Nosite kapu ili šešir i pokrijte uši i lice kada je temperatura iznad 45 stepeni. Ne oblačite se u polušorc i bez rukava što znači da izlažete veći dio tijela vrućem zraku i to će brže zagrijati vaše tijelo.
Popijte puno vode. Uzmite ORS ili bilo koju drugu izotoničnu tečnost da nadoknadite gubitak soli. Piće napravljeno od kuvanog sirovog manga i mente pod nazivom aam panna smatra se korisnim u severnoj Indiji za sprečavanje toplotnog udara.
Nemojte ići vani praznog želudaca.
Kada izađete iz zatvorenog prostora ili iz klima-uređaja, pričekajte nekoliko minuta u zasjenjenom području da vam temperatura tijela polako poraste i pustite da vaše znojne žlijezde počnu raditi.
Alkoholna pića poput hladnog piva ili otmjenih koktela izgledaju dobro samo na slikama odmarališta na plaži, Alkohol je diuretik i može vas zapravo dehidrirati pa ih treba izbjegavati u stvarno vrućim danima.
Naš zahtjevni užurbani stil života oslanja se na dodjelu ograničenih skupova resursa neprestano mijenjajućem broju ljudi. Kako ovaj zadatak postaje sve teži, trebat će mu rješenja malo poznate matematičke zagonetke.
Nije lako precizno predvidjeti šta ljudi žele i kad će do htjeti. Mi smo zahtjevna stvorenja, očekujući da će svijet ponuditi brza rješenja za naše sve složenije i raznolike probleme modernog života.
Tokom poslednjih nekoliko decenija, istraživači su razvili efikasno matematičko rešenje koja može raspodeliti resurse u različitim industrijama i scenarijima. Ali kad je raspodjela napravila odjednom utjelovljenje na kasnije raspodjele, problem postaje dinamičan i kompleksan. Ovo zahtijeva da ova rješenja uzmu u obzir promjenu i neizvjesnu prirodu stvarnog svijeta.
Takvi problemi su poznati kao problemi s dinamičkom raspodjelom resursa. Oni se pojavljuju na svakom mjestu gdje nađete ograničen resurs koji treba dodijeliti u stvarnom vremenu.
Bez obzira na to čekate li taksi ili isporuku sljedećeg dana, lista dinamičkih problema s raspodjelom resursa i njihove svakodnevne primjene su “gotovo beskrajni”, izjavio je Warren Powell, inženjer sa Univerziteta Princeton koji istražuje ove probleme još od 1980-ih.
Ali problemi s dinamičkom raspodjelom resursa ne odnose se samo na to da ljudima date ono što žele, kad oni to žele. Oni će takođe biti od ključnog značaja za rješavanje nekih od najvažnijih i najsloženijih svjetskih pitanja, uključujući klimatske promjene, jer nam pomažu da raspodijelimo često oskudne i iscrpljene resurse naše planete na najefikasniji mogući način.
Ali pogledajmo najprije pojednostavljeni primjer da vidimo šta je problem dinamičke raspodjele resursa i šta ga čini tako teško riješiti.
Zamislite da kuvate večeru za četveročlanu porodicu. Odlučili ste se za govedinu sa svim ukrasima, sigurni u spoznaju da je čvrsti porodični favorit. Ali čim se spremate da poslužite, vaša kćerka najavljuje da je vegetarijanka, tekstovi vašeg partnera govore da kasni, a sin vam kaže da je pozvao i nekoliko prijatelja na večeru. Zatim, vaš pas odleti zajedno sa govedinom dok očajnički pokušavate shvatiti kako ćete udovoljiti potrebama svih ovih (sasvim iskreno) vrlo zahtjevnih i nesavjesnih pojedinaca.
Ovo je trivijalni primjer problema s dinamičkom raspodjelom resursa, ali pokazuje neke od osnovnih izazova s kojima se istraživači susreću prilikom rješavanja ovih problema. Za početak se parametri koji utječu na potražnju neočekivano mijenjaju i kratkoročno i dugoročno. Ni na koji način niste mogli tačno predvidjeti nove prehrambene potrebe svoje kćeri, dogovoreni dolazak partnera ili dodatne goste vašeg sina dok ste spremali ovaj obrok.
Dugoročno, potražnja za obrocima u vašoj kući također se svakodnevno mijenja. Možda ćete trebati hraniti dvije ili 20 osoba pri svakom sjedenju. Od obroka do obroka, nemate pojma koga ćete hraniti, šta će i kada će htjeti. Možete uzeti poučen pogodak na osnovu prethodnog iskustva, ali to nije robusna metoda, jer su ljudska priroda i mnogi drugi parametri koji utječu na potražnju nepredvidivi.
Postupanja pojedinaca u ovom scenariju takođe utiču na buduće stanje sistema. Svaki put kada osobi dodijelite određeni obrok, to mijenja sistem. Uklanja jednu gladnu osobu i hranu iz vaše kuhinje.
“Svi primjeri [dinamičke raspodjele resursa] trebaju se baviti promjenom ulaza i okruženja, koja su vrlo dinamična i teško ih je procijeniti i predvidjeti, jer buduće opterećenje nije statistički ovisno od trenutnog opterećenja”, kaže Eiko Yoneki, viši istraživač koji vodi grupa podataka usmjerenih na podatke na računarskoj laboratoriji Univerziteta u Cambridgeu. „Jedna promjena pokreće drugu promjenu, a ako želite kontrolirati sistem tačnim odlukama, morate uzeti u obzir budući status sistema.“
Štaviše, što više ljudi ili opcija za obrok dolaze u vašu kuhinju, stvari se dalje kompliciraju. Sada imate više načina da dodijelite niz različitih obroka različitim ljudima. Ovaj broj kombinacija raste eksponencijalno jer sistemu dodajete više ljudi ili obroka.
S ovim se, na primjer, može suočiti velika bolnica kada pokušava nahraniti sve pacijente koji uđu kroz njena vrata. Isto se odnosi i na pokušaj liječenja ovih pacijenata. Lijekovi koji su im potrebni, a koji sami imaju ograničen rok trajanja, a oprema potrebna za dijagnostiku i liječenje stalno će se mijenjati kako pristižu različiti pacijenti. Ograničeni resursi poput MRI skenera, ljekara i medicinskih sestara također moraju biti izdvojeni. Da bi se pozabavili tim problemom i kako bi se spriječilo da troškovi izviru iz kontrole, rukovodstvo bolnice može koristiti matematičke modele kako bi pomoglo koordinaciju svih ovih stvari.
Problem je što se većina postojećih metoda oslanja na povijesne podatke da bi predvidjeli. Ova metoda se ne postiže dobro za takve sisteme i ne može se nositi ni sa najmanjim promjenama. Ako dođe do promjene, vraćaju se u kvadrat i počinju iznova raditi rješenje. Takvi problemi brzo postaju neizrecivi za račune, čak i za prilično mali broj ljudi i resursa – bilo da je to obrok ili MRI skener.
Problemi s dinamičkom raspodjelom resursa također proizlaze iz niza različitih scenarija i svaki od njih ima svoje posebne probleme. Na primjer, Yoneki istražuje implikacije ovih problema kako bi pomogao da se naši računarski sistemi i aplikacije pokrenu brže i efikasnije.
„Moderni računarski sistemi su složeni i potrebno je prilagoditi mnoge konfiguracijske parametre, uključujući raspodjelu resursa poput memorije, računarskog kapaciteta, komunikacijske sposobnosti i bilo kakvog ulaza u sisteme“, kaže ona. „Računalni sistemi su dinamični i bave se stalno promenljivim okruženjima, koja zahteva metodologiju dinamičke kontrole.“
Dakle, računar o kojem čitate ovaj članak gotovo se sigurno bori sa nekim problemima dinamičke raspodjele resursa u ovom trenutku. Mrežne telefonske mreže i računalstvo u oblaku ovise i o rješavanju ovih problema.
Tvrtke za dostavu također rješavaju probleme s dinamičkom raspodjelom resursa kako bi ubrzali isporuke. Na primjer, UPS je razvio svoj integrirani sistem za optimizaciju i navigaciju na putu (Orion) kako bi optimizirao svoje rute isporuke koristeći napredne algoritme. Kompanija tvrdi da je rješenje uštedjelo 100 milijuna godišnje, ali drugi izvještaji otkrivaju borbe sistema u složenim urbanim sredinama.
Teškoće snabdijevanja su još jedan “problem koji nikada neće nestati”, kaže Powell, zbog složene prirode današnjih proizvoda. Na primjer, ako želite proizvesti standardni pametni telefon, trebate koordinirati stotine komponenti širom svijeta, a sve se to sastavi u određenom redoslijedu na tvorničkom katu. „Prekidi u lancu snabdijevanja glavni su problem kada se pokušava zadovoljiti potrebe društva“, dodaje on.
Napredak u mašinskom učenju nudi nove nade u rješavanju problema s dinamičkom raspodjelom resursa. Tehnika umjetne inteligencije nazvana učenje dubokog pojačanja omogućava algoritam da nauči što treba raditi interakcijom sa okolinom. Algoritam je dizajniran da uči bez ljudske intervencije, tako što je nagrađen za pravilno izvođenje i kažnjen za pogrešno izvođenje. Pokušavajući maksimizirati nagrade i minimizirati kazne, brzo se može doći do optimalnog stanja.
