На прв поглед

Емпириски доказ? Нема? Тоа е значајна смела изјава што може да се изјави, па ајде да погледнеме. „Емпириски“ се дефинира како нешто што всушност може да се мери и да се претстави како наод. Ајде да ја третираме темата како кривично гонење. Обвинетиот е CO₂ и обвинението е дека неговите зголемени нивоа преку нашите емисии ја загреваат планетата. Како и со сите судски случаи, важно е да се прикаже точен извештај за настаните. Значи, прво, ќе ја испитаме позадината на овој конкретен случај.

Сè започнало во 1820-тите, кога францускиот физичар Жозеф Фурие сфатил дека, на својата оддалеченост од Сонцето, Земјата би требала да е многу студена.Тој предложил дека атмосферата на Земјата мора да содржи нешто што ја одржува планетата топла, како некое невидливо ќебе. Се испоставило дека неговите идеи биле точни, иако нецелосни.

Поминале неколку децении пред да се открие природата на ќебето на Фурие. Ова било направено преку серија експерименти кои вклучуваат различни гасови. Интересно е што двајца истражувачи работеле на тоа независно, Џон Тиндал, во ОК и Јунис Фут во САД. Импресивно, нивните резултати биле практично идентични.

Фут, пишувајќи во 1856 година, била првиот научник кој изјавил дека јаглеродниот диоксид може да ја зароби енергијата. Таа предвидела дека ако во минатото имало повеќе CO₂ во атмосферата, ќе преовладала зголемена температура. Тоа било нешто што геолозите веќе го знаеле. Тиндал продолжил да пишува, во 1861 година, дека покрај јаглерод диоксидот, јаглеводородите - како што е метанот - би имале уште поголеми ефекти при многу ниски концентрации. Ефектот на стаклена градина и неговите клучни играчи биле откриени.

Значен труд кој имал големо влијание, „Теоријата за јаглеродниот диоксид за климатски промени“, бил објавен нешто помалку од сто години подоцна. Во суштина, го навел она што го знаеме сега. Без атмосферата и нејзините стакленички гасови, Земјата би била ледена топка непогодна за живот. Како што Фурие почнал да размислува пред сето тоа време, стакленички гасови делуваат како покривка. Тие ја одржуваат Земјата топла со тоа што спречуваат енергијата да избега назад во вселената. Луѓето додаваат CO₂ во атмосферата, главно со согорување на фосилни горива, а со тоа го засилуваат ефектот.

Тоа е основата. Како што испуштаме повеќе стакленички гасови, ефектот е како да се завиткувате во подебело ќебе. Уште помалку топлина се губи. Па, како можеме да го заклучиме тоа? Како можеме да најдеме цврсти докази, како што се добри снимки од видео надзор на нашите осомничени за нивното злодело?

Што велите да го измериме?

Сателитите што орбитираат околу нашата планета носат чувствителни инструменти. Преку нив можеме да измериме колку енергија пристигнува од Сонцето. Можеме да измериме колку енергија ја напушта Земјата, во вселената. Така, имаме две работи за споредба.

Што ни кажуваат мерењата? Во текот на последните неколку децении откако сателитите станаа достапни, има постепено намалување на енергијата што се враќа од површината на Земјата назад во вселената. Сепак, во истиот период, количината на енергија што пристигнува од Сонцето речиси воопшто не се променила. Нешто ја задржува таа енергија и тоа нешто станува посилно. Тоа нешто е јаглерод диоксид - прави точно како што рекле Фут и Тиндал дека ќе биде пред повеќе од 160 години.

Пресуда: виновен по сите точки.

Дополнителни детали

Добро воспоставената теорија дека CO₂ создаден од човекот предизвикува глобално затоплување е поддржана, како и секој синџир на докази во судски случај. CO₂ а одржува Земјата потопла отколку што би била без него. Тоа го правел во поголемиот дел од геолошкиот период. Луѓето додаваат значителни количини на CO₂ во атмосферата, главно со согорување на фосилни горива. Има изобилство емпириски докази кои го поддржуваат тврдењето дека зголемените температури се предизвикани од зголемувањето на CO₂.

Земјата е завиткана во невидливо ќебе

Атмосферата на Земјата е таа што го овозможува најголемиот дел од животот. За да го разбереме ова, можеме да ја погледнеме Месечината. На површината, температурата на Месечината во текот на денот може да достигне 100°C (212°F). Ноќе, може да се спушти до минус 173°C, или -279,4°F. За споредба, најстудената температура на Земјата е забележана на Антарктикот: -89,2°C (-128,6°F). Според Светската метеоролошка организација (WMO), најтоплa била 56,7°C (134°F), измерена на 10 јули 1913 година на ранчот Гренланд (Долина на смртта).

Човекот не би можел да преживее на температурите на Месечината, дури и да има воздух за дишење. Луѓето, растенијата и животните не можат да ги толерираат екстремните температури на Земјата освен ако не еволуираат посебни начини за справување со топлината или студот. Речиси целиот живот на Земјата живее во области кои се погостопримливи, каде температурите се многу помалку екстремни.

Сепак, Земјата и Месечината се практично на исто растојание од Сонцето, па зошто ние доживуваме многу помалку топлина и студ од Месечината? Одговорот е поради нашата атмосфера. Месечината нема, така што е изложена на целата сила на енергија што доаѓа од сонцето. Во текот на ноќта, температурите паѓаат затоа што нема атмосфера да ја задржи топлината, како што има на Земјата.

