ما هو الاحتباس الحراري؟

• ما الذي يسبب الاحتباس الحراري؟
• غازات الاحتباس الحراري
• ما هي تأثيرات الاحتباس الحراري؟
• حقائق سريعة
• مصادر أخرى
• قائمة المراجع

الاحتباس الحراري هو الارتفاع في متوسط ​​درجات الحرارة في جميع أنحاء العالم ، والذي استمر على الأقل منذ بدء حفظ السجلات في عام 1880.

فيما يلي الأرقام العارية ، وفقًا للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) (يفتح في علامة تبويب جديدة):بين عامي 1880 و 1980 ، زادت درجة الحرارة السنوية العالمية بمعدل 0.13 درجة فهرنهايت (0.07 درجة مئوية) لكل عقد ، في معدل. منذ عام 1981 ، تسارع معدل الزيادة ، إلى 0.32 فهرنهايت (0.18 درجة مئوية) لكل عقد. وقد أدى ذلك إلى زيادة إجمالية قدرها 3.6 فهرنهايت (2 درجة مئوية) في متوسط ​​درجة الحرارة العالمية اليوم مقارنة بعصر ما قبل الصناعة. حتى الآن ، كان عام 2016 هو العام الأكثر سخونة على الإطلاق ، لكن هذا الرقم القياسي اقترب من الانخفاض عدة مرات بالفعل. جاء كل من عامي 2019 و 2020 ضمن كسور من الدرجات التي ضربت عام 2016 من مكانها. في عام 2020 ، كان متوسط ​​درجة الحرارة العالمية فوق اليابسة والمحيطات 1.76 فهرنهايت (0.98 درجة مئوية) أكثر دفئًا من متوسط ​​القرن العشرين البالغ 57.0 فهرنهايت (13.9 درجة مئوية).

يتسبب البشر في الاحتباس الحراري الحديث. أدى حرق الوقود الأحفوري إلى إطلاق غازات الدفيئة في الغلاف الجوي ، مما يحبس الدفء من الشمس ويرفع درجات حرارة السطح والهواء. الاحتباس الحراري هو مرادف لتغير المناخ ، على الرغم من " تغير المناخ "أصبح المصطلح المفضل بين العلماء.

ما الذي يسبب ظاهرة الاحتباس الحراري؟

الدافع الرئيسي لارتفاع درجات الحرارة اليوم هو احتراق الوقود الأحفوري. تعمل هذه الهيدروكربونات على تسخين الكوكب عن طريق ظاهرة الاحتباس الحراري ، والتي تنتج عن التفاعل بين الغلاف الجوي للأرض والإشعاع القادم من الشمس.

قال جوزيف ويرن ، أستاذ الجيولوجيا وعلوم البيئة في جامعة بيتسبرغ ، لموقع Live Science:"تم اكتشاف الفيزياء الأساسية لتأثير الاحتباس الحراري منذ أكثر من مائة عام من قبل رجل ذكي باستخدام قلم رصاص وورقة فقط". ص>

كان ذلك "الرجل الذكي" هو سفانتي أرينيوس ، وهو عالم سويدي وحصل في النهاية على جائزة نوبل في الكيمياء . ببساطة ، يضرب الإشعاع الشمسي سطح الأرض ثم يرتد نحو الغلاف الجوي كحرارة. تحبس الغازات الموجودة في الغلاف الجوي هذه الحرارة ، وتمنعها من الهروب إلى الفراغ من الفضاء (بشرى سارة للحياة على الكوكب). في ورقة قدمت عام 1895 ، اكتشف أرينيوس أن غازات الدفيئة مثل الكربون يمكن لثاني أكسيد أن يحبس الحرارة بالقرب من الأرض وتلك التغييرات الطفيفة في كمية تلك الغازات يمكن أن تحدث فرقًا كبيرًا في مقدار الحرارة المحتجزة.

