Czym są zmiany klimatu Ziemi?
Efekt cieplarniany jest zjawiskiem naturalnym i pewnie nie zwracałby naszej uwagi, gdyby nie fakt, że człowiek – spalając węgiel, ropę i gaz – uwalnia do atmosfery dodatkowe ilości gazów potęgujących zjawisko efektu cieplarnianego. Okazuje się, że zbyt wysoki i szybki wzrost temperatury Ziemi może powodować katastrofalne skutki oraz zagrażać życiu na naszej planecie.
Ocieplenie doprowadzi do większego kryzysu gospodarczego niż druga wojna światowa
sir Nicholas Stern, były Główny Ekonomista Banku ŚwiatowegoWraz z ewolucją, atmosfera Ziemi ulegała licznym przemianom fizykochemicznym, dochodząc do obecnej postaci. Dzięki występowaniu atmosfery (a szczególnie zawartych w niej cząsteczek pary wodnej, dwutlenku węgla, etc.) temperatura powietrza przy powierzchni Ziemi jest w miarę stała (globalna średnia roczna temperatura to około 15ºC), co warunkuje istnienie i rozwijanie się życia. Efekt cieplarniany (rys. 1) jest zjawiskiem naturalnym i pewnie nie zwracałby naszej uwagi, gdyby nie fakt, że człowiek – spalając węgiel, ropę i gaz – uwalnia do atmosfery dodatkowe ilości gazów potęgujących zjawisko efektu cieplarnianego. Okazuje się, że zbyt wysoki i szybki wzrost temperatury Ziemi może powodować katastrofalne skutki oraz zagrażać życiu na naszej planecie.
Rys. 1. Schemat efektu cieplarnianego
Schemat efektu cieplarnianego
Źródło: na podstawie materiałów rządu Kanady dot. ochrony klimatu, www.tqnyc.org
Efekt cieplarniany
Gazy cieplarniane charakteryzują się całkowitą przepuszczalnością słonecznego promieniowania krótkofalowego (0,15-4,0 nm), które ogrzewa Ziemię. Zatrzymują natomiast długofalowe promieniowanie cieplne emitowane z powierzchni Ziemi. Odbijają je częściowo ku powierzchni naszej planety, dodatkowo ją ogrzewając – reszta tego promieniowania uchodzi w kosmos. Zwiększona zawartość gazów cieplarnianych w atmosferze powoduje, że większa część promieniowania długofalowego z powrotem kieruje się ku powierzchni planety. Gazy te łapane są w przysłowiową pułapkę i działają dokładnie tak samo jak szklarnia. Gdyby nie gazy cieplarniane, średnia temperatura Ziemi byłaby niższa o około 33ºC czyli wynosiłaby -18ºC. To zjawisko nazywa się efektem cieplarnianym.
Rewolucja przemysłowa z przełomu XVIII i XIX wieku doprowadziła do wzrostu stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze. Dotyczy to zarówno naturalnych gazów szklarniowych, tj. pary wodnej, dwutlenku węgla, ozonu, metanu i podtlenku azotu, ale także pochodzących tylko ze źródeł antropogenicznych, np. chlorowcopochodnych węglowodorów (freony i halony). Gazy te mają różny wpływ na efekt cieplarniany, co wyrażone jest przez zdolność zatrzymywania ciepła, tzw. potencjał cieplarniany (GWP, ang. Global Warming Potential) [1]. Inną bardzo ważną cechą gazów cieplarnianych jest ich żywotność (tab. 1).
