Entenda a influência humana no sistema climático global

Indicadores de grande escala de mudanças climáticas na atmosfera, oceano, criosfera e na superfície terrestre mostram respostas claras à influência humana consistentes com as esperadas com base em simulações de modelos e compreensão física.

A evidência da influência humana nas mudanças climáticas recentes foi fortalecida desde o Segundo Relatório de Avaliação do IPCC até o Quinto Relatório de Avaliação do IPCC, e agora é ainda mais forte nesta avaliação. O Segundo Relatório de Avaliação do IPCC (SAR, 1995) concluiu que ‘o equilíbrio das evidências sugere que há uma influência humana perceptível no clima global’. Em avaliações subsequentes (TAR, 2001; AR4, 2007; e AR5, 2013), verificou-se que as evidências da influência humana no sistema climático se fortaleceram progressivamente. O AR5 concluiu que a influência humana no sistema climático é clara, evidente pelo aumento das concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera, forçamento radiativo positivo, aquecimento observado e compreensão física do sistema climático. Este capítulo atualiza a avaliação da influência humana no sistema climático para indicadores de mudança climática em larga escala, sintetizando informações de registros paleo, observações e modelos climáticos. Ele também fornece a avaliação primária de indicadores de mudança climática em grande escala neste Relatório, complementada pela avaliação da adequação ao propósito nos capítulos subsequentes.

Síntese em todo o sistema climático

É inequívoco que a influência humana aqueceu a atmosfera, o oceano e a terra desde os tempos pré-industriais. Combinar as evidências de todo o sistema climático aumenta o nível de confiança na atribuição das mudanças climáticas observadas à influência humana e reduz as incertezas associadas a avaliações baseadas em variáveis únicas. Indicadores de grande escala de mudanças climáticas na atmosfera, oceano, criosfera e na superfície terrestre mostram respostas claras à influência humana consistentes com as esperadas com base em simulações de modelos e compreensão física. {3.8.1}

Para a maioria dos indicadores de mudança climática de grande escala, o clima médio recente simulado dos modelos climáticos de última geração do Projeto de Intercomparação de Modelos Acoplados Fase 6 (CMIP6) que sustentam esta avaliação melhorou em comparação com os modelos de Projeto de Intercomparação de Modelos Acoplados Fase 5 (CMIP5) avaliados em AR5 (alta confiança).Algumas diferenças das observações permanecem, por exemplo, nos padrões regionais de precipitação. Os modelos de alta resolução exibem vieses reduzidos em alguns, mas não em todos os aspectos da superfície e do clima oceânico (confiança média), e a maioria dos modelos do sistema terrestre, que incluem feedbacks biogeoquímicos, funcionam tão bem quanto suas contrapartes de menor complexidade (confiança média). A média multimodelo captura bem a maioria dos aspectos das mudanças climáticas observadas (alta confiança). A média multimodelo captura a mudança da temperatura média global do ar da superfície (GSAT) reconstruída durante climas passados de alto e baixo CO₂ (alta confiança) e o sinal correto da mudança de temperatura e precipitação na maioria das regiões avaliadas no Holoceno médio (confiança média). A simulação de paleoclimas em escalas continentais melhorou em comparação com AR5 (confiança média), mas os modelos muitas vezes subestimam grandes diferenças de temperatura e precipitação em relação aos dias atuais (confiança alta). {3.8.2}