Učenje dubokog pojačanja nedavno je omogućilo program AlphaGo iz Googleovog DeepMind-a da savlada svjetskog prvaka u Go-u. Sistem je počeo da ne zna ništa o igri Go, a zatim je igrao protiv sebe kako bi trenirao i optimizirao svoje performanse. Iako su igre važan dokaz koncepta tehnika učenja dubokog pojačanja, učenje takvih igara nije krajnji cilj takvih metoda.
Iako vrijeme nije nužno pouzdani pokazatelj klime, ljetnji toplotni talas može biti vrsta događaja koji ukazuje na to da doživljavamo dokaze globalnog zagrijavanja u realnom vremenu.
Prognoze sugerišu da temlerature od oko 38˚C i da će se to preći na mjestima kao što je Madrid. A to ne objašnjava čak ni činjenicu da su dijelovi zapadne obale u SAD-u bili suši od prošlog mjeseca, a šumski požar se zadržao na većem dijelu kanadske zapadne polovice.
Ostaje da se vidi da li ćemo uskladiti aktivnosti sa požarima ili nadmašiti bilo koju temperaturnu evidenciju koju smo videli prošle godine tokom ovog ljeta. 2018. godine, Nawabshah u Pakistanu je zabilježio nevjerojatnih 50˚C dok je Ouargla, grad u Alžirskoj Sahari, zabilježio rekordne temperature od 51.3˚C (124.34˚F), što je vjerojatno najviša temperatura ikad zabilježena u regionu, ali i u cijeloj Africi. Požari u Švedskoj, Portugalu, Grčkoj, Italiji, Sjedinjenim Američkim Državama, pa čak i u Arktičkom krugu, odnijeli su živote i uništili domove i pejzaže.
Prema članku objavljenom od strane BBC-a prošle godine, naučnici su usporedili temperature 2018. godine s povijesnim podacima sa sedam različitih lokacija u posljednjih 100 godina i zaključili da “klimatske promjene koje proizlaze iz ljudskih aktivnosti [2018.] u cijeloj Europi imaju dvostruku vjerojatnost da se dogode. ”
Dok je klima naše planete uvijek bila u stalnoj fluktuaciji, ovaj proces je bio tako postepen, i tako suptilan, da je jedan vijek izgledao slično sljedećem. Ne više! Ipak, mnogi ljudi još uvijek vjeruju da je globalno zagrijavanje teorija koju tek treba dokazati.
Ipak, svaka ugledna naučna institucija na svijetu slaže se da je naša planeta sve toplija i da su staklenički plinovi koje emitiraju ljudske aktivnosti gotovo sigurno glavni uzrok. Već više od dva vijeka znamo da će dodatni gasovi staklene bašte u vazduhu, kao što su ugljen-dioksid i metan, zagrijati planetu, a mi još uvijek oslobađamo te gasove u atmosferu, gde se neprekidno gomilaju.
Prema Henry Pollacku, autoru “Svijeta bez leda”, to ne bi trebalo biti iznenađenje kada pomislimo koliko su ljudi drastično promijenili zemlju u kojoj žive. U svojoj knjizi Pollack objašnjava ulogu koju igraju u klimi na Zemlji, kao i kako je ljudska aktivnost postala glavni pokretač klimatskih promjena. Šume su izbrisane da bi mogle održati našu potrebu za poljoprivrednim zemljištem, a stanovanje je izgrađeno sa dobijenim drvom. Sječa i spaljivanje šuma oslobađa u atmosferu CO2 koji se nalazi unutar tih živih stabala.
Iako to doprinosi neugodnim štetnim efektima antropogenih emisija stakleničkih plinova, krčenje šuma je još uvijek uobičajena praksa u mnogim dijelovima svijeta. Masovni rast stanovništva na oko 7 milijardi ljudi je još veći problem, jer pojačava ovu potrebu za očišćenim šumskim zemljištima.
Industrijska aktivnost ljudi je daleko najveći pokretač klimatskih promjena danas. Od osamnaestog vijeka, vađenje i sagorijevanje uglja, nafte i prirodnog gasa imalo je ogroman uticaj na globalnu klimu. Koncentracija CO2 u atmosferi porasla je za 22% u posljednjih 50 godina zahvaljujući sagorijevanju fosilnih goriva. Ipak, mi se i dalje oslanjamo na ove aktivnosti kako bismo održali ljudsku produktivnost, zbog korporacija koje napreduju kada se proizvodnja održava jeftinom, bez obzira na njene posljedice.
Možete se zapitati koliko loš život na Zemlji može dobiti ako nastavimo naše načine zagađivanja, globalno zagrijavanje. Počnimo sa ledenim ledom. Postoje dobri razlozi za bliži pogled na led i njegovo mjesto u svijetu, počevši od činjenice da bez njega možemo ostati bez vode za piće, za ispiranje otpadnih voda i za poljoprivredu.
Za poljoprivredne aktivnosti, istopljena voda dolazi pravo na proljeće za sadnju i ljetne sezone. Zimi se kiša zamrzava kako bi stvorila izvor vode u toplijim sezonama. Ali u toplijem svijetu, planinski vrhovi će imati manje i manje snijega, što znači manje taline kada je to najpotrebnije. To bi moglo dovesti do nestašice vode, što je već stvarna prijetnja mnogim zemljama, kao i potencijalni uzrok međunarodnih sukoba i rata.
Naomi Klein sve ovo rezimira ovaj problem na čudan način – to je sukob kapitalizma i klime. Intervencija vlade je neophodna kako bi se prelazio sa fosilnih goriva na obnovljive izvore energije. A da bi ti učinili nprenašidstavnici, potreban nam je širok društveni pokret koji pokreće akciju izvan samo borbe protiv klimatskih promjena i mijenja načine na koje definiramo i tražimo prosperitet.
Osim što hvataju toplinu, nova istraživanja pokazuju da staklenički plinovi eliminiraju oblake neba – što bi moglo drastično ubrzati tempo globalnog zatopljenja u narednom stoljeću. Kako se ugljik akumulira u atmosferi, on razbija niske stratokumulus oblake koji pomažu ohladiti planetu. S tim uklonjenim oblacima, planet bi mogao doživjeti naglo, globalno povećanje temperature od katastrofalnih 14 stupnjeva celzijusa, prema istraživanju objavljenom u ponedjeljak u časopisu Nature Geoscience.
Još jedan Scorcher
Znanstvenici već dugo prikupljaju fragmente razumijevanja o tome kako klimatske promjene utječu na oblak i obrnuto, ali ovo novo istraživanje popunjava praznine.
“Ovo istraživanje ukazuje na slijepu mrlju u modeliranju klime”, izjavio je Tapio Schneider, vodeći istraživač projekta koji radi na Kalifornijskom institutu za tehnologiju i NASA-inom laboratoriju za mlazni pogon.
Konkretno, novi izračuni superračunala pokazali su da, nakon što koncentracije ugljičnog dioksida u atmosferi dostignu oko 1.200 dijelova na milijun (PPM), oblaci će nestati i svijet će se brzo zagrijati, odražavajući povijesni događaj masovnog izumiranja od prije 56 milijuna godina, piše Quanta Magazine’s Natalie Wolchover.
Trenutno imamo oko 410 PPM-a, ali na temelju stalne ovisnosti svijeta o fosilnim gorivima, naša atmosfera može doseći prag od 1.200 PPM prije kraja stoljeća.
Cijeli novi svijet
Samo u slučaju da nije bilo dovoljno razloga da se odmaknemo od fosilnih goriva, imajte na umu da je posljednji put kada je stratokumulus oblak otišao, cijeli planet doživio masovna izumiranja.
Povećanje temperature od 14 stupnjeva učinilo bi područja u blizini ekvatora gotovo nepodnošljivima, a aligatori bi se mogli udobno kupati u Arktičkom oceanu, tvrdi Quanta.
Ako globalna temperatura poraste za samo četiri stupnja, dovoljno da dodatno ograniči količinu oblaka koji se stvaraju širom svijeta, to bi značilo “uništenje svjetskih koraljnih grebena, masovni gubitak životinjskih vrsta i katastrofalne ekstremne vremenske događaje” na “metara porasta razine mora koji bi izazvao naše sposobnosti za prilagodbu”, rekao je klimatolog znanstvenik Michael Mann Quanti.
“To bi značilo kraj ljudske civilizacije u sadašnjem obliku”, rekao je.
Nova analiza pokazuje da bi hvatanje vazduha moglo koštati manje od 100 eura po toni.
Iako bi izbjegavanje najgorih opasnosti klimatskih promjena vjerovatno zahtjevalo isisavanje ugljen-dioksida sa neba, ugledni naučnici dugo su odbacivali takve tehnologije kao preskupe.
Međutim, detaljna nova analiza objavljena danas u časopisu Joule otkriva da direktan hvat zraka može biti praktičan. Studija zaključuje da bi to koštalo između 94 i 232 dolara po toni ugljičnog dioksida, ako bi se postojeće tehnologije primjenjivale na komercijalnoj razini. Jedna ranija procjena, objavljena u Zborniku radova nacionalnih akademija, stavila je tu cifru na više od 1.000 dolara (iako su izračuni napravljeni na osnovu onoga što se naziva izbjegnutim troškovnim osnovama, što bi dodalo oko 10 procenata brojkama nove studije).
Najbitnije, najjeftiniji dizajn, optimiziran za proizvodnju i prodaju alternativnih goriva proizvedenih od ugrađenog ugljičnog dioksida, već bi mogao biti profitabilan s postojećim javnim politikama na određenim tržištima. Veće procjene troškova su za postrojenja koja će isporučivati komprimirani ugljični dioksid za trajno podzemno skladištenje.
