Växthusgaser som släpps ut idag finns kvar i atmosfären i år till århundraden. David McNew / Getty Images
Vid det här laget är det få som ifrågasätter verkligheten som människor förändrar jordens klimat. Den verkliga frågan är: Hur snabbt kan vi stoppa, till och med vända, skadan?
En del av svaret på denna fråga ligger i konceptet "engagerad uppvärmning," även känd som "pipeline warming."
Det hänvisar till framtida ökningar av globala temperaturer som kommer att orsakas av växthusgaser som redan har släppts ut. Med andra ord, om övergången till ren energi skedde över en natt, hur mycket uppvärmning skulle då fortfarande uppstå?
Jordens energibudget är i obalans
Människor orsakar global uppvärmning när deras aktiviteter släpper ut växthusgaser, som fångar värme i den lägre atmosfären och hindrar den från att fly ut i rymden.
Innan människor började bränna fossila bränslen till kraftfabriker och fordon och föda upp metanavgivande nötkreatur i nästan varje odlingsbar region, var jordens energibudget ungefär i balans. Ungefär samma mängd energi kom in från solen som den gick.
Idag är det stigande koldioxidhalter i atmosfären mer än 50 % högre än de var vid den industriella tidsålderns gryning, och det är de fångar mer av den energin.
Jordens känsliga energibalans. California Academy of Sciences.
Dessa koldioxidutsläpp, tillsammans med andra växthusgaser som metan, och som kompenseras av vissa aspekter av aerosolluftföroreningar, fångar energi som motsvarar detonationen av fem atombomber i Hiroshima-stil per sekund.
Med mer energi som kommer in än som lämnar, ökar jordens termiska energi, vilket höjer temperaturen på land, hav och luft och smälter is.
Uppvärmning i pipeline
Effekterna av att manipulera med jordens energibalans tar tid att visa sig. Tänk på vad som händer när du skruvar upp varmvattenkranen hela vägen en kall vinterdag: Rören är fulla av kallt vatten, så det tar tid för det varma vattnet att nå dig – därav termen "pipeline warming". Uppvärmningen har inte märkts ännu, men den är på gång.
Det finns tre huvudorsaker till att jordens klimat förväntas fortsätta att värmas upp efter att utsläppen upphör.
Först den ledande bidragsgivare till den globala uppvärmningen – koldioxid och metan – finns kvar i atmosfären under lång tid: cirka 10 år i genomsnitt för metan och hela 400 år för koldioxid, med vissa molekyler kvar i upp till årtusenden. Så att stänga av utsläppen leder inte till omedelbara minskningar av mängden av dessa värmefångande gaser i atmosfären.
För det andra har en del av denna uppvärmning kompenserats av konstgjorda utsläpp av en annan form av förorening: sulfataerosoler, små partiklar som släpps ut vid förbränning av fossila bränslen, som reflekterar solljus ut i rymden. Under det senaste århundradet, detta global dimning har döljer den värmande effekten av växthusutsläpp. Men dessa och andra konstgjorda aerosoler skadar också människors hälsa och biosfären. Att ta bort dessa och kortlivade växthusgaser översätts till några tiondelar av en examen av ytterligare uppvärmning under ungefär ett decennium, innan man når en ny jämvikt.
Slutligen tar det tid för jordens klimat att anpassa sig till förändringar i energibalansen. Ungefär två tredjedelar av jordens yta består av vatten, ibland mycket djupt vatten, som tar långsamt upp överskottet av kol och värme. Än så länge, över 91 % av värmen som tillförs av mänskliga aktiviteteroch ungefär en fjärdedel av överskottet kol, har gått ut i haven. Medan landbor kan vara tacksamma för denna buffert, bidrar den extra värmen till att havsnivån stiger igenom termisk expansion och även marina värmeböljor, medan det extra kolet gör havet mer frätande för många skaldjur, vilket kan störa havets näringskedja.
