أرس يجيب على أسئلة القاضي الفيدرالي تغير المناخ

آرس يجيب على أسئلة القاضي الفيدرالي حول تغير المناختكبيرأوريش لوسون / غيتي إيمدجز

علوم المناخ لديها نوع من يومها في المحكمة من قبل. في 2007 ، على سبيل المثال ، قضت المحكمة العليا أن CO2 يناسب تعريف الملوث بموجب قانون الهواء النظيف – قرار الذي يفرض على وكالة حماية البيئة الأمريكية وضع لائحة للتنظيم تغير المناخ ، بغض النظر عن الرياح السياسية. لكن يوم الثلاثاء ، علم المناخ سيكون له حرفيا يومه في المحكمة ، باعتباره اتحاديا القاضي يتلقى البرنامج التعليمي لمدة خمس ساعات وطلب على موضوع.

القضية حفر سان فرانسيسكو وأوكلاند ضد شركة بريتيش بتروليوم ، شيفرون ، ConocoPhillips و Exxon Mobil و Royal Dutch Shell. المدن هي يزعم أن شركات النفط الكبرى باعت الوقود الأحفوري أثناء معرفتها استخدامها سيغير المناخ ، وبشكل حاسم وعلني حملات لإقناع الجمهور أنهم لن يغيروا مناخ. كما سان فرانسيسكو وأوكلاند تكبد تكاليف كبيرة بناء البنية التحتية لحماية مدنهم من مستوى سطح البحر ارتفاع ، أنهم يريدون شركات النفط في لفاتورة.

القضية ، والتي من الواضح أن وضع سابقة ضخمة إذا كان فاز المدن ، ويبدو بالفعل ذهبت أبعد من المحاولات السابقة. قضى قضاة آخرون الدعاوى على أساس أن الانبعاثات يجب يتم تنظيمها من قبل وكالة حماية البيئة وبالتالي لا يمكن اتخاذ قرار بشأنها قاعة المحكمة. لكن تفاصيل قضية ولاية كاليفورنيا – بعد باعة الوقود الأحفوري بدلاً من المستخدمين الأحفوريين المحليين الوقود – أقنع القاضي وليام Alsup أنه يمكن المضي قدمًا.

قبل أن تتداول الحجج ، جعل القاضي Alsup فريداً من نوعه طلب: كلا الجانبين لتقديم حقائق علم المناخ نفسه ، جزئيا عن طريق الإجابة على قائمة من أسئلته. مؤخرا سنوات ، قبلت شركات النفط علنا ​​العلمية توافق في الآراء بشأن ظاهرة الاحتباس الحراري ، لذلك من غير المرجح أن يقدموا أ وجهة نظر متناقضة في هذه الحالة. ولكن نصف هذه “البرنامج التعليمي” سوف التركيز على تاريخ علوم المناخ ، والتي يمكن للشركات حاول أن ترسم على أنها غير مؤكدة من أجل إعفاء موقفها الثمانينيات والتسعينيات.

قراءة متعمقة

هذه أسطورة السبعينيات – هل دعا علم المناخ حقًا إلى “جليد قادم” عمر؟”

أما بالنسبة للقاضي Alsup (محددة بشكل مدهش) أسئلة حول تغير المناخ ، فهي في الواقع أساسية للعلم و أجاب بسهولة جدا.

الذهاب الدفيئة

نصف أسئلة القاضي تتعلق بكيفية الاحتباس الحراري تأثير يعمل فعلا. على سبيل المثال ، يسأل ، “ما هو الجزيئي الفرق الذي يمتص CO2 الأشعة تحت الحمراء ولكن الأكسجين والنيتروجين لا؟ ”

المقصود من مصطلح “تأثير الاحتباس الحراري” هو استحضار النتيجة الأساسية العملية بدلا من الفيزياء الفعلية المعنية. الدفيئات الزراعية الاحماء عن طريق السماح لأشعة الشمس في منع الطاقة الحرارية والدفء الهواء من المغادرة. كما يتيح تأثير الاحتباس الحراري لجونا بالمثل ضوء الشمس (أساسا في جزء الضوء المرئي لل الطيف الكهرومغناطيسي) يصل إلى سطح الأرض لتدفئته ولكن يمتص الأشعة تحت الحمراء كوكبنا تنبعث إلى الفضاء.

