Hệ thống khí hậu là gì

Khí hậu là trung bình dài hạn của thời tiết, thường được tính trung bình trong khoảng thời gian 30 năm.[1][2] Một cách chặt chẽ hơn, nó biểu thị giá trị trung bình và sự thay đổi của các biến khí tượng trong một thời gian kéo dài từ hàng tháng đến hàng triệu năm.[1] Một số khí tượng các biến thường được đo lường là nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí, gióvà lượng mưa. Theo nghĩa rộng hơn, khí hậu là trạng thái của các thành phần của hệ thống khí hậu, bao gồm đại dương và băng trên Trái đất.[1] Khí hậu của một địa điểm bị ảnh hưởng bởi vĩ độ, địa hìnhvà độ cao, cũng như gần đó vùng nước và các dòng điện của chúng.

Khí hậu có thể phân loại theo giá trị trung bình và các khoảng đặc trưng của các biến số khác nhau, phổ biến nhất là nhiệt độ và lượng mưa. Sơ đồ phân loại được sử dụng phổ biến nhất là Phân loại khí hậu Köppen. Hệ thống Thornthwaite,[3] được sử dụng từ năm 1948, kết hợp thoát hơi nước cùng với thông tin về nhiệt độ và lượng mưa và được sử dụng để nghiên cứu sự đa dạng sinh học và cách khí hậu thay đổi ảnh hưởng đến nó. Bergeron và Hệ thống phân loại khái quát theo không gian tập trung vào nguồn gốc của các khối khí xác định khí hậu của một vùng.

Paleoclimatology là nghiên cứu về khí hậu cổ đại. Vì rất ít quan sát trực tiếp về khí hậu có sẵn trước thế kỷ 19, nên cổ sinh vật được suy ra từ biến proxy bao gồm các bằng chứng phi sinh vật như trầm tích được tìm thấy trong lòng hồ và lõi băngvà bằng chứng sinh học như Vân gỗ và san hô. Mô hình khí hậu là các mô hình toán học về khí hậu trong quá khứ, hiện tại và tương lai. Biến đổi khí hậu có thể xảy ra trong khoảng thời gian dài và ngắn do nhiều yếu tố khác nhau; sự ấm lên gần đây được thảo luận trong sự nóng lên toàn cầu. Sự nóng lên toàn cầu dẫn đến sự phân bố lại. Ví dụ: "sự thay đổi 3 ° C của nhiệt độ trung bình hàng năm tương ứng với sự thay đổi của các đường đẳng nhiệt khoảng 300–400 km theo vĩ độ [ở vùng ôn đới] hoặc 500 m ở độ cao. Do đó, các loài dự kiến ​​sẽ di chuyển lên trên theo độ cao hoặc về phía các cực theo vĩ độ để ứng phó với sự chuyển dịch của các đới khí hậu ”.[4][5]

Định nghĩa

Bản đồ tổng quát về nhiệt độ toàn cầu theo phân biệt ấm và lạnh đơn giản

Giống nhau nhưng ở mức độ chênh lệch nhiệt độ gấp ba lần

Khí hậu [từ Hy Lạp cổ đại klima, Ý nghĩa độ nghiêng] thường được định nghĩa là thời tiết được tính trung bình trong một khoảng thời gian dài.[6] Khoảng thời gian trung bình tiêu chuẩn là 30 năm,[7] nhưng có thể sử dụng các khoảng thời gian khác tùy theo mục đích. Khí hậu cũng bao gồm các số liệu thống kê khác với mức trung bình, chẳng hạn như cường độ của các biến thể hàng ngày hoặc hàng năm. Các Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu [IPCC] 2001 định nghĩa bảng thuật ngữ như sau:

Khí hậu theo nghĩa hẹp thường được định nghĩa là "thời tiết trung bình", hay nghiêm túc hơn, là mô tả thống kê về giá trị trung bình và sự biến đổi của các đại lượng có liên quan trong một khoảng thời gian từ hàng tháng đến hàng nghìn hoặc hàng triệu năm. Thời kỳ cổ điển là 30 năm, theo định nghĩa của Tổ chức Khí tượng Thế giới [WMO]. Những đại lượng này thường là các biến bề mặt như nhiệt độ, lượng mưa và gió. Khí hậu theo nghĩa rộng hơn là trạng thái, bao gồm cả một mô tả thống kê, của hệ thống khí hậu.[8]

Các Tổ chức Khí tượng Thế giới [WMO] mô tả "quy luật khí hậu"[CN] as" điểm tham chiếu được các nhà khí hậu học sử dụng để so sánh xu hướng khí hậu hiện tại với xu hướng trong quá khứ hoặc những gì được coi là điển hình. CN được định nghĩa là trung bình cộng của một yếu tố khí hậu [ví dụ: nhiệt độ] trong khoảng thời gian 30 năm. Khoảng thời gian 30 năm được sử dụng, vì nó đủ dài để lọc ra bất kỳ sự biến đổi hoặc dị thường nào trong năm, nhưng cũng đủ ngắn để có thể hiển thị các xu hướng khí hậu dài hơn. "[9]

