気候変動は、世界的または地域的な平均気象パターンの長期的な変化です。この広い定義が示唆するように、気候変動は地球の歴史の中で何度も、そして多くの理由で発生しています。しかし、今日見られる地球の気温と気象パターンの変化は、人間の活動によって引き起こされています。そして、それらは過去の自然の気候変動よりもはるかに速く起こっています。
科学者は時間の経過とともに気候を追跡する多くの方法を持っています。これらすべてから、今日の気候変動が二酸化炭素やメタンなどの温室効果ガスの排出に関連していることが明らかになります。これらのガスは、温室のガラス壁が内部に熱を保持するように、地球の表面近くの太陽光線からの熱をトラップするのに効果的です。大気中の温室効果ガスの割合のわずかな変化は、地球規模での大きな変化につながります。
平均して、温室効果ガスの影響は地球の気温を上昇させることです。これが気候変動が地球温暖化と呼ばれることがある理由です。しかし、今日のほとんどの研究者は、世界中の気象と気候の変動性のため、気候変動という用語を好んでいます。たとえば、地球の平均気温が上昇すると、ジェット気流の流れが変化し、主要な気流が北米の天気に影響を及ぼし、一部の地域で極端な寒さの季節が発生する可能性があります。
オハイオ州立大学のバードポーラーアンドクライメートリサーチセンターの古気候学者、エレンモズリートンプソンは、次のように述べています。 「私たちが地球の気候変動について話すとき、それは広い地域にわたる温度変化について話しているのです。」
科学者が気候変動が現実であることを知る方法
過去の気候は、氷、堆積物、洞窟の形成、サンゴ礁、さらには年輪にさえ記録されています。研究者は、氷河氷の内部の気泡に閉じ込められた二酸化炭素などの化学信号を見て、過去の大気条件を判断できます。彼らは微視的化石花粉を研究して、特定の地域で繁栄するために使用された植生を知ることができます。彼らは年輪を測定して、季節ごとの気温と湿度の記録を得ることができます。サンゴ、鍾乳石、石筍の酸素の化学的変異の比率は、過去の降水パターンを明らかにすることができます。
さまざまな種類の自然記録には、さまざまな長所があります。 Mosley-Thompson氏はLive Oceanに、海底堆積物は季節ごと、または年ごとの詳細レベルではありませんが、何百万年もさかのぼる気候のぼやけた画像を提供することができます。 （スミソニアン研究所によると、海の堆積物から掘削された最も古いコアは、6500万年前にさかのぼります。）木の記録は比較的短いですが、信じられないほど詳細です。また、氷には情報がぎっしり詰まっている場合があります。氷河は大気ガスを気泡の形で捕らえるだけでなく、ほこりやその他の堆積物、花粉、火山灰などを閉じ込めます。モスリー・トンプソン氏によると、氷が古くなり、圧縮が進むと、記録がぼやける可能性がありますが、新しい氷では、気候が何をしているかを年ごとに調べることができます。
産業革命の始まり以降の、気候の最新の変化も直接追跡できます。地温などの記録を保持することは1800年代後半に改善し始め、船長は海洋ベースの豊富な気象データをログに記録し始めました。 1970年代の衛星技術の出現により、極の氷の範囲から海面温度、雲の範囲まですべてをカバーするデータが爆発的に増加しました。
気候はどのように変化しているか
まとめると、これらの記録は、現代の気候が過去のパターンから急速に逸脱していることを示しています。
産業革命以前は、大気中の100万分子ごとに約280の二酸化炭素分子があり、これは100万分の1（ppm）として知られていました。米国海洋大気庁（NOAA）によると、2018年の時点でのCO2の世界平均レベルは407.4 ppmで、過去80万年間でそのレベルよりも100 ppm以上高くなっています。 NOAAによると、大気中の炭素が今日のレベルに最後に到達したのは300万年前です。
NOAAによれば、今日の大気中の炭素の変化率も過去よりも速いとのことです。増加率は、過去60年間で過去100万年のどの時期よりも100倍速かった-氷河周期の間に8つの主要な気候フリップフロップが見られ、氷が極から中緯度に拡大した。そして氷河期のサイクルでは、氷は今日の場所に後退しました。そして、率は増加し続けています。 1960年代には、大気中の炭素は年平均0.6 ppm増加しました。 2010年代には、年間平均2.3 ppm増加しました。
その余分な炭素のすべてのヒートトラッピング能力は、世界の平均気温の上昇につながりました。 NASAのGoddard Institute for Space Studies（GISS）によると、地球の平均気温は1880年以降、華氏2度（摂氏1度）を超えており、華氏10分の1以内の精度で測定されています。 NASAの地球観測所によると、大気中の炭素の増加率と同様に、地球の気温の増加率も加速しています。その温暖化の3分の2は1975年以来発生しています。
気候変動の影響は何ですか？
この温暖化は、地球の生態系と環境の変化につながりました。最も劇的な変化の中で、海氷が衰退している北極圏で起こっています。 NASAによれば、氷の範囲の最低値と記録的な最低値は2002年以来の新しい正常値であり、最も古い複数年の海氷でさえ急速に薄くなっていることが研究でわかっています。科学者たちは今、2040年から2060年の間のいつか、最初の無氷の北極の夏を期待しています。
