RmNldpDAP3eNA1

Na zdjęciu manifestacja w Melbourne w Australii w obronie klimatu. Manifestanci domagają się większej dbałości od polityków o klimat na Ziemi i doprowadzenie do zmniejszenia emisji dwutlenku węgla. Na zdjęciu wielki, kolorowy tłum ludzi maszerujący ulicą. Ludzie trzymają transparenty.

1. Zmiany klimatu

Klimat na Ziemi jest konsekwencją wzajemnego oddziaływania wielu czynników o różnej naturze. W kosmosie zmienia się miejsce Układu Słonecznego w Galaktyce. Stosunkowo niewiele, ale zmienia się także kształt ziemskiej orbity oraz nachylenie osi Ziemi do płaszczyzny ekliptyki. Promieniowanie słoneczne też podlega wahaniom. To wszystko powoduje, że zmienia się dawka promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi.
W skali planety zmianom ulega położenie i wielkość kontynentów, co z kolei wpływa na przebieg prądów morskich. Wskutek ruchów tektonicznych kontynenty podnoszą się lub obniżają, piętrzą się łańcuchy górskie. Dodatkowo wulkany wyrzucają do atmosfery wielkie ilości gazów i pyłów.
Niestałe natężenie tych procesów cały czas w dynamiczny sposób kształtowało klimat na Ziemi i od zawsze podlegał on ciągłym zmianom.

Rbs38hdgGUu3k1

Na ilustracji wykres liniowy obrazujący wahania temperatury w przeszłości geologicznej. Oś pionowa oznaczona od 3 na dole poprzez 0 do -4 na górze, co jeden. Oznacza proporcje izotopów tlenu-18 do tlenu-16. Górne wartości ujemne oznaczają ciepło, a dolne wartości dodatnie oznaczają zimno. Na osi poziomej oznaczone lata przeszłości geologicznej w milionach Nad osią nazwy jednostek geochronologicznych – prekambr, paleozoik, mezozoik, kenozoik. Dwie linie wykresu, czerwona i zielona. Linia zielona poszarpana, wysokie wzrosty, duże spadki, duża amplituda – obrazuje zmiany krótkotrwałe. Linia czerwona, łagodna – obrazuje zmiany długotrwałe. W okresach, gdy linie pokazują wahania w dół na Ziemi występowały wielkie zlodowacenia.

Im bliżej współczesności, tym mamy dokładniejsze dane. Wiemy dzięki nim, że zmiany klimatyczne zachodzą do dzisiaj. Najwyraźniej widać wzrost temperatury powietrza. Temu faktowi nikt nie zaprzecza.

R1UxmN61v8Kxv1

Na ilustracji wykres liniowy obrazujący wahania temperatury w ostatnim tysiącleciu. Na osi poziomej oznaczone lata od roku 900 do roku 2000, co 100 lat. Pionowa oś podzielona na dwie części: górna część oznacza ciepło, dolna zimna. Rozdziela je przerywana linia, która poprowadzona jest przez cały wykres równolegle do osi poziomej. Czerwona linia w latach 100–1400 unosi się nad linią przerywaną i opisana jest w szczycie tego okresu: „średniowieczny okres ciepła”. W latach 1400–1900 linia przebiega pod linia przerywaną i w okresie, kiedy jest najniżej opisana jest: „mała epoka lodowcowa”. W okresie 1900–2000 linia unosi się nad linią przerywana.

ROoRe8LPIU2Hb1

Na ilustracji wykres liniowy. Wykres pokazuje odchylenia od średniej temperatury powietrza na Ziemi z lat 1979–1998. Pokazane są odchylenia od tysiąc osiemset osiemdziesiątego roku do dwa tysiące dziesiątego roku. Niebieską linią oznaczono pomiary naziemne. Czerwoną linią oznaczono pomiary satelitarne od roku tysiąc dziewięćset osiemdziesiątego. Przebieg obu linii od miejsca gdzie występują obydwie jest zbliżony. Mniej więcej do roku 1990 odchylenia są ujemne i wahają się od -0,6°C w latach 1880–1920 do 0°C w okolicach roku 1990, potem maja wartości dodatnie do ponad +0,4°C w roku 2010.

