Ilmastonmuutoksen kriittiset tekijät ( eng. kääntöpisteet ) ovat ilmastojärjestelmän elementtejä, joiden muutokset voivat vaikuttaa merkittävästi koko maapallon ilmastoon. Maan geologisessa historiassa tällaisia muutoksia on tapahtunut toistuvasti ja geologisesti mitattuna nopeasti.
Tällä hetkellä ilmastonmuutoksen kriittiset tekijät ovat erityisen kiinnostavia ilmaston lämpenemisen syiden tutkimuksen yhteydessä . Joillakin alueilla, kuten arktisella alueella, havaitut poikkeamat keskilämpötiloista voivat laukaista positiivisia takaisinkytkentämekanismeja, joiden seurauksena keskilämpötilan nousu kiihtyy entisestään. Termiä "ilmastonmuutoksen kriittinen tekijä" alettiin käyttää Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) raporteissa 1900-luvun lopulla [1] .
Dynaamisten järjestelmien teoriassa tunnetaan hyvin kriittiset ilmiöt, joissa järjestelmän yksittäisten parametrien pienet kynnysmuutokset voivat johtaa sen siirtymiseen laadullisesti eri tilaan. Maapallon ilmastojärjestelmä on niin monimutkainen ja monitekijäinen, että tiedeyhteisössä ei ole vielä yksimielisyyttä siitä, mitä ilmastoon vaikuttavista tekijöistä voidaan pitää kriittisinä. Jotkut positiiviset palautemekanismit ovat kuitenkin vakiintuneet ja niitä tutkitaan aktiivisesti.
Seuraavat ovat kriittisiä elementtejä, jotka vaikuttavat globaaliin ilmastoon, ja ne on lueteltu PNAS-lehden katsausartikkelissa [2] annetussa järjestyksessä :
Edellä mainittujen elementtien lisäksi, joiden vaikutusta on tutkittu kvantitatiivisesti ja joista on saatavilla numeerisia arvioita vaikutuksista maapallon ilmastoon, on muita tekijöitä, joilla ei todennäköisesti ole vähemmän vaikutusta, mutta joita tutkitaan vähemmän määrällisesti.
Koska ilmastojärjestelmä on kiinteä ja kaikki siinä olevat ilmiöt liittyvät toisiinsa, minkä tahansa kriittisen elementin kynnyksen ylittäminen voi johtaa muiden elementtien vaikutusketjuun. Tällaisia vaikutuksia kutsutaan kaskadiksi [3] . Esimerkiksi jäätiköiden sulaminen ja merenpinnan nousu voivat johtaa muutoksiin arktisella alueella ja johtaa ikiroudan entistä nopeampaan sulamiseen ja ylimääräisen metaanin vapautumiseen ilmakehään, mikä puolestaan voimistaa kasvihuoneilmiötä ja nopeuttaa jäätiköiden sulaminen.