Der Pariser Klimagipfel kann in die Geschichte eingehen als der einzigartige moment Nationen beschlossen, gegen die Bedrohung des anthropogen verursachten Klimawandels. Aber nur wenige von uns schätzen die Tatsache, dass es über ein Jahrhundert ankommen, einen globalen Konsens über die Wissenschaft.
Jahrzehnte vor der globalen Erwärmung wurde zu einem Schlagwort in den 90er Jahren, Radikale Wissenschaftler vermutet, dass die menschliche Aktivität könnte messing mit dem Planeten thermostat. Früh Klimawandel Wahrsager ignoriert wurden und verspottet von Ihren Kollegen—aber Ihre Ergebnisse stellte sich heraus erstaunlich vorausahnend. Hier sind vier Leute, die glaubten, dass die menschliche Aktivität wärmen würde, die Planeten, lange bevor die Welt eine Ahnung hatte.
Svante Arrhenius
Die erste person, zu empfehlen industrielle Aktivität konnte erwärmen die Erde war Svante Arrhenius, ein schwedischer Chemiker berühmt für seine Entdeckungen über die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit. Arrhenius am günstigsten gelegene Stift und Papier zur realen Beobachtungen, und seine Vorhersagen über die Erde zukünftige Klima zog auf die Arbeit von vielen seiner Zeitgenossen.
Insbesondere Arrhenius aus Nutzung von Daten, die von Astronomen Samuel Pierpoint Langley zur Berechnung der absorption von Infrarot-Strahlung von CO2 und Wasserdampf. Nach Monaten der sorgfältigen Berechnungen, Arrhenius zu produzieren verwaltet Rohöl Schätzungen der Energiebilanz für jeden Breitengrad-band auf der Erde. “Ich sollte sicherlich nicht unternommen haben diese mühsame Berechnungen”, Arrhenius schrieb in seinem bahnbrechenden 1895 Papier auf dem Gewächshaus Eigenschaften von CO2 (zu der Zeit, Kohlensäure) “wenn ein außergewöhnliches Interesse hatte nicht mit Ihnen verbunden.”
Das außerordentliche Interesse hat sich gelohnt: Arrhenius entdeckt, dass selbst eine kleine änderung in der Konzentration von CO2 in der Atmosphäre könnte, haben Globale Auswirkungen haben, und dass die CO2-um die Hälfte ausreichen würden, um das erzeugen einer Eiszeit—ein Ergebnis, das stapelt sich ziemlich gut mit paläoklima-Daten, die auf der Erde geologische Vergangenheit.
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Svante Arrhenius, 1909. Bild: Wikimedia
In seinem 1895 Papier, Arrhenius war in Erster Linie mit der globalen Abkühlung. Aber kurz danach, ein Kollege—der Schwedische Geologe Arvid Högbom—eine seltsame Vorstellung von Arrhenius’ Verstand. Högbom hatte berechnet, dass die Verbrennung von Kohle und anderen industriellen Tätigkeiten wurden mehr CO2 in der Atmosphäre mit einer rate vergleichbar mit natürlichen Prozessen. Arrhenius realisiert, dass die menschlichen Emissionen von Kohlendioxid könnte, in der Zukunft, haben die Fähigkeit, warm im Planeten.
Aber aufgrund der relativ geringen Kohlendioxid-Emissionen an der Wende des Jahrhunderts, Arrhenius dachte, der Prozess der anthropogenen globalen Erwärmung würde Sie Tausende von Jahren, um sich zu manifestieren. Eine Handvoll Wissenschaftler hat ein Interesse an seinen Ideen, aber durch den frühen 1900er Jahren, Sie wurden weithin diskreditiert. Einfach gesagt, die Menschen nicht sehen, wie Menschen jemals eine Kraft der Natur, die mächtig genug, um Einfluss auf das Klima. Die vorherrschende Meinung gehalten, dass die Natur immer balancieren sich aus—und es würde Jahrzehnte dauern, bis diese Idee war verstört wieder.
Guy Stewart Callendar
Arrhenius kann der erste gewesen zu deuten, dass die fossilen Kohlenstoff-Emissionen wärmen konnte den Planeten, aber die britisch Dampf-Ingenieur Guy Stewart Callendar war das erste zu zeigen, dass Sie schon im Jahr 1938.
Ein back-of-the-envelope-Wissenschaftler im wahrsten Sinne des Wortes Callendar verbrachte seine freie Zeit kompilieren globalen Temperatur-Aufzeichnungen und Kohlendioxid-Messungen. Und er kam auf eine Bemerkenswerte Entdeckung: die zwei Datensätze erschien korreliert werden.
In einer Veröffentlichung im ” Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society im April 1938, Callendar nicht nur zeigte, dass die Erdoberfläche erwärmt hatte in den letzten 50 Jahren, argumentiert er, dass die Verbrennung von fossilen Brennstoffen verantwortlich war. Für eine kurze Zeit danach, die Globale Erwärmung kam, bekannt als die “Callendar-Effekt.”
