Урок 12 · Изменение климата Не начат

Обратные связи и последствия

Макроуровень

Главная идея. Некоторые изменения сами себя усиливают, и поэтому климатическая система реагирует не пропорционально и не сразу.

Открыть презентацию урока

Что нужно принести

Короткое напоминание: альбедо — это доля солнечного излучения, которую отражает поверхность (урок 7). Средняя температура определяется балансом между поступающей и уходящей энергией (урок 9). А о климате спорят по рядам данных, а не по одному дню (урок 11).

Объяснение

Читать объяснение

Что такое обратная связь

Обратная связь — это цепочка, в которой результат изменения снова действует на то же самое изменение. Она положительная, когда усиливает его. «Положительная» не значит хорошая: это значит, что она толкает в ту же сторону.

  1. Что-то вызывает начальное изменение (например, растёт температура).
  2. Это изменение вызывает второй эффект.
  3. Второй эффект снова вызывает начальное изменение, немного сильнее.
  4. Цепочка повторяется.

Лёд — альбедо

Источник: NSIDC, Science of Sea Ice и Quick Facts about Sea Ice.
ПоверхностьКакую долю солнечного излучения отражаетЧто происходит с остальным
Морской лёд со снегомДо 90 %Поглощается мало
Морской лёдот 50 до 70 %Поглощается часть
Открытый океан6 %Поглощается почти всё

Цепочка шаг за шагом:

  1. Температура растёт по внешней причине: больше парниковых газов (урок 9).
  2. Часть льда тает, и открывается тёмный океан.
  3. Альбедо снижается: поверхность отражает меньше и поглощает больше солнечного излучения.
  4. Поступает больше энергии, чем уходило: баланс сдвигается, и температура растёт ещё немного.
  5. Снова тает лёд… и цепочка продолжается.

Поэтому NSIDC объясняет, что небольшое повышение температуры в полярных районах со временем приводит к большему потеплению и что полярные районы наиболее чувствительны к изменению климата.

Водяной пар

  1. Температура растёт.
  2. Испаряется больше воды, и более тёплый воздух может содержать больше пара.
  3. Водяной пар — парниковый газ (урок 8): он поглощает и переизлучает больше инфракрасного излучения.
  4. Температура растёт ещё немного.
Источник: NASA Science, Steamy Relationships: How Atmospheric Water Vapor Amplifies Earth's Greenhouse Effect.
Водяной парУглекислый газ
Сколько остаётся в атмосфереВ среднем около 9 дней; потом возвращается дождём или снегомОт нескольких лет до веков и дольше
Какова его роль в нынешнем потепленииЭто следствие: его становится больше, потому что воздух нагреваетсяЕго количество напрямую увеличивает деятельность человека

Водяной пар отвечает примерно за половину парникового эффекта Земли (NASA), но так как в воздухе он держится недолго, его количество следует за температурой: он усиливает потепление, начатое другими газами.

Ни мгновенная, ни безграничная

Обратная связь не мгновенна: каждый виток цепочки занимает время, потому что лёд тает и океан нагревается не за один день. И она не безгранична: она останавливается, когда исчерпан питающий её резервуар. Когда таять больше нечему, обратная связь «лёд — альбедо» продолжаться не может. Поэтому климатическая система реагирует не пропорционально и не сразу.

Последствия: что показывает доклад AR6

Видео QuantumFracture «Las verdaderas consecuencias del cambio climático» (2024, на испанском) рассказывает три выдуманные истории, происходящие в 2050 году в Мексике, Испании и Аргентине; описанные последствия опираются на доклад AR6 МГЭИК и другие доклады:

  • Океаны. В более тёплой воде кораллы обесцвечиваются: по AR6, при потеплении на 2 °C может исчезнуть до 99 % кораллов мира. CO₂, попадающий в море, делает его более кислым (pH снижается). Появляются мёртвые зоны, где кислорода так мало, что жизнь уходит или гибнет: избыток питательных веществ вызывает рост водорослей, при разложении которых расходуется кислород; тёплая вода растворяет меньше кислорода; поверхность теплее дна, вода расслаивается и не перемешивается.
  • Побережья. Тропические ураганы становятся чаще и сильнее, а подъём уровня моря размывает и затапливает пляжи и посёлки.
  • Сельская местность. Засухи и волны жары чаще и дольше, новые вредители и больше пожаров; ливни размывают почву и не пополняют водоносные горизонты. Урожаи падают, цены на продукты растут.
  • Города. Волны жары тяжелее из-за городского острова тепла (здания и асфальт), появляются болезни, например денге.

Два понятия для чтения этих последствий: составное событие — череда экстремальных явлений, которые вместе вредят сильнее, чем по отдельности (пожар после засухи). Каскад последствий — экстремальное событие, которое запускает другие: в Аргентине засухи и наводнения снижают урожай сои, вынуждают людей переезжать из деревни в города и увеличивают бедность. Видео добавляет, что сильнее всего страдают люди с меньшими ресурсами: это вопрос неравенства.

Смягчение и адаптация

Две основные стратегии борьбы с изменением климата. Источники: видео QuantumFracture (на испанском); презентация преподавателя Un invernadero gigante (Canva), слайд 36.
СтратегияЦельПример
СмягчениеУменьшить количество парниковых газов: сократить выбросы или удалить газы из атмосферы — не дать проблеме возникнуть.Заменить ископаемое топливо источниками без выбросов (уроки 21–24).
АдаптацияПринять меры, чтобы последствия изменения климата были как можно меньше.Против подъёма моря: дюны, наносы, мангровые заросли или искусственные барьеры.

Источники: расшифровка видео QuantumFracture (2024, на испанском), основанного на AR6 МГЭИК; презентация преподавателя Un invernadero gigante (Canva), слайд 36.

Анимация

Описание анимации

В анимации показана поверхность, большей частью покрытая льдом, над тёмным океаном. Приходит излучение Солнца. Так как морской лёд отражает от 50 до 70 % этого излучения, а открытый океан — всего 6 % (NSIDC), при 90 % льда поверхность отражает много и поглощает мало. Нарисованный сбоку термометр показывает постоянную температуру; чисел на нём нет, потому что это схема.

Появляется надпись с внешней причиной: больше парниковых газов, как на уроке 9. Термометр поднимается, и часть льда тает: покрыто остаётся 65 % поверхности. Там, где был лёд, теперь тёмный океан; альбедо снижается, стрелка отражённого излучения становится тоньше, а поглощённого — толще. Так как поглощается больше энергии, термометр поднимается ещё немного.

Затем рисуется вся цепочка из трёх шагов, соединённых стрелками: растёт температура, тает лёд, снижается альбедо и поглощается больше. Надпись поясняет, что она называется положительной обратной связью, потому что усиливает изменение, а не потому, что это хорошо. Цепочка делает второй виток с пояснением, что каждый виток занимает время: льда остаётся 50 %, и термометр поднимается, но меньше, чем на первом витке.

В конце льда больше нет, и термометр перестаёт подниматься по этому пути. Анимация заканчивается двумя фразами: процесс идёт не сразу, и он останавливается, когда таять больше нечему.

Источник значений альбедо: NSIDC. Доли льда и уровень термометра: схема, не в реальном масштабе.

Данные, прогноз модели или мнение

О климате ходят фразы совсем разного типа. Измеренные данные получены приборами, которые уже что-то зарегистрировали. Прогноз получен моделями, которые рассчитывают, что может произойти в зависимости от будущих выбросов. Мнение — это оценка: его можно обсуждать с опорой на данные, но его нельзя измерить.

ВысказываниеДанные, прогноз или мнение?Как это проверить
Средняя температура по стране была 16,1 °C в 1981–2010 годах и 16,3 °C в 1991–2020 годах (SMN — Национальная метеослужба Аргентины).Измеренные данныеПо записям метеостанций SMN
На юго-востоке Южной Америки, включая аргентинский Литораль, с 1960-х годов выросли средние и экстремальные осадки (IPCC, высокая достоверность).Измеренные данныеПо рядам наблюдений дождемеров за многие десятилетия
В Андах потеря объёма ледников, вероятно, продолжится при всех сценариях выбросов (IPCC).Прогноз моделиМониторингом ледников в ближайшие годы; в Аргентине Закон 26.639 обязывает проводить их инвентаризацию и мониторинг (IANIGLA)
На юго-востоке Южной Америки экстремальные осадки и наводнения станут интенсивнее и чаще при глобальном потеплении на 2 °C (IPCC, средняя достоверность).Прогноз моделиСравнив с тем, что будет измерено, если потепление достигнет этого уровня
«Изменение климата в Аргентине — преувеличенная выдумка».МнениеНе измеряется; можно сопоставить с данными первых двух строк
«Возобновляемая энергетика не оказывает никакого воздействия на окружающую среду».Мнение (убеждение)По данным о выбросах и воздействиях за весь срок службы каждой электростанции — это мы разберём на уроке 22

Последствия в Аргентине

Что говорят прочитанные источники, по типам:

Источники: Argentina.gob.ar, Cambios en las normales climatológicas del SMN; IPCC (2021), AR6 WG1, Regional fact sheet – Central and South America; IANIGLA-CONICET, Inventario Nacional de Glaciares.
ТемаЧто измереноЧто прогнозируется
ТемператураСреднее по стране: 16,1 °C (1981–2010) и 16,3 °C (1991–2020)Во всём регионе средние температуры будут и дальше расти быстрее среднего глобального значения (высокая достоверность)
ОсадкиРост средних и экстремальных осадков на юго-востоке Южной Америки с 60-х годовБольше экстремальных осадков и наводнений на юго-востоке (средняя достоверность, при 2 °C)
Ледники—Потеря объёма ледников и уменьшение стока рек в Андах
Засухи—Больше засух на юго-западе Южной Америки и на юге (высокая достоверность)

Видео, которые мы смотрели на уроке

Мы смотрели их вместе на уроке. Все видео на испанском языке. Если видео не загружается, откройте ссылку «Смотреть на YouTube».

Las Verdaderas Consecuencias del Cambio Climático

QuantumFracture · 12:44 · 2024 · видео на испанском языке

Три выдуманные истории 2050 года (Веракрус, Андалусия, Буэнос-Айрес) с последствиями по докладу AR6: кораллы, закисление, мёртвые зоны, ураганы, уровень моря, засухи, волны жары, городской остров тепла и денге. Объясняет смягчение, адаптацию, составные события и каскады последствий.

Смотреть на YouTube ↗

Симуляторы для этого урока

Дополнительно: интерактивные симуляторы по теме этого урока. Можно открыть до или после объяснения.

Листы для скачивания (на испанском)

Задания

1. Почему таяние приводит к большему поглощению

На квадратный метр морского льда и на квадратный метр открытого океана приходит одинаковое солнечное излучение. Объясни, почему, когда лёд тает, этот участок поглощает больше энергии:

  1. Что происходит с излучением, приходящим на лёд: какая доля отражается, а какая поглощается (по данным NSIDC).
  2. Что происходит с излучением, приходящим на открытый океан.
  3. Что меняется в балансе урока 9, когда одна поверхность заменяет другую, и почему из-за этого снова тает лёд.

2. Последствие в регионе

Утверждение, которое нужно защитить: на юго-востоке Южной Америки, включая аргентинский Литораль, осадки уже изменились, и это отличается от того, что прогнозируется на будущее.

То, что ты пишешь, никуда не отправляется: файл остаётся на твоём устройстве.

Самопроверка

Восемь вопросов. Когда выбираешь вариант, появляется объяснение: прочитай его, даже если ответил правильно.

Загрузка вопросов…