什麼是全球變暖？

從100萬英里（160萬公里）處看到地球。全球變暖是地球表面，海洋和氣氛的逐漸加熱。（圖片來源：NASA/NOAA）

全球變暖是全球平均溫度的升高，至少自1880年創下記錄以來，這一直在進行。

這是裸機，根據國家海洋與大氣管理局（NOAA）：在1880年至1980年之間，全球年度溫度平均每十年以0.13華氏度（0.07攝氏度）升高。自1981年以來，增加的速度已升至每十年0.32 F（0.18 C）。與工業前時代相比，這導致了今天的全球平均溫度的總體3.6 F（2 C）。到目前為止，2016年是有記錄上最熱門的一年，但該記錄已經接近幾次。 2019年和2020年的年份都落在2016年跌幅的分數之內。在2020年，土地和海洋的平均全球溫度比20世紀的平均水平為1.76 f（0.98 c）。

現代全球變暖是由人類引起的。化石燃料的燃燒已釋放溫室氣體進入大氣，從陽光中捕獲溫暖，併升高表面和空氣溫度。全球變暖是氣候變化的代名詞，儘管氣候變化“已經成為科學家中的首選術語。

是什麼導致全球變暖？

今天變暖的主要驅動力是化石燃料的燃燒。這些碳氫化合物通過溫室效應這是由於地球大氣與太陽傳入輻射之間的相互作用引起的。

匹茲堡大學地質與環境科學教授約瑟夫·沃恩（Josef Werne）告訴《現場科學》，“溫室效應的基本物理是一百多年前的一百多年來都弄清楚了。”

那個“聰明的傢伙”是瑞典科學家，最終的接受者Svante Arrhenius諾貝爾化學獎。簡而言之，太陽輻射撞擊地球的表面，然後像熱一樣向大氣中彈回。氣體在大氣中，這種熱量捕獲了這種熱量，以防止其逃脫到空間的空隙中（地球上生命的好消息）。在1895年發表的一篇論文中，Arrhenius弄清楚溫室氣體（例如碳二氧化物可能會捕獲靠近的熱量地球的表面，這些氣體量的微小變化可能會在被困的熱量中產生很大的不同。

溫室氣體如何引起全球變暖

自工業革命開始以來，人類一直在迅速改變大氣中氣體的平衡。燃燒化石燃料（如煤炭和石油）釋放水蒸氣，二氧化碳（CO2），甲烷（CH4），臭氧和一氧化二氮（N2O），它們被認為是主要溫室氣體。二氧化碳是最常見的溫室氣體。在大約80萬年前和工業革命的開始之間，二氧化碳在大氣中的存在約為每百萬分之280份（PPM，這意味著每百萬空氣分子的空氣中約有280個二氧化碳分子）。截至2020年（去年可獲得完整數據），大氣中的平均二氧化碳為412.5 ppm。國家環境信息中心。

這聽起來可能並不多，但是根據Scripps海洋學研究所的說法，自上新世時代以來，二氧化碳的水平並不高，從約530萬至260萬年前。根據《雜誌》上發表的2013年研究科學。

根據2016年，二氧化碳占美國所有溫室氣體排放的81.6％。環境保護局（EPA）。

“我們通過高準確的儀器測量知道，大氣中的二氧化碳的增加是前所未有的。我們知道，二氧化碳會吸收紅外輻射[熱量]，全球平均溫度正在升高，”賓夕法尼亞州紐約市的紐約大學化學夥伴的化學教授，他的研究合作夥伴，GREGORY FOY，ACTIASIER，AT CHASSIANTION，ATSORIASION的教授，賓夕法尼亞州的化學教授，”科學在聯合電子郵件中。

二氧化碳通過各種路線進入氣氛。燃燒化石燃料釋放了二氧化碳，這是迄今為止美國對溫暖全球排放的最大貢獻。 According to the 2018 EPA report, US fossil fuel combustion, including electricity generation, released just over 5.8 billion tons (5.3 billion metric tons) of CO2 into the atmosphere in 2016. Other processes — such as non-energy use of fuels, iron and steel production, cement production and waste incineration — boost the total annual CO2 release in the US to 7 billion tons (6.5 billion metric tons).

森林砍伐也是大氣中過量二氧化碳的重要貢獻。實際上，森林砍伐是二氧化碳的第二大人為（人為）來源聯合國食品和農業組織。樹木死後，他們釋放了他們在光合作用。林地轉變為牧場，住宅或農業土地也意味著從大氣中佔據碳的樹木更少。根據聯合國的2020年全球森林資源評估自1990年以來，大約1,040英畝（420公頃）的森林已被森林砍伐而喪失，但好消息是，自2015年以來，森林損失的速度已放緩。

在全球範圍內，甲烷是第二常見的溫室氣體，但它在捕獲熱量方面是最有效的。 EPA報告說，甲烷在捕獲熱時的效率是二氧化碳的25倍。 EPA稱，2016年，天然氣約占美國溫室氣體排放的10％。

甲烷可以來自許多天然來源，但是人類通過採礦，使用天然氣，牲畜的質量升高和使用垃圾填埋場引起了很大一部分甲烷排放。根據EPA的說法，牛構成了美國最大的單一甲烷來源，而動物產生了近26％的甲烷排放量。

全球變暖的影響是什麼？

全球變暖不僅意味著變暖，這就是為什麼“氣候變化”成為研究人員和政策制定者中最受歡迎的術語的原因。儘管全球平均變得更熱，但這種溫度升高可能會產生矛盾的影響，例如更頻繁和嚴重的暴風雪。氣候變化可以並且會以多種方式影響地球：通過融化冰，乾燥已經存在的區域，造成極端天氣並破壞海洋微妙的平衡。