WMO bắt nguồn từ Tổ chức Khí tượng Quốc tế thành lập một ủy ban kỹ thuật về khí hậu học vào năm 1929. Vào năm 1934 Wiesbaden đáp ứng ủy ban kỹ thuật đã chỉ định khoảng thời gian ba mươi năm từ 1901 đến 1930 làm khung thời gian tham chiếu cho các chỉ tiêu tiêu chuẩn khí hậu. Vào năm 1982, WMO đã đồng ý cập nhật các quy chuẩn khí hậu và sau đó chúng được hoàn thành trên cơ sở dữ liệu khí hậu từ ngày 1 tháng 1 năm 1961 đến ngày 31 tháng 12 năm 1990.[10]

Sự khác biệt giữa khí hậu và thời tiết được tóm tắt hữu ích bằng câu phổ biến "Khí hậu là những gì bạn mong đợi, thời tiết là những gì bạn nhận được."[11] Kết thúc lịch sử khoảng thời gian, có một số biến số gần như không đổi xác định khí hậu, bao gồm vĩ độ, độ cao, tỷ lệ đất với nước, và độ gần của đại dương và núi. Tất cả những biến số này chỉ thay đổi trong khoảng thời gian hàng triệu năm do các quá trình như kiến tạo địa tầng. Các yếu tố quyết định khí hậu khác năng động hơn: Tuần hoàn thermohaline của đại dương dẫn đến sự ấm lên 5 ° C [9 ° F] ở phía bắc Đại Tây Dương so với các lưu vực đại dương khác.[12] Khác dòng chảy đại dương phân phối lại nhiệt giữa đất và nước trên quy mô khu vực hơn. Mật độ và kiểu che phủ của thảm thực vật ảnh hưởng đến sự hấp thụ nhiệt mặt trời,[13] giữ nước và lượng mưa ở cấp độ khu vực. Sự thay đổi lượng khí quyển khí nhà kính xác định lượng năng lượng mặt trời được giữ lại bởi hành tinh, dẫn đến sự nóng lên toàn cầu hoặc là làm mát toàn cầu. Các biến số quyết định khí hậu rất nhiều và các mối tương tác phức tạp, nhưng có sự đồng ý chung rằng các khái quát chung đều được hiểu, ít nhất là trong chừng mực có liên quan đến các yếu tố quyết định của biến đổi khí hậu lịch sử.[14]

Phân loại khí hậu

Toàn thế giới Phân loại khí hậu Köppen

Có một số cách để phân loại khí hậu thành các chế độ tương tự. Ban đầu, khí hậu được xác định trong Hy Lạp cổ đại để mô tả thời tiết tùy thuộc vào vĩ độ của vị trí. Các phương pháp phân loại khí hậu hiện đại có thể được chia thành di truyền các phương pháp tập trung vào các nguyên nhân của khí hậu và lang băm các phương pháp tập trung vào ảnh hưởng của khí hậu. Ví dụ về phân loại di truyền bao gồm các phương pháp dựa trên tần số tương đối khác nhau khối không khí loại hoặc vị trí trong công quan nhiễu loạn thời tiết. Ví dụ về lang băm phân loại bao gồm vùng khí hậu Được định nghĩa bởi cây cứng cáp,[15] thoát hơi nước,[16] hay nói chung là Phân loại khí hậu Köppen ban đầu được thiết kế để xác định các vùng khí hậu liên quan đến quần xã sinh vật. Một thiếu sót chung của những sơ đồ phân loại là chúng tạo ra ranh giới khác biệt giữa các khu vực mà chúng xác định, thay vì sự chuyển đổi dần dần của các đặc tính khí hậu phổ biến hơn trong tự nhiên.

Bergeron và Sơ đồ khái quát về không gian

Phân loại đơn giản nhất là liên quan đến không khí. Phân loại Bergeron là hình thức phân loại khối lượng không khí được chấp nhận rộng rãi nhất.[17] Phân loại khối lượng không khí liên quan đến ba chữ cái. Chữ cái đầu tiên mô tả nó độ ẩm tính chất, với c dùng cho khối khí lục địa [khô] và m cho khối khí biển [ẩm]. Chữ cái thứ hai mô tả đặc tính nhiệt của vùng nguồn của nó: T cho nhiệt đới, P cho cực, A cho Bắc cực hoặc Nam Cực, M cho gió mùa, E cho xích đạo, và S cho không khí cao cấp [không khí khô được hình thành do chuyển động xuống đáng kể trong khí quyển]. Chữ cái thứ ba được sử dụng để chỉ sự ổn định của không khí. Nếu khối không khí lạnh hơn mặt đất bên dưới nó, nó được ký hiệu là k. Nếu khối không khí ấm hơn mặt đất bên dưới nó, nó được ký hiệu là w.[18] Trong khi nhận dạng khối lượng không khí ban đầu được sử dụng trong dự báo thời tiết trong những năm 1950, các nhà khí hậu học bắt đầu thiết lập khí hậu tổng quan dựa trên ý tưởng này vào năm 1973.[19]

Dựa trên sơ đồ phân loại Bergeron là Hệ thống phân loại khái quát theo không gian [UBCKNN]. Có sáu loại trong sơ đồ SSC: Cực khô [tương tự như địa cực lục địa], Khô vừa [tương tự như trên biển], Nhiệt đới khô [tương tự như nhiệt đới lục địa], Cực ẩm [tương tự như cực biển], Ẩm vừa [một hỗn hợp giữa vùng cực biển và vùng biển nhiệt đới] và Nhiệt đới ẩm [tương tự như vùng biển nhiệt đới, gió mùa hàng hải, hoặc xích đạo hàng hải].[20]