Stvaranje direktnog vazdušnog hvatanja što je moguće jeftinije je kritično, jer sve veći broj radova otkriva da će biti gotovo nemoguće spriječiti globalne temperature da narastu za više od 1,5 stupnjeva Celzijusa bez izvođenja neke vrste tehnologije u velikom opsegu. Po nekim procjenama, svijet će emitovati dovoljno gasova staklene bašte da za nekoliko godina zatvori taj nivo zagrijevanja. U tom trenutku, jedan od najboljih načina da se preokrenu efekti je uklanjanje ugljen-dioksida iz atmosfere, gde bi inače ostao hiljadama godina.
David Keith, profesor fizike sa Harvarda i glavni autor članka, kaže da bi rezultati trebali pomaknuti percepciju direktnog hvatanja zraka iz “vaporwarea” u “nešto što se sada može izgraditi sa trenutnim industrijskim tehnologijama”.
Keith je takođe osnivač Carbon Engineering-a, startap-a sa sjedištem u Kalgariju, koji je posljednjih devet godina proveo u dizajniranju, preradi i testiranju pilot postrojenja za direktni vazdušni zahvat u Squamishu. Studija, djelomično financirana od strane američkog Ministarstva energetike, simulira umanjenu verziju, zasnovanu na stvarnim rezultatima postrojenja i podacima o troškovima.
“Nadam se da je to stvarna promjena u pogledu pogleda na tehnologiju u zajednici”, kaže Keith.
U 2011. godini, par uticajnih papira, sve je to zvučalo kao zvono smrti za direktno hvatanje vazduha, zaključivši da bi pristup koštao gotovo reda veličine više nego hvatanje stakleničkih gasova iz skladišta elektrana.
“To bi bilo sjajno rješenje – ako bi bilo ostvareno”, rekao je viši istraživač MIT Energetske Inicijative Howard Herzog, koji je koautor studije koja je otkrila da bi troškovi mogli doseći 1.000 dolara za tonu.
U intervjuu ove sedmice, Herzog je pohvalio detaljnu analizu u novoj studiji, ali je rekao da je i dalje skeptičan u pogledu nekih finansijskih pretpostavki. On očekuje da će se Carbon Engineering suočiti s većim troškovima i izazovima nego što očekuje u trenutku kada kompanija krene u izgradnju većih postrojenja.”Nadam se da je to stvarna promjena u pogledu na tehnologiju u zajednici”, kaže Keith.
U 2011. godini, par uticajnih papira je pisalo nešto što je zvučalo kao zvono smrti za direktno hvatanje vazduha, zaključivši da bi pristup koštao gotovo reda veličine više nego hvatanje stakleničkih gasova iz skladišta elektrana.
“To bi bilo sjajno rješenje – ako bi bilo stvarno”, rekao je viši istraživač MIT Energetske Inicijative Howard Herzog, koji je koautor studije koja je otkrila da bi troškovi mogli doseći 1.000 dolara za tonu.
U intervjuu ove sedmice, Herzog je pohvalio detaljnu analizu u novoj studiji, ali je rekao da je i dalje skeptičan u pogledu nekih svojih finansijskih pretpostavki. On očekuje da će se Carbon Engineering suočiti s većim troškovima i izazovima nego što očekuje u trenutku kada kompanija krene u izgradnju većih postrojenja.
“Dok zaista ne možete da potvrdite troškove i performanse na skali, uvijek morate da uzmete te troškove sa zrnom soli”, kaže on. “I dalje mislim da bi konačan broj mogao biti nekoliko puta veći.”
Razlike u troškovima u odnosu na ranije studije nastaju uglavnom iz različitih izbora dizajna. To uključuje upotrebu horizontalnih, a ne vertikalno složenih struktura, manje energetske zahtjeve zbog poboljšane integracije topline u procesu, i izvore energije odabrane za pogon postrojenja.
Carbon Engineering planira kombinirati ugljik zarobljen u svojim postrojenjima s vodikom za proizvodnju ugljično neutralnih sintetičkih goriva, proces koji pilot postrojenje već provodi. Takva goriva su skuplja od standardnih benzina i dizela, tako da će veličina i stabilnost tržišta za njih u velikoj mjeri ovisiti o tome da li postoje subvencije.
Carbon Engineering je do sada osigurao 30 miliona dolara. Trenutno traži dodatna sredstva za izgradnju većeg postrojenja koje će početi prodavati goriva, iako još uvijek na relativno malom nivou.
Ali ta goriva sa neutralnim ugljenikom neće direktno pomoći u smanjenju emisije ugljenika u atmosferi (osim ako se ne koriste u sistemima koji obuhvataju i ugljenik). Da bi ostvario stvarne dobitke u uklanjanju gasova sa efektom staklene bašte, svijet bi eventualno trebao trajno skladištiti velike količine zarobljenog ugljičnog dioksida, umjesto da ga ponovo oslobodi kada sintetička goriva izgore. Da bi se to uradilo u velikom obimu, gotovo sigurno bi bilo potrebno značajno smanjenje troškova, visoka cijena ugljenika, ili druga podrška javne politike.
Keith kaže da proizvodnja sintetičkih goriva nudi održiv poslovni model koji bi mogao pomoći kompanijama da se povećaju i smanje troškove tehnologije, olakšavajući put do tog konačnog cilja.
Ali Herzog, koji je takođe proučavao izazove pretvaranja ugljen-dioksida u gorivo, i dalje je skeptičan da će brojevi funkcionisati čak i za taj početni poslovni model.
“Veoma je teško, čak i teže ako je CO2 iz vašeg najskupljeg izvora, koji je zrak”, kaže on.
Od četvrtine do pola Zemljinog plodnog zemljišta pokazalo je značajno zelenilo tokom poslednjih 35 godina, uglavnom zbog povećanja nivoa atmosferskog ugljen-dioksida, prema novoj studiji objavljenoj u časopisu Nature Climate Change 25. aprila.
Ova slika prikazuje promjenu područja lista diljem svijeta od 1982. do 2015. godine.
Kredit: Univerzitet u Bostonu / R. Myneni
Međunarodni tim od 32 autora iz 24 institucije u osam zemalja vodio je istraživanje, koje je uključivalo korištenje satelitskih podataka iz NASA-ovog Spektrometra za snimanje umjerene rezolucije i instrumenta naprednog mjerača radiometra sa visokim rezolucijama za okeansku i atmosfersku administraciju kako bi se utvrdio indeks područja lista ili količina pokrivača listova, preko vegetiranog područja planete. Ozelenjavanje predstavlja povećanje listova na biljkama i drvećima ekvivalentnom u području na dva puta kontinentalne SAD.
Zeleni listovi koriste energiju od sunčeve svjetlosti kroz fotosintezu kako bi hemijski kombinovali ugljen-dioksid vučen iz vazduha sa vodom i hranjivim materijama iz zemlje, kako bi se proizveli šećeri, koji su glavni izvor hrane, vlakana i goriva za život na Zemlji. Studije su pokazale da povećane koncentracije ugljen-dioksida povećavaju fotosintezu, podstičući rast biljaka.
Međutim, đubrenje ugljen-dioksida nije jedini uzrok povećanog rasta biljaka – azot, promjena zemljišnog pokrivača i klimatske promjene putem globalne temperature, padavina i promjene sunčeve svjetlosti doprinose efektu zelenila. Da bi se utvrdio stepen doprinosa ugljen-dioksida, istraživači su vodili podatke za ugljen-dioksid i svaku od drugih varijabli u izolaciji kroz nekoliko kompjuterskih modela koji imitiraju rast biljaka posmatranog u satelitskim podacima.
Rezultati pokazuju da đubrenje ugljen-dioksida objašnjava 70 posto efekta zelenila, rekao je ko-autor Ranga Myneni, profesor na Odseku za zemlju i životnu sredinu na Boston univerzitetu. “Drugi najvažniji faktor je azot, sa 9 procenata. Dakle, vidimo koju ulogu CO2 igra u ovom procesu. ”
Oko 85 odsto zemlje bez leda pokriva vegetacija. Područje obuhvaćeno svim zelenim listovima na Zemlji jednako je u prosjeku 32% ukupne površine Zemlje – okeana, zemljišta i trajnih ledenih ploča. Obim zelenila u poslednjih 35 godina “ima sposobnost da fundamentalno promeni koncentraciju vode i ugljenika u klimatskom sistemu”, rekao je glavni autor Zaichun Žu, istraživač iz Pekingskog univerziteta u Kini, koji je u prvoj polovini ove godine radio sa Mynenijem gostujući na Bostonskom univerzitetu.
Svake godine oko polovine od 10 milijardi tona ugljenika emitovan u atmosferu iz ljudskih aktivnosti ostaje privremeno uskladišten, približno u jednakim dijelovima, u okeanima i biljkama. “Dok se naša studija nije bavila vezom između ekološkog skladištenja i skladištenja ugljenika u biljkama, druge studije su objavile rast ugljenika na kopnu još od osamdesetih godina, što je u potpunosti u skladu sa idejom o zelenoj Zemlji”, rekao je ko-autor Shilong Piao Koledža za urbane i prirodne nauke na Univerzitetu u Pekingu.
