Глобалното затопляне не е съвременно откритие, а феномен, известен на науката от над два века
Христо Панчев е доктор по информационни науки и семиотика на рекламата, магистър по публична комуникация на Софийския университет. Научните му интереси са в областта на социалния маркетинг, психологическите аспекти и ролята на човешкото поведение в антропогенната промяна в климата.
Ефектите от човешката дейност върху планетарния климат са горещата тема на десетилетието, но и обект на научен интерес, датиращ на повече от два века. Да си припомним най-ранните експерименти в атмосферната наука е възможност за по-достъпно и нагледно разбиране на сложните процеси зад промяната в климата.
Преди две десетилетия понятието „климатични промени“ звучеше екзотично. Малко хора бяха чували за него, а късмета лично да го видят имаха само шепа учени, които в работното си време катерят глетчери или пътуват до Антарктида. Оттогава, разбира се, понятието придоби широка разпознаваемост. Зазвуча модерно – като ново технологично явление, което бързо навлиза в ежедневието ни. У някои хора идеята за климатичните промени просто предизвика любопитство – като новооткрита луна на Юпитер или друг интересен факт, за който не е лошо да разберем, но и без него ще си живеем добре.
Промяната в климата обаче съвсем не е нещо ново и модерно. Парниковият ефект всъщност е една от най-ясно установените теории в науката за атмосферата. Що се отнася до глобалното затопляне като следствие от човешката дейност – тази концепция вече над два века е обект на изследване, научни дебати и постоянни, надграждащи се нови и нови открития. И вероятно връщането към онези първи стъпки и експерименти може да допринесе за по-достъпно и по-разбираемо представяне на промяната в климата във време, в което научната истина все по-често се сблъсква със субективни усещания и скептицизъм. Затова, да прескочим два века назад:
ХIХ век
Още през 1827 година френският математик Жан-Батист Жозеф Фурие лансира идеята, че атмосферата има свойството да задържа топлина. Той установява, че топлината се запазва по-добре във въздуха, отколкото във вакуум. Фурие полага основи на концепцията за парниковия ефект и е първият, който допуска хипотезата, че човешката дейност може да повлияе на климата в бъдеще. Експериментални изследвания обаче са публикувани 30 години по-късно, а техен автор е Юнис Нютън Фут – първата жена в науките за климата и атмосферата. Тя изследва затоплящия ефект на слънчевото лъчение върху различни газове. Установява, че стъкленицата със сгъстен въздух се загрява по-бързо от тази с разреден, влажният въздух се загрява по-бързо от сухия, а стъкленицата с наситен с СО2 въздух се загрява по-бързо и изстива много по-бавно от тази с обикновен въздух.
Юнис Нютън Фут изследва слънчевото лъчение, но не то затопля атмосферата, а инфрачервеното излъчване от вече затоплената от Слънцето земна повърхност. Като стъпва на това, както и на далеч по-прецизни методи за измерване, през 1859 година ирландският физик Джон Тиндал доказва, че за разлика от доминиращите в атмосферата азот и кислород – водната пара, въглеродният диоксид и метанът задържат топлината. Той заключава, че промяна в количеството на Н2О или СО2 може да е предизвикало „всички мутации в климата, за които проучванията на геолозите говорят”, имайки предвид ледниковите епохи в миналото.
Източник: Royal Society of Chemistry. Environmental Chemistry Group
През 1896 година Сванте Арениус – шведски физик, химик, както и носител на Нобеловата награда за химия от 1903 година, за първи път представя количествено отношението между концентрацията на СО2 в атмосферата и промяната в температурите на земната повърхност. За този ефект Арениус въвежда термина “hot house”, който не след дълго започва да се налага като greenhouse effect – или т.нар. парников ефект. В изчисленията си отбелязва и правопропорционалната зависимост между промяната в температурите и количеството водна пара, отделяно в атмосферата. Така ако атмосферата се затопли, в следствие от покачване концентрацията на СО2, неминуемо ще се увеличи и количеството на водната пара в атмосферата – също парников газ. Резултатът от повишение в нивата на тези, според него „най-важни парникови газове”, води до ускоряване на глобалното затопляне. Това е т.нар. feedback effect: когато един процес задейства дадени промени в друг процес. Именно feedback ефектите са едни от най-мощните и трудно предвидими фактори, определящи земния климат.
В своя труд „Светове в творението: Еволюцията на Вселената”, преведена на английски през 1908 година, Сванте Арениус изчислява, че при намаляване съдържанието на СО2 в атмосферата наполовина, глобалната температура ще падне с около 4 °C, а с всяко удвояване ще се повишава с 4 °C. Той обаче смята, че Световния океан ще абсорбира по-голямата част от СО2, отделян от индустриалното производство и само малка част от остатъчните парникови газове могат да окажат някакво доловимо въздействие върху климата, и то чак в хода на следващите няколко века. Арениус разбира, че евентуално затопляне ще задейства и друг feedback ефект – част от ледената покривка на планетата ще се стопи, а това ще намали албедото на Земята. Така повърхността ще поглъща още повече топлина и температурата ще се повиши още повече.
Предвид по-ниското емитиране на СО2 в онзи период, а и вероятно поради факта, че Сванте Арениус е живял в северна страна, той намира ползи в евентуално покачване на температурите. Според него по-високи температури ще окажат благоприятно въздействие върху земеделието с по-богати реколти и повече територии за обработване. Подобно на Джон Тиндал, и Арениус търси причините за ледниковите епохи в миналото. Той стига до заключението, че ако намаляването на СО2 е причина за падането на температурите в далечната история, то генерирането на повече СО2 от индустрията, би могло да бъде начин за предотвратяване на нови ледникови епохи.
Научният принос на Сванте Арениус е забележителен. Той първи изразява тезата, че ако изпаряваме залежите си от въглища във въздуха, ще последва глобално затопляне. Много от неговите изчисленията обаче са оспорени, откриват се и редица неточности. Оказва се, че греши за скоростта на абсорбиране на СО2 от океана и растителността. В действителност СО2 намалява много по-бавно. Не споменава и за свойството на облаците да поглъщат инфрачервено лъчение. Но все пак – да не забравяме, че говорим за науката от самото начало на миналия век.
ХХ век
Науките за климата продължават да напредват и през 1938 година британският инженер Гай Стюарт Календар публикува изследването си „Изкуственото производство на въглероден диоксид и неговото влияние върху температурата”, където изчислява, че температурите през предходните 50 години са се увеличили. Установява, че за изследвания период в атмосферата са били изхвърлени 150 000 милиона тона СО2, като близо ¾ от това количество е останало в атмосферата. Той първи доказва, че допълнителното повишаване на СО2 в атмосферата от Индустриалната революция насам може да доведе до засилване на парниковия ефект и глобална промяна в климата.
Много от изчисленията на Календар, направени през 1938 година, се потвърждават от най-съвременните изследвания, а това е изключителен факт, предвид липсата на компютри в онези времена. Освен за значително по-бавното поглъщане на СО2 от океана, изследванията на Календар се оказват доста точни и за градусите, с които ще се повиши температурата при удвояването му в атмосферата. Това според него са 2 °C. Съвременните изчисления прогнозират вариация между 1,5 и 4,5 °C повишение на средната глобална температура при удвояване на СО2.
Едно от важните събития по пътя към разбирането на промяната в климата се случва през 1958 година.
Цялата статия е достъпна в сайта Climateka.bg
