تأثيرات تغير المناخ

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 28 صور
الموسوعة الحرة
يوضح الشكل البياني الأهمية النسبية لأهم ستة تأثيرات ارتدادية لتغير المناخ، وتأثيراتها. تعمل التأثيرات الارتدادية الإيجابية على تضخيم استجابة الاحتباس الحراري لانبعاثات غازات الدفيئة ، بينما تعمل التأثيرات الارتدادية السلبية على تقليلها. [ 1 ] في هذا الرسم البياني، يشير طول الأعمدة الحمراء والزرقاء إلى قوة كل تأثير ارتدادي.

تُعدّ آليات التغذية الراجعة لتغير المناخ عمليات طبيعية تؤثر على مقدار ارتفاع درجات الحرارة العالمية نتيجةً لكمية معينة من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري . تعمل آليات التغذية الراجعة الإيجابية على تضخيم ظاهرة الاحتباس الحراري، بينما تعمل آليات التغذية الراجعة السلبية على تقليلها. [ 2 ] : 2233. تؤثر آليات التغذية الراجعة على كلٍّ من كمية غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي ومقدار التغير في درجات الحرارة الناتج عنها . في حين أن الانبعاثات هي العامل المسبب لتغير المناخ، فإن آليات التغذية الراجعة تتضافر للتحكم في حساسية المناخ لهذا العامل. [ 3 ] : 11

على الرغم من أن المحصلة الإجمالية للتأثيرات الارتجاعية سلبية، إلا أنها تتضاءل مع استمرار انبعاثات غازات الاحتباس الحراري . وهذا يعني أن الاحترار أبطأ مما كان عليه في غياب هذه التأثيرات، ولكنه سيتسارع إذا استمرت الانبعاثات بالمستويات الحالية. [ 4 ] : ​​95-96 وستبقى التأثيرات الارتجاعية الصافية سلبية إلى حد كبير بسبب زيادة الإشعاع الحراري مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب ، وهو تأثير أكبر بعدة مرات من أي تأثير ارتدادي منفرد آخر. [ 4 ] : ​​96 وبناءً على ذلك، لا يمكن لتغير المناخ الناتج عن الأنشطة البشرية وحده أن يتسبب في ظاهرة الاحتباس الحراري الجامح . [ 5 ] [ 6 ]

يمكن تقسيم التغذية الراجعة إلى تغذية راجعة فيزيائية وتغذية راجعة بيولوجية جزئية. تشمل التغذية الراجعة الفيزيائية انخفاض انعكاسية سطح الأرض (نتيجةً لتناقص الغطاء الثلجي والجليدي) وزيادة بخار الماء في الغلاف الجوي. لا يُعد بخار الماء غازًا دفيئًا قويًا فحسب، بل يؤثر أيضًا على التغذية الراجعة في توزيع السحب ودرجات الحرارة في الغلاف الجوي . ترتبط التغذية الراجعة البيولوجية في الغالب بتغيرات في معدل تراكم ثاني أكسيد الكربون في المواد النباتية كجزء من دورة الكربون . [ 7 ] : 967 تمتص دورة الكربون أكثر من نصف انبعاثات ثاني أكسيد الكربون سنويًا في النباتات والمحيطات. [ 8 ] : 676 على المدى الطويل، ستنخفض هذه النسبة مع تشبع مصارف الكربون وارتفاع درجات الحرارة، مما يؤدي إلى آثار مثل الجفاف وحرائق الغابات . [ 8 ] : 698 [ 4 ] : ​​96 [ 3 ] : 20

تُقدَّر قوة العلاقات والتأثيرات المتبادلة من خلال نماذج المناخ العالمية ، وتُعاير تقديراتها وفقًا للبيانات الرصدية كلما أمكن ذلك. [ 4 ] : ​​967 تؤثر بعض التأثيرات المتبادلة بسرعة على حساسية المناخ، بينما يمتد تأثير الصفائح الجليدية على مدى عدة قرون. [ 7 ] : 967 يمكن أن تؤدي التأثيرات المتبادلة أيضًا إلى اختلافات محلية، مثل التضخيم القطبي الناتج عن تأثيرات متبادلة تشمل انخفاض الغطاء الثلجي والجليدي. في حين أن العلاقات الأساسية مفهومة جيدًا، إلا أن هناك عدم يقين بشأن التأثيرات المتبادلة في بعض المجالات، لا سيما فيما يتعلق بتأثيرات السحب. [ 9 ] [ 10 ] ينشأ عدم اليقين بشأن دورة الكربون من المعدلات العالية التي يمتص بها ثاني أكسيد الكربون في النباتات وينطلق عند احتراق الكتلة الحيوية أو تحللها. على سبيل المثال، ينتج عن ذوبان التربة الصقيعية انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والميثان بطرق يصعب نمذجتها . [ 8 ] : 677 تستخدم سيناريوهات تغير المناخ نماذج لتقدير كيفية استجابة الأرض لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري بمرور الوقت، بما في ذلك كيفية تغير التأثيرات المتبادلة مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب. [ 11 ]

التعريف والمصطلحات

استجابة بلانك هي الإشعاع الحراري الإضافي الذي تُصدره الأجسام مع ارتفاع درجة حرارتها. ويعتمد اعتبار استجابة بلانك بمثابة تغذية راجعة لتغير المناخ على السياق. في علم المناخ، يمكن اعتبار استجابة بلانك جزءًا جوهريًا من الاحترار، منفصلًا عن التغذية الراجعة الإشعاعية وتغذية دورة الكربون الراجعة . ومع ذلك، تُؤخذ استجابة بلانك في الحسبان عند حساب حساسية المناخ . [ 4 ] : ​​95-96

يُطلق على التغذية الراجعة التي تُضخّم التغيير الأولي اسم التغذية الراجعة الإيجابية [ 12 ] ، بينما تُطلق على التغذية الراجعة التي تُقلّل التغيير الأولي اسم التغذية الراجعة السلبية [ 12 ] . وتندرج التغذية الراجعة لتغير المناخ ضمن سياق الاحتباس الحراري، لذا فإن التغذية الراجعة الإيجابية تُعزّز الاحتباس الحراري، بينما تُقلّله التغذية الراجعة السلبية. ولا يعني وصف التغذية الراجعة بالإيجابية أو السلبية أنها جيدة أو سيئة [ 13 ] .

قد يكون التغيير الأولي الذي يُحفز التغذية الراجعة ناتجًا عن عوامل خارجية ، أو قد ينشأ من خلال التقلبات الداخلية للنظام المناخي . [ 2 ] : 2222 ويُقصد بالعوامل الخارجية "عاملًا مؤثرًا خارج النظام المناخي يُسبب تغييرًا فيه" [ 2 ] : 2229، والذي قد يدفع النظام المناخي نحو الاحترار أو التبريد. [ 14 ] [ 15 ] وقد تكون هذه العوامل الخارجية من صنع الإنسان (مثل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري أو تغيير استخدام الأراضي ) أو طبيعية (مثل الانفجارات البركانية ). [ 2 ] : 2229

ردود الفعل المادية

استجابة بلانك (سلبية)

يحدث تغير المناخ لأن كمية الإشعاع الحراري التي تمتصها أجزاء مختلفة من بيئة الأرض تتجاوز حاليًا الكمية المنبعثة إلى الفضاء. [ 16 ] ومع ازدياد الاحترار، يزداد الإشعاع المنبعث إلى الفضاء بسرعة نتيجة لتأثير بلانك، مما يساعد في النهاية على استقرار درجة حرارة الأرض عند مستوى أعلى. [ 17 ]

تُعدّ استجابة بلانك "أهم آلية تغذية راجعة في النظام المناخي". [ 18 ] : 19 فمع ارتفاع درجة حرارة الجسم الأسود ، يزداد انبعاث الأشعة تحت الحمراء بالقوة الرابعة لدرجة حرارته المطلقة ، وفقًا لقانون ستيفان-بولتزمان . وهذا بدوره يزيد من كمية الإشعاع المنبعث إلى الفضاء مع ارتفاع درجة حرارة الأرض. [ 17 ] وهي استجابة استقرارية قوية، وقد أُطلق عليها أحيانًا اسم "استجابة انعدام التغذية الراجعة" لأنها خاصية مكثفة للنظام الديناميكي الحراري عند اعتبارها دالة لدرجة الحرارة فقط. [ 19 ] وعلى الرغم من أن معامل انبعاث الأرض الفعال أقل من واحد، فإن إشعاع الجسم الأسود المثالي يظهر ككمية قابلة للفصل عند دراسة الاضطرابات التي تطرأ على الإشعاع المنبعث من الكوكب.

تُعرف استجابة بلانك، أو ما يُسمى بـ"التغذية الراجعة"، بأنها الاستجابة الإشعاعية المُقارنة المُستمدة من تحليل الملاحظات العملية أو نماذج المناخ العالمية . وقد تم تقدير قوتها المتوقعة ببساطة من مشتق معادلة ستيفان-بولتزمان، حيث تُعطى بالمعادلة: −4σT³ = −3.8 واط/م² · ك (واط لكل متر مربع لكل درجة حرارة). [ 17 ] [ 19 ] وقد أظهرت بعض تطبيقات نماذج المناخ العالمية انخفاضًا في هذه القوة، نتيجةً لخصائص طبقة الستراتوسفير الواسعة النطاق، بالإضافة إلى بعض التشوهات المتبقية التي تبين لاحقًا أنها غائبة عن هذه النماذج. [ 19 ] 

تُفترض عادةً أن معظم خصائص "الجسم الرمادي" للأرض، التي تؤثر على الإشعاع الصادر، مشمولة بمكونات التغذية الراجعة الأخرى في نماذج الدوران العام للمناخ، وأنها موزعة وفقًا لإطار عمل محدد للتغذية الراجعة القسرية . [ 20 ] ومن الناحية المثالية، ستتقارب قوة استجابة بلانك المُستمدة من نماذج الدوران العام للمناخ، والقياسات غير المباشرة، وتقديرات الجسم الأسود، مع استمرار تطور أساليب التحليل. [ 19 ]

التغذية الراجعة لبخار الماء (إيجابية)

تمتص الغازات الجوية بعض أطوال موجات الطاقة فقط، بينما تكون شفافة لأطوال موجات أخرى. تتداخل أنماط امتصاص بخار الماء (القمم الزرقاء) وثاني أكسيد الكربون (القمم الوردية) في بعض أطوال الموجات. [ 21 ]

وفقًا لعلاقة كلاوزيوس-كلابيرون ، يكون ضغط بخار الماء المشبع أعلى في الغلاف الجوي الأكثر دفئًا، وبالتالي تزداد الكمية المطلقة لبخار الماء مع ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي. ويُطلق على هذه الظاهرة أحيانًا اسم التغذية الراجعة للرطوبة النوعية ، [ 7 ] : 969، لأن الرطوبة النسبية تبقى ثابتة تقريبًا فوق المحيطات، بينما تنخفض فوق اليابسة. [ 22 ] ويعود ذلك إلى أن اليابسة تشهد ارتفاعًا في درجة الحرارة أسرع من المحيطات، وقد لوحظ انخفاض في الرطوبة النسبية بعد عام 2000. [ 4 ] : ​​86

بما أن بخار الماء من غازات الدفيئة ، فإن زيادة محتواه تُؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي، مما يسمح له باستيعاب المزيد منه. وهكذا، تتشكل حلقة تغذية راجعة إيجابية، تستمر حتى تُعيد التغذية الراجعة السلبية النظام إلى حالة التوازن. [ 7 ] : 969 وقد رُصدت زيادات في بخار الماء في الغلاف الجوي بواسطة الأقمار الصناعية ، وتشير الحسابات المستندة إلى هذه الملاحظات إلى أن قوة هذه التغذية الراجعة تبلغ 1.85 ± 0.32 واط/م² · كلفن. وهذا قريب جدًا من تقديرات النماذج، التي تبلغ 1.77 ± 0.20 واط/م² · كلفن. [ 7 ] : 969 أي من القيمتين تُضاعف فعليًا الاحترار الذي كان سيحدث لولا ذلك نتيجة لزيادة ثاني أكسيد الكربون وحدها . [ 23 ] وكما هو الحال مع التغذية الراجعة الفيزيائية الأخرى، فقد أُخذ هذا الأمر في الحسبان بالفعل في توقعات الاحترار في ظل سيناريوهات تغير المناخ . [ 11 ]

معدل التأخير (سالب)

معدل التغير (باللون الأخضر) هو تأثير سلبي في كل مكان على الأرض باستثناء المناطق القطبية . يصبح تأثير التغذية الراجعة المناخية الصافي (باللون الأسود) أقل سلبية إذا تم استبعاده (باللون البرتقالي) [ 24 ].