Köppen

Nhiệt độ bề mặt trung bình hàng tháng từ năm 1961 đến năm 1990. Đây là một ví dụ về cách khí hậu thay đổi theo vị trí và mùa

Hình ảnh toàn cầu hàng tháng từ Đài quan sát Trái đất của NASA [SVG tương tác]

Phân loại Köppen phụ thuộc vào các giá trị trung bình hàng tháng của nhiệt độ và lượng mưa. Dạng phân loại Köppen được sử dụng phổ biến nhất có năm dạng chính được đánh dấu từ A đến E. Các dạng chính này là A] nhiệt đới, B] khô, C] vĩ độ trung bình nhẹ, D] vĩ độ trung lạnh và E] địa cực. Năm phân loại chính có thể được chia thành các phân loại thứ cấp như rừng nhiệt đới, gió mùa, xavan nhiệt đới, cận nhiệt đới ẩm, lục địa ẩm ướt, khí hậu đại dương, khí hậu Địa Trung Hải, Sa mạc, thảo nguyên, khí hậu cận Bắc Cực, lãnh nguyênvà chỏm băng cực.

Rừng nhiệt đới được đặc trưng bởi cao lượng mưa, với các định nghĩa quy định lượng mưa bình thường hàng năm tối thiểu từ 1.750 milimét [69 in] đến 2.000 milimét [79 in]. Nhiệt độ trung bình hàng tháng vượt quá 18 ° C [64 ° F] trong tất cả các tháng trong năm.[21]

A gió mùa là một loại gió thịnh hành theo mùa kéo dài trong vài tháng, mở ra mùa mưa của một vùng.[22] Các khu vực trong Bắc Mỹ, Nam Mỹ, Châu Phi cận Sahara, Châu Úc và Đông Á là các chế độ gió mùa.[23]

Những điểm nhiều mây và nắng trên thế giới. Bản đồ của Đài quan sát Trái đất của NASA sử dụng dữ liệu thu thập từ tháng 7 năm 2002 đến tháng 4 năm 2015.[24]

A xavan nhiệt đới là một đồng cỏ quần xã sinh vật nằm ở bán khô cằn bánẩm ướt vùng khí hậu của cận nhiệt đới và nhiệt đới vĩ độ, với nhiệt độ trung bình duy trì ở mức hoặc trên 18 ° C [64 ° F] quanh năm, và lượng mưa từ 750 mm [30 in] đến 1.270 mm [50 in] một năm. Chúng phổ biến trên Châu phi, và được tìm thấy trong Ấn Độ, các phần phía bắc của Nam Mỹ, Malaysiavà Châu Úc.[25]

Mây che phủ theo tháng trong năm 2014. Đài quan sát Trái đất của NASA[26][27]

Các cận nhiệt đới ẩm vùng khí hậu nơi có lượng mưa mùa đông [và đôi khi tuyết rơi] được liên kết với lớn bão tố rằng phương tây chỉ đạo từ tây sang đông. Hầu hết lượng mưa mùa hè xảy ra trong giông bão và thỉnh thoảng bão nhiệt đới.[28] Khí hậu cận nhiệt đới ẩm nằm ở phía đông của các lục địa, khoảng giữa vĩ độ 20 ° và 40 ° cách xa Đường xích đạo.[29]

Khí hậu lục địa ẩm, trên toàn thế giới

A lục địa ẩm ướt khí hậu được đánh dấu bởi các kiểu thời tiết thay đổi và sự chênh lệch nhiệt độ theo mùa lớn. Những nơi có hơn ba tháng nhiệt độ trung bình hàng ngày trên 10 ° C [50 ° F] và nhiệt độ tháng lạnh nhất dưới −3 ° C [27 ° F] và không đáp ứng tiêu chí cho một khô khan hoặc là khí hậu bán khô hạn, được phân loại là lục địa.[30]

An khí hậu đại dương thường được tìm thấy dọc theo bờ biển phía tây ở vĩ độ trung bình của tất cả các lục địa trên thế giới và ở đông nam Châu Úc, và kèm theo đó là lượng mưa dồi dào quanh năm.[31]

Các khí hậu Địa Trung Hải chế độ tương tự như khí hậu của các vùng đất trong Lưu vực Địa Trung Hải, các phần của miền tây Bắc Mỹ, các bộ phận của miền Tây và Nam Úc, ở tây nam Nam Phi và ở các phần của trung tâm Chile. Đặc trưng của khí hậu là mùa hè nóng, khô và mùa đông ẩm ướt.[32]

A thảo nguyên khô đồng cỏ với biên độ nhiệt độ hàng năm vào mùa hè lên đến 40 ° C [104 ° F] và trong mùa đông xuống tới −40 ° C [−40 ° F].[33]

A khí hậu cận Bắc Cực có ít mưa,[34] và nhiệt độ hàng tháng trên 10 ° C [50 ° F] trong một đến ba tháng trong năm, với băng vĩnh cửu ở phần lớn khu vực do mùa đông lạnh giá. Mùa đông trong vùng khí hậu cận Bắc Cực thường bao gồm tới sáu tháng nhiệt độ trung bình dưới 0 ° C [32 ° F].[35]

