Hoe weten we dat er een verband is tussen klimaatverandering en natuurbranden?

Hoe we weten dat er een verband is tussen klimaatverandering en bosbranden
Een brandweerman rent achter een poging om een ​​huis te redden in Lakeport, Californië, en lijdt aan zijn grootste branden ooit.
AP Photo / Noah Berger

Opnieuw hebben de zomer en de herfst van 2018 op het noordelijk halfrond ons een epidemie van grote bosbranden gebracht.

Deze branden bossen, huizen en andere structuren, verdringen duizenden mensen en dieren en veroorzaken grote verstoringen in het leven van mensen. De enorme last van simpelweg brandbestrijding is het hele jaar door taakberekening geworden miljarden dollars, laat staan ​​het kosten van de vernietiging.

De rookluier kan honderden of zelfs duizenden mijlen beslaan, invloed op de luchtkwaliteit en zichtbaarheid. naar veel mensen, het is heel duidelijk geworden dat door de mens veroorzaakte klimaatverandering speelt een belangrijke rol door het risico op bosbranden aanzienlijk te vergroten.

Toch lijkt de rol van klimaatverandering zelden te worden genoemd in veel of zelfs de meeste nieuwsverhalen over de veelheid aan branden en hittegolven. Gedeeltelijk komt dit omdat de kwestie van attributie is meestal niet duidelijk. Het argument is dat er altijd bosbranden zijn geweest en hoe kunnen we een bepaald wildvuur aan klimaatverandering toeschrijven?

Als klimaatwetenschapper kan ik zeggen dat dit het verkeerde kader is van het probleem. Het broeikaseffect veroorzaakt geen bosbranden. De dichtstbijzijnde oorzaak is vaak menselijke onvoorzichtigheid (sigarettenpeuken, niet goed gebluste kampvuren, etc.), of natuurlijk, van "droge bliksem" waarbij een onweer bliksem veroorzaakt, maar weinig regen. Integendeel, het broeikaseffect verergert de omstandigheden en verhoogt het risico op natuurbrand.

Toch is er een enorme complexiteit en variabiliteit van het ene naar het andere vuur en daarom kan de toeschrijving complex worden. In plaats daarvan is de manier om hierover na te denken vanuit het standpunt van de basiswetenschap - in dit geval de natuurkunde.


Haal het laatste uit InnerSelf


Opwarming van de aarde gebeurt

Als u het samenspel tussen het broeikaseffect en bosbranden wilt begrijpen, overweeg dan wat er met onze planeet gebeurt.

De samenstelling van de atmosfeer is aan het veranderen van menselijke activiteiten: er is meer dan een 40 procent toename in kooldioxide, voornamelijk van het verbranden van fossiele brandstoffen sinds de 1800s, en meer dan de helft van de toename is sinds 1985. Andere warmteopnemende gassen (methaan, stikstofoxide, enz.) Nemen ook toe in concentratie in de atmosfeer van menselijke activiteiten. De koersen zijn aan het versnellen, niet aan het afnemen (zoals gehoopt met de Overeenkomst Paris).

Dit leidt tot een verstoring van de energiebalans voor de planeet.

De energiestromen door het klimaatsysteem (hoe we weten dat er een verband is tussen klimaatverandering en natuurbranden)

De energiestromen door het klimaatsysteem worden schematisch geïllustreerd met getallen op de waarden van de top van de atmosfeer en de netto onbalans aan de oppervlakte. Trenberth et al 2009

Hittesluitende gassen in de atmosfeer fungeren als een deken en verhinderen de infraroodstraling - dat wil zeggen warmte van de aarde - om terug de ruimte in te gaan om de voortdurende straling van de zon te compenseren. Naarmate deze gassen zich opstapelen, blijft meer van deze energie, meestal in de vorm van warmte, in onze atmosfeer. De energie verhoogt de temperatuur van het land, de oceanen en de atmosfeer, smelt ijs, ontdooit permafrost en voedt de watercyclus door verdamping.

Bovendien kunnen we dat schat de onbalans van de energie van de aarde vrij goed: het komt overeen met ongeveer 1 watt per vierkante meter, of wereldwijd met 500 terawatts.

Hoewel deze factor klein is in vergelijking met de natuurlijke stroom van energie door het systeem, die 240 watt per vierkante meter is, is deze groot in vergelijking met alle andere directe effecten van menselijke activiteiten. Bijvoorbeeld de elektriciteitsopwekking in de VS vorig jaar gemiddeld 0.46 terawatt.

De extra warmte is altijd hetzelfde teken en het is verspreid over de hele wereld. Dienovereenkomstig, waar deze energie accumuleert zaken.

De onbalans van de energie van de aarde volgen

De hitte accumuleert meestal uiteindelijk in de oceaan - over 90 procent. Deze toegevoegde warmte betekent de de oceaan groeit en de zeespiegel stijgt.

Warmte accumuleert ook in smeltend ijs, waardoor smelten ontstaat Arctische zee-ijs en gletsjerverliezen in Groenland en Antarctica. Dit voegt water toe aan de oceaan, en zo ook zeeniveau stijgt ook hieruit, stijgend met een snelheid van meer dan 3 millimeter jaar, of meer dan een voet per eeuw.

