Historia nauki o zmianach klimatu - History of climate change science
Historia odkrycia naukowego zmian klimatycznych rozpoczął się w początku 19 wieku, kiedy epoki lodowcowe i inne naturalne zmiany w paleoklimatycznych najpierw podejrzenie i naturalny efekt cieplarniany został po raz pierwszy zidentyfikowany. Pod koniec XIX wieku naukowcy po raz pierwszy argumentowali, że emisje gazów cieplarnianych przez człowieka mogą zmienić klimat . Rozwinięto wiele innych teorii zmian klimatycznych , obejmujących siły od wulkanizmu do zmienności słonecznej . W latach 60. dowody na ocieplający efekt gazowego dwutlenku węgla stawały się coraz bardziej przekonujące. Niektórzy naukowcy zwrócili również uwagę, że działalność człowieka, w wyniku której powstają aerozole atmosferyczne (np. „zanieczyszczenie”), może mieć również wpływ na chłodzenie.
W latach 70. opinia naukowa coraz bardziej opowiadała się za ociepleniem. W latach 90., w wyniku poprawy wierności modeli komputerowych i prac obserwacyjnych potwierdzających teorię epoki lodowcowej Milankovitcha , ukształtowało się konsensusowe stanowisko: gazy cieplarniane były głęboko zaangażowane w większość zmian klimatycznych, a emisje spowodowane przez człowieka powodowały zauważalne globalne ocieplenie . Od lat 90. badania naukowe nad zmianami klimatu obejmowały wiele dyscyplin i rozszerzyły się. Badania poszerzyły naszą wiedzę na temat związków przyczynowych, powiązań z danymi historycznymi oraz możliwości numerycznego modelowania zmian klimatu. Badania z tego okresu zostały podsumowane w raportach oceniających Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu .
Szeroko interpretowana zmiana klimatu to znacząca i trwała zmiana w statystycznym rozkładzie wzorców pogodowych w okresach od dziesięcioleci do milionów lat. Może to być zmiana przeciętnych warunków pogodowych lub zmiana rozkładu pogody wokół warunków przeciętnych (np. mniej lub więcej ekstremalnych zjawisk pogodowych ). Zmiany klimatyczne są spowodowane czynnikami, które obejmują procesy oceaniczne (takie jak cyrkulacja oceaniczna), procesy biotyczne (np. rośliny), zmiany promieniowania słonecznego odbieranego przez Ziemię, tektonikę płyt i erupcje wulkaniczne oraz zmiany w świecie przyrody wywołane przez człowieka. Ten ostatni efekt powoduje obecnie globalne ocieplenie, a określenie „zmiana klimatu” jest często używane do opisywania oddziaływań specyficznych dla człowieka.
Zmiany regionalne, od starożytności do XIX wieku
Od czasów starożytnych ludzie podejrzewali, że klimat w danym regionie może się zmieniać na przestrzeni wieków. Na przykład Teofrast , uczeń Arystotelesa , opowiedział, jak osuszanie bagien uczyniło dane miejsce bardziej podatnym na zamarzanie, i spekulował, że ziemie stawały się cieplejsze, gdy wycinanie lasów wystawiało je na światło słoneczne. Renesans i późniejsi uczeni zauważyli, że wylesianie , nawadnianie i wypas zmieniały ziemie wokół Morza Śródziemnego od czasów starożytnych; uważali za prawdopodobne, że te ludzkie interwencje wpłynęły na lokalną pogodę. Witruwiusz już w I wieku p.n.e. pisał o klimacie w odniesieniu do architektury mieszkaniowej oraz o wyborze lokalizacji dla miast.
XVIII i XIX-wieczne przekształcenie wschodniej Ameryki Północnej z lasów na pola uprawne przyniosło oczywiste zmiany w ciągu ludzkiego życia. Od początku XIX wieku wielu uważało, że transformacja zmienia klimat regionu – prawdopodobnie na lepsze. Kiedy rolnicy w Ameryce, zwani „sodbusters”, przejęli Wielkie Równiny , utrzymywali, że „ deszcz podąża za pługiem ”. Inni eksperci nie zgodzili się z tym, a niektórzy twierdzili, że wylesianie spowodowało szybki spływ wody deszczowej i powodzie, a nawet mogło spowodować zmniejszenie opadów. Europejscy naukowcy, przekonani o wyższości swojej cywilizacji, powiedzieli, że mieszkańcy Wschodu ze starożytnego Bliskiego Wschodu beztrosko przekształcili swoje niegdyś bujne ziemie w zubożałe pustynie.
W międzyczasie krajowe agencje meteorologiczne zaczęły gromadzić masę wiarygodnych obserwacji temperatury, opadów i tym podobnych. Kiedy te liczby zostały przeanalizowane, pokazały one wiele wzrostów i spadków, ale żadnych stałych zmian długoterminowych. Pod koniec XIX wieku opinia naukowa zdecydowanie odwróciła się od wiary w wpływ człowieka na klimat. I niezależnie od skutków regionalnych, niewielu wyobrażało sobie, że ludzie mogą wpływać na klimat planety jako całości.
Zmiany paleoklimatyczne i teorie ich przyczyn, XIX w.
Od połowy XVII wieku przyrodnicy próbowali pogodzić filozofię mechaniczną z teologią, początkowo w biblijnej skali czasu . Pod koniec XVIII wieku wzrastała akceptacja epok prehistorycznych. Geolodzy znaleźli dowody na następstwo epok geologicznych wraz ze zmianami klimatu. Na temat tych zmian istniały różne konkurujące teorie; Buffon zasugerował, że Ziemia zaczęła się jako rozżarzony glob i stopniowo się ochładzała. James Hutton , którego idee cyklicznych zmian w wielkich okresach zostały później nazwane uniformitaryzmem , był jednym z tych, którzy znaleźli ślady aktywności minionych lodowców w miejscach zbyt ciepłych dla lodowców w czasach współczesnych.
W 1815 roku Jean-Pierre Perraudin po raz pierwszy opisał, w jaki sposób lodowce mogą być odpowiedzialne za gigantyczne głazy widoczne w alpejskich dolinach. Wędrując po Val de Bagnes , zauważył gigantyczne granitowe skały rozrzucone po wąskiej dolinie. Wiedział, że przemieszczenie tak dużych skał wymaga niezwykłej siły. Zauważył również, że lodowce zostawiały na lądzie pasy i doszedł do wniosku, że to lód zniósł głazy w doliny.