Tab. 1. Charakterystyka wybranych gazów cieplarnianych
| Związek | Długość życia w atmosferze (lat) | Potencjał cieplarniany (-) |
|---|---|---|
| Dwutlenek węgla | 50-200 | 1 |
| Metan | 12 | 21 |
| Podtlenek azotu | 120 | 310 |
Źródło: Fourth Assessment Report: Climate Change 2007, IPCC, www.ipcc.ch
Od czasów rewolucji przemysłowej stężenie dwutlenku węgla w atmosferze wzrosło o ponad 38% – w 1744 roku wynosiło ono 277 ppm [2], podczas gdy w 2007 roku – 384 ppm [3]. Obserwowany obecnie przyrost to ponad 2 ppm/rok [4]. Zależność temperatury przy powierzchni Ziemi od stężenia dwutlenku węgla w atmosferze pokazuje rys. 2.
Rys. 2. Krzywa historyczna zmian temperatury i stężenia CO2
Krzywa historyczna zmian temperatury i stężenia CO2
Źródło: na podstawie danych Amerykańskiej Agencji Środowiska [5]
Koniec XX i początek XXI wieku to najcieplejszy okres w ostatnim 1000 lat historii Ziemi. Przez ostatnie 100 lat średnia temperatura Ziemi wzrosła o 0,7ºC, a w Europie o 0,95ºC. Zdaniem klimatologów z Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (ang. IPCC) [6], taki wzrost jest niezgodny z typowymi procesami zachodzącymi w przyrodzie. Dlatego konkludują oni, że jest to podstawowy dowód, wskazujący na rolę działalności człowieka w wywoływaniu globalnego ocieplenia.
Czwarty raport IPCC
W czwartym raporcie IPCC (AR4) z 2007 roku stwierdzono, że z ponad 90% prawdopodobieństwem, iż to antropogeniczna emisja gazów cieplarnianych odpowiada za skalę i tempo obserwowanych obecnie zmian klimatycznych. Raport został przygotowany przez ponad 600 autorów z 40 krajów i był recenzowany przez 620 ekspertów oraz przedstawicieli rządów.
Raport IPCC (AR4) dostępny jest na stronie internetowej pod adresem: www.ipcc.ch/ipccreports/assessments-reports.htm
Przypisy
[1] Potencjał cieplarniany został wprowadzony w celu ilościowej oceny wpływu poszczególnych substancji na efekt cieplarniany, w odniesieniu do dwutlenku węgla, dla którego przyjęto wartość GWP=1. GWP pozwala określić wartość emisji gazów cieplarniach w przeliczeniu na ilość emisji równoważnej (ekwiwalentnej) CO2
[2] Ppm (ang. parts per million) – jednostka koncentracji gazu w atmosferze.
[3] Cykliczne pomiary koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze rozpoczął w 1958 roku na szczycie Mauna Loa na Hawajach Charles David Keeling z Instytutu Oceanografii.
[4] Carbon Dioxide Information Analysis Center, 2008, cdiac.ornl.gov
[5] www.epa.gov/climatechange.sc...
[6] Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (Intergovermental Panel on Climate Change) został powołany w 1988 roku przez Światową Organizację Meteorologiczną (WMO) oraz Program Środowiskowy Organizacji Narodów Zjednoczonych w zakresie oceny ryzyka związanego z wpływem działalności ludzi na zmiany klimatu. Zespołowi klimatologów powierzono prowadzenie prac badawczych i dostarczenia rządom oraz organizacjom międzynarodowym raportów, na podstawie których można by inicjować działania i wyznaczać ramy polityki przeciwdziałania globalnemu ocieplaniu.
Informacje dodatkowe
Artykuł powstał na podstawie publikacji przygotowanej przez Instytut na rzecz Ekorozwoju na zlecenie Polskiej Zielonej Sieci.
Autorami są: Aleksandra Arcipowska, Andrzej Kassenberg
Dofinansowano ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej
Wsparcie udzielone przez Islandię, Liechtenstein i Norwegię poprzez dofinansowanie ze środków Mechanizmu Finansowego Europejskiego Obszaru Gospodarczego oraz Norweskiego Mechanizmu Finansowego, a także ze środków budżetu Rzeczpospolitej Polskiej w ramach Funduszu dla Organizacji Pozarządowych