Influência humana na atmosfera e na superfície

A faixa provável de aquecimento induzido pelo homem na temperatura global do ar na superfície (GSAT) em 201 0 –2019 em relação a 185 0 –19 00 é de 0,8 °C–1,3 °C, abrangendo o aquecimento observado de 0,9 °C– 1,2°C, enquanto a mudança atribuível às forçantes naturais é de apenas -0,1°C a +0,1°C. A melhor estimativa do aquecimento induzido pelo homem é de 1,07°C. O aquecimento agora pode ser atribuído desde 1850-1900, em vez de desde 1951 como feito no AR5, graças a uma melhor compreensão das incertezas e porque o aquecimento observado é maior. Os intervalos prováveis para o GSAT induzido pelo homem e o aquecimento da temperatura média global da superfície (GMST) são iguais ( confiança média). Atribuir o aquecimento observado a forçantes antropogênicos específicos permanece mais incerto. Durante o mesmo período, forçando de gases de efeito estufa1 provavelmente aumentou o GSAT em 1,0°C–2,0°C, enquanto outras forçantes antropogênicas, incluindo aerossóis, provavelmente diminuíram o GSAT em 0,0°C–0,8°C. É muito provável que os aumentos de gases de efeito estufa induzidos pelo homem tenham sido o principal fator2do aquecimento troposférico desde que as observações abrangentes por satélite começaram em 1979, e é extremamente provável que o esgotamento do ozônio estratosférico induzido pelo homem tenha sido o principal fator de resfriamento na baixa estratosfera entre 1979 e meados da década de 1990. {3.3.1}

O conjunto de modelos CMIP6 reproduz a tendência e a variabilidade histórica da temperatura da superfície global observada com vieses pequenos o suficiente para suportar a detecção e atribuição de aquecimento induzido pelo homem (confiança muito alta). As simulações históricas do CMIP6 avaliadas neste relatório têm uma mudança de temperatura global média da superfície dentro de 0,2°C das observações durante a maior parte do período histórico, e o aquecimento observado está dentro da faixa de 5 a 95% do conjunto CMIP6. No entanto, alguns modelos CMIP6 simulam um aquecimento que está acima ou abaixo da faixa avaliada de 5 a 95% do aquecimento observado. Os modelos CMIP6 reproduzem amplamente as variações de temperatura da superfície ao longo do último milênio, incluindo o resfriamento que segue os períodos de intenso vulcanismo (confiança média). Para a temperatura do ar superior, há confiança média de que a maioria dos modelos CMIP5 e CMIP6 superestimam o aquecimento observado na troposfera tropical superior em pelo menos 0,1°C por década durante o período de 1979 a 2014. As atualizações mais recentes das estimativas de temperatura estratosférica derivadas de satélites resultou em diferenças diminuídas entre as mudanças simuladas e observadas da temperatura média global através da profundidade da estratosfera (confiança média). {3.3.1}

A taxa mais lenta de aumento de GMST observada em 1998–2012 em comparação com 1951–2012 foi um evento temporário seguido por um forte aumento de GMST ( confiança muito alta ). Conjuntos de dados observacionais aprimorados desde o AR5 mostram uma tendência GMST maior ao longo de 1998–2012 do que as estimativas anteriores. Todas as estimativas observadas da tendência do GMST de 1998–2012 estão dentro da faixa de percentil 10–90 das tendências simuladas do CMIP6 (alta confiança). A variabilidade interna, particularmente a variabilidade decadal do Pacífico, e as variações nas forçantes solares e vulcânicas compensam parcialmente a tendência antropogênica de aquecimento da superfície durante o período de 1998-2012 (alta confiança). O conteúdo global de calor oceânico continuou a aumentar durante esse período, indicando um aquecimento contínuo de todo o sistema climático (confiança muito alta). Desde 2012, o GMST aqueceu fortemente, com os últimos cinco anos (2016–2020) sendo o período de cinco anos mais quente no registro instrumental desde pelo menos 1850 (alta confiança). {Caixa entre capítulos 3.1, 3.3.1; 3.5.1}

É provável que a influência humana tenha contribuído para3 umidificação na alta troposfera desde 1979. Além disso, há uma confiança média de que a influência humana contribuiu para um aumento global na umidade específica anual da superfície e uma confiança média de que contribuiu para uma diminuição da umidade relativa da superfície nos continentes de latitude média do Hemisfério Norte durante o verão. {3.3.2}

