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"Forscher haben eine lange Debatte über den zugrunde liegenden Mechanismus, der in den letzten 2,5 Millionen Jahren periodische Eiszeiten auf der Erde verursacht hat, weitgehend beendet - sie sind letztendlich mit leichten Verschiebungen der Sonnenstrahlung verbunden, die durch vorhersehbare Änderungen der Erdrotation und -achse verursacht werden."
Woher wissen wir, dass die Sonneneinstrahlung seit der Eiszeit zugenommen hat. Führen aktuelle Änderungen in der Umlaufbahn immer noch dazu, dass die Durchschnittstemperatur immer noch ansteigt, bis ein weiteres solches Ereignis eine weitere Änderung der Umlaufbahn verursacht?
Dies scheint der Artikel zu sein.
Sie fanden 1976 heraus, dass die axialen Neigungs- und Präzessionsänderungen mit den geologisch bekannten Eiszeitperioden übereinstimmten. (Siehe dieses Bild für genaue Details)
Die Grafiken besagen, dass die Welt für einige hundert Jahre ein kleines bisschen wärmer und dann kälter werden wird, wenn CO2 nicht seit vielen Millionen Jahren auf dem höchsten Niveau wäre:
Abbildung 1: Orbitalparameter: Exzentrizität, Präzession und Schiefe – für größeres Bild anklicken 
Wie wird gemessen? Es ist hauptsächlich reine Mathematik, sagen wir, wenn die Erde der Sonne 10 % näher ist, wirft sie einen größeren Schatten in den Weltraum und sammelt mehr Sonnenstrahlung.
Diese Zahl wurde von A. L. Berger, 1978, Long Term Variations of Daily Insolation and Quaternary Climatic Changes, Journal of the Atmospheric Sciences, Band 35 (12), 2362-2367, entwickelt.
M.F.Loutre und A.Berger, 2000, Future Climate Changes: Treten wir in ein außergewöhnlich langes Interglazial ein?, Climatic Change 46, 61-90
Die Auswirkungen der galaktischen kosmischen Strahlung auf die Atmosphäre (über Wolkennukleation) und solche aufgrund von Verschiebungen des Sonnenspektrums in den ultravioletten (UV) Bereich zu Zeiten hoher Sonnenaktivität sind weitgehend unbekannt. Letzteres kann Veränderungen der troposphärischen Zirkulation über Veränderungen der statischen Stabilität bewirken, die aus der Wechselwirkung der erhöhten UV-Strahlung mit stratosphärischem Ozon resultieren. Es bedarf weiterer Forschung, um die Auswirkungen des Sonnenverhaltens auf das Klima zu untersuchen, bevor das Ausmaß der Sonneneffekte auf das Klima mit Sicherheit angegeben werden kann.
Die andere Antwort ist sehr gut, aber um nur ein paar Details zu berühren.
Woher wissen wir, dass die Sonneneinstrahlung seit der Eiszeit zugenommen hat.
Die Gesamtmenge der Sonnenstrahlung, die in einem bestimmten Jahr auf die Erde trifft, ändert sich nicht sehr. Die signifikanteren Veränderungen haben im Durchschnitt mit dem Einfallswinkel der Sonnenstrahlung zu tun, genauer gesagt mit dem Winkel, in dem die Erde geneigt ist und wann die Erde der Sonne am nächsten oder am weitesten entfernt ist. Die Erde ist der Sonne derzeit im Januar am nächsten und im Juni am weitesten.
Im Sommer steht die Sonne höher am Himmel und bleibt einen längeren Prozentsatz des Tages draußen, und im Winter ist die Tageslichtperiode kürzer und die Sonne steht niedriger. Das treibt die Jahreszeiten an, wie Sie sicher wussten. Die Neigung begünstigt die eine oder andere Hemisphäre. Wenn also auf der Nordhalbkugel Winter ist, ist auf der Südhalbkugel Sommer. Die gesamte Sonnenenergie ändert sich nicht, aber der Winkel, den die Erde zur Sonne hin oder von ihr weg neigt, spielt eine große Rolle. Es ist der Unterschied zwischen Winter und Sommer.
Sommer und Winter treten immer noch während der Eiszeiten auf, aber die Variation des Sonnenwinkels nimmt mit einer Zunahme der axialen Neigung zu (bis zu 24,5 Grad) und nimmt ab, wenn die Neigung sinkt (22,5 Grad) - siehe Schrägstellung in der folgenden Grafik. Das führt zu einer größeren Fluktuation zwischen den Jahreszeiten. 22,5, mildere Jahreszeiten, 24,5, extremere Jahreszeiten.
Diese Hemisphäre, die mehr Wärme bekommt, ist wichtig, weil die nördliche Hemisphäre viel mehr Land und die südliche viel mehr Ozean hat. Wenn mehr Sonnenlicht auf Land trifft, kriegt das Land Krieg. Wenn mehr Sonnenlicht auf das Meerwasser trifft, erwärmen sich die Ozeane langsamer, aber es kommt auch zu Verdunstung und Zirkulation. Ozeane sind sehr effektive Wärmesenken, sie erwärmen sich im Sommer langsam und kühlen im Winter langsam ab.
In ähnlicher Weise ist es die Art und Weise, wie die Erde geneigt ist und wenn sie geneigt ist, die Eiszeiten antreibt. Gletscher wachsen und schmelzen auch langsam, es ist also eine allmähliche Übergangsphase. Die Reaktion der Erde auf diese Bahnänderungen dauert einige Zeit. ein paar tausend jahre oder mehr.
In der Regel beginnen und wachsen Eiszeiten, wenn die Sommer der nördlichen Hemisphäre kälter sind. In kälteren Sommern kann gefallener Schnee länger bleiben, und wo der Schnee den ganzen Sommer übersteht, kann er beginnen, sich anzusammeln und zu wachsen, und Sie erhalten eine Gletscherausdehnung. Wenn die Sommer auf der Nordhalbkugel heißer sind, passiert das Gegenteil und die Gletscher beginnen sich zurückzuziehen.
Wie kalt die Winter sind, spielt keine große Rolle, denn Schnee kann sich bei 2 Grad unter dem Gefrierpunkt oder 50 Grad unter dem Gefrierpunkt ansammeln, also sind es nicht die kälteren Winter, sondern die kälteren Sommer, die die Eiszeiten vorantreiben und ebenso sind es wärmere Sommer, die enden Eiszeiten.