2. Efekt cieplarniany

Obliczenia wskazują, że gdyby temperatura powietrza na Ziemi zależała wyłącznie od dawki promieniowania słonecznego, średnia temperatura byłaby o około 33°C niższa, niż jest obecnie. Jest inaczej ze względu na skład atmosfery i właściwości niektórych gazów, które ją budują: pary wodnej, dwutlenku węgla (${\text{CO}}_{\text{2}}$), ponadto metanu (${\text{CH}}_{\text{4}}$), tlenku azotu (${\text{N}}_{\text{2}}\text{O}$), freonów (CFC) i innych. Nazywamy je cieplarnianymi, a samo zjawisko zablokowania przez nie wypromieniowywania dochodzącej ze Słońca i odbijanej przez Ziemię energii – efektem cieplarnianym. Jest to zjawisko całkowicie naturalne.

Większa część emitowanego przez Słońce promieniowania krótkofalowego przechodzi przez atmosferę, ogrzewając powierzchnię Ziemi, a ta emituje ciepło w postaci promieniowania długofalowego. Gazy cieplarniane tego promieniowania nie przepuszczają, więc energia termiczna kumuluje się w atmosferze, podnosząc jej temperaturę.
Wyniki badań składu atmosfery pokazują, że w ostatnich kilkudziesięciu latach wyraźnie wzrosły stężenia ${\text{CO}}_{\text{2}}$, ${\text{CH}}_{\text{4}}$, ${\text{N}}_{\text{2}}\text{O}$ i freonów.

Rd2mhcxCHKWqm1

Na ilustracji schemat efektu cieplarnianego. Powierzchnia kuli ziemskiej, atmosfera, słońce, w dolnej części atmosfery gazy cieplarniane. Schematycznie narysowane padające promienie słoneczne oraz promieniowanie odbite i wypromieniowane ciepło. Większość promieniowania słonecznego przenika przez atmosferę i dociera do powierzchni Ziemi. Część odbija się od atmosfery i powierzchni Ziemi, a potem rozprasza w przestrzeni pozaziemskiej. Nagrzana powierzchnia Ziemi wypromieniowuje ciepło z powrotem do atmosfery. Niewielka część ciepła wypromieniowanego przez powierzchnię Ziemi przenika przez atmosferę i rozprasza się w kosmosie. Większość ciepła wypromieniowanego przez powierzchnię Ziemi nie może przeniknąć przez gazy cieplarniane i pozostaje w atmosferze.

R1ORUKnK8AX791

Na ilustracji cztery wykresy liniowe, zmiany stężenia gazów cieplarnianych. Dwutlenek węgla, podtlenek azotu, metan – stężenie rośnie w latach tysiąc dziewięćset osiemdziesiąt – dwa tysiące piętnaście. Na ostatnim wykresie przedstawiono freony, cztery różne związki używane gównie jako ciecze chłodnicze. Dwa z nich wykazują tendencję rosnącą, a dwa malejącą.

Z zestawienia wykresów widać wyraźnie współwystępowanie wzrostu temperatury powietrza na Ziemi ze wzrostem stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze. Stąd większość naukowców wyciągnęła wniosek o współodpowiedzialności człowieka za wzmocnienie efektu cieplarnianego.

Głównym źródłem antropogenicznego dwutlenku węgla jest spalanie paliw kopalnych w elektrowniach, w procesach produkcyjnych, w środkach transportu i przy ogrzewaniu domów. Metan pochodzi głównie z rolnictwa – jest produktem procesu trawienia celulozy przez zwierzęta. Sporo go powstaje z rozkładającej się materii organicznej na przykład na polach ryżowych lub wysypiskach śmieci. Swoją część dokłada przemysł paliwowy. Związki azotu trafiają do gleby jako nawozy, a z niej dostają się do atmosfery, gdy nie zostaną wykorzystane przez rośliny. Innym ich źródłem są odchody zwierząt.

3. Działania zapobiegawcze

Działania przeciwko zwiększonemu efektowi cieplarnianemu odbywają się na kilku poziomach.
Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC) powstał już w 1988 roku z inicjatywy dwóch agend ONZ: Światowej Organizacji Meteorologicznej i Programu Środowiskowego ONZ. Zespół ten zbiera naukowe informacje o współczesnych zmianach klimatu opracowywane na podstawie badań naukowców i wolontariuszy z całego świata. Efektem pracy są publikowane co kilka lat obszerne raporty.