كيف تسبب غازات الاحتباس الحراري ظاهرة الاحتباس الحراري

منذ بداية الثورة الصناعية ، كان البشر يغيرون بسرعة توازن الغازات في الغلاف الجوي. يؤدي حرق الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط إلى إطلاق بخار الماء وثاني أكسيد الكربون (CO2) والميثان (CH4) والأوزون وأكسيد النيتروز (N2O) ، والتي تعتبر غازات الدفيئة الأولية. ثاني أكسيد الكربون هو أكثر غازات الدفيئة شيوعًا. منذ حوالي 800000 عام وبداية الثورة الصناعية ، بلغ وجود ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي حوالي 280 جزءًا في المليون (جزء في المليون ، مما يعني وجود حوالي 280 جزيءًا من ثاني أكسيد الكربون في الهواء لكل مليون جزيء هواء). اعتبارًا من عام 2020 (آخر عام تتوفر فيه البيانات الكاملة) ، بلغ متوسط ​​ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي 412.5 جزء في المليون ، وفقًا لـ المراكز الوطنية للمعلومات البيئية (يفتح في علامة تبويب جديدة).

قد لا يبدو هذا كثيرًا ، ولكن وفقًا لمعهد سكريبس لعلوم المحيطات ، لم تكن مستويات ثاني أكسيد الكربون عالية جدًا منذ عصر البليوسين ، من حوالي 5.3 مليون إلى 2.6 مليون سنة مضت. في ذلك الوقت ، كان القطب الشمالي خاليًا من الجليد لجزء من العام على الأقل وكان أكثر دفئًا بشكل ملحوظ مما هو عليه اليوم ، وفقًا لبحث عام 2013 نُشر في مجلة Science (يفتح في علامة تبويب جديدة).

في عام 2016 ، شكل ثاني أكسيد الكربون 81.6٪ من إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في الولايات المتحدة ، وفقًا لتحليل من وكالة حماية البيئة (يفتح في علامة تبويب جديدة) (وكالة حماية البيئة).

"نحن نعلم من خلال القياسات عالية الدقة بالأدوات أن هناك زيادة غير مسبوقة في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. ونعلم أن ثاني أكسيد الكربون يمتص الأشعة تحت الحمراء [الحرارة] وأن متوسط ​​درجة الحرارة العالمية آخذ في الازدياد ،" كيث بيترمان ، أستاذ الكيمياء في كلية يورك بنسلفانيا ، وشريكه في البحث ، جريجوري فوي ، أستاذ الكيمياء المشارك في كلية يورك في بنسلفانيا ، أخبر Live Science في رسالة بريد إلكتروني مشتركة.

يشق ثاني أكسيد الكربون طريقه إلى الغلاف الجوي من خلال مجموعة متنوعة من الطرق. يؤدي حرق الوقود الأحفوري إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون وهو ، إلى حد بعيد ، أكبر مساهمة أمريكية في الانبعاثات التي تعمل على تدفئة الكرة الأرضية. وفقًا لتقرير وكالة حماية البيئة لعام 2018 ، أدى احتراق الوقود الأحفوري في الولايات المتحدة ، بما في ذلك توليد الكهرباء ، إلى إطلاق ما يزيد قليلاً عن 5.8 مليار طن (5.3 مليار طن متري) من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي في عام 2016. عمليات أخرى - مثل استخدام الوقود والحديد و إنتاج الصلب وإنتاج الأسمنت وحرق النفايات - زيادة إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون السنوية في الولايات المتحدة إلى 7 مليارات طن (6.5 مليار طن متري).