Guy Stewart Callendar, 1934. Bild: Wikimedia
Hier ist die übersicht, die Callendar schrieb am Beginn seiner Abhandlung über 75 Jahren:
Durch die Verbrennung von Brennstoffen man Hinzugefügt hat etwa 150.000 Millionen Tonnen Kohlendioxid in die Luft während des letzten halben Jahrhunderts. Der Autor Schätzungen aus den besten verfügbaren Daten, dass etwa drei Viertel dieser blieb in der Atmosphäre.
Die Strahlung Absorptionskoeffizienten von Kohlendioxid und Wasserdampf verwendet, um die Wirkung von Kohlendioxid auf die “sky-Strahlung.” Aus dieser die Erhöhung der mittleren Temperatur, die durch die künstliche Produktion von Kohlendioxid, wird geschätzt, dass in der Höhe von 0.003°C. pro Jahr in der heutigen Zeit.
Die Temperatur Beobachtungen im zoo meteorologischen Stationen verwendet werden, um zu zeigen, dass die Welt Temperaturen haben tatsächlich erhöht mit einer durchschnittlichen rate von 0,005°C. jährlich während des letzten halben Jahrhunderts.
Callendar Berechnungen waren bemerkenswert genaue seine einfache Methoden, mit seinen begrenzten CO2-Daten, und unsere unvollständigen Verständnis der atmosphärischen radiative Physik in den 1930er Jahren. Seine Beobachtungen der globalen Temperatur ändert sich nicht nur anzeigen, die fein säuberlich modernen Rekonstruktionen des frühen 20sten Jahrhunderts, er richtig beobachtet, dass mehr Erwärmung stattfindet, in den hohen breiten. Callendar auch unternahmen Schritte, um das Konto für den urbanen Wärmeinsel-Effekt, ein Phänomen, das war nicht weit zu der Zeit bekannt.
Beobachtete Globale Temperatur Abfahrten für die Atmosphäre über Westeuropa und dem Bundesstaat New York. Bild: Callendar (1938)
Vergleich der modernen Rekonstruktionen von 19—early 20th century Temperatur Abfahrten (schwarz) mit Callendar 1938 (rot) und Callendar 1961 (blau). Bild: Hawkins & Jones (2013)
Es gibt ein paar parallelen zwischen Callendar und Arrhenius. Für, beide Herren Schlussfolgerungen waren ziemlich entlassen, die von der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Callendar, zumindest schien ableiten einige Zufriedenheit von Stanzen von Löchern in der konventionellen Weisheit von angeblichen Experten. “Einige von denen vertraut mit der natürlichen Wärme-Austausch der Atmosphäre, die gehen in die Herstellung unserer Klima und Wetter, Sie wären bereit, zuzugeben, dass die Aktivitäten der Mann hätte keinen Einfluss auf Phänomene des so große Maßstab”, schrieb er. Unbeirrt von Neinsager, der Ingenieur würde Autor Dutzende weitere Papiere auf die Globale Erwärmung in den nächsten dreißig Jahren.
Zweite, beide Arrhenius und Callendar dachte die Globale Erwärmung wäre eine gute Sache für den Planeten. Arrhenius—deutlich sprechen aus Erfahrung, wie ein Schwede—vorgesehen, dass die Globale Erwärmung machen würde, die im Norden ein sehr angenehmer Ort zum Leben. Callendar geglaubt Menschen verursachten Klimawandel “auf unbestimmte Zeit” Verzögerung der Rückkehr von “tödliche Gletscher,” neben der Steigerung der landwirtschaftlichen Produktivität in den hohen breiten. “[I]t kann gesagt werden, dass die Verbrennung von fossilen Brennstoffen, ob Torf von der Oberfläche oder öl von 10.000 Fuß unten ist wahrscheinlich als nützlich erweisen, um die Menschheit in verschiedene Möglichkeiten, neben der Bereitstellung von Strom und Wärme” Callendar schrieb.
Hey, niemand das Recht über alles.
Roger Revelle und David Keeling
Während der ersten Hälfte des 19ten Jahrhunderts, kaum jemand gehört hatte anthropogenen Klimawandel. Die meisten die sich als die Vorstellung absurd. Aber nach der Einführung der Kernenergie in 1945, denken über die Beziehung des Menschen mit der Natur begann sich zu ändern. Plötzlich hatten die Menschen die technologische macht zu zerstören, Zivilisation, wenn nicht auszulöschen alles Leben auf dem Planeten Erde. Also warum sollten wir nicht das Wetter kontrollieren zu lassen? Zur gleichen Zeit, advances in digital-computing-und Strahlungs-Physik angeboten Wissenschaftler die Werkzeuge, die Sie benötigt, um Staub von Callendar Papieren und einer modernen Blick auf die Probleme, die er angesprochen hat.
Unter den Wissenschaftlern: amerikanische Meeresforscher Roger Revelle, die diente als Direktor für die Scripps Institute of Oceanography (SIO) von 1950 bis 1964. Ein argument, dass die Erde Wissenschaftler waren kicken in den 1950er Jahren war, dass die Ozeane effektiv getränkt alle und alles aus carbon, die Menschen in die Luft. Der Zeitrahmen für diesen Prozess waren jedoch unbekannt.
