نقاط التحول والتغير المفاجئ
عتبات في النظام المناخي، بمجرد تجاوزها، تؤدي إلى تغيرات كبيرة ومستدامة ذاتيًا وغالبًا ما تكون غير قابلة للانعكاس في الصفائح الجليدية، ودوران المحيطات، والأنظمة البيئية.
Definition
نقطة التحول المناخية هي عتبة حرجة يتجاوزها جزء من النظام المناخي ليعيد تنظيم نفسه إلى حالة جديدة من خلال تغذية راجعة ذاتية التعزيز، غالبًا بشكل مفاجئ وغير قابل للانعكاس على المقاييس الزمنية البشرية.
Scope
يغطي هذا الموضوع نقاط التحول المناخية وإمكانية حدوث تغير مفاجئ وغير خطي تحت تأثير قسري مستمر. ويتناول العناصر الرئيسية لنقاط التحول، بما في ذلك الصفائح الجليدية في غرينلاند وغرب أنتاركتيكا، ودوران المحيط الأطلسي الانقلابي، وكربون التربة الصقيعية، وغابات الأمازون والغابات الشمالية، والتغذية الراجعة التي يمكن أن تثبت التغير بمجرد تجاوز العتبة، والأدلة من الأحداث المفاجئة الماضية، وتحدي اكتشاف إشارات الإنذار المبكر للانتقالات الوشيكة.
Core questions
- ما هي مكونات النظام المناخي التي يمكن أن تتجاوز نقاط التحول؟
- ما هي التغذية الراجعة التي تجعل الانتقال مستدامًا ذاتيًا بمجرد حدوثه؟
- عند أي مستويات احترار قد يتم تجاوز هذه العتبات؟
- هل يمكن اكتشاف إشارات الإنذار المبكر لنقطة تحول وشيكة؟
Key theories
- عناصر التغيرات المفاجئة والتغذية الراجعة
- يمكن دفع مكونات معينة واسعة النطاق لتجاوز عتبة بفعل قوة تدريجية، وبعد ذلك تدفعها التغذية الراجعة الداخلية إلى حالة مختلفة نوعيًا ومستقلة إلى حد كبير عن أي قوة إضافية.
- التباطؤ الحرج كإنذار مبكر
- مع اقتراب النظام من نقطة تحول، يتباطأ تعافيه من الاضطرابات الصغيرة، مما ينتج عنه تزايد في الارتباط الذاتي والتباين الذي قد يكون بمثابة مؤشرات إحصائية للإنذار المبكر.
Mechanisms
يمكن أن تجعل التغذية الراجعة الإيجابية أجزاء من النظام المناخي ثنائية الاستقرار: على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي تغذية الجليد-البياض وتغذية الارتفاع الراجعة إلى التزام الصفيحة الجليدية بالذوبان المستمر بمجرد تراجعها بعد نقطة معينة، ويمكن أن يؤدي تدفق المياه العذبة إلى إضعاف دوران المحيط الأطلسي الانقلابي نحو الانهيار. بالقرب من هذه العتبات، يتعافى النظام ببطء شديد من الاضطرابات، مما يترك، من حيث المبدأ، بصمة إنذار مبكر قابلة للكشف قبل حدوث الانتقال المفاجئ.
Clinical relevance
تمثل نقاط التحول مخاطر منخفضة الاحتمالية ولكنها عالية التأثير لتغيرات كبيرة ومفاجئة وغير قابلة للانعكاس، ولهذا السبب تبرز بشكل كبير في تقييمات المخاطر والحجج الداعية إلى الحد من الاحترار كإجراء احترازي.
Evidence & guidelines
يقيم تقرير التقييم السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) العديد من عناصر نقاط التحول على أنها ممكنة، على الرغم من أنها غالبًا ما تكون منخفضة الاحتمالية عند مستويات الاحترار المنخفضة، ويشير إلى أن احتمالية التغيرات المفاجئة وغير القابلة للانعكاس تزداد مع حجم ومعدل الاحترار.
History
إن الاعتراف من علم المناخ القديم بأن النظام يمكن أن يتغير بشكل مفاجئ حفز إطار نقاط التحول الحديث، الذي صاغه لينتون وزملاؤه في عام 2008، والذي صنف العناصر الرئيسية لنقاط التحول وحفز البحث في العتبات وإشارات الإنذار المبكر.
Debates
- القرب واحتمالية تجاوز نقاط التحول
- يُناقش مدى قرب عناصر نقاط التحول الرئيسية من عتباتها، ومدى احتمالية تجاوزها عند مستويات احترار معينة، لأن العتبات غير محددة بشكل جيد.
Key figures
- Timothy Lenton
- Stefan Rahmstorf
- Hans Joachim Schellnhuber
- Marten Scheffer
Related topics
Seminal works
- lenton2008
- ipccar6wg1
Frequently asked questions
- ما هي نقطة التحول المناخية؟
- هي عتبة يتجاوزها جزء من النظام المناخي، مثل صفيحة جليدية أو تيار محيطي، لينتقل إلى حالة جديدة من خلال تغذية راجعة ذاتية التعزيز، غالبًا بشكل لا رجعة فيه.
- هل تم تجاوز أي نقاط تحول بالفعل؟
- لم يتم التأكد من ذلك بشكل قاطع، لكن بعض التقييمات تشير إلى أن أجزاء من الصفائح الجليدية في غرب أنتاركتيكا وغرينلاند وبعض الشعاب المرجانية في المياه الدافئة قد تكون بالفعل قريبة من العتبات أو تجاوزتها.