Da es auf der Südhalbkugel nirgendwo anders als in der Antarktis, wo es effektiv dauerhaft ist, wachsen kann, spielt die Variation der Südhalbkugel keine Rolle. Es ist so ziemlich nur der Sommer der nördlichen Hemisphäre, der bestimmt, ob Gletscher wachsen oder schrumpfen.
An einigen Orten der südlichen Hemisphäre wie dem Mt. Kilimanjaro und einige Gletscher in Südamerika, aber nichts, was groß genug ist, um eine Eiszeit auszulösen. Eiszeiten sind derzeit ein Ereignis der nördlichen Hemisphäre.
Die Sommervariation der nördlichen Hemisphäre wird hauptsächlich von zwei Milankovich-Zyklen angetrieben, Axiale Neigung und Axiale Präzession/Apsidale Präzession, die dasselbe bewirken. Tilt und Precession können sich addieren oder aufheben. Der dritte Zyklus, Exzentrizität, ist der einzige Zyklus, der die Gesamtenergie, die die Erde empfängt, tatsächlich ändert und die anderen beiden erhöhen oder reduzieren kann. Wie die andere Antwort erklärt, ist es nur Mathematik, und wie sich diese 3 Zyklen summieren, obwohl sowohl Präzession als auch Exzentrizität keine ordentlichen Zyklen sind, gibt es eine gewisse Dehnung und Quetschung der Wellenlängen, nur Axial Tilt funktioniert wie ein Uhrwerk. Der Effekt ist ein etwas unordentliches, fast chaotisch aussehendes Auf und Ab des Sommer-TSI der nördlichen Hemisphäre.
Um auf Ihre Frage zurückzukommen, die Gesamtmenge der Sonneneinstrahlung hat sich seit dem Ende der letzten Eiszeit nicht oder nur wenig erhöht, und das ist sowieso nicht der Schlüsselfaktor. Es ist die Sommerstrahlung der nördlichen Hemisphäre, die am wichtigsten ist und die in den letzten 11.000 Jahren seit der letzten Eiszeit tatsächlich abgenommen und nicht zugenommen hat. Gletscher brauchen lange, um zu schmelzen, und es gibt auch verschiedene Rückkopplungsmechanismen, sodass die Temperatur den Schwankungen nicht genau folgt. Es gibt normalerweise eine Verzögerungszeit von tausend bis ein paar tausend Jahren, und kleinere Variationen können wenig bis gar keine Auswirkungen haben.
Eine Möglichkeit, darüber nachzudenken Stellen Sie sich eine Wippe vor, die einen Tritt erfordert, um sich zu bewegen. Kalt will kalt bleiben und Warm will warm bleiben. So wie sich das Kind auf der Unterseite der Meeressäge nach hinten lehnt und so durch den Drehimpuls auf dem Boden bleibt und es nach oben treten muss, damit sich die Meeressäge bewegen kann.
Damit eine Verschiebung stattfindet und sich die Gletscher umkehren, muss die solare Variation ausreichen, um eine Veränderung über alle bestehenden Rückkopplungsmechanismen hinaus auszulösen. Deshalb folgen Eiszeiten der Variation nicht genau. Das ist auch der Grund, warum CO2 der Temperatur hinterherhinkt, aber das ist eine andere Diskussion.
Führen aktuelle Änderungen in der Umlaufbahn immer noch dazu, dass die Durchschnittstemperatur immer noch ansteigt, bis ein weiteres solches Ereignis eine weitere Änderung der Umlaufbahn verursacht?
Derzeit befindet sich die Erde im Sommer-TSI der nördlichen Hemisphäre in einer relativ flachen Periode. In den letzten 10.000 Jahren haben die Veränderungen der Umlaufbahn die Erde tatsächlich abgekühlt und ab den nächsten paar Tausend Jahren wird es einen leichten Erwärmungstrend geben. Orbitale Veränderungen erwärmen die Erde derzeit nicht, sie sollten ganz leicht kühlend wirken.
Eine schöne Darstellung der Erwärmung gefolgt von der Abkühlung der Erde können Sie in dieser Grafik hier sehen. Obwohl es einige Kommentare von Karikaturisten gibt, ist es tatsächlich ein sehr gutes und wissenschaftlich unterstütztes Diagramm.
Und das Diagramm aus der anderen Antwort ausleihen,
Sie können sehen, dass der Höhepunkt der Sommersonnenstrahlung der nördlichen Hemisphäre vor etwa 11.000 Jahren auftrat, aber die Temperatur erreichte erst vor etwa 9.000 Jahren seinen Höhepunkt. Wie ich bereits erwähnt habe, liegt dies daran, dass die Erde nur langsam auf die etwas kleinen Bahnschwankungen reagiert und Gletscher lange brauchen, um zu schmelzen.
Das aktuelle Niveau der höchsten Gletscherschmelze und des höchsten Meeresspiegels wurde erst vor etwas weniger als 8.000 Jahren erreicht.
In den letzten 11.000 Jahren ist die Sommer-TSI der nördlichen Hemisphäre rückläufig. In jüngerer Zeit und für die nächsten paar tausend Jahre hat es eine Abflachung gegeben und danach, in ungefähr zweitausend Jahren, wird es wieder eine Wende zur Erwärmung geben, die ungefähr 15.000 Jahre andauert.
Für mehrere Zehntausende von Jahren werden keine größeren Orbitaleffekte erwartet, auch in der anderen Antwort wird darauf hingewiesen, dass wir uns mitten in einer ungewöhnlich langen Periode zwischen den Eiszeiten befinden und jede Chance, die wir sehen könnten, dass eine Mini-Eiszeit vereitelt wurde durch unseren Treibhausgasausstoß. Diese Diagramme zu Bahnabweichungen und Sommer-TSI der nördlichen Hemisphäre sind mit 400 PPM CO2 effektiv strittig. Sie gelten wirklich nur mit vorindustriellen Niveaus. 400 PPM CO2 reichen wahrscheinlich aus, um eine Eiszeit zu verhindern.
Die Tiefpunkte des Charts deuten auf einen Abkühlungsschub und die höheren Punkte auf eine Erwärmung hin. Wir sind nicht bereit für einen einigermaßen signifikanten orbitalen Abkühlungstrend für etwa 60.000 Jahre.
Woher wissen wir, dass die Sonneneinstrahlung seit der Eiszeit zugenommen hat.
