Disse Forskere Forudsagt Jordens Fremtid, Længe Før Verden Havde en Anelse om,

These Scientists Predicted Earth's Future Long Before the World Had a Clue

Paris klima-topmøde, der kan gå ned i historien som en enestående øjeblik nationer besluttet at tackle truslen om menneskeskabte klimaændringer. Men få af os, der sætter pris på det faktum, at det har taget over et århundrede at nå frem til en global konsensus om videnskab.

Årtier før den globale opvarmning blev et buzzword i 90’erne, radikale forskere mistanke om, at menneskelig aktivitet kan være at rode med jordens termostat. Tidligt klimaændringer trolde blev afvist og hånet af deres jævnaldrende—men deres resultater viste sig at være meget profetisk. Her er fire mennesker, der mente, at menneskelig aktivitet ville varm planet, længe før verden havde en anelse.

Svante Arrhenius

Den første person til at foreslå, industriel aktivitet kunne varme Jorden op var Svante Arrhenius, en svensk kemiker, der er berømt for sine opdagelser om temperatur afhængighed af reaktion priser. Arrhenius foretrukne pen og papir til den virkelige verdens observationer, og hans forudsigelser om Jordens fremtidige klima trak på arbejdet i flere af hans samtidige.

Især Arrhenius gjort brug af data indsamlet ved astronom Samuel Pierpoint Langley til at beregne absorption af infrarød stråling af CO2 og vanddamp. Efter måneders omhyggelige beregninger, Arrhenius formået at producere rå skøn af den energi, balance for hver bredde-band på Jorden. “Jeg skal helt sikkert ikke har gennemført disse kedelige beregninger,” Arrhenius skrev i sin skelsættende 1895 papir på drivhuset egenskaber af CO2 (på det tidspunkt, kulsyre) “hvis der opstår en ekstraordinær interesse havde ikke været i forbindelse med dem.”

These Scientists Predicted Earth's Future Long Before the World Had a Clue

At ekstraordinær interesse betalt off: Arrhenius opdaget, at selv en lille ændring i CO2-koncentrationen i atmosfæren, kunne have globale konsekvenser, og at reduktion af CO2 med en halv ville være tilstrækkeligt til at producere et ice age—en konstatering af, at stakke op temmelig godt med paleoclimate data om Jordens geologiske fortid.

Sponsoreret

Svante Arrhenius, 1909. Billede: Wikimedia

I 1895 papir, Arrhenius var primært beskæftiger sig med global køling. Men kort tid efter, at en kollega—den svenske geolog Arvid Högbom—sætte en mærkelig idé i Arrhenius’ sind. Högbom havde beregnet, at afbrænding af kul og andre industrielle aktiviteter, var at tilføje CO2 til atmosfæren på en sats svarende til naturlige processer. Arrhenius indså, at den menneskelige co-emissioner kan måske, i fremtiden, har kapacitet til at opvarme planeten.

Men på grund af den relativt lave emissioner ved århundredeskiftet, Arrhenius troede, den proces af den menneskeskabte globale opvarmning vil tage tusinder af år til at manifestere. En håndfuld forskere tog en interesse i hans ideer, men ved begyndelsen af 1900-tallet, var de meget miskrediteret. Kort sagt, folk kunne ikke se, hvordan mennesker nogensinde kunne være en naturkraft, der er kraftige nok til at påvirke klimaet. Herskende visdom holdt på, at naturen altid vil balancere sig ud—og det ville være årtier før dette begreb var raslede igen.

Guy Stewart Callendar

These Scientists Predicted Earth's Future Long Before the World Had a Clue

Arrhenius kan have været den første til at foreslå, at de fossile kulstof-emissioner kunne opvarme planeten, men Britisk damp ingeniør Guy Stewart Callendar var den første til at vise, at de allerede havde i 1938.

En back-of-the-envelope videnskabsmand i den sandeste betydning, Callendar brugt sin fritid på at udarbejde globale temperatur optegnelser og kuldioxid målinger. Og han kom til en bemærkelsesværdig opdagelse: de to datasæt viste sig at være korreleret.

I en artikel offentliggjort i Quarterly Journal fra Royal Meteorological Society i April 1938, Callendar viste ikke kun, at Jordens landareal havde varmet igennem de sidste 50 år, hævdede han, at forbrænding af fossile brændstoffer, der var ansvarlig for. For en kort periode derefter, hvor den globale opvarmning kom til at blive kendt som “Callendar-effekt”.

