Temperatura da superfície global
A temperatura da superfície global é a temperatura média da superfície da Terra. Mais precisamente, é a média ponderada das temperaturas do oceano e da terra. A primeira também é chamada de temperatura da superfície do mar e a segunda é chamada de temperatura do ar na superfície. Os dados de temperatura provêm principalmente de estações meteorológicas e satélites. Para estimar dados de um passado distante, podem ser usados dados de proxy [en], por exemplo, de anéis de árvores, corais e núcleos de gelo. Observar o aumento da TGT ao longo do tempo é uma das muitas linhas de evidência que apoiam o consenso científico sobre a mudança climática, ou seja, que as atividades humanas estão causando a mudança climática. Um termo alternativo para a mesma coisa é temperatura média global da superfície (TMGS).
O sexto relatório de avaliação do IPCC define a temperatura média global da superfície como a “média global estimada das temperaturas do ar próximas à superfície sobre a terra e o gelo marinho, e a temperatura da superfície do mar sobre regiões oceânicas sem gelo, com mudanças normalmente expressas como desvios de um valor em um período de referência especificado”. Em termos simples, a temperatura da superfície global é calculada pela média da temperatura na camada superficial do oceano (temperatura da superfície do mar) e sobre a terra (temperatura do ar na superfície). Em comparação, a temperatura média global do ar na superfície (TMGAS) é a "média global das temperaturas do ar próximas à superfície sobre a terra, os oceanos e o gelo marinho. As mudanças na TMGAS são frequentemente usadas como uma medida da mudança da temperatura global nos modelos climáticos." A temperatura global pode ter diferentes definições. Há uma pequena diferença entre as temperaturas do ar e da superfície.
Aquecimento total e tendências
As mudanças nas temperaturas globais no último século fornecem evidências dos efeitos do aumento dos gases de efeito estufa. Quando o sistema climático reage a essas mudanças, ocorre a mudança climática [en]. A medição da temperatura da superfície global é uma das muitas linhas de evidência que apoiam o consenso científico sobre a mudança climática, ou seja, que os seres humanos estão causando o aquecimento do sistema climático da Terra. A média global e a temperatura combinada da superfície terrestre e oceânica mostram um aquecimento de 1,09 °C (intervalo de 0,95 a 1,20 °C) de 1850-1900 a 2011-2020, com base em vários conjuntos de dados produzidos independentemente. A tendência é mais rápida desde a década de 1970 do que em qualquer outro período de 50 anos, pelo menos nos últimos 2000 anos.
Métodos
O registro instrumental de temperatura é um registro de temperaturas dentro do clima da Terra com base na medição direta da temperatura do ar e da temperatura do oceano. Os registros instrumentais de temperatura não utilizam reconstruções indiretas usando dados de proxy [en] climático, como anéis de árvores e sedimentos marinhos. Em geral, considera-se que o período para o qual existem registros instrumentais razoavelmente confiáveis da temperatura terrestre próxima à superfície com cobertura quase global começa por volta de 1850. Existem registros anteriores, mas com cobertura mais esparsa, em grande parte confinada ao Hemisfério Norte e com instrumentação menos padronizada. (O registro de temperatura mais antigo é a série de dados de temperatura da Inglaterra Central [en], que começa em 1659).
Períodos mais quentes
Os anos mais quentes no registro instrumental de temperatura ocorreram na última década (ou seja, 2012-2021). A Organização Meteorológica Mundial informou em 2021 que 2016 e 2020 foram os dois anos mais quentes no período desde 1850. Cada ano individual de 2015 em diante foi mais quente do que qualquer ano anterior, desde pelo menos 1850. Em outras palavras: cada um dos sete anos de 2015 a 2021 foi claramente mais quente do que qualquer ano anterior a 2014. O ano de 2023 foi 1,48 °C mais quente do que a média dos anos 1850-1900, de acordo com o Serviço de Mudanças Climáticas Copernicus [en]. Foi declarado como o mais quente já registrado quase imediatamente após seu término e quebrou muitos recordes climáticos.
Fatores que influenciam o aquecimento global são:
Há um consenso científico de que o clima está mudando e que os gases de efeito estufa emitidos pelas atividades humanas são os principais responsáveis por isso. Esse consenso científico é refletido, por exemplo, pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), um órgão internacional que resume a ciência existente, e pelo Programa de Pesquisa de Mudanças Globais dos Estados Unidos [en].
