ภาวะเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศของโลกของเราเกิดจากการที่การไหลของพลังงานในช่วงอินฟราเรดของสเปกตรัมที่เพิ่มขึ้นจากพื้นผิวโลกถูกดูดซับโดยโมเลกุลของก๊าซในชั้นบรรยากาศและแผ่กลับเข้าไปใน ด้านที่แตกต่างกันส่งผลให้พลังงานครึ่งหนึ่งที่ถูกดูดซับโดยโมเลกุลก๊าซเรือนกระจกกลับคืนสู่พื้นผิวโลก ส่งผลให้โลกอุ่นขึ้น ก็ควรสังเกตว่า ภาวะเรือนกระจก- มันเป็นเรื่องธรรมชาติ ปรากฏการณ์บรรยากาศ(รูปที่ 5) หากไม่มีปรากฏการณ์เรือนกระจกบนโลกเลย อุณหภูมิเฉลี่ยบนโลกของเราก็จะอยู่ที่ประมาณ -21°C แต่เนื่องจากก๊าซเรือนกระจก อุณหภูมิจึงอยู่ที่ +14°C ดังนั้นตามหลักทฤษฎีแล้ว กิจกรรมของมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสู่ชั้นบรรยากาศของโลกควรนำไปสู่การให้ความร้อนแก่โลกมากขึ้น หลัก ก๊าซเรือนกระจกตามลำดับผลกระทบโดยประมาณต่อสมดุลความร้อนของโลก ได้แก่ ไอน้ำ (36-70%) คาร์บอนไดออกไซด์ (9-26%) มีเทน (4-9%) ฮาโลคาร์บอน ไนตริกออกไซด์

ข้าว.

โรงไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหิน ปล่องไฟของโรงงาน ไอเสียรถยนต์ และแหล่งกำเนิดมลพิษอื่นๆ ที่มนุษย์สร้างขึ้น ปล่อยก๊าซเรือนกระจกรวมกันประมาณ 22 พันล้านตันสู่ชั้นบรรยากาศ คาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ต่อปี การเลี้ยงปศุสัตว์ การใช้ปุ๋ย การเผาไหม้ถ่านหิน และแหล่งอื่นๆ ผลิตมีเทนประมาณ 250 ล้านตันต่อปี ประมาณครึ่งหนึ่งของก๊าซเรือนกระจกทั้งหมดที่มนุษย์ปล่อยออกมายังคงอยู่ในชั้นบรรยากาศ ประมาณสามในสี่ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมามีสาเหตุมาจากการใช้น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน (รูปที่ 6) ส่วนที่เหลือส่วนใหญ่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของภูมิประเทศ โดยส่วนใหญ่เป็นการตัดไม้ทำลายป่า

ข้าว.

ไอน้ำ- ก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญที่สุดในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม ไอน้ำยังเกี่ยวข้องกับกระบวนการอื่นๆ มากมาย ซึ่งทำให้บทบาทของไอน้ำไม่ชัดเจนในสภาวะต่างๆ

ประการแรก ในระหว่างการระเหยออกจากพื้นผิวโลกและการควบแน่นในชั้นบรรยากาศเพิ่มเติม ความร้อนมากถึง 40% ที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศจะถูกถ่ายโอนไปยังชั้นล่างของบรรยากาศ (โทรโพสเฟียร์) เนื่องจากการพาความร้อน ดังนั้นเมื่อไอน้ำระเหย อุณหภูมิพื้นผิวจะลดลงเล็กน้อย แต่ความร้อนที่ปล่อยออกมาเนื่องจากการควบแน่นในชั้นบรรยากาศจะทำให้บรรยากาศอุ่นขึ้น และต่อมาก็ทำให้พื้นผิวโลกอุ่นขึ้นด้วย

แต่หลังจากการควบแน่นของไอน้ำจะเกิดหยดน้ำหรือผลึกน้ำแข็งซึ่งมีส่วนร่วมในกระบวนการกระเจิงอย่างเข้มข้น แสงแดด, ส่วนสะท้อน พลังงานแสงอาทิตย์กลับสู่อวกาศ เมฆ ซึ่งเป็นเพียงการสะสมของหยดและคริสตัลเหล่านี้ เพิ่มส่วนแบ่งของพลังงานแสงอาทิตย์ (อัลเบโด้) ที่สะท้อนจากชั้นบรรยากาศกลับคืนสู่อวกาศ (จากนั้นฝนจากเมฆก็ตกลงมาในรูปของหิมะ ทำให้อัลเบโด้ของพื้นผิวเพิ่มขึ้น ).

อย่างไรก็ตาม ไอน้ำแม้จะควบแน่นเป็นหยดและคริสตัล ยังคงมีแถบดูดกลืนแสงที่ทรงพลังในย่านอินฟราเรดของสเปกตรัม ซึ่งหมายความว่าบทบาทของเมฆกลุ่มเดียวกันนั้นยังไม่ชัดเจน ความเป็นคู่นี้สามารถสังเกตได้ชัดเจนเป็นพิเศษในกรณีที่รุนแรงดังต่อไปนี้ - เมื่อท้องฟ้าถูกปกคลุมไปด้วยเมฆในฤดูร้อนที่มีแสงแดดสดใส อุณหภูมิพื้นผิวจะลดลง และหากสิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นในคืนฤดูหนาว อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน ผลลัพธ์สุดท้ายยังได้รับอิทธิพลจากตำแหน่งของเมฆด้วย - ที่ระดับความสูงต่ำ เมฆหนาจะสะท้อนพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมาก และความสมดุลสามารถอยู่ใน ในกรณีนี้เพื่อสนับสนุนผลต้านภาวะเรือนกระจก แต่ที่ระดับความสูง เมฆเซอร์รัสบางๆ ส่งพลังงานแสงอาทิตย์ลงไปได้ค่อนข้างมาก แต่แม้แต่เมฆบางๆ ก็เป็นอุปสรรคที่แทบจะผ่านไม่ได้ รังสีอินฟราเรดและที่นี่เราสามารถพูดถึงความเด่นของปรากฏการณ์เรือนกระจกได้

คุณสมบัติอีกประการหนึ่งของไอน้ำ - บรรยากาศชื้นในระดับหนึ่งมีส่วนช่วยในการจับตัวของก๊าซเรือนกระจกอีกชนิดหนึ่ง - คาร์บอนไดออกไซด์และการถ่ายโอนโดยสายฝนไปยังพื้นผิวโลกซึ่งเป็นผลมาจากกระบวนการเพิ่มเติมที่สามารถนำไปใช้ในการก่อตัวได้ ของคาร์บอเนตและแร่ธาตุที่ติดไฟได้

กิจกรรมของมนุษย์มีผลโดยตรงต่อปริมาณไอน้ำในชั้นบรรยากาศที่อ่อนแอมาก - เพียงเพราะการเพิ่มขึ้นของพื้นที่ชลประทานการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่หนองน้ำและการทำงานของพลังงานซึ่งไม่สำคัญกับ พื้นหลังของการระเหยจากผิวน้ำทั้งหมดของโลกและภูเขาไฟ ด้วยเหตุนี้จึงมักให้ความสนใจเพียงเล็กน้อยเมื่อคำนึงถึงปัญหาภาวะเรือนกระจก

อย่างไรก็ตาม ผลกระทบทางอ้อมต่อปริมาณไอน้ำอาจมีขนาดใหญ่มากเนื่องจาก ข้อเสนอแนะระหว่างไอน้ำในชั้นบรรยากาศกับภาวะโลกร้อนที่เกิดจากก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ซึ่งเราจะมาดูกันในตอนนี้

เป็นที่ทราบกันว่าเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น การระเหยของไอน้ำก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน และทุกๆ 10 °C ปริมาณไอน้ำในอากาศที่เป็นไปได้จะเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่า ตัวอย่างเช่น ที่อุณหภูมิ 0 °C ความดันไออิ่มตัวจะอยู่ที่ประมาณ 6 MB ที่ +10 °C - 12 MB และที่ +20 °C - 23 MB

จะเห็นได้ว่าปริมาณไอน้ำขึ้นอยู่กับอุณหภูมิอย่างมากและเมื่อมันลดลงด้วยเหตุผลบางประการ ประการแรก ภาวะเรือนกระจกของไอน้ำเองก็ลดลง (เนื่องจากปริมาณที่ลดลง) และประการที่สอง การควบแน่นของไอน้ำเกิดขึ้น ซึ่งแน่นอนว่ายับยั้งการลดลงของอุณหภูมิอย่างรุนแรงเนื่องจากการปลดปล่อยความร้อนจากการควบแน่น แต่หลังจากการควบแน่น การสะท้อนของพลังงานแสงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้นทั้งในชั้นบรรยากาศ (การกระเจิงบนหยดและผลึกน้ำแข็ง) และบนพื้นผิว (หิมะ) ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิลดลงอีก

เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ปริมาณไอน้ำในบรรยากาศจะเพิ่มขึ้น ภาวะเรือนกระจกจะเพิ่มขึ้น ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิเริ่มเพิ่มขึ้นรุนแรงขึ้น โดยหลักการแล้ว ความขุ่นมัวก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน (ไอน้ำเข้าสู่พื้นที่ที่ค่อนข้างเย็นมากขึ้น) แต่ก็อ่อนแอมาก - ตามข้อมูลของ I. Mokhov ประมาณ 0.4% ต่อระดับของภาวะโลกร้อน ซึ่งไม่สามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อการเพิ่มขึ้นของการสะท้อนของพลังงานแสงอาทิตย์

คาร์บอนไดออกไซด์- มีส่วนทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกมากเป็นอันดับสองในปัจจุบัน ไม่แข็งตัวเมื่ออุณหภูมิลดลง และยังคงสร้างปรากฏการณ์เรือนกระจกต่อไปแม้ในระดับสูงสุด อุณหภูมิต่ำเป็นไปได้ภายใต้สภาวะภาคพื้นดิน อาจเป็นเพราะการสะสมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศอย่างค่อยเป็นค่อยไปอันเป็นผลมาจากการระเบิดของภูเขาไฟที่ทำให้โลกสามารถโผล่ออกมาจากสภาวะน้ำแข็งอันทรงพลังได้ (เมื่อแม้แต่เส้นศูนย์สูตรก็ถูกปกคลุมไปด้วยชั้นน้ำแข็งหนา) ซึ่งตกลงไปที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของโปรเทโรโซอิก

คาร์บอนไดออกไซด์เกี่ยวข้องกับวัฏจักรคาร์บอนที่ทรงพลังในระบบธรณีภาค-ไฮโดรสเฟียร์-บรรยากาศ และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลกมีความเกี่ยวข้องหลักกับการเปลี่ยนแปลงสมดุลของการเข้าสู่และการกำจัดออกจากชั้นบรรยากาศ

เนื่องจากความสามารถในการละลายของคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำได้ค่อนข้างสูง ปริมาณของคาร์บอนไดออกไซด์ในไฮโดรสเฟียร์ (โดยหลักๆ คือในมหาสมุทร) ขณะนี้จึงมีค่าเป็น 4x104 Gt (กิกะตัน) ของคาร์บอน (จากนี้ไป เราจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับ CO2 ในรูปของคาร์บอน) รวมถึงชั้นลึกด้วย (Putvinsky, 1998) ปัจจุบันบรรยากาศประกอบด้วยคาร์บอนประมาณ 7.5x102 Gt (Alekseev et al., 1999) ปริมาณ CO2 ในบรรยากาศไม่ได้ต่ำเสมอไป ตัวอย่างเช่น ใน Archean (ประมาณ 3.5 พันล้านปีก่อน) บรรยากาศประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์เกือบ 85-90% โดยมีนัยสำคัญ ความดันสูงขึ้นและอุณหภูมิ (Sorokhtin, Ushakov, 1997) อย่างไรก็ตาม การจัดหาน้ำจำนวนมากสู่พื้นผิวโลกอันเป็นผลมาจากการลดก๊าซภายในรวมถึงการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิต ทำให้มั่นใจได้ถึงการยึดเกาะของชั้นบรรยากาศเกือบทั้งหมดและส่วนสำคัญของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายในน้ำในรูปแบบ ของคาร์บอเนต (คาร์บอนประมาณ 5.5x107 Gt ถูกเก็บไว้ในเปลือกโลก (รายงาน IPCC, 2000)) นอกจากนี้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ก็เริ่มถูกเปลี่ยนโดยสิ่งมีชีวิตให้เป็น รูปทรงต่างๆแร่ธาตุที่ติดไฟได้ นอกจากนี้การจับตัวของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์บางส่วนยังเกิดขึ้นเนื่องจากการสะสมของชีวมวลปริมาณสำรองคาร์บอนทั้งหมดซึ่งเทียบได้กับปริมาณสำรองในชั้นบรรยากาศและเมื่อคำนึงถึงดินแล้วจะสูงกว่าหลายเท่า

อย่างไรก็ตาม เราสนใจกระแสที่จ่ายก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศและกำจัดมันออกจากบรรยากาศเป็นหลัก ขณะนี้ เปลือกโลกให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไหลเข้าสู่ชั้นบรรยากาศเพียงเล็กน้อยเท่านั้น โดยหลักแล้วเกิดจากการปะทุของภูเขาไฟ - ประมาณ 0.1 Gt ของคาร์บอนต่อปี (Putvinsky, 1998) มีการสังเกตกระแสน้ำขนาดใหญ่อย่างมีนัยสำคัญในมหาสมุทร (รวมถึงสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ที่นั่น) - บรรยากาศและสิ่งมีชีวิตบนบก - ระบบบรรยากาศ คาร์บอนประมาณ 92 Gt ไหลลงสู่มหาสมุทรทุกปีจากชั้นบรรยากาศ และ 90 Gt กลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศ (Putvinsky, 1998) ดังนั้น มหาสมุทรจึงกำจัดคาร์บอนประมาณ 2 Gt ออกจากชั้นบรรยากาศทุกปี ในเวลาเดียวกัน ในระหว่างกระบวนการหายใจและการสลายตัวของสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วบนโลก คาร์บอนประมาณ 100 Gt ต่อปีจะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง พืชพรรณบนบกยังกำจัดคาร์บอนประมาณ 100 Gt ออกจากชั้นบรรยากาศด้วย (Putvinsky, 1998). ดังที่เราเห็น กลไกการรับและกำจัดคาร์บอนออกจากบรรยากาศค่อนข้างสมดุล โดยให้การไหลที่เท่ากันโดยประมาณ กิจกรรมของมนุษย์ยุคใหม่รวมถึงกลไกนี้ที่เพิ่มปริมาณการไหลของคาร์บอนสู่ชั้นบรรยากาศอันเนื่องมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล (น้ำมัน ก๊าซ ถ่านหิน ฯลฯ) - ตามข้อมูล เช่น ในช่วงปี 1989-99 เฉลี่ยประมาณ 6.3 Gt ต่อปี นอกจากนี้ การไหลของคาร์บอนสู่ชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นเนื่องจากการตัดไม้ทำลายป่าและการเผาไหม้ป่าบางส่วน - สูงถึง 1.7 Gt ต่อปี (รายงาน IPCC, 2000) ในขณะที่การเพิ่มขึ้นของชีวมวลที่มีส่วนช่วยในการดูดซับ CO2 เพียงประมาณ 0.2 Gt ต่อปี แทนที่จะเป็นเกือบ 2 Gt ต่อปี แม้จะคำนึงถึงความเป็นไปได้ที่มหาสมุทรจะดูดซับคาร์บอนเพิ่มเติมประมาณ 2 Gt แต่ยังคงมีการไหลเพิ่มเติมที่มีนัยสำคัญพอสมควร (ปัจจุบันประมาณ 6 Gt ต่อปี) ทำให้ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้น นอกจากนี้การดูดซึมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในมหาสมุทรอาจลดลงในอนาคตอันใกล้นี้และแม้กระทั่งกระบวนการย้อนกลับก็เป็นไปได้ - การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากมหาสมุทรโลก นี่เป็นเพราะความสามารถในการละลายของคาร์บอนไดออกไซด์ลดลงเมื่ออุณหภูมิของน้ำเพิ่มขึ้น - ตัวอย่างเช่น เมื่ออุณหภูมิของน้ำเพิ่มขึ้นจากเพียง 5 เป็น 10 ° C ค่าสัมประสิทธิ์การละลายของคาร์บอนไดออกไซด์ในนั้นจะลดลงจากประมาณ 1.4 เป็น 1.2

ดังนั้นการไหลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่ชั้นบรรยากาศจึงเกิดจาก กิจกรรมทางเศรษฐกิจมีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับกระแสธรรมชาติบางชนิด แต่การขาดการชดเชยทำให้เกิดการสะสมของ CO2 ในชั้นบรรยากาศอย่างค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งทำลายสมดุลของอินพุตและเอาต์พุต CO2 ที่พัฒนาขึ้นมาเป็นเวลาหลายพันล้านปีของวิวัฒนาการของโลกและสิ่งมีชีวิตบน มัน.

