Co to są naturalne zmiany klimatu?

Chociaż działalność człowieka od czasu rewolucji przemysłowej w XVIII wieku spowodowała niedawne globalne ocieplenie, zachodzą również naturalne zmiany klimatu, które następują w wyniku normalnych zmian atmosferycznych. Zazwyczaj zmiana klimatu odnosi się do trwałej zmiany pogody na całym świecie, choć może być ograniczona do regionu. Naturalna zmiana klimatu może być spowodowana kilkoma czynnikami lub wymuszeniami klimatycznymi, w tym tektoniką płyt, zmianami oceanów, nachyleniem planety, wahaniami orbity i zmianami wydajności słonecznej.

Podczas gdy naukowcy rejestrowali zmiany klimatu od 1800 roku, poprzednie zmiany pogody należy zebrać z ustnych historii, pisemnych dokumentów i dowodów archeologicznych. Naukowcy często używają lodowców jako soczewki na temat przeszłych naturalnych zmian klimatu, datując się, kiedy lodowiec zbliżał się, wskazując na zimne zaklęcie, lub wycofał się, wskazując okres ciepła. Próbki rdzenia lodowego rzucają również światło na starożytną pogodę, dostarczając informacji o ilości dwutlenku węgla, który był w atmosferze w danym czasie. Skamieliny roślin, zwierząt, owadów i pyłków mogą być również wykorzystywane do datowania cykli klimatycznych, ponieważ niektóre gatunki przeżywają w różnych warunkach. Dowody te wskazują na cykl klimatyczny naznaczony epokami lodowcowymi i okresami ciepła sięgającymi daleko w czasy prehistoryczne.

Jednym z ważnych powodów naturalnych zmian klimatu może być tektonika płyt i dryf kontynentalny. Tuż pod skorupą oceaniczną i kontynentalną lub częścią Ziemi, którą ludzie mogą zobaczyć, leży sztywna warstwa Ziemi, zwana litosferą . Litosfera podzielona jest na płytki, które poruszają się po głębszej, cieplejszej, bardziej płynnej warstwie. Płyty te powodują restrukturyzację lądu, szczególnie na granicach, na których płyty mogą się szlifować, powodując trzęsienia ziemi, oddalając się od siebie, powodując trzęsienia ziemi i gorące miejsca geotermalne lub zderzając się z innym, powodując trzęsienia ziemi, pasma górskie, wulkany i rowy oceaniczne. Ta restrukturyzacja przenosi masy lądowe z jednego regionu świata do drugiego, zmienia prądy wiatrowe i oceaniczne oraz wytwarza wulkany, wszystkie czynniki, które mogą prowadzić do regionalnych lub globalnych naturalnych zmian klimatu.

Erupcje wulkanów powodują chłodzenie Ziemi. Podczas wybuchu wulkanu wyrzuca popiół i dwutlenek siarki do atmosfery. Materiał ten tworzy w atmosferze koc, który jest rozprowadzany po całym świecie przez ruch wiatru. Popiół i dwutlenek siarki blokują przenikanie światła słonecznego do atmosfery i ocieplenie Ziemi. Bez tego światła słonecznego Ziemia zaczyna się ochładzać.

Różni się to od gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla, które swobodnie przepuszczają światło słoneczne przez atmosferę na powierzchnię Ziemi, ale blokują światło przed powrotem w kosmos, powodując efekt ocieplenia. Działalność człowieka spowodowała wzrost emisji dwutlenku węgla i spadek zdolności Ziemi do usuwania dwutlenku węgla z atmosfery.

Połączone skutki zmian położenia Ziemi względem Słońca również przyczyniają się do naturalnych zmian klimatu. W ciągu roku Ziemia zmienia pochylenie tak, że jej północny koniec jest skierowany w stronę Słońca przez około pół roku, a południowy koniec w kierunku Słońca przez drugą połowę, powodując sezonowe zmiany klimatu. Oś lub linia, na której Ziemia przechyla się i obraca, zmienia się również nieznacznie w czasie, aby niektóre obszary Ziemi były bardziej bezpośrednio nasłonecznione niż inne. Dodatkowo, orbita Ziemi zmienia się w ciągu roku, tak że jest bliżej Słońca i jego ciepła w niektórych punktach roku niż w innych.

Cyrkulacja termohalinowa w oceanach Ziemi, znana również jako oceaniczny przenośnik taśmowy, wpływa również na naturalne zmiany klimatu. Zasadniczo cyrkulacja termohalinowa to głębokie prądy oceaniczne, które przenoszą ciepło do różnych części świata. Proces ten jest w dużej mierze napędzany przez nierówne masy gęstych i mniej gęstych próbujących się ustabilizować. Zmiany w tym obiegu zmieniają rozkład ciepła na Ziemi i ilość dwutlenku węgla, jaki ocean jest w stanie usunąć z atmosfery.