ความแตกต่างระหว่างภาวะโลกร้อนและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคืออะไร?

คำว่า "ภาวะโลกร้อน" และ "การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ" มักใช้สลับกัน ในวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและภาวะโลกร้อนมีความเชื่อมโยงกันอย่างแยกไม่ออก แม้ว่าจะเป็นเพียงปรากฏการณ์ที่แตกต่างกันก็ตาม คำอธิบายที่ง่ายที่สุดของความเชื่อมโยงดังกล่าวก็คือภาวะโลกร้อนเป็นสาเหตุหลักของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในปัจจุบัน

ในที่นี้ เรากำหนดแนวคิดทั้งสองนี้ อธิบายวิธีการวัดและศึกษาแนวคิดทั้งสองนี้ และอธิบายความเชื่อมโยงระหว่างแนวคิดทั้งสอง

ภาวะโลกร้อนคืออะไร?

คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) ได้ให้คำจำกัดความภาวะโลกร้อนว่าเป็น "การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอากาศบนพื้นผิวและพื้นผิวน้ำทะเลรวมกันโดยเฉลี่ยทั่วโลกและในช่วงระยะเวลา 30 ปี"เป็นเวลากว่าศตวรรษที่มีการวิจัยเพื่อวัดและระบุสาเหตุที่แท้จริงของภาวะโลกร้อน

การวัดตลอดประวัติศาสตร์

อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยของโลกขึ้นหรือลงตลอดประวัติศาสตร์โลกของเรา บันทึกอุณหภูมิโลกที่สมบูรณ์ที่สุด ซึ่งนักวิทยาศาสตร์มีระดับความเชื่อมั่นในระดับสูง ย้อนหลังไปถึงปี 1880ก่อนปี 1880 ข้อสังเกตมาจากเกษตรกรและนักวิทยาศาสตร์ที่บันทึกอุณหภูมิรายวัน การวัดปริมาณน้ำฝน และน้ำค้างแข็งครั้งแรกและครั้งสุดท้ายไว้ในบันทึกส่วนตัวตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 17 ข้อมูลนี้มักพบว่ามีความถูกต้องเมื่อเปรียบเทียบกับข้อมูลเครื่องมือ

สำหรับข้อมูลระยะยาว นักบรรพชีวินวิทยา (นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาภูมิอากาศโบราณ) อาศัยความแปรผันทางประวัติศาสตร์ของจำนวนละอองเกสรดอกไม้ การเคลื่อนตัวและการถอยกลับของธารน้ำแข็งบนภูเขา แกนน้ำแข็ง การผุกร่อนทางเคมีของหิน วงแหวนของต้นไม้ และตำแหน่งของสายพันธุ์ การเปลี่ยนแปลงแนวชายฝั่ง ตะกอนในทะเลสาบ และ “ข้อมูลพร็อกซี” อื่นๆ

นักวิทยาศาสตร์ปรับปรุงความถูกต้องของข้อมูลที่บันทึกไว้อย่างต่อเนื่อง ตลอดจนวิธีตีความและสร้างแบบจำลอง บันทึกอุณหภูมิจะแตกต่างกันไปตามภูมิภาค ระดับความสูง เครื่องมือ และปัจจัยอื่นๆ แต่ยิ่งเราเข้าใกล้ปัจจุบันมากเท่าไร นักวิทยาศาสตร์ก็ยิ่งเจาะจงมากขึ้นเกี่ยวกับข้อเท็จจริงของภาวะโลกร้อน

เหตุการณ์ทางธรรมชาติ เช่น การชนกับดาวเคราะห์น้อยและการปะทุของภูเขาไฟครั้งใหญ่ อาจส่งผลกระทบอย่างมากต่ออุณหภูมิโลก นำไปสู่การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่การเปลี่ยนแปลงของวัฏจักรในตำแหน่งของโลกสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ เรียกว่าวงจรมิลานโควิชสามารถมีอิทธิพลต่ออุณหภูมิโลกและมีผลกระทบระยะยาวต่อสภาพอากาศตลอดระยะเวลานับพันปี แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะไม่ได้คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงในระยะสั้นที่เกิดขึ้นในช่วง 150 ปีที่ผ่านมาก็ตาม

