भूमंडलीय ऊष्मीकरण पृथ्वी के वायुमंडल और महासागरों में तापमान वृद्धि के हाल के पैटर्न को संदर्भित करता है, जो आंशिक रूप से मानव गतिविधि के लिए जिम्मेदार है। ग्लोबल वार्मिंग के वैज्ञानिक प्रमाण भारी हैं, लेकिन राजनीतिक बहस जारी है। निरंतर बहस का कारण यह है कि जलवायु विज्ञान एक जटिल विषय है। जलवायु स्वयं दर्जनों कारकों के बीच परस्पर क्रिया का परिणाम है। उसके कारण, आप केवल एक तत्व में परिवर्तनों का निरीक्षण नहीं कर सकते हैं और उन्हें एक विशिष्ट जलवायु प्रभाव से जोड़ सकते हैं - जो ग्लोबल वार्मिंग को एक चुनौती के रूप में समझाता है।
संतुलन
पृथ्वी को हर पल 84 टेरावाट सौर ऊर्जा प्राप्त होती है - यानी 84 मिलियन वाट। उसमें से कुछ ऊर्जा सीधे पृथ्वी के वायुमंडल और पृथ्वी की सतह से परावर्तित होती है। कुछ अवशोषित हो जाता है - हवा, पानी और जमीन को गर्म करना। गर्म हवा, पानी और जमीन अदृश्य इन्फ्रारेड विकिरण उत्सर्जित करती है जो अंतरिक्ष में वापस जाती है। लेकिन उस अवरक्त विकिरण में से कुछ इसे अंतरिक्ष में नहीं बनाता है - यह सतह पर वापस परावर्तित हो जाता है। यह फंस गया है।
चूल्हे पर पानी गर्म करने का एक बर्तन गर्म महसूस होता है और वह भाप बन जाता है। आप जो गर्मी महसूस करते हैं और जो भाप आप देखते हैं, दोनों ही तरीके हैं जिससे बर्तन ऊर्जा से छुटकारा पा रहा है, लेकिन बाहर जाने से ज्यादा ऊर्जा आती है - इसलिए बर्तन गर्म हो जाता है। पृथ्वी के साथ भी यही होता है: यदि बाहर जाने से अधिक ऊर्जा आती है, तो पृथ्वी गर्म हो जाती है।
विकिरण संतुलन
अगर पृथ्वी को हर पल मिलने वाली 84 टेरावाट बिजली से छुटकारा नहीं मिलता है, तो वह गर्म हो जाती है। कई कारक पृथ्वी के विकिरण संतुलन को प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, बर्फ और बर्फ, सूर्य के प्रकाश को वापस अंतरिक्ष में परावर्तित करते हैं। यदि बर्फ और बर्फ पिघल जाती है और गहरे नीले पानी या भूरी मिट्टी से बदल दी जाती है, तो पृथ्वी अधिक ऊर्जा अवशोषित करती है।
एक अन्य कारक यह है कि सूर्य के उत्पादन में प्राकृतिक भिन्नताएं हैं - जिसका अर्थ है कि कभी-कभी पृथ्वी को 84 टेरावाट से थोड़ा अधिक या थोड़ा कम प्राप्त होता है। ज्वालामुखी धूल को बाहर निकालते हैं जो बादलों को अधिक परावर्तक बना सकते हैं और कणों की बारीकियों के आधार पर वातावरण को अधिक ऊर्जा अवशोषित कर सकते हैं।
एक अन्य कारक जिस पर बहुत अधिक ध्यान दिया जा रहा है वह है तथाकथित ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन। उन्हें वह नाम इसलिए मिलता है क्योंकि वे ग्रीनहाउस में पैन की तरह काम करते हैं - वे प्रकाश को अंदर आने देते हैं, लेकिन वे सतह की ओर अवरक्त विकिरण को वापस प्रतिबिंबित करते हैं।
एक रूपक
ग्लोबल वार्मिंग के बारे में सोचने का एक तरीका यह है कि आप अपनी कार की कल्पना धूप वाले दिन पार्किंग में करें। मान लीजिए कि आपने यह पता लगा लिया है कि अपनी खिड़कियों को कितनी दूर नीचे करना है ताकि आपकी कार ज्यादा गर्म न हो। आपकी खिड़कियां प्रकाश को अंदर आने देती हैं और अधिक इन्फ्रारेड को वापस बाहर नहीं जाने देती हैं, इसलिए अंदर गर्म हो जाता है, लेकिन आपने इसे संतुलित कर दिया है ताकि कार को आरामदायक रखने के लिए आपकी खिड़कियों से पर्याप्त गर्मी निकल जाए। लेकिन अगर आप अपनी खिड़कियों को एक कोटिंग के साथ स्प्रे करते हैं जो अभी भी दृश्य प्रकाश को अंदर आने देता है लेकिन आपकी कार में अधिक अवरक्त गर्मी को दर्शाता है, तो शेष राशि को फेंक दिया जाएगा। आपकी कार अधिक ऊर्जा धारण करेगी और गर्म होगी।
ग्रीनहाउस गैसों के साथ भी ऐसा ही होता है। प्राकृतिक वातावरण में गैसें होती हैं जो पृथ्वी पर वापस कुछ अवरक्त गर्मी को दर्शाती हैं। मानव गतिविधि ग्रीनहाउस गैसों के स्तर को जोड़ रही है, प्रतिबिंब को बढ़ा रही है, संतुलन को बदल रही है और औसत तापमान को बढ़ा रही है।
वैज्ञानिक क्यों सुनिश्चित हैं
अधिकांश वैज्ञानिकों का मानना है कि मानव गतिविधि वैश्विक जलवायु को प्रभावित कर रही है। हालांकि कई कारक हैं - कुछ मानव और कुछ प्राकृतिक - वैज्ञानिकों को यकीन है कि मानव गतिविधि पृथ्वी के औसत तापमान को बढ़ा रही है। उन्होंने प्रवाल की संरचना से लेकर अंटार्कटिक बर्फ के भीतर फंसे पानी की जेब तक, सभी प्रकार के साक्ष्य देखे हैं। सबूत बताते हैं कि जलवायु परिवर्तन हमेशा पृथ्वी के प्राकृतिक चक्रों का हिस्सा रहा है। लेकिन इससे यह भी पता चलता है कि पिछले १०,००० वर्षों में जलवायु परिवर्तन कभी भी उतने तेज़ नहीं हुए, जितने आज के परिवर्तन हुए हैं। उन परिवर्तनों में से एक वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड में वृद्धि है, एक ग्रीनहाउस गैस जिसका स्तर नाटकीय रूप से जीवाश्म ईंधन उत्सर्जन और वनों की कटाई के कारण बढ़ रहा है। परिवर्तनों के आकार और गति से यह निष्कर्ष निकलता है कि मनुष्य पृथ्वी की जलवायु को संशोधित कर रहे हैं।
उदाहरण के तौर पर, 1,000 वर्षों तक औसत वैश्विक तापमान लगभग आधा डिग्री सेल्सियस - 0.9 डिग्री फ़ारेनहाइट के भीतर रहा था। १८०० के दशक के मध्य में या तो तापमान चढ़ना शुरू हुआ, फिर २०वीं शताब्दी के बाद के चरणों में यह और भी तेजी से चढ़ गया। पिछले 100 वर्षों में तापमान लगभग 1 डिग्री सेल्सियस (1.8 डिग्री फ़ारेनहाइट) बढ़ा है। सीधे शब्दों में कहें, तो पिछले १०० वर्षों में तापमान में ९०० वर्षों की तुलना में अधिक वृद्धि हुई है।