Zmiany klimatu - ebook
Zmiany klimatu - ebook
> KRÓTKIE WPROWADZENIE
- książki, które zmieniają sposób myślenia!
Zmiany klimatu w przystępny sposób wyjaśniają, w jaki sposób człowiek wpływa na klimat planety. Teoria dotycząca zmian klimatu jest jedną z nielicznych naukowych idei, która każe nam myśleć o zmianie podstaw współczesnego społeczeństwa. Autor nie tylko relacjonuje debatę na ten temat, lecz także wyjaśnia, dlaczego temat budzi takie kontrowersje. Jakie są rozwiązania tego problemu? Jaka przyszłość czeka naszą planetę? Czy opisywane zjawiska przyniosą wkrótce koniec świata, jak uważało wielu ekologów w latach 80. i 90. XX w.?
*
Interdyscyplinarna seria KRÓTKIE WPROWADZENIE piórem uznanych ekspertów skupionych wokół Uniwersytetu Oksfordzkiego przybliża aktualną wiedzę na temat współczesnego świata i pomaga go zrozumieć. W atrakcyjny sposób prezentuje najważniejsze zagadnienia XXI w. - od kultury, religii, historii przez nauki przyrodnicze po technikę. To publikacje popularnonaukowe, które w formule przystępnej, dalekiej od akademickiego wykładu, prezentują wybrane kwestie.
Książki idealne zarówno jako wprowadzenie do nowych tematów, jak i uzupełnienie wiedzy o tym, co nas pasjonuje. Najnowsze fakty, analizy ekspertów, błyskotliwe interpretacje.
Opiekę merytoryczną nad polską edycją serii sprawują naukowcy z Uniwersytetu Łódzkiego: prof. Krystyna Kujawińska Courtney, prof. Ewa Gajewska, prof. Aneta Pawłowska, prof. Jerzy Gajdka, prof. Piotr Stalmaszczyk.
Spis treści
Podziękowania
Wprowadzenie do trzeciego wydania
Wykaz skrótów
Wykaz rysunków
Wykaz tabel
Wykaz ramek
1. Czym są zmiany klimatu
2. Debata o zmianach klimatu
3. Dowody zmian klimatu
4. Modelowanie przyszłości klimatu
5. Konsekwencje zmian klimatu
6. Niespodzianki klimatyczne
7. Polityczne aspekty zmian klimatu
8. Rozwiązania
9. Przewidywanie przyszłości
Dalsza lektura
Indeks
Kategoria: | Geologia i geografia |
Zabezpieczenie: |
Watermark
|
ISBN: | 978-83-8088-770-1 |
Rozmiar pliku: | 6,8 MB |
FRAGMENT KSIĄŻKI
Podziękowania
Wprowadzenie do trzeciego wydania
Wykaz skrótów
Wykaz rysunków
Wykaz tabel
Wykaz ramek
1. Czym są zmiany klimatu
2. Debata o zmianach klimatu
3. Dowody zmian klimatu
4. Modelowanie przyszłości klimatu
5. Konsekwencje zmian klimatu
6. Niespodzianki klimatyczne
7. Polityczne aspekty zmian klimatu
8. Rozwiązania
9. Przewidywanie przyszłości
Dalsza lektura
IndeksPodziękowania
Autor chciałby podziękować następującym osobom: Annie, Chris, Johannie, Alexandrze i Abbie za bycie przy mnie, Emmie Ma z Oxford University Press, całej kadrze z University Colledge London, Rezatec Ltd, TippingPoint i Eden; Milesowi Irvingowi za wspaniałe ilustracje; Richardowi Betts, Markowi Brandon i Ericowi Wolffowi za ich wnikliwe i niezwykle pomocne recenzje, i wszystkim moim koleżankom i kolegom reprezentującym klimatologię, paleoklimatologię, nauki społeczne, ekonomię, medycynę, inżynierię, sztukę i nauki humanistyczne, którzy ciągle walczą o zrozumienie, przewidzenie i zmniejszenie naszego wpływu na klimat.Wprowadzenie do trzeciego wydania
