Atribuição das mudanças climáticas recentes

Fundo

Fatores que afetam o clima da Terra podem ser divididos em forçantes, feedbacks e variações internas. Um forçamento é algo que é imposto externamente no sistema climático. As forçadas externas incluem fenômenos naturais, como erupções vulcânicas e variações na saída do sol. As atividades humanas também podem impor forçagens, por exemplo, mudando a composição da atmosfera da Terra.

A força radiativa é uma medida de como vários fatores alteram o equilíbrio energético do planeta Terra. Uma força radiativa positiva levará a um aquecimento da superfície e, com o tempo, o sistema climático. Entre o início da Revolução Industrial em 1750 e o ano de 2005, o aumento da concentração atmosférica de dióxido de carbono (fórmula química: CO2) levou a uma forçar radiativa positiva, a média da área de superfície da Terra, de cerca de 1,66 watts por quadrado medidor (abreviado W M - 2).

Os feedbacks climáticos podem amplificar ou atenuar a resposta do clima a uma determinada forçamento. Existem muitos mecanismos de feedback no sistema climático que podem amplificar (um feedback positivo) ou diminuir (um feedback negativo) os efeitos de uma mudança na força climática.

O sistema climático variará em resposta a mudanças nas forçadas. O sistema climático mostrará variabilidade interna tanto na presença quanto na ausência de forçantes impostas a ele (veja imagens opostas). Essa variabilidade interna é resultado de interações complexas entre os componentes do sistema climático, como o acoplamento entre a atmosfera e o oceano (ver também a seção posterior sobre variabilidade climática interna e aquecimento global). Um exemplo de variabilidade interna é a oscilação El Niño -Sul.

Detecção vs. Atribuição

Detecção e atribuição de sinais climáticos, bem como seu significado de senso comum, têm uma definição mais precisa na literatura sobre mudanças climáticas, conforme expresso pelo IPCC. A detecção de um sinal climático nem sempre implica atribuição significativa. O quarto relatório de avaliação do IPCC diz: "É extremamente provável que as atividades humanas tenham exercido uma influência substancial do aquecimento líquido no clima desde 1750", onde "extremamente provável" indica uma probabilidade maior que 95%. A detecção de um sinal exige que uma mudança observada seja estatisticamente significativamente diferente daquele que pode ser explicado pela variabilidade interna natural.

A atribuição requer demonstrar que um sinal é:

unlikely to be due entirely to internal variability;consistent with the estimated responses to the given combination of anthropogenic and natural forcingnot consistent with alternative, physically plausible explanations of recent climate change that exclude important elements of the given combination of forcings.

Atribuições -chave

Gases de efeito estufa

O CO2 é absorvido e emitido naturalmente como parte do ciclo de carbono, através da respiração animal e das plantas, erupções vulcânicas e troca de atmosfera oceânica. Atividades humanas, como a queima de combustíveis fósseis e as mudanças no uso da terra (veja abaixo), liberam grandes quantidades de carbono para a atmosfera, causando as concentrações de CO2 na atmosfera.

As medidas de alta precisão da concentração atmosférica de CO2, iniciadas por Charles David Keeling em 1958, constituem a série temporal mestre documentando a composição em mudança da atmosfera. Esses dados têm status icônico na ciência das mudanças climáticas como evidência do efeito das atividades humanas na composição química da atmosfera global.

Em maio de 2019, a concentração de CO2 na atmosfera atingiu 415 ppm. A última vez que atingiu esse nível foi de 2,6 a 5,3 milhões de anos atrás. Sem intervenção humana, seria 280 ppm.

Juntamente com CO2, metano e, em menor grau, óxido nitroso também são os principais contribuintes para o efeito estufa. O protocolo de Kyoto os lista junto com hidrofluorocarbono (HFCS), perfluorocarbonetos (PFCs) e hexafluoreto de enxofre (SF6), que são gases totalmente artificiais, como contribuintes para forçar radiativa. O gráfico na direita atribui as emissões antropogênicas de gases de efeito estufa a oito principais setores econômicos, dos quais os maiores contribuintes são usinas de energia (muitas das quais queimam carvão ou outros combustíveis fósseis), processos industriais, combustíveis de transporte (geralmente combustíveis fósseis) e por meio agrícola. Produtos (principalmente metano da fermentação entérica e óxido nitroso do uso de fertilizantes).