Jego pomysł początkowo spotkał się z niedowierzaniem. Jean de Charpentier napisał: „Uznałem jego hipotezę za tak niezwykłą, a nawet tak ekstrawagancką, że uważałem ją za niewartą badania ani nawet rozważania”. Pomimo początkowego odrzucenia Charpentiera, Perraudin w końcu przekonał Ignaza Venetza , że warto studiować. Venetz przekonał Charpentiera, który z kolei przekonał wpływowego naukowca Louisa Agassiza, że teoria lodowcowa ma swoje zalety.
Agassiz opracował teorię tego, co nazwał „ epoką lodowcową ” – kiedy lodowce pokrywały Europę i większą część Ameryki Północnej. W 1837 Agassiz jako pierwszy naukowo stwierdził, że Ziemia podlegała minionej epoce lodowcowej . William Buckland był w Wielkiej Brytanii czołowym orędownikiem geologii powodziowej , nazwanej później katastrofizmem , w której głazy narzutowe i inne „dyluwium” były reliktami biblijnej powodzi . Zdecydowanie sprzeciwiała się temu wersja uniformitaryzmu Huttona autorstwa Charlesa Lyella i została stopniowo porzucona przez Bucklanda i innych geologów-katastrofistów. Wycieczka terenowa w Alpy z Agassizem w październiku 1838 roku przekonała Bucklanda, że cechy w Wielkiej Brytanii zostały spowodowane przez zlodowacenie, i zarówno on, jak i Lyell mocno poparli teorię epoki lodowcowej, która została powszechnie zaakceptowana w latach 70. XIX wieku.
Zanim zaproponowano koncepcję epok lodowcowych, Joseph Fourier w 1824 r. rozumował w oparciu o fizykę, że atmosfera ziemska utrzymuje planetę cieplejszą niż w próżni. Fourier uznał, że atmosfera skutecznie przepuszcza widzialne fale świetlne na powierzchnię Ziemi. Ziemia następnie pochłonęła światło widzialne i wyemitowała w odpowiedzi promieniowanie podczerwone , ale atmosfera nie przepuszczała skutecznie podczerwieni, co spowodowało wzrost temperatury powierzchni. Podejrzewał też, że działalność człowieka może wpływać na klimat, choć skupił się przede wszystkim na zmianach użytkowania gruntów. W artykule z 1827 r. Fourier stwierdził: „Ustanowienie i postęp społeczeństw ludzkich, działanie sił natury, może w znacznym stopniu zmienić, a na rozległych obszarach, stan powierzchni, dystrybucję wody i wielkie ruchy powietrza. Takie efekty mogą zmieniać, w ciągu wielu stuleci, średni stopień ciepła; ponieważ wyrażenia analityczne zawierają współczynniki odnoszące się do stanu powierzchni i które w znacznym stopniu wpływają na temperaturę”. Praca Fouriera opiera się na wcześniejszych odkryciach: w 1681 Edme Mariotte zauważył, że szkło, chociaż przezroczyste dla światła słonecznego, blokuje promieniowanie cieplne . Około 1774 roku Horace Bénédict de Saussure wykazał, że nie świecące, ciepłe obiekty emitują ciepło podczerwone , i użył izolowanego pudełka ze szklanym blatem do wychwytywania i mierzenia ciepła ze światła słonecznego.
Fizyk Claude Pouillet zaproponował w 1838 roku, że para wodna i dwutlenek węgla mogą zatrzymywać podczerwień i ogrzewać atmosferę, ale wciąż nie było żadnych eksperymentalnych dowodów na pochłanianie przez te gazy ciepła z promieniowania cieplnego.
Ocieplający wpływ promieniowania elektromagnetycznego na różne gazy zbadała w 1856 roku Eunice Newton Foote , która opisała swoje eksperymenty z użyciem szklanych rurek wystawionych na światło słoneczne. Efekt ocieplenia słońca był większy w przypadku sprężonego powietrza niż w przypadku rurki próżniowej i większy w przypadku powietrza wilgotnego niż powietrza suchego. „Po trzecie, największy wpływ promieni słonecznych, jaki odkryłem, ma kwas węglowy”. (dwutlenek węgla) Kontynuowała: „Atmosfera tego gazu dałaby naszej Ziemi wysoką temperaturę; i gdyby, jak niektórzy przypuszczają, w pewnym okresie jej historii, powietrze zmieszało się z nią w większej proporcji niż obecnie, podwyższona temperatura z jego działania, jak również z powodu zwiększonej wagi, musiała koniecznie wyniknąć." Jej praca została zaprezentowana przez prof. Josepha Henry'ego na spotkaniu American Association for the Advancement of Science w sierpniu 1856 i opisana jako krótka notatka napisana przez ówczesnego dziennikarza Davida Amesa Wellsa ; jej artykuł został opublikowany w tym samym roku w American Journal of Science and Arts .
John Tyndall poszedł o krok dalej w pracach Fouriera w 1859 roku, kiedy badał absorpcję promieniowania podczerwonego w różnych gazach. Odkrył, że para wodna, węglowodory, takie jak metan (CH 4 ) i dwutlenek węgla (CO 2 ) silnie blokują promieniowanie.
Niektórzy naukowcy sugerowali, że epoki lodowcowe i inne wielkie zmiany klimatyczne były spowodowane zmianami w ilości gazów emitowanych w wulkanizmie . Ale to była tylko jedna z wielu możliwych przyczyn. Inną oczywistą możliwością była zmienność słoneczna . Zmiany w prądach oceanicznych również mogą wyjaśniać wiele zmian klimatycznych. W przypadku zmian na przestrzeni milionów lat podnoszenie i obniżanie się łańcuchów górskich zmieniłoby wzorce zarówno wiatrów, jak i prądów oceanicznych. A może klimat kontynentu w ogóle się nie zmienił, ale ocieplił się lub ochłodził z powodu wędrówki polarnej (przesunięcie bieguna północnego w miejsce, gdzie znajdował się równik, itp.). Były dziesiątki teorii.
Na przykład w połowie XIX wieku James Croll opublikował obliczenia dotyczące subtelnego wpływu grawitacji Słońca, Księżyca i planet na ruch i orientację Ziemi. Nachylenie osi Ziemi i kształt jej orbity wokół Słońca delikatnie oscylują w cyklach trwających dziesiątki tysięcy lat. W niektórych okresach półkula północna otrzymywała w zimie nieco mniej światła słonecznego niż w innych stuleciach. Śnieg gromadziłby się, odbijając światło słoneczne i prowadząc do samopodtrzymującej się epoki lodowcowej. Większość naukowców uznała jednak idee Crolla – i każdą inną teorię zmian klimatycznych – za nieprzekonujące.