Zmiany klimatu są jedną z nielicznych naukowych teorii, która każe nam zmieniać podstawy współczesnego społeczeństwa. Jest to wyzwanie nie tylko budzące spory wśród polityków, ale również antagonizujące całe narody, modyfikujące indywidualne wybory i ostatecznie prowokujące do pytania o związek pomiędzy ludzkością a planetą. Ostatni raport Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (ang. Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) dowodzi, że zmiany klimatu są niezaprzeczalne – w ostatnich stu latach globalna temperatura wzrosła o 0,8°C, a poziom wód podniósł się o 22 centymetry. W zależności od tego, jak będziemy kontrolować emisje gazów cieplarnianych (ang. green house gases, GHG) przeciętna temperatura powierzchni może wzrosnąć pomiędzy 2,8 a 5,4°C pod koniec XXI wieku. Dodatkowo poziom mórz może wzrosnąć od 52 do 98 cm. Zjawiskom tym towarzyszyć będą zasadnicze zmiany schematów pogodowych, w tym większa ilość ekstremalnych zjawisk pogodowych. Nie przyniosą one końca świata, jak wieściło wielu ekologów w późnych latach 80. i wczesnych latach 90. XX wieku, jednak oznaczać będą problemy dla miliardów ludzi.
Redukcja emisji GHG stanowi główne wyzwanie dla naszego globalnego społeczeństwa. Nie należy tego bagatelizować, ponieważ, pomimo trzydziestu lat negocjacji klimatycznych, nie udało się doprowadzić do rezygnacji z przyjmowanego dotąd scenariusza. Porażka międzynarodowych negocjacji klimatycznych, szczególnie widoczna w Kopenhadze w 2009 r., zatrzymała znaczące ograniczenia w emisji GHG o co najmniej dekadę. Nadzieje jednak rosną i pojawiają się oczekiwania co do przyszłych negocjacji klimatycznych. Chiny, obecnie największy emitent GHG, rozważały wprowadzenie narodowego systemu handlu uprawnieniami. Natomiast Stany Zjednoczone, odpowiedzialne za ⅓ obecnych w atmosferze zanieczyszczeń węglowych, przekazały uprawnienia w kwestii regulacji emisji dwutlenku węgla Agencji Ochrony Środowiska, bezpośrednio narażonej na polityczne naciski z Waszyngtonu.
Pomimo braku ogólnoświatowego politycznego porozumienia wiele argumentów ekonomicznych przemawia za podjęciem działań. Szacuje się, że rozwiązanie problemu zmian klimatu obecnie kosztowałoby 2–3% światowego PKB, natomiast w przypadku odłożenia działań do połowy wieku koszt mógłby wzrosnąć nawet do ponad 20%. Poza tym, nawet jeżeli analiza kosztów i zysków nie jest klarowna, z moralnego punktu widzenia należy myśleć o milionach istnień ludzkich, których przetrwanie i dobrobyt będą zagrożone. Międzynarodowe rozwiązanie polityczne powinno być imperatywem, gdyż bez realizacji porozumienia z 2015 r. musimy liczyć się ze zdecydowanym wzrostem emisji węglowych i dotkliwymi zmianami klimatu. Każde porozumienie będzie musiało uwzględnić państwa rozwijające się, chroniąc zarazem ich prawa do rozwoju, zgodnie z moralnym wskazaniem zakładającym, że ludzie z biednych państw powinni uzyskać podobny poziom opieki, edukacji, długości życia jak w krajach Zachodu. Polityka dotycząca zmian klimatu oraz wszelkie regulacje wynikające z międzynarodowych negocjacji muszą być realizowane zarówno na poziomie narodowym jak i regionalnym, aby zapewnić wielopoziomowe zarządzanie i w konsekwencji skuteczność ich realizacji.
Niezbędne są nowe sposoby redystrybucji bogactwa, globalnie jak i w ramach państwowych, umożliwiające wydostanie z ubóstwa miliardów ludzi bez ogromnego wzrostu konsumpcji, wyczerpywania zasobów i emisji gazów cieplarnianych. Wsparcie i pieniądze potrzebne są, aby pomóc państwom rozwijającym w adaptacji do zmian klimatu, które nieuchronnie nastąpią.