Kleiner Hinweis: Die Erde befindet sich seit 2,6 Millionen Jahren in einer Eiszeit und befindet sich immer noch in dieser Eiszeit. Sie fragen stattdessen nach der Sonneneinstrahlung seit der jüngsten Eiszeit. Diese Unterscheidung ist nicht nur semantisch. Die Erde war während eines Großteils der letzten 2,5 Milliarden Jahre heiß. Während dieser Treibhausperioden auf der Erde sind Palmen sogar in Polarregionen gewachsen (aber offensichtlich nicht vor ein paar Milliarden Jahren), wobei Schnee und Eis nur in extrem hohen Lagen vorkommen.
Wichtiger Punkt: Die Sonneneinstrahlung an der Spitze der Atmosphäre hat seit dem Ende der letzten Eiszeit nicht zugenommen. Was sich geändert hat, ist die Sonneneinstrahlung an der Erdoberfläche in hohen nördlichen Breiten im Sommer. Die Nord- und Südhalbkugel weisen derzeit sehr unterschiedliche Landmassenverteilungen auf. Der hohe Norden, mit Ausnahme des Arktischen Ozeans, besteht hauptsächlich aus Land, während der äußerste Süden mit Ausnahme der Antarktis hauptsächlich Ozean ist.
Klimatologen verwenden den 65° nördlichen Breitengrad als Leitlinie, die anzeigt, wie sich das Klima langfristig verhält. Eiszeiten beginnen derzeit (wobei "derzeit" die letzten paar Millionen Jahre bedeutet), wenn die Sommertemperaturen in diesen hohen nördlichen Breiten meist unter dem Gefrierpunkt bleiben. Diese sehr kalten Sommertemperaturen bedeuten, dass der Winterschnee im Sommer nicht schmilzt. Stattdessen baut es sich im Laufe der Jahre auf, bedeckt im Laufe der Jahrtausende das Land und bewegt sich nach Süden. Eiszeiten enden, wenn die Sommertemperaturen in hohen nördlichen Breiten weit über den Gefrierpunkt steigen.
Wie in den anderen Antworten erläutert, rangieren die Milankovich-Zyklen unter den Faktoren, die diese Sommertemperaturen von 65 ° N bestimmen, sehr hoch. Andere Faktoren sind
- Die Verteilung von Land über die Erdoberfläche. Eiszeiten sind nur aufgetreten, wenn in der Nähe der Pole ausreichend Land vorhanden war. Während der letzten 540 Millionen Jahre hatten Perioden der Erdgeschichte ohne Landmassen in hohen Breiten unweigerlich Treibhaus- statt Eishausbedingungen.
- Die Menge an CO2 in der Atmosphäre. Lächerlich hoher CO2 Niveaus haben die Erde warm gehalten, selbst wenn die Milankovich-Zyklen und die Landverteilung sonst die Eisbildung begünstigt hätten.
- Hysterese-Effekte. Vereisungen während der aktuellen Eiszeit haben sich von einem 40000-Jahres-Zyklus zu einem 100000-Jahres-Zyklus verändert, was viele auf Hystereseeffekte zurückführen.
GOP-Repräsentantin Louie Gohmert fragt einen Beamten des National Forest Service, ob sie die Umlaufbahnen von Erde und Mond ändern kann, um dem Klimawandel entgegenzuwirken
Der Abgeordnete Louie Gohmert, ein Republikaner aus Texas, fragte einen Beamten des National Forest Service, ob die Bundeslandbehörden die Umlaufbahn von Erde und Mond ändern könnten, um dem Klimawandel entgegenzuwirken.
Es ist unklar, ob Gohmerts ausgefallene Frage ernst war oder sich während der Anhörung am Mittwoch vor dem Unterausschuss für Nationalparks, Wälder und öffentliches Land lustig machen sollte.
„Ich verstehe, dass Sie dem Forstdienst und dem [Bureau of Land Management] sehr viel zugemutet haben, sich mit dem Thema Klimawandel zu befassen“, sagte Gohmert. „Mir wurde vom unmittelbaren früheren Direktor der NASA mitgeteilt, dass sie festgestellt haben, dass sich die Umlaufbahn des Mondes leicht ändert, ebenso wie die Umlaufbahn der Erde um die Sonne. Wir wissen, dass es signifikante Sonneneruptionen gab, und gibt es etwas, das der National Forest? Service oder BLM tun können, um die Bahn des Mondes oder der Erde um die Sonne zu ändern? Das hätte natürlich tiefgreifende Auswirkungen auf unser Klima."
Jennifer Eberlie, die stellvertretende stellvertretende Chefin von NFS, brauchte ein paar Sekunden, bevor sie antwortete.
„Da müsste ich Ihnen nachfassen, Mr. Gohmert“, sagte sie lächelnd.
Gohmert fuhr fort: "Ja? Nun, wenn Sie einen Weg finden, wie Sie und die Forstbehörde diese Änderung vornehmen können, würde ich es gerne wissen."
Gohmerts Frage basiert auf einer falschen Theorie. Während die natürlichen Bahnverschiebungen der Erde Klimaverschiebungen über Zehntausende von Jahren diktieren, tragen diese Veränderungen laut NASA nicht zur globalen Erwärmung bei.
Inmitten weit verbreiteter Kritik an seinen Kommentaren bezeichnete Gohmert die Berichterstattung über seine Äußerungen als "Fake News" und sagte, sein Hinweis auf "BLM" stehe für Bureau of Land Management. Es ist unklar, warum er seine Verwendung des Akronyms klarstellte, das auch für die Black Lives Matter-Bewegung verwendet wird.
Der Kongressabgeordnete lehnt seit langem die Klimawissenschaft ab, die beweist, dass der Klimawandel überwiegend durch menschliche Aktivitäten verursacht wird. Er argumentiert, dass warme Temperaturen in Grönland während der Wikingerzeit und kalte Temperaturen in den 1970er Jahren den wissenschaftlichen Konsens über den Klimawandel widerlegen.
„Es scheint, als ob jemand immer wieder sagen hört, dass der Klimawandel unser größtes Problem ist, er weiß nicht, dass sich das Klima in all den Jahrtausenden der Menschheit viel schlimmer verändert hat“, sagte er 2016 gegenüber Breitbart News.
Was bewirkt, dass sich das Klima der Erde ändert?
Geologische Aufzeichnungen zeigen, dass es eine Reihe großer Schwankungen des Erdklimas gegeben hat. Diese wurden durch viele natürliche Faktoren verursacht, darunter Veränderungen der Sonne, Emissionen von Vulkanen, Variationen der Erdumlaufbahn und der Kohlendioxidgehalt (CO2).
