بازخورد تغییرات اقلیمی

نمونه‌هایی از برخی اثرات گرمایش جهانی که می‌توانند منجر به افزایش (بازخوردهای مثبت) یا کاهش (بازخورد منفی) گرمایش جهانی شوند. مشاهدات و مطالعات مدل‌سازی نشان می‌دهند که بازخورد مثبت خالصی در گرمایش جهانی فعلی زمین در حال جریان است.[۱]

بازخوردهای تغییرات اقلیمی اثراتی ناشی از گرمایش جهانی هستند که نیروهایی را تقویت یا تضعیف می‌کنند که در ابتدا منجر به گرم شدن زمین شده‌اند. بازخوردهای مثبت گرمایش جهانی را افزایش می‌دهند و بازخوردهای منفی آن را تضعیف می‌کنند. بازخوردها در درک تغییرات اقلیمی اهمیت بالایی دارند چرا که در تعیین میزان حساسیت آب و هوا به نیروهای گرم‌کننده نقش مهمی بازی می‌کنند. عوامل اقلیمی و بازخوردها با تعامل با یکدیگر سرعت تغییرات اقلیمی را مشخص می‌کنند. بازخوردهای مثبت بزرگ، بسته به میزان و بزرگی تغییرات اقلیمی، می‌توانند منجر به بروز نقاط عطف سامانه‌های اقلیمی، تغییراتی ناگهانی و برگشت‌ناپذیر در نظام اقلیمی، شوند.[۲][۳][۴][۵][۶]

بازخورد مثبت اصلی در گرمایش جهانی افزایش میزان بخار آب موجود در جو زمین است که خود منجر به گرمایش بیشتر می‌شود. بازخوردهای اقلیمی مثبت شامل بازخوردهای مثبت چرخه کربن نیز می‌شوند که خود شامل انتشار متان قطبی از لجنزارهای خاک منجمد در حال ذوب و هیدرات‌ها، افزایش ناگهانی متان در جو زمین، تجزیه مواد، تجزیه ذغال‌سنگ نارس، خشک شدن جنگل های بارانی، آتش سوزی جنگل‌ها و بیابان‌زایی است. دیگر بازخوردهای مثبت اقلیمی شامل بازخورد ابر، بازخورد ضریب انعاکاس یخ و انتشار گاز می‌شود.[۷]

بازخوردهای اقلیمی منفی نیز شامل موارد زیرند: بازخوردهای منفی چرخه کربن (نقش اقیانوس‌ها، هوازدگی شیمیایی، تولید اولیه از طریق فتوسنتز) و تابش جسم سیاه. بازخورد منفی اصلی یا «پاسخ خنک‌کننده» از قانون استفان بولتزمن ناشی می‌شود که بر اسا آن مقدار گرمای ساطع شده از زمین به فضا با توان چهارم دمای سطح و جو زمین تغییر می‌کند. با این حال معمولا، این پدیده به عنوان یک بازخورد در نظر گرفته نمی‌شود.

مشاهدات و مطالعات مدل‌سازی نشان می‌دهند که در سطح جهانی بازخوردهای مثبت بیشتر از بازخوردهای منفی‌اند و نشان‌دهنده بازخورد مثبت خالص گرمایش است.[۸]

تعاریف و اصطلاحات

[ویرایش]

در علم آب و هوا، بازخوردی که گرمایش اولیه را تقویت می‌کند بازخورد مثبت و بازخوردی که گرمایش اولیه را تضعیف می‌کند بازخورد منفی نامیده می‌شود. برچسب مثبت یا منفی برای یک بازخورد به معنی خوب یا بد بودن آن نیست.[۹][۱۰]

طبق واژه نامه IPCC بازخورد مثبت بازخوردی است که در آن نابسمانی اولیه افزایش می‌یارد و به همین ترتیب بازخورد منفی بازخوردی که در آن نابسمانی اولیه با ایجاد تغییراتی کاهش می‌یابد.[۱۱][۱۲]

بازخوردهای مثبت

[ویرایش]

بازخورد بخار آب

[ویرایش]

اگر دمای جو زمین افزایش پیدا کند، نقطه اشباع فشار بخار آب افزایش می‌یابد و میزان بخار آب حاضر در جو بیشتر می‌شود. از آنجایی که بخار آب یک گاز گلخانه‌ای است، افزایش میزان بخار آب منجر به گرمایش بیشتر جو می‌شود. گرمایش جو ظرفیت نگهداری بخار آب را افزایش می‌دهد (بازخورد مثبت) و این چرخه تا زمان متوقف شدن توسط سایر فرآیندها ادامه می‌یابد. نتیجه این پدیده اثر گلخانه‌ای بسیار بزرگتری از اثر دی اکسید کربن است. اگرچه این فرآیند منجر به افزایش رطوبت مطلق هوا می شود اما رطوبت نسبی تقریباً ثابت می‌ماند یا حتی اندکی کاهش می‌یابد چرا که هوا گرم‌تر شده است.[۱۳][۱۴][۱۵]