Iako rastuće koncentracije ugljen-dioksida u vazduhu mogu biti korisne za biljke, to je takođe glavni krivac klimatskih promjena. Gas, koji se zagrijava u atmosferi Zemlje, povećava se od industrijskog doba usljed sagorevanja nafte, gasa, uglja i drveta za energiju i nastavlja da dostiže koncentracije koje se ne vide najmanje 500.000 godina. Uticaji klimatskih promjena uključuju globalno zagrijavanje, porast nivoa mora, talas glečera i morski led, kao i teže vremenske događaje.
Pogodni uticaji ugljen-dioksida na biljke takođe mogu biti ograničeni, izjavio je koautor dr Philippe Ciais, pomoćnik direktora Laboratorija za klimatske i prirodne nauke, Gif-suv-Yvette, Francuska. “Studije su pokazale da se biljke aklimatizuju ili prilagođavaju porastu koncentracije ugljen-dioksida, a efekat đubrenja se vremenom smanjuje.”
“Dok se otkrivanje ozelenjavanja zasniva na podacima, pripisivanje različitim drajverima zasniva se na modelima”, rekao je koautor Josep Canadell iz Divizije za okeane i atmosferu u Organizaciji naučnog i industrijskog istraživanja Commonwealtha u Canberri, Australija. Kanadel je dodao da dok modeli predstavljaju najbolju moguću simulaciju komponenata sistema Zemlje, oni se stalno poboljšavaju.
Od četvrtine do pola Zemljinog plodnog zemljišta pokazalo je značajno zelenilo tokom poslednjih 35 godina, uglavnom zbog povećanja nivoa atmosferskog ugljen-dioksida, prema novoj studiji objavljenoj u časopisu Nature Climate Change 25. aprila.
Ova slika prikazuje promjenu područja lista diljem svijeta od 1982. do 2015. godine.
Kredit: Univerzitet u Bostonu / R. Myneni
Međunarodni tim od 32 autora iz 24 institucije u osam zemalja vodio je istraživanje, koje je uključivalo korištenje satelitskih podataka iz NASA-ovog Spektrometra za snimanje umjerene rezolucije i instrumenta naprednog mjerača radiometra sa visokim rezolucijama za okeansku i atmosfersku administraciju kako bi se utvrdio indeks područja lista ili količina pokrivača listova, preko vegetiranog područja planete. Ozelenjavanje predstavlja povećanje listova na biljkama i drvećima ekvivalentnom u području na dva puta kontinentalne SAD.
Zeleni listovi koriste energiju od sunčeve svjetlosti kroz fotosintezu kako bi hemijski kombinovali ugljen-dioksid vučen iz vazduha sa vodom i hranjivim materijama iz zemlje, kako bi se proizveli šećeri, koji su glavni izvor hrane, vlakana i goriva za život na Zemlji. Studije su pokazale da povećane koncentracije ugljen-dioksida povećavaju fotosintezu, podstičući rast biljaka.
Međutim, đubrenje ugljen-dioksida nije jedini uzrok povećanog rasta biljaka – azot, promjena zemljišnog pokrivača i klimatske promjene putem globalne temperature, padavina i promjene sunčeve svjetlosti doprinose efektu zelenila. Da bi se utvrdio stepen doprinosa ugljen-dioksida, istraživači su vodili podatke za ugljen-dioksid i svaku od drugih varijabli u izolaciji kroz nekoliko kompjuterskih modela koji imitiraju rast biljaka posmatranog u satelitskim podacima.
Rezultati pokazuju da đubrenje ugljen-dioksida objašnjava 70 posto efekta zelenila, rekao je ko-autor Ranga Myneni, profesor na Odseku za zemlju i životnu sredinu na Boston univerzitetu. “Drugi najvažniji faktor je azot, sa 9 procenata. Dakle, vidimo koju ulogu CO2 igra u ovom procesu. ”
Oko 85 odsto zemlje bez leda pokriva vegetacija. Područje obuhvaćeno svim zelenim listovima na Zemlji jednako je u prosjeku 32% ukupne površine Zemlje – okeana, zemljišta i trajnih ledenih ploča. Obim zelenila u poslednjih 35 godina “ima sposobnost da fundamentalno promeni koncentraciju vode i ugljenika u klimatskom sistemu”, rekao je glavni autor Zaichun Žu, istraživač iz Pekingskog univerziteta u Kini, koji je u prvoj polovini ove godine radio sa Mynenijem gostujući na Bostonskom univerzitetu.
Svake godine oko polovine od 10 milijardi tona ugljenika emitovan u atmosferu iz ljudskih aktivnosti ostaje privremeno uskladišten, približno u jednakim dijelovima, u okeanima i biljkama. “Dok se naša studija nije bavila vezom između ekološkog skladištenja i skladištenja ugljenika u biljkama, druge studije su objavile rast ugljenika na kopnu još od osamdesetih godina, što je u potpunosti u skladu sa idejom o zelenoj Zemlji”, rekao je ko-autor Shilong Piao Koledža za urbane i prirodne nauke na Univerzitetu u Pekingu.
Iako rastuće koncentracije ugljen-dioksida u vazduhu mogu biti korisne za biljke, to je takođe glavni krivac klimatskih promjena. Gas, koji se zagrijava u atmosferi Zemlje, povećava se od industrijskog doba usljed sagorevanja nafte, gasa, uglja i drveta za energiju i nastavlja da dostiže koncentracije koje se ne vide najmanje 500.000 godina. Uticaji klimatskih promjena uključuju globalno zagrijavanje, porast nivoa mora, talas glečera i morski led, kao i teže vremenske događaje.
Pogodni uticaji ugljen-dioksida na biljke takođe mogu biti ograničeni, izjavio je koautor dr Philippe Ciais, pomoćnik direktora Laboratorija za klimatske i prirodne nauke, Gif-suv-Yvette, Francuska. “Studije su pokazale da se biljke aklimatizuju ili prilagođavaju porastu koncentracije ugljen-dioksida, a efekat đubrenja se vremenom smanjuje.”
“Dok se otkrivanje ozelenjavanja zasniva na podacima, pripisivanje različitim drajverima zasniva se na modelima”, rekao je koautor Josep Canadell iz Divizije za okeane i atmosferu u Organizaciji naučnog i industrijskog istraživanja Commonwealtha u Canberri, Australija. Kanadel je dodao da dok modeli predstavljaju najbolju moguću simulaciju komponenata sistema Zemlje, oni se stalno poboljšavaju.
“Tijekom predsjedničke kampanje 2016., Donald Trump je obećao biračima da će staviti “America First” na međunarodnu pozornicu. U studenom, desetci milijuna Amerikanaca glasovali su kako bi okončali politiku predsjednika Obame, koju su mnogi osjećali da stavlja interese svijeta ispred njihovih. Povlačenje predsjednika Trumpa iz Pariškog klimatskog sporazuma ne ispunjava samo veliko obećanje o kampanji; to predstavlja prvi američki korak prema stavljanju američkog naroda na prvo mjesto.
Usprkos tmurnoj retorici radikalnih ekologa, sporazum bi učinio gotovo ništa da bi spriječio zagrijavanje. Istraživači iz MIT-a izjavili su kako bi Pariški sporazum smanjio porast temperature za 0,2 stupnja do 2100, čak i ako bi se svaka država u sporazumu savršeno pridržavala pravila.
Godine 1997. Ujedinjeni su narodi organizirali zemlje članice za potpisivanje Protokola iz Kyota, koji je imao za cilj smanjivanje globalnih emisija znatno ispod razine iz 1990. godine. U tom razdoblju globalne emisije porasle su za više od 35%.
Kao što smo vidjeli s Protokolom iz Kyota, čak i industrijalizirane zemlje nisu bile u velikoj mjeri u stanju poštivati sporazum. Samo nekoliko godina nakon što je sporazum stupio na snagu, Kanada je priopćila kako će se povući iz protokola, navodeći svoju nesposobnost da ispune dogovorene ciljeve emisije i žele izbjeći povezanu cijenu od 14 B $. Druge zemlje poput Rusije također su odlučile da ne ispunjavaju svoje obveze, čime ih se učinkovito uklanjaju od sudjelovanja u sporazumu.
Prema Ujedinjenim narodima, samo 77 od 193 izvornih potpisnika ratificiralo je amandman Doha, koji određuje ciljeve emisije za 2013. i 2020. godinu. Da bi postala međunarodno pravo, 144 zemlje morat će potpisati sporazum koji postavlja standarde emisije za manje od tri godine.
Ironično, Japan, zemlja u kojoj je ugovor prvi put usvojen, najavio je u 2011. da neće prihvatiti nove zakonske odredbe iz Kyota koje idu dalje.
Nekoliko godina nakon što je Senat Sjedinjenih Država odbio sporazum jednoglasno od 95 do 0 glasova, predsjednik Bush priopćio je kako odbija nastaviti s Protokolom iz Kyota, nazvavši ga sporazumom koji bi “naškodio našem gospodarstvu i naškodio našim radnicima”. Bush je s pravom vjerovao kako bi ratifikacija sporazuma imala malo utjecaja na okoliš i učinit će više zla nego dobro Sjedinjenim Državama.
Šesnaest godina poslije, predsjednik Trump rekao je američkom narodu da će Paris Climate Accord učiniti više zla nego dobra američkom radniku.
U pravu je.
Prema ekonomisti Stephenu Mooreu, od 2005. godine, američke emisije CO2 smanjene su za 10%, unatoč tome što nikada nisu ratificirale Kyoto protokol. Još jedna nedavna studija Heritage naglašava masivne prednosti energetske revolucije, koja je stvorila stotine tisuća dobro plaćenih poslova, znatno snižavala cijene energije za radne obitelji i povećala porezne prihode, sve dok je znatno smanjila naše emisije.