معدل التدرج الحراري هو المعدل الذي تنخفض به قيمة متغير جوي، عادةً درجة حرارة الغلاف الجوي للأرض ، مع الارتفاع . [ 25 ] [ 26 ] ولذلك، فهو قياس كمي لدرجة الحرارة، المرتبطة بالإشعاع، كدالة للارتفاع، وليس ظاهرة منفصلة في هذا السياق. عادةً ما تكون آلية التغذية الراجعة لمعدل التدرج الحراري سلبية. ومع ذلك، فهي في الواقع إيجابية في المناطق القطبية حيث ساهمت بشكل كبير في تضخيم الاحترار القطبي، وهو أحد أكبر عواقب تغير المناخ. [ 27 ] ويعود ذلك إلى أنه في المناطق ذات الانعكاسات الحرارية القوية ، مثل المناطق القطبية، يمكن أن تكون آلية التغذية الراجعة لمعدل التدرج الحراري إيجابية لأن سطح الأرض يسخن أسرع من المناطق المرتفعة، مما يؤدي إلى تبريد غير فعال للأشعة طويلة الموجة . [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]

تنخفض درجة حرارة الغلاف الجوي مع الارتفاع في طبقة التروبوسفير . ونظرًا لتغير انبعاث الأشعة تحت الحمراء بتغير درجة الحرارة، فإن الإشعاع طويل الموجة المتسرب إلى الفضاء من الغلاف الجوي العلوي البارد نسبيًا يكون أقل من الإشعاع المنبعث نحو سطح الأرض من الغلاف الجوي السفلي. وبالتالي، تعتمد قوة ظاهرة الاحتباس الحراري على معدل انخفاض درجة حرارة الغلاف الجوي مع الارتفاع. وتشير كل من النظريات ونماذج المناخ إلى أن الاحتباس الحراري سيقلل من معدل انخفاض درجة الحرارة مع الارتفاع، مما يُنتج آلية تغذية راجعة سلبية لمعدل التدرج الحراري تُضعف ظاهرة الاحتباس الحراري. [ 28 ]

تأثير ارتداد السطح (إيجابي)

متوسط ​​امتداد ومساحة الجليد البحري في المحيط المتجمد الشمالي على مدى عقد من الزمن منذ عام 1979.
متوسط ​​امتداد ومساحة الجليد البحري في المحيط المتجمد الشمالي على مدى عقد من الزمن منذ بدء عمليات الرصد بالأقمار الصناعية.
الاتجاه السنوي في امتداد ومساحة الجليد البحري في القطب الشمالي للفترة الزمنية 2011-2022.
الاتجاه السنوي في امتداد ومساحة الجليد البحري في القطب الشمالي للفترة الزمنية 2011-2022.

البياض هو مقياس لمدى قدرة سطح الكوكب على عكس الإشعاع الشمسي، مما يمنع امتصاصه وبالتالي يُحدث تأثيرًا مُبرِّدًا. تتميز الأسطح الأكثر سطوعًا وانعكاسًا ببياض عالٍ، بينما تتميز الأسطح الداكنة ببياض منخفض، لذا فهي تسخن أكثر. تُعد الأسطح الجليدية والثلجية الأكثر انعكاسًا ، ولذلك ترتبط تغيرات بياض السطح بشكل كبير بما يُعرف بتأثير التغذية الراجعة لبياض الجليد. كما يرتبط جزء بسيط من هذا التأثير بتغيرات في علم المحيطات الفيزيائي ، ورطوبة التربة ، والغطاء النباتي. [ 7 ] : 970

يؤدي وجود الغطاء الجليدي والجليد البحري إلى جعل القطبين الشمالي والجنوبي أبرد مما كانا عليه لولا وجودهما. [ 31 ] خلال العصور الجليدية ، يزيد تراكم الجليد من انعكاسية الإشعاع الشمسي، مما يقلل من امتصاصه، وبالتالي يبرد الكوكب. [ 32 ] ولكن عندما يحدث الاحترار ويذوب الجليد، تحل محله أرض داكنة أو مياه مفتوحة، مما يتسبب في مزيد من الاحترار، والذي بدوره يتسبب في مزيد من الذوبان. في كلتا الحالتين، تستمر دورة ذاتية التعزيز حتى يتحقق التوازن. [ 33 ] [ 34 ] ونتيجة لذلك، يُعدّ التراجع الأخير للجليد البحري في القطب الشمالي سببًا رئيسيًا وراء ارتفاع درجة حرارة القطب الشمالي بمعدل أسرع بأربع مرات تقريبًا من المتوسط ​​العالمي منذ عام 1979 (بداية القراءات المستمرة للأقمار الصناعية)، في ظاهرة تُعرف باسم تضخيم القطب الشمالي . [ 35 ] [ 36 ] في المقابل، فإن الاستقرار العالي للغطاء الجليدي في القارة القطبية الجنوبية ، حيث يرتفع الغطاء الجليدي في شرق القارة القطبية الجنوبية قرابة 4 كيلومترات فوق مستوى سطح البحر، يعني أنه لم يشهد سوى ارتفاع طفيف جدًا في درجة الحرارة الصافية على مدى العقود السبعة الماضية. [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] 

صورة جوية تُظهر جزءًا من الجليد البحري. المناطق الزرقاء الفاتحة هي برك ذوبان ، والمناطق الداكنة هي المياه المفتوحة؛ وكلاهما يتميز بانخفاض معامل الانعكاس الضوئي مقارنةً بالجليد البحري الأبيض، لذا فإن وجودهما يزيد من درجات الحرارة المحلية والعالمية، مما يُسهم في زيادة ذوبان الجليد.

اعتبارًا من عام 2021، قُدِّرت قوة التغذية الراجعة السطحية الإجمالية بـ 0.35 (0.10 إلى 0.60) واط/م² · كلفن. [ 4 ] : ​​95 وقد تسبب انحسار الجليد البحري في القطب الشمالي وحده بين عامي 1979 و2011 في 0.21 واط/م² من التأثير الإشعاعي . وهذا يعادل ربع تأثير انبعاثات ثاني أكسيد الكربون خلال الفترة نفسها. [ 34 ] ويعادل التغير المُجمَّع في الغطاء الجليدي البحري بين عامي 1992 و2018 ما نسبته 10% من إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري الناتجة عن الأنشطة البشرية . [ 41 ] ولا تُعد قوة التغذية الراجعة بين الجليد والبياض ثابتة، بل تعتمد على معدل فقدان الجليد؛ إذ تتوقع النماذج أنه في ظل الاحترار الشديد، تبلغ هذه القوة ذروتها حوالي عام 2100، ثم تنخفض بعد ذلك، حيث يكون معظم الجليد سهل الذوبان قد فُقد بحلول ذلك الوقت. [ 42 ]

عندما تُقدّر نماذج CMIP5 فقدانًا تامًا للغطاء الجليدي البحري في القطب الشمالي من يونيو إلى سبتمبر (وهي نتيجة محتملة في ظل مستويات أعلى من الاحترار)، فإنها تزيد درجات الحرارة العالمية بمقدار 0.19 درجة مئوية (0.34 درجة فهرنهايت) ، ضمن نطاق يتراوح بين 0.16 و0.21 درجة مئوية، بينما ترتفع درجات الحرارة الإقليمية بأكثر من 1.5 درجة مئوية (2.7 درجة فهرنهايت) . تشمل هذه الحسابات تأثيرات ثانوية، مثل تأثير فقدان الجليد على معدل التغير الحراري الإقليمي، وتأثيرات بخار الماء، وتأثيرات السحب [ 43 ] ، ولا تُسبب احترارًا "إضافيًا" فوق توقعات النماذج الحالية [ 44 ] .     

ردود الفعل السحابية (إيجابية)

تفاصيل كيفية تفاعل السحب مع الإشعاع ذي الموجات القصيرة والطويلة على ارتفاعات جوية مختلفة [ 45 ]

عند النظر إليها من الأسفل، تُصدر السحب إشعاعًا تحت أحمر عائدًا إلى سطح الأرض، مما يُؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها؛ أما عند النظر إليها من الأعلى، فتعكس السحب ضوء الشمس وتُصدر إشعاعًا تحت أحمر إلى الفضاء، مما يُؤدي إلى انخفاض درجة حرارتها. السحب المنخفضة ساطعة وعاكسة جدًا، لذا تُؤدي إلى انخفاض ملحوظ في درجة الحرارة، بينما السحب العالية رقيقة وشفافة جدًا بحيث لا تعكس ضوء الشمس بفعالية، لذا تُسبب ارتفاعًا عامًا في درجة الحرارة. [ 46 ] وبشكل عام، تُؤثر السحب تأثيرًا كبيرًا في خفض درجة الحرارة. [ 7 ] : 1022 ومع ذلك، من المتوقع أن يُغير تغير المناخ توزيع أنواع السحب بطريقة تُقلل مجتمعةً من تأثيرها في خفض درجة الحرارة، وبالتالي تُسرّع من ارتفاع درجة الحرارة بشكل عام. [ 7 ] : 975 وفي حين أن التغيرات في السحب تُشكل تأثيرًا سلبيًا في بعض خطوط العرض، [ 24 ] فإنها تُمثل تأثيرًا إيجابيًا واضحًا على نطاق عالمي. [ 4 ] : ​​95

اعتبارًا من عام 2021، قُدِّرت قوة تأثير التغذية الراجعة للسحب بـ 0.42 [–0.10 إلى 0.94] واط/م² · كلفن. [ 4 ] : ​​95 وهذه أكبر فترة ثقة لأي تأثير مناخي، ويعود ذلك إلى صعوبة رصد بعض أنواع السحب (معظمها فوق المحيطات)، مما يُقلل من البيانات المتاحة لنماذج المناخ عند محاولتها محاكاة سلوكها. [ 7 ] : 975 إضافةً إلى ذلك، تتأثر السحب بشدة بجزيئات الهباء الجوي ، وخاصةً تلك الناتجة عن احتراق الوقود الأحفوري الغني بالكبريت ، مثل الفحم ووقود السفن، دون ترشيح . لذا، يجب على أي تقدير لتأثير التغذية الراجعة للسحب أن يُراعي أيضًا تأثيرات ما يُسمى بالتعتيم العالمي الناجم عن هذه الجزيئات. [ 47 ] [ 48 ]

وبالتالي، تختلف تقديرات تأثير السحب اختلافًا كبيرًا بين نماذج المناخ. فالنماذج التي تُظهر أقوى تأثير للسحب تتمتع بأعلى حساسية مناخية ، ما يعني أنها تُحاكي ارتفاعًا أكبر بكثير في درجة الحرارة استجابةً لمضاعفة تركيزات ثاني أكسيد الكربون (أو ما يُعادله من غازات الدفيئة ) مقارنةً بغيرها. [ 9 ] [ 10 ] في عام 2020 تقريبًا، وُجد أن نسبة ضئيلة من النماذج تُحاكي ارتفاعًا كبيرًا في درجة الحرارة لدرجة أنها تُناقض الأدلة المناخية القديمة المُستقاة من الأحافير ، [ 49 ] [ 50 ] وقد استُبعدت نتائجها فعليًا من تقدير حساسية المناخ في التقرير التقييمي السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ . [ 4 ] : ​​93 [ 51 ]

التفاعلات البيوجيوفيزيائية والبيوجيوكيميائية

تأثيرات ثاني أكسيد الكربون (غالباً سلبية)

يُظهر هذا الرسم البياني لدورة الكربون السريعة حركة الكربون بين اليابسة والغلاف الجوي والتربة والمحيطات بمليارات الأطنان من الكربون سنويًا. الأرقام الصفراء تمثل التدفقات الطبيعية، والأرقام الحمراء تمثل المساهمات البشرية بمليارات الأطنان من الكربون سنويًا. أما الأرقام البيضاء فتشير إلى الكربون المُخزّن.