É provável que a influência humana tenha contribuído para as mudanças observadas na precipitação em grande escala desde meados do século XX. Novos estudos de atribuição fortalecem as descobertas anteriores de um aumento detectável na precipitação em latitudes médias e altas do Hemisfério Norte (alta confiança). A influência humana contribuiu para fortalecer o contraste de precipitação média zonal entre os trópicos úmidos e os subtrópicos secos (confiança média). No entanto, os aerossóis antropogênicos contribuíram para diminuir a precipitação global das monções de verão da década de 1950 a 1980 (confiança média). Há também confiança média que a influência humana tem contribuído para aumentos de latitudes altas e reduções de latitudes médias na precipitação de verão do Hemisfério Sul desde 1979, associada à tendência do Modo Anular Sul em direção à sua fase positiva. Apesar das melhorias, os modelos ainda apresentam deficiências na simulação dos padrões de precipitação, principalmente sobre o oceano tropical (alta confiança). {3.3.2, 3.3.3, 3.5.2}

O forçamento de gases de efeito estufa induzido pelo homem é o principal fator das mudanças observadas nos extremos de calor e frio na escala global (praticamente certo) e na maioria dos continentes (muito provável). É provável que a influência humana, em particular devido à forçante de gases de efeito estufa, seja o principal fator da intensificação observada de fortes precipitações em regiões terrestres globais durante as últimas décadas. Há alta confiança na capacidade dos modelos de capturar a distribuição espacial em larga escala dos extremos de precipitação sobre a terra. A magnitude e a frequência das precipitações extremas simuladas pelos modelos CMIP6 são semelhantes às simuladas pelos modelos CMIP5 (alta confiança). {Caixa entre capítulos 3.2}

É provável que a influência humana tenha contribuído para a expansão em direção aos polos da célula de Hadley média zonal no Hemisfério Sul desde a década de 1980. Há confiança média de que a expansão polar observada da célula de Hadley média zonal no Hemisfério Norte está dentro da faixa de variabilidade interna. As causas do fortalecimento observado da circulação de Pacific Walker desde a década de 1980 não são bem compreendidas, e a tendência de fortalecimento observada está fora da faixa de tendências simuladas nos modelos acoplados (confiança média). Enquanto os modelos CMIP6 capturam as características gerais da circulação troposférica em larga escala (alta confiança), existem vieses sistemáticos na frequência média dos eventos de bloqueio atmosférico, especialmente no setor euro-atlântico, alguns dos quais reduzem com o aumento da resolução do modelo (confiança média). {3.3.3}

Influência humana na criosfera

É muito provável que o forçamento antropogênico, principalmente devido ao aumento dos gases de efeito estufa, tenha sido o principal fator de perda de gelo marinho do Ártico desde o final dos anos 1970. Há novas evidências de que o aumento de aerossóis antropogênicos compensou parte da perda de gelo marinho do Ártico induzida por gases de efeito estufa desde a década de 1950 (confiança média). No Ártico, apesar das grandes diferenças no estado médio do gelo marinho, a perda de extensão e espessura do gelo marinho durante as últimas décadas é reproduzida em todos os modelos CMIP5 e CMIP6 (alta confiança). Por outro lado, os modelos climáticos globais geralmente não capturam o pequeno aumento observado na extensão do gelo do mar Antártico durante a era dos satélites, e há baixa confiança em atribuir as causas dessa mudança. {3.4.1}

é muito É provável que a influência humana tenha contribuído para as reduções observadas na cobertura de neve na primavera do Hemisfério Norte desde 1950. O ciclo sazonal na cobertura de neve do Hemisfério Norte é melhor reproduzido pelos modelos CMIP6 do que pelos modelos CMIP5 (alta confiança). A influência humana provavelmente foi o principal fator do recente recuo global e quase universal das geleiras. É muito provável que a influência humana tenha contribuído para o derretimento observado da superfície do manto de gelo da Groenlândia nas últimas duas décadas, e há uma confiança média em uma contribuição antropogênica para a recente perda geral de massa do manto de gelo da Groenlândia. No entanto, há apenas evidências limitadas, com acordo médio, da influência humana no balanço de massa do manto de gelo antártico através de mudanças na descarga de gelo. {3.4.2, 3.4.3}