モスリー・トンプソン氏によると、氷河は世界的に、特に中緯度で後退している。モンタナ州の氷河国立公園には、1850年に150の氷河がありました。現在、氷河は25しかありません。
氷の融解と熱による海水の膨張は、すでに海面上昇の原因となっています。 NOAAによると、世界の平均海面水位は1880年以来8〜9インチ（21〜24センチメートル）上昇しています。上昇率は、20世紀の年間0.06インチ（1.4ミリメートル）から0.14インチ（3.6 mm）に増加しています。 2006-2015年から毎年。 NOAAによれば、この海面上昇は、米国の沿岸地域における高潮洪水の300％から900％の増加につながりました。
海水は大気から二酸化炭素を吸収し、海洋酸性化を引き起こす化学反応を引き起こします。 NOAAの太平洋海洋環境研究所によると、産業革命が始まって以来、海面水の世界平均pHは0.11低下し、酸性度は30％増加しています。海の酸性度が高まると、サンゴが炭酸塩の骨格を構築したり、アサリや一部の種類のプランクトンなどの殻付き動物が生き残ることが難しくなります。
気候変動は春のような天候のタイミングにも影響を与えています。米国で記録された最も早い春（植物の成長と温度で定義）は、2012年3月でした。気候モデルは現在、そのような早い春が2015年までに標準になる可能性があることを示唆しています。しかし、遅い凍結が依然として発生し、植物は早期に葉を落とし、その後低温によって損傷を受ける可能性があります。気候モデルは、気温の上昇により、干ばつや山火事の警戒すべき傾向の悪化も予測します。
ノースカロライナ州の気候学者であるキャシー・デロ氏は、モデルは気候学の科学者にとって重要なツールであると語った。地球の比較惑星はない、とデロは言ったが、モデルは科学者が異なるシナリオをテストするために惑星の仮想バージョンを作成することを可能にします。地球システムは複雑ですが、これらのコンピュータモデルは未来を予測できることが証明されています。ジャーナルGeophysical Research Lettersの2020年の論文では、1970年代から2010年の間に公開された気候モデルの予測は、公開後に発生した実際の温暖化と比較すると正確であることがわかりました。
気候変動を逆転させることはできますか？
ますます多くのビジネスリーダー、政府関係者、および民間人が気候変動とその影響について懸念しており、この傾向を逆転させるためのステップを提案しています。
大学の地球化学者で古気候学者であるジョセフヴェルネ氏は、「地球はそれ自体が治癒する」と主張する人もいますが、この人為的なCO2を大気から取り除くための自然なプロセスは、数十万から数百万年のタイムスケールで機能します。ピッツバーグのと述べた。 「そうです、そうです、地球はそれ自体が治癒しますが、私たちの文化施設が現状のまま維持されるのに間に合いません。したがって、私たち自身の利益のために、私たちは気候変動に対処するために何らかの方法で行動しなければなりません私たちは引き起こしています。」
すべての人間の温室効果ガスの排出がすぐに停止した場合、二酸化炭素は何百年も大気中に留まるため、地球はさらに温暖化を経験する可能性が高いと一部の研究は示唆しています。地下の貯留層に炭素を注入することを含む、炭素の捕捉と貯蔵など、二酸化炭素を大気から取り除くことにより、この「閉じ込められた」温暖化の一部を理論的に逆転させることができる提案があります。支持者たちは、炭素の回収と貯蔵は技術的に実現可能であると主張していますが、市場の勢力は広範囲にわたる採用を妨げています。
排出された炭素を大気から取り除くことが可能かどうかにかかわらず、将来の温暖化を防ぐには、温室効果ガスの排出を停止する必要があります。これまでのところ温暖化を未然に防ぐための最も野心的な取り組みは、パリ協定です。国連によれば、2016年11月に発効したこの拘束力のない国際条約は、「産業革命以前の水準よりも2℃低く抑え、気温の上昇をさらに1.5℃に抑える努力を続けること」を目指しています。条約の各署名者は、独自の自主的な排出制限を設定し、時間とともにそれらを厳しくすることに合意しました。気候科学者は、協定の下で約束された排出制限が1.5度または2度Cの低さでさえ温まるわけではないが、それは「通常のビジネス」シナリオを改善するだろうと言った。
オバマ政権下では、米国は2025年までに温室効果ガスの排出量を2005年のレベルの28％未満に制限することを約束しました。しかし、トランプ大統領は選挙後すぐに、彼の政権はパリ協定を守らないと発表しました。トランプ政権は、2019年に協定からの正式な撤退プロセスを開始しました。
いくつかの州政府および地方政府は、気候変動と戦うために独自の取り組みを開始しました。たとえば、24の州とプエルトリコが米国気候変動同盟に参加し、パリ協定に基づいて設定された目標を達成することを誓約しています。
「連邦政府は、それがうまく機能していても、最も機敏な機関ではない」とデロ氏は述べた。 「しかし、州や都市はもう少し柔軟です。」
