Loftslagsbreytingar

Yfirstandandi hækkun hita á heimsvísu er hraðari en fyrri breytingar og stafar aðallega af brennslu manna á jarðefnaeldsneyti. Notkun jarðefnaeldsneytis, skógeyðing og ýmsar aðrar athafnir í landbúnaði og iðnaði, auka magn gróðurhúsalofttegunda, eins og koltvísýrings og metans. Þessi efni valda gróðurhúsaáhrifum með því að halda eftir hita sem jörðin geislar út frá sér eftir að sólin hefur hitað hana. Þetta veldur orkuójafnvægi í neðri lofthjúp jarðar sem leiðir til þess að hitastig hækkar.

Loftslagsbreytingar af völdum hnattrænnar hlýnunar lýsa sér í því að eyðimerkurmyndun eykst, og hitabylgjur og skógareldar verða algengari. Hlýnun pólsvæða leiðir til þess að heimskautaís og hafís hopar, og sífreri bráðnar. Hærra hitastig veldur líka öflugri stormum, þurrkum og öfgaveðri. Búsvæðabreytingar af völdum loftslagsbreytinga, eins og bleiking kóralrifja og hop heimskautaíssins, hafa leitt til þess að margar tegundir lífvera flytja sig um set eða eiga á hættu að deyja út. Loftslagsbreytingar skapa líka hættu fyrir fólk, með því að valda skorti á matvælum og vatni, auknum flóðum, meiri hitabylgjum og sjúkdómum, sem allt hefur víðtæk efnahagsleg áhrif. Átök og fólksflutningar geta verið afleiðing þessara breytinga. Alþjóðaheilbrigðisstofnunin hefur kallað loftslagsbreytingar mestu ógn sem steðjar að heilsu fólks á 21. öld.

 

Loftslag jarðar gengur í gegnum ýmsar hringrásir sem sumar standa í nokkur ár (eins og El Niño-suðursveiflan), áratugi og jafnvel aldir. Aðrar breytingar stafa af orkuójafnvægi jarðar sem stendur utan við loftslagskerfið, en ekki alltaf utan jarðar. Dæmi um stýriþætti loftslagsbreytinga eru uppsöfnun gróðurhúsalofttegunda, ljósmagn sólar, eldgos og breytingar á braut jarðar um sólina.

Til að áætla áhrif manna á loftslagsbreytingar þarf að útiloka eðlilegan loftslagsbreytileika og náttúrulega stýriþætti. Lykilaðferð í þeim útreikningum er að finna út einkenni eða „fingraför“ mögulegra orsakaþátta, og bera þau síðan saman við athuganir á loftslagsbreytingum. Með því móti er til dæmis hægt að útiloka að sólvirkni sé orsakaþáttur loftslagsbreytinga, því einkenni á henni væru hlýnun alls lofthjúpsins. Yfirstandandi hlýnun á sér hins vegar aðeins stað í neðri hluta lofthjúpsins, sem kemur heim og saman við uppsöfnun gróðurhúsalofttegunda. Orsakaþættir yfirstandandi loftslagsbreytinga eru greinilega aukið magn gróðurhúsalofttegunda, meðan ýmis konar úði dregur úr þessum áhrifum.

Gróðurhúsaáhrif

 

Joseph Fourier uppgötvaði gróðurhúsaáhrif árið 1824 og þau voru fyrst rannsökuð af Svante Arrhenius árið 1896.

Ýmsar lofttegundir í lofthjúpi jarðar, s.n. gróðurhúsalofttegundir, valda gróðurhúsaáhrifum, en án þeirra myndi meðalhiti jarðar vera um 30 °C lægri en hann er, sem þýddi að jörðin væri óbyggileg. . Helstu gróðurhúsalofttegundir í lofthjúpi jarðar eru: 0-4 % vatnsgufa, 9-26% koltvíoxíð (CO₂), 4-9% metan (CH₄) og 3-7% ósón (O₃).

Geislun frá sólu

Kenningar hafa verið settar fram um að geislun sólar kunni að hafa valdið hækkun á meðalhita jarðar. Engin samsvörun er hins vegar milli breytinga í sólargeislun og hnattrænnar hlýnunar á síðustu áratugum og því er sú hugmynd að inngeislun sólar sé ábyrg fyrir yfirstandandi hækkun í meðalhita jarðar almennt ekki lengur talin trúverðug.