من المحتمل أنك واجهت هذا التفسير من قبل ، ربما على طول مع تشبيه بناء بطانية أكثر سمكا حول الكوكب أن يسخن ذلك. لكن كيف يعمل هذا بالضبط؟

إذا تخطينا ميكانيكا الكم ، فالحقيقة البسيطة هي ذلك يمكن لجزيئات الغاز أن تمتص (وتنبعث) أطوال موجية معينة من الاشعاع الكهرومغناطيسي. ثاني أكسيد الكربون – جزيء يتكون من يمكن تصنيع ذرة كربون واحدة واثنتين من ذرات الأكسجين في خط ليهتز بالإشعاع من الطول الموجي الصحيح. يمكن للذرات تمتد بسرعة جيئة وذهابا مثل الأكورديون هارب ، أو هم يمكن أن ينحني عن الخط مثل “boing” عند عتبة باب الربيع عند فرشاة ضدها.

A molecule of carbon dioxide can vibrate when excited by energy in a few different ways.تكبير / يمكن أن يهتز جزيء ثاني أكسيد الكربون عند تحمسه للطاقة بعدة طرق مختلفة. ماركوس نيللبوك / ويكيميديا

الأكسجين والنيتروجين (الذي يمثل حوالي 99 في المئة من لدينا الهواء) هي جزيئات أبسط على شكل دمبل تتكون من اثنين ذرات مماثلة. أن يزيل خيار الانحناء الاهتزاز ، بينما تمتد الرابطة ليس له أي تأثير على المجال الكهربائي ( الذرات متطابقة). لذلك لا يمكن أن تتفاعل هذه الغازات مع الإشعاع في جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف.

ثاني أكسيد الكربون ، جنبا إلى جنب مع الغازات الأخرى التي نسميها الاحتباس الحراري الغازات ، يحدث لامتصاص الأشعة تحت الحمراء ولكن ليس الشمسية إشعاع. إذا لم يكن لكوكبنا جو ، فسيكون هناك شيء بسيط توازن الطاقة الواردة والصادرة. أشعة الشمس الحارة سطح الأرض ، والذي من شأنه أن ينبعث بعد ذلك كمية معادلة الطاقة مثل الأشعة تحت الحمراء إرسالها إلى الفضاء. الاضافة غازات الدفيئة يغير هذا عن طريق امتصاص الأشعة تحت الحمراء المنتهية ولايته الإشعاع ، الاحماء ، ثم ينبعث منها طاقة الأشعة تحت الحمراء على حد سواء إلى الفضاء والتراجع نحو سطح الأرض.

Earth’s “budget” of incoming and outgoing energy.تكبير / “ميزانية” الأرض للطاقة الواردة والصادرة. Wild et al. (2015) / ديناميات المناخ

مع ارتفاع درجة حرارة السطح ، ينبعث الكوكب أكثر الأشعة تحت الحمراء ، في محاولة لإلقاء الحرارة. في نهاية المطاف ، جديد يتم تحقيق التوازن ، مع الطاقة الصادرة تساوي الواردة أشعة الشمس مرة أخرى ، ولكن فقط بعد درجة حرارة السطح و ارتفع الجو. وبالمثل ، سوف بطانية الاحماء لك فصل الشتاء ، لكنه لن يرفع درجة حرارتك دون توقف نشير إلى أن اشتعلت فيها النيران.

بينما يسمح ثاني أكسيد الكربون بالإشعاع الشمسي من خلال اضطراب ، الغازات الأخرى تتفاعل معها. الأوزون — الذي يتكون من ثلاث ذرات أكسجين ، يمكنها القيام ببعض الرقص الكمومي الاهتزازي – تمتصه الأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس. بالإضافة إلى التمثيل واقية من الشمس الكوكبية ، وهذا يسبب أيضا طبقة الأوزون لتدفئة الستراتوسفير.

