Den globala uppvärmningen eller den globala klimatförändringen är ett klimatologiskt fenomen där den globala temperaturen stiger på grund av ökningen av växthusgaser i atmosfären som koldioxid och metan. Under det senaste århundradet har den globala temperaturen ökat och förväntas fortsätta öka med konsekvenser för klimatets framtid.
Fenomenet av global uppvärmning förutspåddes först på 1960-talet. Klimatforskare, som Charles David Keeling, upptäckte att koldioxid ökade år för år runt om i världen. De teoretiserade att detta skulle leda till dramatiska temperaturförhöjningar på grund av de värmefångande egenskaperna hos koldioxid.
Direkt temperaturmätningar
Den primära förutsägelsen för global uppvärmning är temperaturökningen. Detta har bekräftats av direktmätningar av temperatur sedan 1960-talet. Varje år är tusentals heta temperaturrekord brutna och de tre hetaste åren som finns på rekordet ligger under årtionden av 2010-talet, det senaste decenniet vid skrivetiden.
Smältning av is
På grund av stigande temperaturer har de flesta glaciärer varit i reträtt och de flesta stora isarken minskar i storlek och förlorar massa varje år. Denna smältning av landis har orsakat oro över stigande havsnivå. En annan oro är att bergglaciärer, särskilt de i Himalaya, innehåller det mesta av färskvattenförsörjningen som är källan till dricksvatten för många mänskliga samhällen.
Orsaken till global uppvärmning är ökningen av koncentrationen av växthusgaser, såsom koldioxid och metan i atmosfären. Direkta mätningar av växthusgaser visar att de kontinuerligt har ökat under det senaste århundradet och en halv. Tidigare uppgifter visar att den nuvarande ökningen av koldioxid sedan mitten av 1800-talet avviker från normen för den senaste geologiska historien. Den viktigaste källan för data om variationen i koldioxid är iskärnans data.
Iskärnor
Grönlands centrala slätter har ett mycket regelbundet snöfall som producerar successiva islag. När dessa lager byggs upp år efter år blir isen mer kompakt och luftbubblor fångas fast i den. Dessa luftbubblor är isolerade från den moderna atmosfären, så att deras komposition återspeglar vad sammansättningen av den antika atmosfären var vid den tidpunkt då komprimeringen och isoleringen inträffade.
Med hjälp av iskärnregister har forskare funnit att koldioxid har behållit vissa nivåer under de senaste hundra tusen åren. Början på 1800-talet började dock koldioxidnivåerna öka dramatiskt och avvika från förväntade nivåer. Denna ökning är direkt korrelerad med den senaste temperaturökningen. Det är rimligt att anta en korrelation mellan koldioxid och temperatur eftersom koldioxid är en växthusgas som fäller upp värme från solen, vilket ökar temperaturen.
Orsaken till ökningen av koldioxidutsläppen under de senaste två hundra åren är relaterad till den industriella revolutionen när fossila bränslen som kol och olja började användas för att ge ström till städer och maskiner. Kol och olja är organiska material som bildas när tidigare levande organismer förändras under värme och tryck. När kol och olja bildas, kolet som utgör de tidigare levande organismerna som nu är kol och olja avlägsnas från kolcykeln så att den inte introduceras tillbaka i atmosfären. Kolet är väsentligen isolerat, vilket inte längre bidrar till klimatet.
Under den industriella revolutionen började människan ta kol och olja ur marken och använda den för att driva sina maskiner. Under förbränningsprocessen produceras koldioxid, vilket leder till en nettoökning av koldioxid i atmosfären och oceanerna. På grund av fossila bränslen har människor släppt över stora mängder koldioxid i atmosfären. Människor började använda fossila bränslen i stor skala för bara 200 år sedan och koldioxidnivåerna och temperaturen har bara ökat, på ett sätt som inte har varit normen under de senaste 200 åren. Det gör det troligt att mänsklig aktivitet har lett till ökad koldioxidutsläpp och andra utsläpp av växthusgaser.
Förutom smältning av islakan och havsnivåhöjningen kommer den globala uppvärmningen sannolikt att leda till mer extrema vädermönster, som orkaner och översvämningar. Under det senaste decenniet har det förekommit en viss uppgång i dessa händelser, men det är oklart att detta beror direkt på den globala uppvärmningen.
Global dimming är ett fenomen där mängden solljus som når jordens yta minskar. Detta fenomen upptäcktes först på 1950-talet och har hänförts till förorening i atmosfären.
Vid förbränning av fossila bränslen produceras aerosoler som är mycket reflekterande. När koncentrationen av aerosoler i atmosfären ökar, leder deras reflektivitet till att mer solstrålning från solen återspeglas. Detta minskar mängden solljus som når ytan.
Global dimming har minskat mängden energi som tillförs jordens yta genom solstrålning. Detta kan leda till en minskad vattnetscykel och mindre avdunstning vilket kan leda till mindre nederbörd. Det finns bekymmer att detta kan påverka jordbruket på grund av avbrottet av monsun årstider i delar av världen som bygger på sommarregn för att odla grödor. Global dimming kan också påverka växthöjningen och förnybar energi ansträngningar utnyttja solenergi. Sedan 1980-talet, på grund av miljöpolitiken för att städa luftföroreningar, har det gått en minskning av den globala dimmningen och vissa argumenterar även för att den har slutat eller reverserat.
Den globala uppvärmningen och den globala dimningen är både relaterade till förbränning av fossila bränslen, och båda kan förhindras eller mildras genom att ändra hur fossila bränslen används. De hotar också att förändra klimatet på sätt som väsentligt påverkar mänskliga samhällen.
Även om det finns likheter mellan global uppvärmning och global dimming, finns det också noterbara skillnader som inkluderar följande.
Den globala uppvärmningen är ett fenomen där jordens globala atmosfärstemperatur ökar, vilket leder till smältning av islakan, högre havsnivå och mer extremt väder. Det beror främst på en ökning av koncentrationen av antropogena växthusgaser, såsom koldioxid. Global dimming är ett fenomen där allt mindre solljus har nått jordens yta på grund av ökningen av produktionen av aerosoler som en biprodukt av förbränning av fossila bränslen. Både global uppvärmning och global dimning är relaterade till fossila bränslen och båda kommer att få betydande effekter på mänskliga samhällen om de fortsätter att vara oförmögna. Trots dessa likheter är de två fenomenen annorlunda genom att man leder till varmare temperaturer medan den andra ska leda till svalare temperaturer. Det är möjligt att global dimmning kan ha kompenserat den globala uppvärmningen så att planeten inte har värmt så mycket som den annars skulle ha. En annan viktig skillnad är att global dimmning verkar minska eller kan ha slutat, medan den globala uppvärmningen fortsätter att få en betydande inverkan på planeten och på den mänskliga civilisationen.