ข้อเท็จจริงมากมายจากอดีตทางธรณีวิทยาและประวัติศาสตร์บ่งบอกถึงความเชื่อมโยงระหว่างการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและความผันผวนของก๊าซเรือนกระจก ในช่วง 4 ถึง 3.5 พันล้านปีก่อน ความสว่างของดวงอาทิตย์น้อยกว่าปัจจุบันประมาณ 30% อย่างไรก็ตาม แม้ภายใต้รังสีของดวงอาทิตย์อายุน้อยที่ "ซีด" สิ่งมีชีวิตก็พัฒนาบนโลกและหินตะกอนก็ก่อตัวขึ้น: ตาม อย่างน้อยส่วนหนึ่งของพื้นผิวโลกมีอุณหภูมิสูงกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำ นักวิทยาศาสตร์บางคนแนะนำว่าในเวลานั้นชั้นบรรยากาศของโลกมีแกนมากกว่า 1,000 เท่า คาร์บอนไดออกไซด์กว่าตอนนี้ และสิ่งนี้ชดเชยการขาดพลังงานแสงอาทิตย์ เนื่องจากความร้อนที่ปล่อยออกมาจากโลกยังคงอยู่ในชั้นบรรยากาศมากขึ้น ภาวะเรือนกระจกที่เพิ่มขึ้นอาจเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้สภาพอากาศอบอุ่นเป็นพิเศษในช่วงปลายยุคมีโซโซอิก (ยุคของไดโนเสาร์) จากการวิเคราะห์ซากฟอสซิล โลกในเวลานั้นมีอุณหภูมิอุ่นกว่าปัจจุบันประมาณ 10-15 องศา ควรสังเกตว่าเมื่อ 100 ล้านปีก่อนและก่อนหน้านี้ ทวีปต่างๆ ครอบครองตำแหน่งที่แตกต่างจากในยุคของเรา และการไหลเวียนของมหาสมุทรก็แตกต่างกันเช่นกัน ดังนั้นการถ่ายเทความร้อนจากเขตร้อนไปยังบริเวณขั้วโลกจึงอาจมากกว่านั้น อย่างไรก็ตาม การคำนวณของเอริค เจ. บาร์รอน ซึ่งขณะนี้อยู่ที่มหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย และนักวิจัยคนอื่นๆ ระบุว่าภูมิศาสตร์ยุคดึกดำบรรพ์สามารถอธิบายภาวะโลกร้อนของมีโซโซอิกได้ไม่เกินครึ่งหนึ่ง ส่วนที่เหลือของภาวะโลกร้อนสามารถอธิบายได้อย่างง่ายดายด้วยระดับคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้น สมมติฐานนี้เสนอครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์โซเวียต A. B. Ronov จากสถาบันอุทกวิทยาแห่งรัฐและ M. I. Budyko จากหอดูดาวธรณีฟิสิกส์หลัก การคำนวณที่สนับสนุนข้อเสนอนี้ดำเนินการโดย Eric Barron, Starley L. Thompson จากศูนย์วิจัยบรรยากาศแห่งชาติ (NCAR) จากแบบจำลองธรณีเคมีที่พัฒนาโดย Robert A. Berner และ Antonio C. Lasaga แห่งมหาวิทยาลัย Yale และ Robert ผู้ล่วงลับ ทุ่งนาในเท็กซัสกลายเป็นทะเลทรายหลังจากภัยแล้งกินเวลานานในปี 1983 นี่คือรูปภาพ ตามที่การคำนวณแสดง โมเดลคอมพิวเตอร์สามารถสังเกตได้หลายจุดหากผลลัพธ์เป็น ภาวะโลกร้อนความชื้นในดินจะลดลงในพื้นที่ตอนกลางของทวีปซึ่งมีการผลิตธัญพืชเข้มข้น

เอ็ม. การ์เรลส์ จากมหาวิทยาลัยเซาท์ฟลอริดา ตามมาด้วยว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สามารถถูกปล่อยออกมาได้ภายใต้ความเข้มข้นที่สูงมากเป็นพิเศษ กิจกรรมภูเขาไฟที่สันเขากลางมหาสมุทรซึ่งมีหินหนืดขึ้นมาก่อตัวเป็นพื้นมหาสมุทรใหม่ หลักฐานโดยตรงที่ชี้ถึงความเชื่อมโยงระหว่างการเยือกแข็งระหว่างก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศและสภาพอากาศสามารถ "สกัด" ได้จากฟองอากาศที่รวมอยู่ในน้ำแข็งแอนตาร์กติก ซึ่งก่อตัวขึ้นในสมัยโบราณอันเป็นผลมาจากการบดอัดของหิมะตก ทีมนักวิจัยที่นำโดย Claude Laurieux จากห้องปฏิบัติการธารน้ำแข็งและธรณีฟิสิกส์ใน Grenoble ศึกษาเสาน้ำแข็งยาว 2,000 เมตร (ตรงกับระยะเวลา 160,000 ปี) ซึ่งได้รับโดยนักวิจัยโซเวียตที่สถานี Vostok ในทวีปแอนตาร์กติกา การวิเคราะห์ทางห้องปฏิบัติการของก๊าซที่มีอยู่ในคอลัมน์น้ำแข็งนี้แสดงให้เห็นว่าในบรรยากาศโบราณความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์และมีเทนเปลี่ยนแปลงไปพร้อมกันและที่สำคัญกว่านั้นคือ "ทันเวลา" เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเฉลี่ยในท้องถิ่น (กำหนดโดย อัตราส่วนความเข้มข้นของไอโซโทปไฮโดรเจนในโมเลกุลของน้ำ) ในช่วงระหว่างน้ำแข็งครั้งสุดท้ายซึ่งกินเวลาเป็นเวลา 10,000 ปีและในช่วงระหว่างน้ำแข็งก่อนหน้านั้น (130,000 ปีก่อน) ซึ่งกินเวลา 10,000 ปีเช่นกัน อุณหภูมิเฉลี่ยในบริเวณนี้สูงกว่าในช่วงน้ำแข็ง 10 องศา (โดยทั่วไป โลกอุ่นขึ้น 5 OS ในช่วงเวลาเหล่านี้) ในช่วงเวลาเดียวกันนี้ บรรยากาศมีคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่า 25% และมีเทนมากกว่า 100,070 มากกว่าในช่วงน้ำแข็ง ไม่ชัดเจนว่าการเปลี่ยนแปลงของก๊าซเรือนกระจกเป็นสาเหตุมากกว่าผลกระทบหรือไม่ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหรือในทางกลับกัน เป็นไปได้มากว่าสาเหตุของการเกิดน้ำแข็งคือการเปลี่ยนแปลงในวงโคจรของโลกและการเปลี่ยนแปลงพิเศษของการเคลื่อนตัวและการถอยของธารน้ำแข็ง อย่างไรก็ตาม ความผันผวนของภูมิอากาศเหล่านี้อาจขยายวงกว้างขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิตและความผันผวนของการไหลเวียนของมหาสมุทรซึ่งส่งผลต่อปริมาณก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ ข้อมูลโดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับความผันผวนของก๊าซเรือนกระจกและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศนั้นมีให้ในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา ในระหว่างนั้นความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นอีก 25% และมีเทน 100% "บันทึก" อุณหภูมิเฉลี่ยบนโลกในช่วง 100 ปีที่ผ่านมาได้รับการศึกษาโดยทีมนักวิจัยสองทีมนำโดย James E. Hansen จากสถาบัน Goddard การวิจัยอวกาศสำนักบริหารการบินและวิจัยแห่งชาติ นอกโลกและ T. M. L. Wigley จากแผนกภูมิอากาศที่มหาวิทยาลัย East Anglia

การกักเก็บความร้อนจากชั้นบรรยากาศเป็นองค์ประกอบหลักของสมดุลพลังงานของโลก (รูปที่ 8) ประมาณ 30% ของพลังงานที่มาจากดวงอาทิตย์สะท้อน (ซ้าย) จากเมฆ อนุภาค หรือพื้นผิวโลก ส่วนที่เหลืออีก 70% จะถูกดูดซึม พลังงานที่ดูดซับจะถูกแผ่รังสีอีกครั้งในอินฟราเรดโดยพื้นผิวของดาวเคราะห์

ข้าว.

นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ใช้ข้อมูลจากสถานีตรวจอากาศที่กระจัดกระจายไปทั่วทุกทวีป (ทีมงานแผนกสภาพภูมิอากาศยังรวมการวัดในทะเลไว้ในการวิเคราะห์ด้วย) อย่างไรก็ตามพวกเขายอมรับเป็นสองกลุ่ม เทคนิคที่แตกต่างกันการวิเคราะห์การสังเกตและคำนึงถึง “การบิดเบือน” ที่เกี่ยวข้อง เช่น การที่สถานีตรวจอากาศบางแห่ง “ย้าย” ไปยังที่อื่นเป็นเวลากว่าร้อยปี และบางสถานีในเมืองก็ให้ข้อมูล “ปนเปื้อน” จากอิทธิพลของความร้อนที่เกิดขึ้น สถานประกอบการอุตสาหกรรมหรือสะสมต่อวันตามอาคารและทางเท้า ผลกระทบอย่างหลังซึ่งนำไปสู่การเกิดขึ้นของหมู่เกาะความร้อน เห็นได้ชัดเจนมากในประเทศที่พัฒนาแล้ว เช่น สหรัฐอเมริกา อย่างไรก็ตาม แม้ว่าการแก้ไขที่คำนวณไว้สำหรับสหรัฐอเมริกา (ได้รับโดย Thomas R. Karl จาก National Climatic Data Center ใน Asheville, North Carolina และ P. D. Jones จาก University of East Anglia) จะถูกขยายไปยังข้อมูลทั้งหมดบนโลก โดยทั้งสองรายการจะยังคงอยู่ “<реальное» потепление величиной 0,5 О С, относящееся к последним 100 годам. В согласии с общей тенденцией 1980-е годы остаются самым теплым десятилетием, а 1988, 1987 и 1981 гг. - наиболее теплыми годами (в порядке перечисления). Можно ли считать это «сигналом» парникового потепления? Казалось бы, можно, однако в действительности факты не столь однозначны. Возьмем для примера такое обстоятельство: вместо неуклонного потепления, какое можно ожидать от парникового эффекта, быстрое повышение температуры, происходившее до конца второй мировой войны, сменилось небольшим похолоданием, продлившимся до середины 1970-х годов, за которым последовал второй период быстрого потепления, продолжающийся по сей день. Какой характер примет изменение температуры в ближайшее время? Чтобы дать такой прогноз, необходимо ответить на три вопроса. Какое количество диоксида углерода и других парниковых газов будет выброшено в атмосферу? Насколько при этом возрастет концентрация этих газов в атмосфере? Какой климатический эффект вызовет это повышение концентрации, если будут действовать естественные и антропогенные факторы, которые могут ослаблять или усиливать климатические изменения? Прогноз выбросов - нелегкая задача для исследователей, занимающихся анализом человеческой деятельности. Какое количество диоксида углерода попадет в атмосферу, зависит главным образом от того, сколько ископаемого топлива будет сожжено и сколько лесов вырублено (последний фактор ответствен за половину прироста парниковых газов с 1800 г. и за 20070прироста в наше время). И тот и другой фактор зависят в свою очередь от множества причин. Так, на потреблении ископаемого топлива сказываются рост населения, переход к альтернативным источникам энергии и меры по экономии энергии, а также состояние мировой экономики. Прогнозы в основном сводятся к тому, что потребление ископаемого топлива на земном шаре в целом будет увеличиваться примерно с той же скоростью, что и сегодня намного медленнее, чем до энергетического кризиса 1970-х годов. В результате эмиссия (поступление в атмосферу) диоксида углерода в ближайшие несколько десятилетий, будет увеличиваться на 0,5-2070 в год. Другие парниковые газы, такие как ХФУ, оксиды азота и тропосферный озон, могут вносить в потепление климата почти столь же большой вклад, что и диоксид углерода, хотя в атмосферу их попадает значительно меньше: объясняется это тем, что они более эффективно поглощают солнечную радиацию. Предсказать, какова будет эмиссия этих газов - задача еще более трудная. Так, например, не вполне ясно происхождение некоторых газов, в частности метана; величина выбросов других газов, таких как ХФУ или озон, будет зависеть от того, какие изменения в технологии и политике произойдут в ближайшем будущем.

การแลกเปลี่ยนคาร์บอนระหว่างชั้นบรรยากาศกับ “อ่างเก็บน้ำ” ต่างๆ บนโลก (รูปที่ 9) แต่ละตัวเลขระบุการไหลเข้าหรือการไหลของคาร์บอน (ในรูปของไดออกไซด์) ต่อปีหรือปริมาณคงเหลือในอ่างเก็บน้ำในหน่วยพันล้านตัน วัฏจักรทางธรรมชาติเหล่านี้ วงจรหนึ่งบนบกและอีกวงจรในมหาสมุทร กำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากชั้นบรรยากาศมากเท่าที่มันเพิ่มเข้ามา แต่กิจกรรมของมนุษย์ เช่น การตัดไม้ทำลายป่าและการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล ทำให้ระดับคาร์บอนลดลงในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้น 3 พันล้านต่อปี ตัน ข้อมูลนำมาจากผลงานของ Bert Bohlin จากมหาวิทยาลัยสตอกโฮล์ม

รูปที่ 9

สมมติว่าเรามีการคาดการณ์ที่สมเหตุสมผลว่าการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร การเปลี่ยนแปลงในกรณีนี้จะเกิดขึ้นกับความเข้มข้นของก๊าซนี้ในบรรยากาศอย่างไร? คาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศถูก "บริโภค" โดยพืช เช่นเดียวกับในมหาสมุทร ซึ่งคาร์บอนไดออกไซด์ถูกใช้หมดไปในกระบวนการทางเคมีและชีวภาพ เมื่อความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเปลี่ยนแปลง อัตรา "การใช้" ของก๊าซนี้มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนแปลง กล่าวอีกนัยหนึ่ง กระบวนการที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศจะต้องมีข้อมูลป้อนกลับด้วย คาร์บอนไดออกไซด์เป็น "วัตถุดิบ" สำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงในพืช ดังนั้นการบริโภคก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากพืชจึงมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นเมื่อสะสมในชั้นบรรยากาศ ซึ่งจะทำให้การสะสมนี้ช้าลง ในทำนองเดียวกัน เนื่องจากปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำทะเลผิวดินอยู่ที่ประมาณสมดุลกับปริมาณก๊าซดังกล่าวในชั้นบรรยากาศ การเพิ่มการดูดซึมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากน้ำทะเลจะชะลอการสะสมในชั้นบรรยากาศ อย่างไรก็ตาม อาจเกิดขึ้นได้ว่าการสะสมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ในชั้นบรรยากาศจะกระตุ้นให้เกิดกลไกการตอบรับเชิงบวกที่จะเพิ่มผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศ ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างรวดเร็วอาจนำไปสู่การสูญพันธุ์ของป่าไม้และระบบนิเวศอื่น ๆ ซึ่งจะทำให้ความสามารถของชีวมณฑลในการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ลดลง ยิ่งไปกว่านั้น ภาวะโลกร้อนยังนำไปสู่การปล่อยคาร์บอนที่สะสมอยู่ในอินทรียวัตถุที่ตายแล้วในดินออกอย่างรวดเร็ว คาร์บอนนี้ซึ่งมีปริมาณเป็นสองเท่าของปริมาณที่พบในชั้นบรรยากาศ จะถูกเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และมีเทนอย่างต่อเนื่องโดยแบคทีเรียในดิน ภาวะโลกร้อนอาจทำให้การทำงานเร็วขึ้น ส่งผลให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (จากดินแห้ง) และมีเทน (จากนาข้าว หลุมฝังกลบ และพื้นที่ชุ่มน้ำ) เพิ่มขึ้น มีเทนจำนวนมากถูกเก็บไว้ในตะกอนบนไหล่ทวีปและใต้ชั้นเพอร์มาฟรอสต์ในอาร์กติกในรูปแบบของคลาเทรต - โครงตาข่ายโมเลกุลที่ประกอบด้วยมีเทนและโมเลกุลของน้ำ การอุ่นน้ำในชั้นดินและการละลายของชั้นดินเยือกแข็งถาวรสามารถนำไปสู่การปลดปล่อย แม้จะมีความไม่แน่นอนเหล่านี้ แต่นักวิจัยหลายคนเชื่อว่าการดูดซึมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากพืชและมหาสมุทรจะชะลอการสะสมของก๊าซในชั้นบรรยากาศ - อย่างน้อยในอีก 50 ถึง 100 ปีข้างหน้าตามการประมาณการโดยทั่วไปตามอัตราการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในปัจจุบัน ของปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศทั้งหมดจะยังคงอยู่ประมาณครึ่งหนึ่ง ความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะเพิ่มขึ้นสองเท่าจากระดับ 1900 (เป็น 600 ppm) ระหว่างปี 2030 ถึง 2080 อย่างไรก็ตาม ก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ มีแนวโน้มที่จะสะสมในชั้นบรรยากาศเร็วขึ้น

ก๊าซเรือนกระจก- ส่วนประกอบก๊าซในบรรยากาศที่มีต้นกำเนิดจากธรรมชาติหรือโดยมนุษย์ซึ่งดูดซับและปล่อยรังสีอินฟราเรดอีกครั้ง

ความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศที่เพิ่มขึ้นโดยมนุษย์ส่งผลให้อุณหภูมิพื้นผิวและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเพิ่มขึ้น
รายชื่อก๊าซเรือนกระจกที่ถูกจำกัดภายใต้กรอบอนุสัญญาสหประชาชาติว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (1992) ถูกกำหนดไว้ในภาคผนวก A ของพิธีสารเกียวโต (ลงนามในเกียวโต (ญี่ปุ่น) ในเดือนธันวาคม 1997 โดย 159 รัฐ) และรวมถึงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และ มีเทน (CH4), ไนตรัสออกไซด์ (N2O), เปอร์ฟลูออโรคาร์บอน (PFC), ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (HFCs) และซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6)

ไอน้ำ- ก๊าซเรือนกระจกที่แพร่หลายที่สุด - ไม่รวมอยู่ในการพิจารณานี้เนื่องจากไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นในบรรยากาศ (นั่นคือไม่สามารถมองเห็นอันตรายที่เกี่ยวข้องได้)

คาร์บอนไดออกไซด์ (คาร์บอนไดออกไซด์) (CO2)- สาเหตุที่สำคัญที่สุดของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ คิดเป็นประมาณ 64% ของภาวะโลกร้อน

แหล่งที่มาหลักของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาสู่ชั้นบรรยากาศคือการผลิต การขนส่ง การแปรรูป และการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล (86%) การตัดไม้ทำลายป่าในเขตร้อน และการเผาไหม้ชีวมวลอื่นๆ (12%) และแหล่งที่เหลือ (2%) เช่น การผลิตปูนซีเมนต์ และการเกิดออกซิเดชันของคาร์บอนมอนอกไซด์ เมื่อปล่อยออกมา โมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์จะหมุนเวียนผ่านชั้นบรรยากาศและสิ่งมีชีวิต และสุดท้ายก็ถูกดูดซับโดยกระบวนการในมหาสมุทรหรือผ่านการสะสมในระยะยาวในแหล่งกักเก็บทางชีวภาพบนบก (เช่น ดูดซึมโดยพืช) ระยะเวลาที่ก๊าซประมาณ 63% ถูกกำจัดออกจากบรรยากาศเรียกว่าระยะเวลาคงอยู่ที่มีประสิทธิภาพ ระยะเวลาการคงอยู่ที่มีประสิทธิภาพโดยประมาณสำหรับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ในช่วง 50 ถึง 200 ปี
มีเทน (CH4) มีแหล่งกำเนิดทั้งจากธรรมชาติและโดยมนุษย์ ในกรณีหลังนี้เกิดขึ้นจากการผลิตเชื้อเพลิง การหมักย่อยอาหาร (เช่น ในปศุสัตว์) การปลูกข้าว การตัดไม้ทำลายป่า (สาเหตุหลักมาจากการเผาไหม้ของชีวมวลและการสลายอินทรียวัตถุส่วนเกิน) มีเทนคาดว่าจะเป็นสาเหตุประมาณ 20% ของภาวะโลกร้อน การปล่อยก๊าซมีเทนเป็นแหล่งก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญ

ไนตรัสออกไซด์ (N2O)- ก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญที่สุดอันดับสามภายใต้พิธีสารเกียวโต มีการปล่อยออกในการผลิตและการใช้ปุ๋ยแร่ในอุตสาหกรรมเคมีเกษตรกรรม ฯลฯ คิดเป็นประมาณ 6% ของภาวะโลกร้อน

เปอร์ฟลูออโรคาร์บอน- PFCs (Perfluorocarbons - PFCs) สารประกอบไฮโดรคาร์บอนซึ่งฟลูออรีนเข้ามาแทนที่คาร์บอนบางส่วน แหล่งที่มาหลักของการปล่อยก๊าซเหล่านี้คือการผลิตอะลูมิเนียม อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และตัวทำละลาย ในระหว่างการถลุงอะลูมิเนียม การปล่อยสาร PFC จะเกิดขึ้นในส่วนโค้งของไฟฟ้าหรือในระหว่างที่เรียกว่า "ผลกระทบขั้วบวก"

ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (HFC)- สารประกอบไฮโดรคาร์บอนซึ่งฮาโลเจนแทนที่ไฮโดรเจนบางส่วน ก๊าซที่สร้างขึ้นเพื่อทดแทนสารทำลายโอโซนจะมี GWP สูงเป็นพิเศษ (140 11700)

ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6)- ก๊าซเรือนกระจกที่ใช้เป็นวัสดุฉนวนไฟฟ้าในอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้า การปล่อยก๊าซเรือนกระจกเกิดขึ้นระหว่างการผลิตและการใช้งาน มันคงอยู่ในบรรยากาศเป็นเวลานานมากและเป็นตัวดูดซับรังสีอินฟราเรดแบบแอคทีฟ ดังนั้นสารประกอบนี้ถึงแม้จะมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกค่อนข้างน้อย แต่ก็ยังมีศักยภาพที่จะส่งผลต่อสภาพอากาศในระยะยาวได้ในอนาคต

ภาวะเรือนกระจกจากก๊าซต่างๆ สามารถลดลงเป็นตัวส่วนร่วมได้ โดยแสดงว่าก๊าซนั้นๆ 1 ตันให้ผลมากกว่า CO2 1 ตันมากน้อยเพียงใด สำหรับมีเทน ค่าปัจจัยการแปลงคือ 21 สำหรับไนตรัสออกไซด์คือ 310 และสำหรับก๊าซฟลูออริเนตบางชนิดมีค่าหลายพัน

1. การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานในภาคส่วนที่เกี่ยวข้องของเศรษฐกิจของประเทศ
2. การป้องกันและปรับปรุงคุณภาพของอ่างและแหล่งกักเก็บก๊าซเรือนกระจกโดยคำนึงถึงพันธกรณีภายใต้ข้อตกลงด้านสิ่งแวดล้อมระหว่างประเทศที่เกี่ยวข้อง ส่งเสริมแนวปฏิบัติด้านป่าไม้ที่ดี การปลูกป่า และการปลูกป่าอย่างยั่งยืน
3. การส่งเสริมรูปแบบการเกษตรที่ยั่งยืนโดยคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
4. ส่งเสริมการดำเนินการ การวิจัย การพัฒนา และการใช้พลังงานใหม่และพลังงานทดแทน เทคโนโลยีการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ และเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในวงกว้าง
5. การลดหรือขจัดการบิดเบือนตลาดอย่างค่อยเป็นค่อยไป สิ่งจูงใจทางการคลัง การยกเว้นภาษีและอากร และการอุดหนุนที่ขัดต่อวัตถุประสงค์ของอนุสัญญาในทุกภาคส่วนที่ก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และการใช้เครื่องมือตามตลาด
6. ส่งเสริมการปฏิรูปที่เหมาะสมในภาคส่วนที่เกี่ยวข้องเพื่ออำนวยความสะดวกในการดำเนินการตามนโยบายและมาตรการที่จำกัดหรือลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
7. มาตรการจำกัดและ/หรือลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในการขนส่ง
จำกัดและ/หรือลดการปล่อยก๊าซมีเทนผ่านการนำกลับมาใช้ใหม่และใช้ในการกำจัดของเสีย ตลอดจนในการผลิตพลังงาน การขนส่ง และการจำหน่าย

บทบัญญัติของพิธีสารเหล่านี้มีลักษณะทั่วไปและให้โอกาสภาคีในการเลือกและดำเนินการชุดนโยบายและมาตรการที่เหมาะสมที่สุดกับสถานการณ์และลำดับความสำคัญของประเทศอย่างอิสระ
แหล่งที่มาหลักของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในรัสเซียคือภาคพลังงานซึ่งมีสัดส่วนมากกว่า 1/3 ของการปล่อยทั้งหมด สถานที่ที่สองถูกครอบครองโดยการสกัดถ่านหินน้ำมันและก๊าซ (16%) อันดับที่สาม - อุตสาหกรรมและการก่อสร้าง (ประมาณ 13%)

ดังนั้น การมีส่วนสนับสนุนที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในรัสเซียสามารถทำได้โดยการตระหนักถึงศักยภาพในการประหยัดพลังงานมหาศาล ปัจจุบันความเข้มข้นของพลังงานของเศรษฐกิจรัสเซียสูงกว่าค่าเฉลี่ยของโลก 2.3 เท่า และค่าเฉลี่ยสำหรับประเทศในสหภาพยุโรป 3.2 เท่า ศักยภาพในการประหยัดพลังงานในรัสเซียอยู่ที่ประมาณ 39-47% ของการใช้พลังงานในปัจจุบัน และส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการผลิตไฟฟ้า การส่งและการกระจายพลังงานความร้อน ภาคอุตสาหกรรม และการสูญเสียพลังงานที่ไม่ก่อผลในอาคาร

เนื้อหานี้จัดทำขึ้นตามข้อมูลจากโอเพ่นซอร์ส

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศบนโลกเริ่มเห็นได้ชัดเจนมากขึ้นเรื่อยๆ ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา ด้วยเหตุนี้ คำถามที่เกี่ยวข้องเป็นพิเศษคือ การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสู่ชั้นบรรยากาศมีอะไรบ้าง วิธีลดก๊าซเรือนกระจก และแนวโน้มสภาพภูมิอากาศบนโลกจะเป็นอย่างไร

ก๊าซเรือนกระจกและปรากฏการณ์เรือนกระจกคืออะไร?