Pariški spor nije bio samo pravi smrtni slučaj za američke poslove. Njegovi strogi propisi bi zaustavili znatan napredak u razvoju tehnologija čistog goriva, što predstavlja najbolju nadu za djelotvoran napredak. Američke inovacije u čistom ugljenu, slaganju i drugim novim tehnologijama predstavljaju budućnost čiste, pristupačne globalne energije, a ne neka neprobojna međunarodna rezolucija.
8. studenog 2016. nisam bacio glasačku listu za Donalda Trumpa, umjesto toga sam odlučio odabrati koga sam smatrao konzervativnijom alternativom. Dok još uvijek održavam neke od mojih izvornih kritika predsjednika na nekim područjima, Trumpova odluka o prioritetu američkog naroda, usprkos lažnom i raširenom međunarodnom gađenju protiv njegove odluke, bila je ništa manje nego pohvalna.
Prema Zakladi Heritage, think tank sa sjedištem u Washingtonu, Pariški sporazum bi 2035. stajao američku ekonomiju 2,5 trilijuna dolara, s ukupnim gubitkom prihoda od 20.000 dolara za četveročlanu obitelj u istom razdoblju. Troškovi električne energije u kućanstvu bi se povećali za 13-20%, dok bi gotovo 3.000.000 američkih radnika izgubilo posao.
Ovaj sporazum bi nerazmjerno utjecao na najsiromašnije Amerikance, bez značajnog napretka u smjeru smanjenja zagrijavanja. Za razliku od Kyoto ugovora, Pariški sporazum je upravo takav, sporazum. Ne može se izvršiti i neće učiniti ništa da se zaustavi najgore zagađivače.
Odluka predsjednika Trump da ne potpiše Pariški sporazum nije bila povlačenje iz globalnog američkog vodstva; to je bio ponovno potvrđivanje istog. Dok čelnici toliko zemalja širom svijeta ne uspijevaju ispuniti svoje međunarodne obveze, Amerika je krenula naprijed s podebljanom vizijom za vodstvo energetike širom svijeta. Širenje inovativne američke energetske tehnologije i napretka širom svijeta najbolji je način za podizanje siromašnih, nepodmirenih plaćanja pomoći i neprovedivih međunarodnih ugovora.
Ako stvarno cijenimo ljude nad politikom, onda je odluka predsjednika Trump da se povuče iz Pariškog sporazuma bila najbolja odluka ne samo za američki narod, već i za sve ljude.”, Peter Van Voorhis
Sve češća nevremena kao jedna od posljedica globalnog zatopljenja
Klimatske promjene su dugotrajne promjene u statističkoj raspodjeli klimatskih faktora, u vremenskom periodu od desetaka do milijuna godina. To može biti promjena u prosječnim klimatskim elementima ili promjena raspodjele klimatskih događaja s obzirom na prosječne vrijednosti, ili pojava sve više krajnjih vremenskih događaja. Klimatske promjene se mogu odnositi na određene posebne regije ili se može odnositi na cijelu Zemlju.
U zadnje vrijeme, posebno u vezi sa zaštitom prirodnog okoliša, klimatske promjene se obično odnose na današnje promjene klime. Posebno se to odnosi na sve veći ljudski utjecaj na klimatske promjene, koji je povezan s današnjim globalnim zatopljenjem.
Nazivi
Uglavnom se klimatske promjene odnose na promjene statističkih podataka klimatskog sistema, razmatrajući vrijeme od više desetaka godina i duže, s obzirom na njen uzrok. Kolebanja klime koja su kraća od nekoliko desetaka godina, kao što je pojava El Niña, se ne smatraju kao klimatske promjene.
Sam pojam klimatskih promjena se sve više odnosi na ljudski utjecaj na klimu, posebno na Zemljinu atmosferu i zato su klimatske promjene sve više vezane uz pojam globalnog zatopljenja.
Uzroci
Povećanje atmosferskog nivoa CO2
Faktori koji utječu na oblikovanje klime se nazivaju prisilna djelovanja. To uključuje takve pojave kao promjene u Sunčevom toplinskom zračenju, odstupanju od Zemljine planetarne putanje ili orbite, promjenjiva tektonika ploča i pomicanje kontinenata, te promjene u koncentraciji stakleničkih plinova. Postoji čitav niz povratnih veza klimatskih faktora, koje mogu biti pojačane ili oslabljene. Neki dijelovi klimatskog sistema, kao što su oceani i slojevi leda, odgovaraju slabije na klimatske promjene, zbog svojih ogromnih masa, tako da im treba duže vremena na odgovor, ponekad stoljeće ili duže.
Ljudski utjecaj
Međuvladin panel o klimatskim promjenama, grupa naučnika i stručnjaka za klimatske promjene tvrdi da: “Klima se mijenja i te klimatske promjene su uglavnom nastale zbog ljudskog djelovanja”. Zbog toga, sve više se raspravlja kako smanjiti ljudski utjecaj na klimu i kako se prilagoditi promjenama koje se već javljaju, te kako možemo predvidjeti buduće klimatske promjene. [3]
Najveća zabrinutost zbog ljudskog djelovanja na klimu se odnosi na povećanu koncetraciju ugljičnog dioksida (CO2) u atmosferi, zbog potrošnje fosilnih goriva i sve većom količinom krutih čestica u zraku. Osim toga, sve više smo zabrinuti zbog ozonskih rupa, sve većeg iskrčivanja šuma i povećanja obradivih površina, što isto utječe na klimatske faktore.
Tektonika ploča
Promjene u Sunčevom ciklusu za vrijeme nekoliko zadnjih stoljeća, na osnovu promatranja Sunčevih pjega i izotopa berilija-10
Milijunima godina, kretanje tektonskih ploča mijenja izgled kontinenata i oceana, što isto utječe na promjene klime i strujanja u oceanima i atmosferi. Položaj kontinenata određuje i oblik i smjer oceanskih struja, a time i prijenos topline i vlage duž cijele Zemlje. Noviji primjer je stvaranja Panamske prevlake, koja je nastala prije otprilike 5 milijuna godina, zatvorivši miješanje Atlanskog oceana i Tihog oceana u tom području. To je ujedno i promijenilo granične oceanske struje i utjecalo na stvaranje današnjeg oblika Golfske struje i vjerojatno je dovelo do stvaranje ledenog pokrivača na Sjevernoj polutci. Za vrijeme karbona, prije otprilike 300 do 360 milijuna godina, tektonika ploča je potakla taloženje velike količine ugljika i povećala zaleđeno područje. Geološki dokazi iz vremena postojanja superkontinenta Pangee govore na postojanje velikih i snažnih monsuna u to doba ili megamonsuna.
Sunčevo toplinsko zračenje
Sunce je glavni izvor energije na Zemlji. I dugotrajne i kratkotrajne promjenje u jačini Sunčevog toplinskog zračenja utječe na klimatske promjene. Prije 3 do 4 milijuna godina, Sunce je zračilo samo 70 % današnje snage. Ipak, u vrijeme hadija (prije 3,8 – 4,6 milijuna godina) i arhaika (prije 2,5 – 3,8 milijarde godina) je postojala voda, prema nađenim dokazima, pa ipak je došlo do “proturječja slabosti mladog Sunca”. Prema toj teoriji Zemljina atmosfera je bila potpuno drukšija, prije svega bez kisika, pa su staklenički plinovi postojali u puno većoj koncentraciji. S vremenom snaga Sunčevog zračenja se pojačala, a prije 2,4 milijarde godina se pojavio naglo kisik u atmosferi i klima je bila puno sličnija današnjoj.
Snaga Sunčevog toplinskog zračenja se mijenja isto svakih 11 godina, uslijed Sunčevog ciklusa. Postoje i promjene u nešto dužem vremenskom razmaku, pa je tako bilo i Malo ledeno doba, od 14. do 19. stoljeća. Ta priroda periodičkog ponašanja Sunca joč nije sasvim razumljiva. Dok podaci govore da je od 1750. došlo do laganog zahlađenja, u novije vrijeme sve više je podataka da dolazi do globalnog zatopljenja.
Promjena nagiba Zemljine osi između 22.1° i 24.5°.
Promjene u planetarnoj putanji
Male promjene u Zemljinoj planetarnoj putanji ili orbiti dovode do promjena snage Sunčevog zračenja kod promjena godišnjih doba, pa zato se i klima mijenja u različitim godišnjim dobima. Tri su vrste promjena Zemljine orbite: promjena ekscentričnosti, nagiba osi i precesije Zemljinih osi. Kad se mijenjaju zajedno, stvaraju Milankovićeve cikluse, koji imaju znatan utjecaj na klimu i pojavu ledenih i međuledenih doba, što se može pronaći u statigrafskim slojevima stijena ili u širenju i smanjivanju pustinja kao što je Sahara.
Vulkani
Vulkani provode materijal iz Zemljine kore i plašta do površine Zemlje. Vulkanske erupcije, gejziri i termalni izvori su primjeri vulkanskih procesa kojim se oslobađaju plinovi i krupne čestice u atmosferu.