بخار الماء هو أيضا أحد غازات الدفيئة القوية ، لكنه يمكن أن يتشكل السحب التي تعكس ضوء الشمس – مما يعني أن بخار الماء يمكن أن يبرد أو يبرد تدفئة الأرض ، وهذا يتوقف على الوضع. (على الرغم من أن التأثير الصافي من بخار الماء يضخم الاحتباس الحراري الناجم عن byCO2 بدلاً من تثبيته.)

قراءة متعمقة

قد يكون النمط الأخير للغطاء السحابي قد حجب بعض الاحتباس الحراري

سؤال آخر للقاضي Alsup هو سؤال شائع إلى حد ما: “بصرف النظر عن ثاني أكسيد الكربون ، ما يحدث للحرارة الجماعية من عوادم العادم ، مشعات المحرك ، وجميع الحرارة الأخرى من احتراق الوقود الأحفوري؟

بالنظر إلى أنه يطلق عليه “الاحترار العالمي” ، فمن المغري أن نتساءل إذا كانت الحرارة التي ننتجها مهمة مثل هذه غير مرئية و غازات الدفيئة مجردة. في الواقع لا يتطلب الأمر الكثير من الرياضيات العمل على الإجابة ، على الرغم من. إجمالي الطاقة المستخدمة من قبل البشر يقترب حاليًا من 20 تيراوات. على افتراض أن كل شيء في نهاية المطاف تحويلها إلى حرارة ضائعة ، من شأنه أن يخرج إلى حوالي 0.04 واط لكل متر مربع من سطح الأرض. المبلغ الإجمالي للطاقة إضافة إلى مناخنا من الأنشطة البشرية ، وفي الوقت نفسه ، كان يقدر ب 2.3 واط لكل متر مربع في الماضي تقرير الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ.

لذا فإن الدفء الذي يخرج من عادم سيارتك ليس كذلك الاهتمام. ثاني أكسيد الكربون هو.

الكربون المعدلة

أسئلة القاضي Alsup تمس أيضا المساهمين في زيادة ثاني أكسيد الكربون التي قمنا بقياسها. بصرف النظر عن السؤال ببساطة للسبب الرئيسي لتلك الزيادة ، يسأل كم يتم استنشاق ثاني أكسيد الكربون من قبل البشر ولماذا النباتات ليست ببساطة حولت كل ثاني أكسيد الكربون الإضافي إلى أكسجين.

هذه أسئلة حول دورة الكربون – كثيرة العمليات المترابطة التي يتغير بها الكربون ويتحرك في جميع أنحاء الغلاف الجوي للأرض والمحيطات والنظم الإيكولوجية الأرضية حتى الصخور. عندما تكون جميع هذه العمليات متوازنة (والتي كانت أساسا القضية قبل الثورة الصناعية) ، ومقدار يبقى ثاني أكسيد الكربون في الجو ثابتًا. عندما بدأنا سحب الوقود الأحفوري من الأرض وحرقها ثاني أكسيد الكربون على نطاق واسع ، لم تعد دورة الكربون متوازن.

قراءة متعمقة

2017 لرؤية انبعاثات الكربون ترتفع لأول مرة منذ سنوات

هناك طرق متعددة لحل سبب الارتفاع ثاني اكسيد الكربون. أولاً ، هناك محاسبة بسيطة. الباحثين العمل بجد لتقدير كمية ثاني أكسيد الكربون التي يتم إطلاقها بواسطة الأنشطة البشرية ثم قم بمقارنتها بالتغيرات المقاسة في الغلاف الجوي والمحيطات والنظم الإيكولوجية الأرضية. في عام 2016 ، على سبيل المثال ، هو تشير التقديرات إلى أن الأنشطة البشرية صدر حوالي 11.2 مليار دولار طن من الكربون ، والتي غمرت المحيطات والنظم الإيكولوجية الأرض حوالي 5.3 مليار طن. (إذابة ثاني أكسيد الكربون في المحيطات ليس غداء مجاني – إنه يغير درجة الحموضة لمياه البحر و تهديد النظم الإيكولوجية البحرية.) الباقي يطابق الزيادة في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

تكبير Global مشروع الكربون 2017

ويمكن الاطلاع على هذه المحاسبة من خلال تحليل نظائر الكربون في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي – والذي يمكن أن يكون الكربون 12 ، الكربون 13 ، أو الكربون 14. منذ بداية الصناعية الثورة ، النسب النسبية لهذه النظائر في كان الجو يتغير بطريقة لا يمكن تفسيرها إلا عن طريق خنق طن على طن من الوقود الأحفوري التي يهيمن عليها الكربون 12 CO2 في السماء.