Bản đồ lãnh nguyên Bắc Cực

Tundra xảy ra ở xa Bắc bán cầu, phía bắc của taiga vành đai, bao gồm các khu vực rộng lớn ở phía bắc Nga và Canada.[36]

A chỏm băng cực, hay tảng băng ở cực, là một tầng caovĩ độ vùng của một hành tinh hoặc là mặt trăng nó được bao phủ trong Nước đá. Các nắp băng hình thành vì cao-vĩ độ các vùng nhận ít năng lượng hơn bức xạ năng lượng mặt trời từ mặt trời hơn xích đạo vùng, dẫn đến thấp hơn nhiệt độ bề mặt.[37]

A Sa mạc là một phong cảnh hình thức hoặc khu vực nhận được rất ít lượng mưa. Các sa mạc thường có một thuộc về Ban ngày và phạm vi nhiệt độ theo mùa, với mức cao hoặc thấp, tùy thuộc vào nhiệt độ ban ngày ở vị trí [vào mùa hè lên đến 45 ° C hoặc 113 ° F] và nhiệt độ ban đêm thấp [vào mùa đông xuống 0 ° C hoặc 32 ° F] do cực kỳ thấp độ ẩm. Nhiều sa mạc được hình thành bởi bóng mưa, vì những ngọn núi chặn đường dẫn hơi ẩm và lượng mưa đến sa mạc.[38]

Thornthwaite

Được phát triển bởi nhà khí hậu và địa lý học người Mỹ C. W. Thornthwaite, phương pháp phân loại khí hậu này giám sát ngân sách nước trong đất bằng cách sử dụng quá trình thoát hơi nước.[39] Nó theo dõi phần tổng lượng mưa được sử dụng để nuôi dưỡng thảm thực vật trên một khu vực nhất định.[40] Nó sử dụng các chỉ số như chỉ số độ ẩm và chỉ số độ khô cằn để xác định chế độ ẩm của một khu vực dựa trên nhiệt độ trung bình, lượng mưa trung bình và kiểu thảm thực vật trung bình.[41] Giá trị của chỉ số trong bất kỳ khu vực nhất định nào càng thấp thì khu vực đó càng khô.

Phân loại độ ẩm bao gồm các lớp khí hậu với các ký hiệu mô tả như siêu ẩm, ẩm ướt, dưới ẩm, subarid, bán khô cằn [giá trị từ −20 đến −40] và khô cằn [giá trị dưới −40].[42] Các khu vực ẩm ướt có lượng mưa nhiều hơn lượng bốc hơi mỗi năm, trong khi các khu vực khô cằn có lượng bốc hơi lớn hơn lượng mưa hàng năm. Tổng cộng 33 phần trăm diện tích Trái đất được coi là khô hạn hoặc bán khô hạn, bao gồm tây nam Bắc Mỹ, tây nam Nam Mỹ, hầu hết phía bắc và một phần nhỏ của nam Phi, tây nam và một phần của đông Á, cũng như phần lớn Châu Úc.[43] Các nghiên cứu cho thấy hiệu quả lượng mưa [PE] trong chỉ số độ ẩm Thornthwaite được đánh giá quá cao vào mùa hè và đánh giá thấp vào mùa đông.[44] Chỉ số này có thể được sử dụng hiệu quả để xác định số lượng động vật ăn cỏ và động vật có vú số loài trong một khu vực nhất định.[45] Chỉ số này cũng được sử dụng trong các nghiên cứu về biến đổi khí hậu.[44]

Các phân loại nhiệt trong sơ đồ Thornthwaite bao gồm các chế độ vi nhiệt, trung nhiệt và siêu nhiệt. Khí hậu vi nhiệt là một trong những nhiệt độ trung bình hàng năm thấp, thường từ 0 ° C [32 ° F] đến 14 ° C [57 ° F] trải qua mùa hè ngắn và có khả năng bốc hơi từ 14 cm [5,5 in] đến 43 cm [ 17 in].[46] Khí hậu trung nhiệt không có cái nóng dai dẳng hoặc cái lạnh dai dẳng, với khả năng bốc hơi từ 57 cm [22 in] đến 114 cm [45 in].[47] Khí hậu siêu nhiệt là khí hậu có nhiệt độ cao liên tục và lượng mưa dồi dào, với khả năng bốc hơi hàng năm vượt quá 114 cm [45 in].[48]

Ghi lại

Paleoclimatology

Paleoclimatology là nghiên cứu về khí hậu trong quá khứ trong một thời kỳ tuyệt vời của Trái đấtlịch sử của. Nó sử dụng bằng chứng từ các tảng băng, vòng cây, trầm tích, san hô và đá để xác định trạng thái trong quá khứ của khí hậu. Nó thể hiện các giai đoạn ổn định và các giai đoạn thay đổi và có thể cho biết liệu những thay đổi có tuân theo các mô hình như chu kỳ thông thường hay không.[49]

Hiện đại

Chi tiết về kỷ lục khí hậu hiện đại được biết đến thông qua việc lấy các phép đo từ các công cụ thời tiết như nhiệt kế, phong vũ biểuvà máy đo gió trong suốt vài thế kỷ qua. Các công cụ được sử dụng để nghiên cứu thời tiết theo quy mô thời hiện đại, sai số đã biết, môi trường tức thời và mức độ tiếp xúc của chúng đã thay đổi trong nhiều năm, điều này phải được xem xét khi nghiên cứu khí hậu của nhiều thế kỷ trước.[50]

Biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu là thuật ngữ để mô tả các biến đổi trong trạng thái trung bình và các đặc điểm khác của khí hậu [chẳng hạn như cơ hội hoặc khả năng Thời tiết khác nghiệt, v.v.] "trên tất cả các quy mô không gian và thời gian ngoài quy mô của các sự kiện thời tiết riêng lẻ." Một số biến thể dường như không được gây ra một cách hệ thống và xảy ra vào những thời điểm ngẫu nhiên. Sự thay đổi như vậy được gọi là biến thiên ngẫu nhiên hoặc là tiếng ồn. Mặt khác, sự biến thiên tuần hoàn xảy ra tương đối thường xuyên và theo các phương thức biến đổi hoặc các kiểu khí hậu riêng biệt.

Có mối tương quan chặt chẽ giữa dao động khí hậu của Trái đất và các yếu tố thiên văn [barycenter thay đổi, biến thể mặt trời, tia vũ trụ tuôn ra, đám mây albedo Phản hồi, Milankovic chu kỳ], và các chế độ của phân phối nhiệt giữa hệ thống khí hậu đại dương - khí quyển. Trong một số trường hợp, hiện tại, lịch sử và cổ sinh học dao động tự nhiên có thể bị che lấp bởi các vụ phun trào núi lửa, sự kiện tác động, bất thường trong proxy khí hậu dữ liệu, phản hồi tích cực quy trình hoặc con người khí thải của các chất như khí nhà kính.[53]

Trong những năm qua, định nghĩa của biến đổi khí hậu và thuật ngữ liên quan khí hậu thay đổi đã thay đổi. Trong khi hạn khí hậu thay đổi bây giờ hàm ý thay đổi cả về lâu dài và do con người gây ra, vào những năm 1960, từ biến đổi khí hậu được sử dụng cho cái mà ngày nay chúng ta mô tả là sự biến đổi khí hậu, tức là sự mâu thuẫn và dị thường về khí hậu.

Khí hậu thay đổi

Nhiệt độ trung bình toàn cầu từ năm 2010 đến năm 2019 so với mức trung bình cơ bản từ năm 1951 đến năm 1978. Nguồn: NASA.

Nhiệt độ quan sát từ NASA[54] so với mức trung bình năm 1850–1900 được IPCC sử dụng làm đường cơ sở trước công nghiệp.[55] Nguyên nhân chính khiến nhiệt độ toàn cầu tăng lên trong kỷ nguyên công nghiệp là hoạt động của con người, với các lực tự nhiên làm tăng thêm sự thay đổi.[56]

Biến đổi khí hậu là sự thay đổi của khí hậu toàn cầu hoặc khu vực theo thời gian. Nó phản ánh những thay đổi về sự biến đổi hoặc trạng thái trung bình của khí quyển theo thời gian với quy mô từ hàng thập kỷ đến hàng triệu năm. Những thay đổi này có thể được gây ra bởi các quá trình bên trong Trái đất, các lực bên ngoài [ví dụ: sự thay đổi cường độ ánh sáng mặt trời] hoặc gần đây hơn là các hoạt động của con người.[57][58]Trong cách sử dụng gần đây, đặc biệt là trong bối cảnh Chính sách môi trường, thuật ngữ "biến đổi khí hậu" thường chỉ đề cập đến những thay đổi trong khí hậu hiện đại, bao gồm cả sự gia tăng bề mặt trung bình nhiệt độ được biết như sự nóng lên toàn cầu. Trong một số trường hợp, thuật ngữ này cũng được sử dụng với giả định về nhân quả của con người, như trong liên Hiệp Quốc Công ước khung về biến đổi khí hậu [UNFCCC]. UNFCCC sử dụng "biến đổi khí hậu" cho các biến đổi không do con người gây ra.[59]

Trái đất đã trải qua những thay đổi khí hậu định kỳ trong quá khứ, bao gồm bốn Băng hà. Chúng bao gồm các giai đoạn băng giá trong đó điều kiện lạnh hơn bình thường, cách nhau bằng đan xen Chu kỳ. Sự tích tụ của băng tuyết trong thời kỳ băng hà làm tăng bề mặt albedo, phản xạ nhiều năng lượng của Mặt trời vào không gian và duy trì nhiệt độ khí quyển thấp hơn. Tăng trong khí nhà kính, chẳng hạn như bởi hoạt động núi lửa, có thể làm tăng nhiệt độ toàn cầu và tạo ra một thời kỳ giữa các băng. Các nguyên nhân được đề xuất về thời kỳ băng hà bao gồm vị trí của lục địa, sự thay đổi trong quỹ đạo của Trái đất, sự thay đổi trong sản lượng mặt trời và núi lửa.[60]

Mô hình khí hậu

Mô hình khí hậu sử dụng các phương pháp định lượng để mô phỏng các tương tác của không khí,[61] đại dương, bề mặt đất và băng. Chúng được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau; từ việc nghiên cứu các động lực của hệ thống thời tiết và khí hậu, đến những dự báo về khí hậu trong tương lai. Tất cả các mô hình khí hậu đều cân bằng, hoặc rất gần cân bằng, năng lượng tới là bức xạ điện từ sóng ngắn [bao gồm cả nhìn thấy được] đến trái đất với năng lượng đi là bức xạ điện từ sóng dài [hồng ngoại] từ trái đất. Bất kỳ sự mất cân bằng nào cũng dẫn đến sự thay đổi nhiệt độ trung bình của trái đất.

