Климатске промене доносе значајне и дуготрајне промене у глобалној клими Земље. Бројни спољни фактори, попут измена у соларном зрачењу, или унутрашњи, као што су вулканске ерупције, могу довести до промена у клими. Веома је битно нагласити да се клима на Земљи одувек временом мењала под утицајем сопствене динамике. То значи да се од времена формирања прве атмосфере, па све до данас, хемијски састав наше атмосфере битно мењао. На пример, првобитна атмосфера се састојала, највероватније, од водоника и хелијума, а касније, како се хладила, мешала се са гасовима из Земљине унутрашњости, који су се ослобађали сталном вулканском активношћу.
Сунчево зрачење је основни извор енергије коју Земља прима, и оно има веома битну улогу у формирању и промени климе на Земљи. И најмање промене у количини сунчеве енергије коју добијамо, нарочито током дужег временског периода, могу довести до промена у нашем климатском систему. Постоји неколико битних фактора који доводе до промене у количини сунчеве енергије коју добијамо. Један од тих фактора подразумева промене које се дешавају на самом Сунцу.
Сунчево зрачење се мења током деценија и векова, а највећу пажњу привлачи његов једанаестогодишњи циклус. Сунце има снажно магнетно поље, чији се северни и јужни пол, у периоду од 11 година, потпуно замењују. Као последица овог снажног магнетног поља, настаје покретање плазме из унутрашњости ка спољним слојевима, где се на самој површини Сунца (фотосфери) јављају сунчеве пеге. Оне се састоје од врелих гасова чија је температура нешто нижа у односу на остале делове фотосфере, па их зато видимо као тамне мрље. На почетку једанаестогодишњег соларног циклуса постоји минималан број сунчевих пега, а временом, како се повећава соларна активност, повећава се и њихов број. Већи број сунчевих пега одашиље више енергије у атмосферу, и са Сунца се емитује више ултраљубичастог зрачења, као и зрачења из видљивог дела спектра. На крају циклуса наступа соларни минимум и тада на Сунцу има најмање пега. Периодичност сунчевих пега повезана је са ротацијом Сунца око центра гравитације читавог сунчевог система.
До површине Земље не стиже сва енергија коју Сунце шаље, због одбијања сунчевих зрака о Земљину атмосферу. У нижим деловима атмосфере се формирају облаци и атмосферске честице, које имају велику моћ рефлексије, и због тога се један део сунчеве енергије одбија, односно враћа у свемир. Однос између количине зрачења које неко тело рефлектује и количине зрачења које прима се назива албедо, односно, коефицијент рефлексије. У свемир може бити враћено и до 40% сунчевог зрачења.
Сунчеви зраци падају директно на Земљу и на тај начин је загревају, а са Земље се емитује део примљене енергије, у виду дуготаласног, инфрацрвеног зрачења. Краткоталасно зрачење које Сунце шаље, садржи пуно енергије, док дуготаласно, које Земља одашиље садржи знатно мање енергије, јер је Земља доста хладнија од Сунца и нема толико енергије за одавање на располагању. Да би се постигао енергетски баланс, количина енергије коју Земља добија од Сунца мора бити једнака количини зрачења које одашиље. Међутим, повећана концентрација гасова који изазивају ефекат стаклене баште пореметила је ову равнотежу. Гасови попут угљен-диоксида, метана и азотних оксида, чија је концентрација данас све већа у атмосфери, апсорбују инфрацрвене зраке и задржавају топлоту у доњим деловима атмосфере.
И у самом Земљином кретању долази до великих промена, које се дешавају у циклусима и који трају по више десетина хиљада година, али изазивају веома сложене климатске обрасце на Земљи. Оне су изазване променом нагиба осе ротације, периодичном променом нагиба еклиптике и периодичном променом облика Земљине орбите (ексентрицитет орбите). Као резултат тога, долази до варијација у количини сунчеве енергије коју добијамо и наизменичних периода глацијала (глобалног снижавања температуре), који трају у просеку 70-90 хиљада година, и интерглацијала, који трају између 10-30 хиљада година. Наша тренутна интерглацијална епоха је почела пре 11.700 година, када се завршило Ледено доба.
Данашње климатске промене не могу да се објасне само променама у количини сунчеве енергије коју добијамо. Ако би глобално загревање изазивала појачана сунчева радијација, онда би сви слојеви атмосфере били подједнако загрејани. Ипак, загревање се бележи само у доњим слојевима атмосфере и на Земљиној површини, док се виши слојеви хладе. Променљивост сунчеве радијације игра веома битну улогу у климатским променама, али данас су људске активности, у виду загађивања околине и ваздуха, примарни узрок глобалног загревања и битних измена у хемијском саставу атмосфере.
Извори:
https://spaceplace.nasa.gov
https://sites.google.com