Der globale Klimawandel vollzog sich typischerweise sehr langsam, über Tausende oder Millionen von Jahren. Die Forschung zeigt jedoch, dass sich das aktuelle Klima schneller ändert, als es in geologischen Aufzeichnungen gezeigt wird.
Während der letzten Eiszeit gab es auf den Britischen Inseln viele Gletscher wie diesen, der sich im heutigen Island befindet. BGS © UKRI.
Ursachen des Klimawandels
Fast die gesamte Energie, die das Klima auf der Erde beeinflusst, stammt von der Sonne. Die Energie der Sonne durchquert den Weltraum, bis sie auf die Erdatmosphäre trifft. Nur ein Teil der Sonnenenergie, die an der Spitze der Atmosphäre aufgefangen wird, gelangt zur Erdoberfläche, ein Teil wird zurück in den Weltraum reflektiert und ein Teil wird von der Atmosphäre absorbiert.
Die Energieabgabe der Sonne ist nicht konstant: Sie ändert sich im Laufe der Zeit und dies hat Auswirkungen auf unser Klima.
Die drei Veränderungen der Erdumlaufbahn um die Sonne – Exzentrizität, axiale Neigung und Präzession – werden zusammenfassend als ‘Milankovitch-Zyklen’ bezeichnet.
Nach der Theorie von Milankovitch wirken sich diese drei Zyklen zusammen, um die Menge an Sonnenwärme zu beeinflussen, die die Erdoberfläche erreicht und anschließend die Klimamuster beeinflusst, einschließlich der Eiszeiten (Eiszeiten). Der Zeitraum zwischen diesen Veränderungen kann Zehntausende von Jahren (Präzession und axiale Neigung) oder mehr als Hunderttausende von Jahren (Exzentrizität) betragen.
Umlaufbahn der Erde. BGS © UKRI.
Die Umlaufbahn der Erde
Die Umlaufbahn der Erde um die Sonne ist eine Ellipse (eine ovale Form), aber sie hat nicht immer dieselbe Ellipsenform. Manchmal ist es fast kreisförmig und die Erde bleibt während ihrer gesamten Umlaufbahn ungefähr gleich weit von der Sonne entfernt. Zu anderen Zeiten ist die Ellipse stärker ausgeprägt, so dass sich die Erde in ihrer Umlaufbahn immer weiter von der Sonne entfernt.
Wenn die Erde näher an der Sonne ist, ist unser Klima wärmer und dieser Zyklus beeinflusst auch die Länge der Jahreszeiten. Das Maß für die Abweichung einer Form von einem Kreis, in diesem Fall die Erdbahn, wird als ‘Exzentrizität’ bezeichnet.
Kreisbahn (links) und elliptische Bahn (rechts). Wenn die Erde näher an der Sonne ist, ist ihr Klima wärmer. BGS © UKRI.
Die axiale Neigung der Erde
Die Neigung der Erdachse wird als ‘Schiefe’ bezeichnet. Dieser Winkel ändert sich mit der Zeit und bewegt sich über etwa 41 000 Jahre von 22,1° auf 24,5° und wieder zurück. Wenn der Winkel größer wird, werden die Sommer wärmer und die Winter kälter.
Schräglage. BGS © UKRI.
Die Präzession der Erde
Die Erde wackelt um ihre Achse, ähnlich wie ein Kreisel, der sich verlangsamt. Dies wird als „Präzession“ bezeichnet und wird durch die Anziehungskraft des Mondes und der Sonne auf die Erde verursacht. Dies bedeutet, dass der Nordpol seine Position am Himmel ändert. Derzeit zeigt die Erdachse auf Polaris, den Nordstern, aber über Jahrtausende bewegt sich die Achse im Kreis und zeigt auf verschiedene Teile des Himmels. Es beeinflusst die jahreszeitlichen Kontraste zwischen den Hemisphären und das Timing der Jahreszeiten.
Präzession. BGS © UKRI.
Zu den Treibhausgasen zählen Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Wasserdampf. Wasserdampf ist das am häufigsten vorkommende Treibhausgas in der Atmosphäre, aber es bleibt für einen viel kürzeren Zeitraum in der Atmosphäre: nur wenige Tage. CH4 bleibt etwa neun Jahre in der Atmosphäre, bis es durch Oxidation zu CO . entfernt wird2 und Wasser . CO2 bleibt viel länger in der Atmosphäre, von Jahren bis zu Jahrhunderten, und trägt zu längeren Erwärmungsperioden bei. Diese Gase fangen die Sonnenstrahlung in der Erdatmosphäre ein und machen das Klima wärmer.
Veränderungen der Meeresströmungen
Meeresströmungen transportieren Wärme um die Erde. Da die Ozeane mehr Wärme aus der Atmosphäre aufnehmen, steigt die Meeresoberflächentemperatur und die Ozeanzirkulationsmuster, die warmes und kaltes Wasser um den Globus transportieren, ändern sich. Die Richtung dieser Strömungen kann sich verschieben, sodass verschiedene Bereiche wärmer oder kühler werden. Da Ozeane eine große Menge an Wärme speichern, können selbst kleine Änderungen der Meeresströmungen große Auswirkungen auf das globale Klima haben. Insbesondere kann eine Erhöhung der Meeresoberflächentemperatur die Menge an atmosphärischem Wasserdampf über den Ozeanen erhöhen, wodurch die Menge an Treibhausgasen erhöht wird. Wenn die Ozeane wärmer sind, können sie nicht so viel Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnehmen.
Meeresströmungen während der Kreidezeit. BGS © UKRI.
Meeresströmungen heute. BGS © UKRI.
CO 2 Inhalt der Ozeane
Die Ozeane enthalten mehr CO 2 insgesamt als die Atmosphäre und der Austausch von CO 2 zwischen den Ozeanen und der Atmosphäre auftreten. CO 2 Die im Meerwasser absorbierte Wärme bindet keine Wärme wie in der Atmosphäre.
Die Weltmeere absorbieren etwa ein Viertel des CO 2 Wir geben jedes Jahr in die Atmosphäre frei. Als atmosphärisches CO 2 steigt der CO .-Gehalt der Ozeane 2 Ebenen.
Plattentektonische Prozesse führen über sehr lange Zeiträume dazu, dass sich Kontinente an unterschiedliche Positionen auf der Erde bewegen. Zum Beispiel befand sich Großbritannien während der Karbonzeit vor etwa 300 Millionen Jahren in der Nähe des Äquators, und das Klima war wärmer als heute. Durch die Bewegung der Platten entstehen auch Vulkane und Berge, die ebenfalls zu einer Klimaveränderung beitragen können. Große Gebirgsketten können die Luftzirkulation rund um den Globus und damit das Klima beeinflussen. Beispielsweise kann warme Luft durch Berge in kühlere Regionen abgelenkt werden.