توجد تأثيرات ارتدادية مناخية إيجابية وسلبية ناتجة عن دورة الكربون على الأرض. التأثيرات الارتدادية السلبية كبيرة، وتلعب دورًا هامًا في دراسات القصور الذاتي المناخي أو التغير المناخي الديناميكي (المعتمد على الزمن). ولأنها تُعتبر غير حساسة نسبيًا لتغيرات درجة الحرارة، فإنها تُدرس أحيانًا بشكل منفصل أو تُتجاهل في الدراسات التي تهدف إلى تحديد حساسية المناخ. [ 20 ] [ 52 ] وقد أُدرجت تأثيرات دورة الكربون الارتدادية في توقعات الاحتباس الحراري منذ التقرير التقييمي الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (AR4) في عام 2007. [ 53 ] ورغم أن الفهم العلمي لهذه التأثيرات كان محدودًا آنذاك، إلا أنه تحسن منذ ذلك الحين. [ 54 ] وتشمل هذه التأثيرات الارتدادية الإيجابية زيادة في تواتر حرائق الغابات وشدتها، وخسائر كبيرة في الغابات الاستوائية المطيرة بسبب الحرائق والجفاف، وفقدان الأشجار في مناطق أخرى. [ 8 ] : 698

تُعدّ غابات الأمازون المطيرة مثالاً شهيراً نظراً لحجمها الهائل وأهميتها البالغة، ولأنّ الضرر الذي يلحق بها جرّاء تغيّر المناخ يتفاقم بسبب إزالة الغابات المستمرة . ويمكن أن يؤدي اجتماع هذين التهديدين إلى تحويل جزء كبير من الغابات المطيرة، أو حتى كلها، إلى حالة شبيهة بالسافانا ، [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ] مع أنّ هذا الأمر يتطلّب على الأرجح ارتفاعاً ملحوظاً في درجة الحرارة يصل إلى 3.5 درجة مئوية (6.3 درجة فهرنهايت) . [ 58 ] [ 59 ]  

إجمالاً، تمتص مصارف الكربون في اليابسة والمحيطات حوالي نصف الانبعاثات الحالية. ويتسم امتصاصها المستقبلي بالديناميكية. ففي المستقبل، إذا انخفضت الانبعاثات، ستزداد نسبة امتصاصها ، وستمتص ما يصل إلى ثلاثة أرباع الانبعاثات المتبقية، ومع ذلك، ستنخفض الكمية الخام الممتصة عن الوضع الحالي. وعلى النقيض من ذلك، إذا زادت الانبعاثات، فإن الكمية الخام الممتصة ستزداد عن الوضع الحالي، إلا أن النسبة قد تنخفض إلى الثلث بحلول نهاية القرن الحادي والعشرين. [ 3 ] : 20 إذا ظلت الانبعاثات مرتفعة للغاية بعد القرن الحادي والعشرين، فستُستنزف مصارف الكربون تمامًا في نهاية المطاف، مع انخفاض قدرة المحيطات على امتصاص الكربون بشكل أكبر، وتحول النظم البيئية البرية إلى مصدر صافٍ للكربون. [ 8 ] : 677 من الناحية النظرية، قد يؤدي الإزالة القوية جدًا لثاني أكسيد الكربون أيضًا إلى تحول مصارف الكربون في اليابسة والمحيطات إلى مصادر صافية للكربون لعدة عقود. [ 8 ] : 677

دور المحيطات

الاستجابة النبضية لحقن 100  جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للأرض. [ 60 ] تتم إزالة غالبية الكربون الزائد عن طريق المحيطات واليابسة في أقل من بضعة قرون، بينما يبقى جزء كبير منه.

استنادًا إلى مبدأ لو شاتيليه ، سيتغير التوازن الكيميائي لدورة الكربون على الأرض استجابةً لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن الأنشطة البشرية . والمحرك الرئيسي لهذا التغير هو المحيط، الذي يمتص ثاني أكسيد الكربون الناتج عن الأنشطة البشرية عبر ما يُعرف بمضخة الذوبان . في الوقت الحالي، لا يُمثل هذا سوى ثلث الانبعاثات الحالية تقريبًا، ولكن في نهاية المطاف، سيذوب معظم ثاني أكسيد الكربون المنبعث من الأنشطة البشرية (حوالي 75%) في المحيط على مدى قرون: "قد يكون التقدير الأنسب لعمر ثاني أكسيد الكربون الناتج عن الوقود الأحفوري ، لأغراض النقاش العام، 300 عام، بالإضافة إلى 25% تدوم إلى الأبد". [ 61 ] ومع ذلك، فإن معدل امتصاص المحيط له في المستقبل أقل وضوحًا، وسيتأثر بالطبقية الناتجة عن الاحترار، وربما بالتغيرات في الدوران الحراري الملحي للمحيط . ويُعتقد أن العامل الأكبر في تحديد القوة الإجمالية لمصارف الكربون العالمية هو حالة المحيط الجنوبي ، وخاصة دوران المحيط الجنوبي . [ 5 ]

التجوية الكيميائية

تعمل التجوية الكيميائية على المدى الجيولوجي الطويل على إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. ومع ظاهرة الاحتباس الحراري الحالية ، تتزايد التجوية، مما يدل على وجود تفاعلات مهمة بين المناخ وسطح الأرض. [ 62 ] كما تعمل عملية العزل الحيوي على احتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون من خلال العمليات البيولوجية. ويؤدي تكوين الأصداف بواسطة الكائنات الحية في المحيط، على مدى فترات زمنية طويلة جدًا، إلى إزالة ثاني أكسيد الكربون من المحيطات. [ 63 ] ويستغرق التحول الكامل لثاني أكسيد الكربون إلى حجر جيري آلافًا إلى مئات الآلاف من السنين. [ 64 ]

الإنتاج الأولي من خلال عملية التمثيل الضوئي

زيادة مساحة الأوراق العالمية بين عامي 1982 و 2015، والتي كانت ناجمة في المقام الأول عن تأثير التسميد بثاني أكسيد الكربون [ 65 ].

يزداد صافي الإنتاجية الأولية للنباتات والعوالق النباتية مع ازدياد تركيز ثاني أكسيد الكربون الذي يغذي عملية التمثيل الضوئي، فيما يُعرف بتأثير تخصيب ثاني أكسيد الكربون . إضافةً إلى ذلك، تحتاج النباتات إلى كميات أقل من الماء مع ازدياد تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، لأنها تفقد رطوبة أقل عن طريق النتح عبر الثغور المفتوحة (المسام الموجودة في الأوراق والتي يتم من خلالها امتصاص ثاني أكسيد الكربون ). مع ذلك، لا تزال حالات الجفاف المتزايدة في بعض المناطق قادرة على الحد من نمو النباتات، كما أن الاحترار الذي يتجاوز الظروف المثلى له تأثير سلبي مستمر. لذا، تُشير التقديرات الخاصة بالقرن الحادي والعشرين إلى أن النباتات ستصبح أكثر وفرة في خطوط العرض العليا بالقرب من القطبين، لكنها ستنمو بشكل أقل بكثير بالقرب من المناطق الاستوائية - وهناك ثقة متوسطة فقط في أن النظم البيئية الاستوائية ستكتسب المزيد من الكربون مقارنةً بالوضع الحالي. مع ذلك، هناك ثقة عالية في أن إجمالي امتصاص الكربون الأرضي سيظل إيجابيًا. [ 8 ] : 677

الغازات غير ثاني أكسيد الكربون ذات الصلة بالمناخ (غير واضح)

تأثيرات الميثان على المناخ في النظم البيئية الطبيعية.

سيتأثر انبعاث الغازات ذات الأصل البيولوجي بالاحتباس الحراري، بما في ذلك الغازات ذات الصلة بالمناخ مثل الميثان وأكسيد النيتروز وكبريتيد ثنائي الميثيل . [ 66 ] [ 67 ] ولغازات أخرى، مثل كبريتيد ثنائي الميثيل المنبعث من المحيطات، تأثيرات غير مباشرة. [ 68 ] وتُعد انبعاثات الميثان من اليابسة (وخاصة من الأراضي الرطبة ) وانبعاثات أكسيد النيتروز من اليابسة والمحيطات من العوامل المعروفة التي تُشكل حلقة تغذية راجعة إيجابية. [ 69 ] أي أن الاحتباس الحراري طويل الأمد يُغير التوازن في مجتمع الميكروبات المرتبطة بالميثان داخل النظم البيئية للمياه العذبة، بحيث تُنتج المزيد من الميثان بينما تتأكسد نسبة أقل منه إلى ثاني أكسيد الكربون. [ 70 ] كما ستحدث تغيرات بيوجيوفيزيائية تؤثر على البياض. فعلى سبيل المثال، يتم استبدال أشجار الأرز في بعض غابات المناطق شبه القطبية بأشجار التنوب . وهذا له مساهمة محدودة في الاحتباس الحراري، لأن أشجار الأرز تتساقط إبرها في الشتاء، وبالتالي ينتهي بها الأمر مغطاة بالثلوج بشكل أكبر من أشجار التنوب التي تحتفظ بإبرها الداكنة طوال العام. [ 71 ]

من جهة أخرى، يُتوقع أن تكون التغيرات في انبعاثات مركبات مثل ملح البحر، وكبريتيد ثنائي الميثيل، والغبار، والأوزون، ومجموعة من المركبات العضوية المتطايرة ذات الأصل الحيوي، سلبيةً إجمالاً. واعتبارًا من عام 2021، يُعتقد أن جميع هذه التأثيرات غير المرتبطة بثاني أكسيد الكربون تلغي بعضها بعضًا عمليًا، ولكن مستوى الثقة في ذلك منخفض، وقد تصل التأثيرات المُجتمعة إلى 0.25 واط/م² · كلفن في أي من الاتجاهين. [ 7 ] : 967

التربة الصقيعية (إيجابية)

لم تُدرج التربة الصقيعية في التقديرات المذكورة أعلاه، لصعوبة نمذجتها، ولأن تقديرات دورها تعتمد بشكل كبير على الزمن، إذ تتناقص مخزوناتها من الكربون بمعدلات مختلفة في ظل مستويات احترار مختلفة. [ 7 ] : 967 وبدلاً من ذلك، تُعامل كعملية منفصلة تُسهم في الاحترار على المدى القريب، مع عرض أفضل التقديرات أدناه.