แท้จริงแล้ว สำหรับยุคปัจจุบัน มีรูปแบบหนึ่งเกิดขึ้นจากข้อมูล: อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วง 50 ปีที่ผ่านมามากกว่าในช่วงเหตุการณ์โลกร้อนใดๆ ที่ผ่านมา

ปรากฏการณ์เรือนกระจก

เริ่มตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์เริ่มระบุการเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโลก ในปี ค.ศ. 1856 นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน ยูนิซ ฟุท เป็นคนแรกที่แสดงให้เห็นว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ดูดซับรังสีจากแสงอาทิตย์ได้อย่างไร ข้อเสนอแนะของเธอที่ว่า “บรรยากาศของก๊าซนั้นจะทำให้โลกของเรามีอุณหภูมิสูง” ในปัจจุบันเป็นความเข้าใจร่วมกันในหมู่นักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับสาเหตุของภาวะโลกร้อน ปรากฏการณ์ที่ปัจจุบันเรียกว่าปรากฏการณ์เรือนกระจกกล่าวอีกนัยหนึ่ง ระดับคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ในชั้นบรรยากาศที่สูงขึ้นส่งผลให้สภาพอากาศอบอุ่นขึ้น ในไม่ช้า การมีส่วนร่วมของฟุทก็ถูกบดบังในสามปีต่อมาโดยนักฟิสิกส์ชาวไอริช จอห์น ทินดัลล์ ซึ่งมักจะได้รับเครดิตจากการบรรยายปรากฏการณ์เรือนกระจกเป็นครั้งแรก

ภายในปี 1988 เจมส์ แฮนเซน ผู้อำนวยการสถาบันก็อดดาร์ดเพื่อการศึกษาอวกาศของ NASA สามารถให้การเป็นพยานต่อรัฐสภาสหรัฐฯ “ด้วยความมั่นใจในระดับสูง” ว่ามี “ความสัมพันธ์เชิงเหตุและผล” ระหว่างปรากฏการณ์เรือนกระจกและภาวะโลกร้อนที่สังเกตได้แฮนเซนกำลังพูดถึงภาวะโลกร้อนเมื่อเร็วๆ นี้ แต่ "ความมั่นใจในระดับสูง" ก็นำไปใช้กับบรรพชีวินวิทยาได้เช่นกันจากการดำรงอยู่ของพวกมัน นับตั้งแต่การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลก สิ่งมีชีวิตที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลักได้เปลี่ยนแปลงระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ

สาเหตุที่เกิดจากมนุษย์

มนุษย์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโลกอย่างรวดเร็วและรุนแรงที่สุด นับตั้งแต่คำให้การของ James Hansen ในปี 1988 ระดับความเชื่อมั่นต่อสาเหตุของภาวะโลกร้อนที่เกิดจากมนุษย์ (ที่เกิดจากมนุษย์) ได้เติบโตขึ้นจนกลายเป็นเอกฉันท์ในชุมชนวิทยาศาสตร์

สาเหตุทางมานุษยวิทยาเหล่านั้นไม่ใช่เรื่องใหม่ ในช่วงต้นปี 1800 นักธรรมชาติวิทยา อเล็กซานเดอร์ ฟอน ฮุมโบลต์ สังเกตว่าการตัดไม้ทำลายป่าทำให้อุณหภูมิบรรยากาศในภูมิภาคสูงขึ้นได้อย่างไรเช่นเดียวกับที่ไฟป่าในปัจจุบันปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากออกสู่ชั้นบรรยากาศ การเผาไหม้แบบควบคุมก็เป็นแหล่งของคาร์บอนที่เพิ่มเข้ามามานานหลายศตวรรษ