หลายคนรู้ว่าเรือนกระจกในสวนปกติทำงานอย่างไร รังสีดวงอาทิตย์ส่องผ่านผนังและหลังคาโปร่งใส ซึ่งทำให้ดินอุ่นและเพิ่มอุณหภูมิภายใน อุณหภูมิที่สูงภายในเรือนกระจกจะคงอยู่เนื่องจากการกักเก็บความร้อนภายในห้องสวนด้วยวัสดุของโครงสร้าง

หากผลกระทบนี้มีประโยชน์มากสำหรับเรือนกระจกในสวนเนื่องจากช่วยให้คุณสามารถปลูกพืชประเภทต่าง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ (บางครั้งไม่ได้มีไว้สำหรับละติจูดของเราด้วยซ้ำ) ดังนั้นสำหรับโลก อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเป็นสิ่งที่อันตรายอย่างยิ่ง

หากเราพูดถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก สิ่งที่เรียกว่าก๊าซเรือนกระจกจะทำหน้าที่เป็นอุปสรรคต่อความร้อนที่เล็ดลอดออกมาจากโลก เหล่านี้เป็นสารที่ส่งรังสีอินฟราเรดจากดวงอาทิตย์และในขณะเดียวกันก็กักเก็บความร้อน (รังสีเดียวกัน) ที่สะท้อนจากพื้นผิวโลกซึ่งทำให้อุณหภูมิในชั้นบรรยากาศใกล้โลกเพิ่มขึ้น

ประเภทของก๊าซเรือนกระจก

ก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญที่สุด ได้แก่ สารประกอบทางเคมีต่อไปนี้:

คาร์บอนไดออกไซด์;
ไนตรัสออกไซด์;
มีเทน;
ฟรีออน;
ไอน้ำ;
ก๊าซอื่นๆ (ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน, เปอร์ฟลูออโรคาร์บอน, ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ และอื่นๆ รวมกว่า 30 ชนิด)

เห็นได้ชัดว่าตามลักษณะของลักษณะที่ปรากฏ สารเคมีทั้งหมดที่ระบุไว้ข้างต้นสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:

ก๊าซจากแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติ
สารมานุษยวิทยา

ประการแรกนั้นเกิดขึ้นจากกระบวนการทางโลกตามธรรมชาติ เช่น ไอน้ำ ต้นกำเนิดของสิ่งหลังนั้นเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์เอง

แหล่งที่มาหลักของก๊าซเรือนกระจก

แหล่งที่มาของก๊าซเรือนกระจกมีอยู่มากมาย ผู้เชี่ยวชาญทุกคนในสาขานี้วางกระบวนการแปรรูปและการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลไว้อย่างชัดเจนเป็นอันดับแรก มลพิษทางอากาศประเภทนี้จากแหล่งต่างๆ คิดเป็นร้อยละ 82 ถึง 88 ของก๊าซเรือนกระจกทั้งหมด

หมวดหมู่นี้รวมถึงองค์กรอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ที่มีวงจรการผลิตเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนวัตถุดิบประเภทใดประเภทหนึ่ง นอกจากนี้เราไม่ควรลืมเกี่ยวกับการขนส่งซึ่งมีการเผาไหม้เครื่องยนต์เบนซินและเชื้อเพลิงดีเซลซึ่งนำไปสู่การปรากฏตัวของก๊าซไอเสียจำนวนมาก

ประการที่สองคือการเผาไหม้ชีวมวลซึ่งมาจากการตัดไม้ทำลายป่าโดยเฉพาะในเขตร้อน กระบวนการนี้เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการก่อตัวของคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณมาก มลพิษทางอากาศประเภทนี้คิดเป็นร้อยละ 10 ถึง 12 เปอร์เซ็นต์ของก๊าซเรือนกระจกทั้งหมด

การเกิดขึ้นของแหล่งก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการทำงานของสถานประกอบการอุตสาหกรรม เช่น การผลิตโลหะ ซีเมนต์ วัสดุโพลีเมอร์ และอื่นๆ เมื่อนำมารวมกัน อุตสาหกรรมดังกล่าวทั้งหมดปล่อยมลพิษประมาณ 2 เปอร์เซ็นต์ของทั้งหมด

พิธีสารเกียวโต

พิธีสารเกียวโตเป็นข้อตกลงเพิ่มเติมของอนุสัญญาสหประชาชาติซึ่งนำมาใช้ในปี 1997 ในเมืองเกียวโต (ญี่ปุ่น) โดยบังคับให้ทุกประเทศที่มีเศรษฐกิจอยู่ในช่วงเปลี่ยนผ่านต้องลดหรืออย่างน้อยก็รักษาการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสู่ชั้นบรรยากาศ

ตามบทบัญญัติของพิธีสารเกียวโตซึ่งมีผลใช้บังคับจนถึงต้นปี 2020 ทุกประเทศในสหภาพยุโรปจะต้องลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกร่วมกันอย่างน้อย 8 เปอร์เซ็นต์ สหรัฐอเมริกา - 7% ญี่ปุ่น - 6% รัสเซียและยูเครนมีหน้าที่ต้องรักษาเสถียรภาพ การผลิตภาคอุตสาหกรรมและป้องกันการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายเพิ่มขึ้น

วิธีลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

พิธีสารเกียวโตที่กล่าวถึงข้างต้นกำหนดทิศทางหลักในการลดมลพิษในชั้นบรรยากาศโลก วิธีหลักในการลดการผลิตก๊าซเรือนกระจกคือการปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตภาคอุตสาหกรรมให้ทันสมัย

ประการที่สอง ข้อตกลงกำหนดให้ทุกประเทศที่ลงนามต้องปรับปรุงคุณภาพการจัดเก็บและจัดเก็บก๊าซเรือนกระจก เพิ่มปริมาณการทำป่าไม้ และกระตุ้นการปลูกป่า

ประการที่สาม ทุกรัฐที่เข้าร่วมในการลงนามมีหน้าที่กระตุ้นการวิจัยในสาขาแหล่งพลังงานทดแทนและเทคโนโลยีการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ ในสถานการณ์เช่นนี้ เทคโนโลยีประหยัดพลังงานทั้งหมดจึงมีความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษ

รัฐมีหน้าที่ต้องให้สิทธิประโยชน์ทางภาษีและสัมปทานแก่ผู้เสียภาษีอุตสาหกรรมที่กำลังเปลี่ยนผ่านไปสู่เทคโนโลยีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม กระตุ้นการปลูกป่า และอื่นๆ

ประการที่สี่ ควรดำเนินมาตรการที่จำเป็นเพื่อจำกัดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในการขนส่ง: กระตุ้นการผลิตและการใช้ยานพาหนะไฟฟ้า การเปลี่ยนไปใช้เชื้อเพลิงที่ใช้แก๊ส (เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น)

แน่นอนว่าพิธีสารเกียวโตซึ่งมีบทบัญญัติบังคับให้หลายรัฐต้องสร้างกิจกรรมของอุตสาหกรรมของตนเองขึ้นใหม่ แต่กระนั้น เราไม่ควรลืมว่าเราทุกคนสามารถมีส่วนสนับสนุนเรื่องสำคัญนี้ด้วยตนเองได้ ด้านล่างนี้เป็นคำแนะนำทั่วไปที่มุ่งลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก:

ดูแลรักษายานพาหนะให้อยู่ในสภาพที่สมบูรณ์ทางเทคนิค
หากเป็นไปได้ ให้เลือกระบบขนส่งสาธารณะ
ถอดปลั๊กไฟออกจากเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดที่ไม่ควรทำงานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน
ใช้เทคโนโลยีประหยัดพลังงาน
มุ่งมั่นที่จะบรรลุการลดการใช้น้ำ
เริ่มปลูกอาหารของคุณเองหรือเลือกผู้ผลิตในท้องถิ่น

ก๊าซเรือนกระจกเป็นส่วนผสมของก๊าซบรรยากาศโปร่งใสหลายชนิดซึ่งในทางปฏิบัติแล้วไม่สามารถส่งผ่านรังสีความร้อนของโลกได้ ความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทั่วโลกและไม่สามารถย้อนกลับได้ ก๊าซเรือนกระจกหลักมีหลายประเภท ความเข้มข้นในบรรยากาศของแต่ละคนส่งผลต่อผลกระทบทางความร้อนในลักษณะของตัวเอง