Zmiany klimatu podważają więc każdy aspekt dotychczasowej organizacji społeczeństwa. Kwestionują nie tylko pojęcie państwa narodowego w kontekście globalnej odpowiedzialności, ale również krótkowzroczność wizji naszych przywódców politycznych. Zmiany klimatu należy również rozpatrywać w kontekście innych wielkich wyzwań XX w., jak globalne ubóstwo, wzrost liczby ludności, degradacja środowiska naturalnego i bezpieczeństwo globalne. Aby sprostać tym wyzwaniom, musimy zmienić niektóre z podstawowych zasad naszego społeczeństwa, co pozwoli nam na przyjęcie podejścia bardziej globalnego i długoterminowego, prowadząc do wypracowania rozwiązania typu win-win, które wszystkim przynosi korzyści.Wykaz skrótów
AABW (ang. Antarctic bottom water), antarktyczne wody denne
AO (ang. Arctic Oscillation), oscylacja arktyczna
AOGCM (ang. Atmosphere-Ocean Global Circulation Models), sprzężone atmosferyczno-oceaniczne modele ogólnej cyrkulacji
AOSIS (ang. Alliance of Small Island States), Sojusz Małych Państw Wyspiarskich
BASIC Brazylia, Republika Południowej Afryki, Indie, Chiny
BINGO (ang. Business and Industry Non-Governmental Organizations), Pozarządowe Organizacje Biznesu i Przemysłu
CCS (ang. carbon capture and storage), wychwytywanie i składowanie CO2 (sekwestracja dwutlenku węgla)
CDM (ang. Clean Development Mechanism), Mechanizm Czystego Rozwoju
CFCs (ang. Chlorofluorocarbons), chlorofluorowęglowodory
COP (ang. Conference of the Parties), Konferencja Stron UNFCCC
ECS (ang. equlibrium climate sensivity), równowagowa czułość klimatu
ENGO (ang. Enviromental Non-Governmental Organizations), pozarządowe organizacje ekologiczne
ENSO (ang. El Niño Southern Oscillation), El Niño – oscylacja południowa
ETS (ang. Emissions Trading Scheme), system handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych
GCM (ang. General Circulation Model), model ogólnej cyrkulacji
GCR (ang. galactic cosmic ray), galaktyczne promieniowanie kosmiczne
GHCN (ang. Global Historical Climatology Network), Globalna Historyczna Sieć Klimatologiczna
G77 Grupa 77
GHG (ang. greenhouse gases), gazy cieplarniane
GMT (ang. global mean temperature), średnia globalna temperatura
GtC (ang. gigatonnes of carbon), miliard ton węgla
IPCC (ang. Intergovernmental Panel on Climate Change), Międzyrządowy Zespół do spraw Zmian Klimatu
JUSSCANNZ Japonia, USA, Szwajcaria, Kanada, Australia, Norwegia i Nowa Zelandia
MAT (ang. marine air temperature), temperatura powietrza nad obszarami morskimi
NADW (ang. North Atlantic Deep Water), północnoatlantyckie wody głębinowe
NAO (ang. North Atlantic Oscillation), oscylacja północnoatlantycka
NGO (ang. non-governmental organisation), organizacja pozarządowa
NASA (ang. National Aeronautics and Space Administration), Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej USA
NOAA (ang. National Oceanic and Atmospheric Administration), Amerykańska Narodowa Służba Oceaniczna i Meteorologiczna lub Narodowa Administracja ds. Oceanów i Atmosfery USA
OECD (ang. Organization for Economic Co-operation and Development), Organizacja Współpracy Gospodarczej i Rozwoju
OPEC (ang. Organization of the Petroleum Exporting Countries), Organizacja Krajów Eksportujących Ropę Naftową
PETM (ang. Palaeocene-Eocene Thermal Maximum), paleoceńsko-eoceńskie maksimum termiczne
ppbv (ang. parts per billion by volume), liczba części na milliard w danej objętości
