기후 감도는 무엇입니까?

기후 감도는 무엇입니까? 이산화탄소와 온도 상승의 관계는 무엇입니까? 베르너 위 터스 하임

인간은 CO를 방출하고 있습니다2 그리고 다른 온실 가스가 대기로 유입됩니다. 이러한 가스가 축적되면 추가 열을 가두어 기후를 따뜻하게 만듭니다. 그러나 얼마나 더 따뜻합니까?

과학자들은 오랫동안 CO2 대기 중 농도는 지구의 자연적인 온실 효과에 기여합니다. 이러한 이해는 20 세기 이전의 것으로 1800 년대의 방사선의 기본 과학에 근거한 것입니다.

지질 학적 기록에 대한 빠른 연구는이 연결을 확인시켜줍니다. CO가 높은 과거 대기2 최근 지질 학적 기록에서 농도는 항상 따뜻해졌습니다.

온실 효과의 향상과 기후에 대한 인간의 영향에 대한 이해가 높아짐에 따라 이산화탄소와 온난화의 관계를 해결하는 것이 과학적으로 중요해졌습니다. CO의 각 단위는 얼마나 더 따뜻합니까2 우리를 만들어?

이 관계는 CO2 온난화는 기후에 대한 CO의 "민감도"로 알려져 있습니다2.

기후 민감도를 결정하면 미래의 위험을 이해하고 미래 기후 변화에 대한 계획을 세우는 데 도움이됩니다.

두 가지 유형의 감도

기후 시스템은 인간이 기후에 영향을 미치는 방식과 마찬가지로 매우 복잡합니다. 기본 프로세스를 이해하기 위해 시스템을 단순화하고 두 가지 다른 민감도 측정 방법을 고려합니다.

이러한 조치를 "과도 기후 반응"및 "평형 기후 민감도"라고합니다.

"일시적인 기후 반응"은 인간의 활동에 의해 여전히 추진되고있을 때 기후가 얼마나 더 따뜻해 질지를 측정 한 것입니다.

평형 반응은 최종 결과가 수백 년이 지난 것을 보여줍니다.

일시적 기후 반응

일시적 기후 반응은 CO를 높이기 위해 지구 평균 기온이 얼마나 상승 할 것인지에 의해 정의됩니다.2 대기의 함량은 매년 1 % 씩 산업화 이전 수준 (백만 280 부)에서 그 값의 두 배로 증가했습니다. 그 증가율로 70 년이 걸릴 것입니다.

이 감도 측정은 이러한 환경에서 대기가 얼마나 따뜻할지를 알려줍니다.

이중 CO에 대한 감도는 중요합니다.2 과학자들은 기후 변화가“투영”이 아니라는 것입니다. 오히려, 과학자들이 온도를 이해하기 위해 사용하는 단순화 된 기술입니다 수도 CO 증가에 대응2 수준.

따라서 일시적 기후 반응은 IPCC 또는 다른 기관이 발표 한 기후 전망과 직접 비교할 수 없다.

이중 CO에 대한 민감도를 생각할 수 있습니다2 표준 측정 량의 특정 약물에 대한 인간의 감수성과 유사합니다. 우리가 한 번의 복용량에 어떻게 반응하는지 알면, 더 많은 것에 어떻게 반응 할 수 있는지 추론 할 수 있습니다.

평형 기후 민감도

일시적인 기후 반응은 그림의 일부, 즉 CO의 본질적인 온난화 정도를 알려줍니다.2 농도가 두 배가되었습니다.

그러나 기후 시스템의 다른 부분은 다른 속도로 따뜻해집니다. 예를 들어 대기는 바다보다 훨씬 빨리 따뜻합니다.

대양의 평균 깊이는 거의 1.3 킬로미터이며 지구 표면의 XNUMX/XNUMX 이상을 차지합니다. 그것은 엄청난 양의 물입니다 (XNUMX 억 입방 킬로미터, 대부분의 견적); 따라서 예열하는 데 시간이 오래 걸립니다.

기후 모델과 실제 세계가 보여주는 것은 해양의 더 깊은 범위가 CO 증가에 반응하여 따뜻해지기 시작한다는 것입니다.2 (참조 여기클릭여기클릭) 수백 년 동안 계속 그렇게 할 것입니다.

다시 말해서 바다는 대기와 평형이 아닙니다.

그러므로 일시적인 기후 반응은 지구가 한 번 CO를 경험하는 온난화입니다2 바다와 대기 사이의 온도 평형이 달성되기 오래 전에 레벨이 두 배로 증가했습니다.

평형 기후 민감도는 CO의 경우 얼마나 많은 온난화가 일어날 지 묻습니다.2 초기 수준의 두 배로 유지되며 대기와 바다가 온도 균형에 도달 할 때까지 기다립니다.

우리의 의학적 비유로 돌아가서, 평형 반응은 치료가 전체 과정을 마친 후에 느끼는 것과 동일합니다.

기후 시스템에서, 수천 년이 아닌 수백 년이 걸릴 수 있습니다.

온난화는 훨씬 더 오랜 기간 동안 일어나고 기후는 증가 된 CO에 완전히 대응할 시간이 있기 때문에 평형 기후 민감도는 일시적 기후 반응보다 커야한다2.

기후 민감도 추정

기후 민감도를 추정하는 몇 가지 방법이 있습니다. 우리는 사용할 수 있습니다 :

  • 기후 모델. 물리와 화학의 법칙에 근거한 기후 시스템의 수학적 표현입니다. 대기, 해양, 지표면 및 한권 (눈과 얼음)에서 작동하는 물리적 과정에 대한 우리의 이해를 가장 잘 담고 있습니다.

  • 마지막 빙하기와 같은 먼 과거 기후로부터의 정보. 고생대 재건은 지구의 기후가 지구의 변화와 같은 자연적인 "푸시"에 어떻게 반응했는지를 보여줄 수 있습니다. 궤도및 CO 관련 변경 사항2.

  • 지구가 짧고 날카로운 기후 변화에 어떻게 대응하는지에 대한 데이터 큰 화산. 예를 들어, 1991 년 피나투보 산은 대기로 수백만 톤의 입자를 뿌려 햇빛을 반사하여 지구 온도에서 XNUMX 년 또는 XNUMX 년 딥을 일으켰습니다.

  • 최근 기후 동향. 이를 통해 CO에 대한 반응으로 지난 50 년 동안 기후가 얼마나 따뜻해 졌는지 평가할 수 있습니다.2 우리는 이미 방출했습니다.

함께 모아서

XNUMX 년마다 기후 변화에 관한 정부 간 패널 (IPCC) 모든 증거를 철저히 조사하고, 기후가 대기의 온실 가스 수준에 얼마나 민감한 지에 대한 최상의 추정치를 제공하기 위해 함께 모입니다.

1990 년, 1992 년, 1995 년, 2001 년 IPCC 보고서 및 2013 년 최근 보고서, 모두 평형 기후 민감도 범위는 1.5C ~ 4.5C (2007 년 보고서는 2.0C ~ 4.5C로 약간 수정되었지만)로 추정되었다. 이는 20 년이 넘는 기간 동안 놀라운 일관성을 보여줍니다.

우리가 CO를 유지했다면2 초기 수준의 두 배 수준에서 대기와 해양의 열이 균형을 맞추기 위해 수백 년을 기다렸다면 전체 온난화는 1.5C와 4.5C 사이입니다.

일시적 기후 반응은 약 1.0C ~ 2.5C로 추정됩니다. 즉, 대기 중 이산화탄소를 산업화 이전 수준에서 1 배가 될 때까지 (70 년이 걸릴 때까지) 매년 1 % 씩 증가 시키면 기후가 2.5C와 XNUMXC 사이에서 따뜻해질 것으로 예상 할 수 있습니다.

이것이 지구 온난화의 의미는 무엇입니까?

기후 민감도 측정을 통해 과학자들은 기후 모델을 서로 비교하여 관찰 된 변화와 쉽게 비교할 수 있습니다. 평형 기후 민감도는 30 년 이상 사용되어 왔기 때문에 시간이 지남에 따라 추정치가 어떻게 변했는지 추적하는 데 도움이 될 수 있습니다.

그러나 기후 민감도는 다음 세기에 어떤 온도 변화를 기대할 수 있는지 직접 알려주지 않습니다.

미래의 온난화를위한 최상의 가이드는 현재 기후 모델 세대의 예측에 의해 제공됩니다. 그들은 온난화가 미래의 배출 수준, 즉“시나리오”에 크게 좌우 될 것임을 나타냅니다.

고 배출 시나리오의 경우 CO2 산업화 이전 수준 인 900ppm과 비교했을 때 수준은 2100 년까지 280ppm 이상으로 증가합니다. 이 시나리오의 경우 모델은 3.2 –5.4 기준선을 넘어서 세기말 온난화를 1850C에서 1900C로 예상합니다.

CO가 적은 저 배출 시나리오2 그런 다음 최고 수준은 420ppm으로 감소하며, 모델은 0.9 년까지 2.3C에서 2100C로 온난화를 예상합니다.대화

저자에 관하여

Robert Colman, 기후 변화 프로세스 팀장, 호주 기상청 기후 모니터링 부서의 관리자 인 Karl Braganza 호주 기상청

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