Globalne ocieplenie odnosi się do niedawnego wzorca wzrostu temperatury w ziemskiej atmosferze i oceanach, przypisywanego częściowo działalności człowieka. Dowody naukowe na globalne ocieplenie są przytłaczające, ale debata polityczna trwa. Jednym z powodów ciągłej debaty jest to, że klimat to złożony temat. Sam klimat jest wynikiem interakcji dziesiątek czynników. Z tego powodu nie można po prostu obserwować zmian w jednym elemencie i łączyć ich z określonym efektem klimatycznym – co sprawia, że wyjaśnienie globalnego ocieplenia jest wyzwaniem.
Saldo
Ziemia w każdej chwili otrzymuje 84 terawaty energii słonecznej, czyli 84 miliony watów. Część tej energii odbija się bezpośrednio od atmosfery ziemskiej i powierzchni Ziemi. Część zostaje wchłonięta – ogrzewa powietrze, wodę i ziemię. Cieplejsze powietrze, woda i ziemia emitują niewidzialne promieniowanie podczerwone, które kieruje się z powrotem w kosmos. Ale część tego promieniowania podczerwonego nie dociera do kosmosu - zostaje odbita z powrotem na powierzchnię. Jest uwięziony.
Garnek z wodą grzewczą na piecu jest ciepły i paruje. Ciepło, które czujesz i para, którą widzisz, to oba sposoby, w jakie garnek pozbywa się energii, ale więcej energii wchodzi niż wychodzi - więc garnek się nagrzewa. To samo dzieje się z Ziemią: jeśli więcej energii wchodzi niż wychodzi, Ziemia się nagrzewa.
Równowaga promieniowania
Jeśli Ziemia nie pozbędzie się 84 terawatów energii, którą otrzymuje w każdej chwili, nagrzewa się. Na bilans promieniowania Ziemi wpływa wiele czynników. Na przykład śnieg i lód odbijają światło słoneczne z powrotem w kosmos. Jeśli śnieg i lód stopią się i zostaną zastąpione ciemnoniebieską wodą lub brązową glebą, Ziemia pochłonie więcej energii.
Innym czynnikiem jest to, że Słońce ma naturalne wahania mocy wyjściowej – co oznacza, że czasami Ziemia otrzymuje nieco więcej lub nieco mniej niż 84 terawaty. Wulkany wyrzucają pył, który może zarówno sprawić, że chmury będą bardziej odbijać światło, jak i sprawić, że atmosfera będzie pochłaniać więcej energii, w zależności od specyfiki cząstek.
Innym czynnikiem, na który zwraca się dużo uwagi, jest emisja tzw. gazów cieplarnianych. Otrzymują tę nazwę, ponieważ działają jak szyby w szklarni – przepuszczają światło, ale odbijają promieniowanie podczerwone z powrotem w kierunku powierzchni.
Metafora
Jednym ze sposobów myślenia o globalnym ociepleniu jest wyobrażenie sobie samochodu stojącego na parkingu w słoneczny dzień. Załóżmy, że wiesz już, jak bardzo opuścić szyby, aby samochód się nie nagrzał. Twoje okna wpuszczają światło i nie wypuszczają zbyt wiele podczerwieni, więc wnętrze staje się ciepłe, ale zrównoważyłeś to, aby z okien uciekało wystarczająco dużo ciepła, aby zapewnić komfort w samochodzie. Ale jeśli spryskasz okna powłoką, która nadal przepuszcza światło widzialne, ale odbija więcej ciepła podczerwonego z powrotem do samochodu, równowaga zostanie zachwiana. Twój samochód miałby więcej energii i nagrzewał się.
To samo dzieje się z gazami cieplarnianymi. W naturalnej atmosferze znajdują się gazy, które odbijają część ciepła w podczerwieni z powrotem na Ziemię. Działalność człowieka zwiększa poziom gazów cieplarnianych, zwiększając odbicie, zmieniając równowagę i powodując wzrost średniej temperatury.
Dlaczego naukowcy są pewni
Zdecydowana większość naukowców uważa, że działalność człowieka wpływa na globalny klimat. Chociaż istnieje wiele czynników – niektóre ludzkie i niektóre naturalne – naukowcy są pewni, że działalność człowieka podnosi średnią temperaturę Ziemi. Przyjrzeli się różnym dowodom, od składu koralowców po zbiorniki wodne uwięzione w lodzie Antarktydy. Dowody wskazują, że zmienność klimatu zawsze była częścią naturalnych cykli Ziemi. Ale pokazuje również, że zmiany klimatyczne nigdy – w ciągu ostatnich 10 000 lat – nie były tak gwałtowne, jak zmiany dzisiejsze. Jedną z tych zmian jest wzrost ilości dwutlenku węgla w atmosferze, gazu cieplarnianego, którego poziom dramatycznie rośnie z powodu emisji paliw kopalnych i wylesiania. Wielkość i szybkość zmian prowadzą do wniosku, że ludzie modyfikują klimat Ziemi.
Na przykład, przez 1000 lat średnia globalna temperatura utrzymywała się w granicach około pół stopnia Celsjusza – 0,9 stopnia Fahrenheita. Mniej więcej w połowie XIX wieku temperatura zaczęła rosnąć, a pod koniec XX wieku rosła jeszcze szybciej. W ciągu ostatnich 100 lat temperatura wzrosła o około 1 stopień Celsjusza (1,8 stopnia Fahrenheita). Mówiąc prościej, temperatura wzrosła w ciągu ostatnich 100 lat bardziej niż przez wszystkie 900 lat wcześniej.