Globalno zagrijavanje ili globalna klimatska promjena klimatološka je pojava u kojoj globalna temperatura raste zbog povećanja stakleničkih plinova u atmosferi kao što su ugljični dioksid i metan. Tijekom prošlog stoljeća globalna se temperatura povećavala i očekuje se da će nastaviti rasti s posljedicama na budućnost klime.
Fenomen globalnog zagrijavanja prvi se put predvidio u 1960-ima. Klimatski znanstvenici, poput Charlesa Davida Keelinga, otkrili su da se ugljični dioksid iz godine u godinu povećava širom svijeta. Teoretizirali su da bi to dovelo do dramatičnih porasta temperature zbog svojstava ugljičnog dioksida za hvatanje topline.
Izravna mjerenja temperature
Primarno predviđanje globalnog zagrijavanja je porast temperature. To su potvrdila izravna mjerenja temperature od 1960-ih godina. Svake godine sruše se tisuće rekorda vruće temperature, a tri najtoplije godine ubilježene su u desetljeću 2010-ih, posljednjem desetljeću u vrijeme pisanja.
Taljenje leda
Zbog porasta temperature, većina ledenjaka se povlači, a većina glavnih ledenih ploha smanjuje se na veličini, gubeći masu svake godine. Ovako otapanje kopnenog leda izazvalo je zabrinutost zbog porasta razine mora. Još jedna briga je da planinski ledenjaci, posebno oni na Himalaji, sadrže većinu svježe vode koja je izvor pitke vode za mnoga ljudska društva.
Uzrok globalnog zagrijavanja je porast koncentracije stakleničkih plinova poput ugljičnog dioksida i metana u atmosferi. Izravna mjerenja stakleničkih plinova pokazuju da se ona neprekidno povećavaju zadnjih stoljeće i pol. Dosadašnji podaci govore da trenutni porast ugljičnog dioksida od sredine 19. stoljeća odstupa od norme za noviju geološku povijest. Najvažniji izvor podataka o promjeni ugljičnog dioksida su podaci o jezgri leda.
Ledene jezgre
Središnje ravnice Grenlanda imaju vrlo redovite snježne padavine što stvara slijedeće slojeve leda. Kako se ovi slojevi nakupljaju iz godine u godinu, led postaje kompaktniji i zračni mjehurići se zarobljavaju u njemu. Ti su zračni mjehurići izolirani od moderne atmosfere, tako da njihov sastav odražava god sastav drevne atmosfere u vrijeme kad je došlo do sabijanja i izolacije.
Koristeći zapise o ledenim jezgrama, znanstvenici su otkrili da je ugljični dioksid zadržao određene razine tijekom posljednjih nekoliko stotina tisuća godina. Od 19. stoljeća, razina ugljičnog dioksida počela je dramatično rasti i odstupati od očekivane razine. Ovo povećanje je izravno povezano s nedavnim povećanjem temperature. Razumno je pretpostaviti povezanost između ugljičnog dioksida i temperature, jer je ugljični dioksid staklenički plin koji zadržava toplinu od sunca i na taj način povećava temperaturu.
Uzrok povećanja emisije ugljičnog dioksida u posljednjih dvjesto godina povezan je s industrijskom revolucijom kada su se fosilna goriva poput ugljena i nafte počela upotrebljavati za opskrbu gradova i strojeva. Ugljen i ulje organski su materijali koji nastaju kad se nekadašnji živi organizmi mijenjaju pod toplinom i pritiskom. Kada se ugljen i nafta formiraju, ugljik koji čini nekadašnje žive organizme koji su sada ugljen i nafta uklanja se iz ciklusa ugljika tako da se ne unosi natrag u atmosferu. Ugljik je u osnovi izoliran, više ne doprinosi klimi.