อย่างไรก็ตาม แนวทางปฏิบัติแบบดั้งเดิมเหล่านี้ยังด้อยกว่าจำนวนก๊าซเรือนกระจกที่ปล่อยออกมาตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 18 เมื่อมีการพัฒนาเครื่องจักรไอน้ำที่ใช้พลังงานถ่านหิน การเผาถ่านหินขยายตัวร้อยเท่าในศตวรรษที่ 19 และเพิ่มขึ้นอีก 50% ภายในปี 2493 เพิ่มขึ้นสามเท่าระหว่างปี 2493 ถึง 2543 จากนั้นเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าอีกครั้งระหว่างปี 2543 ถึง 2558 ปริมาณการใช้น้ำมันเป็นไปตามกราฟการเติบโตที่รวดเร็วยิ่งขึ้น โดยขยายตัว 300 เท่าระหว่างปี 2423 ถึง 2531 จากนั้นเพิ่มขึ้นอีก 50% ถึงปี 2558 การใช้ก๊าซธรรมชาติมีการขยายตัวเร็วที่สุด หนึ่งพันเท่าระหว่างปลายทศวรรษ 1880 ถึง 1991 และอีก 75% ถึงปี 2015

การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งปล่อยก๊าซเรือนกระจกส่วนใหญ่ประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน และไนตรัสออกไซด์ อาจถึงจุดสูงสุดในปี 2560 แต่ยังคงคิดเป็น 82% ของการใช้พลังงานหลักของโลกในปี 2564

การเติบโตควบคู่กันไปของการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลและการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิพื้นผิวโลกเป็นสิ่งที่น่าทึ่ง การปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้เพิ่มสูงขึ้นถึงระดับที่ “ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนอย่างน้อยในรอบ 800,000 ปีที่ผ่านมา” และเป็น "เป็นไปได้มากเป็นสาเหตุสำคัญของภาวะโลกร้อนที่สังเกตได้ตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 20” ตามข้อมูลของ IPCC

วิธีง่ายๆ ในการทำความเข้าใจว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลมีส่วนทำให้เกิดภาวะโลกร้อนได้อย่างไรคือการคิดถึงผ้าห่ม การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลได้ห่อหุ้มโลกด้วยมลพิษซึ่งกักเก็บความร้อน ยิ่งเราเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลมากเท่าไร ผ้าห่มก็ยิ่งหนาขึ้นเท่านั้น และความร้อนก็จะกักเก็บได้มากขึ้นด้วย

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคืออะไร?

ภูมิอากาศ คือ สภาพอากาศที่มีระยะเวลายาวนาน การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากภาวะโลกร้อนที่เกิดจากมนุษย์กำลังเกิดขึ้นและจะยังคงส่งผลกระทบในระยะยาว ผลกระทบเหล่านี้ซึ่งครั้งหนึ่งเคยคิดว่าจะเริ่มเกิดขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้ ปรากฏให้เห็นมากขึ้นในปัจจุบัน โดยที่เห็นได้ชัดที่สุดคือการเปลี่ยนแปลงของรูปแบบสภาพอากาศ แต่การเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศทั้งหมดอย่างละเอียดยิ่งขึ้นก็ก่อให้เกิดภัยคุกคามที่ร้ายแรงเช่นกัน

สภาพอากาศสุดขั้ว

ภาวะโลกร้อนทำให้สภาพอากาศแปรปรวนและไม่เสถียรมากขึ้น เนื่องจากภัยพิบัติทางธรรมชาติได้แสดงให้เห็นถึง "การเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณในทศวรรษที่ผ่านมา" ทั้งในด้านความรุนแรงและความถี่ภัยพิบัติทางธรรมชาติ “ที่เกิดขึ้นครั้งเดียวในรอบศตวรรษ” เช่น ไฟป่า คลื่นความร้อนร้ายแรง ภัยแล้ง น้ำท่วม พายุโซนร้อน พายุเฮอริเคน พายุหิมะ และหิมะถล่ม เพิ่มขึ้น 10 เท่านับตั้งแต่ปี 2503

จากข้อมูลขององค์การอุตุนิยมวิทยาโลก ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา ครึ่งหนึ่งของภัยพิบัติที่บันทึกไว้ทั้งหมด และ 74% ของความสูญเสียทางเศรษฐกิจที่เกี่ยวข้องนั้นเกิดจากสภาพอากาศ สภาพภูมิอากาศ และอันตรายจากน้ำ เช่น น้ำท่วม

