٢.١.٣ تغيّرات في هالوكربون الغلاف الجوي وأوزون الستراتوسفير وأوزون التروبوسفير وغازات أخرى

إن المركبات الكربونية الفلورية الكلورية (CFC) والمركبات الكربونية الفلورية الهيدرولوجية (HCFC) هي غازات دفيئة من منشأ بشري بحت, وتستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات. تراجعت إنبعاثات هذه الغازات بسبب حظرها وفقاً لبروتوكول مونتريال, وتتراجع تركيزات CFC-١١ وCFC-١١٣ حالياً نتيجة عمليات الإزالة الطبيعية. مددت المشاهدات في عينات الجليد الحبيبي القطبي منذ تقرير التقييم الثالث المعلومات المتوفرة حول التسلسل الزمني لبعض غازات الدفيئة هذه. تؤكد العينات الجليدية والبيانات في الموقع أن المصادر الصناعية هي سبب الإزدياد الملحوظ في المركبات الكربونية الفلورية الكلورية والمركبات الكربونية الفلورية الهيدرولوجية في الغلاف الجوي. {٢.٣}

ساهمت غازات بروتوكول مونتريال في التأثير الإشعاعي المباشر بمقدار +٠.٣٢ ± ٠.٠٣ واط للمتر المربع الواحد في ٢٠٠٥, وما زال غاز CFC-١٢ عامل التأثير الإشعاعي الطويل الأمد الثالث لجهة الأهمية. تساهم هذه الغازات مجتمعةً بحوالي ١٢% من التأثير الإجمالي بسبب غازات الدفيئة الطويلة العمر. {٢.٣}

إن تركيزات الغازات الصناعية مع فليور التي يغطيها بروتوكول كيوتو (مركبات كربونية فلورية هيدروجينة (HFCs), ومركبات كربونية فلورية مشبعة (PFCs) وسادس فلوريد الكبريت (SF_٦)) متدنٍّية نسبياً لكنها تزداد بسرعة. بلغ تأثيرها الإشعاعي الإجمالي +٠.٠١٧ واط للمتر المربع في ٢٠٠٥. {٢.٣}

إن أوزون التروبوسفير هو غاز دفيئة عمره قصير تنتجه التفاعلات الكيميائية بين أنواع أسلاف في الغلاف الجوي وبتغيّرات مكانية وزمنية كبيرة. لقد أدّت القياسات المطوّرة ووضع النماذج إلى تطوير فهم الأسلاف الكيميائية التي تؤدي إلى تشكّل الأوزون في التروبوسفير, أي أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين (من بينها المصادر والتوجهات المرجّحة الطويلة الأمد في البرق) والفورمالديهايد. تنجح النماذج الحالية في وصف الخصائص الأساسية لتوزّع الأوزون الحالي في التروبوسفير وفقاً للعمليات الكامنة. توفّر القياسات الساتلية والقياسات على الموقع الجديدة قيوداً عالمية جديدة لهذه النماذج. إلا أن الثقة ضئيلة في إمكانيتها نسخ التغيّرات في الأوزون المرتبطة بالتغيّرات الهامة في الإنبعاثات أو المناخ, وفي محاكاة التوجهات على المدى الطويل في تركيزات الأوزون خلال القرن العشرين. {٧.٤}

تقدّر مساهمة الأوزون في التروبوسفير في التأثير الإشعاعي قد بلغت +٠.٣٥[٠.٢٥+ إلى +٠.٦٥] واط للمتر المربع الواحد مع مستوى متوسط للفهم العلمي. لم تتغيّر أفضل التقديرات لهذا التأثير الإشعاعي منذ تقرير التقييم الثالث. تشير الملاحظات إلى أن التوجهات في أوزون التروبوسفير خلال العقود الماضية تغيّرت لجهة المؤشر والكم في عدة مواقع, لكن هناك إشارات بتوجه تصاعدي هام على خطوط العرض الإستوائية. إزدادت الدراسات النموذج للتأثير الإشعاعي الناتج عن إزدياد الأوزون في التروبوسفير منذ المراحل ما قبل الصناعية تعقيداً وشمولاً بالمقارنة مع النماذج المستخدمة في تقرير التقييم الثالث. {٢.٣, ٧.٤}