تسعة سيناريوهات محتملة لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري الناتجة عن ذوبان التربة الصقيعية خلال القرن الحادي والعشرين، تُظهر استجابة محدودة ومتوسطة وكثيفة لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون والميثان لمسارات التركيز التمثيلية المنخفضة والمتوسطة والعالية . يستخدم الشريط الرأسي انبعاثات دول كبيرة مختارة للمقارنة: يُظهر الجانب الأيمن من المقياس انبعاثاتها التراكمية منذ بداية الثورة الصناعية ، بينما يُظهر الجانب الأيسر الانبعاثات التراكمية لكل دولة لما تبقى من القرن الحادي والعشرين إذا بقيت دون تغيير عن مستويات عام 2019. [ 72 ]

إجمالاً، من المتوقع أن تكون الانبعاثات التراكمية لغازات الاحتباس الحراري الناتجة عن ذوبان التربة الصقيعية أقل من الانبعاثات البشرية المنشأ التراكمية، إلا أنها ستظل كبيرة على المستوى العالمي، حيث يقارنها بعض الخبراء بالانبعاثات الناجمة عن إزالة الغابات . [ 72 ] ويُقدّر التقرير التقييمي السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أن ثاني أكسيد الكربون والميثان المنبعثين من التربة الصقيعية قد يصلان إلى ما يعادل 14-175 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون لكل  درجة مئوية واحدة (1.8  درجة فهرنهايت) من الاحترار. [ 73 ] : 1237 وللمقارنة، بحلول عام 2019، بلغت الانبعاثات البشرية المنشأ السنوية لثاني أكسيد الكربون وحده حوالي 40  مليار طن. [ 73 ] : 1237 وخلصت مراجعة رئيسية نُشرت عام 2022 إلى أنه في حال تحقق هدف منع ارتفاع درجة حرارة الأرض بمقدار  درجتين مئويتين (3.6  درجة فهرنهايت)، فإن متوسط ​​الانبعاثات السنوية من التربة الصقيعية طوال القرن الحادي والعشرين سيعادل الانبعاثات السنوية لروسيا عام 2019. في ظل سيناريو RCP4.5، وهو سيناريو يُعتبر قريبًا من المسار الحالي حيث يبقى الاحترار أقل بقليل من 3  درجات مئوية (5.4  درجة فهرنهايت)، ستكون انبعاثات التربة الصقيعية السنوية مماثلة لانبعاثات عام 2019 في أوروبا الغربية أو الولايات المتحدة، بينما في ظل سيناريو الاحترار العالمي المرتفع وأسوأ استجابة ارتدادية للتربة الصقيعية، ستقترب من انبعاثات عام 2019 في الصين. [ 72 ]

قلّما حاولت الدراسات وصف التأثير مباشرةً من حيث الاحترار. فقد قدّرت دراسة نُشرت عام 2018 أنه إذا اقتصر الاحترار العالمي على  درجتين مئويتين (3.6  درجة فهرنهايت)، فإن ذوبان التربة الصقيعية التدريجي سيضيف حوالي 0.09  درجة مئوية (0.16  درجة فهرنهايت) إلى درجات الحرارة العالمية بحلول عام 2100، [ 74 ] بينما خلصت مراجعة نُشرت عام 2022 إلى أن كل  درجة مئوية واحدة (1.8  درجة فهرنهايت) من الاحترار العالمي ستؤدي إلى 0.04  درجة مئوية (0.072  درجة فهرنهايت) و0.11  درجة مئوية (0.20  درجة فهرنهايت) نتيجة الذوبان المفاجئ بحلول عامي 2100 و2300 على التوالي. وعند بلوغ الاحترار العالمي حوالي 4  درجات مئوية (7.2  درجة فهرنهايت)، قد يحدث انهيار مفاجئ (خلال حوالي 50 عامًا) وواسع النطاق لمناطق التربة الصقيعية، مما ينتج عنه احترار إضافي يتراوح بين 0.2 و0.4  درجة مئوية (0.36 و0.72  درجة فهرنهايت). [ 75 ] [ 76 ]

وجدت دراسة نُشرت عام 2024 في مجلة Nature Climate Change أن التعرية الساحلية في القطب الشمالي، والناتجة عن ذوبان التربة الصقيعية، تقلل من قدرة المحيط على امتصاص ثاني أكسيد الكربون، مما يؤدي إلى حدوث تفاعلات إضافية بين الكربون والمناخ في المنطقة. [ 77 ]

ردود الفعل طويلة الأمد

الجليد

يُساهم فقدان البياض من المناطق الجليدية الرئيسية على الأرض في زيادة الاحترار: القيم الموضحة هي للاحترار الأولي البالغ 1.5 درجة مئوية (2.7 درجة فهرنهايت) . [ 43 ] يتطلب فقدان الغطاء الجليدي بالكامل عدة آلاف من السنين: بينما يمكن أن يحدث فقدان الأغطية الجليدية الأخرى في غضون قرن أو قرنين. [ 58 ] [ 59 ]  

تغطي الصفيحتان الجليديتان المتبقيتان على سطح الأرض، صفيحة غرينلاند الجليدية وصفيحة أنتاركتيكا الجليدية ، أكبر جزيرة في العالم وقارة بأكملها، ويبلغ سمك كل منهما حوالي كيلومترين ( ميل واحد) في المتوسط. [ 78 ] [ 79 ] ونظرًا لهذا الحجم الهائل، فإن استجابتهما للاحترار تُقاس بآلاف السنين، ويُعتقد أنها تحدث على مرحلتين. [ 7 ] : 977  

تتمثل المرحلة الأولى في تأثير ذوبان الجليد على الدورة الحرارية الملحية . ولأن مياه الذوبان عذبة تمامًا، فإنها تُصعّب على الطبقة السطحية من الماء الغوص تحت الطبقات السفلية، مما يُعطّل تبادل الأكسجين والمغذيات والحرارة بين الطبقات. وهذا يُشكّل تغذية راجعة سلبية، تُقدّر أحيانًا بتأثير تبريد قدره 0.2 درجة مئوية (0.36 درجة فهرنهايت) على مدى 1000 عام، مع العلم أن الأبحاث حول هذه الفترات الزمنية محدودة. [ 7 ] : 977 أما التأثير الأطول أمدًا فهو تأثير التغذية الراجعة لبياض الجليد الناتج عن وصول الصفائح الجليدية إلى حالتها النهائية استجابةً لأي تغير في درجة الحرارة على المدى الطويل. وما لم ينعكس الاحترار تمامًا، ستكون هذه التغذية الراجعة إيجابية. [ 7 ] : 977  

يُقدّر أن يؤدي ذوبان الغطاء الجليدي في غرينلاند إلى زيادة الاحتباس الحراري بمقدار 0.13 درجة مئوية (0.23 درجة فهرنهايت) (بمدى يتراوح بين 0.04 و0.06 درجة مئوية)، بينما يُضيف ذوبان الغطاء الجليدي في غرب القارة القطبية الجنوبية 0.05 درجة مئوية (0.09 درجة فهرنهايت) (بمدى يتراوح بين 0.04 و0.06 درجة مئوية)، وذوبان الغطاء الجليدي في شرق القارة القطبية الجنوبية 0.6 درجة مئوية (1.1 درجة فهرنهايت) [ 43 ]. كما سيؤدي ذوبان الغطاء الجليدي في غرينلاند إلى زيادة درجات الحرارة الإقليمية في القطب الشمالي بما يتراوح بين 0.5 درجة مئوية (0.90 درجة فهرنهايت) و 3 درجات مئوية (5.4 درجة فهرنهايت) ، في حين من المرجح أن ترتفع درجة الحرارة الإقليمية في القارة القطبية الجنوبية بمقدار درجة مئوية واحدة (1.8 درجة فهرنهايت) بعد ذوبان الغطاء الجليدي في غرب القارة القطبية الجنوبية، وبمقدار درجتين مئويتين (3.6 درجة فهرنهايت) بعد ذوبان الغطاء الجليدي في شرق القارة القطبية الجنوبية. [ 58 ] [ 59 ]                

تفترض هذه التقديرات أن الاحترار العالمي سيظل عند متوسط ​​1.5 درجة مئوية (2.7 درجة فهرنهايت) . ونظرًا للنمو اللوغاريتمي لتأثير الاحتباس الحراري ، [ 4 ] : ​​80 ، سيكون تأثير فقدان الجليد أكبر عند مستوى الاحترار المنخفض نسبيًا في عشرينيات القرن الحالي، ولكنه سيقل إذا استمر الاحترار نحو مستويات أعلى. [ 43 ] في حين أن غرينلاند والغطاء الجليدي لغرب القارة القطبية الجنوبية مُعرَّضان على الأرجح للذوبان الكامل إذا كان الاحترار طويل الأجل حوالي 1.5 درجة مئوية (2.7 درجة فهرنهايت) ، فإن الغطاء الجليدي لشرق القارة القطبية الجنوبية لن يكون مُعرَّضًا لخطر الاختفاء الكامل إلا عند بلوغ الاحترار العالمي مستويات عالية جدًا تتراوح بين 5 و10 درجات مئوية (9.0-18.0 درجة فهرنهايت). [ 58 ] [ 59 ]      

هيدرات الميثان

هيدرات الميثان أو كلاثرات الميثان هي مركبات متجمدة حيث تُحتبس كمية كبيرة من الميثان داخل بنية بلورية من الماء، مُشكلةً مادة صلبة شبيهة بالجليد . [ 80 ] على سطح الأرض، تتواجد هذه الهيدرات عادةً تحت الرواسب في قيعان المحيطات (على عمق 1100 متر تقريبًا تحت مستوى سطح البحر). [ 81 ] في عام 2008 تقريبًا، ساد قلق بالغ من أن كمية كبيرة من الهيدرات من رواسب ضحلة نسبيًا في القطب الشمالي، وخاصة حول الجرف القاري لشرق سيبيريا ، قد تتحلل بسرعة وتُطلق كميات كبيرة من الميثان، مما قد يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 6 درجات مئوية خلال 80 عامًا. [ 82 ] [ 83 ] تُظهر الأبحاث الحالية أن الهيدرات تتفاعل ببطء شديد مع الاحترار، وأنه من الصعب جدًا على الميثان الوصول إلى الغلاف الجوي بعد تفككه في قاع البحر. [ 84 ] [ 85 ] وبالتالي، لا يُتوقع حدوث أي تأثير "ملحوظ" على درجات الحرارة العالمية في هذا القرن بسبب هيدرات الميثان. [ 8 ] : 677 تشير بعض الأبحاث إلى أن تفكك الهيدرات لا يزال من الممكن أن يتسبب في ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 0.4-0.5 درجة مئوية (0.72-0.90 درجة فهرنهايت) على مدى عدة آلاف من السنين. [ 86 ]      

صياغة حساسية المناخ باستخدام أسلوب التغذية الراجعة القسرية

الأرض نظام ديناميكي حراري تتبع فيه تغيرات درجة الحرارة على المدى الطويل اختلال توازن الطاقة العالمي ( EEI تعني اختلال توازن طاقة الأرض ):

هـهـأنا≡أSR-يالR{\displaystyle EEI\equiv ASR-OLR}

حيث يُمثل ASR الإشعاع الشمسي الممتص ، و OLR الإشعاع الموجي الطويل الصادر من أعلى الغلاف الجوي. عندما تكون قيمة EEI موجبة، يكون النظام في حالة تسخين، وعندما تكون سالبة، يكون النظام في حالة تبريد، وعندما تكون قريبة من الصفر، فلا يوجد تسخين ولا تبريد. تشمل حدود ASR و OLR في هذه المعادلة العديد من الخصائص المعتمدة على درجة الحرارة والتفاعلات المعقدة التي تحكم سلوك النظام. [ 87 ]

لتشخيص هذا السلوك حول حالة توازن مستقرة نسبيًا ، يمكن النظر في اضطراب في EEI كما هو موضح بالرمز Δ. عادةً ما يحدث هذا الاضطراب بسبب قوة إشعاعية ( ΔF ) قد تكون طبيعية أو من صنع الإنسان. تُسمى الاستجابات داخل النظام إما بالعودة نحو الحالة المستقرة، أو بالابتعاد عنها، بالتغذية الراجعة λΔT .

Δهـهـأنا=ΔF+λΔتي{\displaystyle \Delta EEI=\Delta F+\lambda \Delta T}.

التغذية الراجعة هي عملية ديناميكية حرارية بينما الإجبار هو عملية ديناميكية حرارية وفقًا للمبادئ الكلاسيكية .

يمكن تقريب ردود الفعل بشكل جماعي بواسطة المعامل الخطي λ ودرجة الحرارة المضطربة ΔT لأن جميع مكونات λ (المفترض أنها من الدرجة الأولى للعمل بشكل مستقل وإضافي) هي أيضًا دوال لدرجة الحرارة، وإن كانت بدرجات متفاوتة، بحكم تعريف النظام الديناميكي الحراري:

λ=∑أناλأنا=(λwv+λج+λأ+λجج+λص+λلر+...){\displaystyle \lambda =\sum _{i}\lambda _{i}=(\lambda _{wv}+\lambda _{c}+\lambda _{a}+\lambda _{cc}+\lambda _{p}+\lambda _{lr}+...)}.