Guy Stewart Callendar, 1934. Billede: Wikimedia

Her er den synopsis, der Callendar skrev i begyndelsen af sit papir over 75 år siden:

Ved forbrænding af brændsel man har tilføjet omkring 150.000 millioner tons kuldioxid til luften i løbet af det seneste halve århundrede. Forfatteren anslår, fra de bedste tilgængelige data, at omkring tre fjerdedele af det, der er forblevet i atmosfæren.

Den stråling absorption koefficienter af kuldioxid og vanddamp bruges til at vise effekten af kuldioxid på “sky-stråling.” Fra dette stigningen i den gennemsnitlige temperatur på grund af den kunstige produktion af kuldioxid, er anslået til at være på sats på 0,003°C. om året på nuværende tidspunkt.

Temperaturen observationer på zoo meteorologiske stationer bruges til at vise, at verdens temperaturer har faktisk steget med en gennemsnitlig sats på 0,005°C. per år i løbet af det sidste halve århundrede.

Callendar ‘ s beregninger var bemærkelsesværdigt præcis i betragtning af hans simple metoder, hans begrænset CO2-data, og vores ufuldstændige forståelse af atmosfærisk radiative fysik i 1930’erne. Hans observationer af den globale temperatur ændringer, ikke kun kort pænt på moderne rekonstruktioner af det tidlige 20 århundrede, han korrekt observeret, at flere opvarmning, der finder sted på høje breddegrader. Callendar tog også skridt til at redegøre for urban heat island effect, et fænomen, der ikke var kendt på det tidspunkt.

These Scientists Predicted Earth's Future Long Before the World Had a Clue

Observerede globale temperatur på afgange for atmosfæren over det vestlige Europa og New York state. Billede: Callendar (1938)

These Scientists Predicted Earth's Future Long Before the World Had a Clue

Sammenligning af moderne rekonstruktioner af det 19.—tidlige 20 århundrede temperatur afrejse (sort) med Callendar 1938 (rød) og Callendar 1961 (blå). Billede: Hawkins & Jones (2013)

Der er et par paralleller mellem Callendar og Arrhenius. For én, både herre’ konklusioner var stort set afvist af det videnskabelige samfund. Callendar, i det mindste, syntes at udlede nogle tilfredshed fra stansning af huller i den konventionelle visdom om påståede eksperter. “Nogle af dem, der er bekendt med den naturlige varme udvekslinger af atmosfæren, der går ind i fremstilling af vores klima og vejr, ville være parat til at indrømme, at de aktiviteter, man kunne have nogen indflydelse på fænomener i så stort et omfang,” skrev han. Ufortrødent af naysayers, ingeniør ville gå videre til forfatter yderligere snesevis af artikler om den globale opvarmning i løbet af de næste tredive år.

For det andet, både Arrhenius og Callendar troede, at den globale opvarmning ville være en god ting for planeten. Arrhenius—det er klart taler af erfaring, da en Svensker—forestillede sig, at den globale opvarmning vil gøre det nordlige et meget mere behageligt sted at bo. Callendar troede menneskeskabte klimaændringer ville “på ubestemt tid” forsinke tilbagevenden af “dødbringende gletsjere,” ud over at øge landbrugets produktivitet ved høje breddegrader. “[Jeg]t kan siges, at forbrænding af fossilt brændsel, uanset om det er tørv fra overfladen eller olie fra 10.000 fod nedenfor, er tilbøjelige til at vise sig gavnlig for menneskeheden på flere måder, udover levering af el og varme,” Callendar skrev.

Hey, er der ingen ret i alt.

Roger Revelle og David Keeling

I løbet af den første halvdel af det 19. århundrede, knap nok nogen der havde hørt om menneskeskabte klimaændringer. De fleste, der havde overvejet at begrebet absurd. Men efter indførelsen af atomkraft i 1945, tænkning om menneskets forhold til naturen begyndte at ændre sig. Pludselig havde folk den teknologiske magt til at ødelægge vores civilisation, hvis ikke udslette alt liv på planeten Jorden. Så hvorfor skulle vi ikke styre vejret, også? På samme tid, fremskridt inden for digital design og radiative fysik, der tilbydes videnskabsmand, der har de nødvendige redskaber til at støve Callendar papirer og tage et moderne look på de spørgsmål, han rejste.

These Scientists Predicted Earth's Future Long Before the World Had a Clue

Blandt disse forskere: Amerikansk oceanograf Roger Revelle, der tjente som direktør for Scripps Institute of Oceanography (SIO) fra 1950 til 1964. Et argument om, at Jorden videnskabsmænd var der sparker rundt i 1950’erne var, at havene effektivt gennemblødt op i ethvert og alle carbon mennesker sat i luften. Tidsfristerne for denne proces, dog, var ukendt.