Pierwsze obliczenia efektu cieplarnianego, 1896
Pod koniec lat 90. XIX wieku Samuel Pierpoint Langley wraz z Frankiem W. Very próbowali określić temperaturę powierzchni Księżyca, mierząc promieniowanie podczerwone opuszczające Księżyc i docierające do Ziemi. Kąt Księżyca na niebie, pod którym naukowiec wykonał pomiar, określał, ile CO
2i para wodna promieniowanie Księżyca musiało przejść, aby dotrzeć do powierzchni Ziemi, co skutkowało słabszymi pomiarami, gdy Księżyc znajdował się nisko na niebie. Ten wynik nie był zaskakujący, biorąc pod uwagę, że naukowcy od dziesięcioleci wiedzieli o absorpcji promieniowania podczerwonego .
W 1896 r. Svante Arrhenius wykorzystał obserwacje Langleya dotyczące zwiększonej absorpcji w podczerwieni, gdzie promienie Księżyca przechodzą przez atmosferę pod małym kątem, napotykając więcej dwutlenku węgla ( CO
2), aby oszacować efekt chłodzenia atmosfery na podstawie przyszłego spadku CO
2. Zdał sobie sprawę, że chłodniejsza atmosfera będzie zawierała mniej pary wodnej (kolejny gaz cieplarniany ) i obliczył dodatkowy efekt chłodzenia. Zdał sobie również sprawę, że ochłodzenie zwiększy pokrywę śnieżną i lodową na dużych szerokościach geograficznych, powodując, że planeta będzie odbijać więcej światła słonecznego, a tym samym dalej się ochładzać, jak przypuszczał James Croll . Ogólnie Arrhenius obliczył, że cięcie CO
2połowa wystarczyłaby do wytworzenia epoki lodowcowej. Następnie obliczył, że podwojenie atmosferycznego CO
2 dałoby całkowite ocieplenie o 5–6 stopni Celsjusza.
Co więcej, kolega Arrheniusa, Arvid Högbom , który był cytowany obszernie w pracy Arrheniusa z 1896 r. O wpływie kwasu węglowego w powietrzu na temperaturę Ziemi, próbował określić ilościowo naturalne źródła emisji CO.
2w celu zrozumienia globalnego obiegu węgla . Högbom odkrył, że szacowana produkcja węgla ze źródeł przemysłowych w latach 90. XIX wieku (głównie spalanie węgla) była porównywalna ze źródłami naturalnymi. Arrhenius zauważył, że ta ludzka emisja węgla doprowadzi w końcu do ocieplenia. Jednak ze względu na stosunkowo niski poziom CO
2 produkcji w 1896 roku, Arrhenius sądził, że ocieplenie zajmie tysiące lat i spodziewał się, że będzie to korzystne dla ludzkości.
W 1899 roku Thomas Chrowder Chamberlin rozwinął szeroko ideę, że zmiany klimatu mogą wynikać ze zmian stężenia atmosferycznego dwutlenku węgla. Chamberlin napisał w swojej książce z 1899 r., Próba sformułowania roboczej hipotezy o przyczynie okresów lodowcowych na podstawie atmosfery :
Wcześniejsze opowiadanie się za hipotezą atmosferyczną, – Ogólna doktryna, że okresy lodowcowe mogły być spowodowane zmianą zawartości dwutlenku węgla w atmosferze, nie jest nowa. Został poproszony przez Tyndalla pół wieku temu i od tego czasu jest namawiany przez innych. Ostatnio bardzo skutecznie bronił go dr Arrhenius, który zrobił wielki krok naprzód w stosunku do swoich poprzedników, redukując swoje wnioski do określonych terminów ilościowych wyprowadzonych z danych obserwacyjnych. [..] Funkcje dwutlenku węgla. – Badania Tyndalla, Lechera i Pretnera, Kellera, Roentgena i Arrheniusa wykazały, że dwutlenek węgla i para wodna z atmosfery mają niezwykłą moc pochłaniania i czasowego zatrzymywania promieni cieplnych, podczas gdy tlen, azot i argon z atmosfery posiada tę moc tylko w niewielkim stopniu. Wynika z tego, że działanie dwutlenku węgla i pary wodnej polega na okryciu ziemi powłoką pochłaniającą ciepło. [..] Ogólne wyniki, które można przypisać znacznie zwiększonej lub znacznie zmniejszonej ilości atmosferycznego dwutlenku węgla i wody, można podsumować w następujący sposób:
- a. Wzrost, powodując większą absorpcję energii promieniowania słonecznego , podnosi średnią temperaturę, natomiast obniżenie ją obniża. Szacunki dr Arrheniusa, oparte na skomplikowanej matematycznej dyskusji na temat obserwacji profesora Langleya, są takie, że wzrost dwutlenku węgla do dwu- lub trzykrotności obecnej zawartości podniósłby średnią temperaturę o 8° lub 9°C. . i przyniesie łagodny klimat, analogiczny do tego, jaki panował w środkowym trzeciorzędzie. Z drugiej strony, zmniejszenie ilości dwutlenku węgla w atmosferze do ilości od 55 do 62 procent obecnej zawartości, obniżyłoby średnią temperaturę 4 lub 5 C, co spowodowałoby zlodowacenie porównywalne do że z okresu plejstocenu.
- b. Drugim efektem wzrostu i spadku ilości dwutlenku węgla w atmosferze jest z jednej strony wyrównanie temperatur powierzchni, az drugiej ich zróżnicowanie. Temperatura powierzchni ziemi zmienia się w zależności od szerokości geograficznej, wysokości, rozmieszczenia ziemi i wody, dnia i nocy, pór roku i innych elementów, które można tutaj pominąć. Postuluje się, że wzrost absorpcji termicznej atmosfery wyrównuje temperaturę i ma tendencję do eliminowania zmian towarzyszących tym nieprzewidzianym okolicznościom. Odwrotnie, zmniejszenie absorpcji termicznej atmosferycznej ma tendencję do intensyfikacji wszystkich tych zmian. Wtórnym efektem intensyfikacji różnic temperatur jest zwiększenie ruchów atmosferycznych w celu przywrócenia równowagi. Zwiększone ruchy atmosferyczne, które są z konieczności konwekcyjne, przenoszą cieplejsze powietrze na powierzchnię atmosfery i ułatwiają odprowadzanie ciepła, a tym samym intensyfikują efekt pierwotny. [..]
W przypadku promieni wychodzących, które są absorbowane w znacznie większych proporcjach niż promienie przychodzące, ponieważ są to w większym stopniu promienie długofalowe, tabele Arrheniusa pokazują, że absorpcja jest zwiększana przez wzrost zawartości kwasu węglowego w większych proporcjach w dużych szerokościach geograficznych niż w niskim; na przykład wzrost temperatury trzykrotność obecnej zawartości kwasu węglowego wynosi 21,5%, jest większy między 60° a 70° szerokości geograficznej północnej niż na równiku.