كما تساهم إزالة الغابات بشكل كبير في زيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. في الواقع ، تعد إزالة الغابات ثاني أكبر مصدر من صنع الإنسان لثاني أكسيد الكربون ، وفقًا لـ منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (يفتح في علامة تبويب جديدة). بعد موت الأشجار ، تطلق الكربون الذي خزنته أثناء عملية التمثيل الضوئي . إن تحويل أراضي الغابات إلى مزارع أو أراضٍ سكنية أو زراعية يعني أيضًا عددًا أقل من الأشجار لامتصاص الكربون من الغلاف الجوي. وفقًا لتقرير الأمم المتحدة 2020 Global Forest Resources Assessment (يفتح في علامة تبويب جديدة) ، فقد حوالي 1040 فدانًا (420 هكتارًا) من الغابات بسبب إزالة الغابات منذ عام 1990 ، ولكن الخبر السار هو أنه منذ عام 2015 ، تباطأ معدل فقدان الغابات.

على الصعيد العالمي ، الميثان هو ثاني أكثر غازات الدفيئة شيوعًا ، لكنه الأكثر كفاءة في حبس الحرارة. أفادت وكالة حماية البيئة أن الميثان أكثر كفاءة 25 مرة في حبس الحرارة من ثاني أكسيد الكربون. في عام 2016 ، شكل الغاز حوالي 10 ٪ من جميع انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في الولايات المتحدة ، وفقًا لوكالة حماية البيئة.

يمكن أن يأتي الميثان من العديد من المصادر الطبيعية ، لكن البشر يتسببون في جزء كبير من انبعاثات الميثان من خلال التعدين واستخدام الغاز الطبيعي وتربية الماشية واستخدام مكبات النفايات. تشكل الماشية أكبر مصدر منفرد للميثان في الولايات المتحدة ، وفقًا لوكالة حماية البيئة ، حيث تنتج الحيوانات ما يقرب من 26 ٪ من إجمالي انبعاثات الميثان.

ما هي تأثيرات الاحتباس الحراري؟

إن ظاهرة الاحتباس الحراري لا تعني فقط الاحترار ، ولهذا السبب أصبح "تغير المناخ" هو المصطلح المفضل لدى الباحثين وصانعي السياسات. في حين أن الكرة الأرضية تصبح أكثر سخونة في المتوسط ​​، يمكن أن يكون لهذه الزيادة في درجة الحرارة آثار متناقضة ، مثل العواصف الثلجية الأكثر تواترا وشدة. يمكن أن يؤثر تغير المناخ وسيؤثر على الكرة الأرضية بعدة طرق كبيرة:عن طريق ذوبان الجليد ، وتجفيف المناطق القاحلة بالفعل ، والتسبب في تقلبات الطقس ، وتعطيل التوازن الدقيق للمحيطات.

ذوبان الجليد

ربما كان التأثير الأكثر وضوحًا للاحترار العالمي حتى الآن هو ذوبان الأنهار الجليدية والجليد البحري. كانت الصفائح الجليدية تتراجع منذ نهاية العصر الجليدي الأخير ، منذ حوالي 11700 عام ، لكن ارتفاع درجة حرارة القرن الماضي سارع إلى زوالها. وجدت دراسة أجريت عام 2016 أن هناك احتمال بنسبة 99٪ أن يكون الاحترار العالمي قد تسبب في تراجع الأنهار الجليدية مؤخرًا ؛ في الواقع ، أظهر البحث أن أنهار الجليد هذه قد تراجعت بمقدار 10 إلى 15 ضعف المسافة التي كانت ستحصل عليها إذا ظل المناخ مستقرًا. الحديقة الوطنية الجليدية في مونتانا كان بها 150 نهرًا جليديًا في أواخر القرن التاسع عشر. اعتبارًا من عام 2015 ، تاريخ إجراء آخر استطلاع كامل (يفتح في علامة تبويب جديدة) ، كان هناك 26 .. يمكن أن يتسبب فقدان الأنهار الجليدية في خسائر في الأرواح ، عندما تزعزع السدود الجليدية البحيرات الجليدية وتنفجر أو عندما تدفن الانهيارات الجليدية بسبب الجليد غير المستقر القرى.