Roger Revelle. Billede: San Diego History Center

Revelle gjorde math, og i 1957, og han var medforfatter til et papir, der viser, at Jordens oceaner var ikke absorbere CO2 meget hurtigt på alle. Dette førte Revelle til at konkludere, at ophobning af atmosfærens CO2 “kan blive betydelig i løbet af de kommende årtier, hvis industriel forbrænding af brændsel fortsætter med at stige eksponentielt.” Revelle var godt klar over—om end begrænset—den globale opvarmning forskning af hans tid, og han indså hurtigt, at Jordens klima kan være i en dramatisk ændring i den ikke alt for fjern fremtid.

I betragtning af Revelle ‘ s position som en respekteret videnskabsmand, hans krav tiltrukket meddelelsen af journalister og politikere. Revelle ikke genert væk fra den opmærksomhed. Snarere, han var blandt de første forskere til at udstede offentlige advarsler om, at mennesker var “at gennemføre en store eksperiment” med atmosfæren og Jordens klima. Han gik på den rekord lave forudsigelser om, at kulstofemissioner kunne vende dele af det sydvestlige i “det virkelige ørkener”, og at Arktis smelter kunne få Sovjetunionen til at blive en maritim effekt af det 21. århundrede.

Mens Revelle kunne ikke have forudsagt den på dramatisk vis ændret globale geopolitiske landskab ved udgangen af det århundrede, og hans kommentarer er en foruroligende luft af forudviden i lyset af Californiens igangværende 500 års tørke, og den seneste kamp for at udsigten, der åbnede de Arktiske farvande for olie, som nogle har kaldt “en ny Kold Krig.”

These Scientists Predicted Earth's Future Long Before the World Had a Clue

Den Keeling Kurven, der er udviklet af Charles Keeling i 1960. Image Credit: Scripps

Der er stadig mange af Revelle ‘ s forudsigelser var lidt mere end spekulation. Til at bore dybere i videnskaben om den globale opvarmning, Revelle ansat geokemiker Charles David Keeling, til at Scripps at stå i spidsen for en ny Atmosfærisk Kuldioxid program. Keeling begyndte at tage atmosfæriske CO2-målinger ved Mauna Loa på Hawaii, og i Antarktis. Efter et par års møjsommelig indsamling af data, Keeling meddelte, at han havde påvist, at en stigning i atmosfærens CO2-koncentration, der giver den tidligste udgave af hans berømte “Keeling kurven.” År efter år, at kurven ville blive forlænget, og den tendens bliver umuligt at ignorere. Til denne dag, den Keeling kurven er fortsat et stærkt symbol på den indflydelse af det menneskelige samfund og teknologi på Jorden.

These Scientists Predicted Earth's Future Long Before the World Had a Clue

Charles David Keeling, der modtager en medal of science fra Præsident Bush i 2001. Billede: Wikimedia

For halvtreds år siden sidste måned, Revelle, Keeling, og tre andre prominente klima videnskabsmænd forfattet en rapport til Præsident Lyndon Johnson, og advarer ham om, at de fossile kulstof-emissioner blev der har en betydelig indvirkning på Jordens klima. I tillæg til om de mekanismer, der af klimaændringer med bemærkelsesværdig nøjagtighed, opfordrer rapporten kuldioxid en “usynlig forurenende stof”—en klassificering, der ikke var officielt anerkendt, indtil dette år.

Det har også lavet en række forudsigelser om konsekvenserne af klimaændringer, inklusive stigende havniveau, Antarktis smelter, og en stigning i surhedsgrad frisk vand. Lyder det bekendt? Endelig er der de forskere, der anvendes FN ‘ s data på fossilt brændstof vækst til at estimere koncentrationen af kuldioxid i atmosfæren i år 2000-350 dele per million. De faktiske tal? 370.

***

Mange ser udviklingen af den Keeling kurven som det vendepunkt, hvor den globale opvarmning trådte ud af den dunkle frynser at indtage sin plads som et vigtigt emne i den videnskabelige diskurs. Men det ville tage en anden tredive år, og hundreder flere videnskabelige artikler, og nogle grimme cover-ups for at få ideen til at sive ind i offentlighedens bevidsthed. Og offentlig accept af klimaforandringer, er langt fra universal i dag.

Arrhenius, Callendar, Revelle og Keeling alle var forud for deres tid, ved hjælp af simple værktøjer og begrænset data til at se fremtiden med bemærkelsesværdig klarhed. Som nationer over hele verden endelig at begynde at følge rådet for forskere, er det værd at tage et øjeblik lige at vurdere, hvor langt tilbage denne papirspor går.

Følg forfatteren @themadstone

Top: Mauna Loa observatoriet på Hawaii, 1965. Billede Credti: NCAR/HAO


Date:

by