Jordens yttemperatur, driven av obalansen mellan strålningsenergin på toppen av atmosfären, och modulerad av den enorma termiska trögheten i dess oceaner, håller fortfarande på med dess största kontrollratten: koldioxidkoncentration.
Hur mycket uppvärmning?
Så, hur mycket engagerad uppvärmning är vi inne på? Det finns inget klart svar.
Världen har har redan värmts upp med mer än 1.1 grader Celsius (2 F) jämfört med förindustriella nivåer. Nationer över hela världen enades 2015 om att försöka förhindra att det globala genomsnittet stiger mer än 1.5°C (2.7 F) för att begränsa skadorna, men världen har varit långsam med att reagera.
Att bestämma mängden uppvärmning framåt är komplicerat. Flera nyliga studier använda klimatmodeller för att uppskatta framtida uppvärmning. A studie av 18 jordsystemmodeller fann att när utsläppen avbröts, fortsatte vissa att värmas upp i årtionden till hundratals år, medan andra började svalna snabbt. En annan studie, publicerad i juni 2022, fann en 42% chans att världen redan är bunden till 1.5 grader.
Mängden uppvärmning spelar roll eftersom de farliga konsekvenserna av global uppvärmning inte bara stiger i proportion till den globala temperaturen; de ökar vanligtvis exponentiellt, särskilt för livsmedelsproduktion risk för värme, torka och stormar.
Vidare har jorden tipppunkter som kan utlösa oåterkalleliga förändringar i ömtåliga delar av jordsystemet, som glaciärer eller ekosystem. Vi kommer inte nödvändigtvis att veta direkt när planeten har passerat en vändpunkt, eftersom dessa förändringar ofta är långsamma att visa sig. Detta och andra klimatkänsliga system är grunden för försiktighetsprincipen att begränsa uppvärmningen under 2°C (3.6 F), och helst 1.5°C.
Kärnan i klimatproblemet, inbäddat i denna idé om engagerad uppvärmning, är att det finns långa förseningar mellan förändringar i mänskligt beteende och förändringar i klimatet. Även om den exakta mängden engagerad uppvärmning fortfarande är en fråga om vissa tvistar, visar bevis att den säkraste vägen framåt är att omedelbart övergå till en kolfri, mer rättvisa ekonomi som genererar mycket mindre utsläpp av växthusgaser.
Om författaren
Julien Emile-Geay, docent i geovetenskaper, USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Relaterade böcker:
Framtiden vi väljer: överleva klimatkrisen
av Christiana Figueres och Tom Rivett-Carnac
Författarna, som spelade nyckelroller i Parisavtalet om klimatförändringar, erbjuder insikter och strategier för att hantera klimatkrisen, inklusive individuella och kollektiva åtgärder.
Klicka för mer info eller för att beställa
Den obebodliga jorden: livet efter uppvärmningen
av David Wallace-Wells
Den här boken utforskar de potentiella konsekvenserna av okontrollerade klimatförändringar, inklusive massutrotning, mat- och vattenbrist och politisk instabilitet.
Klicka för mer info eller för att beställa
Framtidsministeriet: En roman
av Kim Stanley Robinson
Den här romanen föreställer en nära framtidsvärld som brottas med effekterna av klimatförändringar och erbjuder en vision för hur samhället kan förändras för att hantera krisen.
Klicka för mer info eller för att beställa
Under a White Sky: The Nature of the Future
av Elizabeth Kolbert
Författaren utforskar den mänskliga påverkan på naturen, inklusive klimatförändringar, och potentialen för tekniska lösningar för att hantera miljöutmaningar.
Klicka för mer info eller för att beställa
Drawdown: Den mest omfattande planen som någonsin föreslagits för att omvända global uppvärmning
redigerad av Paul Hawken
Den här boken presenterar en omfattande plan för att hantera klimatförändringar, inklusive lösningar från en rad sektorer som energi, jordbruk och transport.