Roger Revelle. Bild: San Diego History Center
Revelle habe die Mathematik, und 1957 wurde er als co-Autor ein Papier zeigen, dass die Ozeane waren nicht absorbieren CO2-sehr schnell alle. Dies führte Revelle zu dem Schluss, dass die Akkumulation von CO2 aus der Atmosphäre “kann wichtig werden während den nächsten Jahrzehnten, wenn die industrielle Verbrennung steigt exponentiell.” Revelle war gut-bewusst—wenn auch begrenzt—die Globale Erwärmung Forschung seiner Zeit, und er erkannte bald, dass das Klima der Erde könnte für eine dramatische Veränderung in der nicht allzu Fernen Zukunft.
Angesichts Revelle position als ein angesehener Wissenschaftler, seine Ansprüche erregte die Ankündigung von Journalisten und Politikern. Revelle nicht scheuen, die Aufmerksamkeit auf sich. Vielmehr war er einer der ersten Wissenschaftler zum Thema öffentliche Warnungen, die Menschen waren “die Durchführung eines großen Experiments” mit der Atmosphäre und das Klima der Erde. Er ging auf den Datensatz Vorhersagen, dass die Kohlendioxid-Emissionen könnten Teile des Südwestens in die “echte Wüsten,” und dass die Arktis Schmelzen konnte, dass die Sowjetunion zu einer Seemacht vom 21.
Während Revelle konnte nicht erahnen, wie dramatisch veränderten globalen geopolitischen Landschaft am Ende des Jahrhunderts, seine Kommentare haben eine störende Luft Voraussicht im Licht der kalifornischen Laufenden 500 Jahre Dürre, und die letzten Gerangel um Aussicht auf neu eröffnete Gewässer der Arktis nach öl, die einige haben, genannt “einen neuen Kalten Krieg.”
Die Keeling-Kurve, entwickelt von Charles Keeling im Jahr 1960. Bild-Kredit: Scripps
Dennoch, viele von Revelle Vorhersagen waren kaum mehr als Spekulation. Um tiefer in die Wissenschaft der globalen Erwärmung, Revelle rekrutiert weiß der Geochemiker Charles David Keeling an Scripps-an-Kopf-bis eine neue Atmosphärische Kohlendioxid-Programm. Keeling begann unter atmosphärischen CO2-Messungen auf dem Mauna Loa, Hawaii, und in der Antarktis. Nach ein paar Jahren mühevoller Datenerhebung, – Keeling angekündigt, dass er entdeckt hatte einen Anstieg der atmosphärischen CO2-Konzentration, wodurch das früheste version seines berühmten “Keeling-Kurve.” Jahr für Jahr, dass die Kurve würde, verlängert sich der trend immer unmöglich zu ignorieren. An diesem Tag, die Keeling-Kurve bleibt ein starkes symbol für die Auswirkungen der menschlichen Gesellschaft und Technologie auf der Erde.
Charles David Keeling erhalten eine Medaille der Wissenschaft von Präsident Bush im Jahr 2001. Bild: Wikimedia
Vor fünfzig Jahren, im letzten Monat, Revelle, Keeling, und drei andere Prominente Klimaforscher verfasst einen Bericht für Präsident Lyndon B. Johnson, warnt ihn, dass die fossilen Kohlenstoff-Emissionen wurden mit einer signifikanten Auswirkungen auf das Klima der Erde. Neben der Verlegung aus der Mechanismen des Klimawandels mit bemerkenswerter Genauigkeit, fordert der Bericht Kohlendioxid eine “unsichtbare Schadstoff”—eine Einteilung, die nicht offiziell anerkannt sind, bis zu diesem Jahr.
Es wurden auch eine Reihe von Vorhersagen über die Folgen des Klimawandels, einschließlich der Meeresspiegel steigt, Antarktis Schmelzen, und eine Erhöhung der Säure mit frischem Wasser. Klingt das vertraut? Schließlich nutzten die Wissenschaftler UN-Daten auf fossile Brennstoffe zur Abschätzung der Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre bis zum Jahr 2000-350 Teile pro million. Die tatsächliche Zahl? 370.
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Viele Sicht der Entwicklung der Keeling-Kurve als der Wendepunkt, an dem die Globale Erwärmung trat aus dem Schattendasein Fransen, um seinen Platz als ein wichtiges Thema des wissenschaftlichen Diskurses. Aber würde es dreißig Jahre, Hunderte weitere wissenschaftliche arbeiten und einige böse cover-ups für die Idee zu sickern in Allgemeinen öffentlichen Bewusstsein. Und die öffentliche Akzeptanz des Klimawandels ist weit entfernt von den universal heute.
Arrhenius, Callendar, Revelle und Keeling alle waren Ihrer Zeit Voraus, mit einfachen Werkzeugen und Daten beschränkt, die Zukunft zu sehen mit bemerkenswerter Klarheit. Als Nationen auf der ganzen Welt endlich Beachtung der Rat der Wissenschaftler, es lohnt sich, einen moment zu schätzen, wie weit zurück, das Papier Weg geht.
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Oben: Der Mauna Loa Observatorium auf Hawaii, 1965. Bild Credti: NCAR/HAO