Брза климатска промена

Наглите или брзите климатски промени се случуваат кога климатскиот систем е принуден да премине со стапка која е одредена од енергетскиот биланс на климатскиот систем и која е побрза од стапката на промена на надворешното принудување,^[1] иако може да вклучи настани како што се удари од метеорити .^[2] Затоа, наглите климатски промени се варијација надвор од варијабилноста на климата. Минатите настани го вклучуваат крајот на колапсот на јаглеродните дождовни шуми,^[3] Помладиот Дријас,^[4] Настаните на Дансгард-Ошгер, настаните на Хајнрих и можеби, исто така, Палеоценско-еоценскиот топлински максимум.^[5] Терминот исто така се користи во контекст на климатските промени за да се опише ненадејна климатска промена која е забележлива во временската скала на човечкиот живот, веројатно како резултат на повратни информации во климатскиот систем ^[6] или точки на превртување.

Временските размери на настани опишани како „нагли“ може драматично да се разликуваат. Промените забележани во климата на Гренланд на крајот на Помладиот Дријас, мерени со ледени јадра, подразбираат ненадејно затоплување од +10 °C во рок од неколку години.^[7] Други нагли промени се +4 °C на Гренланд пред 11.270 години ^[8] или нагли +6 °C пред 22.000 години на Антарктикот.^[9] Спротивно на тоа, палеоценско-еоценскиот топлински максимум можеби е инициран некаде помеѓу неколку децении и неколку илјади години. Моделите на земјишниот систем проектираат дека под тековните емисии на стакленички гасови веќе во 2047 година, температурата на Земјата блиску до површината би можела да отстапи од опсегот на варијабилност во последните 150 години, што ќе влијае на над 3 милијарди луѓе и на повеќето места со голема разновидност на видовите на Земјата.^[10]

Според Комитетот за нагли климатски промени на Националниот совет за истражување:^[11]

Во суштина, постојат две дефиниции за нагли климатски промени:

• Во однос на физиката, тоа е транзиција на климатскиот систем во различен режим на временска скала што е побрза од одговорното принудување .
• Во однос на влијанијата, „наглата промена е онаа што се случува толку брзо и неочекувано што човечките или природните системи имаат потешкотии да се прилагодат на неа“ .

Овие дефиниции се комплементарни: првата дава одреден увид во тоа како се случуваат наглите климатски промени; втората објаснува зошто има толку многу истражувања посветени на тоа.

Можните елементи на превртување во климатскиот систем вклучуваат регионални ефекти на климатските промени, од кои некои имале ненадеен почеток и затоа може да се сметаат за нагли климатски промени.^[12] Научниците изјавиле: „Нашата синтеза на сегашното знаење сугерира дека различни елементи на превртување би можеле да ја достигнат својата критична точка во овој век под антропогени климатски промени“.^[12]

Се претпоставува дека телеконекции, океански и атмосферски процеси, на различни временски размери, ги поврзуваат двете полутопки за време на наглите климатски промени.^[13]

IPCC наведува дека глобалното затоплување „може да доведе до некои ефекти кои се нагли или неповратни“.^[14]

Извештајот од Националниот совет за истражување на САД од 2013 година повикал на внимание на наглите влијанија на климатските промени, наведувајќи дека дури и постојаната, постепена промена во физичкиот климатски систем може да има ненадејни влијанија на друго место, како на пример во човечката инфраструктура и екосистемите доколку се надминат критичните прагови. Извештајот ја нагласува потребата од систем за рано предупредување кој би можел да му помогне на општеството подобро да ги предвиди ненадејните промени и новите влијанија.^[15]

Одлика на наглите влијанија од климатските промени е тоа што тие се случуваат со брзина што е поголема од очекуваната. Овој елемент ги прави екосистемите кои се неподвижни и ограничени во нивниот капацитет да одговорат на нагли промени, како што се шумските екосистеми, особено ранливи.^[16]

Научното разбирање за наглите климатски промени е генерално слабо. Веројатноста за нагли промени за некои повратни информации поврзани со климата може да биде мала.^[17][18] Факторите кои можат да ја зголемат веројатноста за нагли климатски промени вклучуваат повисоки магнитуди на глобално затоплување, затоплување што се случува побрзо и затоплување кое се одржува во подолги временски периоди.^[18]

Климатските модели во моментов не можат да предвидат ненадејни настани на климатските промени или повеќето од минатите нагли климатски промени.^[19] Потенцијалната ненадејна повратна информација поради формациите на термокарстните езера на Арктикот, како одговор на одмрзнувањето на вечните замрзнати почви, ослободувајќи дополнителен стакленички гас метан, моментално не се сметаат во климатските модели.^[20]

Повеќето ненадејни климатски промени најверојатно се должат на ненадејни поместувања на циркулацијата, аналогно на поплава што го пресекува новиот речен канал. Најпознати примери се неколкуте десетици исклучувања на Меридијалната превртена циркулација на Северниот Атлантски Океан за време на последното ледено доба, што влијаело на климата ширум светот.^[21]