ppm (ang. parts per million), liczba części na milion
ppmv (ang. parts per million by volume), liczba części na milion w danej objętości
RCP (ang. representative concentration pathways), reprezentatywne ścieżki koncentracji
REDD+ (ang. Reduced Emissions from Deforestation and Forest Degradation), redukcja emisji spowodowanych wylesianiem i degradacją lasów
SRES (ang. Special Report on Emission Scenarios by the IPCC 2000), Specjalny Raport IPCC Scenariuszy Emisyjnych (2000)
SST (ang. sea surface temperature), temperatura powierzchni oceanu
UNFCCC (ang. United Nations Framework Convention on Climate Change), Ramowa konwencja Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu
WTO (ang. World Trade Organization), Światowa Organizacja HandluWykaz rysunków
1. Efekt cieplarniany
2. Zmiany koncentracji gazów cieplarnianych i temperatury w ciągu ostatnich ośmiu cykli glacjalnych według zapisu z rdzeni lodowych
3. Zmiany zawartości dwutlenku węgla w atmosferze w Obserwatorium na Mauna Loa
4. Emisja dwutlenku węgla w ujęciu historycznym według regionów
5. Zmiany temperatury powierzchni Ziemi w ciągu ostatnich 150 lat
6. Poziom zainteresowania gazet problemem globalnego ocieplenia w latach 1985–1997
7. Rekonstrukcja temperatury na półkuli północnej z ostatnich 1300 lat
8. Globalne zmiany opadów atmosferycznych (1900–2013)
9. Wskaźniki zmian klimatu
10. Globalne zmiany temperatury i dwutlenku węgla w ciągu ostatnich 20 tys. lat
11. Liczba plam na słońcu, a globalna temperatura
12. Ogólny model strukturalny klimatu globalnego
13. Obieg węgla w przyrodzie w GtC (w gigatonach węgla)
14. Wymuszenie radiacyjne w latach 1750–2011
15. Przyszłe scenariusze emisji węglowych
16. Kaskada niepewności modeli zmian klimatycznych i polityki
17. Globalna temperatura, pokrywa lodowa Arktyki i poziom mórz w XXI w.
18. Równowagowa czułość klimatu
19. Globalna temperatura powierzchni Ziemi w latach 1950–2300
20. Zagrożenia zmianami klimatycznymi będące konsekwencją wzrastającej temperatury globalnej
21. Zmiany klimatyczne, przystosowanie społeczne a ekstremalne zjawiska
22. Obszary najbardziej narażone na wzrost poziomu morza
23. Porównanie fali upałów z 2003 r. do przeszłych i przyszłych temperatur letnich
24. Ceny żywności w latach 2004–2013
25. Zmiany w plonach zbóż do 2050 r.
26. Zakwaszenie oceanów
27. Zmiany klimatu – punkty krytyczne
28. Scenariusze reakcji systemu klimatycznego na wymuszenie wywołane przez gazy cieplarniane
29. Zmiany oceanicznej cyrkulacji głębinowej w zależności od zmian gęstości wody
30. Przewidywany zakres wzrostu temperatury globalnej w zależności od ilości dwutlenku węgla w atmosferze
31. Historyczna i prognozowana emisja dwutlenku węgla per capita
32. Przewidywane emisje CO2 dla scenariusza „bez zmian” i stabilizacji koncentracji na poziomie 550 ppm i 450 ppm
33. Modele strategii odpowiedzi na wzrost poziomu mórz
34. Czas realizacji planowanych strategii walki ze zmianami klimatu
35. Kliny stabilizacyjne do osiągnięcia emisji koncentracji CO2 w powietrzu na poziomie 450 ppm
36. Zakładana emisja dwutlenku węgla w Wielkiej Brytanii do roku 2050.
37. Zakres metod geoinżynieryjnych
38. Średnie roczne pochłanianie i uwalnianie CO2 przez lasy
39. Środowiskowe ograniczenia planetarne
40. Światowe zapotrzebowanie na energię, żywność i wodę do 2030 r.