Water vapor

O vapor de água é o gás de efeito estufa mais abundante e é o maior contribuinte para o efeito de estufa natural, apesar de ter uma curta vida útil atmosférica (cerca de 10 dias). Algumas atividades humanas podem influenciar os níveis locais de vapor de água. No entanto, em escala global, a concentração de vapor de água é controlada pela temperatura, o que influencia as taxas gerais de evaporação e precipitação. Portanto, a concentração global de vapor de água não é substancialmente afetada por emissões humanas diretas.

Uso da terra

A mudança climática é atribuída ao uso da terra por dois motivos principais. Entre 1750 e 2007, cerca de dois terços das emissões antropogênicas de CO2 foram produzidas a partir de combustíveis fósseis queimados e cerca de um terço das emissões de alterações no uso da terra, principalmente desmatamento. O desmatamento reduz a quantidade de dióxido de carbono absorvido por regiões desmatadas e libera gases de efeito estufa diretamente, juntamente com aerossóis, através da queima de biomassa que freqüentemente o acompanha.

Algumas das causas das mudanças climáticas geralmente não estão conectadas a ela diretamente na cobertura da mídia. Por exemplo, os danos causados ​​pelos seres humanos às populações de elefantes e macacos contribuem para o desmatamento, portanto, para as mudanças climáticas.

Uma segunda razão pela qual as mudanças climáticas foram atribuídas ao uso da terra é que o albedo terrestre é frequentemente alterado pelo uso, o que leva a forçantes radiativos. Esse efeito é mais significativo localmente do que globalmente.

Livestock and land use

Em todo o mundo, a produção de gado ocupa 70% de todas as terras usadas para a agricultura, ou 30% da superfície terrestre livre de gelo da Terra. Mais de 18% das emissões antropogênicas de gases de efeito estufa são atribuídas a atividades relacionadas a gado e pecuária, como desmatamento e práticas agrícolas cada vez mais intensivas em combustível. Atribuições específicas ao setor de gado incluem:

9% of global anthropogenic carbon dioxide emissions35–40% of global anthropogenic methane emissions (chiefly due to enteric fermentation and manure)64% of global anthropogenic nitrous oxide emissions, chiefly due to fertilizer use.

Aerossóis

Com certeza virtual, o consenso científico atribuiu várias formas de mudança climática, principalmente efeitos de resfriamento, a aerossóis, que são pequenas partículas ou gotículas suspensas na atmosfera. As principais fontes às quais os aerossóis antropogênicos são atribuídos incluem:

biomass burning such as slash-and-burn deforestation. Aerosols produced are primarily black carbon.industrial air pollution, which produces soot and airborne sulfates, nitrates, and ammoniumdust produced by land use effects such as desertification

Atribuição das mudanças climáticas do século XX

Nos últimos 150 anos, as atividades humanas divulgaram quantidades crescentes de gases de efeito estufa na atmosfera. Isso levou a aumentos na temperatura global média ou no aquecimento global. Outros efeitos humanos são relevantes - por exemplo, acredita -se que os aerossóis de sulfato tenham um efeito de resfriamento. Fatores naturais também contribuem. De acordo com o registro histórico de temperatura do século passado, a temperatura do ar da superfície próxima da Terra aumentou em torno de 0,74 ± 0,18 ° Celsius (1,3 ± 0,32 ° Fahrenheit).

