العوامل البشرية والطبيعية المسببة لتغيّر المناخ

أثّر التغيّر في كمية غازات الدفيئة والأهباء الجوية الموجودة في الغلاف الجوي، بالإضافة إلى التغيّر في الإشعاع الشمسي، وفي خصائص سطح الأرض على توازن الطاقة في النظام المناخي. ويشار إلى هذه التغيّرات بعبارة التأثير الإشعاعي^[٢]، و تُستخدَم لمقارنة كيفيّة تأثير العوامل الطبيعية والبشرية على زيادة الحرارة أو البرودة في المناخ العالمي. ومنذ تقرير التقييم الثالث، أدّت استنتاجات جديدة متعلّقة بغازات الدفيئة، والنشاط الشمسيّ، وخصائص سطح الأرض، وبعض سمات الهباء الجوي، إلى تحسُّن في التقديرات الكميّة للتأثير الإشعاعي.

إرتفع معدّل تركيزات ثاني أكسيد الكربون، والميثان، وأكسيد النيتروز في الغلاف الجوي العالمي بشكل ملحوظ نتيجة النشاطات البشرية منذ العام ١٧٥٠، وقد تخطى هذا المعدل اليوم بكثير النسب المسجَّلة ما قبل الثورة الصناعية والتي تم تحديدها من عيّنة مأخوذة من باطن الجليد يبلغ عمرها آلاف السنين (انظر الرسم الأوّل). إنّ إرتفاع معدّل تركيزات ثاني أكسيد الكربون يعود أوّلاً إلى حرق الوقود الأحفوري والتغيّر في إستخدام الأراضي، فيما تعود تركيزات الميثان وثاني أكسيد النيتروز إلى النشاط الزراعي. (٢.٣، ٦.٤، ٧.٣).

• يُعتبر ثاني أكسيد الكربون من أهم غازات الدفيئة البشرية المنشأ (انظر الرسم الثاني). وقد إرتفعت تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بنسبة ٢٨٠ إلى ٣٧٩ جزءاً في المليون^[٣] عام ٢٠٠٥. ويتخطى هذا التركيز المستوى الطبيعي الذي كان سائداً خلال الـ٦٥٠ ألف سنة السابقة (بين ١٨٠ و٣٠٠ جزء في المليون). وكان متوسط الزيادة السنوية لتركيزات ثاني أكسيد الكربون أكثر إرتفاعاً خلال السنوات العشر الماضية (متوسّط ١٩٩٥- ٢٠٠٥: ١.٩ جزءاً في المليون سنوياً) بالمقارنة مع ما كان عليه منذ بداية القياسات الجوية المباشرة والمستدامة (متوسّط ١٩٦٠- ٢٠٠٥: ١.٤ جزءاً في المليون سنوياً)، مع أن هناك تغيّر سنوي في معدلات تزايد التقلبية. {٢.٣، ٧.٣}
• ويعدّ المصدر الأول لازدياد تركيزات ثاني أكسيد الكربون منذ مرحلة ما قبل الثورة الصناعية هو حرق الوقود الأحفوري، فيما تساهم التغييرات في إستخدام الأراضي إلى تأثيرات ملحوظة لكن أقل وطأة. وارتفعت الإنبعاثات السنوية لثاني أكسيد الكربون الأحفوري^[٤] من متوسط قدره ٦.٤ (بين ٦.٠ و٦.٨)^[٥] جيغا طن من الكربون. [٢٣.٥ بين ٢٢ و٢٥] جيغا طن من الكربون O_٢) سنوياً في التسعينيات إلى ٧.٢ [بين ٦.٩ و٧.٥] جيغا طن من الكربون (٢٦.٤ [بين ٢٥.٣ و٢٧.٥] جيغا طن من الكربون O_٢) سنوياً بين العامين ٢٠٠٠ و٢٠٠٥ (بيانات ٢٠٠٤ و٢٠٠٥ هي تقديرات مؤقتة). إنبعاثات ثاني أكسيد الكربون المرتبطة بإستخدام الأراضي تُقدَّر بـ ١.٦ [بين ٠.٥ و٢.٧] جيغا طن من الكربون (٥.٩ [بين ١.٨ و٩.٩] جيغا طن من الكربون O_٢) سنوياً خلال التسعينيات مع أن هذه التقديرات ليست أكيدة. {٧.٣}
• تركيزات الميثان الإجمالية في الغلاف الجوي إرتفعت بنسبة ٧١٥ جزءاً في المليار لتصبح ١٧٣٢ جزءاً في المليار في التسعينيات، وكانت قد بلغت ١٧٧٤ جزءاً في المليار عام ٢٠٠٥. تركيزات الميثان في الغلاف الجوي للعام ٢٠٠٥ تخطّت النطاق الطبيعي الذي سُجّل خلال الـ٦٥٠ ألف سنة الماضية (بين ٣٢٠ و٧٩٠ جزءاً في المليار) مثلما ظهر في عيّنة الجليد الأسطوانية. معدّلات النمو في بداية التسعينيات انخفضت بشكل متناغم مع الإنبعاثات الإجمالية (مجموع المصادر البشرية) التي كانت شبه مستقرة خلال هذه الفترة. من المرجّح جداً ^[٦] أن ينتج الإرتفاع في تركيزات الميثان عن النشاط البشري والزراعي وإستخدام الوقود الاحفوري، لكن المساهمات الأخرى ذات الصلة لم تُحدَّد بشكل واضح بعد. { ٢.٣ و٧.٤}