Các ứng dụng được nhắc đến nhiều nhất của các mô hình này trong những năm gần đây là việc sử dụng chúng để suy ra hậu quả của việc gia tăng khí nhà kính trong khí quyển, chủ yếu cạc-bon đi-ô-xít [xem khí gây hiệu ứng nhà kính]. Các mô hình này dự đoán xu hướng tăng trong nhiệt độ bề mặt trung bình toàn cầu, với sự gia tăng nhiệt độ nhanh nhất được dự báo ở các vĩ độ cao hơn của Bắc bán cầu.

Các mô hình có thể từ tương đối đơn giản đến khá phức tạp:

• Mô hình truyền nhiệt bức xạ đơn giản coi trái đất như một điểm duy nhất và tính trung bình năng lượng phát ra
• điều này có thể được mở rộng theo chiều dọc [mô hình đối lưu bức xạ] hoặc theo chiều ngang
• cuối cùng, [kết hợp] bầu khí quyển – đại dương–băng biển mô hình khí hậu toàn cầu phân tích và giải các phương trình đầy đủ cho sự truyền khối lượng và năng lượng và trao đổi bức xạ.[62]

Xem thêm

Người giới thiệu

1. ^ a b c Planton, Serge [Pháp; chủ biên] [2013]. "Phụ lục III. Thuật ngữ: IPCC - Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu" [PDF]. Báo cáo đánh giá lần thứ năm của IPCC. p. 1450. Được lưu trữ từ bản gốc [PDF] vào ngày 24 tháng 5 năm 2016. Đã lấy 25 tháng bảy 2016.
2. ^ Shepherd, Tiến sĩ J. Marshall; Shindell, Drew; O'Carroll, Cynthia M. [ngày 1 tháng 2 năm 2005]. "Sự khác biệt giữa thời tiết và khí hậu là gì?". NASA. Đã lấy 13 tháng 11 2015.
3. ^ C. W. Thornthwaite [1948]. "Phương pháp Tiếp cận Hướng tới Phân loại Khí hậu Hợp lý" [PDF]. Đánh giá địa lý. 38 [1]: 55–94. doi:10.2307/210739. JSTOR 210739.
4. ^ Hughes, Lesley [2000]. Hậu quả sinh học của sự nóng lên toàn cầu: là tín hiệu đã. p. 56.
5. ^ Hughes, Leslie [ngày 1 tháng 2 năm 2000]. "Hậu quả sinh học của sự nóng lên toàn cầu: tín hiệu đã rõ ràng chưa?". Xu hướng sinh thái và tiến hóa. 15 [2]: 56–61. doi:10.1016 / S0169-5347 [99] 01764-4. PMID 10652556. Đã lấy 17 tháng 11 năm 2016.
6. ^ "Khí hậu". Thuật ngữ Khí tượng học. Hiệp hội Khí tượng Hoa Kỳ. Đã lấy 2008-05-14.
7. ^ "Khí hậu trung bình". Văn phòng Met. Đã lưu trữ từ bản gốc vào ngày 2008-07-06. Đã lấy 2008-05-17.
8. ^ Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu. Phụ lục I: Bảng chú giải. Đã lưu trữ 2017-01-26 tại Máy quay lui Truy cập ngày 16 tháng 6 năm 2007.
9. ^ "Dữ liệu khí hậu và các sản phẩm liên quan đến dữ liệu". Tổ chức Khí tượng Thế giới. Đã lưu trữ từ bản gốc vào ngày 1 tháng 10 năm 2014. Đã lấy 1 tháng 9 2015.
10. ^ "Ủy ban khí hậu: Hơn 80 năm phục vụ" [PDF]. Tổ chức Khí tượng Thế giới. 2011. Trang 6, 8, 10, 21, 26. Đã lấy 1 tháng 9 2015.
11. ^ Văn phòng Dịch vụ Thời tiết Quốc gia Tucson, Arizona. Trang chính. Truy cập ngày 16 tháng 6 năm 2007.
12. ^ Stefan Rahmstorf Tuần hoàn Đại dương Thermohaline: Một Bảng Thông tin Sơ lược. Truy cập ngày 25 tháng 5 năm 2008.
13. ^ Gertjan de Werk và Karel Mulder. Hấp thụ nhiệt làm mát để điều hòa không khí bền vững của hộ gia đình. Đã lưu trữ 2008-05-27 tại Máy quay lui Truy cập ngày 25 tháng 5 năm 2008.
14. ^ Ledley, T.S .; Sundquist, E. T .; Schwartz, S. E.; Hội trường, D. K.; Nghiên cứu sinh, J. D. .; Killeen, T. L. [1999]. "Biến đổi khí hậu và khí nhà kính". EOS. 80 [39]: 453. Bibcode:1999EOSTr..80Q.453L. doi:10.1029 / 99EO00325. hdl:2060/19990109667. Đã lấy 2008-05-17.
15. ^ Vườn ươm quốc gia Hoa Kỳ. Bản đồ Khu vực Khó khăn của Nhà máy USDA. Đã lưu trữ 2012-07-04 tại Máy quay lui Truy cập ngày 03-03-2008