ประเภทหลัก

มีสารก๊าซหลายประเภทที่เป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญที่สุด:

• ไอน้ำ
• คาร์บอนไดออกไซด์;
• ไนตรัสออกไซด์
• มีเทน;
• ฟรีออน;
• PFC (เพอร์ฟลูออโรคาร์บอน);
• สาร HFC (ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน);
• SF6 (ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์)

มีการระบุประมาณ 30 ชนิดที่ทำให้เกิดภาวะเรือนกระจก สารมีอิทธิพลต่อกระบวนการทางความร้อนของโลกขึ้นอยู่กับปริมาณและความแข็งแกร่งของอิทธิพลต่อโมเลกุลหนึ่ง ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของการเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศ ก๊าซเรือนกระจกแบ่งออกเป็นก๊าซธรรมชาติและสารก่อมะเร็งจากมนุษย์

ไอน้ำ

ก๊าซเรือนกระจกทั่วไปคือปริมาณของมันในชั้นบรรยากาศของโลกเกินกว่าความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ไอน้ำมีต้นกำเนิดตามธรรมชาติ: ปัจจัยภายนอกไม่สามารถมีอิทธิพลต่อการเพิ่มขึ้นของสิ่งแวดล้อมได้ อุณหภูมิของมหาสมุทรและอากาศของโลกควบคุมจำนวนโมเลกุลของการระเหยของน้ำ

ลักษณะสำคัญของคุณสมบัติของไอน้ำคือความสัมพันธ์ผกผันเชิงบวกกับคาร์บอนไดออกไซด์ เป็นที่ยอมรับกันว่าปรากฏการณ์เรือนกระจกที่เกิดจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกนั้นเพิ่มขึ้นประมาณสองเท่าเนื่องจากผลกระทบของโมเลกุลการระเหยของน้ำ

ดังนั้นไอน้ำในฐานะก๊าซเรือนกระจกจึงเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ทรงพลังสำหรับภาวะโลกร้อนโดยมนุษย์ ควรพิจารณาอิทธิพลต่อกระบวนการเรือนกระจกร่วมกับคุณสมบัติของการเชื่อมต่อเชิงบวกกับคาร์บอนไดออกไซด์เท่านั้น ไอน้ำไม่ได้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงระดับโลกเช่นนี้

คาร์บอนไดออกไซด์

ครองตำแหน่งผู้นำในหมู่ก๊าซเรือนกระจกที่มีต้นกำเนิดจากมนุษย์ เป็นที่ยอมรับว่าประมาณ 65% ของภาวะโลกร้อนเกี่ยวข้องกับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นออกสู่ชั้นบรรยากาศของโลก ปัจจัยหลักในการเพิ่มความเข้มข้นของก๊าซคือการผลิตของมนุษย์และกิจกรรมทางเทคนิค

การเผาไหม้เชื้อเพลิงอยู่ในอันดับแรก (86% ของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมด) ในบรรดาแหล่งที่มาของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ เหตุผลอื่นๆ ได้แก่ การเผาไหม้มวลชีวภาพ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นป่าไม้ และการปล่อยมลพิษทางอุตสาหกรรม

ก๊าซเรือนกระจกคาร์บอนไดออกไซด์เป็นตัวขับเคลื่อนภาวะโลกร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงสุด หลังจากเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ คาร์บอนไดออกไซด์จะเดินทางเป็นทางยาวผ่านทุกชั้นของมัน เวลาที่ใช้ในการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ 65% ออกจากซองอากาศเรียกว่าระยะเวลาคงอยู่ที่มีประสิทธิภาพ ก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศในรูปของคาร์บอนไดออกไซด์คงอยู่เป็นเวลา 50-200 ปี มันเป็นระยะเวลาที่สูงของการมีอยู่ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในสิ่งแวดล้อมที่มีบทบาทสำคัญในกระบวนการเกิดภาวะเรือนกระจก

มีเทน

มันเข้าสู่ชั้นบรรยากาศด้วยวิธีธรรมชาติและมานุษยวิทยา แม้ว่าความเข้มข้นจะต่ำกว่าคาร์บอนไดออกไซด์มาก แต่มีเทนก็ทำหน้าที่เป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญกว่า มีเทน 1 โมเลกุลประเมินว่าปรากฏการณ์เรือนกระจกจะรุนแรงกว่าโมเลกุลคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 25 เท่า

ปัจจุบันบรรยากาศประกอบด้วยมีเทนประมาณ 20% (จากก๊าซเรือนกระจก 100%) มีเทนเข้าสู่อากาศโดยไม่ได้ตั้งใจเนื่องจากการปล่อยมลพิษทางอุตสาหกรรม กลไกตามธรรมชาติของการก่อตัวของก๊าซถือเป็นการสลายตัวของสารอินทรีย์มากเกินไปและการเผาไหม้ของมวลชีวภาพในป่ามากเกินไป

ไนตริกออกไซด์ (I)

ไนตรัสออกไซด์ถือเป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญที่สุดเป็นอันดับสาม ซึ่งเป็นสารที่มีผลเสียต่อชั้นโอโซน เป็นที่ยอมรับกันว่าประมาณ 6% ของปรากฏการณ์เรือนกระจกมาจากโมโนวาเลนต์ไนตริกออกไซด์ สารประกอบนี้แข็งแกร่งกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 250 เท่า

ไดไนโตรเจนมอนอกไซด์เกิดขึ้นตามธรรมชาติในชั้นบรรยากาศของโลก มีความสัมพันธ์เชิงบวกกับชั้นโอโซน: ยิ่งความเข้มข้นของออกไซด์สูงเท่าไร ระดับการทำลายล้างก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ประการหนึ่ง การลดโอโซนจะช่วยลดกระบวนการเกิดภาวะเรือนกระจก ในขณะเดียวกันรังสีกัมมันตภาพรังสีก็เป็นอันตรายต่อโลกมากกว่ามาก กำลังศึกษาบทบาทของโอโซนต่อภาวะโลกร้อนและมีผู้เชี่ยวชาญแบ่งแยกในเรื่องนี้

สาร PFC และ HFC

ไฮโดรคาร์บอนที่มีการทดแทนฟลูออรีนบางส่วนในโครงสร้างของโมเลกุลนั้นเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีต้นกำเนิดจากมนุษย์ ผลกระทบรวมของสารดังกล่าวต่อภาวะโลกร้อนคือประมาณ 6%

สาร PFC ถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศจากการผลิตอะลูมิเนียม อุปกรณ์ไฟฟ้า และตัวทำละลายต่างๆ HFC เป็นสารประกอบที่ไฮโดรเจนถูกแทนที่ด้วยฮาโลเจนบางส่วน ใช้ในการผลิตและในละอองลอยเพื่อทดแทนสารที่ทำลายชั้นโอโซน พวกมันมีศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อนสูง แต่จะปลอดภัยต่อชั้นบรรยากาศของโลกมากกว่า

ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์

ใช้เป็นฉนวนในอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้า สารประกอบนี้มีแนวโน้มที่จะคงอยู่เป็นเวลานานในชั้นบรรยากาศ ซึ่งทำให้เกิดการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดอย่างกว้างขวางและยาวนาน แม้เพียงเล็กน้อยก็มีผลกระทบสำคัญต่อสภาพภูมิอากาศในอนาคต

ภาวะเรือนกระจก

กระบวนการนี้สามารถสังเกตได้ไม่เพียงแต่บนโลกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงดาวศุกร์ที่อยู่ใกล้เคียงด้วย ปัจจุบันชั้นบรรยากาศประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมด ส่งผลให้อุณหภูมิพื้นผิวเพิ่มขึ้นเป็น 475 องศา ผู้เชี่ยวชาญมั่นใจว่ามหาสมุทรช่วยให้โลกหลีกเลี่ยงชะตากรรมเดียวกัน ด้วยการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์บางส่วน จะช่วยกำจัดมันออกจากอากาศโดยรอบ

การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสู่ชั้นบรรยากาศจะปิดกั้นรังสีความร้อน ส่งผลให้อุณหภูมิของโลกสูงขึ้น ภาวะโลกร้อนนั้นเต็มไปด้วยผลกระทบร้ายแรงในรูปแบบของการเพิ่มขึ้นของพื้นที่มหาสมุทรโลก ภัยพิบัติทางธรรมชาติและการตกตะกอนที่เพิ่มขึ้น การดำรงอยู่ของสายพันธุ์ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลและหมู่เกาะกำลังถูกคุกคาม

ในปี 1997 สหประชาชาติได้รับรองพิธีสารเกียวโตซึ่งจัดทำขึ้นเพื่อควบคุมปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในอาณาเขตของแต่ละรัฐ นักสิ่งแวดล้อมมั่นใจว่าจะไม่สามารถแก้ไขปัญหาภาวะโลกร้อนได้อย่างสมบูรณ์อีกต่อไป แต่ก็ยังสามารถบรรเทากระบวนการที่กำลังดำเนินอยู่ได้อย่างมีนัยสำคัญ