R1xqIAku5CHvP1

Na zdjęciu zrzut ekranowy ze strony głównej portalu www.cimatechange2013.org, z prawej strony okładka Piątego Raportu IPCC opublikowanego przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu. Na okładce zdjęcie fragmentu powierzchni kuli ziemskiej, w tle chmury.

Protokół z Kioto to umowna nazwa międzynarodowego porozumienia przeciwdziałającego globalnemu ociepleniu. Choć podpisano go w 1997 roku, w życie wszedł w 2005 i wygasł w 2012. W tym samym roku podpisano jednak jego przedłużenie do 2020 roku. Państwa‑sygnatariusze zobowiązały się do redukcji emisji gazów cieplarnianych.
Protokół jest krytykowany za nieefektywność. Największy emitent – Stany Zjednoczone – nie ratyfikował protokołu, a inni, np. Chiny i Indie, nawet zwiększyli emisję. Mimo tego protokół pozostaje jedynym dokumentem tego typu w skali globalnej.

W Unii Europejskiej w 2007 roku przyjęto strategię Europa 2020, której podstawą był program 20 20 20: zmniejszenie emisji ${\text{CO}}_{\text{2}}$ o 20% w porównaniu z poziomem z 1990 roku, zwiększenie udziału energii odnawialnej do 20% oraz zwiększenie efektywności energetycznej o 20%. Bardziej ambitne są jednak nowe cele dla państw członkowskich wyznaczone w latach 2014‑2018 w ramach polityki klimatyczno‑energetycznej do roku 2030. Zakładają one: ograniczenie o co najmniej 40% emisji gazów cieplarnianych (w stosunku do poziomu z 1990 r.), zwiększenie do co najmniej 32% udziału energii ze źródeł odnawialnych w całkowitym zużyciu energii i zwiększenie o co najmniej 32,5% efektywności energetycznej.

W wielu krajach świata prowadzi się akcje edukacyjne mające uświadomić społeczeństwu konieczność i racjonalność indywidualnych działań na rzecz zapobiegania wzrostowi globalnego ocieplenia. Zmiany wprowadzone przez jedną osobę czy jedno gospodarstwo domowe mają znikomy wpływ, ale w skali państwa będą to wielkości znaczące, jeśli potrwają wiele lat.

Działania obejmują na przykład odłączanie od prądu nieużywanych ładowarek telefonicznych czy niepozostawianie urządzeń w trybie stand‑by. Zaleca się zwiększenie temperatury w lodówce i zmniejszenie jej w domu. Zachęca się do korzystania z oszczędzających energię technologii, np. pokrywania budynków skuteczną izolacją cieplną. Korzystanie z roweru lub komunikacji zbiorowej zamiast samochodu jest również jednym z działań zapobiegawczych. Kupowanie lokalnych produktów ogranicza transport i emisję spalin, w tym dwutlenku węgla i tlenku azotu. Segregowanie śmieci, używanie zwrotnych opakowań ogranicza wielkość produkcji, a tym samym ilość wykorzystywanej energii.
Bardzo ważne jest przyjęcie tego typu zasad postępowania przez ludzi za swoje i zachęcanie innych do ich przyjęcia. Popularyzując takie działania, organizacje pozarządowe mogą wpływać na osoby podejmujące decyzje, co może z czasem doprowadzić do tego, że niektóre rozwiązania nabiorą mocy prawnej, również na poziomie międzynarodowym.

R19GUX0AFC8591

Na zdjęciu znak drogowy. Napis zaparkuj i pojedź. Litera pe i autobus. W tle droga i las.

Podsumowanie

• Klimat podlega ciągłym zmianom.

• Efekt cieplarniany jest zjawiskiem naturalnym.

• Większość ekspertów uznaje odpowiedzialność człowieka za współczesne wzmocnienie efektu cieplarnianego.

• Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu, Protokół z Kioto, Program 20‑20‑20 to elementy strategii przeciwdziałających wzmocnieniu efektu cieplarnianego.

• Indywidualne działania w masowej skali też mogą być efektywne w przeciwdziałaniu wzmocnieniu efektu cieplarnianego.

Zadania