TS.2.1 Парниковые газы

Доминирующий фактор в радиационном воздействии на климат в индустриальную эпоху – это повышающаяся концентрация различных парниковых газов в атмосфере. Некоторые из основных парниковых газов образуются естественным путем, но повышение их концентрации в атмосфере за последние 250 лет вызвано в значительной степени деятельностью человека. Некоторые другие парниковые газы полностью являются результатом деятельности человека. Вклад каждого парникового газа в радиационное воздействие за конкретный период времени определяется изменением его концентрации в атмосфере за этот период и эффективной ролью газа в нарушении радиационного баланса. Нынешние концентрации в атмосфере разнообразных парниковых газов, рассмотренных в этом докладе, различаются между собой более чем на восемь порядков величины (на 108), а их радиационная эффективность – более чем на четыре порядка величины (на 104), что отражает колоссальное разнообразие их свойств и происхождения.

Текущая концентрация того или иного парникового газа в атмосфере – это конечный результат истории выбросов этого газа и удаления его из атмосферы. Газы и аэрозоли, рассмотренные здесь, испускаются в атмосферу в ходе деятельности человека или образуются из прекурсоров, выброшенных в атмосферу. Эти выбросы компенсируются процессами химического и физического удаления. За важным исключением углекислого газа (CO₂), эти процессы ежегодно удаляют конкретную долю количества газа из атмосферы, и величина, обратная скорости этого удаления, дает среднее время жизни этого газа. В некоторых случаях скорость удаления может изменяться в зависимости от концентрации газа или других свойств атмосферы (например, температуры или фоновых химических условий).

Долгоживущие парниковые газы (ДЖПГ), например, CO₂, метан (CH₄) и закись азота (N₂O), химически стабильны и сохраняются в атмосфере от десяти лет до нескольких столетий и дольше, поэтому из выбросы оказывают долговременное воздействие на климат. Поскольку эти газы долгоживущие, они хорошо перемешиваются во всей атмосфере гораздо быстрее, чем удаляются, и их глобальные концентрации можно точно оценить по данным из нескольких мест. Углекислый газ не имеет конкретного времени жизни, так как он непрерывно циклически движется между атмосферой, океанами и биосферой суши, и для его полного удаления из атмосферы требуется целый ряд процессов с разными временными масштабами.

Короткоживущие газы (например, сернистый газ и угарный газ) – химически активные вещества, которые удаляются, как правило, процессами естественного окисления в атмосфере, путем удаления на поверхности или вымывания осадками; их концентрации поэтому крайне непостоянны. Озон – важный парниковый газ, который образуется и разрушается вследствие химических реакций с участием других составляющих атмосферы. В тропосфере влияние человека на озон осуществляется в основном через изменения в газах-прекурсорах, которые ведут к образованию озона, тогда как в стратосфере влияние человека идет в основном через изменения скорости удаления озона из-за хлорфторуглеродов (ХФУ) и других озоноразрушающих веществ.