Vulkani su dovoljno veliki da utječu na promjenu svjetske klime nekoliko puta u stoljeću, uzrokovati hlađenje (djelomičnim smanjivanjem prijenosa Sunčevog zračenja na Zemljinu površinu) i po nekoliko godina. Erupcija vulkana na planini Pinatubo 1991. na Filipinima, bila je druga erupcija po snazi u 20. stoljeću (nakon erupcije vulkana Novarupta na Aljaski 1912.) i značajno je utjecala na klimu.[16] Erupcija vulkana Tambora 1815. u Indoneziji, uzrokovala je “godinu bez ljeta”. [17]Još veće erupcije, takozvanih megavulkana, se javljaju nekoliko puta na 100 milijuna godina, uzrokuju globalno zahlađenje i masovno izumiranje nekih životinja. [18]
Vulkani su isto dio proširenog ugljikovog ciklusa. U jako dugim geološkim ciklusima, oslobađanje ugljika iz Zemljine kore i plašta se nalazi u ravnoteži s taloženjem ugljika u sedimentnim stijenama i ostalim odvodima iz ugljikovog ciklusa. Ali prema istraživanju Američkog geološkog nadzora (engl. US Geological Survey), procjenjuje se da ljudske aktivnosti stvaraju 100 – 300 puta veću količinu ugljičnog dioksida od vulkana.
Termohalinska cirkulacija: dubinski tok tamna, a površinski svijetla traka. Nije prikazana Antarktička cirkumpolarna struja
Promjenjivosti oceana
Oceani su sastavni dijelovi klimatskog sistema. Kratkotrajna kolebanja (nekoliko godina do nekoliko desetljeća) kao što je El Nino južna kolebanja, desetljetna kolebanja u Tihom oceanu, kolebanja u sjevernom Atlantiku i kolebanja u Arktiku prestavljaju više klimatska kolebanja nego klimatske promjene. Na duže vrijeme, promjene u procesima kao što je termohalinska pokretna traka igraju vrlo važnu ulogu u raspodjeli topline, noseći veoma sporo i jako duboko kretanje morske vode, i dugotrajnu raspodjelu topline po svjetskim oceanima.
Fizički dokazi klimatskih promjena
Dokazi za klimatske promjene se uzimaju iz različitih izvora, da bi se saznalo o klimi u prošlosti. Sređeno praćenje svjetskih površinskih temperatura započinje od polovine 19. stoljeća. Prije toga, većina dokaza o klimatskim promjenama se otkriva indirektno, preko raznih pokazatelja prošle klime, kao što su vegetacija (pelud), jezgre leda, datiranje preko godova debla na stablima, prošlih promjena nivoa mora i glaciologije.
Povijesni i arheološki dokazi
Klimatske promjene u prošlosti se mogu otkriti preko raznih promjena prebivališta i uzgoja raznog bilja. Arheološki dokazi, usmena predaja i povijesni dokumenti mogu isto dati uvid u klimu prošlih vremena. Klimatske promjene su bile ponekad u vezi s propašću nekih civilizacija.
Pad prosječne debljine ledenjaka širom svijeta
Ledenjaci
Ledenjaci se smatraju među najosjetljivijim pokazateljima klimatskih promjena. Njihova veličina se određuje ravnotežom masa između ulaza snijega i izlaza otopljenog leda. Kako se temperature povećavaju, tako se ledenjaci povlače, sve dok padaline snijega ne zamijene otopljeni led. Ledenjaci rastu i smanjuju zbog više razloga, tako da se njihovo pravo stanje mora pratiti i desetljećima. Popis svjetskih ledenjaka je napravljen do 1970-tih, u početku avionski snimani i kartografirani, a danas se to radi uz pomoć satelita. Taj popis obuhvaća više od 100 000 ledenjaka, koji zauzimaju više od 240 000 km2, a preostali ledeni pokrivač se procjenjuje oko 445 000 km2. Svjetska služba za praćenje ledenjaka (engl. World Glacier Monitoring Service) skuplja godišnje podatke o ravnoteži masa i o povlačenju ledenjaka. Iz tih podataka se vidi da se svjetski ledenjaci značajno povlače i smanjuju, s jakim povlačenjem 1940-tih, stabilnim i rastućim periodom 1920-tih i 1970-tih, i ponovno povlačenje koje počinje od sredine 1980-tih.
Najznačajniji klimatski procesi od sredine zadnjeg pliocena (prije oko 3 milijuna godina), su ledena i međuledena doba. Današnje međuledeno doba ili holocen, traje već oko 11 700 godina. Zbog malih promjena u planetarnoj putanji ili Milankovićevih ciklusa, dolazi do promjena u ledenom pokrivaču i razini mora. Ostale promjene kao Heinrich događaj, Dansgaard-Oeschger događaj i Mlađe ledeno doba pokazuju da do promjena količine leda može doći i bez promjene planetarne orbite.
Ledenjaci ostavljaju iza sebe morena (krhotine stijena koje ledenjaci prenose svojim kretanjem), veliku količinu materijala, ukljućujući organske tvari, kvarc i kalij, koji mogu biti datirani, da bi im se odredila starost.
analiza godova debla na stablima, da se utvrde klimatske promjene u prošlosti
Vegetacija
Promjena vrste, raspodjele i količne vegetacije, mogu dati isto podatke o klimi u prošlosti. Blaga klima je povezana s povećanim padalinama i toplijim razdobljima, što pridonosi boljem rastu biljaka i preuzimanju veće količine ugljičnog dioksida (CO2) iz zraka. Veće i oštrije promjene, izazivaju manje vegetacije i širenje pustinje.
Jezgre leda
Analiza jezgri leda, izbušenih u ledenom pokrivaču, mogu se iskoristiti da se vidi veza između temperatura i promjena nivoa mora. Zrak uhvaćen u mjehurićima iz leda, mogu isto pokazati promjene količine ugljičnog dioksida (CO2) u atmosferi, u prošlosti. Ta istraživanja promjena (CO2) u atmosferi zadnjih par tisuća godina, mogu pokazati razliku u atmosferi danas i u prošlosti.
Dendroklimatologija
Dendroklimatologija je analiza godova debla na stablima, da se utvrde klimatske promjene u prošlosti. Široke i debele linije pokazuju plodne i kišne godine, dok tanke i sužene linije pokazuju lošije godine.
Analiza peluda
Prednja krila kornjaša su hitinizirana, a stražnja opnasta.
Palinologija proučava današnje i fosilne palinomorfe (čestice između 5 i 500 μm), koji se mogu naći u slojevima stijena, ukljućujući i pelud. Na osnovu peluda, može se odrediti i vegetacija u prošlosti, kao i klima. Pelud može izdržati dugo vremena, a možemo ga naći i u slojevima jezera, močvara i delta rijeka. Prema peludu možemo istraživati zadnjih 2,5 milijuna godina.
Insekti
Ostaci kornjaša su uobičajeni za slatku vodu i sedimentne stijene. Različite vrste kornjaša se mogu naći ovisno o različitim klimatskim uvjetima. Kornjaši se nisu puno mijenjali kroz povijest.
Porast razine mora
Svjetski nivo mora, zadnjih stotinjak godina, se mjerio pomoću mjerača morskih mjena. Danas se koristi visinomjer, posebno sa satelita, koji je povećao točnost mjerenja. Prije mjerenja, nivo mora se može odrediti datiranjem i određivanjem starosti koraljnih grebena, obalnih sedimenata, morskih terasa, malih oblutaka, vapnenca i arheoloških ostataka uz obalu. Glavne metode određivanja starosti su datiranje ugljikom-14 i uranovim izotopima.
Poveznice
Izvori
“Glossary – Climate Change” Education Center – Arctic Climatology and Meteorology,
Appendix I – Glossary Houghton, John Theodore: “Climate change”, 2001
The National Academies Press “”Advancing the Science of Climate Change”, 2010,
Panama: Isthmus that Changed the World, 2008., NASA
“How the Isthmus of Panama Put Ice in the Arctic”, Gerald H., 2004.
“Isotope stratigraphy of the European Carboniferous: proxy signals for ocean chemistry, climate and tectonics” , Chemical Geology|date, 1999., Peter Bruckschen, Susanne Oesmanna, Ján Veizer
Judith T. Parrish: “Climate of the Supercontinent Pangea” 1993.,
“Water in the Early Earth”, 2006., Marty, B.
“Zircon thermometer reveals minimum melting conditions on earliest Earth.” Eb Watson, Harrison
“Surface-water influx in shallow-level Archean lode-gold deposits in Western, Australia” 1994. Hagemann, Steffen G.
Sagan C., G. Mullen: “Earth and Mars: Evolution of Atmospheres and Surface Temperatures” 1972.
“The Early Faint Sun Paradox: Organic Shielding of Ultraviolet-Labile Greenhouse Gases” 1997. Sagan, C.
Willson Richard [Secular total solar irradiance trend during solar cycles 21–23]
“Milankovitch Cycles and Glaciation”
“A Milankovitch scale for Cenomanian time” 1989., Gale, Andrew S.
“The Cataclysmic 1991 Eruption of Mount Pinatubo, Philippines” Diggles Michael, 2005.
“Climatic, environmental and human consequences of the largest known historic eruption: Tambora volcano (Indonesia) 1815” 2003., Oppenheimer Clive
“Large igneous provinces and mass extinctions” 2001., Wignall P.
“Volcanic Gases and Their Effects” 2006.
Petit J. R.:”Climate and atmospheric history of the past 420,000 years from the Vostok ice core, Antarctica” Gómez-Brenes RA, Humberto Ruiloba M., Bressani R.
Seiz G., N. Foppa “The activities of the World Glacier Monitoring Service (WGMS)” 2007.,
Zemp M., I.Roer, A.Kääb, M.Hoelzle, F.Paul, W. Haeberli: “United Nations Environment Programme – Global Glacier Changes: facts and figures” 2008.