Vulkane beeinflussen das Klima durch die bei Eruptionen in die Atmosphäre geschleuderten Gase und Partikel (Tephra/Asche). Die Wirkung von vulkanischen Gasen und Staub kann die Erdoberfläche erwärmen oder abkühlen, je nachdem, wie Sonnenlicht mit dem vulkanischen Material interagiert. Bei großen explosiven Vulkanausbrüchen werden große Mengen an Vulkangas, Aerosoltröpfchen und Asche freigesetzt.
Die Asche fällt schnell über Tage und Wochen und hat nur geringe langfristige Auswirkungen auf den Klimawandel. Allerdings verbleiben vulkanische Gase, die in die Stratosphäre ausgestoßen werden, dort viel länger. Vulkanische Gase wie Schwefeldioxid (SO2) kann eine globale Abkühlung verursachen, aber CO2 hat das Potenzial, eine globale Erwärmung zu verursachen.
Heutzutage ist der Beitrag der vulkanischen Emissionen von CO2 in die Atmosphäre ist sehr gering, was etwa einem Prozent der anthropogenen (vom Menschen verursachten) Emissionen entspricht.
Auf globaler Ebene sind Vegetations- und Klimamuster eng korreliert. Vegetation absorbiert CO2 und dies kann einige der Auswirkungen der globalen Erwärmung abfedern. Andererseits verstärkt die Wüstenbildung die globale Erwärmung durch die Freisetzung von CO2 wegen der Abnahme der Vegetationsdecke.
Eine Abnahme der Vegetationsdecke, beispielsweise durch Abholzung, führt tendenziell zu einer Erhöhung der lokalen Albedo, was zu einer Abkühlung der Oberfläche führt. Albedo bezieht sich darauf, wie viel Licht eine Oberfläche reflektiert statt absorbiert. Generell haben dunkle Oberflächen eine niedrige Albedo und helle Oberflächen eine hohe Albedo. Eis mit Schnee hat eine hohe Albedo und reflektiert rund 90 Prozent der einfallenden Sonnenstrahlung. Land, das mit dunkler Vegetation bedeckt ist, hat wahrscheinlich eine niedrige Albedo und absorbiert den größten Teil der Strahlung.
Heutzutage bleibt das meiste, was auf der Erde ist, auf der Erde, sehr wenig Material wird durch Meteoriten und kosmischen Staub hinzugefügt. Meteoriteneinschläge haben jedoch in der geologischen Vergangenheit zum Klimawandel beigetragen, ein gutes Beispiel ist der Chicxulub-Krater auf der Halbinsel Yucatán in Mexiko.
Große Einschläge wie Chicxulub können eine Reihe von Auswirkungen haben, darunter Staub und Aerosole, die hoch in die Atmosphäre geschleudert werden, die verhindern, dass Sonnenlicht die Erde erreicht. Diese Materialien isolieren die Erde vor Sonneneinstrahlung und bewirken, dass die globalen Temperaturen sinken. Die Auswirkungen können einige Jahre anhalten. Nachdem Staub und Aerosole auf die Erde zurückgefallen sind, werden die Treibhausgase (CO2, Wasser und CH4), die durch die Interaktion des Impaktors mit seinen „Zielgesteinen“ verursacht werden, verbleiben in der Atmosphäre und können zu einem Anstieg der globalen Temperaturen führen.
Rückmeldungen
Jeder dieser Faktoren trägt zu Veränderungen des Erdklimas bei, aber die Art und Weise, wie sie miteinander interagieren, macht es komplizierter. Eine Änderung in einem von diesen kann zu zusätzlichen und verstärkten oder reduzierten Änderungen in den anderen führen.
Wir verstehen zum Beispiel, dass die Ozeane CO . aufnehmen können2 aus der Atmosphäre: wenn die CO-Menge2 in der Atmosphäre steigt, die Temperatur der Erde steigt. Dies wiederum würde zu einer Erwärmung der Ozeane beitragen. Warme Ozeane können weniger CO . aufnehmen2 als kalte, so dass die Ozeane mit steigender Temperatur mehr CO . freisetzen2 in die Atmosphäre, wodurch die Temperatur wieder ansteigt.
Dieser Vorgang wird als ‘Feedback’ bezeichnet. Eine positive Rückkopplung beschleunigt einen Temperaturanstieg, während eine negative Rückkopplung ihn verlangsamt.
Neue Forschung zeigt, dass die Neigung der Erde den Klimawandel beeinflusst
Die Paläoklimatologin Kristine DeLong von der Louisiana State University trug zu einem internationalen Forschungsdurchbruch bei, der ein neues Licht darauf wirft, wie sich die Neigung der Erde auf den schwersten Regengürtel der Welt auswirkt. DeLong analysierte Daten aus den letzten 282.000 Jahren, die zum ersten Mal einen Zusammenhang zwischen der Neigung der Erde, der Schiefe genannt, die sich alle 41.000 Jahre verschiebt, und der Bewegung eines Tiefdruckbandes von Wolken zeigen, das die größte Wärme- und Feuchtigkeitsquelle der Erde ist – die Intertropische Konvergenzzone oder ITCZ.
„Ich nahm die Daten und stellte sie durch ein mathematisches Prisma, damit ich mir die Muster ansehen konnte, und dort sehen wir den Schiefstandszyklus, diesen 41.000-Jahres-Zyklus. Von dort aus können wir hineingehen und uns ansehen, wie er im Vergleich zu anderen Aufzeichnungen abschneidet.“ “, sagte DeLong, außerordentlicher Professor am LSU-Department Geographie und Anthropologie.
Mit Forschungsmitarbeitern der University of Science and Technology of China und der National Taiwan University untersuchte DeLong Sedimentkerne vor der Küste von Papua-Neuguinea und Stalagtitproben aus alten Höhlen in China. Die Datenanalyse von DeLong ergab Schiefe sowohl in den paläontologischen Aufzeichnungen als auch in den Computermodelldaten. Diese Studie wurde veröffentlicht in Naturkommunikation am 25.11.