Tijekom industrijske revolucije, međutim, ljudi su počeli vaditi ugljen i naftu iz zemlje i koristiti ih za pogon svojih strojeva. Tijekom procesa izgaranja stvara se ugljični dioksid što dovodi do neto povećanja ugljičnog dioksida u atmosferi i oceanima. Zbog fosilnih goriva, ljudi su u atmosferu izbacili prekomjerne količine ugljičnog dioksida. Ljudi su počeli upotrebljavati fosilna goriva u velikoj mjeri tek prije 200 godina, a razina i temperatura ugljičnog dioksida u posljednjih su 200 godina samo u porastu. Zbog toga je vjerojatno da je ljudska aktivnost dovela do povećanja emisije ugljičnog dioksida i drugih emisija stakleničkih plinova.
Pored otapanja ledenih ploha i porasta razine mora, globalno zagrijavanje vjerojatno će dovesti do ekstremnijih vremenskih uzoraka, poput uragana i poplava. U proteklom desetljeću došlo je do blage promjene u ovakvim događajima, iako je nejasno je li to izravno zbog globalnog zagrijavanja.
Global zatamnjenje je fenomen kojim se količina sunčeve svjetlosti koja dopire do Zemljine površine smanjuje. Taj je fenomen prvi put otkriven 50-ih godina prošlog stoljeća i pripisan je zagađenju u atmosferi.
U procesu izgaranja fosilnih goriva stvaraju se aerosoli koji su vrlo reflektirajući. Kako se koncentracija aerosola u atmosferi povećava, njihova reflektivnost uzrokuje da se odražava više sunčevog zračenja od sunca. Time se smanjuje količina sunčeve svjetlosti koja dopire do površine.
Globalno zatamnjenje smanjilo je količinu energije dovedene na Zemljinu površinu sunčevim zračenjem. To može rezultirati smanjenim ciklusom vode i manjim isparavanjem što može dovesti do manje količine oborina. Postoje bojazni da bi to moglo utjecati na poljoprivredu zbog prekida monsunskih sezona u dijelovima svijeta koji se uzgajaju ljetne kiše za uzgoj usjeva. Globalno zatamnjenje također može utjecati na rast biljaka i napore za obnovljive izvore energije koji koriste solarnu energiju. Od 1980-ih, zbog politika zaštite okoliša za čišćenje onečišćenja zraka, dolazi do smanjenja globalnog zatamnjenja, a neki čak tvrde da se zaustavilo ili preokrenulo.
Globalno zagrijavanje i globalno zatamnjenje povezani su s izgaranjem fosilnih goriva i oboje se mogu spriječiti ili ublažiti promjenom načina korištenja fosilnih goriva. Oni također prijete da će promijeniti klimu na načine koji će značajno utjecati na ljudska društva.
Iako postoje sličnosti između globalnog zagrijavanja i globalnog zatamnjenja, također su uočljive razlike koje uključuju sljedeće.
Globalno zagrijavanje je fenomen u kojem se zemaljska globalna temperatura zraka povećava, što dovodi do topljenja ledenih ploha, veće razine mora i ekstremnijih vremenskih prilika. Prvenstveno ga uzrokuje porast koncentracije antropogenih stakleničkih plinova poput ugljičnog dioksida. Globalno zatamnjenje je pojava u kojoj sve manje sunčeve svjetlosti dopire do Zemljine površine zbog povećanja proizvodnje aerosola kao nusprodukta izgaranja fosilnih goriva. I globalno zagrijavanje i globalno zatamnjenje povezani su s fosilnim gorivima i oboje će imati značajan utjecaj na ljudska društva ukoliko nastave nesmetano. Unatoč tim sličnostima, dvije pojave su različite po tome što jedna dovodi do toplijih temperatura, dok druga treba dovesti do hladnijih temperatura. Moguće je da je globalno zatamnjenje moglo nadoknaditi globalno zagrijavanje tako da se planet nije zagrijao onoliko koliko bi inače imao. Druga je važna razlika to što se čini da se globalno zatamnjenje smanjuje ili je možda prestalo, dok globalno zagrijavanje i dalje ima značajan utjecaj na planetu i ljudsku civilizaciju.