Bachelet D.: “Climate Change Effects on Vegetation Distribution and Carbon Budget in the United States” 2001. R.Neilson,J.M.Lenihan,R.J.Drapek
Langdon PG.: “Reconstructing climate and environmental change in northern England through chironomid and pollen analyses: evidence from Talkin Tarn, Cumbria” Barber KE.,Lomas-Clarke SH.
Birks HH.: “The importance of plant macrofossils in the reconstruction of Lateglacial vegetation and climate: examples from Scotland, western Norway, and Minnesota, USA” 2003.,
Miyoshi N.: “Palynology of a 250-m core from Lake Biwa: a 430,000-year record of glacial–interglacial vegetation change in Japan” 1999.
Colin Prentice, Bartlein, Patrick J., Webb, Thompson: Vegetation and Climate Change in Eastern North America Since the Last Glacial Maximum” 1991.
Coope G.R.: “Temperature gradients in northern Europe during the last glacial—Holocene transition” 1999. | doi = 10.1002/(SICI)1099-1417(1998090)13:5<419::AID-JQS410>3.0.CO;2-D Lemdahl, G.; Lowe, J.J.; Walkling, A.
Sve češća nevremena kao jedna od posljedica globalnog zatopljenja
Klimatske promjene su dugotrajne promjene u statističkoj raspodjeli klimatskih faktora, u vremenskom periodu od desetaka do milijuna godina. To može biti promjena u prosječnim klimatskim elementima ili promjena raspodjele klimatskih događaja s obzirom na prosječne vrijednosti, ili pojava sve više krajnjih vremenskih događaja. Klimatske promjene se mogu odnositi na određene posebne regije ili se može odnositi na cijelu Zemlju.
U zadnje vrijeme, posebno u vezi sa zaštitom prirodnog okoliša, klimatske promjene se obično odnose na današnje promjene klime. Posebno se to odnosi na sve veći ljudski utjecaj na klimatske promjene, koji je povezan s današnjim globalnim zatopljenjem.
Nazivi
Uglavnom se klimatske promjene odnose na promjene statističkih podataka klimatskog sistema, razmatrajući vrijeme od više desetaka godina i duže, s obzirom na njen uzrok. Kolebanja klime koja su kraća od nekoliko desetaka godina, kao što je pojava El Niña, se ne smatraju kao klimatske promjene.
Sam pojam klimatskih promjena se sve više odnosi na ljudski utjecaj na klimu, posebno na Zemljinu atmosferu i zato su klimatske promjene sve više vezane uz pojam globalnog zatopljenja.
Uzroci
Povećanje atmosferskog nivoa CO2
Faktori koji utječu na oblikovanje klime se nazivaju prisilna djelovanja. To uključuje takve pojave kao promjene u Sunčevom toplinskom zračenju, odstupanju od Zemljine planetarne putanje ili orbite, promjenjiva tektonika ploča i pomicanje kontinenata, te promjene u koncentraciji stakleničkih plinova. Postoji čitav niz povratnih veza klimatskih faktora, koje mogu biti pojačane ili oslabljene. Neki dijelovi klimatskog sistema, kao što su oceani i slojevi leda, odgovaraju slabije na klimatske promjene, zbog svojih ogromnih masa, tako da im treba duže vremena na odgovor, ponekad stoljeće ili duže.
Ljudski utjecaj
Međuvladin panel o klimatskim promjenama, grupa naučnika i stručnjaka za klimatske promjene tvrdi da: “Klima se mijenja i te klimatske promjene su uglavnom nastale zbog ljudskog djelovanja”. Zbog toga, sve više se raspravlja kako smanjiti ljudski utjecaj na klimu i kako se prilagoditi promjenama koje se već javljaju, te kako možemo predvidjeti buduće klimatske promjene. [3]
Najveća zabrinutost zbog ljudskog djelovanja na klimu se odnosi na povećanu koncetraciju ugljičnog dioksida (CO2) u atmosferi, zbog potrošnje fosilnih goriva i sve većom količinom krutih čestica u zraku. Osim toga, sve više smo zabrinuti zbog ozonskih rupa, sve većeg iskrčivanja šuma i povećanja obradivih površina, što isto utječe na klimatske faktore.
Tektonika ploča
Promjene u Sunčevom ciklusu za vrijeme nekoliko zadnjih stoljeća, na osnovu promatranja Sunčevih pjega i izotopa berilija-10
Milijunima godina, kretanje tektonskih ploča mijenja izgled kontinenata i oceana, što isto utječe na promjene klime i strujanja u oceanima i atmosferi. Položaj kontinenata određuje i oblik i smjer oceanskih struja, a time i prijenos topline i vlage duž cijele Zemlje. Noviji primjer je stvaranja Panamske prevlake, koja je nastala prije otprilike 5 milijuna godina, zatvorivši miješanje Atlanskog oceana i Tihog oceana u tom području. To je ujedno i promijenilo granične oceanske struje i utjecalo na stvaranje današnjeg oblika Golfske struje i vjerojatno je dovelo do stvaranje ledenog pokrivača na Sjevernoj polutci. Za vrijeme karbona, prije otprilike 300 do 360 milijuna godina, tektonika ploča je potakla taloženje velike količine ugljika i povećala zaleđeno područje. Geološki dokazi iz vremena postojanja superkontinenta Pangee govore na postojanje velikih i snažnih monsuna u to doba ili megamonsuna.
Sunčevo toplinsko zračenje
Sunce je glavni izvor energije na Zemlji. I dugotrajne i kratkotrajne promjenje u jačini Sunčevog toplinskog zračenja utječe na klimatske promjene. Prije 3 do 4 milijuna godina, Sunce je zračilo samo 70 % današnje snage. Ipak, u vrijeme hadija (prije 3,8 – 4,6 milijuna godina) i arhaika (prije 2,5 – 3,8 milijarde godina) je postojala voda, prema nađenim dokazima, pa ipak je došlo do “proturječja slabosti mladog Sunca”. Prema toj teoriji Zemljina atmosfera je bila potpuno drukšija, prije svega bez kisika, pa su staklenički plinovi postojali u puno većoj koncentraciji. S vremenom snaga Sunčevog zračenja se pojačala, a prije 2,4 milijarde godina se pojavio naglo kisik u atmosferi i klima je bila puno sličnija današnjoj.
Snaga Sunčevog toplinskog zračenja se mijenja isto svakih 11 godina, uslijed Sunčevog ciklusa. Postoje i promjene u nešto dužem vremenskom razmaku, pa je tako bilo i Malo ledeno doba, od 14. do 19. stoljeća. Ta priroda periodičkog ponašanja Sunca joč nije sasvim razumljiva. Dok podaci govore da je od 1750. došlo do laganog zahlađenja, u novije vrijeme sve više je podataka da dolazi do globalnog zatopljenja.
Promjena nagiba Zemljine osi između 22.1° i 24.5°.
Promjene u planetarnoj putanji
Male promjene u Zemljinoj planetarnoj putanji ili orbiti dovode do promjena snage Sunčevog zračenja kod promjena godišnjih doba, pa zato se i klima mijenja u različitim godišnjim dobima. Tri su vrste promjena Zemljine orbite: promjena ekscentričnosti, nagiba osi i precesije Zemljinih osi. Kad se mijenjaju zajedno, stvaraju Milankovićeve cikluse, koji imaju znatan utjecaj na klimu i pojavu ledenih i međuledenih doba, što se može pronaći u statigrafskim slojevima stijena ili u širenju i smanjivanju pustinja kao što je Sahara.
Vulkani
Vulkani provode materijal iz Zemljine kore i plašta do površine Zemlje. Vulkanske erupcije, gejziri i termalni izvori su primjeri vulkanskih procesa kojim se oslobađaju plinovi i krupne čestice u atmosferu.
Vulkani su dovoljno veliki da utječu na promjenu svjetske klime nekoliko puta u stoljeću, uzrokovati hlađenje (djelomičnim smanjivanjem prijenosa Sunčevog zračenja na Zemljinu površinu) i po nekoliko godina. Erupcija vulkana na planini Pinatubo 1991. na Filipinima, bila je druga erupcija po snazi u 20. stoljeću (nakon erupcije vulkana Novarupta na Aljaski 1912.) i značajno je utjecala na klimu.[16] Erupcija vulkana Tambora 1815. u Indoneziji, uzrokovala je “godinu bez ljeta”. [17]Još veće erupcije, takozvanih megavulkana, se javljaju nekoliko puta na 100 milijuna godina, uzrokuju globalno zahlađenje i masovno izumiranje nekih životinja. [18]
Vulkani su isto dio proširenog ugljikovog ciklusa. U jako dugim geološkim ciklusima, oslobađanje ugljika iz Zemljine kore i plašta se nalazi u ravnoteži s taloženjem ugljika u sedimentnim stijenama i ostalim odvodima iz ugljikovog ciklusa. Ali prema istraživanju Američkog geološkog nadzora (engl. US Geological Survey), procjenjuje se da ljudske aktivnosti stvaraju 100 – 300 puta veću količinu ugljičnog dioksida od vulkana.