Uma questão historicamente importante na pesquisa de mudanças climáticas considerou a importância relativa da atividade humana e das causas não antropogênicas durante o período de registro instrumental. No segundo relatório de avaliação de 1995 (SAR), o IPCC fez a declaração amplamente citada de que "o equilíbrio de evidências sugere uma influência humana discernível no clima global". A frase "equilíbrio de evidências" sugeriu o padrão de prova (inglês) da lei comum exigida em civis, em oposição aos tribunais criminais: não tão alta quanto "além da dúvida razoável". Em 2001, o Terceiro Relatório de Avaliação (TAR) refinou isso, dizendo "há evidências novas e mais fortes de que a maior parte do aquecimento observada nos últimos 50 anos é atribuída às atividades humanas". O quarto relatório de avaliação de 2007 (AR4) fortaleceu esta descoberta:

"Anthropogenic warming of the climate system is widespread and can be detected in temperature observations taken at the surface, in the free atmosphere and in the oceans. Evidence of the effect of external influences, both anthropogenic and natural, on the climate system has continued to accumulate since the TAR."

Outras descobertas do quarto relatório de avaliação do IPCC incluem:

"It is extremely unlikely (<5%) that the global pattern of warming during the past half century can be explained without external forcing (i.e., it is inconsistent with being the result of internal variability), and very unlikely that it is due to known natural external causes alone. The warming occurred in both the ocean and the atmosphere and took place at a time when natural external forcing factors would likely have produced cooling.""From new estimates of the combined anthropogenic forcing due to greenhouse gases, aerosols, and land surface changes, it is extremely likely (>95%) that human activities have exerted a substantial net warming influence on climate since 1750.""It is virtually certain that anthropogenic aerosols produce a net negative radiative forcing (cooling influence) with a greater magnitude in the Northern Hemisphere than in the Southern Hemisphere."

Nas últimas cinco décadas, houve um aquecimento global de aproximadamente 0,65 ° C (1,17 ° F) na superfície da Terra (ver registro histórico de temperatura). Entre os fatores possíveis que podem produzir alterações na temperatura média global estão a variabilidade interna do sistema climático, forçamento externo, um aumento na concentração de gases de efeito estufa ou qualquer combinação deles. Os estudos atuais indicam que o aumento dos gases de efeito estufa, principalmente o CO2, é principalmente responsável pelo aquecimento observado. As evidências para esta conclusão incluem:

Estimates of internal variability from climate models, and reconstructions of past temperatures, indicate that the warming is unlikely to be entirely natural.Climate models forced by natural factors and increased greenhouse gases and aerosols reproduce the observed global temperature changes; those forced by natural factors alone do not."Fingerprint" methods (see below) indicate that the pattern of change is closer to that expected from greenhouse gas-forced change than from natural change.The plateau in warming from the 1940s to 1960s can be attributed largely to sulphate aerosol cooling.

Detalhes sobre atribuição

Avaliações científicas recentes constatam que a maior parte do aquecimento da superfície da Terra nos últimos 50 anos foi causada por atividades humanas (ver também a seção sobre literatura e opinião científica). Esta conclusão repousa em várias linhas de evidência. Como o "sinal" do aquecimento que emergiu gradualmente do "ruído" da variabilidade climática natural, a evidência científica para uma influência humana no clima global se acumulou nas últimas décadas, de muitas centenas de estudos. Nenhum estudo único é uma "arma de fumar". Nenhum estudo ou combinação de estudos também não minou o grande corpo de evidências que apoiava a conclusão de que a atividade humana é o principal fator de aquecimento recente.

A primeira linha de evidência é baseada em uma compreensão física de como os gases de efeito estufa prendem o calor, como o sistema climático responde a aumentos nos gases de efeito estufa e como outros fatores humanos e naturais influenciam o clima. A segunda linha de evidência é de estimativas indiretas das mudanças climáticas nos últimos 1.000 a 2.000 anos. Esses registros são obtidos dos seres vivos e de seus restos mortais (como anéis de árvores e corais) e de quantidades físicas (como a proporção entre isótopos mais leves e mais pesados ​​de oxigênio nos núcleos de gelo), que mudam de maneiras mensuráveis ​​à medida que as mudanças climáticas. A lição desses dados é que as temperaturas globais da superfície nas últimas décadas são claramente incomuns, pois foram maiores do que em qualquer momento durante pelo menos 400 anos. Para o hemisfério norte, o recente aumento da temperatura é claramente incomum no menos nos últimos 1.000 anos (ver gráfico oposto).