Outros relatórios e avaliações
A Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos, tanto em seu relatório de 2002 ao presidente George W. Bush quanto em publicações posteriores, apoiou fortemente as evidências do aumento da temperatura média global no século XX. Os resultados preliminares de uma avaliação realizada pelo grupo Berkeley Earth Surface Temperature, divulgados em outubro de 2011, concluíram que, nos últimos 50 anos, a temperatura da superfície terrestre aumentou 0,911 °C. Esses resultados refletem os obtidos em estudos anteriores conduzidos pela NOAA, pelo Centro Hadley [en] e pelo GISS da NASA. O estudo abordou preocupações levantadas por céticos (ou negacionistas das mudanças climáticas), incluindo os efeitos de ilhas de calor urbanas, a qualidade questionável de algumas estações meteorológicas e o possível viés na seleção de dados. A pesquisa concluiu que esses fatores não influenciaram os resultados dos estudos anteriores.
Variabilidade climática interna e aquecimento global
Uma das questões levantadas pela mídia é a ideia de que o aquecimento global "parou em 1998". Essa visão ignora a presença da variabilidade climática interna. A variabilidade climática interna resulta de interações complexas entre os componentes do sistema climático, como o acoplamento entre a atmosfera e o oceano. Um exemplo dessa variabilidade é a Oscilação Sul-El Niño (ENSO). O evento de El Niño em 1998 foi particularmente intenso, possivelmente um dos mais fortes do século XX, tornando aquele ano, na época, o mais quente já registrado no mundo por uma margem significativa. O resfriamento observado entre 2007 e 2012 foi provavelmente impulsionado por modos internos de variabilidade climática, como a La Niña. A área de temperaturas da superfície do mar abaixo da média, que caracteriza as condições de La Niña, pode reduzir as temperaturas globais se o fenômeno for suficientemente forte. A desaceleração nas taxas de aquecimento global entre 1998 e 2012 também é menos evidente nas gerações atuais de conjuntos de dados observacionais do que nas disponíveis em 2012. Esse período de aquecimento mais lento terminou após 2012, com todos os anos a partir de 2015 sendo mais quentes do que qualquer ano anterior. No entanto, espera-se que as taxas de aquecimento continuem a oscilar em escalas de tempo por década ao longo do século XXI.
Tendências e previsões
Cada um dos sete anos entre 2015 e 2021 foi claramente mais quente do que qualquer ano anterior a 2014, e espera-se que essa tendência continue por algum tempo (ou seja, o recorde de 2016 será quebrado antes de 2026, etc.). Uma previsão por década da Organização Meteorológica Mundial, emitida em 2021, afirmou uma probabilidade de 40% de ter um ano acima de 1,5 °C no período de 2021 a 2025. É muito provável que o aquecimento global atinja de 1,0 °C a 1,8 °C até o final do século XXI no cenário de muito baixas emissões de gases de efeito estufa [en] (GEE). Em um cenário intermediário [en], o aquecimento global alcançaria de 2,1 °C a 3,5 °C, e de 3,3 °C a 5,7 °C no cenário de muito altas emissões de GEE [en]. Essas projeções são baseadas em modelos climáticos combinados com observações.
Mudanças de temperatura regionais
As mudanças climáticas não devem ser uniformes em todo o planeta. Em particular, as áreas terrestres mudam mais rapidamente do que os oceanos, e as latitudes altas do norte mudam mais rapidamente do que os trópicos. Existem três principais formas em que o aquecimento global causará mudanças no clima regional: o derretimento do gelo, a alteração do ciclo hidrológico (de evaporação e precipitação) e a mudança das correntes oceânicas.
O registro de temperatura global mostra as flutuações da temperatura da atmosfera e dos oceanos ao longo de diversos períodos de tempo. Existem várias estimativas das temperaturas desde o final da glaciação Pleistocênica, especialmente durante a atual época do Holoceno. Algumas informações de temperatura estão disponíveis através de evidências geológicas, que remontam a milhões de anos. Mais recentemente, informações de núcleos de gelo cobrem o período de 800.000 anos atrás até o presente. O estudo do paleoclima abrange o período de 12.000 anos atrás. Anéis de árvores e medições de núcleos de gelo podem fornecer evidências sobre a temperatura global de 1.000 a 2.000 anos atrás. As informações mais detalhadas estão disponíveis desde 1850, quando começaram os registros sistemáticos baseados em termômetros [en]. Modificações na tela do tipo Stevenson [en] foram feitas para garantir medições uniformes dos instrumentos por volta de 1880.