بعض مكونات التغذية الراجعة التي لها تأثير كبير على مؤشر كفاءة الطاقة هي: wv{\displaystyle wv}=  بخار الماء، ج{\displaystyle c}=  غيوم، أ{\displaystyle a}=  بياض السطح، جج{\displaystyle cc}=  دورة الكربون، ص{\displaystyle p}=  استجابة بلانك، و لر{\displaystyle lr}=  معدل التغير الحراري. يُفهم أن جميع الكميات هي متوسطات عالمية، بينما تُترجم T عادةً إلى درجة الحرارة على السطح نظرًا لأهميتها المباشرة للبشر والعديد من أشكال الحياة الأخرى. [ 20 ]

يتم أحيانًا استبعاد استجابة بلانك السلبية، كونها دالة قوية بشكل خاص لدرجة الحرارة، لإعطاء تعبير بدلالة مكاسب التغذية الراجعة النسبية g i من المكونات الأخرى:

λ=¬λص×(1-∑أنازأنا){\displaystyle \lambda =\neg \lambda _{p}\times (1-\sum _{i}g_{i})}.

على سبيل المثالزwv≈0.5{\displaystyle g_{wv}\approx 0.5}بالنسبة لتأثير بخار الماء.

في سياق النمذجة والتحليل العددي الحديث للمناخ، يُعدّ استخدام الصيغة الخطية محدودًا. ومن بين استخداماتها تشخيص القوة النسبية لآليات التغذية الراجعة المختلفة. ومن ثمّ، يتم الحصول على تقدير لحساسية المناخ للتأثيرات الخارجية في حالة بقاء صافي التغذية الراجعة سالبًا، ووصول النظام إلى حالة توازن جديدة ( ΔEEI=0 ) بعد مرور فترة زمنية معينة: [ 18 ] : 19-20

Δتي=ΔFλص×(1-∑أنازأنا){\displaystyle \Delta T={\frac {\Delta F}{\lambda _{p}\times (1-\sum _{i}g_{i})}}}.

الآثار المترتبة على سياسة المناخ

رسم بياني يوضح خمسة تقديرات تاريخية لحساسية المناخ عند التوازن من قبل الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ
تقديرات تاريخية لحساسية المناخ من تقييمات الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ. قدمت التقارير الثلاثة الأولى نطاقًا محتملاً نوعيًا، بينما قامت التقارير الثلاثة التالية بتحديده كميًا رسميًا، بإضافة نطاق محتمل يزيد عن 66% (باللون الأزرق الداكن). [ 88 ] [ 4 ] : ​​96 يعتمد هذا الغموض بشكل أساسي على التغذية الراجعة. [ 9 ] [ 10 ]

يُؤثر عدم اليقين بشأن تأثيرات تغير المناخ على سياسات المناخ. فعلى سبيل المثال، قد يؤثر عدم اليقين بشأن تأثيرات دورة الكربون على أهداف خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ( التخفيف من آثار تغير المناخ ). [ 89 ] غالبًا ما تستند أهداف الانبعاثات إلى مستوى استقرار مستهدف لتركيزات غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي، أو إلى هدف للحد من الاحترار العالمي إلى مستوى معين. ويتطلب كلا الهدفين (التركيزات أو درجات الحرارة) فهمًا للتغيرات المستقبلية في دورة الكربون. [ 8 ] : 678