Die Standardannahmen darüber, wie die Variationen der Erdbahn Veränderungen des Klimas beeinflussen, werden Milankovitch-Zyklen genannt. Nach diesen Prinzipien beeinflusste die Neigung der Erde die Eisschildbildung während der Eiszeiten, das langsame Wackeln, das in einem 23.000-Jahres-Zyklus auftritt, wenn sich die Erde um die Sonne dreht, Präzession genannt, beeinflusst die Tropen und die Form der Erdbahn, die am Ein 100.000-Jahres-Zyklus steuert, wie viel Energie die Erde erhält.
„Diese Studie war insofern interessant, als wir mit der Spektralanalyse begannen, als der 41.000-jährige Neigungszyklus in den Tropen auftauchte. Das sollte nicht sein. Das sagen uns die Lehrbücher nicht“, sagte DeLong.
Dieses Ergebnis zeigt, dass die Neigung der Erde bei der ITCZ-Migration eine viel größere Rolle spielt als bisher angenommen, was es Klimaforschern ermöglichen wird, extreme Wetterereignisse besser vorherzusagen. Historisch gesehen wurden der Zusammenbruch der Maya-Zivilisation und mehrerer chinesischer Dynastien mit anhaltenden Dürren im Zusammenhang mit der ITCZ in Verbindung gebracht. Diese neuen Informationen sind entscheidend für das Verständnis des globalen Klimas und der nachhaltigen menschlichen sozioökonomischen Entwicklung, sagten die Forscher.
Darüber hinaus haben Klimawissenschaftler begonnen zu erkennen, dass sich das ITCZ auf der Grundlage dieser Informationen ausdehnt und zusammenzieht, anstatt sich nach Norden und Süden zu verlagern.
Die Drehung, Neigung und Umlaufbahn der Erde beeinflussen den Betrag von Solarenergie von einer bestimmten Region der Welt empfangen, abhängig von Breitengrad, Tageszeit und Jahreszeit. Kleine Änderungen des Neigungswinkels der Erde und der Form ihrer Umlaufbahn um die Sonne verursachen Klimaänderungen über einen Zeitraum von 10.000 bis 100.000 Jahren und verursachen heute keinen Klimawandel.
Tägliche Licht- und Temperaturänderungen werden durch die Erdrotation verursacht, und jahreszeitliche Veränderungen werden durch die Neigung der Erde verursacht. Während die Erde die Sonne umkreist, wird die Erde von den Gravitationskräften der Sonne, des Mondes und großer Planeten im Sonnensystem, hauptsächlich Jupiter und Saturn, angezogen. Über lange Zeiträume verändert die Anziehungskraft anderer Mitglieder unseres Sonnensystems langsam die Drehung, Neigung und Umlaufbahn der Erde. Über ungefähr 100.000 – 400.000 Jahre ändern die Gravitationskräfte die Erdbahn langsam zwischen mehr kreisförmigen und elliptischen Formen, wie durch die blau und gelb gestrichelten Ovale in der Abbildung rechts angezeigt. Über 19.000 – 24.000 Jahre verschiebt sich die Richtung der Neigung der Erde (Drehung). Darüber hinaus ändert sich im Laufe der Zeit über etwa 41.000 Jahreszyklen, wie stark die Erdachse zur Sonne hin oder von ihr weg geneigt ist. Kleine Änderungen der Drehung, Neigung und Umlaufbahn der Erde über diese langen Zeiträume können die Menge des empfangenen Sonnenlichts ändern (und daher absorbiert und wiederbestrahlt) von verschiedenen Teilen der Erde. Über 10 bis Hunderttausende von Jahren können diese kleinen Änderungen der Position der Erde in Bezug auf die Sonne die Menge der Sonnenstrahlung, auch als Sonneneinstrahlung bekannt, von verschiedenen Teilen der Erde ändern. Veränderungen der Sonneneinstrahlung über diese langen Zeiträume können wiederum das regionale Klima sowie die Länge und Intensität der Jahreszeiten verändern. Die Drehung, Neigung und Umlaufbahn der Erde ändern sich auch heute noch, erklären aber nicht den aktuellen schnellen Klimawandel.
Änderungen der Sonneneinstrahlung führen zu Zyklen von Eiszeiten, in denen sich Eisschilde ausdehnen (Eiszeiten) und zusammenziehen (Zwischeneiszeiten). Diese Muster der Eiszeiten, auch Milankovitch-Zyklen genannt, wurden vom serbischen Wissenschaftler Milutin Milankovitch vorhergesagt. Milankovitch prognostizierte, dass Eiszeiten in Zeiten geringer Sonneneinstrahlung in hohen Breiten der nördlichen Hemisphäre auftreten, die es den Eisschilden ermöglichen würden, von Jahr zu Jahr ohne zu schmelzen. In der Folge fanden Wissenschaftler umfangreiche Beweise für Milankovitch-Zyklen, die in den geologischen Aufzeichnungen aufbewahrt wurden, insbesondere in Sedimentschichten und Fossilien in Meeresbecken, die chemische Veränderungen im Ozean und in der Atmosphäre während der Eis- und Zwischeneiszeit konservieren. Obwohl es in der Vergangenheit eine Hauptursache für Veränderungen über lange Zeiträume war, ändern sich Rotation, Neigung und Umlaufbahn der Erde so langsam, dass sie heute keine Ursache für die globale Erwärmung und den Klimawandel sind.
Veränderungen der Drehung, Neigung und Umlaufbahn der Erde haben das Erdsystem in der Vergangenheit in verschiedenen Größenordnungen beeinflusst. Einige dieser Möglichkeiten umfassen:
- Zunehmende oder abnehmende Menge an Sonnenlicht, das heißt absorbiert durch verschiedene Bereiche der Erdoberfläche. Dies kann Auswirkungen auf die Erde haben Temperatur.
- Steigende oder sinkende Temperaturen, die die Verteilung von verändern können Schnee- und Eisdecke. Durch die zunehmende Schnee- und Eisbedeckung, insbesondere in hohen Breiten, wird die Reflexion des Sonnenlichts kann zunehmen, was wiederum die Lichtmenge verringert, die von der Erdoberfläche absorbiert wird.
- Veränderungen im Erdsystem, die durch Schnee- und Eisbedeckung beeinflusst werden, einschließlich der Kohlenstoffzyklus, und wie viel Kohlenstoff (einschließlich der Treibhausgase Kohlendioxid) zwischen Atmosphäre, Biosphäre und Ozean übertragen wird.
Besuche den Sonnenstrahlung und Energiehaushalt der Erde Seiten, um mehr darüber zu erfahren, wie Änderungen der Energiemenge im Erdsystem globale Prozesse und Phänomene beeinflussen können.