Influência humana no oceano

É extremamente provável que a influência humana tenha sido o principal impulsionador do aumento do conteúdo de calor oceânico observado desde a década de 1970, que se estende até o oceano mais profundo (confiança muito alta). Desde o AR5, há uma consistência aprimorada entre as estimativas observadas recentes e as simulações de modelo de mudanças no conteúdo de calor do oceano superior (<700 m), ao levar em conta as forçantes naturais e antropogênicas. Observações atualizadas e simulações de modelos mostram que o aquecimento se estende por toda a coluna de água (alta confiança), com modelos CMIP6 simulando 58% da absorção de calor da era industrial (1850–2014) na camada superior (0–700 m), 21% em na camada intermediária (700–2.000 m) e 22% na camada profunda (>2.000 m). A estrutura e a magnitude dos vieses da temperatura média do oceano de vários modelos não mudaram substancialmente entre CMIP5 e CMIP6 (confiança média). {3.5.1}

É extremamente provável que a influência humana tenha contribuído para as mudanças observadas na salinidade oceânica perto e abaixo da superfície desde meados do século XX. O padrão de mudança associado corresponde a regiões frescas se tornando mais frescas e regiões salgadas se tornando mais salgadas (alta confiança). As mudanças no ciclo atmosférico da água coincidente e nos fluxos oceano-atmosfera (evaporação e precipitação) são os principais impulsionadores das mudanças observadas na salinidade em escala da bacia (alta confiança). As mudanças de salinidade em escala de bacia integradas à profundidade observadas foram atribuídas à influência humana, com modelos CMIP5 e CMIP6 capazes de reproduzir esses padrões apenas em simulações que incluem aumentos de gases de efeito estufa (confiança média). As mudanças na escala da bacia são consistentes entre os modelos e se intensificam ao longo do período histórico (alta confiança). A estrutura dos vieses na média multimodelo não mudou substancialmente entre CMIP5 e CMIP6 (confiança média). {3.5.2}

Combinando as contribuições atribuíveis das geleiras, do balanço de massa da superfície do gelo e da expansão térmica, é muito provável que a influência humana tenha sido o principal fator do aumento médio global do nível do mar observado desde pelo menos 1971. Desde AR5, estudos mostraram que as simulações que excluem os gases de efeito estufa antrópicos são incapazes de capturar o aumento do nível do mar devido à expansão térmica (termostérica) durante o período histórico e que as simulações de modelo que incluem todos os forçantes (antrópicos e naturais) correspondem mais de perto às estimativas observadas. É muito provável que a influência humana tenha sido o principal fator do aumento do nível do mar termostérico global observado desde 1970. {3.5.3, 3.5.1, 3.4.3}

Embora as observações mostrem que a Circulação de Revitalização Meridional do Atlântico (AMOC) enfraqueceu de meados dos anos 2000 a meados de 2010 (alta confiança) e a célula de revolvimento superior do Oceano Antártico se fortaleceu desde a década de 1990 (baixa confiança), os registros observacionais são muito curtos determinar as contribuições relativas da variabilidade interna, do forçamento natural e do forçamento antropogênico para essas mudanças (alta confiança).Nenhuma mudança no transporte da Corrente Circumpolar Antártica ou na posição meridional foi observada. As circulações zonais e de revolvimento médias do Oceano Antártico e as circulações de revolvimentos médios do Atlântico Norte (Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC) são amplamente reproduzidas pelos modelos CMIP5 e CMIP6. No entanto, vieses são aparentes nas forças de circulação modeladas (confiança alta) e sua variabilidade (confiança média). {3.5.4}

Influência Humana na Biosfera

O principal impulsionador do aumento observado na amplitude do ciclo sazonal do CO₂ atmosférico é a fertilização aprimorada do crescimento das plantas pelo aumento da concentração de CO₂ atmosférico ( confiança média) . No entanto, há pouca confiança de que essa fertilização com CO₂ também tenha sido o principal fator do esverdeamento observado, porque o manejo da terra é o fator dominante em algumas regiões. Os modelos do sistema terrestre simulam sumidouros de carbono terrestres com média global dentro da faixa de estimativas baseadas em observação (alta confiança), mas a concordância em escala global mascara grandes divergências regionais. {3.6.1}