A terceira linha de evidência é baseada na ampla consistência qualitativa entre as mudanças observadas no clima e nas simulações de modelos de computador de como se espera que o clima mude em resposta às atividades humanas. Por exemplo, quando os modelos climáticos são executados com aumentos históricos nos gases de efeito estufa, eles mostram aquecimento gradual da superfície da terra e do oceano, aumenta o teor de calor do oceano e a temperatura da atmosfera inferior, um aumento no nível do mar global, retirada do gelo marinho e cobertura de neve, resfriamento da estratosfera, um aumento na quantidade de vapor de água atmosférica e alterações nos padrões de precipitação e pressão em larga escala. Esses e outros aspectos das mudanças climáticas modeladas estão de acordo com as observações.

"Fingerprint" studies

Finalmente, há extensas evidências estatísticas dos chamados estudos de "impressão digital". Cada fator que afeta o clima produz um padrão único de resposta climática, assim como cada pessoa tem uma impressão digital única. Os estudos de impressão digital exploram essas assinaturas exclusivas e permitem comparações detalhadas de padrões de mudança climática modelada e observada. Os cientistas confiam nesses estudos para atribuir mudanças observadas no clima a uma causa ou conjunto específico de causas. No mundo real, as mudanças climáticas que ocorreram desde o início da revolução industrial são devidas a uma complexa mistura de causas humanas e naturais. A importância de cada influência individual nessa mistura muda com o tempo. Obviamente, não há várias terras, o que permitiria que um experimentador mudasse um fator de cada vez em cada terra, ajudando assim a isolar impressões digitais diferentes. Portanto, os modelos climáticos são usados ​​para estudar como os fatores individuais afetam o clima. Por exemplo, um único fator (como gases de efeito estufa) ou um conjunto de fatores pode ser variado, e a resposta do sistema climático modelado a essas alterações individuais ou combinadas pode ser estudado.

Essas projeções foram confirmadas por observações (mostradas acima). Por exemplo, quando as simulações do modelo climático do século passado incluem todas as principais influências no clima, tanto induzidas pelo homem quanto natural, elas podem reproduzir muitas características importantes dos padrões de mudança climática observados. Quando as influências humanas são removidas dos experimentos do modelo, os resultados sugerem que a superfície da Terra realmente teria esfriado um pouco nos últimos 50 anos. A mensagem clara dos estudos de impressão digital é que o aquecimento observado no último meio século não pode ser explicado por fatores naturais e, em vez disso, é causado principalmente por fatores humanos.

Outra impressão digital dos efeitos humanos no clima foi identificada olhando para uma fatia através das camadas da atmosfera e estudando o padrão de temperatura muda da superfície para cima através da estratosfera (consulte a seção sobre atividade solar). O trabalho de impressão digital mais antiga focou em mudanças na temperatura superficial e atmosférica. Os cientistas então aplicaram métodos de impressão digital a toda uma gama de variáveis ​​climáticas, identificando sinais climáticos causados ​​pelo homem no teor de calor dos oceanos, a altura da tropopausa (a fronteira entre a troposfera e a estratosfera, que mudou para cima por centenas de pés em décadas recentes), os padrões geográficos de precipitação, seca, pressão da superfície e o escoamento das principais bacias hidrográficas.

Estudos publicados após o aparecimento do quarto relatório de avaliação do IPCC em 2007 também encontraram impressões digitais humanas no aumento dos níveis de umidade atmosférica (próximos à superfície e na extensão total da atmosfera), no declínio da extensão do gelo do mar do Ártico, e nos padrões de alterações nas temperaturas da superfície do Ártico e da Antártica.

A mensagem de todo esse corpo de trabalho é que o sistema climático está contando uma história consistente de influência humana cada vez mais dominante - as mudanças de temperatura, extensão do gelo, umidade e padrões de circulação se encaixam de uma maneira fisicamente consistente, como peças em um complexo quebra-cabeça.

