Глобално затопляне е повишаването на средната температура на атмосферата и световния океан на Земята, което се наблюдава от 1950-те години насам. Често като синоним на глобалното затопляне се използва изменение на климата. За периода 1906 – 2005 г. е установено повишаване на средната глобална температура в близост до земната повърхност средно с 0,74 ± 0,18 °C.
Официалното становище на Рамковата конвенция на ООН за изменението на климата (IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change) е, че „основната част от наблюдаваното от средата на 20 век увеличение на глобалните средни температури много вероятно се дължи на наблюдаваното нарастване на концентрациите на антропогенни парникови газове“.Доклад на IPCC Според официалната информация от същата организация голямото мнозинство от учените, работещи върху промените на климата, са съгласни с основните изводи.
Наблюдавани промени в температурите
Свидетелствата за затопляне на климатичната система включват наблюдаваното увеличение на глобалните средни температури на въздуха и океанските води, широко разпространеното топене на снегове и ледове и повишаването на глобалното средно морско равнище. Линейно интерполираната глобална средна повърхностна температура нараства с 0,74±0,18 °C за периода 1906 – 2005 година, като скоростта на затопляне през втората половина на този период е почти два пъти по-голяма от средната за периода като цяло (0,13±0,03 °C на десетилетие срещу 0,07±0,02 °C на десетилетие). В тези стойности ефектът на градските топлинни острови е много малък, оценяван на по-малко от 0,002 °C на десетилетие от началото на 20 век насам. Според спътникови температурни измервания, след 1979 година температурата на долната тропосфера се увеличава с между 0,13 и 0,22 °C на десетилетие. Косвени данни показват, че температурата за десетте века преди 1850 година е сравнително устойчива, с регионални вариации, като Средновековния климатичен оптимум и Малкия ледников период.
Оценки на Института за космически изследвания „Годард“ и Националния център за климатични данни показват, че 2005 и 2010 са най-топлите години от началото на надеждни масови измервания в края на 19 век, като изпреварват 1998 година с няколко стотни от градуса. В същото време, според оценки на Центъра за климатични изследвания, 2005 е втората най-топла година след 1998 и пред 2003 и 2010 които остават на трето място, макар че „оценката на грешката за отделните години... е поне десет пъти по-голяма от разликите между тези три години“. Според Световната метеорологична организация номиналната стойност за 2010 година е +0,53 °C, по-голяма от тези за 2005 (+0,52 °C) и 1998 (+0,51 °C) година, макар че „разликите между тях не са статистически значими“. Температурите през 1998 година са необичайно високи, заради най-силната проява за столетието на флуктуацията Ел Ниньо.
Температурните промени в различните части на света не са еднакви. След 1979 година температурите на сушата се увеличават около два пъти по-бързо от тези в океана – с 0,25 °C на десетилетие срещу 0,13 °C на десетилетие. Причина за това е голямата ефективна топлоемкост на океаните и по-бързото им охлаждане в резултат на изпарението. Северното полукълбо се затопля по-бързо от Южното, защото там делът на сушата е по-голям и заради по-големите площи на сезонна снежна и ледена покривка, подложена на обратната връзка лед-албедо. Макар че в Северното полукълбо се отделят повече парникови газове, отколкото в Южното, това не допринася за разликата, тъй като основните парникови газове съществуват достатъчно дълго, за да се смесят в двете полукълба.
Първични причини
Първични причини или външни фактори се наричат процесите, външни за климатичната система, макар и не задължително външни за Земята, които оказват влияние върху климата. Климатът реагира на няколко вида външни фактори, като радиационните фактори, дължащи се на промените в състава на атмосферата (най-вече на концентрациите на парникови газове), промените в слънчевата светимост, вулканичните изригвания и вариациите на орбитата на Земята. Анализът на причините за промените в температурите през последните десетилетия се концентрира върху първите три от тези фактори, тъй като орбиталните цикли имат период от десетки хиляди години и ефектът от тях е охлаждащ.
Парникови газове
Парниковият ефект е процес, при който абсорбцията и емисията на инфрачервени лъчи от газове в атмосферата водят до затопляне на ниските слоеве на атмосферата и на земната повърхност. Идеята за парниковия ефект е изложена за пръв път от Жозеф Фурие през 1824 година и е изследвана количествено от Сванте Арениус през 1896 година. Парниковият ефект е естествен процес, като предизвиканото от него затопляне се оценява на около 33 °C.
Основните парникови газове са водната пара (H2O), на която се дължи 36 – 70% от парниковия ефект, въглеродният диоксид (CO2) – 9 – 26%, метанът (CH4) – 4 – 9% и озонът (O3) – 3 – 7%.
Парниковите газове, чиято концентрация нараства след началото на Индустриалната революция, са въглеродният диоксид, метанът, тропосферният озон, фреонът и диазотният оксид, като от 1750 година насам концентрациите на въглероден диоксид и метан са нараснали съответно с 36% и 148%. Според данни от сондиране на ледниците, тяхната концентрация днес е значително по-висока, в сравнение с всеки друг период от последните 800 хиляди години. Според други косвени геоложки данни, концентрациите на въглероден диоксид са достигали по-високи стойности преди около 20 милиона години. През последните 20 години около три четвърти от увеличението на въглеродния диоксид в резултат на човешката дейност се дължи на изгарянето на изкопаеми горива, а останалата част – главно на промените в използването на земите, най-вече на обезлесяването.