Die Erdumlaufbahn ändert den Schlüssel zur Erwärmung der Antarktis, die die letzte Eiszeit beendete
Seit mehr als einem Jahrhundert wissen Wissenschaftler, dass die Eiszeiten der Erde durch das Wackeln der Umlaufbahn des Planeten verursacht werden, das seine Ausrichtung zur Sonne ändert und die Menge an Sonnenlicht beeinflusst, die höhere Breitengrade erreicht, insbesondere die Polarregionen.
Die letzte Eiszeit der Nordhalbkugel endete vor etwa 20.000 Jahren, und die meisten Beweise deuten darauf hin, dass die Eiszeit auf der Südhalbkugel etwa 2.000 Jahre später endete, was darauf hindeutet, dass der Süden auf die Erwärmung im Norden reagierte.
Aber neue Forschungsergebnisse wurden online am 14. August veröffentlicht Natur zeigt, dass die Erwärmung der Antarktis mindestens zwei, vielleicht sogar vier Jahrtausende früher begann als bisher angenommen.
Die meisten bisherigen Beweise für den Klimawandel in der Antarktis stammen aus Eisbohrkernen, die in der Ostantarktis, dem höchsten und kältesten Teil des Kontinents, gebohrt wurden. Ein von den USA geführtes Forschungsteam, das einen neuen Eisbohrkern aus der Westantarktis untersuchte, stellte jedoch fest, dass die Erwärmung dort vor 20.000 Jahren bereits im Gange war.
„Manchmal stellen wir uns die Antarktis als diesen passiven Kontinent vor, der darauf wartet, dass andere Dinge darauf reagieren. Aber hier zeigt sie Veränderungen, bevor sie ‚weiß‘, was der Norden tut“, sagte T.J. Fudge, a University of Washington doctoral student in Earth and space sciences and lead corresponding author of the Natur Papier.
Co-authors are 41 other members of the West Antarctic Ice Sheet Divide project, which is primarily funded by the National Science Foundation.
The findings come from a detailed examination of an ice core taken from the West Antarctic Ice Sheet Divide, an area where there is little horizontal flow of the ice so the data are known to be from a location that remained consistent over long periods.
The ice core is more than 2 miles deep and covers 68,000 years, though so far data have been analyzed only from layers going back 30,000 years. Near the surface, 1 meter of ice covers one year, but at greater depths the annual layers are compressed to centimeters.
Fudge identified the annual layers by running two electrodes along the ice core to measure higher electrical conductivity associated with each summer season. Evidence of greater warming turned up in layers associated with 18,000 to 22,000 years ago, the beginning of the last deglaciation.
"This deglaciation is the last big climate change that that we're able to go back and investigate," he said. "It teaches us about how our climate system works."
West Antarctica is separated from East Antarctica by a major mountain range. East Antarctica has a substantially higher elevation and tends to be much colder, though there is recent evidence that it too is warming.
Rapid warming in West Antarctica in recent decades has been documented in previous research by Eric Steig, a UW professor of Earth and space sciences who serves on Fudge's doctoral committee and whose laboratory produced the oxygen isotope data used in the Nature paper. The new data confirm that West Antarctica's climate is more strongly influenced by regional conditions in the Southern Ocean than East Antarctica is.
"It's not surprising that West Antarctica is showing something different from East Antarctica on long time scales, but we didn't have evidence for that before," Fudge said.
He noted that the warming in West Antarctica 20,000 years ago is not explained by a change in the sun's intensity. Instead, how the sun's energy was distributed over the region was a much bigger factor. It not only warmed the ice sheet but also warmed the Southern Ocean that surrounds Antarctica, particularly during summer months when more sea ice melting could take place.
Changes in Earth's orbit today are not an important factor in the rapid warming that has been observed recently, he added.
"Earth's orbit changes on the scale of thousands of years, but carbon dioxide today is changing on the scale of decades so climate change is happening much faster today," Fudge said.
Global Warming Cause Felt by Satellites and Space Junk
Rising carbon dioxide levels at the edge of space are apparently reducing the pull that Earth's atmosphere has on satellites and space junk, researchers say.
The findings suggest that manmade increases in carbon dioxide might be having effects on the Earth that are larger than expected, scientists added.
In the layers of atmosphere closest to Earth, carbon dioxide is a greenhouse gas, trapping heat from the sun. Rising levels of carbon dioxide due to human activity are leading to global warming of Earth's surface.
However, in the highest reaches of the atmosphere, carbon dioxide can actually have a cooling effect. The main effects of carbon dioxide up there come from its collisions with oxygen atoms. These impacts excite carbon dioxide molecules, making them radiate heat. The density of carbon dioxide is too thin above altitudes of about 30 miles (50 kilometers) for the molecules to recapture this heat, which means it mostly escapes to space, chilling the outermost atmosphere. [Earth's Atmosphere from Top to Bottom (Infographic)]
Cooling the upper atmosphere causes it to contract, exerting less drag on satellites. Atmospheric drag can have catastrophic effects on items in space &mdash for instance, greater-than-expected solar activity heated the outer atmosphere, increasing drag on Skylab, the first U.S. space station, causing it to crash back to Earth.
To see if the recent surge in carbon dioxide has made its way to the uppermost atmosphere, researchers analyzed changes in carbon dioxide concentrations at an altitude of about 60 miles (100 km) between 2004 and 2012 using the Atmospheric Chemistry Experiment Fourier Transform Spectrometer onboard the Canadian SCISAT-1 satellite. Since ultraviolet radiation from the sun can break carbon dioxide into carbon monoxide and oxygen, the investigators also looked at carbon monoxide levels to get a better picture of what average carbon dioxide levels were over time, since levels of solar radiation can vary from year to year.
Current levels of carbon dioxide are about 225 parts per million at an altitude of about 60 miles (100 km), compared to the 390 parts per million concentration seen in the troposphere, the level of the atmosphere closest to Earth's surface.
"We now have direct evidence that a major driver of upper atmospheric climate is changing," study lead author John Emmert, an upper atmospheric physicist at the Naval Research Laboratory in Washington, D.C., told SPACE.com.
This increase is 10 parts per million per decade faster than predicted by models of the upper atmosphere. Launching rockets into orbit does add carbon dioxide to the atmosphere, but the scientists calculated that such launches would have deposited only about 2,700 metric tons of carbon into the upper atmosphere between 2004 and 2012, while levels of COx apparently rose by about 20,000 metric tons in the upper atmosphere during that time.