إذا أخطأت النماذج في توقعاتها للتغيرات المستقبلية في دورة الكربون، فقد لا يتم تحقيق أهداف التركيز أو درجة الحرارة. على سبيل المثال، إذا قللت النماذج من تقدير كمية الكربون المنبعثة في الغلاف الجوي نتيجةً لتأثيرات التغذية الراجعة الإيجابية (مثل ذوبان التربة الصقيعية)، فقد تقلل أيضًا من تقدير حجم تخفيضات الانبعاثات اللازمة لتحقيق هدف التركيز أو درجة الحرارة. [ 8 ] : 678 [ 90 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "(أ) التغذية الراجعة في النظام المناخي / (ب) التغذية الراجعة المناخية لدورة الكربون" . IPCC.ch. الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ. نوفمبر 2022. مؤرشف من الأصل في 2 مايو 2024.AR6 WG1 ملخص فني الشكل TS-17.
  2. ١ ٢ ٣ ٤ الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، ٢٠٢١: الملحق السابع: مسرد المصطلحات [ماثيوز، جيه بي آر، في. مولر، آر. فان ديمين، جيه إس فوجليستفدت، في. ماسون-ديلموت، سي. مينديز، إس. سيمينوف، إيه. ريزينجر (محررون)]. في تغير المناخ ٢٠٢١: الأساس العلمي الفيزيائي. مساهمة الفريق العامل الأول في التقرير التقييمي السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ [ماسون-ديلموت، في.، بي. تشاي، إيه. بيراني، إس إل كونورز، سي. بيان، إس. بيرجر، إن. كود، واي. تشين، إل. جولدفراب، إم آي جوميس، إم. هوانج، كيه. ليتزل، إي. لونوي، جيه بي آر ماثيوز، تي كيه مايكوك، تي. ووترفيلد، أو. يليكجي، آر. يو، وبي. تشو (محررون)]. مطبعة جامعة كامبريدج، كامبريدج، المملكة المتحدة ونيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية، الصفحات 2215-2256، doi:10.1017/9781009157896.022 .
  3. 1 2 3 الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (2021). "ملخص لصناع السياسات" (ملف PDF) . الأسس العلمية الفيزيائية . مساهمة الفريق العامل الأول في التقرير التقييمي السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ. ص 40. ISBN  978-92-9169-158-6.
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 آرياس، باولا أ.؛ بيلوين، نيكولاس؛ كوبولا، إريكا؛ جونز، ريتشارد ج.؛ كرينر، جيرهارد (2021). ملخص فني (PDF) . تغير المناخ 2021: الأسس العلمية الفيزيائية. مساهمة الفريق العامل الأول في التقرير التقييمي السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (تقرير). مطبعة جامعة كامبريدج، كامبريدج، المملكة المتحدة ونيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة. الصفحات 35-144 . doi : 10.1017/9781009157896.009 . مؤرشف من النسخة الأصلية (PDF) في 21 يوليو 2022. 
  5. كانغ ، سارة م.؛ سيبي، باولو؛ يو، يو؛ كانغ، إن-سيك (24 أغسطس 2023). " تأثيرات التغذية الراجعة المناخية العالمية الحديثة المتحكم بها بواسطة تبريد المحيط الجنوبي" . مجلة نيتشر للعلوم الجيولوجية . 16 (9): 775-780 . Bibcode : 2023NatGe..16..775K . doi : 10.1038/s41561-023-01256-6 . hdl : 10044/1/106429 . تكون صافية التغذية الراجعة المناخية سلبية لأن النظام المناخي يعمل على مواجهة التأثيرات الخارجية؛ وإلا لكان النظام غير مستقر.
  6. ↑ نطاق تقرير التقييم الخامس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ: القضايا الشاملة (ملف PDF) . الدورة الحادية والثلاثون للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، بالي، 26-29 أكتوبر/تشرين الأول 2009 (التقرير). مؤرشف ( ملف PDF) من الأصل في 9 نوفمبر/تشرين الثاني 2009. تم الاطلاع عليه في 24 مارس/آذار 2019. على سبيل المثال، يبدو أن "ظاهرة الاحتباس الحراري الجامح" - المشابهة لكوكب الزهرة - لا تكاد توجد فرصة لحدوثها بفعل الأنشطة البشرية.
  7. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 فورستر، ب.؛ ستورلفمو، ت.؛ أرمور، ك.؛ كولينز، و.؛ دوفريسن، ج.-ل.؛ فريم، د.؛ لونت، د.ج.؛ موريتسن، ت.؛ واتانابي، م.؛ وايلد، م.؛ تشانغ، هـ. (2021). ماسون-ديلموت، ف.؛ تشاي، ب.؛ بيراني، أ.؛ كونورز، س.ل.؛ بيان، س.؛ بيرغر، س.؛ كود، ن.؛ تشين، ي.؛ غولدفراب، ل. (محررون). الفصل 7: ميزانية طاقة الأرض، وردود الفعل المناخية، والحساسية المناخية (ملف PDF) . تغير المناخ 2021: الأسس العلمية الفيزيائية. مساهمة الفريق العامل الأول في التقرير التقييمي السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (تقرير). مطبعة جامعة كامبريدج، كامبريدج، المملكة المتحدة ونيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة. الصفحات 923-1054 . doi : 10.1017/9781009157896.009 . 
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 كاناديل، جي جي؛ مونتيرو، الدورة الشهرية. كوستا، MH. كوتريم دا كونها، L.؛ كوكس، مساء؛ إليسيف، أ.ف. هنسون، س. إيشي، م. جاكارد، س. كوفن، C .؛ لوهيلا، أ. باترا، بي كيه؛ بياو، س.؛ روجيلج، J.؛ سيمبونغاني، س.؛ زاهلي، س.؛ زيكفيلد، ك. (2021). ماسون-ديلموت، ف؛ تشاي، ب. بيراني، أ.؛ كونورز، إس إل؛ بيان، C .؛ بيرغر، S .؛ كود، ن.؛ تشن، Y.؛ غولدفارب، L. (محرران). الفصل الخامس: الكربون العالمي والدورات والتغذية الراجعة البيوجيوكيميائية الأخرى (PDF) . تغير المناخ 2021: أساس العلوم الفيزيائية. مساهمة الفريق العامل الأول في التقرير التقييمي السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (تقرير). مطبعة جامعة كامبريدج، كامبريدج، المملكة المتحدة ونيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة. الصفحات 673-816 . doi : 10.1017/9781009157896.007 . 
  9. زيلينكا ، دكتوراه في الطب؛ مايرز، تي إيه؛ مكوي، دي تي؛ بو-تشيدلي، إس؛ كالدويل، بي إم؛ سيبي، بي؛ كلاين، إس إيه؛ تايلور، كي إي (2020). " أسباب الحساسية المناخية العالية في نماذج CMIP6" . رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 47 (1) e2019GL085782. Bibcode : 2020GeoRL..4785782Z . doi : 10.1029/2019GL085782 . hdl : 10044/1/76038 . ISSN 1944-8007 . 
  10. ١ ٢ ٣ "زيادة الاحترار في أحدث جيل من نماذج المناخ يُرجح أن يكون سببها السحب: التمثيلات الجديدة للسحب تجعل النماذج أكثر حساسية لثاني أكسيد الكربون" . ساينس ديلي . ٢٤ يونيو ٢٠٢٠. مؤرشف من الأصل في ٢٦ يونيو ٢٠٢٠. تم الاطلاع عليه في ٢٦ يونيو ٢٠٢٠ .
  11. 1 2 جونسون، سكوت (17 سبتمبر 2019). "لا يُعرف أن ارتفاع درجة الحرارة بمقدار درجتين مئويتين يمثل "نقطة اللاعودة"، كما يدعي جوناثان فرانزن" . ساينس فيدباك . كلايمت فيدباك . تم الاطلاع عليه في 16 سبتمبر 2024 .
  12. 1 2 "دراسة الأرض كنظام متكامل" . nasa.gov . ناسا. 2016. مؤرشف من الأصل في 2 نوفمبر 2016.
  13. ↑ "تغير المناخ وحلقات التغذية الراجعة" (ملف PDF) . الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA). مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 25 يوليو 2023.
  14. ↑ المجلس الوطني للبحوث الأمريكي (2012)، تغير المناخ: الأدلة والآثار والخيارات / ما مدى تأثير الأنشطة البشرية على ارتفاع درجة حرارة الأرض ، المجلس الوطني للبحوث الأمريكي (US NRC)صفحة 9. متوفر أيضًا بصيغة PDF. مؤرشف بتاريخ 20 فبراير 2013 على موقع Wayback Machine.
  15. ↑ لاكيس، أندرو (أكتوبر 2010). " ثاني أكسيد الكربون : منظم الحرارة الذي يتحكم في درجة حرارة الأرض" . ناسا . مؤرشف من الأصل في 20 أكتوبر 2010.
  16. ↑ فون شوكمان، كارينا؛ مينيير، أودري؛ غيس، فلورا؛ كويستا-فاليرو، فرانسيسكو خوسيه؛ كيرشنغاست، غوتفريد؛ أدوسوميلي، سوشيل؛ سترانيو، فلاميتا؛ وآخرون . (17 أبريل 2023). "الحرارة المخزنة في نظام الأرض 1960-2020: أين تذهب الطاقة؟" . بيانات علوم نظام الأرض . 15 (4): 1675-1709. نُسخت المادة من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 International . Bibcode : 2023ESSD...15.1675V . doi : 10.5194/essd-15-1675-2023 . hdl : 20.500.11850/619535 . 
  17. 1 2 3 يانغ، زونغ ليانغ. "الفصل الثاني: توازن الطاقة العالمي" (ملف PDF) . جامعة تكساس . تاريخ الاسترجاع: 15 فبراير 2010 .
  18. 1 2 لجنة المجلس الوطني للبحوث المعنية بتأثيرات تغير المناخ (2003). فهم تأثيرات تغير المناخ (تنزيل مجاني بصيغة PDF) . واشنطن العاصمة، الولايات المتحدة: مطبعة الأكاديميات الوطنية. doi : 10.17226/10850 . ISBN 978-0-309-09072-8.
  19. 1 2 3 4 كرونين، تيموثي دبليو؛ دوتا، إيشير (17 يوليو 2023). "ما مدى فهمنا لتأثير بلانك؟" . مجلة التطورات في نمذجة أنظمة الأرض . 15 (7) e2023MS003729: 1-19 . Bibcode : 2023JAMES..1503729C . doi : 10.1029/2023MS003729 .
  20. بوني ، ساندرينا؛ كولمان، روبرت؛ كاتسوف، فلاديمير م.؛ ألان ، ريتشارد ب.؛ بريثرتون، كريستوفر س.؛ دوفريسن، جان لويس؛ هول، أليكس؛ هاليجات، ستيفان؛ هولاند، ماريكا م.؛ إنجرام، ويليام؛ راندال، ديفيد أ.؛ سودين، برايان ج.؛ تسيليوسيس، جورج؛ ويب، مارك ج. (1 أغسطس 2006). " ما مدى فهمنا وتقييمنا لعمليات التغذية الراجعة لتغير المناخ؟" . مجلة المناخ . 19 (15): 3445-3482 . Bibcode : 2006JCli...19.3445B . doi : 10.1175/JCLI3819.1 .راجع الملحقين أ و ب للاطلاع على مراجعة أكثر تفصيلاً لهذه التركيبة والتركيبات المماثلة.
  21. ↑ "ناسا: العوامل المناخية والاحترار العالمي" . 14 يناير 2009. مؤرشف من الأصل في 18 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه في 20 أبريل 2014 .
  22. ↑ بيرن، مايكل ب.؛ أوغورمان، بول أ. (23 أبريل 2018). "اتجاهات درجة الحرارة والرطوبة في القارات مرتبطة ارتباطًا مباشرًا بارتفاع درجة حرارة المحيطات" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 115 (19): 4863-4868 . Bibcode : 2018PNAS..115.4863B . doi : 10.1073/pnas.1722312115 . PMC 5948989. PMID 29686095 .  
  23. ↑ "مجلة ساينس، ١٩ فبراير ٢٠٠٩" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ ١٤ يوليو ٢٠١٠. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢ سبتمبر ٢٠١٠ .
  24. بونان ، ديفيد ب.؛ فيلدل، نيكول؛ سايلر، نيكولاس؛ كاي، جينيفر إي.؛ أرمور، كايل سي.؛ أيزنمان، إيان؛ رو، جيرارد هـ. (8 فبراير 2024). "تأثيرات التغذية الراجعة المناخية على التغيرات الهيدرولوجية الإقليمية في ظل الاحتباس الحراري" . رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 51 (3) e2023GL106648. Bibcode : 2024GeoRL..5106648B . doi : 10.1029/2023GL106648 .
  25. ↑ جاكوبسون، مارك زاكاري (2005). أساسيات نمذجة الغلاف الجوي ( الطبعة الثانية). مطبعة جامعة كامبريدج . ISBN  978-0-521-83970-9.
  26. ↑ أهرنز، سي. دونالد (2006). علم الأرصاد الجوية اليوم ( الطبعة الثامنة). دار نشر بروكس/كول. رقم ISBN  978-0-495-01162-0.
  27. ↑ "مقدمة في ديناميكيات المناخ ونمذجة المناخ - تأثيرات بخار الماء ومعدل التغير الحراري" . www.climate.be . تاريخ الاطلاع: 28 أغسطس 2023 .
  28. 1 2 أرمور، كايل سي .؛ بيتز، سيسيليا إم.؛ رو، جيرارد إتش. (1 يوليو 2013). "حساسية المناخ المتغيرة مع الزمن من خلال التغذية الراجعة الإقليمية". مجلة المناخ . 26 (13): 4518-4534 . Bibcode : 2013JCli...26.4518A . doi : 10.1175/jcli-d-12-00544.1 . hdl : 1721.1/87780 . S2CID 2252857 . 