Teraz konieczne staje się wyznaczenie agencji zdolnych do usuwania dwutlenku węgla z atmosfery w tempie dostatecznie wyższym od normalnego tempa dostarczania, w pewnych momentach, aby wywołać zlodowacenie; z drugiej strony jest w stanie przywrócić go do atmosfery w pewnych innych okresach w ilościach wystarczających do wytworzenia łagodnego klimatu.
Kiedy temperatura wzrasta po epizodzie zlodowacenia, promowana jest dysocjacja, a ocean wydziela dwutlenek węgla w zwiększonym tempie, a tym samym pomaga w przyspieszeniu poprawy klimatu.
Badanie życia okresów geologicznych wydaje się wskazywać, że w całkowitej masie żywej materii występowały bardzo znaczące wahania. Oczywiście istniała wzajemna relacja między życiem na lądzie a życiem na morzu, tak że kiedy to drugie zostało rozciągnięte na platformach kontynentalnych i znacznie rozszerzone, to pierwsze uległo skróceniu, ale niezależnie od tego wydaje się jasne, że suma aktywność życiowa ulegała znacznym wahaniom na przestrzeni wieków. Uważa się, że na ogół był największy w okresach rozszerzania się morza i łagodnych klimatach, a najmniej w okresach zakłóceń i intensyfikacji klimatu. Czynnik ten działał następnie przeciwnie do wcześniej wspomnianego uwalniania kwasu węglowego i, o ile to poszło, miał tendencję do niwelowania jego skutków.
W okresach rozszerzania się morza i zmniejszania powierzchni lądu (zwłaszcza okresów na poziomie podstawowym) siedlisko życia płytkowodnego wydzielającego wapno jest jednocześnie rozszerzane, co daje agencjom, które uwalniają dwutlenek węgla, przyspieszoną aktywność, co jest dodatkowo wspomagane przez wzrost temperatury, co zmniejsza chłonność oceanu i zwiększa dysocjację. Jednocześnie, zmniejszając powierzchnię gruntów, uzyskuje się niskie zużycie dwutlenku węgla zarówno w pierwotnym rozkładzie krzemianów, jak iw roztworze wapieni i dolomitów.
W ten sposób wzajemne działania ponownie łączą się, ale teraz, aby zwiększyć dwutlenek węgla w powietrzu. To są wielkie i istotne czynniki. Są one modyfikowane przez kilka wspomnianych już podrzędnych agencji, ale uważa się, że ich ilościowy efekt jest zupełnie niewystarczający, aby zapobiec bardzo znaczącym wahaniom w składzie atmosferycznym.
W rezultacie postuluje się, że historia geologiczna została uwydatniona przez naprzemienne epizody klimatyczne obejmujące z jednej strony okresy łagodnego, równego, wilgotnego klimatu prawie jednolitego dla całego globu; z drugiej zaś okresy, w których występowały skrajne suszy i opady, a także upały i zimno; te ostatnie oznaczają złoża soli i gipsu, zlepieńców podpowietrznych, czerwonych piaskowców i łupków, osadów arkozy, a czasami zlodowacenia w niskich szerokościach geograficznych.
Termin „ efekt cieplarniany ” dla tego ocieplenia został wprowadzony przez Johna Henry'ego Poyntinga w 1909 roku w komentarzu omawiającym wpływ atmosfery na temperaturę Ziemi i Marsa.
Paleoklimaty i plamy słoneczne, początek XX wieku do 1950
Obliczenia Arrheniusa zostały zakwestionowane i włączone do szerszej debaty na temat tego, czy zmiany atmosferyczne spowodowały epoki lodowcowe. Eksperymentalne próby pomiaru absorpcji w podczerwieni w laboratorium wykazały niewielkie różnice wynikające ze wzrostu CO
2poziomów, a także stwierdzono znaczne nakładanie się absorpcji przez CO
2oraz absorpcja przez parę wodną, z których wszystkie sugerowały, że zwiększenie emisji dwutlenku węgla miałoby niewielki wpływ na klimat. Te wczesne eksperymenty okazały się później niewystarczająco dokładne, biorąc pod uwagę ówczesne instrumenty. Wielu naukowców uważało również, że oceany szybko wchłoną nadmiar dwutlenku węgla.
Inne teorie dotyczące przyczyn zmian klimatycznych nie wypadły lepiej. Główne postępy dotyczyły paleoklimatologii obserwacyjnej , ponieważ naukowcy z różnych dziedzin geologii opracowali metody ujawniania dawnych klimatów. W 1929 r. Wilmot H. Bradley odkrył, że roczne warfy gliny leżące w dnach jezior wykazują cykle klimatyczne. Andrew Ellicott Douglass zauważył silne oznaki zmian klimatycznych w słojach drzew . Zauważając, że pierścienie były cieńsze w latach suchych, doniósł on o wpływie zmian klimatycznych na zmiany słoneczne, szczególnie w związku z niedostatkiem plam słonecznych w XVII wieku ( Minimum Maundera ) zauważonym wcześniej przez Williama Herschela i innych. Inni naukowcy znaleźli jednak dobry powód, by wątpić w to, że słoje drzew mogą ujawnić coś poza przypadkowymi różnicami regionalnymi. Wartość słojów drzew do badań klimatycznych nie została solidnie ustalona aż do lat 60. XX wieku.
W latach 30. najwytrwalszym zwolennikiem związku słonecznego z klimatem był astrofizyk Charles Greeley Abbot . Na początku lat dwudziestych doszedł do wniosku, że słoneczna „stała” była błędnie nazwana: jego obserwacje wykazały duże różnice, które powiązał z plamami słonecznymi przechodzącymi przez tarczę Słońca. On i kilka innych osób kontynuowało ten temat w latach 60. XX wieku, przekonani, że zmiany plam słonecznych są główną przyczyną zmian klimatycznych. Inni naukowcy byli sceptyczni. Niemniej próby powiązania cyklu słonecznego z cyklami klimatycznymi były popularne w latach 20. i 30. XX wieku. Szanowani naukowcy ogłosili korelacje, które, jak twierdzili, są wystarczająco wiarygodne, aby przewidywać. Prędzej czy później każda przepowiednia zawiodła, a temat popadł w złą reputację.