É praticamente certo que a absorção de CO₂ antropogênico foi o principal impulsionador da acidificação observada da superfície global do oceano aberto. O aumento observado na concentração de CO₂ no Atlântico Norte subtropical e equatorial desde 2000 provavelmente está associado em parte a um aumento na temperatura do oceano, uma resposta que é consistente com o enfraquecimento esperado do sumidouro de carbono do oceano com o aquecimento. Consistente com o AR5, há confiança média de que a desoxigenação na parte superior do oceano se deve em parte à influência humana. Há uma alta confiança de que os modelos do sistema terrestre simulam uma evolução temporal realista do sumidouro médio global de carbono nos oceanos. {3.6.2}

Influência humana nos modos de variabilidade climática

É muito provável que a influência humana tenha contribuído para a tendência observada em direção à fase positiva do Modo Anular Sul (SAM) desde a década de 1970 e para o fortalecimento associado e deslocamento para o sul do jato extratropical do Hemisfério Sul no verão austral. A influência da forçante de ozônio na tendência de SAM tem sido pequena desde o início dos anos 2000 em comparação com as  1ª publicação décadas anteriores, contribuindo para uma tendência de SAM mais fraca observada entre 2000 e 2019 (confiança média). Os modelos climáticos reproduzem bem a tendência do SAM no verão, com os modelos CMIP6 superando os modelos CMIP5 (confiança média). Por outro lado, a causa da tendência do Modo Anular do Norte (NAM) em direção à sua fase positiva desde a década de 1960 e os deslocamentos associados para o norte do jato extratropical do Hemisfério Norte e da trilha de tempestades no inverno boreal não são bem compreendidos. Os modelos reproduzem muito bem as características espaciais observadas e a variação do SAM e NAM (alta confiança). {3.3.3, 3.7.1, 3.7.2}

A influência humana não afetou os principais modos tropicais de variabilidade climática interanual ou suas teleconexões regionais associadas além da faixa de variabilidade interna (alta confiança). Uma avaliação mais aprofundada desde o AR5 confirma que os modelos climáticos e do sistema terrestre são capazes de reproduzir a maioria dos aspectos da estrutura espacial e da variação do El Niño–Oscilação Sul e da Bacia do Oceano Índico e dos modos Dipolo (confiança média). No entanto, apesar de uma ligeira melhoria no CMIP6, alguns processos subjacentes ainda estão mal representados. Na bacia do Atlântico Tropical, que contém os modos Zonal e Meridional do Atlântico, persistem grandes vieses no estado médio modelado e na variabilidade. {3.7.3 a 3.7.5}

Existe uma confiança média de que os aerossóis antropogênicos e vulcânicos contribuíram para as alterações observadas no índice de Variabilidade Multidecenal do Atlântico (AMV) e nas teleconexões regionais associadas desde a década de 1960, mas há uma confiança baixa na magnitude desta influência. Há uma alta confiança de que a variabilidade interna é o principal condutor da Variabilidade Decadal do Pacífico (PDV) observada desde os tempos pré-industriais, apesar de algumas evidências de modelagem para potencial influência humana. As incertezas permanecem na quantificação da influência humana no AMV e PDV devido à brevidade dos registros observacionais, desempenho limitado do modelo na reprodução de anomalias relacionadas à temperatura da superfície do mar (SST), apesar das melhorias do CMIP5 para o CMIP6 (confiança média) e compreensão limitada do processo de seus principais impulsionadores. {3.7.6, 3.7.7}.

O aquecimento observado (1850–2019) só é reproduzido em simulações que incluem a influência humana. Mudanças na temperatura da superfície global em observações, em comparação com simulações de modelos climáticos da resposta a todos os forçantes humanos e naturais (faixa cinza), gases de efeito estufa apenas (faixa vermelha), aerossóis e outros fatores humanos apenas (faixa azul) e forçantes naturais apenas (verde banda). As linhas coloridas sólidas mostram a média multimodelo e as faixas coloridas mostram a faixa de 5 a 95% das simulações individuais. (ecodebate)