  29. ^ غوس ، هيوز. كاي، جنيفر E.؛ درع، كايل C.؛ بوداس سالسيدو، أليخاندرو؛ تشيفر، هيلين؛ دوكييه، ديفيد؛ جونكو، الكسندرا؛ كوشنر، بول ج.؛ ليكومت، أوليفييه؛ ماسونيت، فرانسوا؛ بارك، هيو سيوك؛ بيثان، فيليكس؛ سفينسون، غونيلا؛ فانكوبينول ، مارتن (15 مايو 2018). “قياس ردود الفعل المناخية في المناطق القطبية” . اتصالات الطبيعة . 9 (1): 1919. بيب كود : 2018NatCo...9.1919G . دوى : 10.1038/s41467-018-04173-0 . بمك 5953926 . بميد 29765038 .  
  30. ↑ هان، إل سي؛ أرمور، كي سي؛ باتيستي، دي إس؛ دونوهو، إيه؛ باولينغ، إيه جي؛ بيتز، سي إم (28 أغسطس 2020). "ارتفاع القارة القطبية الجنوبية يُحرك عدم التماثل بين نصفي الكرة الأرضية في مناخ معدل التغير القطبي والتغذية الراجعة" . رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 47 (16) e88965. Bibcode : 2020GeoRL..4788965H . doi : 10.1029/2020GL088965 . S2CID 225410590 . 
  31. ↑ ديزر، كلارا؛ والش، جون إي؛ تيميلين، مايكل إس. (1 فبراير 2000). "تقلبات الجليد البحري في القطب الشمالي في سياق اتجاهات دوران الغلاف الجوي الحديثة". مجلة المناخ . 13 (3): 617-633 . Bibcode : 2000JCli...13..617D . CiteSeerX 10.1.1.384.2863 . doi : 10.1175/1520-0442(2000)013 < 0617:ASIVIT > 2.0.CO ; 2 . 
  32. ↑ تريوت، هـ. لي؛ هانسن، ج.؛ رينو، د.؛ جوزيل، ج.؛ لوريوس، س. (سبتمبر 1990). "سجل اللب الجليدي: حساسية المناخ والاحترار المستقبلي الناتج عن غازات الاحتباس الحراري". مجلة نيتشر . 347 (6289): 139-145 . رمز Bibcode : 1990Natur.347..139L . doi : 10.1038/347139a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 4331052 .  
  33. ↑ دي فريس، فيليب؛ ستاك، توبياس؛ روغنشتاين، جيريمي كيفز؛ غودمان، جيسون؛ بروفكين، فيكتور (14 مايو 2021). "قد تكون تأثيرات تساقط الثلوج على البياض قد أدت إلى ذوبان الجليد عن الأرض المتجمدة بدءًا من خطوط العرض المتوسطة" . مجلة اتصالات الأرض والبيئة . 2 (1): 91. رمز Bibcode : 2021ComEE...2...91D . doi : 10.1038/s43247-021-00160-4 .
  34. 1 2 بيستون، كريستينا؛ أيزنمان، إيان؛ راماناثان، فيرابادران (2019). "التسخين الإشعاعي للمحيط المتجمد الشمالي الخالي من الجليد" . رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 46 (13): 7474-7480 . Bibcode : 2019GeoRL..46.7474P . doi : 10.1029/2019GL082914 . ISSN 1944-8007 . S2CID 197572148 .  
  35. ^ رانتانين، ميكا. كاربيشكو، أليكسي يو؛ ليبونين، أنتي؛ نوردلينج، كالي؛ هيفارينين، أوتو؛ روستينوجا، كيمو؛ فيهاما، تيمو؛ آري لاكسونن (11 أغسطس 2022). "لقد ارتفعت درجة حرارة القطب الشمالي بمعدل أسرع بأربع مرات تقريبًا من الكرة الأرضية منذ عام 1979" . اتصالات الأرض والبيئة . 3 (1): 168. بيب كود : 2022ComEE...3..168R . دوى : 10.1038/s43247-022-00498-3 . اتش دي ال : 11250/3115996 . ISSN 2662-4435 . S2CID 251498876 .  
  36. ↑ داي، أيغوو؛ لو، ديهاي؛ سونغ، ميرونغ؛ ليو، جيبينغ (10 يناير 2019). "تضخيم القطب الشمالي ناتج عن فقدان الجليد البحري في ظل زيادة ثاني أكسيد الكربون " . نيتشر كوميونيكيشنز . 10 ( 1): 121. Bibcode : 2019NatCo..10..121D . doi : 10.1038/s41467-018-07954-9 . PMC 6328634. PMID 30631051 .  
  37. ↑ سينغ، هانسي أ.؛ بولفاني، لورينزو م. (10 يناير 2020). "انخفاض حساسية مناخ القارة القطبية الجنوبية بسبب تضاريس الغطاء الجليدي العالي" . مجلة npj لعلوم المناخ والغلاف الجوي . 3 (1): 39. Bibcode : 2020npCAS...3...39S . doi : 10.1038/s41612-020-00143-w . S2CID 222179485 . 
  38. ↑ ستيج، إريك؛ شنايدر، ديفيد؛ رذرفورد، سكوت؛ مان، مايكل إي؛ كوميسو، جوزفينو؛ شينديل، درو (1 يناير 2009). "ارتفاع درجة حرارة سطح الغطاء الجليدي في القطب الجنوبي منذ السنة الجيوفيزيائية الدولية 1957" . منشورات كلية الآداب والعلوم .
  39. ^ شين، ميجياو؛ لي شيتشن. ستامرجون ، شارون إي. كاي، ونجو؛ تشو، جيانغ؛ تيرنر، جون. كليم ، كايل ر. سونغ، تشينتاو؛ وانغ، ونزهو؛ هو ، يورونج (17 مايو 2023). “تحول واسع النطاق في اتجاهات درجة الحرارة في القطب الجنوبي”. ديناميات المناخ . 61 ( 9– 10): 4623– 4641. بيب كود : 2023ClDy...61.4623X . دوى : 10.1007/s00382-023-06825-4 . S2CID 258777741 . 
  40. ↑ ستيج، إريك؛ شميدت، جافين (4 ديسمبر 2004). "تبريد القطب الجنوبي، هل هو احترار عالمي؟" . RealClimate . تم الاسترجاع في 20 يناير 2008 .
  41. ↑ ريهيلا، أكو؛ برايت، رايان م.؛ أنتيلا، كاتي (28 أكتوبر 2021). "التعزيز الأخير لتأثير ارتداد البياض الثلجي والجليدي الناتج عن فقدان الجليد البحري في القطب الجنوبي". مجلة نيتشر للعلوم الجيولوجية . 14 (11): 832-836 . Bibcode : 2021NatGe..14..832R . doi : 10.1038/s41561-021-00841-x . hdl : 11250/2830682 .
  42. ↑ أندري، أوليفييه؛ بينتانيا، ريتشارد؛ هازليجر، ويلكو (1 يناير 2017). "التغيرات الزمنية في تأثير ارتداد البياض السطحي في القطب الشمالي وعلاقتها بالموسمية في الجليد البحري" . مجلة المناخ . 30 (1): 393-410 . Bibcode : 2017JCli...30..393A . doi : 10.1175/JCLI-D-15-0849.1 .
  43. وندرلينغ، نيكو؛ ويليت، ماتيو؛ دونغيس، جوناثان ف.؛ وينكلمان، ريكاردا (27 أكتوبر 2020). " الاحتباس الحراري الناتج عن فقدان الكتل الجليدية الكبيرة والجليد البحري الصيفي في القطب الشمالي". نيتشر كوميونيكيشنز . 10 ( 1 ) : 5177. Bibcode : 2020NatCo..11.5177W . doi : 10.1038/s41467-020-18934-3 . PMC 7591863. PMID 33110092 .  
  44. ↑ سليد، آن؛ ليكويير، تريستان س. (2 ديسمبر 2021). "صورة أكثر غيومًا لتأثيرات الجليد على البياض في نماذج CMIP6" . مجلة فرونتيرز إن إيرث ساينس . 9 769844: 1067. Bibcode : 2021FrEaS...9.1067S . doi : 10.3389/feart.2021.769844 .
  45. ↑ ماكيم، بريت؛ بوني، ساندرينا؛ دوفريسن، جان لويس (1 أبريل 2024). "تأثير ضعيف لمساحة سحابة السندان مُقترح من خلال قيود فيزيائية ورصدية" . مجلة نيتشر للعلوم الجيولوجية . 17 (5): 392-397 . Bibcode : 2024NatGe..17..392M . doi : 10.1038/s41561-024-01414-4 .
  46. ↑ ستيفنز، غرايم ل. (2005-01-01). "تأثيرات السحب في النظام المناخي: مراجعة نقدية". مجلة المناخ . 18 (2): 237-273 . Bibcode : 2005JCli...18..237S . CiteSeerX 10.1.1.130.1415 . doi : 10.1175/JCLI-3243.1 . ISSN 0894-8755 . S2CID 16122908 .   
  47. ↑ «تسبب تلوث الهباء الجوي في عقود من التعتيم العالمي» . الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي . ١٨ فبراير ٢٠٢١. مؤرشف من الأصل في ٢٧ مارس ٢٠٢٣. تم الاطلاع عليه في ١٨ ديسمبر ٢٠٢٣ .
  48. ↑ مكوي، دانيال ت.؛ فيلد، بول؛ غوردون، هاميش؛ إلساسر، غريغوري س.؛ غروسفينور، دانيال ب. (6 أبريل 2020). "فك تشابك السببية في تعديلات الهباء الجوي والسحب في خطوط العرض المتوسطة" . كيمياء وفيزياء الغلاف الجوي . 20 (7): 4085-4103 . Bibcode : 2020ACP....20.4085M . doi : 10.5194/acp-20-4085-2020 .
  49. ↑ تشو، جيانغ؛ بولسن، كريستوفر جيه؛ أوتو-بليسنر، بيت إل. (30 أبريل 2020). "حساسية مناخية عالية في نموذج CMIP6 غير مدعومة بالمناخ القديم" . مجلة نيتشر لتغير المناخ . 10 (5): 378-379 . Bibcode : 2020NatCC..10..378Z . doi : 10.1038/s41558-020-0764-6 .
  50. ↑ إريكسون، جيم (30 أبريل 2020). "بعض أحدث نماذج المناخ تقدم توقعات عالية بشكل غير واقعي للاحترار المستقبلي" . Phys.org . تم الاطلاع عليه في 12 مايو 2024. لكن نموذج CESM2 توقع أن تتجاوز درجات حرارة اليابسة في العصر الإيوسيني المبكر 55 درجة مئوية (131 فهرنهايت) في المناطق الاستوائية، وهو أعلى بكثير من درجة الحرارة التي تتحملها عملية التمثيل الضوئي للنباتات، مما يتعارض مع الأدلة الأحفورية. في المتوسط، توقع النموذج أن تكون درجات حرارة سطح الأرض أعلى بمقدار 6 درجات مئوية (11 فهرنهايت) على الأقل من التقديرات المستندة إلى الأدلة الجيولوجية.
  51. ↑ فوسن، بول (4 مايو 2022). "استخدام نماذج مناخية "ساخنة جدًا" يبالغ في آثار الاحتباس الحراري" . مجلة ساينس . تاريخ الاطلاع: 12 مايو 2024. لكن في جولة CMIP6 لعام 2019، كانت حساسية 10 من أصل 55 نموذجًا أعلى من 5 درجات مئوية، وهو اختلاف كبير. وتتعارض هذه النتائج أيضًا مع دراسة رائدة تجنبت نتائج النمذجة العالمية، واعتمدت بدلًا من ذلك على سجلات المناخ القديم والرصد لتحديد حساسية مناخ الأرض. ووجدت الدراسة أن القيمة تتراوح بين 2.6 درجة مئوية و3.9 درجة مئوية.
  52. ↑ غريغوري، جيه إم؛ جونز، سي دي؛ كادول، بي؛ فريدلينغشتاين، بي (2009). "قياس تأثيرات دورة الكربون" . مجلة المناخ . 22 (19): 5232-5250 . Bibcode : 2009JCli...22.5232G . doi : 10.1175/2009JCLI2949.1 .
  53. ↑ ميهل، جي إيه؛ وآخرون ، "الفصل 10: توقعات المناخ العالمي" ، القسم 10.5.4.6: ملخص لتوقعات درجة الحرارة العالمية في عام 2100 ، مؤرشف من الأصل بتاريخ 2018-11-04 ، تم استرجاعه بتاريخ 2013-02-01 ، في: تغير المناخ 2007: الأسس العلمية الفيزيائية. مساهمة الفريق العامل الأول في التقرير التقييمي الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ [سولومون، س.، د. كين، م. مانينغ، ز. تشين، م. ماركيز، ك. ب. أفريت، م. تيغنور، وهـ. ل. ميلر (محررون)]. مطبعة جامعة كامبريدج، كامبريدج، المملكة المتحدة ونيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية.
  54. ↑ سولومون، س.؛ د. كين؛ م. مانينغ؛ ز. تشين؛ م. ماركيز؛ ك. ب. أفريت؛ م. تيغنور؛ هـ. ل. ميلر، محرران (2007). "TS.6.4.3 التوقعات العالمية: أوجه عدم اليقين الرئيسية" . مساهمة الفريق العامل الأول في التقرير التقييمي الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ . مطبعة جامعة كامبريدج. مؤرشف من الأصل في 3 نوفمبر 2018. تم الاطلاع عليه في 1 فبراير 2013 .
  55. ↑ نوبري، كارلوس؛ لوفجوي، توماس إي . (2018-02-01). "نقطة تحول الأمازون" . ساينس أدفانسز . 4 (2) eaat2340. Bibcode : 2018SciA....4.2340L . doi : 10.1126/sciadv.aat2340 . ISSN 2375-2548 . PMC 5821491. PMID 29492460 .   
  56. ^ راميج ، أنجا. وانغ إرلاندسون، لان؛ ستال، آري؛ سامبايو، جيلفان؛ مونتادي، فنسنت؛ هيروتا، مارينا؛ باربوسا، هنريكي إم جي؛ شلوسنر، كارل فريدريش. زيمب ، دلفين كلارا (2017/03/13). "خسارة غابات الأمازون المتضخمة ذاتيًا بسبب ردود الفعل على الغطاء النباتي والغلاف الجوي" . اتصالات الطبيعة . 8 14681. بيب كود : 2017NatCo...814681Z . دوى : 10.1038/ncomms14681 . ISSN 2041-1723 . بمك 5355804 . بميد 28287104 .   
  57. ↑ "دورات التغذية الراجعة: ربط الغابات والمناخ وأنشطة استخدام الأراضي" . مركز وودز هول للأبحاث . مؤرشف من الأصل بتاريخ 25 أكتوبر 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 ديسمبر 2007 .
  58. 1 2 3 4 أرمسترونغ مكاي، ديفيد؛ أبرامز، جيسي؛ وينكلمان، ريكاردا؛ ساكشيفسكي، بوريس؛ لورياني، سينا؛ فيتزر، إنجو؛ كورنيل، سارة؛ روكستروم، يوهان؛ ستال، آري؛ لينتون، تيموثي (9 سبتمبر 2022). " تجاوز الاحتباس الحراري العالمي 1.5 درجة مئوية قد يؤدي إلى نقاط تحول مناخية متعددة" . مجلة ساينس . 377 (6611) eabn7950. doi : 10.1126/science.abn7950 . hdl : 10871/131584 . ISSN 0036-8075 . PMID 36074831. S2CID 252161375 .   