في القطب الشمالي ، يسير الاحترار بسرعة مضاعفة كما هو عليه عند خطوط العرض الوسطى ، ويظهر الجليد البحري الإجهاد. سجل الجليد في الخريف والشتاء في القطب الشمالي أدنى مستوياته القياسية في كل من عامي 2015 و 2016 ، مما يعني أن الامتداد الجليدي لم يغطي قدرًا كبيرًا من البحر المفتوح كما لوحظ سابقًا. في عام 2020 ، وصل الجليد البحري الصيفي إلى ثاني أدنى حد تم تسجيله على الإطلاق ، وفقًا لـ المركز الوطني لبيانات الجليد والثلوج (يفتح في علامة تبويب جديدة) (NSIDC). وفقًا لوكالة ناسا ، تم قياس أصغر 13 قيمة لمدى الشتاء الأقصى للجليد البحري في القطب الشمالي في آخر 13 عامًا. يتشكل الجليد أيضًا في وقت لاحق من الموسم ويذوب بسهولة أكبر في الربيع. وفقًا لـ NSIDC (يفتح في علامة تبويب جديدة) ، انخفض حجم الجليد البحري لشهر يناير بنسبة 3.15٪ لكل عقد على مدار الأربعين عامًا الماضية. يعتقد بعض العلماء أن المحيط المتجمد الشمالي سيشهد صيفًا خالٍ من الجليد في غضون 20 أو 30 عامًا.

في القطب الجنوبي ، كانت تأثيرات الاحتباس الحراري أكثر تباينًا .. تشهد شبه جزيرة القطب الجنوبي الغربي ارتفاع درجة حرارة أسرع من أي مكان آخر إلى جانب بعض أجزاء القطب الشمالي ، وفقًا لتحالف القطب الجنوبي والمحيط الجنوبي (يفتح في علامة تبويب جديدة). شبه الجزيرة هي المكان الذي انكسر فيه الجرف الجليدي لارسن سي في يوليو 2017 ، مما أدى إلى ظهور جبل جليدي بحجم ولاية ديلاوير. الآن ، يقول العلماء أن ربع جليد غرب أنتاركتيكا في خطر الانهيار وتتدفق الأنهار الجليدية الضخمة في ثويتس وجزيرة باين بمعدل أسرع بخمس مرات مما كانت عليه في عام 1992. نهر ثويتس الجليدي معرض للخطر بشكل خاص بسبب بحث 2021 يقترح أنها تقع فوق منطقة تكون فيها قشرة الأرض رقيقة نسبيًا ويمكن أن تضعف الحرارة الجوفية الجليد من الأسفل.

لطالما كان شرق القارة القطبية الجنوبية أكثر مرونة في مواجهة آثار الاحتباس الحراري. لكن البيانات الحديثة تشير إلى أنه حتى هذا المعقل البارد الأخير في القارة الجنوبية قد يكون يشعر بآثار ارتفاع درجات الحرارة. وفقًا لـ Yale's Environment360 (يفتح في علامة تبويب جديدة) ، بدأت الأنهار الجليدية في شرق القارة القطبية الجنوبية في التحرك بشكل أسرع. وهذا يعني أن المزيد من الجليد الأرضي يتجه نحو المحيط - وهو محرك رئيسي لارتفاع مستوى سطح البحر.

تسخين

سيؤدي الاحتباس الحراري إلى تغيير الأمور بين القطبين أيضًا. من المتوقع أن تصبح العديد من المناطق الجافة بالفعل أكثر جفافاً مع ارتفاع درجة حرارة العالم. من المتوقع أن تشهد السهول الجنوبية الغربية والوسطى للولايات المتحدة ، على سبيل المثال ، "موجات جفاف ضخمة" على مدى عقود من الزمن أشد قسوة من أي شيء آخر في الذاكرة البشرية.