ترتبط التغيّرات في أوزون التروبوسفير بنوعية الهواء وتغيّر المناخ. أظهر عدد من الدراسات أن تركيزات الأوزون خلال النهار في فصل الصيف ترتبط إرتباطاً وثيقاً بالحرارة. يبدو أن هذا الإرتباط يعكس مساهمات إنبعاثات الكربون العضوية المتطايرة من نشوء إحيائي والمرتبطة بالحرارة، والإنحلال الحراري للبيروكسي أسيتيل نيترات وهو مخزن لأكاسيد النيتروجين, والعلاقة بين الحرارة العالية والركود الإقليمي. كانت الظروف المناخية الحارة والراكدة بشكل غير طبيعي خلال صيف ١٩٩٨ مسؤولة عن أعلى معدّل أوزون على سطح الأرض في السنة في شمال شرق الولايات المتحدة الأميركية. إرتبطت موجة الحر في أوروبا صيف ٢٠٠٣ بمعدّل أوزون مرتفع إستثنائياً على سطح الأرض. {الإطار ٧.٤}

تؤدي الغازات المذكورة في بروتوكول مونتريال إلى التأثير الإشعاعي الناتج عن تدمير أوزون الستراتوسفير وأعيد تقييمه بمقدار – ٠.٠٥ ± ٠.١٠ واط للمتر المربع الواحد، أي أقل مما ورد في تقرير التقييم الثالث, بمستوى متوسط من الفهم العلمي. لم يعد الإتجاه إلى تدمير متزايد لأوزون الستراتوسفير سائداً اليوم كما في الثمانينيات والتسعينيات. لكن إجمالي أوزون الستراتوسفير ما زال دون ٤% من أرقام ما قبل الثمانينيات ومن غير الواضح ما إذا بدأت إعادة تشكيل الأوزون. إضافة إلى التدمير الكيميائي للأوزون, قد تكون التغيّرات الدينامية قد ساهمت في تخفيض الأوزون في الخطوط العريضة المتوسطة في النصف الشمالي من الأرض. {٢.٣}

تساهم إنبعاثات بخار المياه المباشرة الناتجة عن النشاطات البشرية مساهمة ضئيلة في التأثير الإشعاعي. لكن، يزداد معدّل الحرارة العالمية, فتزداد تركيزات بخار المياه وهذا ما يمثل إستجابة أساسية, لكن ليس عاملاً مؤثراً على التغيّر المناخي. إن إنبعاث الماء مباشرة في الغلاف الجوي بفعل النشاطات البشرية المنشأ, لا سيما الريّ, هو عامل مؤثر مرجّح لكن لا يشكّل إلا أقل من ١% من المصادر الطبيعية لبخار المياه في الغلاف الجوي. كما أن إنبعاث بخار المياه المباشر في الغلاف الجوي من إحراق الوقود الأحفوري أقل بكثير من الإنبعاث الناتج من النشاط الزراعي. {٢.٥}

بناءً على دراسات نماذج التنقل الكيميائي, قُدّر التأثير الإشعاعي الناتج عن إزدياد بخار المياه في الستراتوسفير بسبب أكسدة الميثان +٠.٠٧ ± ٠.٠٥ واط للمتر المربع الواحد . إن مستوى الفهم العلمي متدنٍّ إذ أن مساهمة الميثان في الهيكلية العمودية الملائمة لتغيّر بخار المياه قرب التروبوبوز غير مؤكد. كما لا يزال فهم الأسباب البشرية الأخرى لإزدياد بخار المياه في الستراتوسفير الذي قد يساهم في التأثير الإشعاعي غير مكتملاً. {٢.٣}