Слънчева активност
Под слънчева активност се разбират измененията на количеството слънчева радиация под формата на енергия. Някои от тези промени в активността са периодични, като например 11-годишният цикъл на слънчевите петна, но други промени не следват никаква закономерност.Слънчевата активност през 2006 – 2007 година
Съществуват различни и противоречиви хипотези за връзката между слънчевата активност и глобалното затопляне. Така например група учени от Университета Дюк са установили, че Слънцето вероятно е допринесло около 45 – 50% към увеличаването на средните температури на повърхността на Земята в периода 1900 – 2000. Те предполагат, че в компютърните модели ролята на парниковия ефект е завишена, а тази на слънчевата активност занижена. Но въпреки всичко това те потвърждават хипотезата, че по-голямата част на затоплянето от средата на 20 век с голяма вероятност се дължи на увеличението на парниковите газове.
Увеличаването на слънчевата активност би затоплило по-голямата част от стратосферата, докато парниковият ефект предвижда охлаждане на тази част от атмосферата. Експерименталните наблюдения от 1960 година насам показват охлаждане на долната част на стратосферата. Слънчевата активност заедно с вулканичната дейност е вероятно да са имали затоплящ ефект допреди индустриалната ера, но британски учени, изследвали проблема, не са могли да намерят никаква корелация между сегашната активност на Слънцето и глобалното затопляне.Слънцето нямало роля в глобалното затопляне
+ Слънчевата активност през вековете Събитие Начало Край Минимум на Оорт (вж Средновековен топъл период) 1040 1080 Средновековен максимум (Средновековен топъл период) 1100 1250 Минимум на Волф 1280 1350 Минимум на Шпьорер 1450 1550 Минимум на Маундер 1645 1715 Минимум на Далтон 1790 1820 Съвременен максимум 1950 2004 Съвременен минимум 2004 -
Вулканична дейност
Към природните източници, допринасящи за затоплянето, спадат изригванията на вулканите и изветряването на варовиковите скали. Изветряването на варовиковите скали е бавен процес и отнема десетки столетия. Изригването на вулканите от друга страна е бърз, често непредсказуем и хаотичен процес, като при едно изригване на голям вулкан за няколко дни в атмосферата се изхвърля повече газове, отколкото може да създаде цялата човешка дейност за няколко месеца.
При изригването се образуват водни пари (H2O), въглероден диоксид (CO2), серен диоксид (SO2), хлороводород (HCl), флороводород (HF) и сажди, които се изхвърлят в стратосферата до 30 километра височина. Голяма част от HCl и HF се разтварят във водните пари и след това падат на земята като киселинен дъжд, което прави вулканите естествен източник на киселинен дъжд. Някои химични реакции в атмосферата следствие изригването водят до образуване на CO, който руши озоновия слой. Съществуват и подводни вулкани, които затоплят водата на океаните. Тяхната засилена дейност може да доведе до топене на ледниците с катастрофални последици. Много често изригването на вулканите е съпроводено със земетресения, гейзери и образуване на горещи извори.
Предполагаеми последствия
Въпреки че не винаги наблюдаваните ефекти могат да се свържат стопроцентово с глобалното затопляне, съществува голяма вероятност за връзка между тях, потвърдена и от сложните компютърни модели, които учените използват, за да правят прогнози. Повишаването на температурата може да доведе от своя страна до други промени, като отдръпване на ледниците, повишаване нивото на световния океан и промени в количественото и географското разпределение на валежите. Като следствие от това вторичните ефекти са повишаване броя и честотата на наводненията, сушите, ураганите и други природни бедствия. В четвъртия си доклад през 2007 година Междуправителственият панел по измененията в климата (IPCC) прави обобщение на всички тези ефекти. Учените са на мнение, че изненадите в климата ще са често явление. Докладът също така отбелязва, че повечето ефекти ще са следствие на 3-те основни фактора: повишаване нивото на световния океан, увеличаване на температурите и промени в количеството и честотата на валежите. До края на XXI век се очаква нивото на океаните да се повиши със средно 18 до 59 см.
Последствията от глобалното затопляне върху околната среда и човека са многобройни и различни, а дългосрочните прогнози понякога са противоречиви и комплексни. Фактът, че съществува глобално затопляне (повишаване на усреднената температура за всички райони и всички сезони) не изключва възможността от понижаване на температурата локално. Една от хипотезите гласи, че глобалното затопляне ще доведе до значително отслабване или дори спиране на течението Гълфстрийм поради отделяне на твърде много сладка вода от топенето на ледовете в северния Атлантически океанКирил Есков, История Земли и жизни на ней: От хаоса до человека . – М.: НЦ ЭНАС, 2004. – 312 с. – 10 000 ISBN 5-93196-477-0, което би довело до значително охлаждане на цяла северна и западна Европа. Отделни учени считат, че последствията от глобалното затопляне всъщност са много по-сериозни отколкото се съобщава в пресата и докладите.Няма втори шанс: може ли Земята да експлодира в резултат на Глобалното Затопляне?
История