Skozi svojo dolgo zgodovino se je Zemlja znova in znova segrevala in hladila. Podnebje se je spreminjalo, ko je planet prejel več ali manj sončne svetlobe zaradi premikov v svoji orbiti. Toda v zadnjem stoletju, je še ena sila začela vplivati na podnebje Zemlje: človek. Kako to vrsto segrevanja primerjati s prejšnjimi spremembami podnebja Zemlje? Kako smo lahko prepričani, da toplogredni plini človeka povzročajo globalno segrevanje? Koliko se bo Zemlja segrela in kako se bo odzvala? Odgovor na ta vprašanja je morda najbolj pomemben znanstveni izziv našega časa.
Kaj je globalno segrevanje?
Globalno segrevanje je nenavadno hitro povečanje Zemljine povprečne temperature površine v preteklem stoletju. To se dogaja predvsem zaradi toplogrednih plinov, ki nastanejo z prekomernim izgorevanjem fosilnih goriv. Povprečna temperatura površine Zemlje se je med leti 1906 in 2005 povečala iz 0,6 na 0,9 stopinji Celzija (1.1 do 1.6 ° F). Stopnja višanja temperature pa se je v zadnjih 50 letih skoraj podvojila. Temperature se bodo vsekakor še višale.
Naravni učinek tople grede Zemlje
Zemljina toplota prihaja posledično od sonca. 30 odstotkov dohodne sončne svetlobe se odbije nazaj v vesolje zaradi svetlih površin, kot so oblaki in led. Od preostalih 70 odstotkov svetlobe je največ absorbira zemlja in oceani. Preostanek absorbira atmosfera oz. ozračje. Absorbirana sončna energija tako segreva naš planet.
Ko se skale, zrak in morja segrevajo, oddajajo toplotno energijo (toplotno infrardeče sevanje). Iz površine, ta energija potuje v atmosfero, kjer je veliko od tega absorbira vodna para in vrsto toplogrednih plinov: kot sta ogljikov dioksid in metan.
Ko absorbirajo energijo iz Zemljine površine se mikroskopske molekule vode in toplogredni plini spremenijo v drobne grelce podobne opekam pri kaminu, ki oddajajo toploto tudi po tem, ko ogenj ugasne. Ti sevajo v vse smeri. Energija izžareva nazaj proti Zemlji in segreva celotno atmosfero, površino planeta in celo okrepi direktne sončne žarke iz sonca.
Ta absorpcija in sevanje toplote, ki je učinek tople grede, je pravzaprav bistvena za življenje na Zemlji. Če ne bi bilo učinka tople grede, bi Zemljina povprečna temperatura površine padla na -18 ° C (0 ° F) namesto udobnih 15 ° C (59 ° F), kot je danes.
Okrepljen učinek tople grede
Kaj pa skrbi znanstvenike danes je dejstvo, da je človek v zadnjih 250 letih umetno dvigoval koncentracijo toplogrednih plinov v ozračju na vedno višjo stopnjo, predvsem z izgorevanjem fosilnih goriv in sekanjem gozdov, ki absorbirajo veliko ogljikovega dioksida. Od industrijske revolucije, ki se je začela okrog leta 1750, so sje raven ogljikovega dioksida povečala skoraj za 38 odstotkov od leta 2009 in raven metana za 148 odstotkov. Pojavljati so se začele tudi opazne podnebne spremembe.
Učinek tople grede je precej pogosta terminologija, ki se dandanes pogosto uporablja. Toda ali res vemo, kaj to pomeni? Naravna topla grede ohranja prijetno, povprečno temperaturo planeta 15 stopinj Celzija, zaradi česar je življenje na Zemlji znosno. Sevanje iz atmosfere planeta segreje površino planeta na višjo temperaturo, kot bi bila brez atmosfere. Z drugimi besedami, dobro je, da obstaja učinek tople grede. Brez tega bi planet postal zmrznjen in negostoljuben. Problem nastane, ko se v kratkem obdobju v ozračje izspusti preveč toplogrednih plinov. Kako je škodljivo? Kako se svet loteva tako resnega problema, kot je ta?
Atmosfera danes vsebuje preveč molekul toplogrednih plinov in posledično vpije več infrardeče energije v ozračje kot je potrebno. Ta ‘dodatna’ energija nato seva iz toplejšega ozračja nazaj proti površju in dviga temperaturo same Zemljine površine.