Tymczasem Milutin Milankovitch , opierając się na teorii Jamesa Crolla , poprawił żmudne obliczenia zmieniających się odległości i kątów promieniowania słonecznego, gdy Słońce i Księżyc stopniowo zaburzały orbitę Ziemi. Niektóre obserwacje warw (warstw widocznych w mule pokrywającym dno jezior) zgadzały się z przewidywaniami cyklu Milankovitcha trwającego około 21 000 lat. Jednak większość geologów odrzuciła teorię astronomiczną. Nie mogli bowiem dopasować czasu Milankovitcha do przyjętej sekwencji, która miała tylko cztery epoki lodowcowe, wszystkie znacznie dłuższe niż 21 000 lat.
W 1938 roku Guy Stewart Callendar próbował wskrzesić teorię efektu cieplarnianego Arrheniusa. Callendar przedstawił dowody na to, że zarówno temperatura, jak i CO
2poziom w atmosferze rósł w ciągu ostatniego półwiecza i twierdził, że nowsze pomiary spektroskopowe wykazały, że gaz skutecznie pochłania podczerwień w atmosferze. Niemniej jednak większość opinii naukowych nadal kwestionowała lub ignorowała teorię.
Rosnąca troska, lata 50.-60
Lepsza spektrografia w latach 50. pokazała, że CO
2a linie absorpcji pary wodnej nie pokrywały się całkowicie. Klimatolodzy zdali sobie również sprawę z niewielkiej ilości pary wodnej w górnych warstwach atmosfery. Oba wydarzenia wykazały, że CO
2 efekt cieplarniany nie zostałby przytłoczony przez parę wodną.
W 1955 Hans Suess jest C-14, analizy wykazały, że izotopów CO
2uwolniony z paliw kopalnych nie został natychmiast wchłonięty przez ocean. W 1957 r. lepsze zrozumienie chemii oceanów doprowadziło Rogera Revelle'a do uświadomienia sobie, że warstwa powierzchniowa oceanu ma ograniczoną zdolność do pochłaniania dwutlenku węgla, przewidując również wzrost poziomu CO
2a później udowodnione przez Charlesa Davida Keelinga . Pod koniec lat pięćdziesiątych więcej naukowców argumentowało, że emisje dwutlenku węgla mogą stanowić problem, a niektórzy przewidywali w 1959 roku, że CO
2wzrośnie o 25% do roku 2000, z potencjalnie „radykalnym” skutkami dla klimatu. W stulecie amerykańskiego przemysłu naftowego w 1959 r., zorganizowanym przez American Petroleum Institute i Columbia Graduate School of Business, Edward Teller powiedział: „Obliczono, że wystarczy wzrost temperatury odpowiadający 10-procentowemu wzrostowi dwutlenku węgla. stopić czapę lodową i zatopić Nowy Jork.[...] Obecnie poziom dwutlenku węgla w atmosferze wzrósł o 2 procent w stosunku do normy. do roku 1990, 16 procent, jeśli będziemy kontynuować nasz wykładniczy wzrost wykorzystania paliw czysto konwencjonalnych”. W 1960 Charles David Keeling wykazał, że poziom CO
2w atmosferze faktycznie rosło. Obawy rosły z roku na rok wraz ze wzrostem „ krzywej Keelinga ” atmosferycznego CO
2.
Kolejna wskazówka co do natury zmian klimatycznych pojawiła się w połowie lat 60. z analizy rdzeni głębinowych przeprowadzonej przez Cesare Emiliani i analizy starożytnych koralowców przez Wallace'a Broeckera i współpracowników. Zamiast czterech długich epok lodowcowych znaleźli dużą liczbę krótszych epok w regularnej sekwencji. Wyglądało na to, że czas epok lodowcowych został wyznaczony przez niewielkie przesunięcia orbitalne cykli Milankovitcha . Chociaż sprawa pozostawała kontrowersyjna, niektórzy zaczęli sugerować, że system klimatyczny jest wrażliwy na niewielkie zmiany i można go łatwo przestawić ze stanu stabilnego do innego.
W międzyczasie naukowcy zaczęli używać komputerów do opracowywania bardziej wyrafinowanych wersji obliczeń Arrheniusa. W 1967 roku, wykorzystując zdolność komputerów cyfrowych do numerycznego integrowania krzywych absorpcji, Syukuro Manabe i Richard Wetherald dokonali pierwszych szczegółowych obliczeń efektu cieplarnianego z uwzględnieniem konwekcji („jednowymiarowy model radiacyjno-konwekcyjny Manabe-Wetheralda”). Odkryli, że przy braku nieznanych sprzężeń zwrotnych, takich jak zmiany w chmurach, podwojenie obecnego poziomu dwutlenku węgla spowodowałoby wzrost globalnej temperatury o około 2°C.
W latach sześćdziesiątych zanieczyszczenie aerozolem („smog”) stało się poważnym problemem lokalnym w wielu miastach, a niektórzy naukowcy zaczęli zastanawiać się, czy efekt chłodzenia cząstek stałych może wpłynąć na globalne temperatury. Naukowcy nie byli pewni, czy dominuje chłodzący efekt zanieczyszczeń pyłowych, czy ocieplający efekt emisji gazów cieplarnianych, ale niezależnie od tego, zaczęli podejrzewać, że emisje ludzkie mogą mieć destrukcyjny wpływ na klimat w XXI wieku, jeśli nie wcześniej. W swojej książce 1968 ludności Bomb , Paul R. Ehrlich napisał: „efekt cieplarniany jest teraz wzmocniona przez znacznie zwiększonego poziomu dwutlenku węgla ... [to] jest przeciwdziałać niskiego poziomu generowanych przez chmury kurzu, smug, i inne zanieczyszczenia... W tej chwili nie możemy przewidzieć, jakie będą ogólne wyniki klimatyczne naszego wykorzystania atmosfery jako wysypiska śmieci."
Wysiłki zmierzające do ustanowienia globalnego rekordu temperatury, które rozpoczęły się w 1938 r., zakończyły się w 1963 r., kiedy J. Murray Mitchell przedstawił jedną z pierwszych aktualnych rekonstrukcji temperatury. Jego badania obejmowały dane z ponad 200 stacji meteorologicznych, zebrane przez World Weather Records, które posłużyły do obliczenia średniej temperatury równoleżnikowej. W swojej prezentacji Murray wykazał, że od 1880 r. globalne temperatury stale rosły aż do 1940 r. Potem pojawił się kilkudziesięcioletni trend ochładzania. Prace Murraya przyczyniły się do ogólnej akceptacji możliwego globalnego trendu ochłodzenia .