16. ^ "Chỉ số độ ẩm Thornthwaite". Thuật ngữ Khí tượng học. Hiệp hội Khí tượng Hoa Kỳ. Đã lấy 2008-05-21.
17. ^ Army, United States Dept of the [1969]. Hành vi hiện trường của các tác nhân hóa học, sinh học và phóng xạ. Dept. of Defense] Bộ phận. của Lục quân và Không quân.
18. ^ "Phân loại Airmass". Thuật ngữ Khí tượng học. Hiệp hội Khí tượng Hoa Kỳ. Đã lấy 2008-05-22.
19. ^ Schwartz, M.D. [1995]. "Phát hiện biến đổi khí hậu có cấu trúc: Phương pháp tiếp cận dựa trên khối lượng không khí ở Bắc Trung Bộ Hoa Kỳ, 1958–1992". Biên niên sử của Hiệp hội các nhà địa lý Hoa Kỳ. 85 [3]: 553–68. doi:10.1111 / j.1467-8306.1995.tb01812.x.
20. ^ Robert E. Davis, L. Sitka, D. M. Hondula, S. Gawtry, D. Knight, T. Lee và J. Stenger. J1.10 Một quỹ đạo ngược sơ bộ và khí hậu khối không khí cho Thung lũng Shenandoah [Trước đây là J3.16 cho Khí hậu Ứng dụng]. Truy cập ngày 21 tháng 5 năm 2008.
21. ^ Susan Woodward. Rừng thường xanh lá rộng nhiệt đới: Rừng nhiệt đới. Đã lưu trữ 2008-02-25 tại Máy quay lui Truy cập ngày 14 tháng 3 năm 2008.
22. ^ "Gió mùa". Thuật ngữ Khí tượng học. Hiệp hội Khí tượng Hoa Kỳ. Đã lấy 2008-05-14.
23. ^ Ủy ban quốc tế của Hội thảo lần thứ ba về gió bão. Hệ thống gió mùa toàn cầu: Nghiên cứu và Dự báo. Đã lưu trữ 2008-04-08 tại Máy quay lui Truy cập ngày 16 tháng 3 năm 2008.
24. ^ Trung tâm, Brian. "Mặt sáng của 13 năm mây trong 1 bản đồ". Đã lấy 2015-05-17.
25. ^ Susan Woodward. Savannas nhiệt đới. Đã lưu trữ 2008-02-25 tại Máy quay lui Truy cập ngày 16 tháng 3 năm 2008.
26. ^ "Cloud Fraction [1 tháng - Terra / MODIS] - NASA". Cloud Fraction [1 tháng - Terra / MODIS] - NASA. Đã lấy 2015-05-18.
27. ^ Trung tâm, Brian. "Mặt sáng của 13 năm mây trong 1 bản đồ". Đã lấy 2015-05-18.
28. ^ "Khí hậu cận nhiệt đới ẩm". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica Trực tuyến. 2008. Đã lấy 2008-05-14.
29. ^ Michael Ritter. Khí hậu cận nhiệt đới ẩm. Đã lưu trữ Ngày 14 tháng 10 năm 2008, tại Máy quay lui Truy cập ngày 16 tháng 3 năm 2008.
30. ^ Peel, M. C.; Finlayson B. L. & McMahon, T. A. [2007]. "Bản đồ thế giới cập nhật về phân loại khí hậu Köppen-Geiger". Hiđro. Earth Syst. Khoa học. 11 [5]: 1633–1644. Bibcode:2007HESS ... 11.1633P. doi:10.5194 / hess-11-1633-2007. ISSN 1027-5606.
31. ^ Khí hậu. Khí hậu Đại dương. Đã lưu trữ 2011-02-09 tại Máy quay lui Truy cập ngày 15 tháng 4 năm 2008.
32. ^ Michael Ritter. Khí hậu cận nhiệt đới Địa Trung Hải hoặc mùa hè khô. Đã lưu trữ 2009-08-05 tại Máy quay lui Truy cập ngày 15 tháng 4 năm 2008.
33. ^ Quần xã sinh vật hành tinh xanh. Khí hậu Thảo nguyên. Đã lưu trữ 2008-04-22 tại Máy quay lui Truy cập ngày 15 tháng 4 năm 2008.
34. ^ Michael Ritter. Khí hậu cận Bắc Cực. Đã lưu trữ 2008-05-25 tại Máy quay lui Truy cập ngày 16 tháng 4 năm 2008.
35. ^ Susan Woodward. Rừng Taiga hoặc Rừng Boreal. Đã lưu trữ 2011/06/09 tại Máy quay lui Truy cập ngày 6 tháng 6 năm 2008.
36. ^ "Quần xã sinh vật Tundra". Quần xã sinh vật trên thế giới. Đã lấy 2006-03-05.
37. ^ Michael Ritter. Khí hậu Mũ băng. Đã lưu trữ 2008-05-16 tại Máy quay lui Truy cập ngày 16 tháng 3 năm 2008.
38. ^ Đại học bang San Diego. Giới thiệu về khu vực khô cằn: Hướng dẫn theo nhịp độ tự. Truy cập ngày 16 tháng 4 năm 2008. Đã lưu trữ Ngày 12 tháng 6 năm 2008, tại Máy quay lui
