Fenomenul schimbărilor climatice

Desi cresterea temperaturii medii globale este numita uneori “incalzire globala”, schimbarile climatice includ nu numai o modificare a temperaturii medii, ci si schimbari ale diverselor aspecte ale vremii, cum ar fi tipurile de vant, cantitatea si tipul de precipitatii, cat si tipul si frecventa evenimentelor meteorologice extreme. De fapt, termenul “schimbari climatice globale” descrie mai clar situatia cu care ne confruntam.

Schimbarile climatice reprezinta o problema serioasa, intrucat atat sistemul natural cat si cel socio-economic sunt sensibile la schimbari ale climei, iar amploarea si viteza prognozate pentru acestea vor avea un impact semnificativ, care va ameninta durabilitatea acestor sisteme.

Ecosistemele, viata salbatica si oamenii sunt capabili sa se adapteze schimbarilor climatice care apar de-a lungul unor perioade mari de timp. Pana acum, cercetatorii nu au cazut de acord in privinta rapiditatii cu care vor avea loc schimbarile. Totusi, impactul activitatilor umane asupra climei va putea fi masurat peste cateva decenii, si nu secole sau milenii. Motivatia de a actiona in legatura cu schimbarile climatice nu trebuie neaparat gasita in ceea ce omenirea a observat pana acum, ci in ceea ce anticipeaza modelele stiintifice pentru viitorul apropiat. Daca procesul de incalzire va continua in ritmul prognozat astazi, lumea va intra intr-o perioada de schimbari climatice fara precedent in istoria umanitatii.

Elemente climatice

Soarele este principalul actor in sistemul climatic, emitand radiatia solara care incalzeste Pamantul. Energia solara este mai puternica in regiunile ecuatoriale, intensitatea radiatiilor solare scazand catre poli. Acest fapt determina tipurile de circulatie a vanturilor si a curentilor oceanici, care influenteaza dezvoltarea sistemelor climatice. Atmosfera actioneaza ca o patura protectoare, mentinand o temperatura propice vietii pe Pamant si ecranand razele daunatoare ale Soarelui. Formata din mai multe straturi distincte, atmosfera actioneaza ca un "depozit" pentru diverse gaze si particule. Atat structura atmosferei cat si modul in care se realizeaza circulatia aerului au un efect considerabil asupra climei si a sistemelor climatice, inclusiv asupra regimului precipitatiilor. Atmosfera Pamantului este formata din 78% azot (N2), 21% oxigen (O2) si 1% alte gaze. Dioxidul de carbon (CO2) reprezinta 0,03-0,04%, in timp ce vaporii de apa (H2O) variaza intre 0 si 2%.

Oceanele acopera aproximativ trei sferturi din suprafata Pamantului. Apa se raceste si se incalzeste mai incet decat aerul, moderand in acest fel climatul din zonele de coasta. Curentii oceanici ajuta la distribuirea caldurii pe glob, punand in miscare apele tropicale catre poli si apele mai reci catre ecuator; astfel, oceanele influenteaza puternic climatele regionale. Oceanele sunt si un depozit important de carbon si joaca un rol deosebit in absorbtia unei parti a dioxidului de carbon antropogenic. Apa, sub toate formele ei, are un rol important si complex in procesele climatice. Cantitatea medie de precipitatii (ploaie sau zapada) pe care o primeste o zona este o componenta climatica importanta. Apa ajuta la racirea suprafetei terestre (prin evaporare), reflecta energia solara (apa sub forma de nori sau straturi de gheata) si mentine Pamantul cald (prin vaporii de apa). Structurile terestre si caracteristicile lor - de exemplu padurile, deserturile si muntii - pot influenta atat clima globala cat si pe cea regionala. Solul se incalzeste si se raceste mai repede decat apa, afectand cursul curentilor de aer si formarea sistemelor climatice. Tipul de suprafata terestra influenteaza cantitatea de energie solara care este reflectata sau absorbita de Pamant. Zonele albe, precum cele inzapezite, reflecta razele solare, in timp ce zonele intunecate absorb mai multa caldura.

Efectul de sera natural

“Efectul de sera” este termenul popular folosit pentru a descrie modul in care atmosfera Pamantului asigura o temperatura propice vietii pe planeta. Aproximativ jumatate din radiatia solara trece prin atmosfera. Restul este reflectat de nori, este imprastiat de vaporii de apa si de particulele din atmosfera sau este absorbit de aceasta. O parte din radiatia solara care atinge Pamantul este reflectata inapoi in spatiu (in medie aproximativ o treime). Din ceea ce ramane, o parte e absorbita de atmosfera, insa majoritatea este absorbita de sol si oceane. Suprafata Pamantului se incalzeste si, ca rezultat, emite radiatie infrarosie (caldura). O parte din aceasta radiatie este trimisa in spatiu, insa majoritatea ramane in atmosfera. Unele gaze din atmosfera constituie un strat izolator al Pamantului si impiedica caldura sa iasa in spatiu; acestea sunt asa-numitele gaze cu efect de sera (GES). Ele actioneaza ca o patura, absorbind caldura si reflectand-o inapoi catre suprafata Pamantului, incalzind atmosfera si provocand ceea ce este cunoscut sub numele de efect de sera natural. Fara acest efect, Pamantul ar fi mult mai rece decat acum (temperatura sa medie globala ar fi de cca -18 grade C, fata de cea actuala de cca +15 grade C) si neospitalier pentru viata.

Gazele cu efect de sera

Cinci gaze care apar in mod natural provoaca in principal efectul de sera: vaporii de apa, dioxidul de carbon, metanul, protoxidul de azot si ozonul. Concentratia in atmosfera a acestor gaze este influentata de activitatile umane. O alta categorie de gaze cu efect de sera este alcatuita din componente chimice create de oameni (halocarburile).

Vaporii de apa (H2O) sunt cele mai cunoscute GES, contribuind cel mai mult la efectul natural de sera. Cantitatea de vapori de apa din atmosfera creste odata cu temperaturile de la suprafata Pamantului, dat fiind ca temperaturi mai ridicate maresc atat evaporarea cat si capacitatea aerului de a ingloba vapori de apa (vaporii de apa executa un ciclu complet prin atmosfera destul de repede, aproximativ o data la opt zile in medie). Astfel, chiar daca oamenii nu influenteaza direct si semnificativ cantitatea de vapori de apa din atmosfera, temperaturile in crestere (datorate si activitatilor umane) vor determina marirea concentratiei vaporilor de apa in atmosfera. Pe de alta parte, trebuie tinut cont si de faptul ca suprafata norilor reflecta radiatia solara inapoi in spatiu. In acest sens, albedoul - reflectarea radiatiilor solare de catre sistemul Pamant plus atmosfera sa - creeaza dificultati in efectuarea unor calcule exacte. Daca, spre exemplu, calota glaciara s-ar topi, albedoul s-ar reduce semnificativ. Intinderile de apa si vaporii de apa absorb caldura, in timp ce gheata si zapada o reflecta.

Dioxidul de carbon (CO2) este degajat in atmosfera prin procesul de putrezire, procesele naturale ale vietii vegetale si animale si prin arderea combustibililor fosili si a altor materiale. El este partial indepartat din atmosfera prin fotosinteza plantelor si prin absorbtia in oceane. Cresterea concentratiei de CO2 din atmosfera este considerata determinanta pentru tendinta actuala de incalzire.