La "detección" es el proceso de demostrar que el clima ha cambiado en cierto sentido estadistico definido, sin proporcionar una razón para ese cambio. La detección no implica la atribución del cambio detectado a una causa particular. La "atribución" de las causas del cambio climático es el proceso de establecer las causas más probables para el cambio detectado con un cierto nivel de confianza definido. La detección y atribución también se pueden aplicar a cambios observados en los sistemas físicos, ecológicos y sociales.
Fenómenos meteorológicos extremos
Se espera que cambios en el clima regional incluyan un mayor calentamiento en la tierra, con la mayoría del calentamiento en las latitudes altas del norte y menos calentamiento en el Océano Austral y partes del Océano Atlántico Norte. Se prevé que los futuros cambios en las precipitaciones sigan las tendencias actuales, con una menor precipitación en las áreas en tierra subtropicales y mayores precipitaciones en las latitudes subpolares y algunas regiones ecuatoriales.Las proyecciones sugieren que un probable incremento en la frecuencia y severidad de algunos fenómenos meteorológicos extremos, como las olas de calor.
Un estudio publicado en Nature en 2015 dice:
Un 18 % de las precipitaciones extremas moderadas cotidianas sobre la tierra son atribuibles al aumento de la temperatura observado desde la época pre-industrial, que a su vez es resultado principalmente de la influencia humana. Para 2 °C de calentamiento, la fracción de precipitaciones extremas atribuibles a la influencia humana se eleva a cerca de 40 %. Del mismo modo, en la actualidad alrededor del 75 % de los temperaturas extremas moderadas cotidianas en la tierra son atribuibles al calentamiento. Es para los fenómenos más raros y extremos la fracción antropogénica más grande y esa contribución incrementa de forma no lineal con un mayor calentamiento.
Sistemas ecológicos
En los ecosistemas terrestres, el desarrollo precoz de los acontecimientos de la primavera y los cambios del hábitat de los animales y plantas hacia los polos y las alturas, se han vinculado con alta confianza al calentamiento reciente. Se espera que el cambio climático futuro afecte especialmente a ciertos ecosistemas, incluidos la tundra, los manglares y los arrecifes de coral.Se espera que la mayoría de los ecosistemas se verán afectados por el aumento de los niveles de CO2 en la atmósfera, combinado con mayores temperaturas globales. En general, se espera que el cambio climático resultará en la extinción de muchas especies y la reducción de la diversidad de los ecosistemas
Efectos duraderos
En la escala de siglos a milenios, la magnitud del calentamiento global será determinada principalmente por las emisiones antropogénicas de CO2. Esto se debe a que el dióxido de carbono posee un tiempo de vida muy largo en la atmósfera. Estabilizar la temperatura media global requeriría reducir las emisiones antropogénicas de CO2. Reducciones en las emisiones antropogénicas de otros gases de efecto invernadero también sería necesario. Respecto al CO2, las emisiones antropogénicas necesitarían reducirse en más del 80 % respecto a su nivel máximo. Incluso si esto se lograse, las temperaturas globales permanecerían cercanas a su nivel más alto por muchos siglos.
Impactos abruptos y a gran escala
El cambio climático podría resultar en cambios globales a gran escala en sistemas sociales y naturales Dos ejemplos son la acidificación de los océanos causada por el aumento en las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono y el derretimiento prolongado de las calotas de hielo, que contribuye a la subida del nivel del mar. Algunos cambios a gran escala podrían ocurrir abruptamente, es decir, en un corto período de tiempo, y también podrían ser irreversibles. Un ejemplo de un cambio climático abrupto es la rápida liberación de metano y dióxido de carbono del permafrost, lo que llevaría a un calentamiento global amplificado. La comprensión científica del cambio climático abrupto es en general pobre. La probabilidad de cambios abruptos para algunas retroalimentaciones relacionadas con el clima puede ser baja. Los factores que pueden aumentar la probabilidad de un cambio climático abrupto incluyen magnitudes mayores de calentamiento global, un calentamiento de mayor rapidez y el calentamiento sostenido durante períodos de tiempo más largos.
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