  59. 1 2 3 4 أرمسترونغ ماكاي، ديفيد (9 سبتمبر 2022). "تجاوز الاحتباس الحراري العالمي 1.5 درجة مئوية قد يؤدي إلى نقاط تحول مناخية متعددة - شرح الورقة البحثية" . climatetippingpoints.info . تم ​​الاطلاع عليه في 2 أكتوبر 2022 .
  60. ↑ جووس، ف.؛ روث، ر.؛ فوجليستفدت، ج.س.؛ بيترز، ج.ب.؛ إنتينغ، إ.ج.؛ وآخرون . (8 مارس 2013). "ثاني أكسيد الكربون ووظائف استجابة النبض المناخي لحساب مقاييس غازات الاحتباس الحراري: تحليل متعدد النماذج" . كيمياء وفيزياء الغلاف الجوي . 13 (5): 2793-2825. نُسخت المادة من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 3.0 Unported . doi : 10.5194/acpd-12-19799-2012 . hdl : 20.500.11850/58316 . 
  61. ↑ آرتشر، ديفيد (2005). "مصير ثاني أكسيد الكربون الناتج عن الوقود الأحفوري عبر الزمن الجيولوجي" (ملف PDF) . مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 110 (C9) 2004JC002625: C09S05. Bibcode : 2005JGRC..110.9S05A . CiteSeerX 10.1.1.364.2117 . doi : 10.1029/2004JC002625 . 
  62. ^ سيجوردور ر. جيسلاسون. إريك هـ. أولكرز؛ إيديس س. إيريكسدوتير؛ مارين آي. كاردجيلوف؛ جودرون جيسلادوتر؛ بيرجور سيجفسون؛ أرني سنوراسون؛ سفيرير إلفسين؛ جورون هارداردوتير؛ بيتر تورساندر؛ نيلز أوسكارسون (2009). “دليل مباشر على ردود الفعل بين المناخ والتجوية”. رسائل علوم الأرض والكواكب . 277 ( 1 – 2): 213 – 222. بيب كود : 2009E & PSL.277..213G . دوى : 10.1016/j.epsl.2008.10.018 .
  63. ↑ "دورة الكربون - علوم الأرض - فيجن ليرنينج" . فيجن ليرنينج .
  64. ↑ «مقدمة: الذوبان الطويل: كيف يُغيّر البشر مناخ الأرض خلال المئة ألف سنة القادمة» بقلم ديفيد آرتشر . princeton.edu . مؤرشف من الأصل بتاريخ 4 يوليو 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 أغسطس 2010 .
  65. ↑ هيل، ك. (25 أبريل 2016). "دراسة: تخصيب الأرض بثاني أكسيد الكربون" . ناسا . تاريخ الاسترجاع: 27 ديسمبر 2020 .
  66. ↑ ريبو، م. إي؛ سوسيلوتو، س.؛ ليند، س. إي؛ جوكينين، س.؛ إلساكوف، ف.؛ بيازي، س.؛ فيرتانين، ت.؛ مارتيكاينين، ب. ج. (2009). "انبعاثات كبيرة من أكسيد النيتروز من تربة الخث المتجمدة في التندرا". مجلة نيتشر للعلوم الجيولوجية . 2 (3): 189. رمز Bibcode : 2009NatGe...2..189R . doi : 10.1038/ngeo434 .
  67. ↑ كايتلين ماكديرموت-ميرفي (2019). "ليس موضوعًا للمزاح" . جريدة هارفارد . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يوليو 2019 .
  68. ↑ سيمو، ر.؛ داكس، ج. (2002). "انبعاثات ثنائي ميثيل الكبريتيد من المحيطات العالمية المتوقعة من البيانات البيوجيوفيزيائية" . دورات البيوجيوكيميائية العالمية . 16 (4): 1018. Bibcode : 2002GBioC..16.1018S . doi : 10.1029/2001GB001829 . S2CID 129266687 . 
  69. ^ دين ، جوشوا ف. ميدلبورغ، جاك J .؛ روكمان، توماس. آيرتس، رين؛ بلاو، لوك ج. إيجر ماتياس. جيتن، مايك إس إم؛ دي يونج ، أنيك إي . مايزل، أوفي هـ. (2018). “ردود فعل الميثان على نظام المناخ العالمي في عالم أكثر دفئًا” . تقييمات الجيوفيزياء . 56 (1): 207– 250. بيب كود : 2018RvGeo..56..207D . دوى : 10.1002/2017RG000559 . اتش دي ال : 1874/366386 .
  70. ↑ تشو، ييتشو؛ بوردي، كيفن جيه؛ إييس، أوزجي؛ شين، ليدونغ؛ هاربينسلاغر، سارة إف؛ إيفون-دروشيه، غابرييل؛ دومبريل، أليكس جيه؛ تريمر، مارك (29-06-2020). "زيادة غير متناسبة في انبعاثات غاز الميثان من المياه العذبة نتيجة الاحترار التجريبي" . مجلة نيتشر لتغير المناخ . 10 (7): 685-690 . Bibcode : 2020NatCC..10..685Z . doi : 10.1038/s41558-020-0824-y . ISSN 1758-6798 . S2CID 220261158 .  
  71. ↑ جامعة فرجينيا (25 مارس 2011). "دراسة تُظهر أن الغابات الشمالية الروسية تشهد تغيراً في الغطاء النباتي" . ScienceDaily.com . تاريخ الاطلاع: 9 مارس 2018 .
  72. 1 2 3 شور، إدوارد أ.ج.؛ أبوت، بنجامين و.؛ كومان، روزين؛ إرناكوفيتش، جيسيكا؛ أويسكيرشن، يوجيني؛ هوجيليوس، جوستاف؛ جروس، غيدو؛ جونز، ميريام؛ كوفن، تشارلي؛ ليشيك، فيكتور؛ لورانس، ديفيد؛ لورانتي، مايكل م.؛ موريتز، مارغريت؛ أوليفيلدت، ديفيد؛ ناتالي، سوزان؛ رودينهايزر، هايدي؛ سالمون، فيريتي؛ شاديل، كريستينا؛ شتراوس، ينس؛ تريت، كلير؛ توريتسكي، ميريت (2022). "التربة الصقيعية وتغير المناخ: تأثيرات دورة الكربون الناتجة عن ارتفاع درجة حرارة القطب الشمالي". المراجعة السنوية للبيئة والموارد . 47 : 343-371 . Bibcode : 2022ARER...47..343S . doi : 10.1146/annurev-environ-012220-011847 . S2CID 252986002 . 
  73. 1 2 فوكس-كيمبر، ب.، هيويت، هـ. ت.، شياو، س.، أدالغيرسدوتير، ج.، دريفهاوت، س. س.، إدواردز، ت. ل.، غوليدج، ن. ر.، هيمر، م.، كوب، ر. إ.، كرينر، ج.، ميكس، أ.، نوتز، د.، نوفيكي، س.، نورهاتي، إ. س.، رويز، ل.، سالي، ج.-ب.، سلانجن، أ. ب. أ.، ويو، ي.، 2021: الفصل 9: المحيطات والغلاف الجليدي وتغير مستوى سطح البحر . في: تغير المناخ 2021: الأسس العلمية الفيزيائية. مساهمة الفريق العامل الأول في التقرير التقييمي السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ . [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, SL Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, MI Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, JBR Matthews, TK Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. مطبعة جامعة كامبريدج، كامبريدج، المملكة المتحدة ونيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية، الصفحات من 1211 إلى 1362، دوى:10.1017/9781009157896.011.
  74. ↑ شيلنهوبر، هانز يواكيم؛ وينكلمان، ريكاردا؛ شيفر، مارتن؛ لادي، ستيفن جيه؛ فيتزر، إنجو؛ دونجيس، جوناثان إف؛ كروكسيفيكس، ميشيل؛ كورنيل، سارة إي؛ بارنوسكي، أنتوني دي. (2018). "مسارات نظام الأرض في الأنثروبوسين" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 115 (33): 8252-8259 . Bibcode : 2018PNAS..115.8252S . doi : 10.1073/pnas.1810141115 . ISSN 0027-8424 . PMC 6099852. PMID 30082409 .   
  75. ↑ أرمسترونغ مكاي، ديفيد؛ أبرامز، جيسي؛ وينكلمان، ريكاردا؛ ساكشيفسكي، بوريس؛ لورياني، سينا؛ فيتزر، إنجو؛ كورنيل، سارة؛ روكستروم، يوهان؛ ستال، آري؛ لينتون، تيموثي (9 سبتمبر 2022). "تجاوز الاحتباس الحراري العالمي 1.5 درجة مئوية قد يؤدي إلى نقاط تحول مناخية متعددة" . مجلة ساينس . 377 (6611) eabn7950. doi : 10.1126/science.abn7950 . hdl : 10871/131584 . ISSN 0036-8075 . PMID 36074831. S2CID 252161375 .   
  76. ↑ أرمسترونغ مكاي، ديفيد (9 سبتمبر 2022). "تجاوز الاحتباس الحراري العالمي 1.5 درجة مئوية قد يؤدي إلى نقاط تحول مناخية متعددة - شرح الورقة البحثية" . climatetippingpoints.info . تم ​​الاطلاع عليه في 2 أكتوبر 2022 .
  77. ↑ نيلسن، ديفيد م.؛ شيجيني، فاطمة؛ إيلينا، تاتيانا (12 أغسطس 2024). "التأثيرات المناخية الناتجة عن التعرية الساحلية". مجلة نيتشر لتغير المناخ . 14 (9): 899-900 . Bibcode : 2024NatCC..14..899M . doi : 10.1038/s41558-024-02089-w .
  78. ↑ "الصفائح الجليدية" . المؤسسة الوطنية للعلوم. مؤرشف من الأصل بتاريخ 21-09-2022 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14-05-2024 .
  79. ↑ "حول الغطاء الجليدي في جرينلاند" . المركز الوطني لبيانات الثلوج والجليد. 21 نوفمبر 2012.
  80. ↑ هيدرات الغاز: ما هي؟، هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، 31 أغسطس 2009، مؤرشفة من الأصل في 14 يونيو 2012 ، تم استرجاعها في 28 ديسمبر 2014
  81. ↑ هوفمان، روالد (2006). "الغاز القديم، الغاز الجديد" . مجلة ساينتست الأمريكية . 94 (1): 16-18 . doi : 10.1511/2006.57.3476 .
  82. ↑ برويس، بول (17 سبتمبر 2008). "التأثيرات: على عتبة التغيرات المناخية المفاجئة" . مختبر لورانس بيركلي الوطني.
  83. ↑ أوباتا، أتسوكي؛ شيباتا، كيوتاكا (20 يونيو 2012). "تضرر الغلاف الحيوي الأرضي نتيجة الاحترار الشديد بسبب الزيادة السريعة في غاز الميثان الجوي بمقدار 1000 ضعف: تقدير باستخدام نموذج دورة الكربون المناخية" . مجلة المناخ . 25 (24): 8524-8541 . Bibcode : 2012JCli...25.8524O . doi : 10.1175/JCLI-D-11-00533.1 .
  84. ↑ والمان، ك.؛ وآخرون (2018). "تفكك هيدرات الغاز قبالة سفالبارد ناتج عن الارتداد المتساوي الضغط بدلاً من الاحتباس الحراري" . نيتشر كوميونيكيشنز . 9 (1) 83. Bibcode : 2018NatCo...9...83W . doi : 10.1038/s41467-017-02550-9 . PMC 5758787. PMID 29311564 .   
  85. ↑ ماو، س.؛ رومر، م.؛ توريس، م.إ.؛ بوسمان، إ.؛ باب، ت.؛ دام، إ.؛ جيبراغس، ب.؛ وينترستيلر، ب.؛ هسو، س.-و.؛ لوهر، م.؛ بورمان، ج. (23 فبراير 2017). " تسرب واسع النطاق للميثان على طول الهامش القاري قبالة سفالبارد - من بيورنويا إلى كونغسفيوردن" . التقارير العلمية . 7 42997. Bibcode : 2017NatSR...742997M . doi : 10.1038/srep42997 . PMC 5322355. PMID 28230189. S2CID 23568012 .   
  86. ↑ شيلنهوبر، هانز يواكيم؛ وينكلمان، ريكاردا؛ شيفر، مارتن؛ لادي، ستيفن جيه؛ فيتزر، إنجو؛ دونجيس، جوناثان إف؛ كروكسيفيكس، ميشيل؛ كورنيل، سارة إي؛ بارنوسكي، أنتوني دي. (2018). "مسارات نظام الأرض في الأنثروبوسين" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 115 (33): 8252-8259 . Bibcode : 2018PNAS..115.8252S . doi : 10.1073/pnas.1810141115 . ISSN 0027-8424 . PMC 6099852. PMID 30082409 .   
  87. ↑ هانسن، جيمس؛ ساتو، ماكيكو؛ خاريشا، بوشكر؛ فون شوكمان، كارينا (يناير 2012). "اختلال توازن طاقة الأرض" . ناسا. مؤرشف من الأصل في 4 فبراير 2012.
  88. ↑ سولومون، س.؛ وآخرون . "ملخص فني" (ملف PDF) . تغير المناخ 2007: الفريق العامل الأول: الأسس العلمية الفيزيائية . المربع TS.1: معالجة أوجه عدم اليقين في تقييم الفريق العامل الأول. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 30 مارس 2019. تم الاطلاع عليه في 30 مارس 2019 . 
  89. ↑ ميهل، جي إيه، تي إف ستوكر، دبليو دي كولينز، بي فريدلينغشتاين، إيه تي غاي، جي إم غريغوري، إيه كيتوه، آر نوتي، جي إم مورفي، إيه نودا، إس سي بي ريبر، آي جي واترسون، إيه جيه ويفر، وز-سي تشاو، 2007: الفصل 10: توقعات المناخ العالمي . في: تغير المناخ 2007: الأسس العلمية الفيزيائية. مساهمة الفريق العامل الأول في التقرير التقييمي الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ [سولومون، إس، دي كين، إم مانينغ، ز تشين، إم ماركيز، كيه بي أفريت، إم تيغنور، وإتش إل ميلر (محررون)]. مطبعة جامعة كامبريدج، كامبريدج، المملكة المتحدة ونيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية. (القسم 10.4.1: تأثيرات دورة الكربون/الغطاء النباتي)
  90. ↑ ناتالي، سوزان م.؛ هولدرين، جون ب.؛ روجرز، بريندان م.؛ تريهارن، راشيل؛ دافي، فيليب ب .؛ بوميرانس، راف؛ ماكدونالد، إيرين (10 ديسمبر 2020). "تأثيرات الكربون في التربة الصقيعية تهدد أهداف المناخ العالمية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 118 (21) e2100163118. doi : 10.1073/pnas.2100163118 . PMC 8166174. PMID 34001617 .