Termohalinska cirkulacija: dubinski tok tamna, a površinski svijetla traka. Nije prikazana Antarktička cirkumpolarna struja
Promjenjivosti oceana
Oceani su sastavni dijelovi klimatskog sistema. Kratkotrajna kolebanja (nekoliko godina do nekoliko desetljeća) kao što je El Nino južna kolebanja, desetljetna kolebanja u Tihom oceanu, kolebanja u sjevernom Atlantiku i kolebanja u Arktiku prestavljaju više klimatska kolebanja nego klimatske promjene. Na duže vrijeme, promjene u procesima kao što je termohalinska pokretna traka igraju vrlo važnu ulogu u raspodjeli topline, noseći veoma sporo i jako duboko kretanje morske vode, i dugotrajnu raspodjelu topline po svjetskim oceanima.
Fizički dokazi klimatskih promjena
Dokazi za klimatske promjene se uzimaju iz različitih izvora, da bi se saznalo o klimi u prošlosti. Sređeno praćenje svjetskih površinskih temperatura započinje od polovine 19. stoljeća. Prije toga, većina dokaza o klimatskim promjenama se otkriva indirektno, preko raznih pokazatelja prošle klime, kao što su vegetacija (pelud), jezgre leda, datiranje preko godova debla na stablima, prošlih promjena nivoa mora i glaciologije.
Povijesni i arheološki dokazi
Klimatske promjene u prošlosti se mogu otkriti preko raznih promjena prebivališta i uzgoja raznog bilja. Arheološki dokazi, usmena predaja i povijesni dokumenti mogu isto dati uvid u klimu prošlih vremena. Klimatske promjene su bile ponekad u vezi s propašću nekih civilizacija.
Pad prosječne debljine ledenjaka širom svijeta
Ledenjaci
Ledenjaci se smatraju među najosjetljivijim pokazateljima klimatskih promjena. Njihova veličina se određuje ravnotežom masa između ulaza snijega i izlaza otopljenog leda. Kako se temperature povećavaju, tako se ledenjaci povlače, sve dok padaline snijega ne zamijene otopljeni led. Ledenjaci rastu i smanjuju zbog više razloga, tako da se njihovo pravo stanje mora pratiti i desetljećima. Popis svjetskih ledenjaka je napravljen do 1970-tih, u početku avionski snimani i kartografirani, a danas se to radi uz pomoć satelita. Taj popis obuhvaća više od 100 000 ledenjaka, koji zauzimaju više od 240 000 km2, a preostali ledeni pokrivač se procjenjuje oko 445 000 km2. Svjetska služba za praćenje ledenjaka (engl. World Glacier Monitoring Service) skuplja godišnje podatke o ravnoteži masa i o povlačenju ledenjaka. Iz tih podataka se vidi da se svjetski ledenjaci značajno povlače i smanjuju, s jakim povlačenjem 1940-tih, stabilnim i rastućim periodom 1920-tih i 1970-tih, i ponovno povlačenje koje počinje od sredine 1980-tih.
Najznačajniji klimatski procesi od sredine zadnjeg pliocena (prije oko 3 milijuna godina), su ledena i međuledena doba. Današnje međuledeno doba ili holocen, traje već oko 11 700 godina. Zbog malih promjena u planetarnoj putanji ili Milankovićevih ciklusa, dolazi do promjena u ledenom pokrivaču i razini mora. Ostale promjene kao Heinrich događaj, Dansgaard-Oeschger događaj i Mlađe ledeno doba pokazuju da do promjena količine leda može doći i bez promjene planetarne orbite.
Ledenjaci ostavljaju iza sebe morena (krhotine stijena koje ledenjaci prenose svojim kretanjem), veliku količinu materijala, ukljućujući organske tvari, kvarc i kalij, koji mogu biti datirani, da bi im se odredila starost.
analiza godova debla na stablima, da se utvrde klimatske promjene u prošlosti
Vegetacija
Promjena vrste, raspodjele i količne vegetacije, mogu dati isto podatke o klimi u prošlosti. Blaga klima je povezana s povećanim padalinama i toplijim razdobljima, što pridonosi boljem rastu biljaka i preuzimanju veće količine ugljičnog dioksida (CO2) iz zraka. Veće i oštrije promjene, izazivaju manje vegetacije i širenje pustinje.
Jezgre leda
Analiza jezgri leda, izbušenih u ledenom pokrivaču, mogu se iskoristiti da se vidi veza između temperatura i promjena nivoa mora. Zrak uhvaćen u mjehurićima iz leda, mogu isto pokazati promjene količine ugljičnog dioksida (CO2) u atmosferi, u prošlosti. Ta istraživanja promjena (CO2) u atmosferi zadnjih par tisuća godina, mogu pokazati razliku u atmosferi danas i u prošlosti.
Dendroklimatologija
Dendroklimatologija je analiza godova debla na stablima, da se utvrde klimatske promjene u prošlosti. Široke i debele linije pokazuju plodne i kišne godine, dok tanke i sužene linije pokazuju lošije godine.
Analiza peluda
Prednja krila kornjaša su hitinizirana, a stražnja opnasta.
Palinologija proučava današnje i fosilne palinomorfe (čestice između 5 i 500 μm), koji se mogu naći u slojevima stijena, ukljućujući i pelud. Na osnovu peluda, može se odrediti i vegetacija u prošlosti, kao i klima. Pelud može izdržati dugo vremena, a možemo ga naći i u slojevima jezera, močvara i delta rijeka. Prema peludu možemo istraživati zadnjih 2,5 milijuna godina.
Insekti
Ostaci kornjaša su uobičajeni za slatku vodu i sedimentne stijene. Različite vrste kornjaša se mogu naći ovisno o različitim klimatskim uvjetima. Kornjaši se nisu puno mijenjali kroz povijest.
Porast razine mora
Svjetski nivo mora, zadnjih stotinjak godina, se mjerio pomoću mjerača morskih mjena. Danas se koristi visinomjer, posebno sa satelita, koji je povećao točnost mjerenja. Prije mjerenja, nivo mora se može odrediti datiranjem i određivanjem starosti koraljnih grebena, obalnih sedimenata, morskih terasa, malih oblutaka, vapnenca i arheoloških ostataka uz obalu. Glavne metode određivanja starosti su datiranje ugljikom-14 i uranovim izotopima.
Poveznice
Izvori
“Glossary – Climate Change” Education Center – Arctic Climatology and Meteorology,
Appendix I – Glossary Houghton, John Theodore: “Climate change”, 2001
The National Academies Press “”Advancing the Science of Climate Change”, 2010,
Panama: Isthmus that Changed the World, 2008., NASA
“How the Isthmus of Panama Put Ice in the Arctic”, Gerald H., 2004.
“Isotope stratigraphy of the European Carboniferous: proxy signals for ocean chemistry, climate and tectonics” , Chemical Geology|date, 1999., Peter Bruckschen, Susanne Oesmanna, Ján Veizer
Judith T. Parrish: “Climate of the Supercontinent Pangea” 1993.,
“Water in the Early Earth”, 2006., Marty, B.
“Zircon thermometer reveals minimum melting conditions on earliest Earth.” Eb Watson, Harrison
“Surface-water influx in shallow-level Archean lode-gold deposits in Western, Australia” 1994. Hagemann, Steffen G.
Sagan C., G. Mullen: “Earth and Mars: Evolution of Atmospheres and Surface Temperatures” 1972.
“The Early Faint Sun Paradox: Organic Shielding of Ultraviolet-Labile Greenhouse Gases” 1997. Sagan, C.
Willson Richard [Secular total solar irradiance trend during solar cycles 21–23]
“Milankovitch Cycles and Glaciation”
“A Milankovitch scale for Cenomanian time” 1989., Gale, Andrew S.
“The Cataclysmic 1991 Eruption of Mount Pinatubo, Philippines” Diggles Michael, 2005.
“Climatic, environmental and human consequences of the largest known historic eruption: Tambora volcano (Indonesia) 1815” 2003., Oppenheimer Clive
“Large igneous provinces and mass extinctions” 2001., Wignall P.
“Volcanic Gases and Their Effects” 2006.
Petit J. R.:”Climate and atmospheric history of the past 420,000 years from the Vostok ice core, Antarctica” Gómez-Brenes RA, Humberto Ruiloba M., Bressani R.
Seiz G., N. Foppa “The activities of the World Glacier Monitoring Service (WGMS)” 2007.,
Zemp M., I.Roer, A.Kääb, M.Hoelzle, F.Paul, W. Haeberli: “United Nations Environment Programme – Global Glacier Changes: facts and figures” 2008.
Bachelet D.: “Climate Change Effects on Vegetation Distribution and Carbon Budget in the United States” 2001. R.Neilson,J.M.Lenihan,R.J.Drapek
Langdon PG.: “Reconstructing climate and environmental change in northern England through chironomid and pollen analyses: evidence from Talkin Tarn, Cumbria” Barber KE.,Lomas-Clarke SH.
Birks HH.: “The importance of plant macrofossils in the reconstruction of Lateglacial vegetation and climate: examples from Scotland, western Norway, and Minnesota, USA” 2003.,
Miyoshi N.: “Palynology of a 250-m core from Lake Biwa: a 430,000-year record of glacial–interglacial vegetation change in Japan” 1999.
Colin Prentice, Bartlein, Patrick J., Webb, Thompson: Vegetation and Climate Change in Eastern North America Since the Last Glacial Maximum” 1991.
Coope G.R.: “Temperature gradients in northern Europe during the last glacial—Holocene transition” 1999. | doi = 10.1002/(SICI)1099-1417(1998090)13:5<419::AID-JQS410>3.0.CO;2-D Lemdahl, G.; Lowe, J.J.; Walkling, A.