融化冰

也許最明顯的全球變暖的影響到目前為止，冰川和海冰的融化。自大約11,700年前的最後一個冰河時代結束以來，冰蓋一直在撤退，但上世紀的變暖加劇了他們的滅亡。 2016年的一項研究發現，全球變暖有99％的機會導致了最近的冰川撤退。實際上，研究表明，這些冰河撤退的距離的10至15倍如果氣候保持穩定。蒙大拿州的冰川國家公園在1800年代後期有150個冰川。截至2015年，最後一次完整的調查，有26個..當冰冷的大壩阻止冰川湖泊時，冰川的喪失可能導致人類生命的喪失破壞並破裂或何時由不穩定的冰掩埋村莊引起的雪崩。

在北極，變暖的速度是中緯度的兩倍，海冰顯示了壓力。在2015年和2016年，北極熱門記錄低下的秋季冰和冬季冰層的冰期覆蓋不如先前觀察到的那樣。根據2020年，夏季海冰達到了有史以來第二高的範圍。國家冰雪數據中心（NSIDC）。根據NASA，北極海冰最大冬季最大冬季的最小值最小的值為全部在過去13年中測量。冰也在本賽季晚些時候形成，並在春季更容易融化。根據ensidc，在過去的40年中，一月的海冰範圍每十年下降了3.15％。一些科學家認為北極海會看到20或30年內無冰的夏天。

在南極，全球變暖的作用變化更大。 .西方南極半島的變暖速度比北極某些地區的任何地方都快。南極和南方海洋聯盟。半島是拉爾森C冰架在2017年7月剛剛破產的地方產卵的冰山大小。現在，科學家說西南極洲的四分之一有崩潰的危險而且，巨大的史蒂特（Thwaites）和松樹島冰川（Pine Island）的流動速度比1992年快五倍。2021研究建議它位於地殼相對較薄的區域，地熱熱可以從下方削弱冰。

東南極長期以來對全球變暖的影響更具彈性。但是最近的數據表明，即使是南部大陸的最後一次冷堡，也可能會感受到溫度上升的影響。根據耶魯的環境360，南極洲東部的冰川開始更快地移動。這意味著更多的陸基冰向海洋 - 海平面上升的主要驅動力。

加熱

全球變暖也會改變兩極之間的事物。隨著世界的溫暖，預計許多已經乾旱的地區會變得更乾燥。例如，美國西南平原和中央平原有望經歷數十年的“巨型”更加苛刻的人，而不是人類記憶中的其他任何事物。

“未來乾旱在北美西部，可能會比美國在美國歷史上經歷的任何人都還要糟糕。2015年發表的研究預測這些乾旱，告訴現場科學。 “這些乾旱遠遠超出了我們當代的經歷，幾乎不可能考慮。”

研究人員發現，該研究預測，該地區的干旱可能至少在該地區至少35年。研究人員發現，主要驅動因素是從較熱和較熱的土壤中蒸發的蒸發量增加。這些乾旱地區的大部分降水都將丟失。

同時，2014年的研究發現，許多領域可能會隨著氣候溫暖，看到降雨量較小。該研究發現，包括地中海，亞馬遜，中美洲和印度尼西亞在內的亞熱帶地區可能會受到最大的打擊，而南非，墨西哥，西澳大利亞州和加利福尼亞也將枯竭。

反過來，乾旱可以為毀滅性的野火奠定基礎。每年燃燒多少英畝以及火災造成多少損害，但根據國家機構間消防中心數據自1980年代以來，野火的程度一直在穩定增加。自2005年以來，已經燒毀了土地的前十年。

極端天氣

全球變暖的另一個影響：極端天氣。颶風和颱風是預計會變得更加激烈隨著行星的溫暖。更熱的海洋蒸發更多的水分，這是驅動這些風暴的發動機。聯合國政府間氣候變化小組（IPCC）預測，即使世界將其能源和過渡到較少的化石燃料密集型經濟（稱為A1B情況），熱帶氣旋的平均強度可能會高達11％。這意味著對脆弱海岸線的風和水損害更多。

矛盾的是，氣候變化也可能引起更頻繁的極端暴風雪。根據國家環境信息中心的說法，美國東部的極端暴風雪已經成為在1900年代初的兩倍。在這裡，這種變化又發生了，因為溫暖的海洋溫度會導致水分蒸發增加到大氣中。這種水分為襲擊美國大陸的風暴帶來了巨大的影響。

海洋破壞

全球變暖的最直接影響在海浪之下。海洋充當碳匯，這意味著它們吸收了溶解的二氧化碳。對於氣氛來說，這並不是一件壞事，但對於海洋生態系統來說並不是一件好事。當二氧化碳與海水反應時，水的pH下降（即，它變得更酸），這一過程稱為海洋酸化。這種增加的酸度在碳酸鈣殼和許多海洋生物依賴生存的碳酸鈣殼和骨骼上吃掉。這些生物包括貝類，翼足和珊瑚，根據NOAA。

尤其是珊瑚是海洋氣候變化的煤礦中的金絲雀。海洋科學家觀察到令人震驚的水平珊瑚漂白，珊瑚驅除共生藻類的事件，這些藻類為珊瑚提供營養並賦予它們生動的顏色。當珊瑚受到壓力時，就會發生漂白，而應力源可能包括高溫。在2016年和2017年，澳大利亞的大堡礁經歷了背靠背漂白活動。珊瑚可以在漂白劑中生存，但反复的漂白事件使生存的可能性越來越少。