W 1965 r. przełomowy raport „Restoring the Quality of Our Environment” autorstwa naukowego Komitetu Doradczego prezydenta USA Lyndona B. Johnsona ostrzegał przed szkodliwymi skutkami emisji z paliw kopalnych:
Część pozostająca w atmosferze może mieć znaczący wpływ na klimat; dwutlenek węgla jest prawie przezroczysty dla światła widzialnego, ale jest silnym pochłaniaczem i tylnym promiennikiem promieniowania podczerwonego, szczególnie w zakresie długości fal od 12 do 18 mikronów; w konsekwencji wzrost atmosferycznego dwutlenku węgla może działać, podobnie jak szkło w szklarni, do podniesienia temperatury niższego powietrza.
Komitet wykorzystał ostatnio dostępne rekonstrukcje globalnej temperatury i dane dotyczące dwutlenku węgla od Charlesa Davida Keelinga i współpracowników, aby dojść do swoich wniosków. Zadeklarowali, że wzrost poziomu dwutlenku węgla w atmosferze jest bezpośrednim skutkiem spalania paliw kopalnych. Komitet doszedł do wniosku, że działalność człowieka była wystarczająco duża, aby mieć znaczący, globalny wpływ – poza obszarem, w którym odbywa się działalność. "Człowiek nieświadomie przeprowadza ogromny eksperyment geofizyczny" - napisała komisja.
Nagroda Nobla zwycięzca Glenn Seaborg , przewodniczący Komisji Energii Atomowej USA ostrzegł kryzysu klimatycznego w 1966 roku: „W tym tempie obecnie dodanie dwutlenku węgla do atmosfery (sześć miliardów ton rocznie), w ciągu najbliższych kilku dekad Równowaga cieplna atmosfery może zostać zmieniona na tyle, aby wywołać wyraźne zmiany w klimacie – zmiany, których możemy nie kontrolować, nawet jeśli do tego czasu poczyniliśmy wielkie postępy w naszych programach modyfikacji pogody”.
Badanie przeprowadzone w 1968 roku przez Stanford Research Institute dla American Petroleum Institute odnotowało:
Jeśli temperatura na Ziemi znacznie wzrośnie, można spodziewać się szeregu zdarzeń, w tym topnienia pokrywy lodowej Antarktyki, wzrostu poziomu mórz, ocieplenia oceanów i wzrostu fotosyntezy. [..] Revelle podkreśla, że człowiek jest teraz zaangażowany w rozległy eksperyment geofizyczny ze swoim środowiskiem, ziemią. Niemal pewne jest, że do roku 2000 nastąpią znaczne zmiany temperatury, które mogą spowodować zmiany klimatyczne.
W 1969 roku NATO było pierwszym kandydatem, który zajął się zmianami klimatycznymi na szczeblu międzynarodowym. Zaplanowano wówczas utworzenie centrum badań i inicjatyw organizacji w obszarze obywatelskim, zajmujących się tematami środowiskowymi, takimi jak kwaśne deszcze i efekt cieplarniany . Sugestia prezydenta USA Richarda Nixona nie odniosła sukcesu w administracji kanclerza Niemiec Kurta Georga Kiesingera . Jednak tematy i prace przygotowawcze przeprowadzone przez władze niemieckie nad propozycją NATO nabrały rozmachu międzynarodowego (zob. np. sztokholmska Konferencja Narodów Zjednoczonych w sprawie Środowiska Człowieka 1970), gdy rząd Willy'ego Brandta zaczął je stosować w sferze cywilnej.
Również w 1969 roku Michaił Budyko opublikował teorię dotyczącą sprzężenia zwrotnego lód-albedo , fundamentalnego elementu tego, co dziś znane jest jako amplifikacja arktyczna . W tym samym roku podobny model opublikował William D. Sellers . Oba badania przyciągnęły znaczną uwagę, ponieważ wskazywały na możliwość niekontrolowanego pozytywnego sprzężenia zwrotnego w globalnym systemie klimatycznym.
Naukowcy coraz częściej przewidują ocieplenie, lata 70.
We wczesnych latach siedemdziesiątych dowody na wzrost ilości aerozoli na całym świecie i ochłodzenie serii globalnych temperatur skłoniły Reida Brysona i kilku innych do ostrzeżenia przed możliwością silnego ochłodzenia. Pytania i wątpliwości postawione przez Brysona i innych zapoczątkowały nową falę badań nad czynnikami takiego globalnego ochłodzenia. Tymczasem nowe dowody na to, że czasy epok lodowcowych wyznaczały przewidywalne cykle orbitalne, sugerowały, że klimat będzie się stopniowo ochładzał przez tysiące lat. Kilka paneli naukowych z tego okresu stwierdziło, że potrzebne są dalsze badania, aby ustalić, czy prawdopodobne jest ocieplenie lub ochłodzenie, co wskazuje, że trend w literaturze naukowej nie osiągnął jeszcze konsensusu. Jednak w nadchodzącym stuleciu przegląd literatury naukowej z lat 1965-1979 wykazał 7 artykułów przewidujących ochłodzenie i 44 przewidujących ocieplenie (wiele innych artykułów na temat klimatu nie zawierało żadnych prognoz); artykuły ocieplające były znacznie częściej cytowane w późniejszej literaturze naukowej. Większy nacisk położono na badania nad ociepleniem i gazami cieplarnianymi, przy czym prawie 6 razy więcej badań przewidywało ocieplenie niż przewidywanie ochłodzenia, co sugeruje, że obawy naukowców dotyczyły w dużej mierze ocieplenia, gdy zwrócili swoją uwagę na efekt cieplarniany.
John Sawyer opublikował w 1972 roku studium „ Wytwarzany przez człowieka dwutlenek węgla i efekt cieplarniany” . Podsumował ówczesną wiedzę naukową, antropogeniczne przypisywanie gazów cieplarnianych dwutlenku węgla, dystrybucję i wykładniczy wzrost, które to ustalenia są aktualne do dziś. . Dodatkowo dokładnie przewidział tempo globalnego ocieplenia w latach 1972-2000.
Oczekiwany wzrost emisji CO2 o 25% do końca stulecia odpowiada zatem wzrostowi temperatury na świecie o 0,6°C – ilości nieco większej niż zmiany klimatyczne ostatnich stuleci . – John Sawyer, 1972
Pierwsze zapisy satelitarne zebrane na początku lat 70. pokazały, że pokrywa śnieżna i lodowa na półkuli północnej rośnie, co skłoniło do dalszych badań nad możliwością globalnego ochłodzenia. J. Murray Mitchell zaktualizował swoją rekonstrukcję globalnej temperatury w 1972 roku, która nadal wykazywała ochłodzenie. Jednak naukowcy ustalili, że ochłodzenie obserwowane przez Mitchella nie było zjawiskiem globalnym. Globalne średnie ulegały zmianom, głównie z powodu niezwykle surowych zim, które doświadczyły Azja i niektóre części Ameryki Północnej w 1972 i 1973 roku, ale zmiany te ograniczały się głównie do półkuli północnej. Na półkuli południowej zaobserwowano odwrotny trend. Jednak surowe zimy sprawiły, że kwestia globalnego ochłodzenia stała się przedmiotem zainteresowania opinii publicznej.