Cada vez mais, esse tipo de trabalho de impressão digital está mudando sua ênfase. Como observado, evidências científicas claras e convincentes apóiam o caso de uma influência humana pronunciada no clima global. Grande parte da atenção recente está agora nas mudanças climáticas em escalas continentais e regionais e em variáveis ​​que podem ter grandes impactos nas sociedades. Por exemplo, os cientistas estabeleceram vínculos causais entre as atividades humanas e as mudanças no snowpack, a temperatura máxima e mínima (diurna) e o tempo sazonal do escoamento sobre regiões montanhosas do oeste dos Estados Unidos. É provável que a atividade humana tenha contribuído substancial para as mudanças na temperatura da superfície do oceano nas regiões de formação de furacões. Os pesquisadores também estão olhando além do sistema climático físico e estão começando a amarrar mudanças na distribuição e no comportamento sazonal das espécies vegetais e animais a mudanças causadas pelo homem na temperatura e na precipitação.

Por mais de uma década, um aspecto da história da mudança climática pareceu mostrar uma diferença significativa entre modelos e observações. Nos trópicos, todos os modelos previam que, com um aumento nos gases de efeito estufa, espera -se que a troposfera se aquecesse mais rapidamente que a superfície. Observações de balões meteorológicos, satélites e termômetros de superfície pareciam mostrar o comportamento oposto (aquecimento mais rápido da superfície do que a troposfera). Esta questão foi um obstáculo para entender as causas das mudanças climáticas. Agora está amplamente resolvido. Pesquisas mostraram que havia grandes incertezas nos dados de satélite e balão meteorológico. Quando as incertezas nos modelos e observações são adequadamente contabilizadas, os novos conjuntos de dados observacionais (com melhor tratamento de problemas conhecidos) estão de acordo com os resultados do modelo climático.

Isso não significa, no entanto, que todas as diferenças restantes entre modelos e observações foram resolvidas. As mudanças observadas em algumas variáveis ​​climáticas, como o gelo do mar do Ártico, alguns aspectos da precipitação e padrões de pressão da superfície, parecem estar prosseguindo muito mais rapidamente do que os modelos projetaram. As razões para essas diferenças não são bem compreendidas. No entanto, a conclusão final da linha digital climática é que a maioria das mudanças observadas estudadas até o momento são consistentes entre si e também são consistentes com a nossa compreensão científica de como o sistema climático seria esperado para responder ao aumento do calor Preparando gases resultantes de atividades humanas.

Extreme weather events

Literatura científica e opinião

Existem vários exemplos de suporte informal e publicado para a visão de consenso. Como mencionado anteriormente, o IPCC concluiu que a maior parte do aumento observado nas temperaturas médias globalmente desde meados do século XX é "muito provável" devido a atividades humanas. As conclusões do IPCC são consistentes com as de vários relatórios produzidos pelo Conselho Nacional de Pesquisa dos EUA. Um relatório publicado em 2009 pelo Programa de Pesquisa em Mudança Global dos EUA concluiu que "o aquecimento [global] é inequívoco e principalmente induzido pelo homem". Várias organizações científicas emitiram declarações que apoiam a visão de consenso:

A 2004 essay in Science surveyed 928 abstracts related to climate change, and concluded that most journal reports accepted the consensus.a joint statement made in 2005 by the national science academies of the G8, and Brazil, China and India;a joint statement made in 2008 by the Network of African Science Academies.A 2010 paper in the Proceedings of the National Academy of Sciences found that among a pool of roughly 1,000 researchers who work directly on climate issues and publish the most frequently on the subject, 97% agree that anthropogenic climate change is happening.A 2011 paper from George Mason University published in the International Journal of Public Opinion Research, "The Structure of Scientific Opinion on Climate Change," collected the opinions of scientists in the earth, space, atmospheric, oceanic or hydrological sciences. The 489 survey respondents—representing nearly half of all those eligible according to the survey's specific standards – work in academia, government, and industry, and are members of prominent professional organizations. The study found that 97% of the 489 scientists surveyed agreed that global temperatures have risen over the past century. Moreover, 84% agreed that "human-induced greenhouse warming" is now occurring." Only 5% disagreed with the idea that human activity is a significant cause of global warming.

