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Social media summary Lessons from the corona crisis can help manage the even more daunting challenge of anthropogenic global warming. © The Author(s), 2020.

Global climate warming poses a significant challenge to humanity; it is associated with, e.g., rising sea level and declining Arctic sea ice. Increasing extreme events are also considered to be a result of climate warming, and they may have widespread and diverse effects on health, agriculture, economics, and political conflicts. Still, the detection and quantification of climate change, both in observations and climate models, constitute a main focus of the scientific community. Here, we develop an approach based on network and percolation frameworks to study the impacts of climate changes in the past decades using historical models and reanalysis records, and we analyze the expected upcoming impacts using various future global warming scenarios. We find an abrupt transition during the evolution of the climate network, indicating a consistent poleward expansion of the largest cluster that corresponds to the tropical area, as well as the weakening of the strength of links in the tropic. This is found both in the reanalysis data and in the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) 21st century climate change simulations. The analysis is based on high-resolution surface (2 m) air temperature field records. We discuss the underlying mechanism for the observed expansion of the tropical cluster and associate it with changes in atmospheric circulation represented by the weakening and expansion of the Hadley cell. Our framework can also be useful for forecasting the extent of the tropical cluster to detect its influence on different areas in response to global warming.

Paul J. Crutzen ist einer der vielseitigsten Denker unserer Tage. In seinem umfangreichen Werk setzt er sich mit ökologischen Folgen menschlichen Handelns auseinander. Ob Nuklearer Winter, globale Erwärmung oder Ozonabbau – die Gegenstände von Crutzens Forschung sind so vielfältig wie bedeutend. Aktuell wird er mit dem Begriff des »Anthropozän«, des menschengemachten Zeitalters, in Verbindung gebracht, den er wesentlich geprägt und in die Diskussion eingebracht hat. Dieser Band versammelt Schlüsseltexte des Nobel- preisträgers sowie Einführungen in sein Werk von Michael Müller, Klaus Töpfer, Hans Joachim Schellnhuber, Kai Niebert und Volker Gerhardt.

Höchstens 1,5 Grad Erderwärmung: Dieses Ziel wurde 2015 auf dem Klimagipfel von Paris formuliert. Seitdem ist jedoch wenig passiert, im Gegenteil: Der Ausstoß von CO2 ist weiter gewachsen. Die Forschung geht längst davon aus, dass wir auf eine 3 Grad wärmere Welt zusteuern. In diesem Buch hat sich das Who's who der Wissenschaft von Hans J. Schellnhuber über Stefan Rahmstorf bis Jutta Allmendinger zusammengetan, um darzustellen, was Natur und Gesellschaft droht, wenn es so weit kommt. Doch die Autor*innen verharren nicht bei alarmierenden Zukunftsvisionen, sondern zeigen detailliert auf, wie wir das Schlimmste verhindern können, indem wir die Abholzung der Regenwälder stoppen, die Aufforstung massiv vorantreiben, die trockengelegten Moore wiedervernässen und die Humuspools der Böden wieder auffüllen

The interactions between environmental change and human societies have a long, complex history spanning many millennia, but these have changed fundamentally in the last century. Human activities are now so pervasive and profound that they are altering the Earth in ways which threaten the very life support system upon which humans depend. This book describes what is known about the Earth System and the impact of changes caused by humans. It considers the consequences of these changes with respect to the stability of the Earth System and the well-being of humankind; as well as exploring future paths towards Earth System science in support of global sustainability.