التغيّر في غازات الدفيئة انطلاقاً من عيّنة مأخوذة من باطن الجليد والمعلومات الحديثة

الرسم الأول: تركيزات ثاني أكسيد الكربون، والميثان، وثاني أكسيد النيتروز خلال الـ١٠ آلاف سنة الماضية (الجدول الكبير) ومنذ العام ١٧٥٠ (الجدول الصغير). تظهر القياسات الخاصة بالعينة المأخوذة من باطن الجليد (المبيّنة بألوان مختلفة لتدلّ على دراسات مختلفة) وبعيّنات من الغلاف الجوي (الخطوط الحمراء). يظهر التأثير الإشعاعي الموجب على المقياس الوارد ناحية اليمين (الرسم ٦.٤).

عناصر التأثير الإشعاعي

الرسم ٢: تقديرات ونطاق المتوسّط الإجمالي للتأثير الإشعاعي للعام ٢٠٠٥ في ما يخصّ ثاني أكسيد الكربون الناتج عن الأنشطة البشرية، بالإضافة إلى الميثان وثاني أكسيد النيتروز، وغيرها من العوامل الهامة، ناهيك عن الإطار الجغرافي المثالي (على المستوى الفضائي) للتأثير الإشعاعي والمستوى المقيَّم للفهم العلمي LOSU. يظهر أيضاً التأثير الإشعاعي الصافي الناتج عن النشاط البشري ونطاقه. تطلّب ذلك احتساب التقديرات غير الأكيدة واللا-متماثلة من الشروط المكوِّنة، ولا يمكن التوصّل إليه بعملية حسابيّة بسيطة. تُعتبَر عناصر التأثير الإشعاعي الأخرى وغير الواردة هنا ذات مستوى فهم علمي منخفض. ويُعتبر الهباء الجوي البركاني تأثيراً إشعاعياً طبيعيّاً إضافيّاً، غير أنه ليس مدرجاً في هذا الرسم بسبب طبيعته العرضيّة. نطاق الغيوم الصناعية المستقيمة التي تخلّفها الطائرات لا يضمّ تأثيرات أخرى ممكنة للملاحة الجوية على الضباب {٢.٩، الرسم ٢.٢٠}