پانویس

[ویرایش]
  1. ↑ IPCC, 2021: Annex VII: Glossary [Matthews, J.B.R., V. Möller, R. van Diemen, J.S. Fuglestvedt, V. Masson-Delmotte, C.  Méndez, S. Semenov, A. Reisinger (eds.)]. In Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 2215–2256, doi:10.1017/9781009157896.022.
  2. ↑ IPCC (2021). "Summary for Policymakers" (PDF). The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. p. 40. ISBN 978-92-9169-158-6.
  3. ↑ IPCC. "Climate Change 2007: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Pg 53" (PDF).
  4. ↑ Lenton, Timothy M.; Rockström, Johan; Gaffney, Owen; Rahmstorf, Stefan; Richardson, Katherine; Steffen, Will; Schellnhuber, Hans Joachim (2019-11-27). "Climate tipping points — too risky to bet against". Nature (به انگلیسی). 575 (7784): 592–595. Bibcode:2019Natur.575..592L. doi:10.1038/d41586-019-03595-0. PMID 31776487.
  5. ↑ Kemp, Luke; Xu, Chi; Depledge, Joanna; Ebi, Kristie L.; Gibbins, Goodwin; Kohler, Timothy A.; Rockström, Johan; Scheffer, Marten; Schellnhuber, Hans Joachim; Steffen, Will; Lenton, Timothy M. (2022-08-23). "Climate Endgame: Exploring catastrophic climate change scenarios". Proceedings of the National Academy of Sciences (به انگلیسی). 119 (34): e2108146119. Bibcode:2022PNAS..11908146K. doi:10.1073/pnas.2108146119. ISSN 0027-8424. PMC 9407216. PMID 35914185.
  6. ↑ Armstrong McKay, David I.; Staal, Arie; Abrams, Jesse F.; Winkelmann, Ricarda; Sakschewski, Boris; Loriani, Sina; Fetzer, Ingo; Cornell, Sarah E.; Rockström, Johan; Lenton, Timothy M. (2022-09-09). "Exceeding 1.5°C global warming could trigger multiple climate tipping points". Science (به انگلیسی). 377 (6611): eabn7950. doi:10.1126/science.abn7950. hdl:10871/131584. ISSN 0036-8075. PMID 36074831. S2CID 252161375.
  7. ↑ "8.6.3.1 Water Vapour and Lapse Rate - AR4 WGI Chapter 8: Climate Models and their Evaluation". www.ipcc.ch. Archived from the original on 2010-04-09. Retrieved 2010-04-23.
  8. ↑ Stocker, Thomas F.; Dahe, Qin; Plattner, Gian-Kaksper (2013). IPCC AR5 WG1. Technical Summary (PDF). Archived (PDF) from the original on 16 July 2023. See esp. TFE.6: Climate Sensitivity and Feedbacks at p. 82.
  9. ↑ "The Study of Earth as an Integrated System". nasa.gov. NASA. 2016. Archived from the original on November 2, 2016.
  10. ↑ "Climate change and feedback loops" (PDF). National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA). Archived (PDF) from the original on 25 July 2023.
  11. ↑ IPCC, 2021: Annex VII: Glossary [Matthews, J.B.R., V. Möller, R. van Diemen, J.S. Fuglestvedt, V. Masson-Delmotte, C.  Méndez, S. Semenov, A. Reisinger (eds.)]. In Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 2215–2256, doi:10.1017/9781009157896.022.
  12. ↑ US NRC (2012), Climate Change: Evidence, Impacts, and Choices / How much are human activities heating Earth, US National Research Council (US NRC), p.9. Also available as PDF بایگانی‌شده در ۲۰۱۳-۰۲-۲۰ توسط Wayback Machine
  13. ↑ Soden, B. J.; Held, I. M. (2006). "An Assessment of Climate Feedbacks in Coupled Ocean–Atmosphere Models". Journal of Climate. 19 (14): 3354. Bibcode:2006JCli...19.3354S. doi:10.1175/JCLI3799.1. Interestingly, the true feedback is consistently weaker than the constant relative humidity value, implying a small but robust reduction in relative humidity in all models on average clouds appear to provide a positive feedback in all models
  14. ↑ Hansen, J., "2008: Tipping point: Perspective of a climatologist." بایگانی‌شده در ۲۰۱۱-۱۰-۲۲ توسط Wayback Machine, Wildlife Conservation Society/Island Press, 2008. Retrieved 2010.
  15. ↑ "Science Magazine February 19, 2009" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2010-07-14. Retrieved 2010-09-02.