39. ^ Thuật ngữ Khí tượng học. Chỉ số độ ẩm Thornthwaite. Truy cập ngày 21 tháng 5 năm 2008.
40. ^ "Chỉ số độ ẩm". Thuật ngữ Khí tượng học. Hiệp hội Khí tượng Hoa Kỳ. Đã lấy 2008-05-21.
41. ^ Eric Green. Cơ sở của đất sét mở rộng. Truy cập ngày 21 tháng 5 năm 2008.
42. ^ Istituto Agronomico per l'Otremare. 3 Tài nguyên đất. Đã lưu trữ 2008-03-20 tại Máy quay lui Truy cập ngày 21 tháng 5 năm 2008.
43. ^ Fredlund, D.G .; Rahardjo, H. [1993]. Cơ học đất cho đất không bão hòa [PDF]. Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-85008-3. OCLC 26543184. Đã lấy 2008-05-21.
44. ^ a b Gregory J. McCabe và David M. Wolock. Xu hướng và nhiệt độ nhạy cảm của điều kiện độ ẩm ở Hoa Kỳ liên tục. Truy cập ngày 21 tháng 5 năm 2008.
45. ^ Hawkins, B.A .; Pausas, Juli G. [2004]. "Sự phong phú của thực vật có ảnh hưởng đến sự phong phú của động vật không ?: động vật có vú của Catalonia [NE Tây Ban Nha]". Đa dạng & Phân phối. 10 [4]: 247–52. doi:10.1111 / j.1366-9516.2004.00085.x. Đã lấy 2008-05-21.
46. ^ "Khí hậu vi nhiệt". Thuật ngữ Khí tượng học. Hiệp hội Khí tượng Hoa Kỳ. Đã lấy 2008-05-21.
47. ^ "Khí hậu nhiệt đới". Thuật ngữ Khí tượng học. Hiệp hội Khí tượng Hoa Kỳ. Đã lấy 2008-05-21.
48. ^ "Khí hậu Megathermal". Thuật ngữ Khí tượng học. Hiệp hội Khí tượng Hoa Kỳ. Đã lấy 2008-05-21.
49. ^ Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia. NOAA Paleoclimatology. Truy cập ngày 16 tháng 6 năm 2007.
50. ^ Spencer Weart. Xu hướng nhiệt độ hiện đại. Truy cập ngày 16 tháng 6 năm 2007.
51. ^ Scafetta, Nicola [Ngày 15 tháng 5 năm 2010]. "Bằng chứng thực nghiệm về nguồn gốc thiên thể của dao động khí hậu" [PDF]. Tạp chí Vật lý Khí quyển và Mặt trời-Mặt đất. 72: 951–970. arXiv:1005.4639. Bibcode:2010JASTP..72..951S. doi:10.1016 / j.jastp.2010.04.015. S2CID 1626621. Đã lưu trữ từ bản gốc [PDF] vào ngày 10 tháng 6 năm 2010. Đã lấy 20 tháng bảy 2011.
52. ^ "Thay đổi nhiệt độ không khí bề mặt trung bình hàng năm trên toàn cầu". NASA. Đã lấy 23 tháng 2 2020..
53. ^ Bảng chú giải thuật ngữ IPCC AR5 SYR 2014, p. 124 lỗi harvnb: không có mục tiêu: CITEREFIPCC_AR5_SYR_Glossary2014 [Cứu giúp].
54. ^ USGCRP Chương 3 2017 lỗi harvnb: không có mục tiêu: CITEREFUSGCRP_Chapter_32017 [Cứu giúp] Hình 3.1 bảng 2, Hình 3.3 bảng 5.
55. ^ Khí hậu và Khí tượng Bắc Cực. Khí hậu thay đổi. Đã lưu trữ 2010-01-18 tại Máy quay lui Truy cập ngày 5 tháng 5 năm 2008.
56. ^ Gillis, Justin [ngày 28 tháng 11 năm 2015]. "Câu trả lời ngắn cho các câu hỏi hóc búa về biến đổi khí hậu". Thời báo New York. Đã lấy 29 tháng 11 2015.
57. ^ "Bảng chú giải". Biến đổi khí hậu 2001: Cơ sở khoa học. Đóng góp của Nhóm công tác I cho Báo cáo đánh giá lần thứ ba của Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu. Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu. 2001-01-20. Đã lưu trữ từ bản gốc vào ngày 26 tháng 1 năm 2017. Đã lấy 2008-05-22.
58. ^ Bảo tàng Bang Illinois [2002]. Băng hà. Truy cập ngày 15 tháng 5 năm 2007.
59. ^ Eric Maisonnave. Biến đổi khí hậu. Truy cập ngày 25 tháng 5 năm 2008. Đã lưu trữ Ngày 10 tháng 6 năm 2008, tại Máy quay lui
60. ^ Climateprediction.net. Mô hình hóa khí hậu. Đã lưu trữ 2009-02-04 tại Máy quay lui Truy cập ngày 25 tháng 5 năm 2008.

đọc thêm

liện kết ngoại