"مستقبل الجفاف قال بنجامين كوك ، عالم المناخ في معهد جودارد لدراسات الفضاء التابع لناسا في مدينة نيويورك والذي نشر بحثًا في عام 2015 يتوقع حالات الجفاف هذه ، لـ Live العلم. "هذه حالات جفاف تتجاوز خبرتنا المعاصرة إلى حد يكاد يكون من المستحيل حتى التفكير فيها".

تنبأت الدراسة بأن هناك فرصة بنسبة 85٪ للجفاف لمدة 35 عامًا على الأقل في المنطقة بحلول عام 2100. ووجد الباحثون أن الدافع الرئيسي هو زيادة تبخر المياه من التربة الأكثر سخونة وسخونة. سيتم فقد الكثير من الأمطار التي تسقط في هذه المناطق القاحلة.

في غضون ذلك ، وجد بحث 2014 أن العديد من المناطق ستشهد على الأرجح هطول أمطار أقل مع ارتفاع درجة حرارة المناخ. وجدت تلك الدراسة أن المناطق شبه الاستوائية ، بما في ذلك البحر الأبيض المتوسط ​​والأمازون وأمريكا الوسطى وإندونيسيا ، ستكون الأكثر تضررًا على الأرجح ، بينما ستجف أيضًا جنوب إفريقيا والمكسيك وغرب أستراليا وكاليفورنيا.

الجفاف بدوره يمكن أن يمهد الطريق لحرائق الغابات المدمرة. تدخل العديد من العوامل في عدد الأفدنة التي يتم حرقها كل عام ومقدار الضرر الذي تحدثه الحرائق ، ولكن وفقًا لـ بيانات مركز مكافحة الحرائق الوطني المشترك بين الوكالات (يفتح في علامة تبويب جديدة) ، كانت هناك زيادة مطردة في مدى حرائق الغابات منذ الثمانينيات. حدثت جميع السنوات العشر الأولى من المساحات المحترقة منذ عام 2005.

الطقس القاسي

تأثير آخر للاحتباس الحراري:الطقس القاسي. من المتوقع أن تصبح الأعاصير والأعاصير أكثر حدة (تفتح في علامة تبويب جديدة) مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب. المحيطات الأكثر سخونة تتبخر المزيد من الرطوبة ، وهو المحرك الذي يقود هذه العواصف. تتوقع الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ التابعة للأمم المتحدة (IPCC) أنه حتى إذا قام العالم بتنويع مصادر الطاقة الخاصة به والانتقال إلى اقتصاد أقل كثافة في استخدام الوقود الأحفوري (المعروف باسم سيناريو A1B) ، فمن المرجح أن تزيد الأعاصير المدارية بنسبة تصل إلى 11٪. شديد في المتوسط. وهذا يعني المزيد من الأضرار الناجمة عن الرياح والمياه على السواحل المعرضة للخطر.

ومن المفارقات أن تغير المناخ قد يتسبب أيضًا في زيادة تواتر العواصف الثلجية الشديدة. وفقًا للمراكز الوطنية للمعلومات البيئية ، أصبحت العواصف الثلجية الشديدة في شرق الولايات المتحدة أكثر شيوعًا مما كانت عليه في أوائل القرن العشرين (يفتح في علامة تبويب جديدة). مرة أخرى ، يأتي هذا التغيير لأن ارتفاع درجات حرارة المحيطات يؤدي إلى زيادة تبخر الرطوبة في الغلاف الجوي. تعمل هذه الرطوبة على تغذية العواصف التي تضرب الولايات المتحدة القارية.

اضطراب المحيط

بعض التأثيرات الفورية للاحترار العالمي تقع تحت الأمواج. تعمل المحيطات كمصارف للكربون ، مما يعني أنها تمتص ثاني أكسيد الكربون المذاب. هذا ليس شيئًا سيئًا للغلاف الجوي ، لكنه ليس جيدًا للنظام البيئي البحري. عندما يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع مياه البحر ، ينخفض ​​الرقم الهيدروجيني للمياه (أي أنه يصبح أكثر حمضية) ، وهي عملية تعرف باسم تحمض المحيطات. هذه الحموضة المتزايدة تلتهم أصداف كربونات الكالسيوم والهياكل العظمية التي تعتمد عليها كائنات المحيط من أجل البقاء. وتشمل هذه الكائنات المحار ، وجنبات الأرجل والشعاب المرجانية ، وفقًا لـ NOAA.

