Güneş sistemindeki diğer gezegenler çok sıcak ya da çok soğuk olurken, Dünya'nın yüzeyi nispeten yumuşak ve sabit sıcaklıklara sahiptir. Dünya bu sıcaklıkları, gezegeni gizleyen ve koruyan ince gaz tabakası olan atmosferi nedeniyle sağlamaktadır. Bununla birlikte, iklim bilimcilerinin yüzde 97'si, küresel ısınmanın nedeni olarak, son iki yüzyıl boyunca atmosferin dramatik yollarla değiştirildiği konusunda hemfikir. Küresel ısınmayı anlamak için, ilk olarak sera etkisine aşina olmak gerekiyor.
Enerji Girişi, Enerji Çıkışı
Dünyanın her yerinde, gezegenin uzaydan aldığı radyasyonu ve uzaya geri yansıyan radyasyonu içeren hassas bir dengeleyici hareket vardır. Dünya, esas olarak Güneş'ten gelen muazzam miktarda radyasyona sürekli olarak maruz kalıyor. Bu güneş ışınımı, Dünya'nın atmosferini görünür ışık, artı ultraviyole (UV), kızılötesi (IR) ve insan gözüyle görünmeyen diğer radyasyon türleri biçiminde etkiler.
UV radyasyonu daha kısa bir dalga boyuna ve görünür ışıktan daha yüksek bir enerji seviyesine sahipken, IR radyasyonu daha uzun bir dalga boyuna ve daha zayıf bir enerji seviyesine sahiptir. Dünya'nın atmosferine çarpan radyasyonun yaklaşık yüzde 30'u hemen bulutlara, buz, kar, kum ve diğer yansıtıcı yüzeylerle uzaya geri yansır. Gelen Güneş ışımasının kalan yüzde 70'i okyanuslar, kara ve atmosfer tarafından emilir. NASA'ya göre Dünya'yı yaklaşık 15 °C ortalama sıcaklıkla yaşanabilir hale getiren, bu gelen ve giden radyasyon dengesidir. Atmosferik denge olmasaydı, Dünya ay kadar soğuk ve cansız olurdu ya da Venüs gibi yüksek sıcaklıklara sahip olurdu. Neredeyse hiç atmosfere sahip olmayan ayın karanlık tarafı -153 °C (243 °F) civarındadır. Öte yandan Venüs, güneş ışınlarını yakalayan çok yoğun bir atmosfere sahiptir; Venüs'te ortalama sıcaklık yaklaşık 463 °C (864 °F)'dir.
Sera Etkisi
Dünyanın ısınmasına neden olan, gelen ve giden radyasyon değişimi, sera işlevine benzediğinden sera etkisi olarak adlandırılır. Gelen UV radyasyonu bir seranın cam duvarlarından kolayca geçer ve içindeki bitkiler ve sert yüzeyler tarafından emilir. Bununla birlikte, zayıf IR radyasyonu, cam duvarlardan geçmekte zorlanır ve içeride tutulur, böylece serayı ısıtır. Bu etki, tropik bitkilerin soğuk kış aylarında bile seranın içinde gelişmesini sağlar.
Benzer bir durum, soğuk ve güneşli bir günde dışarıda park etmiş bir arabada gerçekleşir. Gelen Güneş radyasyonu aracın içini ısıtır, ancak giden termal radyasyon aracın kapalı camlarının içinde kalır.
Sera Gazları ve Küresel Isınma
Termal kızılötesi radyasyonu emen ve yeterince önemli olan gaz molekülleri, iklim sistemini zorlayabilir. Bu tür gaz moleküllerine sera gazı denir. Karbondioksit ve diğer sera gazları bir örtü gibi hareket eder, IR radyasyonunu emer ve uzaya kaçmasını önler. Buradaki etki, küresel ısınma olarak bilinen bir işlem olan Dünya atmosferinin ve yüzeyinin kademeli olarak ısıtılmasıdır .
Bilim insanlarına göre sera gazı etkisinin, artan sera gazı seviyeleri ve küresel ısınma ile birlikte Dünya'da derin etkilere neden olacak. Küresel ısınma kontrol edilmeden devam ederse, NASA, EPA ve diğer bilimsel ve devlet kurumlarına göre, önemli iklim değişikliğine, deniz seviyelerinde bir artışa, okyanus asitleşmesinin artmasına, aşırı hava olaylarına ve diğer ciddi doğal ve toplumsal etkilere neden olacak. Küresel bilim topluluğunun görüşüne aykırı olmasına rağmen, gazların küresel ısınmanın nedeni olmadığını söyleyenler de var.
Sera Etkisi Tersine Çevrilebilir mi?
Birçok bilim adamı, Dünya'nın atmosferine ve iklimine verilen zararın, geri dönüşü olmayan noktaya yakın olduğu konusunda hemfikir.
Şu anda, bazı bilim adamları küresel ısınmayı tersine çevirmek için atmosferi nasıl yeniden inşa edeceklerini araştırıyorlar. Örneğin, Temmuz 2017'de Science Dergisi'nde yayınlanan ve İsviçre'deki ETH Zürih'teki Atmosferik ve İklim Bilimi Enstitüsü'nün araştırmacıları Lohmann ve Blaž Gasparini tarafından yayınlanan teoriler, sıcağı hapseden sirrus bulutlarını azaltmayı önerdi.