Media głównego nurtu w tym czasie przesadzały z ostrzeżeniami mniejszości, która spodziewała się rychłego ochłodzenia. Na przykład w 1975 roku magazyn Newsweek opublikował artykuł zatytułowany „Chłodzący świat”, który ostrzegał przed „złowieszczymi znakami, że wzorce pogodowe na Ziemi zaczęły się zmieniać”. Artykuł opierał się na badaniach dokumentujących wzrost ilości śniegu i lodu w regionach półkuli północnej oraz obawach i twierdzeniach Reida Brysona, że globalne ochłodzenie przez aerozole zdominuje ocieplenie dwutlenku węgla. Artykuł kontynuował, stwierdzając, że dowody na globalne ochłodzenie były tak silne, że meteorolodzy mieli „trudno za tym nadążać”. 23 października 2006 r. Newsweek opublikował aktualizację, w której stwierdził, że „spektakularnie pomylił się co do najbliższej przyszłości”. Niemniej jednak ten i inne podobne artykuły miały długotrwały wpływ na publiczny odbiór nauk o klimacie.
Takie doniesienia medialne zapowiadające nadejście nowej epoki lodowcowej zaowocowały przekonaniem, że jest to konsensus wśród naukowców, mimo że nie znajduje to odzwierciedlenia w literaturze naukowej. Gdy stało się jasne, że opinia naukowa opowiada się za globalnym ociepleniem, opinia publiczna zaczęła wyrażać wątpliwości co do wiarygodności tej nauki. Argument, że naukowcy mylili się co do globalnego ochłodzenia, a więc może mylić się co do globalnego ocieplenia, został nazwany przez autora TIME Bryana Walsha „błędem epoki lodowcowej”.
W pierwszych dwóch „Raportach dla Klubu Rzymskiego” w 1972 i 1974 roku antropogeniczne zmiany klimatu przez CO
2wzrost, jak również przez ciepło odpadowe . O tym ostatnim John Holdren napisał w badaniu cytowanym w pierwszym raporcie: „… że globalne zanieczyszczenie termiczne nie jest naszym najpilniejszym zagrożeniem dla środowiska. Może się jednak okazać najbardziej nieubłaganym, jeśli będziemy mieli szczęście uniknąć całej reszty”. Proste szacunki w skali globalnej, które ostatnio zostały zaktualizowane i potwierdzone przez bardziej wyrafinowane obliczenia modelowe, pokazują zauważalny wkład ciepła odpadowego w globalne ocieplenie po rok 2100, jeśli tempo jego wzrostu nie jest silnie obniżone (poniżej uśrednionego poziomu 2% rocznie, który miał miejsce od 1973 r.).
Zgromadzono dowody na ocieplenie. Do 1975 roku Manabe i Wetherald opracowali trójwymiarowy model globalnego klimatu, który dawał mniej więcej dokładną reprezentację obecnego klimatu. Podwojenie CO
2w atmosferze modelu spowodował wzrost globalnej temperatury o około 2 °C. Kilka innych rodzajów modeli komputerowych dało podobne wyniki: niemożliwe było wykonanie modelu, który dawałby coś przypominającego rzeczywisty klimat i nie miałby wzrostu temperatury, gdy CO
2 koncentracja została zwiększona.
W osobnym opracowaniu analiza rdzeni głębinowych opublikowana w 1976 roku przez Nicholasa Shackletona i współpracowników wykazała, że dominujący wpływ na czas epoki lodowcowej wywodzi się ze zmiany orbity Milankovitcha trwającej 100 000 lat. Było to nieoczekiwane, ponieważ zmiana światła słonecznego w tym cyklu była niewielka. W wyniku podkreślono, że system klimatyczny jest napędzany przez sprzężenia zwrotne, a zatem jest silnie podatny na niewielkie zmiany warunków.
Światowa Konferencja Klimatyczna w 1979 r. (12-23 lutego) Światowej Organizacji Meteorologicznej stwierdziła, że „wydaje się prawdopodobne, że zwiększona ilość dwutlenku węgla w atmosferze może przyczynić się do stopniowego ocieplenia niższych warstw atmosfery, zwłaszcza na wyższych szerokościach geograficznych.... Możliwe, że niektóre skutki na skalę regionalną i globalną mogą być wykrywalne przed końcem tego stulecia i nabrać znaczenia przed połową następnego stulecia”.
W lipcu 1979 roku Narodowa Rada ds. Badań Naukowych Stanów Zjednoczonych opublikowała raport, w którym (częściowo):
Gdy zakłada się, że CO
2zawartość atmosfery jest podwojona i osiągnięta zostaje statystyczna równowaga termiczna, tym bardziej realistyczne wysiłki modelowania przewidują globalne ocieplenie powierzchni od 2 °C do 3,5 °C, z większym wzrostem na dużych szerokościach geograficznych. ...próbowaliśmy, ale nie byliśmy w stanie znaleźć żadnych przeoczonych lub niedocenianych efektów fizycznych, które mogłyby zmniejszyć obecnie szacowane globalne ocieplenie z powodu podwojenia atmosferycznego CO
2 do znikomych proporcji lub całkowicie je odwrócić.
Konsensus zaczyna się kształtować, 1980–1988
Na początku lat 80. lekki trend ochłodzenia od 1945 do 1975 roku ustał. Zanieczyszczenie aerozolami zmniejszyło się w wielu obszarach z powodu przepisów dotyczących ochrony środowiska i zmian w zużyciu paliwa, i stało się jasne, że efekt chłodzenia aerozoli nie wzrośnie znacząco, podczas gdy poziomy dwutlenku węgla będą stopniowo wzrastać.
Hansen i inni opublikowali badanie z 1981 r. Wpływ wzrostu dwutlenku węgla w atmosferze na klimat i zauważyli:
Wykazano, że antropogeniczne ocieplenie dwutlenku węgla powinno wynikać z poziomu hałasu naturalnej zmienności klimatu do końca wieku, a prawdopodobieństwo ocieplenia w latach 80. jest wysokie. Potencjalne skutki dla klimatu w XXI wieku obejmują tworzenie się regionów podatnych na susze w Ameryce Północnej i Azji Środkowej w wyniku przesuwania się stref klimatycznych, erozję pokrywy lodowej Antarktyki Zachodniej, czego konsekwencją jest wzrost poziomu morza na całym świecie oraz otwarcie legendarny Przejście Północno-Zachodnie.