Estudos de detecção e atribuição

O quarto relatório de avaliação do IPCC (2007) concluiu que a atribuição era possível para várias alterações observadas no clima (ver efeitos do aquecimento global). No entanto, a atribuição foi mais difícil ao avaliar as alterações em regiões menores (menor que a escala continental) e durante períodos de tempo curtos (menos de 50 anos). Em regiões maiores, a média reduz a variabilidade natural do clima, facilitando a detecção e a atribuição.

In 1996, in a paper in Nature titled "A search for human influences on the thermal structure of the atmosphere", Benjamin D. Santer et al. wrote: "The observed spatial patterns of temperature change in the free atmosphere from 1963 to 1987 are similar to those predicted by state-of-the-art climate models incorporating various combinations of changes in carbon dioxide, anthropogenic sulphate aerosol and stratospheric ozone concentrations. The degree of pattern similarity between models and observations increases through this period. It is likely that this trend is partially due to human activities, although many uncertainties remain, particularly relating to estimates of natural variability."A 2002 paper in the Journal of Geophysical Research says "Our analysis suggests that the early twentieth century warming can best be explained by a combination of warming due to increases in greenhouse gases and natural forcing, some cooling due to other anthropogenic forcings, and a substantial, but not implausible, contribution from internal variability. In the second half of the century we find that the warming is largely caused by changes in greenhouse gases, with changes in sulphates and, perhaps, volcanic aerosol offsetting approximately one third of the warming."A 2005 review of detection and attribution studies by the International Ad hoc Detection and Attribution Group found that "natural drivers such as solar variability and volcanic activity are at most partially responsible for the large-scale temperature changes observed over the past century, and that a large fraction of the warming over the last 50 yr can be attributed to greenhouse gas increases. Thus, the recent research supports and strengthens the IPCC Third Assessment Report conclusion that 'most of the global warming over the past 50 years is likely due to the increase in greenhouse gases.'"Barnett and colleagues (2005) say that the observed warming of the oceans "cannot be explained by natural internal climate variability or solar and volcanic forcing, but is well simulated by two anthropogenically forced climate models," concluding that "it is of human origin, a conclusion robust to observational sampling and model differences".Two papers in the journal Science in August 2005 resolve the problem, evident at the time of the TAR, of tropospheric temperature trends (see also the section on "fingerprint" studies) . The UAH version of the record contained errors, and there is evidence of spurious cooling trends in the radiosonde record, particularly in the tropics. See satellite temperature measurements for details; and the 2006 US CCSP report.Multiple independent reconstructions of the temperature record of the past 1000 years confirm that the late 20th century is probably the warmest period in that time (see the preceding section -details on attribution).

Atividade solar

O máximo de manchas solares solar ocorre quando o campo magnético do sol entra em colapso e reversa como parte de seu ciclo solar médio de 11 anos (22 anos para restauração completa de norte a norte).

O papel do sol nas recentes mudanças climáticas foi analisado pelos cientistas climáticos. Desde 1978, a produção do sol foi medida pelos satélites significativamente mais precisamente do que o anteriormente possível da superfície. Essas medidas indicam que a irradiância solar total do Sol não aumentou desde 1978; portanto, o aquecimento nos últimos 30 anos não pode ser atribuído diretamente a um aumento na energia solar total que atinge a Terra (ver gráfico acima, à esquerda). Nas três décadas desde 1978, a combinação de atividade solar e vulcânica provavelmente teve uma leve influência de resfriamento no clima.

Modelos climáticos têm sido usados ​​para examinar o papel do sol nas recentes mudanças climáticas. Os modelos são incapazes de reproduzir o rápido aquecimento observado nas últimas décadas, quando apenas levam em consideração variações na irradiância solar total e na atividade vulcânica. Os modelos são, no entanto, capazes de simular as mudanças observadas no século XX na temperatura quando incluem todas as forçagens externas mais importantes, incluindo influências humanas e forçagens naturais. Como já foi afirmado, Hegerl et al. (2007) concluíram que a força de gases de efeito estufa "provavelmente" causou a maior parte do aquecimento global observado desde meados do século XX. Ao fazer essa conclusão, Hegerl et al. (2007) permitiram a possibilidade de que os modelos climáticos tenham sido subestimados o efeito da força solar.