41. Przewidywany przez ONZ wzrost populacji na świecie
42. Rysunek USA Today – negocjacje klimatyczne w Kopenhadze w 2009 r.
Wykaz tabel
1. Główne gazy cieplarniane i ich wpływ na ocieplenie atmosfery
2. Reprezentatywne ścieżki koncentracji (RCP) według raportu IPCC z 2013 r.
3. Projekcje temperatury i poziomu morza według reprezentatywnych ścieżek koncentracji (RCP)
4. Konsekwencje zmian klimatu
5. Efekty zastosowania klinów stabilizacyjnych według Steve’a Pacala i Roberta Socolow’a (Uniwersytet w Princeton)
6. Ograniczenia planetarne
Wykaz ramek
1. Czym jest Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu?
2. El Niño – oscylacja południowa (ENSO)
3. Koalicje negocjacyjne w ramach Ramowej konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu (UNFCCC)Rozdział 1
Czym są zmiany klimatu?
Przyszłe zmiany klimatu stanowią jedno z podstawowych wyzwań w XXI w., obok walki z ubóstwem, degradacji ekologicznej i bezpieczeństwa międzynarodowego. Problem polega na tym, że zmiany klimatu są już nie tylko problemem naukowym, gdyż ich konsekwencje mają wpływ na gospodarkę, rozwój społeczny, geopolitykę, politykę narodową i lokalną, prawo, czy ochronę zdrowia. Celem niniejszego rozdziału jest ukazanie roli gazów cieplarnianych (ang. green house gases, GHG) w kształtowaniu klimatu w przeszłości, wyjaśnienie dlaczego ich stężenie rośnie począwszy od rewolucji przemysłowej, oraz określenie przyczyn postrzegania jako niebezpiecznych zanieczyszczeń. Zostaną również wskazane państwa odpowiedzialne za największe emisje GHG oraz sposób w jaki się zmieniały emisje wraz z szybkim rozwojem ekonomicznym. Rozdział podejmie także kwestię Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu i jego regularnej oceny najnowszych danych świadczących o zmianach klimatu.
Naturalne gazy cieplarniane występujące na Ziemi
Temperatura Ziemi determinowana jest przez równowagę pomiędzy energią słoneczną i jej stratami do przestrzeni kosmicznej. Większość słonecznego promieniowania krótkofalowego (głównie ultrafiolet i światło widzialne) przechodzi przez atmosferę bez zakłóceń (rysunek 1). Jedynym wyjątkiem jest ozon, który z pożytkiem dla nas, absorbuje wysokoenergetyczne promieniowanie UV, szkodliwe dla komórek i DNA organizmów żywych. Około jednej trzeciej energii słonecznej jest odbijane bezpośrednio do przestrzeni kosmicznej. Pozostała energia absorbowana jest zarówno przez lądy jak i oceany. To powoduje ich ogrzanie, a następnie oddanie uzyskanego ciepła w formie promieniowania długofalowego, inaczej promieniowania cieplnego. Gazy atmosferyczne jak para wodna, dwutlenek węgla (CO2), metan (CH4) i podtlenek azotu (N2O) znane są jako gazy cieplarniane, gdyż mogą absorbować część wspomnianego promieniowania długofalowego, ocieplając tym samym atmosferę. Zjawisko to zostało przebadane w atmosferze i może być odtworzone w laboratorium. Jest ono niezbędne, ponieważ gdyby nie istniało, Ziemia byłaby co najmniej o 35°C chłodniejsza, czyli średnia temperatura w tropikach wynosiłaby –10°C.
Od początku rewolucji przemysłowej wykorzystujemy paliwa kopalne (ropę, węgiel, gaz naturalny) zgromadzone miliony lat temu, uwalniając ponownie do atmosfery węgiel jako CO2 i CH4, zwiększając tym samym „efekt cieplarniany” i podnosząc temperaturę Ziemi. W efekcie palimy zwęglone światło słoneczne.
1. Efekt cieplarniany