W 1982 r. rdzenie lodowe Grenlandii wywiercone przez Hansa Oeschgera , Williego Dansgaarda i współpracowników ujawniły dramatyczne wahania temperatury na przestrzeni stulecia w odległej przeszłości. Najbardziej widoczne zmiany w ich zapisie odpowiadały gwałtownej oscylacji klimatu młodszego dryasu obserwowanej w zmianach rodzaju pyłku w dnach jezior w całej Europie. Ewidentnie drastyczne zmiany klimatyczne były możliwe w ciągu życia człowieka.
W 1973 James Lovelock spekulował, że chlorofluorowęglowodory (CFC) mogą mieć efekt globalnego ocieplenia. W 1975 roku V. Ramanathan odkrył, że cząsteczka CFC może być 10 000 razy skuteczniejsza w pochłanianiu promieniowania podczerwonego niż cząsteczka dwutlenku węgla, co sprawia, że CFC są potencjalnie ważne pomimo ich bardzo niskich stężeń w atmosferze. Podczas gdy większość wczesnych prac nad CFC skupiała się na ich roli w niszczeniu warstwy ozonowej , do 1985 r. Ramanathan i inni wykazali, że CFC wraz z metanem i innymi gazami śladowymi mogą mieć prawie tak samo istotny wpływ na klimat, jak wzrost CO2.
2. Innymi słowy, globalne ocieplenie nadejdzie dwa razy szybciej niż oczekiwano.
W 1985 r. wspólna konferencja UNEP/WMO/ICSU na temat „Oceny roli dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych w zmianach klimatycznych i powiązanych skutkach” doszła do wniosku, że gazy cieplarniane „spowodują” znaczącego ocieplenia w następnym stuleciu i że niektóre ocieplenie jest nieuniknione.
Tymczasem rdzenie lodowe wywiercone przez zespół francusko-sowiecki na stacji Wostok na Antarktydzie wykazały, że CO
2a temperatura rosła i spadała w szerokich wahaniach przez minione epoki lodowcowe. To potwierdziło CO
2-zależność temperatur w sposób całkowicie niezależny od komputerowych modeli klimatu, silnie wzmacniając wyłaniający się konsensus naukowy. Odkrycia wskazały również na silne biologiczne i geochemiczne sprzężenia zwrotne.
W czerwcu 1988 r. James E. Hansen dokonał jednej z pierwszych ocen, że spowodowane przez człowieka ocieplenie już w wymierny sposób wpłynęło na globalny klimat. Niedługo potem „ Światowa konferencja w sprawie zmieniającej się atmosfery: Implikacje dla globalnego bezpieczeństwa ” zgromadziła w Toronto setki naukowców i nie tylko . Doszli do wniosku, że zmiany w atmosferze spowodowane zanieczyszczeniem przez człowieka „stanowią poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa międzynarodowego i już mają szkodliwe konsekwencje w wielu częściach globu” i oświadczyli, że do 2005 r. świat będzie dobrze radził sobie, aby zwiększyć swoje emisje. około 20% poniżej poziomu z 1988 roku.
Lata 80. przyniosły ważne przełomy w odniesieniu do globalnych wyzwań środowiskowych. Zubożenie warstwy ozonowej zostało złagodzone przez Konwencję Wiedeńską (1985) i Protokół Montrealski (1987). Kwaśne deszcze regulowano głównie na szczeblu krajowym i regionalnym.
Okres współczesny: 1988 do chwili obecnej
W 1988 WMO przy wsparciu UNEP utworzyła Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu . IPCC kontynuuje swoją pracę do dnia dzisiejszego i wydaje serię raportów oceniających i raportów uzupełniających, które opisują stan wiedzy naukowej w czasie przygotowywania każdego raportu. Rozwój naukowy w tym okresie jest podsumowywany mniej więcej raz na pięć do sześciu lat w Raportach Oceniających IPCC, które zostały opublikowane w 1990 ( Pierwszy Raport Oceniający ), 1995 ( Drugi Raport Oceniający ), 2001 ( Trzeci Raport Oceniający ), 2007 ( Czwarty Raport Oceniający ). oraz 2013/2014 ( piąte sprawozdanie z oceny ).
Od lat 90. badania nad zmianami klimatu rozszerzyły się i rozwinęły, łącząc wiele dziedzin, takich jak nauki o atmosferze, modelowanie numeryczne, nauki behawioralne, geologia i ekonomia czy bezpieczeństwo .
Odkrycie innych czynników zmieniających klimat
Metan : W 1859 John Tyndall ustalił, że gaz węglowy , mieszanina metanu i innych gazów, silnie pochłania promieniowanie podczerwone. Metan został następnie wykryty w atmosferze w 1948 r., a w latach 80. naukowcy zdali sobie sprawę, że emisje ludzkie mają znaczny wpływ.
Chlorofluorowęglowodór : W 1973 r. brytyjski naukowiec James Lovelock spekulował, że chlorofluorowęglowodory (CFC) mogą mieć efekt globalnego ocieplenia. W 1975 roku V. Ramanathan odkrył, że cząsteczka CFC może być 10 000 razy skuteczniejsza w pochłanianiu promieniowania podczerwonego niż cząsteczka dwutlenku węgla, co sprawia, że CFC są potencjalnie ważne pomimo ich bardzo niskich stężeń w atmosferze. Podczas gdy większość wczesnych prac nad CFC skupiała się na ich roli w niszczeniu warstwy ozonowej , do 1985 r. naukowcy doszli do wniosku, że CFC wraz z metanem i innymi gazami śladowymi mogą mieć prawie tak samo istotny wpływ na klimat jak wzrost CO 2 .
Zobacz też
Bibliografia
Zewnętrzne linki
- Artykuł Josepha Fouriera z 1827 r., Memoire sur les temperature du globe terrestre et des espaces planetaires , po francusku i angielsku, z adnotacjami Williama Connolleya
- Artykuł Svante Arrheniusa z kwietnia 1896 r. O wpływie kwasu węglowego w powietrzu na temperaturę gruntu
- James R. Fleming, wyd. Zmiany klimatyczne i antropogeniczne ocieplenie szklarni: wybór kluczowych artykułów, 1824-1995, z esejami interpretacyjnymi
- Kamienie milowe zmian klimatu: oś czasu