خمن القاضي Alsup أن النباتات يجب أن تخرج ثاني أكسيد الكربون من الجو هو فكرة جيدة. لقد خفضت الحياة بالفعل تأثيرنا على ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي عن طريق امتصاص بعض منه. لكن يقتصر النمو الضوئي من قبل أكثر بكثير من مجرد توافر ثاني أكسيد الكربون (أشياء مثل الماء و المواد الغذائية مهمة) ؛ خلاف ذلك ، فإن النباتات تستهلك ببساطة كل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

ومع ذلك ، فإن القاضي يخمن بشكل خاطئ عندما يتساءل إذا كان الإنسان التنفس يمكن أن يكون مصدرا هاما لثاني أكسيد الكربون. ما لم نظامك الغذائي مليء بالفحم ، ويأتي الكربون الذي تزفره في النهاية من النباتات (حتى لو كنت أكلت البقرة التي أكلت النباتات) ، و النباتات اقترضت ببساطة أن الكربون من CO2 في الغلاف الجوي. لذلك لا يمكن أن يؤدي التنفس إلى زيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي يمكن أن تزيد صينية “أن تأخذ فلسا واحدا ، واترك قرشاً” عدد العملات المتداولة.

Whodunnit؟ ويدينيت ، دوه.

تتناول أسئلة القاضي Alsup أيضًا دورات العصر الجليدي السابقة المناخ والمصدر المهيمن لاتجاه الاحترار الحالي لدينا – لماذا هل تغير المناخ في الماضي ولماذا يتغير اليوم؟

قراءة متعمقة

العصر الجليدي الدجاج والبيض: هل جاء ارتفاع درجات الحرارة أو ارتفاع ثاني أكسيد الكربون أول؟

كانت العصور الجليدية الإيقاعية من عدة ملايين من السنين الماضية تحكمها دورات بطيئة التغير في مدار الأرض حول الشمس ، الذي تآمر في بعض الأحيان لجلب أشعة الشمس القوية إلى الكبير صفائح الجليد في نصف الكرة الشمالي. تقلص صفائح الجليد تحولت دورة الكربون بطريقة أثارت ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، زيادة الاحترار الكوكب.

هذه الدورات المدارية بطيئة للغاية في شرح ما لدينا شوهد على مدى 150 سنة الماضية ، وتظهر السجلات أن أشعة الشمس لديها لا نمت أقوى. عند مقارنة جميع العوامل التي يمكن ربما الدافئة أو تبريد الأرض ، يصبح من الواضح جدا أن هناك عامل واحد يفسر الجزء الأكبر من الاحترار الحديث: غازات الدفيئة لدينا الانبعاثات.

Adding up warming (positive) and cooling (negative) factors. ال  الشمس تخلق بعض التذبذب قصير الأجل ، والبراكين لها وجيزة ،  آثار التبريد الحادة ، ولكن تأثير ارتفاع درجة حرارة ثاني أكسيد الكربون  and other greenhouse gases dominates.Enlarge/ إضافة ما يصل الاحترار (إيجابية) والتبريد (سلبية) العوامل. TheSun creates some short-term wiggles, and volcanoes have brief,sharp cooling effects, but the warming influence of carbon dioxideوغيرها من غازات الدفيئة يهيمن. IPCC

في حين قد يكون هناك بعض الاختلافات في ما الجانبين في في هذه الحالة ، لا يوجد مجال كبير للرقص حول هذه الأشياء الأساسية حقائق. كخبير غير خبير ، قام القاضي Alsup بطرح أسئلة معقولة التي ينبغي أن توفر له مع فهم بدائي للمناخ علم. لكن هذه الجلسة سوف تتركنا بعيدًا عن المعرفة ما إذا كان هذا الفهم يلعب بالفعل دورا في القضية.

Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: