Bir devrilme noktası ya dönüşü olmayan nokta içinde iklim sistemindeki aşıldığı zaman, iklim durumuna büyük değişikliklere yol açabilir bir eşiğidir. Fiziksel iklim sisteminde ve etkileşim halindeki ekosistemlerde potansiyel devrilme noktaları belirlenmiştir . Örneğin, karbon döngüsü geri bildirimler arasındaki geçişte bir faktör olan buz yaş ve interglasyal ile, yörünge zorlama olmak İlk tetikleyici. Dünyanın jeolojik sıcaklığını kaydetmek, farklı iklim durumları arasındaki hızlı geçişlerin (jeolojik anlamda) birçok başka örneğini gösterir.
İklim devrilme noktaları , modern çağdaki iklim değişikliği çalışmaları için özellikle ilgi çekicidir . Örneğin, Dünya'nın iklim sisteminin geçmiş davranışları ve olumlu geri bildirimleri incelenerek küresel ortalama yüzey sıcaklığı için olası bir devrilme noktası belirlendi . Karbon döngüsü ve gezegensel yansıtıcılıkla ilgili geri bildirimler, bir dizi basamaklı devrilme noktasını tetikleyebilir.
Gibi büyük ölçekli devrilme öğesi vardır Grönland ve Antarktika buz kapaklar , erime neden olabilecek deniz seviyesi için yükselmeye metre onlarca tarafından. Bu devrilme noktaları her zaman acımasız değildir. Örneğin, belli bir sıcaklık seviyesinde, çok erime buz kabının içinde Grönland ve / veya Antarktika'nın buz tabakasının batı kaçınılmaz hale ama buz kendisi yüzyıllar sürebilir. Ekosistemin çökmesi gibi bazı şeyler geri döndürülemez.
Beşinci rapor arasında IPCC iklim sisteminde geri dönüşü olmayan bir değişiklik olarak zirve noktasına tanımlar. Bir devrilme noktasını tetiklemeye yetecek kesin iklim değişikliği seviyelerinin belirsiz kaldığını, ancak birden fazla devrilme noktasını geçme riskinin artan sıcaklıkla arttığını söylüyor. Devrilme noktalarının daha geniş bir tanımı bazen ani ancak tersine çevrilebilir devrilme noktalarına atıfta bulunmak için kullanılır.
İklimsel devrilme noktalarının davranışı matematiksel terimlerle de tanımlanabilir. Devirme noktalar daha sonra herhangi bir tür olarak kabul edilir çatallanma ile histerezis . Bir sistemin durumu daha sonra geçmişine bağlıdır. Örneğin, yaşadığı sıcak veya soğuk dönemlere bağlı olarak, kutuplarda aynı sera gazı konsantrasyonunda veya aynı sıcaklıkta farklı miktarlarda buz olabilir.
İklim değişikliği bağlamında, bir “uyum devrilme noktası”, “ekolojik, teknik, ekonomik, mekansal veya sosyal olarak kabul edilebilir sınırların aşıldığı eşik değer veya sınır koşulu” olarak tanımlanmıştır.
Küresel sıcaklıklara ve karbon döngüsüne çok sayıda olumlu ve olumsuz geri bildirim tanımlanmıştır. IPCC, yükselen sıcaklıkların neden olduğu geri bildirimlerin bu yüzyılın geri kalanı için olumlu olduğunu, bulut örtüsü etkisinin en büyük belirsizliğe sahip olduğunu bildirdi . IPCC karbon döngüsü modelleri, okyanuslardan daha yüksek karbon alımını gösterir, ancak karadan karbon alımı, iklim değişikliği ve arazi kullanım değişikliklerinin birleşik etkisi nedeniyle belirsizdir.
Kayıt jeolojik sıcaklık ve sera gazlarının yoğunluğu iklimbilimciler hakkında bilgi toplamak için izin verir iklim geri bildirimler gibi farklı iklim koşullarına kurşun olduğunu Kuvaterner'de yüksek (1.2 milyon yıl vardır), Pliyosen (beş milyon yıl önce) ve Kretase ( 100 milyon yıl önce). Bu bilgiyi mevcut iklim değişikliği anlayışı ile birleştiren bir grup araştırmacı, 2018'de 2 ° C'lik bir ısınmanın önemli devrilme unsurlarını harekete geçirebileceği ve bir zincirdeki diğer devrilme unsurlarını harekete geçirmek için sıcaklığı daha da artırabileceği sonucuna vardı. sıcaklık. 2019'da yapılan bir araştırma, sera gazları atmosferdeki mevcut karbondioksit seviyesinin üç katına ulaşırsa, stratokümülüs bulutlarının aniden dağılabileceğini ve 8 santigrat derece ek ısınmaya katkıda bulunabileceğini iddia ediyor .
İklim sistemi unsurlarının devrilebileceği hız, iklim değişikliğindeki rollerini belirlemede son derece önemlidir. Geçmiş sıcaklık değişikliklerinin on yıllara mı yoksa bin yıla mı yayıldığı jeolojik kayıtlardan her zaman net değildir. Örneğin , deniz dibinde ve denizdeki permafrostta gömülü klatrat bileşiklerinin salınımının neden olduğu eğilme , artık uzun vadeli bir fenomen olarak kabul ediliyor ve artık ani değil.
Kaçak iklim okyanuslar köpüren olan bu uç böylece bir sera ortalama ve üzerinde olduğu gibi, bir yaşanmaz bir gezegen yapmak için astronomik çevrelerinde kullanılır Venüs geri dönülmez. IPCC'nin beşinci değerlendirme raporu, bu kaçağın insan faaliyetleri tarafından tetiklenme şansının neredeyse hiç olmadığını gösteriyor. Venüs benzeri koşullar, milyarlarca yıl boyunca olmayacak olan yüzde onlarca güneş radyasyonunda bir artış olmadan meydana gelmesi olası olmayan önemli bir zorlamayı gerektirir.
Bu kaçış Dünya'da pratikte imkansız olsa da, insan yapımı iklim zorlaması Dünya'yı nemli bir sera durumuna getirebilir ve eğer su buharı (H 2 O) seviyesi toplam kütlenin% 1'ine yükselirse Dünya'nın büyük kısımlarını yaşanmaz hale getirebilir. atmosferin önemli bir bileşeni haline gelir . İttiren CO tamamen bağlı ise 2 , ayrışma işlemi kaldırmak fazla atmosfer CO 2 deniz seviyesi düşer çok önce.
Sıcaklıktaki sabit veya ani bir değişiklik, küresel ölçekte devrilme noktalarını tetikleyebilir.
Kriyosferle ilgili iki küresel eğimli unsur , Grönland ve Antarktika'daki buzulların geri dönüşü olmayan erimesi ile ilgili . Grönland'da, eriyik ve yüzey yüksekliği arasında olumlu bir geri bildirim döngüsü var. Daha düşük rakımlarda, sıcaklıklar daha yüksektir ve bu da ek erime ile sonuçlanır. Bu geribildirim döngüsü, geri dönüşü olmayan erimeye neden olacak kadar güçlü hale gelebilir. Buz kütlesinin istikrarsızlığı, Batı Antarktika'da bir devrilme noktasını tetikleyebilir . Her iki durumda da bu, deniz seviyesindeki yükselişi hızlandıracaktır.
Grönland'ın erimesinin bir sonucu olarak tatlı su salındığında , termohalin sirkülasyonunda bir bozulma eşiği geçilebilir. Bu, ısıyı kuzeye Atlantik'e taşır ve sıcaklık düzenlemesinde önemli bir role sahiptir. Paris anlaşmasında öngörülen ısınma seviyeleri göz önüne alındığında, Atlantik termohalin dolaşımının tamamen durma riskleri düşük ila orta seviyelerde .
Büyük ölçekli bir devrilme unsurunun bir başka örneği , El Niño - Güney Salınımı fenomeninin evrimidir . Bir devrilme noktasını geçtikten sonra, sıcak faz (El Niño) daha sık meydana gelmeye başlayacaktır. Son olarak, şu anda çok fazla karbon emen Güney Okyanusu bunu yapmayı bırakabilir.
İklim değişikliği ayrıca bölgesel devrilme noktalarını tetikleyebilir. Örneğin Kuzey Kutbu deniz buzunun kaybolması, tundrada odunsu türlerin oluşması, donmuş toprakların yok olması, Güney Asya musonunun çökmesi ve Batı Afrika musonunun güçlenmesi Sahra ve Sahel . Ormansızlaşma, nemli ormanlarda bir devrilme noktasını tetikleyebilir (örneğin, Amazon yağmur ormanlarının bir savana dönüşümü ). Gerçekten de tropikal ormanlar, çökeltinin büyük bir bölümünü yeniden buharlaştırarak atmosferi nemlendirir. Ormanın bir kısmı yok edildiğinde, yerel kuraklıklar ormanın geri kalanını tehdit edebilir. Son olarak, kuzey ormanları da bir devrilme noktası olarak görülüyor. Yerel ısınma, sıcaklıktaki artışla orantılı olarak, öncekinden daha yüksek oranda ağaç ölümüne neden olabilir. Daha fazla ağaç öldükçe, ormanlar daha açık hale gelir ve daha fazla ısınmaya neden olur ve ormanları yangınlara karşı daha savunmasız hale getirir. Devrilme noktasını tahmin etmek zordur, ancak küresel sıcaklıkta 3 ila 4 ° C'lik bir artış olacağı tahmin edilmektedir.
İklim sisteminin bir bölümünde bir eşiğin aşılması, başka bir unsurun yeni bir duruma geçmesine neden olabilir. Bunlara basamaklı devrilme noktaları denir. Batı Antarktika ve Grönland'da eriyen buz, okyanus dolaşımını önemli ölçüde değiştirecektir . Bu süreç, bu bölgedeki permafrost bozunması, arktik deniz buzu erimesi ve kuzey ormanlarının geri çekilmesi gibi devrilme unsurlarının aktivasyonuna neden olabilir . Bu, nispeten düşük küresel ısınma seviyelerinde bile, nispeten kararlı devrilme elemanlarının etkinleştirilebileceğini göstermektedir.
Yukarıda açıklanan bazı devrilme noktaları için, iklim sisteminin bu bölümünün bir devrilme noktasına yaklaşıp yaklaşmadığını tespit etmek mümkün olabilir. İklim sisteminin tüm bölümleri bazen hava olaylarından rahatsız olur. Bozukluktan sonra, sistem dengesine geri döner. Örneğin, bir fırtına, daha sonra oluşan buz kütlelerine zarar verebilir. Bir sistem bir yük devretmeye yaklaşıyorsa, normal durumuna geri dönmesi daha uzun ve daha uzun sürebilir ve bu, yük devretmenin bir uyarı işareti olarak yorumlanabilir.
UNEP tarafından 2019'da yapılan bir araştırma , Kuzey Kutbu ve Grönland için devrilme noktasına çoktan ulaşıldığını gösteriyor . Gibi kalıcı don erir , metan (diğer kısa ömürlü iklim kirletici ek olarak) beklenenden daha kısa sürede havaya karışacak olabilir. Albedo pozitif buz kalkanının kaybı, daha yüksek sıcaklıklara yol açan güçlü bir pozitif geri besleme döngüsü başlattı. Kutup bölgesinde hızlanan iklim istikrarsızlığı muhtemelen küresel iklimi etkileyecek ve gelecekte küresel değişimin gerçekleşeceği noktanın önceki tahminlerini aşacak.
İklim ıslak bir sera senaryosuna girerse, artan deniz seviyeleri , sağlıksız ve yaşanmaz koşullar ve şiddetli kıyı fırtınaları nedeniyle yiyecek kıtlığı, su kıtlığı ve yüz milyonlarca insan yerinden edildi .
4 ila 5 ° C'deki bir kaçak, ekvator etrafındaki gezegenin tüm alanlarını yaşanmaz hale getirebilir ve deniz seviyesi bugün 60 metreye kadar yükselebilir. 11 ila 12 ° C'lik bir ısınma, insanların hipertermi yoluyla hayatta kalmasını sorgulayacaktır.
Bunun gibi efektler, The Inhabitable Earth gibi kurgu eserlerinde popüler hale getirildi .
“Sera Dünyası büyük olasılıkla kontrol edilemez ve birçokları için tehlikeli ... küresel ortalama sıcaklıklar, son 1,2 milyon yılın herhangi bir buzullararası dönemini - yani Buzul Çağları arasında geçen daha sıcak dönemleri - aşacaktır. "
“Yüksek atmosferik karbondioksit konsantrasyonları, onlara çarpan güneş ışığının kabaca% 30'unu yansıtan bulut kümelerinin dağılmasına neden olabilir. "