Модель катастрофи зміни клімату з точкою повернення – супутник глобального потепління
DOI:
https://doi.org/10.37659/2663-5070-2019-2-5-17Ключові слова:
зміна клімату, CO2, населення, катастрофа з точкою повернення, енергетичні системи.Анотація
У статті досліджується зміна клімату як міждисциплінарна експозиція динаміки економіки, динаміки народонаселення, термодинаміки й нелінійної динаміки. Застосовано модель катастрофи з точкою повернення, запропонованої Рене Ф. Томом (Thom, 1975), до опису зміни клімату. Представлена модель з точкою повернення має три глобальних змінних: 1) народонаселення, 2) еміссія CO2 і 3) температура. Вивчаються взаємовідношення на різних точках перетину моделі для зображення вірогідної інтерпретації кліматичних змін. Хоча стаття є теоретичною за своєю суттю, автор запозичує методи і підходи від природничих наук для пояснення раптової зміни.
Посилання
Biglow, J. (1982). A catastrophe model for organizational change. Behavioral Science, 27, 26-42.
Bright, R., Bogren, W., Bernier, P., & Astrup, R. (2016). Carbon-equivalent metrics for albedo changes in land management contexts: Relevance of the time dimension. Ecological Applications, 26(6), 1868-1880.
Carbon Dioxide Information Analysis Center. (2017), Oak Ridge National Laboratory, US Department of Energy. Source: http://climatescoreboard.com.
Cockerell, T. (1902). The laws of physics. Science, 16(406), 593-593.
Feinberg, G., & Goldhaber, M. (1963). The conservation laws of physics. Scientific American, 209(4), 36-45.
Fretwell, P., Pritchard, H. D, Vaughan, D. G, Bamber, J. L, Barrand, N. E, Bell, R., et al. (2013). Bedmap2: improved ice bed, surface and thickness datasets for Antarctica. The Cryosphere, 7(1), 375-393.
Gould, S. (2007). Punctuated Equilibrium. Boston: Harvard University Press.
Guastello, S. J. (1995). Chaos, catastrophe, and human affairs. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
Guastello, S. J. (2002). Managing emergent phenomena: Nonlinear dynamics in work organizations. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
Jacobsen, J. J., & Guastello, S. J. (2007). Nonlinear models for the adoption and diffusion of innovations for industrial energy conservation. Nonlinear Dynamics, Psychology, and Life Sciences, 11, 499-520.
Jacobsen, J. (2010). Some Basic Concepts from Sustainability. Society for Chaos Theory in Psychology and the Life Sciences Newsletter. V 18. No 1.
Jacobsen, J. (2011). Sustainable Business and Industry: designing and operating for social and environmental Responsibility. Milwaukee, Wisconsin, USA: Quality Press.
Jacobsen, J. (2018). A Basic Model of Global Warming. The Journal of Business, Economics, Sustainability, Leadership and Innovation. V1 I1.
Liebovitch, L. (1998). Fractals and Chaos Simplified for the Life Sciences. New York: Oxford University Press.
Leahy, Stephen. (2019). A Warming Arctic Could Cost the World Trillions of Dollars. National Geographic.
Lemoine, D., & Traeger, C. (2014). Watch your step: optimal policy in a tipping climate. American Economic Journal: Economic Policy, 6(1), 137-166.
Lenton, T. (2012). Arctic climate tipping points. Ambio, 41(1), 10-22.
Mochizuki, K., & Koga, K. (2015). Solid–liquid critical behavior of water in nanopores. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 112(27), 8221-8226.
NASA, Goddard Institute, (2017). http://www.giss.nasa.gov. and Earth Policy Institute, with long term historical data from Worldwatch Institute, Signposts, CD-Rom (Washington, DC); 1960 to 2017 from NOAA/ESRL, “Atmospheric Carbon Dioxide - Mauna Loa,” at
www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/co2_data_mlo.html.
Oliva, T. (1991). Information and profitability estimates: Modeling the firm’s decision to adopt a new technology. Management Science, 37, 607-623.
Peano, Giuseppe (1889). Arithmetices principia, nova methodo exposita [The principles of arithmetic, presented by a new method]. An excerpt of the treatise where Peano first presented his axioms, and recursively defined arithmetical operations. pp. 83–97.
Per Bak. (1996). How Nature Works. Copernicus: New York.
Solids, Liquids and Gasses website http://energy-models.com/gases-liquids-fluids-and-solids retrieved on March 10, 2019.
Sprott, J. C. (2003). Chaos and time-series analysis. New York: Oxford University Press.
United Nations Department of Economic and Social Affairs. (2017). Report can be found here: https://esa.un.org/unpd/wpp/publications/files/wpp2017_keyfindings.pdf retrieved on January 1, 2019.
United Nations Climate Change Report. (2018). http://www.un.org/en/sections/issues.
Sanns, W. (2000). Catastrophe theory with Mathematica: A geometric approach. Heidelberg, Germany: DAV.
Schuur, E., Bockheim, J., Canadell, J., Euskirchen, E., Field, C., Goryachkin, S., Zimov, S. (2008). Vulnerability of Permafrost Carbon to Climate Change: Implications for the Global Carbon Cycle. BioScience, 58(8), 701-714. doi:10.1641/b580807.
Stokstad, E. (2004). Defrosting the Carbon Freezer of the North. Science, 304(5677), 1618-1620.
Pistone, K., Eisenman, I., & Ramanathan, V. (2014). Observational determination of albedo decrease caused by vanishing Arctic sea ice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 111(9), 3322-3326.
Snow and Ice Data Center, Boulder, CO. Available at http://nsidc.org/data/nsidc-0079html. US Department of Energy, Carbon Dioxide Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory, Source:
Winton, M. (2006). Surface albedo feedback estimates for the AR4 climate models. J Clim 19(3):359-365.
Thom, Rene. (1972, 1975). Structural Stability and Morphogenesis. Paris. Westview Press.
Wassmann, P., & Lenton, T. (2012). Arctic tipping points in an Earth system perspective. Ambio, 41(1), 1-9.
Zeeman, E. C. (1977), Catastrophe theory: Selected papers, 1972-1977. New York: Addison-Wesley.
Zipf, George Kingsley. (1932). Selected Studies of the Principle of Relative Frequency in Language. Cambridge (Mass.).
