'N Brandweerman hardloop nadat hy probeer het om 'n huis in Lakeport, Kalifornië, te red, met sy grootste brande ooit. AP Foto / Noah Berger
Weereens, die somer en val van 2018 in die Noordelike Halfrond het ons 'n epidemie van groot veldbrande gebring.
Hierdie brandwoude, huise en ander strukture verplaas duisende mense en diere en veroorsaak groot ontwrigting in mense se lewens. Die groot las van bloot brandbestryding het 'n jaarlikse taakkoste geword miljarde dollars, laat staan die koste van die vernietiging.
Die rookluier kan honderde of selfs duisende kilometers uitstrek, wat luggehalte en sigbaarheid beïnvloed. om baie mense, het dit baie duidelik geword dat mens-geïnduseerde klimaatsverandering speel 'n belangrike rol deur die risiko van brandbestryding aansienlik te verhoog.
Tog lyk dit of die rol van klimaatsverandering selde genoem word in baie of selfs die meeste nuusberigte oor die menigte vure en hittegolwe. In deel is dit omdat die kwessie van toeskrywing is nie gewoonlik nie duidelik. Die argument is dat daar nog altyd veldbrande was en hoe kan ons 'n spesifieke brandweer toeskryf aan klimaatsverandering?
As klimaat wetenskaplike kan ek sê dit is die verkeerde uiteensetting van die probleem. Aardverwarming veroorsaak nie veldbrande nie. Die naderende oorsaak is dikwels menslike onverskilligheid (sigaretstompe, kampbrande word nie behoorlik geblus nie, ens.), Of natuurlik, van 'droë weerlig' waarna 'n donderweer bliksem veroorsaak maar min reën. Die opwarming van die aarde vererger eerder die toestande en verhoog die risiko van brandbestryding.
Tog is daar groot kompleksiteit en veranderlikheid van een vuur na die volgende, en dus kan die toeskrywing kompleks word. In plaas hiervan is die manier om hieraan te dink, vanuit die standpunt van basiese wetenskap - in hierdie geval, fisika.
Aardverwarming gebeur
Om die wisselwerking tussen aardverwarming en veldbrande te verstaan, kyk na wat met ons planeet gebeur.
Die samestelling van die atmosfeer verander van menslike aktiwiteite: Daar is 'n toename van 40 persentasie in koolstofdioksied, hoofsaaklik van fossielbrandstof wat sedert die 1800's brand, en meer as die helfte van die toename is sedert 1985. Ander hitte-vanggasse (metaan, stikstofoksied, ens.) Verhoog ook in konsentrasie in die atmosfeer van menslike aktiwiteite. Die tariewe versnel, nie afneem nie (soos gehoop met die ooreenkoms Parys).
Dit lei tot 'n energie wanbalans vir die planeet.
Die vloei van energie deur die klimaatstelsel word skematies geïllustreer met getalle op die top-van-atmosfeer waardes en netto energiewanbalans op die oppervlak. Trenberth et al. 2009
Hitteopvangende gasse in die atmosfeer dien as 'n kombers en inhibeer die infrarooi straling - dit is hitte van die Aarde - om terug te ontsnap in die ruimte om die voortdurende straling wat uit die son kom, te verreken. Soos hierdie gasse opbou, bly meer van hierdie energie, meestal in die vorm van hitte, in ons atmosfeer. Die energie verhoog die temperatuur van die land, oseane en atmosfeer, smelt ys, ontdooi permafrost en brand die waterkringloop deur verdamping.
Daarbenewens kan ons skat die aarde se energiewanbalans redelik goed: dit beloop ongeveer 1 watt per vierkante meter, of oor 500 terawatts wêreldwyd.
Alhoewel hierdie faktor klein is in vergelyking met die natuurlike vloei van energie deur die stelsel, wat 240 watt per vierkante meter is, is dit groot in vergelyking met alle ander direkte effekte van menslike aktiwiteite. Byvoorbeeld, die elektriese kragopwekking in die VSA verlede jaar gemiddelde 0.46 terawatts.
Die ekstra hitte is altyd dieselfde teken en dit word oor die hele wêreld versprei. Gevolglik, waar hierdie energie ophoop, maak saak.
Opsporing van die aarde se energiewanbalans
Die hitte versamel uiteindelik uiteindelik in die see - meer as 90 persentasie. Hierdie bykomende hitte beteken die see groei en seevlak styg.
Hitte versamel ook in smeltende ys, wat smelt veroorsaak Arktiese see-ys en gletserverliese in Groenland en Antarktika. Dit voeg water by die see, en so die seevlak styg van hierdie ook, styg teen 'n tempo van meer as 3 milimeter jaar, of meer as 'n voet per eeu.
