Zmiany klimatyczne , lub zaburzenia klimatyczne odpowiada trwałej modyfikacji (ze dekady do miliona lat ) parametrów statystycznych (średnie parametry, zmienność) z tym globalnym klimatu na Ziemi lub jej różnych klimatach regionalnych. Zmiany te mogą być spowodowane procesami nieodłącznymi dla Ziemi, wpływami zewnętrznymi lub, ostatnio, działalnością człowieka.
Zmiany klimatyczne zachodzące od rewolucji przemysłowej , czyli globalne ocieplenie , wynikają ze zmiany składu ziemskiej atmosfery przez emisje gazów cieplarnianych generowanych przez działalność człowieka. Można na to nałożyć naturalne zmiany klimatu.
W zależności od zamierzonego celu termin „zmiana klimatu” nie ma takiego samego znaczenia:
Grecki filozof Teofrast w dziele Des vents pisze, że na kreteńskich górach można było już zobaczyć ruiny starożytnych miast, opuszczone miejsca, dawniej zamieszkane lub uprawiane ziemie, dawno wyludnione ze względów klimatycznych.
Inny grecki filozof, Platon , opisuje wpływ lokalnych zmian klimatycznych w Attyce w swoich Critias .
Pomysł zmiany klimatu staje się ważnym tematem naukowe w XVIII th century, dzięki postępom w paleontologii, ale tylko z okresu międzywojennego, że klimatologia jest ukonstytuowana jako nauki.
... Fazy poprzedzające prehistorię wchodzą w zakres paleoklimatologii . Umożliwia śledzenie, w trakcie dryfu kontynentów i kolejnych okresów zlodowacenia , zmian związanych ze zmianami klimatu, które wpłynęły na gleby i gatunki.
... Różne następstwa okresów lodowcowych i interglacjalnych w prehistorii według cykli Milankovića .
+ do 450 000 lat temu: Interglacjał Waal
- do 400 000 lat temu: zlodowacenie Günz lub Nebraskan
+ do 350 000 lat temu: Interglacjał Cromer lub Aftonien
- do 320 000 lat temu: zlodowacenie Mindel , Elster lub Kansien
+ do 270 000 lat temu: Interglacjał holsztyński lub Yamouthien
- do 200 000 lat temu: zlodowacenie Riss , Saal lub Illinoien
+ do 125 000 lat temu: Interglacjał Eem , Sangamonian lub Eemian
- do 70 000 lat wstecz: zlodowacenie Würm , zlodowacenie Weichsela lub Wisconsin
+ do 11 625 lat temu: interglacjał holocenu , klimatyczne optimum holocenu czasami określane jako „ nowe ocieplenie” holocenu
... Początek pisanej historii ludzkości i obserwacja zmian klimatycznych przez kronikarzy.
- Zmiana klimatu w latach 535-536 odnotowana przez bizantyjskiego Prokopa z Cezarei .
+ Z X th wieku do XIV th wieku The optimum klimatyczne średniowiecza jest miejscowe podgrzewanie w Europie i Ameryce Północnej .
- Od 1550s do 1850 Mała Epoka lodowcowa kontynuowane .
+ Ostatnia faza jest współczesna i próbuje opisać wielorakie skutki globalnego ocieplenia . Należy go oddzielić od reszty, biorąc pod uwagę ciągłą antropogeniczną ingerencję w bilanse klimatyczne od czasu nadejścia rewolucji przemysłowej i kontrolowanie przez ludzkość zanieczyszczających energii (patrz Wycofanie się lodowców od 1850 r .).
Globalne ocieplenie zostało po raz pierwszy wspomniane przez kilku autorów, a modelowane przez Svante Arrheniusa w 1896 roku. Oryginalny angielski termin globalne ocieplenie został wymyślony przez klimatologa Wallace'a Broeckera (w) w czasopiśmie Science on8 sierpnia 1975 r.. Od tego czasu IPCC zapewnia że to ocieplenie ma tendencję do unoszenia się i że klasyczne cykle i procesy regulacji klimatu są przestarzałe od 1950 r. , w szczególności rozmrażanie wiecznej zmarzliny zawierającej metan (CH 4 ), którego działanie na efekt cieplarniany jest 25 razy większe niż dwutlenku węgla (CO 2) oraz topnienie lodu polarnego i lodowców zwiększa absorpcję promieniowania słonecznego przez gleby i oceany. W czasie częstszych upałów , roślinność spowalnia swój wzrost, a tym samym zdolność do wydobywania węgla z atmosfery. Byłaby to zmiana w kierunku poważnej nierównowagi klimatycznej, bez wiedzy, czy osiągnięto punkt bez powrotu .