المرجان ، على وجه الخصوص ، هو الكناري في منجم الفحم لتغير المناخ في المحيطات. لاحظ علماء البحار مستويات مقلقة من تبيض المرجان ، وهي الأحداث التي يطرد فيها المرجان الطحالب التكافلية التي تزود الشعاب المرجانية بالمغذيات وتعطيها ألوانها الزاهية. يحدث التبييض عندما تتعرض الشعاب المرجانية للإجهاد ، ويمكن أن تشمل عوامل الإجهاد درجات حرارة عالية. في عامي 2016 و 2017 ، شهد الحاجز المرجاني العظيم في أستراليا أحداث تبيض متتالية. يمكن أن ينجو المرجان من التبييض ، لكن أحداث التبييض المتكررة تجعل البقاء على قيد الحياة أقل وأقل احتمالا.

حقائق سريعة عن الاحتباس الحراري

وفقًا لوكالة ناسا (يفتح في علامة تبويب جديدة):

• بلغت مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي 417 جزءًا في المليون في عام 2021 ، وهي أعلى مستوياتها منذ 650 ألف عام.
• ارتفع متوسط ​​درجة الحرارة العالمية بمقدار 1.9 فهرنهايت (3.4 درجة مئوية) منذ عام 1880.
• انخفض الحد الأدنى من الامتداد للجليد البحري الصيفي في القطب الشمالي بنسبة 13٪ لكل عقد منذ بدء قياسات الأقمار الصناعية في عام 1979.
• انخفض الجليد الأرضي عند القطبين بمقدار 428 جيجا طن سنويًا منذ عام 2002.
• ارتفع مستوى سطح البحر العالمي 7 بوصات (178 ملم) في القرن الماضي.

مزيد من الموارد حول ظاهرة الاحتباس الحراري

للحصول على أحدث الأخبار والبيانات حول الاحتباس الحراري ، قم بزيارة Climate.gov (يفتح في علامة تبويب جديدة) ، وهو مستودع للمعلومات المقدمة من NOAA. المراكز الوطنية للمعلومات البيئية (يفتح في علامة تبويب جديدة) يقدم تقريرًا شهريًا عن "حالة المناخ" يتتبع الاتجاهات داخل الولايات المتحدة وعلى مستوى العالم. للحصول على إجابات للأسئلة المتداولة حول ظاهرة الاحتباس الحراري ، تفضل بزيارة تغير المناخ العالمي التابع لوكالة ناسا (يفتح في علامة تبويب جديدة) الصفحة.

للحصول على نظرة عميقة حقًا في العلوم والنمذجة والتنبؤات المحيطة بالاحتباس الحراري ، اقرأ تقرير التقييم السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (يفتح في علامة تبويب جديدة). يستضيف موقع IPCC أيضًا صحائف الوقائع ومواد التوعية المصممة لعامة الناس.

ببليوغرافيا

Hayhoe ، كاثرين. " إنقاذنا:حالة عالم مناخ للأمل والشفاء في عالم منقسم (يفتح في علامة تبويب جديدة). "Simon &Schuster. سبتمبر 2021.

مان ، مايكل. " حرب المناخ الجديدة:الكفاح من أجل استعادة كوكبنا (يفتح في علامة تبويب جديدة). "PublicAffairs. يناير 2021.

وكالة حماية البيئة الأمريكية. "تغير المناخ". 14 يناير 2022. https://www.epa.gov/climate-change (يفتح في علامة تبويب جديدة)