Global ocean heat content voor de top 2000-meters van de oceaan (hoe we weten dat er een verband is tussen klimaatverandering en natuurbranden)
Globale oceanische warmte-inhoud voor de top 2000 meters van de oceaan, met onzekerheidschattingen door de roze regio.
ScienceAdvances, CC BY-NC

Aan land worden de effecten van de energieonbalans gecompliceerd door water. Als er water aanwezig is, gaat de hitte voornamelijk naar verdamping en uitdroging, en dat voedt vocht in stormen, die zwaarder produceren regen. Maar de effecten stapelen zich niet op, mits het regent aan en uit.

Echter, in een droge periode of droogte, de warmte hoopt zich op. Ten eerste droogt het dingen uit en ten tweede verhoogt het de temperatuur. Natuurlijk, "het regent nooit in Zuid-Californië" volgens de Popnummer van 1970, althans in het zomerhalfjaar.

Dus water fungeert als de airconditioner van de planeet. In afwezigheid van water hopen de overtollige warmte-effecten zich op het land op, zowel door alles uit te drogen en verwelkende planten, en door het verhogen van de temperatuur. Dit leidt op zijn beurt tot hittegolven en een verhoogd risico op bosbranden. Deze factoren zijn van toepassing in regio's in het westen van de VS en in regio's met Mediterrane klimaten. Veel van de recente natuurbranden hebben zich namelijk niet alleen in het Westen in de Verenigde Staten voorgedaan, maar ook in Portugal, Spanje, Griekenland en andere delen van de Middellandse Zee.

De omstandigheden kunnen zich ook in andere delen van de wereld ontwikkelen wanneer sterke hogedrukweerkoepels (anticyclonen) stagneren, zoals gedeeltelijk kan gebeuren door toeval, of met verhoogde kansen in sommige weerspatronen, zoals die welke zijn vastgesteld door La Niña of El Niño evenementen (op verschillende plaatsen). Er wordt verwacht dat deze droge plekken van jaar tot jaar rondgaan, maar dat hun overvloed in de loop van de tijd toeneemt, zoals duidelijk gebeurt.

Hoe groot is het effect van energie-onbalans op het land? Welnu, 1 watt per vierkante meter over een maand, indien verzameld, is equivalent aan 720 watt per vierkante meter over een uur; 720 watt komt overeen met het volledige vermogen in een kleine magnetron. Eén vierkante meter is ongeveer 10 vierkante voet. Daarom is dit na één maand gelijk aan één magnetron op volle kracht elke vierkante voet gedurende zes minuten. Geen wonder dat dingen in brand vliegen!

Attributie wetenschap

Terugkomend op de oorspronkelijke vraag van bosbranden en het broeikaseffect, verklaart dit het argument: er is extra warmte beschikbaar van klimaatverandering, en het bovenstaande geeft aan hoe groot het is.

In werkelijkheid is er vocht in de grond en planten hebben wortelsystemen die bodemvocht aftakken en de effecten vertragen voordat ze beginnen te verwelken, zodat het meestal meer dan twee maanden duurt voordat de effecten groot genoeg zijn om het toneel voor bosbranden volledig te bepalen . Op een dagelijkse basis is het effect klein genoeg om verloren te gaan bij de normale weersafwijking. Maar na een droge periode van meer dan een maand is het risico merkbaar hoger. En natuurlijk het globale gemiddelde oppervlaktetemperatuur gaat ook omhoog.

"We kunnen geen enkele gebeurtenis aan de klimaatverandering toeschrijven" is al heel lang een mantra van klimaatwetenschappers. Het heeft onlangs veranderd, echter.

Zoals in het bosbranden-voorbeeld, is er een besef dat klimaatwetenschappers mogelijk kunnen maken bruikbare verklaringen door aan te nemen dat de weersomstandigheden zelf relatief onaangetast zijn door de klimaatverandering. Dit is een goede veronderstelling.

Ook klimaatwetenschappers kunnen niet zeggen dat extreme gebeurtenissen te wijten zijn aan de opwarming van de aarde, omdat dat een slecht gestelde vraag is. We kunnen echter wel stellen dat het zeer waarschijnlijk is dat ze zonder de opwarming van de aarde niet zo'n extreme impact zouden hebben gehad. Inderdaad, alle weersomstandigheden worden beïnvloed door klimaatverandering omdat de omgeving waarin ze zich voordoen is warmer en vochtiger dan vroeger.

In het bijzonder door te focussen op Aardse energie-onbalansverwacht wordt dat nieuw onderzoek zal leiden tot een beter begrip van wat er gebeurt en waarom, en wat het inhoudt voor de toekomst.The Conversation

Over de auteur

Kevin Trenberth, Distinguished Senior Scientist, Nationaal centrum voor atmosferisch onderzoek

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Boeken van deze auteur

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = Kevin Trenberth; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

facebook-icontwitter-iconrss-icoon

Ontvang de nieuwste via e-mail

{Emailcloak = off}