O papel da atividade solar nas mudanças climáticas também foi calculado por períodos de tempo mais longos usando conjuntos de dados "proxy", como anéis de árvores. Os modelos indicam que as forçadas solares e vulcânicas podem explicar períodos de calor relativo e frio entre 1000 e 1900 dC, mas são necessárias forçadas induzidas pelo homem para reproduzir o aquecimento do final do século XX.

Outra linha de evidências contra o sol causou mudanças climáticas recentes vem de analisar como as temperaturas em diferentes níveis na atmosfera da Terra mudaram.

Modelos e observações (veja a figura acima, no meio) mostram que o gás de efeito estufa resulta no aquecimento da atmosfera inferior na superfície (chamada troposfera), mas o resfriamento da atmosfera superior (chamada estratosfera). A depleção da camada de ozônio por refrigerantes químicos também resultou em um efeito de resfriamento na estratosfera. Se o sol fosse responsável pelo aquecimento observado, o aquecimento da troposfera na superfície e o aquecimento no topo da estratosfera seria esperado, pois o aumento da atividade solar reabasteceria ozônio e óxidos de nitrogênio. A estratosfera tem um gradiente de temperatura reversa que a troposfera, de modo que a temperatura da troposfera esfria com a altitude, a estratosfera se eleva com a altitude. As células Hadley são o mecanismo pelo qual o ozônio gerado equatorial nos trópicos (área mais alta de irradiância UV na estratosfera) é movida em direção ao polo. Modelos climáticos globais sugerem que as mudanças climáticas podem ampliar as células Hadley e empurrar o JetStream para o norte, expandindo assim a região dos trópicos e resultando em condições mais quentes e secas nessas áreas em geral.

Visualizações sem consenso

Habibullo Abdussamatov (2004), chefe de pesquisa espacial do Observatório Astronômico de Pulkovo, em São Petersburgo, na Rússia, argumentou que o Sol é responsável pelas mudanças climáticas recentemente observadas. Jornalistas para fontes de notícias Canadá.com (Salomão, 2007b), National Geographic News (Ravilious, 2007) e Livescience (que, 2007) relataram a história do aquecimento em Marte. Nesses artigos, Abdussamatov foi citado. Ele afirmou que o aquecimento em Marte era evidência de que o aquecimento global na Terra estava sendo causado por mudanças no sol.

Ravilious (2007) citou dois cientistas que discordaram de Abdussamatov: Amato Evan, um cientista climático da Universidade de Wisconsin -Madison, nos EUA, e Colin Wilson, um físico planetário da Universidade de Oxford no Reino Unido. Segundo Wilson, "oscilantes na órbita de Marte são a principal causa de sua mudança climática na era atual" (ver também forçamento orbital). Than (2007) citou Charles Long, um físico climático da Pacific Northwest National Laboratories nos EUA, que discordou de Abdussamatov.

Than (2007) apontou para a visão de Benny Peiser, um antropólogo social da Universidade Liverpool John Moores, no Reino Unido. Em seu boletim, Peiser citou um blog que comentou o aquecimento observado em vários órgãos planetários no sistema solar. Isso incluía a lua de Netuno Triton, Júpiter, Plutão e Marte. Em uma entrevista por e-mail com (2007), Peiser afirmou que:

"Eu acho que é uma coincidência intrigante de que tendências de aquecimento tenham sido observadas em vários corpos planetários muito diversos em nosso sistema solar, (...) talvez seja apenas um acaso".

Than (2007) forneceu explicações alternativas de por que o aquecimento ocorreu em Triton, Plutão, Júpiter e Marte.

A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (US EPA, 2009) respondeu a comentários públicos sobre atribuição de mudanças climáticas. Vários comentaristas argumentaram que as recentes mudanças climáticas poderiam ser atribuídas a mudanças na irradiância solar. De acordo com a EPA dos EUA (2009), essa atribuição não foi apoiada pela maior parte da literatura científica. Citando o trabalho do IPCC (2007), a EPA dos EUA apontou para a baixa contribuição da irradiância solar para forçar radiativa desde o início da Revolução Industrial em 1750. Durante esse período (1750 a 2005), a contribuição estimada da irradiância solar à forçamento radiativa foi 5% o valor da força radiativa combinada devido a aumentos nas concentrações atmosféricas de dióxido de carbono, metano e óxido nitroso (ver gráfico oposto).

