בעוד שרבים לועגים לרעיון שההתחממות הגלובלית אפילו מתרחשת, סוכנויות פדרליות אוספות נתונים על העלייה האחרונה של הטמפרטורות הממוצעות בעולם. על פי המינהל הלאומי לאוקיאנוסים ואטמוספירה, טמפרטורות פני השטח הממוצעות על פני כדור הארץ עלו בכ- 0.74 מעלות צלזיוס (1.3 מעלות פרנהייט) מאז סוף המאה ה -19. במשך 50 השנים האחרונות עלו הטמפרטורות הממוצעות של 0.13 מעלות צלזיוס (0.23 מעלות פרנהייט) בעשור - כמעט כפול מזה של המאה הקודמת.
כיצד מווסתים את הטמפרטורה של כדור הארץ
הטמפרטורה של כוכב הלכת תלויה ביציבות בין האנרגיה שנכנסת ויוצאת לכוכב הלכת ואטמוספרתו. כאשר אנרגיה מהשמש נלקחת פנימה, כדור הארץ מתחמם. כאשר אנרגיית השמש נשלחת חזרה לחלל, כדור הארץ אינו מקבל חום מהאנרגיה הזו. מדענים זיהו שלושה גורמים עיקריים שיכולים להניע את כדור הארץ למצב גלובלי התחממות: אפקט החממה, קרינה מהשמש המגיעה לכדור הארץ ורפלקטיביות של אַטמוֹספֵרָה.
אפקט החממה
גזים כמו אדי מים, פחמן דו חמצני ומתאן שואבים אנרגיה מאור שמש ישיר כשהוא עובר באטמוספירה. הם גם מאטים או עוצרים את קרינת החום של כדור הארץ לחלל. באופן זה, גזי החממה מתנהגים כמו שכבת בידוד, מה שהופך את כדור הארץ לחמים ממה שהוא יהיה - תופעה המכונה בדרך כלל "אפקט החממה". מאז המהפכה התעשייתית באמצע המאה ה -18, הפעילות האנושית הוסיפה משמעותית לשינויי האקלים על ידי שחרור פחמן דו חמצני וגזי חממה אחרים סביבה. הגזים הללו הגבירו את אפקט החממה וגרמו לעליית טמפרטורת פני השטח, על פי הסוכנות להגנת הסביבה. הפעילות האנושית העיקרית שמשפיעה על כמות וקצב השינויים באקלים היא פליטת גזי חממה משריפת דלקים מאובנים.
פעילות סולארית
התחממות כדור הארץ יכולה להיות גם תוצאה של שינויים בכמות אנרגיית השמש שמגיעה לכדור הארץ. תזוזות אלו כוללות טרנספורמציות בפעילות השמש ושינויים במסלול כדור הארץ סביב השמש. שינויים המתרחשים בשמש עצמה יכולים להשפיע על עוצמת אור השמש המגיע לפני השטח של כדור הארץ. עוצמת אור השמש יכולה לגרום להתחממות, במרווחי זמן בעוצמת שמש חזקה יותר, או להתקררות בתקופות של עוצמת שמש מוחלשת. התקופה המתועדת היטב של טמפרטורות קרירות יותר בין המאות ה -17 וה -19, שכונתה עידן הקרח הקטן, עשויה להיות מונעת על ידי שלב סולארי נמוך בין השנים 1645 עד 1715. כמו כן, תזוזות במסלול כדור הארץ סביב השמש נקשרו למחזורי עבר של תקופות קרח וצמיחת קרחונים.
רפלקטיביות כדור הארץ
כאשר אור השמש מגיע לכדור הארץ, הוא מוחזר או נספג בהתאם לגורמים באטמוספירה ועל פני כדור הארץ. מאפיינים ואזורים בהירים, כמו שלג ועננים, נוטים לשקף את קרני השמש ביותר, ואילו חפצים ומשטחים כהים יותר, כמו האוקיינוס או העפר, נוטים לקבל יותר אור שמש. רפלקטיביות של כדור הארץ מושפעת גם מחלקיקים קטנים או טיפות נוזלים מהאטמוספרה הנקראים אירוסולים. אירוסולים בהירים המשקפים אור שמש, כמו פסולת מהתפרצויות געשיות או פליטת גופרית מהפחם בשריפה, משפיעים על קירור. אלו הסופגים אור שמש, כמו פיח, משפיעים על התחממות. הרי געש השפיעו גם על ההשתקפות על ידי שחרור חלקיקים לאטמוספירה העליונה שמשקפים בדרך כלל את אור השמש בחזרה לחלל. יערות יערות, יערות מחדש, מדבור ועיור תורמים גם הם לרפלקטיביות של כדור הארץ.