
人类不仅仅是在做地球一项新的研究表明,温暖的人正在使气候混乱。
这项新研究于4月21日发布给预印度数据库arxiv,绘制了人类活动对气候的全部潜在影响的广泛而一般的描述。而且图片并不漂亮。
虽然该研究没有对气候模型进行完整的模拟,但它确实描绘了我们要前进的地方的广泛草图气候变化根据研究作者,葡萄牙波尔图大学物理与天文学系的科学家的研究作者说,我们对化石燃料的不受限制使用。 。
研究人员Orfeu Bertolami在一封电子邮件中告诉Live Science:“气候变化的含义是众所周知的(干旱,热浪,极端现象等)。” “如果地球系统进入混乱行为的地区,我们将失去以某种方式解决问题的所有希望。”
气候变化
地球周期性地经历了气候模式的巨大变化,从一个稳定的平衡到另一种稳定平衡。这些转移通常是由外部因素驱动的,例如地球轨道的变化或火山活动的巨大激增。但是过去的研究表明,我们现在正在进入一个新阶段,这是由人类活动驱动的。随着人类的抽水更多碳进入气氛,我们正在创建一个新的人类世时代,这是一个受人为影响的气候系统的时期,这是我们星球从未有过的经历。
在新研究中,研究人员对拟人化的引入作为相变的引入。大多数人都熟悉材料中的相变,例如,当冰块通过融化成水或水蒸发成气体时,冰块从固体变为液体时。但是相位过渡也发生在其他系统中。在这种情况下,系统是地球的气候。给定的气候提供了常规且可预测的季节天气和气候中的相过渡会导致新的季节和天气模式。当气候通过相变时,这意味着地球正在经历突然而快速的模式变化。
物流问题
如果人类活动在地球气候中推动了相位过渡,那意味着我们正在导致地球发展一套新的天气模式。这些模式的外观是气候科学最紧迫的问题之一。
地球的气候在哪里?这很大程度上取决于我们在接下来的几十年中的活动。研究人员在研究中写道,例如,大幅度降低碳输出将导致不同的结果,而不是什么都没有改变。
为了说明人类可以做出的不同轨迹和选择,研究人员采用了数学工具称为Logistic Map。逻辑图在描述某些变量(例如大气中的碳量)可以生长但自然达到极限的情况很棒。例如,科学家经常使用后勤地图来描述动物种群:动物可以继续分娩,增加数量,但是当他们消耗环境中的所有食物(或者他们的捕食者太饥饿并消耗它们)时,它们达到了极限。
我们对环境的影响肯定正在增长,并且已经有一个多世纪了。但研究人员称,它自然会达到极限。例如,人口只能增长这么大,只能拥有如此多的碳发射活动。污染最终会降低环境。在将来的某个时候,碳输出将达到最大限制,研究人员发现,物流图可以很好地捕获该碳输出的未来轨迹。
一切都是混乱
研究人员探讨了人类物流图可以发展的不同方式,具体取决于我们的人群,降低碳策略以及更好,更有效的技术等各种因素。一旦他们发现人类碳输出如何随着时间的流逝而发展,他们就会使用它们来检查地球气候如何通过人类驱动的相跃迁而发展。
在最好的情况下,一旦人类达到碳输出的极限,地球的气候就会以新的平均温度稳定。这种较高的温度总体上对人类有害,因为它仍然会导致更高的海平面和更极端的天气事件。但是至少它是稳定的:人类世看起来像以前的气候年龄,只有温暖,并且仍然具有常规且可重复的天气模式。
但是在最坏的情况下,研究人员发现地球的气候导致混乱。是的,数学混乱。在混沌系统中,没有平衡,也没有可重复的模式。混乱的气候可能会有从十年到十年(甚至一年)发生的季节变化。有些几年会突然闪烁极端天气,而其他人则完全安静。即使是平均地球温度也可能会急剧波动,在相对较短的时间内从冷却器中摇摆到更炎热的时期。确定地球气候的方向是完全不可能的。
贝托拉米说:“混乱的行为意味着即使我们非常确定其当前的状态,也无法预测未来地球系统的行为。” “这意味着任何能够控制和驱动地球系统朝着有利于生物圈可居住性的平衡状态的能力。”
大多数令人担忧的是,研究人员发现,对于地球大气层的一定临界阈值温度,反馈周期可能不可避免地会产生混乱的结果。有一些迹象表明我们可能已经通过了该转折点,但是避免气候灾难还为时不晚。
最初发表在现场科学上。