IPCC nie prowadzi badania we własnym imieniu, ale jej zadaniem jest ocena informacji naukowych, technicznych i społeczno-ekonomicznych, które są niezbędne, aby lepiej zrozumieć podstawy naukowe zagrożeń związanych ze zmianami klimatu wywołane przez człowieka, zidentyfikować ewentualne konsekwencje tej zmiany i rozważenie możliwych strategii adaptacyjnych i łagodzących.
Dziesięć najgorętszych lat od 1850 roku przypada po 1998 roku.
Zjawiska suszy , zasolenia i pustynnienia mogą nasilać zmiany klimatyczne, zwłaszcza na Sahelu i pustyni Gobi . Pustynnienie może samo w sobie przyczyniać się do lokalnych i globalnych zmian klimatu, na przykład poprzez promowanie pożarów na sawannach lub stepach , będąc głównym źródłem pyłu ( aerozole, które mogą wpływać na opady ) oraz poprzez ich albedo (większe niż „środowisko porośnięte roślinnością”).
Obecnie zjawisko tzw. naturalnych zmian klimatu (lub „zmienności klimatycznych”) nie jest w pełni zrozumiałe, istnieje jednak kilka hipotez próbujących je wyjaśnić.
Teoria ta proponowana przez Milutin Milanković między 1911 i 1941 , potwierdzone przez badania tlenu 18 i szeroko zaakceptowane przez społeczność naukową wyjaśnia lodowaty / międzylodowcowy cykle klimatyczne przez odmianach ekscentryczności , nachylenia i naziemnej precesji. . Zgodnie z tą teorią, bez wymuszania antropogenicznego planeta powinna wkroczyć w nową erę ochłodzenia lub wejść w wyjątkowo długą i stabilną fazę interglacjalną (kolejne 50 000 lat).
Inną teorią, zgodną z innymi, jest teoria cykli słonecznych , opracowana przez Niemca Heinricha Schwabego około 1840 roku , a następnie przez Amerykanina George'a Hale'a w 1906 roku . Wyjaśnia słabe zmiany klimatyczne, które mają miejsce co 11 lat, cykl odpowiadający cyklowi plam słonecznych o okresowości 11 lat; gdy liczba plam słonecznych jest duża, Słońce emituje więcej energii (dlatego Ziemia otrzymuje więcej) i dlatego następuje zmiana temperatury. Promieniowanie to ma złożony wpływ na mgławicę (por. zasada fizyczna komory mgłowej ), a zatem zarówno na albedo planety, jak i efekt cieplarniany wywołany chmurami i parą wodną. Plamy te są chłodniejsze (4500 K ) niż powierzchnia Słońca (około 5800 K), ale odpowiadają wzrostowi promieniowania rentgenowskiego, które może wzrosnąć 1000 razy dla 1% światła widzialnego w okresach intensywnej aktywności. Mała wiek lód obserwowano w latach 1645 do 1715 , to ilustracja teorii wpływem wahań temperatury, ze względu na cykl plam. Zaobserwowano tam niezwykle małą liczbę plam słonecznych ( minimum Maundera ).
Gęsty ośrodek międzygwiazdowyOśrodek międzygwiazdowy obejmuje strefy o zmiennej gęstości wodoru i pyłu. Podczas przejścia przez ośrodek międzygwiazdowy gęsty w wodorze heliosfera kurczy się, a akrecja wodoru przez planety, podobnie jak przez Słońce, wzrasta. Wodór akreowany przez Słońce nieznacznie zwiększa jego jasność, natomiast ten akreowany przez Ziemię reaguje z tlenem obecnym w górnych warstwach atmosfery, co może zwiększać formowanie się chmur w mezosferze , zmniejszając energię słoneczną odbieraną na powierzchni planety, zwłaszcza w strefie polarnej. regiony.
Aby zrozumieć wpływ ruchów kontynentów należy najpierw wiedzieć, że prądy oceaniczne mają bardzo istotny wpływ na zmiany klimatyczne, kontynenty faktycznie nie mają bezpośredniego wpływu na klimat , ale pozwalają na przemieszczanie formacji lub zatrzymanie prądów morskich.
