การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและแรงขับเคลื่อน
ปัจจัยขับเคลื่อนตามธรรมชาติและจากมนุษย์ที่รบกวนสมดุลพลังงานของโลก การร้อนขึ้นที่เกิดขึ้น และการระบุสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้
Definition
แรงขับเคลื่อนสภาพภูมิอากาศคือการรบกวนสมดุลพลังงานของโลกที่เกิดขึ้นจากภายนอก ซึ่งวัดได้จากแรงขับเคลื่อนการแผ่รังสี และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคือการเปลี่ยนแปลงระยะยาวในสถิติของระบบภูมิอากาศ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์นับตั้งแต่ยุคอุตสาหกรรม
Scope
ขอบเขตนี้ครอบคลุมถึงแรงขับเคลื่อนที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้และที่คาดการณ์ไว้ ซึ่งรวมถึงแรงขับเคลื่อนการแผ่รังสีจากก๊าซเรือนกระจก ละอองลอย การเปลี่ยนแปลงของพลังงานแสงอาทิตย์ และการปะทุของภูเขาไฟ; วัฏจักรคาร์บอนที่ควบคุมว่าการปล่อยก๊าซเรือนกระจกส่งผลต่อความเข้มข้นในบรรยากาศอย่างไร; การตรวจจับและการระบุสาเหตุอย่างเป็นทางการของการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้ว่าเป็นผลมาจากมนุษย์และธรรมชาติ; และความเป็นไปได้ที่จะข้ามธรณีประตูไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่ฉับพลันหรือไม่สามารถย้อนกลับได้
Sub-topics
Core questions
- แรงขับเคลื่อนใดบ้างที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และแต่ละแรงมีขนาดใหญ่เพียงใด?
- การปล่อยก๊าซเรือนกระจกถูกเปลี่ยนเป็นความเข้มข้นในบรรยากาศโดยวัฏจักรคาร์บอนได้อย่างไร?
- การเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้ถูกระบุว่าเป็นผลมาจากสาเหตุของมนุษย์และธรรมชาติได้อย่างไร?
- ธรณีประตูใดบ้างที่อาจกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ฉับพลันหรือไม่สามารถย้อนกลับได้?
Key theories
- กรอบแนวคิดแรงขับเคลื่อนการแผ่รังสี
- ปัจจัยขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่หลากหลายสามารถเปรียบเทียบได้บนมาตราส่วนร่วมของแรงขับเคลื่อนการแผ่รังสี ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในสมดุลพลังงาน ซึ่งในอันดับแรกจะทำนายการตอบสนองของอุณหภูมิโลกที่เกิดขึ้น
- การตรวจจับและการระบุสาเหตุ
- โดยการเปรียบเทียบรูปแบบการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้กับลักษณะเฉพาะที่คาดว่าจะเกิดขึ้นจากแรงขับเคลื่อนแต่ละชนิด ส่วนที่มนุษย์มีส่วนทำให้เกิดการร้อนขึ้นสามารถแยกออกจากสาเหตุตามธรรมชาติได้ในเชิงปริมาณ
Mechanisms
การปล่อยก๊าซเรือนกระจกและละอองลอยของมนุษย์ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงของพลังงานแสงอาทิตย์และการปะทุของภูเขาไฟตามธรรมชาติ ก่อให้เกิดแรงขับเคลื่อนการแผ่รังสีที่ผลักดันสมดุลพลังงานออกจากภาวะสมดุล; วัฏจักรคาร์บอนเป็นตัวกำหนดว่าคาร์บอนที่ปล่อยออกมาจะยังคงอยู่ในบรรยากาศมากน้อยเพียงใด และการตอบสนองจะถูกขยายด้วยกลไกป้อนกลับ การร้อนขึ้น การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล และการเปลี่ยนแปลงการหมุนเวียนของกระแสอากาศและน้ำที่เกิดขึ้น มีลักษณะเฉพาะทางพื้นที่และเวลาที่แตกต่างกัน ซึ่งวิธีการตรวจจับและระบุสาเหตุใช้ในการระบุสาเหตุของสิ่งเหล่านี้
Clinical relevance
การหาปริมาณแรงขับเคลื่อนและการระบุสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้เป็นพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับการระบุว่ากิจกรรมของมนุษย์เป็นสาเหตุของการร้อนขึ้นในปัจจุบัน และสำหรับการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงในอนาคตภายใต้สถานการณ์การปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นข้อมูลโดยตรงสำหรับนโยบายสภาพภูมิอากาศ
Evidence & guidelines
รายงานการประเมินครั้งที่หกของ IPCC สรุปว่าอิทธิพลของมนุษย์ทำให้บรรยากาศ มหาสมุทร และพื้นดินร้อนขึ้นอย่างชัดเจน และระบุปริมาณแรงขับเคลื่อนการแผ่รังสีของแต่ละปัจจัยขับเคลื่อนและส่วนที่มนุษย์มีส่วนทำให้เกิดการร้อนขึ้นที่สังเกตได้
History
ตั้งแต่การประมาณการการร้อนขึ้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในศตวรรษที่สิบเก้าของ Arrhenius ไปจนถึงการวัดในศตวรรษที่ยี่สิบของ Callendar และ Keeling และการพัฒนาแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ วิทยาศาสตร์ของแรงขับเคลื่อนสภาพภูมิอากาศได้พัฒนาไปสู่กรอบการตรวจจับและระบุสาเหตุอย่างเป็นทางการ ซึ่งเป็นรากฐานของการประเมินของ IPCC ที่ตามมา
Debates
- ขนาดของแรงขับเคลื่อนจากละอองลอย
- แรงขับเคลื่อนความเย็นจากละอองลอยเป็นปัจจัยที่มีความไม่แน่นอนมากที่สุดในงบประมาณการแผ่รังสี ซึ่งส่งผลให้เกิดความไม่แน่นอนเกี่ยวกับแรงขับเคลื่อนรวมของมนุษย์และความไวของสภาพภูมิอากาศที่อนุมานได้
Key figures
- Syukuro Manabe
- James Hansen
- Veerabhadran Ramanathan
- Susan Solomon
Related topics
Seminal works
- ipccar6wg1
- weart2008
Frequently asked questions
- แรงขับเคลื่อนการแผ่รังสีคืออะไร?
- เป็นการเปลี่ยนแปลงในสมดุลพลังงานของโลก ในหน่วยวัตต์ต่อตารางเมตร ซึ่งเกิดจากปัจจัยขับเคลื่อน เช่น ก๊าซเรือนกระจกที่เพิ่มขึ้น ใช้เพื่อเปรียบเทียบความแรงของอิทธิพลสภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกัน
- นักวิทยาศาสตร์ทราบได้อย่างไรว่าการร้อนขึ้นล่าสุดเกิดจากมนุษย์?
- การศึกษาการตรวจจับและการระบุสาเหตุจะจับคู่รูปแบบการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้กับลักษณะเฉพาะของแรงขับเคลื่อนแต่ละชนิด และการรวมการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของมนุษย์เท่านั้นที่สามารถอธิบายการร้อนขึ้นที่สังเกตได้