Instead, the researchers suggest this increase was due to an unexpectedly large amount of mixing and circulation between the upper and lower layers of the atmosphere. The investigators also noted this rise in carbon dioxide levels in the upper atmosphere might explain the surprising reduction they have seen in atmospheric drag on satellites and space debris.
"The next challenge is to understand why the observed carbon dioxide trends are bigger than expected," Emmert said. "This requires the application of sophisticated, whole-atmosphere models."
The scientists detailed their findings online today (Nov. 11) in the journal Nature Geoscience.
A Model Approach
Scientists use models to learn more about current and future changes in the Earth's climate. A climate model is a computer program that uses math equations to describe how the land, the atmosphere, oceans, living things, and energy from the sun affect each other and the Earth's climate. Using these equations, models can predict how a change in one part of the climate system, such as increasing greenhouse gases or decreasing Arctic sea ice, will affect other parts of the Earth in the future.
Some people are concerned that climate models can't mimic how the world really works. But scientists have worked on these types of models for more than 40 years to make sure they get the most important things right. In the same way that video games have improved from simple graphics to very realistic scenery and action, climate models have improved to include details like how clouds form and where it might rain more.
Scientists test their models by comparing the results with real measurements. They only use models that have proven to be useful in understanding past and present changes in the Earth's climate, such as the global temperature changes recorded over the last century. As time goes on, climate scientists will have more and more data to work with, and computers will continue to become more and more powerful and get even better at predicting future climate change.
All the models agree that extra greenhouse gases will cause warmer temperatures, and improved models won't change this basic prediction.
Do changes in the orbit of the Earth contribute to global warming - Astronomy
Yes, by increasing the abundance of greenhouse gases in the atmosphere, human activities are amplifying Earth’s natural greenhouse effect. Virtually all climate scientists agree that this increase in heat-trapping gases is the main reason for the 1.8°F (1.0°C) rise in global average temperature since the late nineteenth century. Carbon dioxide, methane, nitrous oxide, ozone, and various chlorofluorocarbons are all human-emitted heat-trapping gases. Among these, carbon dioxide is of greatest concern to scientists because it exerts a larger overall warming influence than the other gases combined.
Steam billows from the Intermountain Power Plant in Delta, Utah. This coal-fired plant is operated by the Los Angeles Department of Water and Power. Photo CC license by Matt Hintsa.
At present, humans are putting an estimated 9.5 billion metric tons of carbon into the atmosphere each year by burning fossil fuels, and another 1.5 billion through deforestation and other land cover changes. Of this human-produced carbon, forests and other vegetation absorb around 3.2 billion metric tons per year, while the ocean absorbs about 2.5 billion metric tons per year. A net 5 billion metric tons of human-produced carbon remain in the atmosphere each year, raising the global average carbon dioxide concentrations by about 2.3 parts per million per year. Since 1750, humans have increased the abundance of carbon dioxide in the atmosphere by nearly 50 percent. Learn more.
Changes in reflectivity affect how much energy enters Earth’s system
When sunlight reaches Earth, it can be reflected or absorbed. The amount that is reflected or absorbed depends on Earth’s surface and atmosphere. Light-colored objects and surfaces, like snow and clouds, tend to reflect most sunlight, while darker objects and surfaces, like the ocean, forests, or soil, tend to absorb more sunlight.
The term albedo refers to the amount of solar radiation reflected from an object or surface, often expressed as a percentage. Earth as a whole has an albedo of about 30%, meaning that 70% of the sunlight that reaches the planet is absorbed. [3] Absorbed sunlight warms Earth’s land, water, and atmosphere.
Reflectivity is also affected by aerosols. Aerosols are small particles or liquid droplets in the atmosphere that can absorb or reflect sunlight. Unlike greenhouse gases, the climate effects of aerosols vary depending on what they are made of and where they are emitted. Those aerosols that reflect sunlight, such as particles from volcanic eruptions or sulfur emissions from burning coal, have a cooling effect. Those that absorb sunlight, such as black carbon (a part of soot), have a warming effect.
The role of reflectivity in the past
Natural changes in reflectivity, like the melting of sea ice, have contributed to climate change in the past, often acting as feedbacks to other processes.
Volcanoes have played a noticeable role in climate. Volcanic particles that reach the upper atmosphere can reflect enough sunlight back to space to cool the surface of the planet by a few tenths of a degree for several years. [2] These particles are an example of cooling aerosols. Volcanic particles from a single eruption do not produce long-term change because they remain in the atmosphere for a much shorter time than GHGs. [2]
The recent role of reflectivity
Human changes in land use and land cover have changed Earth’s reflectivity. Processes such as deforestation, reforestation, desertification, and urbanization often contribute to changes in climate in the places they occur. These effects may be significant regionally, but are smaller when averaged over the entire globe.
In addition, human activities have generally increased the number of aerosol particles in the atmosphere. Overall, human-generated aerosols have a net cooling effect offsetting about one-third of the total warming effect associated with human greenhouse gas emissions. Reductions in overall aerosol emissions can therefore lead to more warming. However, targeted reductions in black carbon emissions can reduce warming. [1]
Verweise:
[2] IPCC (2013). Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.
[3] NRC (2010). Advancing the Science of Climate Changes . National Research Council. The National Academies Press, Washington, DC, USA.
Rates of climate change have varied over time
Studies of Earth’s past climate suggest periods of relative stability as well as periods of rapid change.
Periods of relative stability
Interglacial climate periods such as the present tend to be more stable than cooler, glacial climates. For example, Earth’s climate during the current interglacial period is more stable than the most recent glacial period. The glacial period was characterized by widespread, large, and abrupt climate changes. In contrast, the previous interglacial period was similarly stable. [1]
Periods of abrupt climate change
Abrupt climate change refers to sudden (on the order of decades), large changes in some major component of the climate system, with rapid, widespread effects. Abrupt or rapid climate changes tend to frequently accompany transitions between glacial and interglacial periods (and vice versa). [2] For example, a significant part of the Northern Hemisphere, particularly around Greenland, may have experienced very rapid warming of 14°F-28°F over several decades during and after the most recent ice age. [2]
Abrupt climate changes occur when a threshold or ‘tipping point’ in the climate system is crossed, causing large changes or impacts to the climate. Scientific data show that abrupt changes in climate at the regional scale have occurred throughout history and are characteristic of Earth’s climate system. Warming from greenhouse gas emissions, as well as other human changes to the Earth system may increase the possibility of large and abrupt regional or global climatic events.
