อธิบายปรากฏการณ์โลกร้อน

ภาวะโลกร้อน หมายถึงรูปแบบล่าสุดของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในชั้นบรรยากาศและมหาสมุทรของโลก ซึ่งส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์ หลักฐานทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับภาวะโลกร้อนมีมากมายมหาศาล แต่การถกเถียงทางการเมืองยังคงดำเนินต่อไป เหตุผลส่วนหนึ่งสำหรับการอภิปรายอย่างต่อเนื่องคือวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศเป็นเรื่องที่ซับซ้อน สภาพภูมิอากาศเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยหลายสิบประการ ด้วยเหตุนี้ คุณไม่สามารถสังเกตความเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบเดียวและเชื่อมโยงเข้ากับผลกระทบจากสภาพอากาศที่เฉพาะเจาะจงได้ ซึ่งทำให้การอธิบายภาวะโลกร้อนเป็นเรื่องท้าทาย

โลกได้รับพลังงานแสงอาทิตย์ 84 เทราวัตต์ ทุกขณะ นั่นคือ 84 ล้านล้านวัตต์ พลังงานบางส่วนนั้นสะท้อนโดยตรงจากชั้นบรรยากาศของโลกและพื้นผิวโลก บางส่วนถูกดูดซับ ทำให้อากาศ น้ำ และพื้นดินร้อนขึ้น อากาศ น้ำ และพื้นดินที่อุ่นขึ้นจะปล่อยรังสีอินฟราเรดที่มองไม่เห็นซึ่งกลับเข้าสู่อวกาศ แต่รังสีอินฟราเรดบางส่วนนั้นไม่ได้ส่งไปยังอวกาศ แต่มันสะท้อนกลับมาที่พื้นผิวทันที มันติดอยู่

หม้อต้มน้ำร้อนบนเตาให้ความรู้สึกอบอุ่นและอบไอน้ำ ความร้อนที่คุณสัมผัสและไอน้ำที่คุณเห็นเป็นทั้งวิธีที่หม้อกำลังกำจัดพลังงาน แต่มีพลังงานเข้ามามากกว่าที่จะดับลง หม้อจึงร้อนขึ้น สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับโลก: หากพลังงานเข้ามามากกว่าที่ออกไป โลกก็จะร้อนขึ้น

หากโลกไม่กำจัดพลังงาน 84 เทราวัตต์ที่มันได้รับในทุกขณะ โลกก็จะร้อนขึ้น มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อความสมดุลของการแผ่รังสีของโลก ตัวอย่างเช่น หิมะและน้ำแข็งสะท้อนแสงอาทิตย์กลับเข้าสู่อวกาศ หากหิมะและน้ำแข็งละลายและถูกแทนที่ด้วยน้ำสีฟ้าเข้มหรือดินสีน้ำตาล โลกจะดูดซับพลังงานมากขึ้น

อีกปัจจัยหนึ่งคือดวงอาทิตย์มีเอาต์พุตที่แปรผันตามธรรมชาติ หมายความว่าบางครั้งโลกได้รับพลังงานมากกว่าหรือน้อยกว่า 84 เทราวัตต์เพียงเล็กน้อย ภูเขาไฟพ่นฝุ่นที่สามารถทำให้เมฆสะท้อนแสงและทำให้ชั้นบรรยากาศดูดซับพลังงานได้มากขึ้น ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะของอนุภาค

อีกปัจจัยหนึ่งที่ได้รับความสนใจเป็นอย่างมากคือการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เรียกว่า พวกมันได้ชื่อนี้มาเพราะพวกมันทำหน้าที่เหมือนบานหน้าต่างในเรือนกระจก พวกมันยอมให้แสงเข้ามา แต่พวกมันสะท้อนรังสีอินฟราเรดกลับไปยังพื้นผิว

วิธีหนึ่งในการนึกถึงภาวะโลกร้อนคือการจินตนาการว่ารถของคุณนั่งอยู่ในที่จอดรถในวันที่มีแดดจ้า สมมติว่าคุณคิดได้แล้วว่าต้องลดกระจกลงแค่ไหนเพื่อให้รถไม่ร้อนเกินไป หน้าต่างของคุณเปิดรับแสงเข้าและไม่ให้แสงอินฟราเรดส่องเข้ามามากนัก ดังนั้นภายในจึงอุ่นขึ้น แต่คุณมีความสมดุลเพื่อให้ความร้อนไหลออกจากกระจกได้เพียงพอเพื่อให้รถสบาย แต่ถ้าคุณพ่นกระจกด้วยสารเคลือบที่ยังคงให้แสงที่มองเห็นได้เข้ามาแต่สะท้อนความร้อนอินฟราเรดกลับเข้ามาในรถของคุณมากขึ้น ความสมดุลก็จะหายไป รถของคุณจะเก็บพลังงานได้มากขึ้นและทำให้ร้อนขึ้น

สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับก๊าซเรือนกระจก บรรยากาศตามธรรมชาติมีก๊าซที่สะท้อนความร้อนอินฟราเรดบางส่วนกลับมายังโลก กิจกรรมของมนุษย์กำลังเพิ่มระดับก๊าซเรือนกระจก เพิ่มการสะท้อน เปลี่ยนสมดุล และทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยสูงขึ้น

นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่ากิจกรรมของมนุษย์ส่งผลต่อสภาพอากาศโลก แม้ว่าจะมีปัจจัยหลายอย่าง เช่น มนุษย์และโดยธรรมชาติ นักวิทยาศาสตร์มั่นใจว่ากิจกรรมของมนุษย์ทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกสูงขึ้น พวกเขาดูหลักฐานทุกประเภท ตั้งแต่องค์ประกอบของปะการังไปจนถึงแอ่งน้ำที่ติดอยู่ในน้ำแข็งแอนตาร์กติก หลักฐานแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรธรรมชาติของโลกมาโดยตลอด แต่ยังแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศไม่เคยเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วง 10,000 ปีที่ผ่านมา เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบัน หนึ่งในการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นคือการเพิ่มขึ้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีระดับเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากการปล่อยเชื้อเพลิงฟอสซิลและการตัดไม้ทำลายป่า ขนาดและความเร็วของการเปลี่ยนแปลงนำไปสู่ข้อสรุปว่ามนุษย์กำลังปรับเปลี่ยนสภาพอากาศของโลก

ตัวอย่างเช่น เป็นเวลา 1,000 ปีที่อุณหภูมิโลกโดยเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณครึ่งองศาเซลเซียส - 0.9 องศาฟาเรนไฮต์ ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1800 อุณหภูมิเริ่มสูงขึ้น จากนั้นในช่วงหลังของศตวรรษที่ 20 อุณหภูมิจะสูงขึ้นเร็วขึ้น ในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา อุณหภูมิเพิ่มขึ้นประมาณ 1 องศาเซลเซียส (1.8 องศาฟาเรนไฮต์) พูดง่ายๆ คือ อุณหภูมิเพิ่มขึ้นในช่วง 100 ปีที่ผ่านมามากกว่าที่เกิดขึ้นเมื่อ 900 ปีก่อนทั้งหมด