วิธีการจำกัด

การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสามารถลดลงได้โดยการปฏิบัติตามกฎหลายข้อ:

• กำจัดการใช้ไฟฟ้าอย่างไม่มีประสิทธิภาพ
• เพิ่มประสิทธิภาพทรัพยากรธรรมชาติ
• เพิ่มจำนวนป่า ป้องกันไฟป่าได้ทันท่วงที
• ใช้เทคโนโลยีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในการผลิต
• แนะนำการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนหรือแหล่งที่ไม่ใช่คาร์บอน

ก๊าซเรือนกระจกในรัสเซียถูกปล่อยออกมาเนื่องจากการผลิตไฟฟ้าอย่างกว้างขวาง การทำเหมือง และการพัฒนาอุตสาหกรรม

ภารกิจหลักของวิทยาศาสตร์คือการประดิษฐ์และการใช้เชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมการพัฒนาแนวทางใหม่ในการแปรรูปวัสดุเหลือใช้ การปฏิรูปมาตรฐานการผลิตอย่างค่อยเป็นค่อยไป การควบคุมด้านเทคนิคอย่างเข้มงวด และทัศนคติที่ระมัดระวังของทุกคนต่อสิ่งแวดล้อมสามารถลดภาวะโลกร้อนได้อย่างมาก ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้อีกต่อไป แต่กระบวนการนี้ยังคงสามารถควบคุมได้

ก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญประการหนึ่งคือคาร์บอนไดออกไซด์ - คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ บทบาทของมันได้รับการเน้นย้ำมากเกินไป โดยมีสาเหตุมาจากผลกระทบเรือนกระจกถึงครึ่งหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ตอนนี้เราได้ข้อสรุปว่าการประมาณการนี้ถูกประเมินสูงเกินไป

ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา การสะสม CO 2 ในชั้นบรรยากาศต่อปีคือ 0.4% ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 ระดับ CO 2 ในบรรยากาศเพิ่มขึ้น 31% ค่านี้จำเป็นต่อการเพิ่มอุณหภูมิ ตามสถานการณ์ในแง่ดีที่สุด อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นในศตวรรษหน้า 1.5-2°C และสถานการณ์ในแง่ร้ายที่สุด - เกือบ 6°C

ทุกปี ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 6 พันล้านตันเข้าสู่ชั้นบรรยากาศจากแหล่งของมนุษย์ โดยที่พืชดูดซับไว้ 3 พันล้านตันในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง และส่วนที่เหลืออีก 3 พันล้านตันจะถูกสะสม จำนวนการสะสมทั้งหมดเนื่องจากความผิดของมนุษย์ในช่วง 100 ปีที่ผ่านมามีจำนวนประมาณ 170 พันล้านตัน ข้อมูลที่กำหนดควรนำมาพิจารณาเปรียบเทียบกับคาร์บอนไดออกไซด์ 190 พันล้านตันที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศทุกปีอันเป็นผลมาจากกระบวนการทางธรรมชาติ ตามการประมาณการของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียจำนวนหนึ่ง การมีส่วนร่วมของกิจกรรมมานุษยวิทยาต่อภาวะโลกร้อนมีเพียง 10-15% และส่วนที่เหลือเกิดจากวัฏจักรธรรมชาติของโลก ดังนั้นความพยายามของมนุษย์ในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจึงไม่น่าจะชะลอภาวะโลกร้อนที่กำลังจะมาถึงได้อย่างมีนัยสำคัญ

ความเข้มข้นของ CO 2 ที่เพิ่มขึ้นไม่ได้หมายถึงการเสียชีวิตของชีวมณฑล หลายล้านปีก่อนในช่วงยุคคาร์บอนิเฟอรัส ความเข้มข้นของ CO 2 สูงกว่าปัจจุบันถึง 10 เท่า ในช่วงเวลานั้น พืชพรรณมีการพัฒนาอย่างดุเดือด ต้นไม้ก็มีขนาดใหญ่ขึ้น แต่สภาพการณ์ไม่เอื้ออำนวยต่อประชากรมนุษย์ ยังไม่ได้กำหนดระดับสูงสุดของปริมาณ CO2 ในบรรยากาศสำหรับมนุษย์

มีสมมติฐานที่แตกต่างกันเกี่ยวกับสาเหตุของการสะสมของ CO 2 ในชั้นบรรยากาศ ตามมุมมองแรกที่พบบ่อยที่สุด คาร์บอนไดออกไซด์สะสมในชั้นบรรยากาศอันเป็นผลมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงอินทรีย์ สมมติฐานที่สองพิจารณาเหตุผลหลักที่ทำให้ปริมาณ CO 2 เพิ่มขึ้นเกิดจากความผิดปกติของชุมชนจุลินทรีย์ในดินของไซบีเรียและส่วนหนึ่งของทวีปอเมริกาเหนือ โดยไม่คำนึงถึงการเลือกสมมติฐาน การสะสมคาร์บอนไดออกไซด์เกิดขึ้นในระดับที่เพิ่มมากขึ้น

ก๊าซเรือนกระจก เช่น มีเทน ไนโตรเจนออกไซด์ และไอน้ำ มีผลกระทบสำคัญต่อสภาพอากาศ

ประเมินต่ำไปจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ บทบาทของมีเทน(ส.น.4). มีส่วนร่วมอย่างแข็งขันต่อภาวะเรือนกระจก นอกจากนี้ เมื่อขึ้นไปที่ระดับความสูง 15-20 กม. มีเทนภายใต้อิทธิพลของแสงแดดจะสลายตัวเป็นไฮโดรเจนและคาร์บอน ซึ่งเมื่อรวมกับออกซิเจนจะก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ สิ่งนี้จะช่วยเพิ่มภาวะเรือนกระจกอีกด้วย

ในธรรมชาติ CH 4 ก่อตัวขึ้นในหนองน้ำระหว่างการสลายตัวของสารอินทรีย์ เรียกอีกอย่างว่าก๊าซหนองน้ำ มีเทนยังเกิดขึ้นในป่าชายเลนที่กว้างขวางในพื้นที่เขตร้อน ความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นของ CH 4 เกิดขึ้นในโลกเนื่องจากการทำลายสิ่งมีชีวิต นอกจากนี้ยังเข้าสู่ชั้นบรรยากาศจากรอยเลื่อนของเปลือกโลกทั้งบนบกและบนพื้นมหาสมุทร

การปล่อยก๊าซมีเทนจากการกระทำของมนุษย์สัมพันธ์กับการสำรวจและการสกัดทรัพยากรแร่ ร่วมกับการเผาไหม้เชื้อเพลิงแร่ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อน และเชื้อเพลิงอินทรีย์ในเครื่องยนต์สันดาปภายในของยานพาหนะ และการปล่อยก๊าซดังกล่าวในฟาร์มปศุสัตว์ การใช้ปุ๋ยไนโตรเจน การปลูกข้าว การทิ้งขยะในชุมชน การรั่วไหล และการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของก๊าซธรรมชาติ ยังนำไปสู่การปล่อยก๊าซมีเทนและไนโตรเจนออกไซด์ที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพ ตามข้อมูลเครื่องมือ ปริมาณ CH 4 ในบรรยากาศเพิ่มขึ้น 1% ต่อปี ในช่วง 100 ปีที่ผ่านมามีการเติบโตถึง 145%

ไนโตรเจนออกไซด์สะสมในบรรยากาศต่อปีภายใน 0.2% และการสะสมทั้งหมดในช่วงการพัฒนาอุตสาหกรรมอย่างเข้มข้นอยู่ที่ประมาณ 15% การเพิ่มขึ้นของปริมาณไนโตรเจนออกไซด์เกิดจากกิจกรรมทางการเกษตรและการทำลายป่าไม้ครั้งใหญ่

ภาวะโลกร้อนอย่างรวดเร็วบนโลกนำไปสู่การเร่งของวัฏจักรของน้ำในธรรมชาติ เพิ่มการระเหยจากผิวน้ำ ซึ่งก่อให้เกิดการสะสม ไอน้ำในชั้นบรรยากาศและทำให้เกิดภาวะเรือนกระจกมากขึ้น ตามที่นักวิทยาศาสตร์บางคนกล่าวว่าประมาณ 60% ของภาวะเรือนกระจกเกิดจากไอน้ำ ยิ่งมีพวกมันอยู่ในโทรโพสเฟียร์มากเท่าไร ภาวะเรือนกระจกก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น และความเข้มข้นของพวกมันก็ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิพื้นผิวและพื้นที่ผิวน้ำด้วย