Наглите климатски промени веројатно се причина за широки и тешки ефекти:

• Масовните истребувања во минатото, особено настанот на пермско-тријаско истребување (често колоквијално се нарекува Големото умирање) и колапсот на јаглеродните дождовни шуми, се предложени како последица на наглите климатски промени.^[22][23]
• Губење на биолошката разновидност: без мешање од нагли климатски промени и други настани на исчезнување, биоразновидноста на Земјата ќе продолжи да расте.^[24]
• Промени во океанската циркулација како што се:

• Зголемена честота на настани на Ел Нињо ^[25][26]
• Потенцијално нарушување на циркулацијата на термохалинот, како што е она што може да се случи за време на настанот Млад Дријас.^[27][28]
• Промени на северноатлантската осцилација ^[29]
• Промени во атлантската меридијална превртена циркулација (AMOC) што може да придонесе за посериозни временски настани.^[30]

Еден извор на ненадејни ефекти на климатските промени е процес на повратни информации, во кој настанот на затоплување предизвикува промена што придонесува за дополнително затоплување.^[32] Истото може да важи и за ладењето. Примери за такви процеси на повратни информации се:

• Повратни информации за мраз-албедо во кои напредувањето или повлекувањето на ледената покривка го менува албедото („белината“) на земјата и нејзината способност да ја апсорбира сончевата енергија.^[33]
• Повратните информации за јаглеродот на почвата се ослободување на јаглерод од почвите како одговор на глобалното затоплување.
• Умирање и палење на шумите од глобалното затоплување.^[34]

Изостатичното враќање како одговор на повлекувањето на ледникот (растовар) и зголемената локална соленост се припишуваат на зголемената вулканска активност на почетокот на наглото затоплување Болинг-Алерод. Тие се поврзани со интервалот на интензивна вулканска активност, што укажува на интеракција помеѓу климата и вулканизмот: засилено краткотрајно топење на ледниците, веројатно преку албедо промени од падот на честичките на површините на ледниците.^[35]

Во палеоклиматските записи се идентификувани неколку периоди на нагли климатски промени. Забележителни примери вклучуваат:

• Околу 25 климатски промени, наречени циклуси Дансгард-Ошгер, кои се идентификувани во рекордот на леденото јадро за време на глацијалниот период во последните 100.000 години.^[36]
• Настанот помлад Дријас, особено неговиот ненадеен крај. Тој е најновиот од циклусите Дансгард-Ошгер и започнал пред 12.900 години и се вратил во режим на топла и влажна клима пред околу 11.600 години. Се сугерира дека „екстремната брзина на овие промени во променливата што директно ја претставува регионалната клима имплицира дека настаните на крајот на последната глацијација можеби биле одговори на некој вид праг или активирање во северноатлантскиот климатски систем“.^[37] Модел за овој настан заснован на нарушување на термохалинската циркулација е поддржан од други студии.
• Палеоценско-еоценскиот топлински максимум, темпиран пред 55 милиони години, што можеби бил предизвикан од ослободувањето на метан клатрати,^[38] иако се идентификувани потенцијални алтернативни механизми.^[39] Ова било поврзано со брзото закиселување на океаните ^[40]
• Настанот на пермско-триаско истребување, во кој до 95% од сите видови изумреле, се претпоставува дека е поврзан со брзата промена на глобалната клима.^[41] На животот на копно му биле потребни 30 милиони години за да се опорави.
• Колапсот на јаглеродните дождовни шуми се случил пред 300 милиони години, во тоа време тропските дождовни шуми биле уништени од климатските промени. Поладната, посува клима имала сериозно влијание врз биоразновидноста на водоземците, примарна форма на живот на ’рбетниците на копно.

Има и нагли климатски промени поврзани со катастрофалното одводнување на глацијалните езера. Еден пример за ова е настанот (сушата) во 22 век п.н.е., кој е поврзан со испуштањето на глацијалното езеро Агасиз.^[42] Друг пример е Антарктичкиот студен пресврт, во околу 14.500 години пред сегашноста, за која се верува дека била предизвикана од пулсот на топена вода, веројатно од ледената покривка на Антарктикот ^[43] или од ледената покривка Лаурентид.^[44] Овие настани за брзо ослободување на топената вода се претпоставувале како причина за циклусите Дансгард-Ошгер,^[45]

Студијата од 2017 година заклучила дека слични услови на денешната озонска дупка на Антарктикот (атмосферска циркулација и хидроклиматски промени), пред ~ 17.700 години, кога стратосферското осиромашување на озонот придонело за нагла забрзана деглацијација на јужната полутопка. Настанот се случил со околу 192-годишна серија масивни вулкански ерупции, припишани на планината Такахе на Западен Антарктик.^[46]