การระบุสภาพอากาศต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

มักจะเป็นเรื่องยากที่จะถือว่าเหตุการณ์สภาพอากาศสุดขั้วใดๆ ก็ตามเกิดจากภาวะโลกร้อน ความแปรปรวนตามธรรมชาติของสภาพภูมิอากาศมีส่วนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปแบบสภาพอากาศในระยะสั้นปีต่อปี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระดับภูมิภาค แต่รูปแบบเหตุการณ์สภาพอากาศในระยะยาวเผยให้เห็นถึงมือของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

สิ่งที่สามารถนำมาประกอบกับภาวะโลกร้อนคือสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลง โดยที่มหาสมุทรที่อุ่นขึ้นและอากาศที่อุ่นขึ้นจะเพิ่มโอกาสและความรุนแรงของความแห้งแล้ง คลื่นความร้อน พายุ พายุเฮอริเคน และเหตุการณ์สภาพอากาศสุดขั้วอื่นๆการระบุแหล่งที่มาของเหตุการณ์ที่รุนแรงนั้นเป็นคำถามของความน่าจะเป็นมากกว่าความแน่นอน เนื่องจากสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องมักไม่มีเหตุการณ์ในอดีตในอดีต

แต่ด้วยการเปรียบเทียบเหตุการณ์สุดขั้วในปัจจุบันกับเหตุการณ์ทางประวัติศาสตร์ที่มีความเข้มข้นและสภาพบรรยากาศต่างกัน นักวิทยาศาสตร์สามารถให้คำอธิบายที่เข้มงวดมากขึ้นเกี่ยวกับบทบาทของภาวะโลกร้อนในสภาพอากาศสุดขั้วที่เลวร้ายลง

แม้ว่าชุมชนวิทยาศาสตร์จะมีความขัดแย้งกันบ่อยครั้งเกี่ยวกับระดับอิทธิพลที่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมีต่อเหตุการณ์สุดขั้วเพียงเหตุการณ์เดียว แต่ก็มีข้อตกลงที่ชัดเจนว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากมนุษย์มีบทบาทนำ

ภัยคุกคามต่อระบบนิเวศ

ภัยร้ายแรงยิ่งกว่าภัยพิบัติทางธรรมชาติคือภัยคุกคามจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อชีวมณฑลทั้งหมดของโลก ซึ่งเป็นระบบนิเวศที่เอื้อต่อการดำรงชีวิต สัตว์ที่พยายามปรับตัวเข้ากับสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงมักจะล้มเหลว

ตัวอย่างเช่น ปะการังตายเมื่อมหาสมุทรดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศและมีสภาพเป็นกรดมากขึ้นเมื่อพื้นที่ป่าพรุและพื้นที่ชุ่มน้ำชายฝั่งแห้งเหือดเนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้น พืชที่ตายแล้วจะสลายตัวเร็วขึ้นและปล่อยก๊าซเรือนกระจก ส่งผลให้เกิด "ผลกระทบแบบลดหลั่น" ซึ่งภัยพิบัติอย่างหนึ่งจะก่อให้เกิดภัยพิบัติครั้งต่อไป“จุดเปลี่ยน” ที่ขับเคลื่อนด้วยสภาพภูมิอากาศกำลังดำเนินการอยู่ นำไปสู่การสูญเสียครั้งใหญ่ในความหลากหลายทางชีวภาพและบ่อนทำลายระบบนิเวศทั้งหมด

การวิจัยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศยังมีสิ่งที่ไม่ทราบและไม่แน่นอน การเข้าใจอดีตนั้นง่ายกว่าการทำนายอนาคตของระบบทางกายภาพและชีวภาพของโลกทั้งใบ แต่ความไม่แน่นอนที่สำคัญนั้นไม่ได้เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ที่ยากเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ แต่เกี่ยวกับสังคมศาสตร์ว่ามนุษย์ตอบสนองต่อมันอย่างไร