Без атмосферскиот ефект на стаклена градина, Земјата би била околу 33°C (59,4°F) поладна отколку што всушност е. Тоа би го направило најголемиот дел од површината непогоден за живеење за луѓето. Земјоделството, како што го знаеме, би било повеќе или помалку невозможно ако просечната температура беше -18 °C.

Стакленички гасови делуваат како покривка, одржувајќи ја Земјата топла со тоа што спречуваат дел од сончевата енергија повторно да се зрачи од загреаната површина на Земјата, назад во вселената. Ако додадеме повеќе стакленички гасови во атмосферата, ефектот е како да се завиткате во подебело ќебе: уште помалку топлина се губи. Значи, како можеме да кажеме какво влијание има CO₂ врз температурите и дали зголемувањето на атмосферскиот CO₂ навистина ја прави планетата потопла?

Ефектите на заробување на топлината на CO₂ и другите стакленички гасови биле откриени во средината на 19 век, но денес можеме да направиме пософистицирани работи. Можеме да ја измериме топлинската енергија што влегува во климатскиот систем на Земјата и таа што се враќа.

Во 1970 година, НАСА го лансирала сателитот IRIS кој мери инфрацрвени спектри. Во 1996 година, Јапонската вселенска агенција го лансирала сателитот IMG којшто снимил слични набљудувања. Двете групи на податоци биле споредени за да се забележат какви било промени во излезното зрачење во текот на периодот од 26 години (Harries et al. 2001). Она што тие постојано го откривале е пад на излезното зрачење.

Оваа промена во излезното зрачење била во согласност со теоретските очекувања. Така, трудот на Харис открил „директни експериментални докази за значително зголемување на ефектот на стаклена градина на Земјата“. Овој резултат е потврден со следните трудови користејќи податоци од подоцнежните сателити (Griggs & Harries 2004, Chen et al. 2007). Во истиот период, количината на енергија која пристигнува од сонцето речиси и не се променила.

Кога има повеќе енергија што доаѓа од Сонцето отколку што оди назад во вселената, не треба да биде изненадувачко да дознаеме дека нашата клима акумулира топлина. Вкупната акумулација на топлина на планетата може да се изведе со собирање на содржината на топлина од океанот, атмосферата, копното и мразот (Murphy et al. 2009).

Само од 1998 година, планетата има акумулирано топлинска енергија еднаква на производството на 3.260.000.000 атомски бомби со големина на Хирошима.

Примарните стакленички гасови одговорни за заробување на топлина - јаглерод диоксид (CO₂), метан (CH₄), водена пареа, азотен оксид и озон - сочинуваат околу 1% од воздухот. Главните компоненти на атмосферата - азот и кислород - не се стакленички гасови, бидејќи тие се практично транспарентни за долгите бранови или инфрацрвено зрачење.

Како наш следен доказ, мора да ја погледнеме количината на CO₂ во воздухот. Од воздушните меури заробени во ледените јадра знаеме дека пред индустриската револуција количината на CO₂ во воздухот била приближно 280 делови на милион (ppm). Во јуни 2013 година, Лабораторијата за истражување на системот на Земјата NOAA на Хаваи објавила дека, за првпат по милиони години, количината на CO₂ во воздухот е над 400 ppm. Сега оди кон 420 ppm. Таа информација ни го дава следниот доказ; CO₂ се зголемил за 50% во последните 150 години.

Неспорен доказ

Последниот доказ е „неспорен доказ“, доказ дека CO₂ предизвикува зголемување на температурата. CO₂ ја заробува енергијата на многу специфични бранови должини, додека другите стакленички гасови заробуваат различни бранови должини. Во физиката, овие бранови должини може да се измерат со помош на техника наречена спектроскопија. Еве еден пример:

Сл. 1. Спектар на зрачењето на стаклена градина измерен на површина. Ефектот на стаклена градина од водената пареа се филтрира, покажувајќи го придонесот на другите стакленички гасови (Evans et al. 2006).

Графиконот покажува различни бранови должини на енергија, измерени на површината на Земјата. Меѓу врвовите може да се види енергијата што се зрачи назад кон Земјата од озон (O₃), метан (CH₄) и азотен оксид (N₂0). Но, скокот за CO₂ на левата страна ги засенува сите други стакленички гасови, и ни кажува нешто многу важно: поголемиот дел од енергијата што е заробена во атмосферата точно одговара на брановата должина на енергијата заробена од CO₂.

Резимирање

Како детективска приказна, прво ви треба жртва, во овој случај планетата Земја: повеќе енергија останува во атмосферата.

Потоа ви треба метод и прашајте како може да се направи енергијата да остане. За тоа ви треба докажлив механизам со кој енергијата може да биде заробена во атмосферата, а стакленички гасови го обезбедуваат тој механизам.

Следно, потребен ви е „мотив“. Зошто се случило ова? Бидејќи CO₂ се зголемил за речиси 50% во последните 150 години и зголемувањето е најмногу од согорувањето на фосилните горива.

И, конечно, неспорниот доказ, доказот што докажува „криминална приказна“: енергијата што е заробена во атмосферата точно одговара на брановите должини на енергијата заробена од CO₂.

Последната точка е она што го поставува CO₂ на местото на злосторството. Истражувањето на науката создава емпириски докази што докажуваат, чекор по чекор, дека јаглерод диоксидот создаден од човекот причинува Земјата да се загрее.

Конечно, креаторот на митот се осврнува на климатските модели како „спој на пресметки што може да ги направите на рачен калкулатор“. Таа изјава не покажува ништо повеќе од ограничено разбирање за тоа што се моделите и што прават моделите и е побиена во овој напис во нашата серија.