تحسّن فهم تأثيرات النشاط البشري على إرتفاع درجات الحرارة أو إنخفاضها منذ تقرير التقييم الثالث، وأدّى إلى مستوى عالٍ من الثقة^[٧] في أن المعدّل الإجمالي للتأثير الصافي للنشاط البشري منذ العام ١٧٥٠ كان الإحترار المناخي مع تأثير إشعاعي بمعدل ١.٦+ [بين ٠.٦ و٢.٤] واط للمتر المربع الواحد (انظر الرسم ٢). {٢.٩، ٦.٥، ٢.٣}

• التأثير الإشعاعي الناتج عن إرتفاع في معدلات ثاني أكسيد الكربون، والميثان، وثاني أكسيد النيتروز، هو ٢.٣٠+ [بين ٢.٠٧+ و٢.٥٣+] واط للمتر المربع الواحد، ومن الممكن جداً أن يكون معدّل إرتفاعه في الحقبة الصناعيّة لا سابق له في الـ١٠ آلاف سنة الماضية (انظر الرسم الأول والثاني). إرتفع تأثير ثاني أكسيد الكربون الإشعاعي بنسبة ٢٠ في المئة بين العامين ١٩٩٥ و٢٠٠٥، وهو التغيّر الأكبر خلال أي عقد في السنوات الـ٢٠٠ الأخيرة على الأقل. {٦.٤ و٢.٣}
• المساهمات البشرية في الهباء الجوي (خاصة الكبريت، والكربون العضوي، والكربون الأسود، والنيترات، والغبار) تنتج مفعولاً مبرِّداً، مع تأثير إشعاعي مباشر بنسبة ٠.٥- [بين ٠.٩- و٠.١-] واط للمتر المربع الواحد، وغير مباشر بنسبة ٠.٧- [بين ١.٨- و٠.٣-] واط للمتر المربع الواحد. أصبح فهم هذه التأثيرات اليوم أسهل من مرحلة إعداد تقرير التقييم الثالث، وذلك نتيجة تحسّن القياس من الأرض ومن الساتل، وتوفّر تخطيطات أكثر شموليّة، غير أن نطاق عدم اليقين لا يزال حاضراً في مجال التأثير الإشعاعي. ويؤثر الهباء الجوي أيضاً على مدة حياة الغيوم وعلى هطول الأمطار.
• تنتج المساهمات البشرية في التأثير الإشعاعي عن عدّة مصادر. إنّ التغيّرات في طبقة الأوزون الناتجة عن إنبعاثات مواد كيميائية تشكّل بدورها، تساهم طبقة الأوزون (أكسيدات النيتروجين، أكسيد الكربون، والهيدروكاربونات) بنسبة ٠.٣٥+ [بين ٠.٢٥+ و٠.٦٥+] واط للمتر المربع الواحد الواحد. تبلغ نسبة التأثير الإشعاعي المباشر الناتج عن تغيّر في الكربون المشعّ^[٨] ٠.٣٤+ [بين ٠.٣١+ و٠.٣٧+] واط للمتر المربع الواحد. يعزّز التغيّر في المساحة الناتج عن تغيّر التربة وتساقط الهباء الجوي الكاربوني الأسود على الثلوج التأثير الإشعاعي بنسبة ٠.٢- [بين ٠.٤- و٠.٠] و٠.١+ [بين ٠.٠ و٠.٢+] واط للمتر المربع الواحد تعاقبيّاً. وتبرز تأثيرات إضافية أقلّ من ٠.١+/- واط للمتر المربع الواحد في الرسم الثاني. {٢.٣، ٢.٥، ٧.٢}
• يُقدَّر أن التغيّر في الشعاع الشمسي منذ العام ١٧٥٠ سبّب تأثيراً إشعاعياً بنسبة ٠.١٢+ [بين ٠.٠٦- و٠.٣٠+] واط للمتر المربع الواحد، أي أقلّ من نصف التقديرات الواردة في تقرير التقييم الثالث. {٢.٧}