Anéis de árvores e núcleos de gelo (de 1.000 a 2.000 anos atrás)
Mais informações: Registros de temperatura dos últimos 2.000 anos [en] Medições proxy [en] podem ser usadas para reconstruir o registro de temperatura antes do período histórico. Quantidades como a largura dos anéis das árvores, o crescimento dos corais, variações isotópicas em núcleos de gelo, sedimentos oceânicos e de lagos, depósitos de cavernas, fósseis, núcleos de gelo, temperaturas de furos de sondagem [en] e registros de comprimento de geleiras estão correlacionadas com as flutuações climáticas. A partir desses dados, reconstruções proxy de temperatura dos últimos 2.000 anos foram realizadas para o hemisfério norte, e em escalas de tempo mais curtas para o hemisfério sul e os trópicos.
Proxies históricas indiretas
Além das proxies naturais e numéricas (como a largura dos anéis das árvores), existem registros do período histórico humano que podem ser usados para inferir variações climáticas, incluindo: relatos de feiras de geada no Tâmisa; registros de boas e más colheitas; datas de florescimento na primavera ou de parições de ovelhas; quedas extraordinárias de chuva e neve; e inundações ou secas incomuns. Esses registros podem ser usados para inferir temperaturas históricas, mas geralmente de maneira mais qualitativa do que as proxies naturais. Evidências recentes sugerem que ocorreu uma mudança climática repentina e de curta duração entre 2200 e 2100 a.C. na região entre o Tibete e a Islândia, com algumas evidências sugerindo uma mudança global. O resultado foi um resfriamento e uma redução na precipitação. Acredita-se que isso tenha sido uma causa principal do colapso do Antigo Império do Egito.
Paleoclima (desde 12.000 anos atrás)
Muitas estimativas de temperaturas passadas foram feitas ao longo da história da Terra. O campo da paleoclimatologia inclui registros antigos de temperatura. Como o presente artigo está orientado para as temperaturas recentes, o foco aqui está nos eventos desde o recuo das geleiras do Pleistoceno. Os 10.000 anos da época do Holoceno cobrem a maior parte desse período, desde o fim do resfriamento do milênio do Younger Dryas (Dryas recente) no Hemisfério Norte. O Ótimo Climático do Holoceno [en] foi geralmente mais quente do que o século 20, mas várias variações regionais têm sido observadas desde o início do Dryas recente.
Núcleos de gelo (desde 800.000 anos atrás)
Até mesmo registros de longo prazo existem para poucos locais: o recente núcleo EPICA (do inglês, European Project for Ice Coring in Antarctica) [en] da Antártica chega a 800 mil anos; muitos outros ultrapassam 100.000 anos. O núcleo EPICA cobre oito ciclos glaciais/interglaciais. O núcleo NGRIP (do inglês, North Greenland Ice Core Project) [en] da Groenlândia se estende por mais de 100.000 anos, com 5.000 anos no interglacial Eemiano. Embora os sinais em grande escala dos núcleos sejam claros, existem dificuldades em interpretar os detalhes e em conectar a variação isotópica ao sinal de temperatura. O World Paleoclimatology Data Center (WDC) mantém os arquivos de dados dos núcleos de gelo de geleiras e capas de gelo em montanhas polares e de baixas latitudes em todo o mundo.
Evidência geológica (Milhões de anos)
Artigo principal: Registro geológico de temperatura [en] Em escalas de tempo mais longas, os núcleos de sedimento mostram que os ciclos de glaciais e interglaciais fazem parte de uma fase de aprofundamento dentro de uma era glacial prolongada que começou com a glaciação da Antártica, aproximadamente 40 milhões de anos atrás. Essa fase de aprofundamento, e os ciclos que a acompanham, começaram em grande parte aproximadamente 3 milhões de anos atrás com o crescimento das capas de gelo continentais no Hemisfério Norte. Mudanças graduais no clima da Terra desse tipo têm sido frequentes durante a existência do planeta Terra. Algumas delas são atribuídas a mudanças na configuração dos continentes e oceanos devido à deriva continental.