Globale oseaan hitte inhoud vir die top 2000 meter van die see, met onsekerheid ramings deur die pienk streek. ScienceAdvances, CC BY-NC
Op land is die gevolge van die energiewanbalans ingewikkeld deur water. As water teenwoordig is, gaan die hitte hoofsaaklik in verdamping en droog, en dit voed vocht in storms, wat swaarder produseer reën. Maar die effekte versamel nie op voorwaarde dat dit reën aan en af.
Maar in 'n droë spel of droogte, die hitte versamel. Eerstens droog dit dinge uit, en dan verhoog dit die temperatuur. Natuurlik, "dit reën nooit in Suidelike Kalifornië nie" volgens die 1970-popliedjie, ten minste in die somer halfjaar.
Dus dien water as die lugversorger van die planeet. In die afwesigheid van water versamel die oormaat hitte-effekte op land, beide deur alles uit te droog en plante te verwelk, en deur temperature te verhoog. Op sy beurt lei dit tot hittegolwe en verhoogde risiko van brandweer. Hierdie faktore geld in streke in die Wes-VSA en in streke met Mediterreense klimaat. Inderdaad het baie van die onlangse veldbrande plaasgevind nie net in die Weste in die Verenigde State nie, maar ook in Portugal, Spanje, Griekeland en ander dele van die Middellandse See.
Die toestande kan ook in ander dele van die wêreld ontwikkel as sterk hoë druk weer koepels (antisiklone) stagneer, soos dit soms toevallig kan gebeur, of met groter kans in sommige weerpatrone soos dié wat deur óf bepaal word La Niña of El Niño gebeure (op verskillende plekke). Daar word verwag dat hierdie droë kolle rondbeweeg van jaar tot jaar, maar dat hul oorvloed oor tyd toeneem, soos dit duidelik voorkom.
Hoe groot is die energiewanbalans effek oor die land? Wel, 1 watt per vierkante meter oor 'n maand, indien opgehoop, is gelykstaande aan 720 watt per vierkante meter oor een uur; 720 watt is gelykstaande aan volle krag in 'n klein mikrogolfoond. Een vierkante meter is ongeveer 10 vierkante voet. Dus, na een maand is dit gelykstaande aan een mikrogolfoond met volle krag elke vierkante voet vir ses minute. Geen wonder dat dinge aan die brand kom nie!
Erkenningswetenskap
Kom terug na die oorspronklike vraag oor veldbrande en aardverwarming. Dit verklaar die argument: Daar is ekstra hitte beskikbaar by klimaatsverandering, en die bogenoemde dui aan hoe groot dit is.
In werklikheid is daar vog in die grond en plante het wortelstelsels wat grondvogtigheid krap en die effekte vertraag voordat hulle begin wel, sodat dit gewoonlik meer as twee maande duur voordat die effekte groot genoeg is om die verhoog vir wildbrande volledig te stel. . Op 'n daaglikse basis is die effek klein genoeg om verlore te raak in die normale weerveranderlikheid. Maar ná 'n droë spel van meer as 'n maand, is die risiko aansienlik hoër. En natuurlik die globale gemiddelde oppervlaktetemperatuur gaan ook op.
"Ons kan nie 'n enkele gebeurtenis aan klimaatverandering toeskryf nie" is al lankal 'n mantra van klimaatwetenskaplikes. Dit het onlangs verander, egter.
Soos in die wildbrande voorbeeld, is daar 'n besef dat klimaatwetenskaplikes moontlik kan maak nuttige stellings deur te aanvaar dat die weer gebeure self relatief onaangetas is deur klimaatsverandering. Dit is 'n goeie aanname.
Klimaatwetenskaplikes kan ook nie sê dat ekstreme gebeurtenisse te wyte aan aardverwarming is nie, want dit is 'n swak vraag. Ons kan egter sê dit is hoogs waarskynlik dat hulle nie sulke ekstreme impakte sou hê sonder aardverwarming nie. Inderdaad, alle weersomstandighede word beïnvloed deur klimaatsverandering omdat die omgewing waarin hulle voorkom is warmer en moer as wat dit vroeër was.
In die besonder, deur te fokus op Aarde se energiewanbalans, word verwag dat nuwe navorsing die begrip van wat aangaan en hoekom, en wat dit vir die toekoms impliseer, bevorder.
Oor Die Skrywer
Kevin Trenberth, Uitverkore Senior Wetenskaplike, Nasionale Sentrum vir Atmosferiese Navorsing
Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.
Boeke deur hierdie skrywer
at InnerSelf Market en Amazon