Przykład Antarktydy : przed przemieszczeniem się superkontynentu Gondwany klimat Antarktydy był gorący i wilgotny; Gdy tylko Australia , Afryka i Ameryka Południowa migrowały na północ, otworzyły się różne cieśniny i zaczął się kołowy prąd oceaniczny (zwany prądem okołobiegunowym). Z czasem klimat zmienił się, by dojść do obecnego z ogromną czapą lodową, która miała miejsce na kontynencie antarktycznym, mimo jego suchości (jest to najbardziej suchy obszar na świecie ), ale cały śnieg gromadzi się na ziemi, bo co średnio -45 ° C , ciśnienie sublimacji jest znikome; przyczyną ablacji jest pochodzenie wiatru, a na wybrzeżach – cielenie się lodowców . Z drugiej strony oceaniczny „taśmociąg” obraca się za około 2000 lat. Gdyby cyrkulacja termohalinowa została przerwana, klimat byłby bardzo wyraźnie zaburzony.
Dwa komputerowe modele klimatów (amerykański i europejski) dają dość podobne wyniki, ale są w dużej mierze zależne od czynników antropogenicznych .
Emisje gazowe z wulkanów mają 2 przeciwne skutki: aerozole (emisja SO 2 i pył) zaciemniają atmosferę, zwiększają opady i ochładzają klimat; po drugie, duże ilości emitowanych gazów cieplarnianych powodują dodatkowy efekt cieplarniany . Efekt cieplarniany skutkuje, podobnie jak klimat w szklarni, wzmocnieniem różnic temperatur: jeśli jest światło słoneczne, ciepło jest zatrzymywane i odbijane, jeśli nie ma słońca, ciepło jest trudniejsze do przeniknięcia, a zatem jest zimniej. Wydaje się, że większość wymarłych gatunków w przeszłości jest spowodowana nagłymi zmianami klimatycznymi.
Upadek meteorytu Chicxulub w Meksyku jest często podawany jako początkowa przyczyna załamania się bioróżnorodności pod koniec okresu kredowego . Według Courtillot w 2004 r. erupcje wulkaniczne (wywołane lub niezależne od wstrząsów meteorytowych), które zdeponowały gigantyczne ilości pułapek na Dekanie w Indiach pod koniec kredy, byłyby odpowiedzialne za zaburzenia klimatu, które miały miejsce przez setki lat , w tempie przekraczającym tempo możliwych adaptacji ewolucyjnych gatunków.
Podobnie kryzys syberyjskich pułapek wiązałby się z rzezią końca permu .
Na nieskończenie mniejszą skalę, mierzalne zaburzenia następnie do erupcji z Pinatubo w 1991 roku, a w 1783 - 1784 , które od Lakagígar ( islandzki erupcji którym chmura pozostawiła ślad w rejestrach zgonów w Europie (Courtillot, 2005).)) . W 1815 roku wybuch Tambory miał również globalne konsekwencje klimatyczne, z poważnymi zakłóceniami w 1816 roku, które w annałach klimatycznych zapisały się jako „ rok bez lata ”.
Efekt ten nie jest ściśle mówiąc czynnikiem zmiany klimatu, ale wzmacniaczem. Albedo to odsetek (w procentach) promieniowania słonecznego docierającego do ziemi odbitego z powrotem w kosmos. Zaśnieżone i oblodzone powierzchnie mają silne albedo. Ciemne (ziemne) powierzchnie mają niskie albedo. Im wyższe albedo, tym więcej promieniowania jest odbijane i tym mniej nagrzewa grunt, a następnie atmosferę pod spodem. Rzeczywiście, kiedy Ziemia wchodzi w epokę lodowcową, powierzchnia zajmowana przez lód wzrasta, a tym samym wzrasta albedo, co zmniejsza ocieplenie gruntu i znajdującej się pod nim atmosfery, a tym samym wzmacnia epokę lodowcową. I odwrotnie, gdy Ziemia jest w okresie interglacjalnym.
Zmiana klimatu jest również wynikiem działalności człowieka na planecie, takiej jak masowe wykorzystanie paliw kopalnych .
Chociaż występują naturalne zmiany klimatyczne na bardzo długie okresy, co implikuje jakąś adaptację zwierząt i roślin gatunków , antropogenicznych zmian (czyli związane z działalnością człowieka) są bardzo szybki i dlatego zagrażają często delikatnych ekosystemów .
Zima nuklearna jest hipotetycznym zjawiskiem klimatycznym globalnego spadku temperatury powierzchni, który ma być wynikiem masowej wojny nuklearnej . Byłoby to analogiczne do zimy wulkanicznej lub zimy uderzeniowej .