Efeito dos raios cósmicos

Henrik Svensmark sugeriu que a atividade magnética do sol desvia os raios cósmicos, e que isso pode influenciar a geração de núcleos de condensação da nuvem e, assim, ter um efeito no clima. O site ScienceDaily relatou um estudo de 2009 que analisou como as mudanças passadas no clima foram afetadas pelo campo magnético da Terra. O geofísico Mads Faurschou Knudsen, que é co-autor do estudo, afirmou que os resultados do estudo apoiavam a teoria de Svensmark. Os autores do estudo também reconheceram que o CO2 desempenha um papel importante nas mudanças climáticas.

Consensus view on cosmic rays

A visão de que os raios cósmicos podem fornecer o mecanismo pelo qual as mudanças na atividade solar afetam o clima não são suportadas pela literatura. Solomon et al. (2007) Estado:

[..] As séries temporais cósmicas do raio não parecem corresponder à cobertura total global de nuvens após 1991 ou à cobertura global de nuvens de baixo nível após 1994. Juntamente com a falta de um mecanismo físico comprovado e a plausibilidade de outros fatores causais que afetam as mudanças Na cobertura de nuvens, isso torna a associação entre mudanças galácticas induzidas por raios cósmicos no aerossol e na formação de nuvem controversa

Estudos de Lockwood e Fröhlich (2007) e Sloan e Wolfendale (2008) não encontraram relação entre o aquecimento nas últimas décadas e os raios cósmicos. Pierce e Adams (2009) usaram um modelo para simular o efeito dos raios cósmicos nas propriedades da nuvem. Eles concluíram que o efeito hipotético dos raios cósmicos era muito pequeno para explicar as mudanças climáticas recentes. Pierce e Adams (2009) observaram que suas descobertas não descartaram uma possível conexão entre os raios cósmicos e as mudanças climáticas e recomendaram mais pesquisas.

Erlykin et al. (2009) descobriram que as evidências mostraram que as conexões entre variação solar e clima eram mais propensas a serem mediadas pela variação direta da insolação em vez de dos raios cósmicos, e concluíram: "Portanto, dentro de nossas suposições, o efeito de atividades solares variadas, seja por direto A irradiância solar ou por taxas de raios cósmicos variados deve ser inferior a 0,07 ° C desde 1956, ou seja, menos de 14% do aquecimento global observado ". Carslaw (2009) e Pittock (2009) revisam a literatura recente e histórica nesse campo e continuam descobrindo que a ligação entre raios cósmicos e clima é tênue, embora incentivem a pesquisa contínua. A US EPA (2009) comentou sobre pesquisas de Duplissy et al. (2009):

Os experimentos em nuvem no CERN são pesquisas interessantes, mas não fornecem evidências conclusivas de que os raios cósmicos podem servir como uma importante fonte de semeadura em nuvem. Os resultados preliminares do experimento (Duplissy et al., 2009) sugerem que, embora houvesse alguma evidência de nucleação mediada por íons, para a maioria dos eventos de nucleação observada que a contribuição dos processos de íons parecia ser menor. Essas experiências também mostraram a dificuldade em manter condições suficientemente limpas e temperaturas estáveis ​​para evitar rajadas espúrias de aerossol. Não há indicação de que os experimentos anteriores da SVENSMARK poderiam até ter correspondido às condições controladas do experimento do CERN. Descobrimos que os resultados do Svensmark na semeadura em nuvem ainda não demonstraram ser robustos ou suficientes para alterar materialmente as conclusões da literatura de avaliação, especialmente considerando a abundância de literatura recente que é cética no vínculo cósmico de raio-clima

Veja também

Climate change adaptationClimate change denialClimate change mitigationClimate resilienceEnvironmental effects of aviation