ลมฟ้าอากาศที่ปั่นป่วน
ในหลากหลายวิธี พวกเราส่วนใหญ่พึ่งเชื้อเพลิงที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบหลัก. เราขับรถยนต์และยานพาหนะอื่น ๆ ที่ได้พลังงานจากน้ำมันเบนซินหรือไม่ก็ดีเซล. เราใช้ไฟฟ้าซึ่งก็ผลิตโดยโรงงานไฟฟ้าที่หล่อเลี้ยงด้วยถ่านหิน, ก๊าซธรรมชาติ, หรือน้ำมัน. เราจุดฟืน, ถ่าน, ก๊าซธรรมชาติ, และถ่านหินเพื่อหุงหาอาหารหรือไม่ก็เพื่อให้ความอบอุ่น. สิ่งที่ทำไปทั้งหมดนี้เพิ่มคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปในบรรยากาศ. ก๊าซชนิดนี้กักเก็บความร้อนจากดวงอาทิตย์.
เรายังปล่อยก๊าซชนิดอื่น ๆ อันเป็นก๊าซเรือนกระจกที่กักเก็บความร้อนเพิ่มเข้าไปในบรรยากาศอีกด้วย. ปุ๋ยไนโตรเจนที่ใช้ในการเกษตรปล่อยไนตรัสออกไซด์. นาข้าวและบริเวณเลี้ยงปศุสัตว์ปล่อยก๊าซมีเทน. คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFC) เป็นผลจากการผลิตโฟมพลาสติกและจากกระบวนการอื่น ๆ ทางอุตสาหกรรม. คลอโรฟลูออโรคาร์บอนไม่เพียงกักเก็บความร้อนเท่านั้น แต่ยังทำลายโอโซนในชั้นบรรยากาศสเตรโตสเฟียร์ของโลกอีกด้วย.
ก๊าซที่กักเก็บความร้อนเหล่านี้ถูกปล่อยสู่บรรยากาศในอัตราที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ยกเว้นคลอโรฟลูออโรคาร์บอนซึ่งบัดนี้มีการออกกฎควบคุม. ที่เป็นเช่นนี้ส่วนหนึ่งก็เพราะประชากรโลกมีมากขึ้น ควบคู่กับการเพิ่มขึ้นด้านการใช้พลังงาน, อุตสาหกรรม, และเกษตรกรรม. ตามคำกล่าวของสำนักงานพิทักษ์สิ่งแวดล้อมซึ่งมีฐานปฏิบัติการอยู่ในกรุงวอชิงตัน ปัจจุบันมนุษย์พ่นปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซเรือนกระจกอื่น ๆ เข้าไปในบรรยากาศถึงหกพันล้านตันในแต่ละปี. ก๊าซเรือนกระจกเหล่านี้ไม่อันตรธานไปง่าย ๆ; มันอาจลอยละล่องอยู่ในชั้นบรรยากาศนานนับสิบ ๆ ปี.
โดยทั่วไปมีอยู่สองสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์แน่ใจทีเดียว. ประการแรก ในช่วงหลายสิบหลายร้อยปีที่ผ่านมา ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซเรือนกระจกอื่น ๆ ในบรรยากาศเพิ่มทวีขึ้น. ประการที่สอง ในช่วงหนึ่งร้อยปีที่แล้ว อุณหภูมิโดยเฉลี่ย ณ พื้นผิวแผ่นดินโลกได้เพิ่มขึ้นระหว่าง 0.3 ถึง 0.6 องศาเซลเซียส.
จึงเกิดคำถามขึ้นว่า มีความเกี่ยวพันกันไหมระหว่างความร้อนที่เพิ่มขึ้นทั่วโลกกับการก่อตัวของก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากมนุษย์? นักวิทยาศาสตร์บางคนบอกว่าอาจจะไม่เกี่ยวกัน โดยชี้ว่า อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นนั้นอยู่ภายในพิสัยของการผันแปรตามธรรมชาติ และดวงอาทิตย์อาจเป็นสาเหตุ. อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญด้านภูมิอากาศหลายคนเห็นด้วยกับถ้อยคำในรายงานของคณะกรรมการประสานงานระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงด้านภูมิอากาศ. รายงานนั้นกล่าวว่า อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น “ไม่น่าจะมีต้นตอมาจากธรรมชาติเพียงอย่างเดียว” และ “น้ำหนักของหลักฐานชี้ว่า มีอิทธิพลของมนุษย์ที่พอจะเห็นได้เข้ามาเกี่ยวข้องกับภูมิอากาศทั่วโลก.” กระนั้น ยังไม่เป็นที่แน่นอนว่ากิจกรรมของมนุษย์ทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้ร้อนขึ้นหรือไม่—โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเรื่องที่ว่า โลกอาจจะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วแค่ไหนในศตวรรษที่ 21 และผลพวงจริง ๆ นั้นคืออะไรกันแน่.
ความไม่แน่นอนนำมาซึ่งการถกเถียง
เมื่อนักภูมิอากาศวิทยาทำนายเรื่องภาวะเรือนกระจกในอนาคต พวกเขาพึ่งแบบจำลองสภาพภูมิอากาศซึ่งทำงานบนคอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดและทรงพลังที่สุดของโลก. แต่ภูมิอากาศของแผ่นดินโลกถูกกำหนดโดยอันตรกิริยา (การทำปฏิกิริยาร่วมกัน) ที่ซับซ้อนอย่างยิ่งของการหมุนของโลก, ชั้นบรรยากาศ, มหาสมุทร, น้ำแข็ง, ลักษณะเฉพาะของผืนแผ่นดิน, และดวงอาทิตย์. เนื่องจากมีปัจจัยหลายอย่างจริง ๆ เข้ามาเกี่ยวข้องในขอบข่ายกว้างใหญ่ไพศาลเช่นนี้ จึงเป็นไปไม่ได้ที่คอมพิวเตอร์ใด ๆ จะทำนายอย่างแม่นยำว่าจะเกิดอะไรขึ้นใน 50 หรือ 100 ปีต่อจากนี้. วารสารไซเยนซ์ ให้ข้อสังเกตเมื่อเร็ว ๆ นี้ว่า “ผู้เชี่ยวชาญด้านภูมิอากาศหลายคนเตือนว่า ยังไม่เป็นที่แน่ชัดเลยว่า กิจกรรมของมนุษย์ได้เริ่มทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้ร้อนขึ้น—หรือความร้อนที่เพิ่มขึ้นจากภาวะเรือนกระจกจะเลวร้ายเพียงไรเมื่อมันมาถึง.”
ความไม่แน่นอนทำให้ง่ายที่จะปฏิเสธว่ามีการคุกคามใด ๆ. พวกนักวิทยาศาสตร์ซึ่งแคลงใจเรื่องความร้อนที่เพิ่มขึ้นทั่วโลก พร้อมด้วยบริษัทอุตสาหกรรมใหญ่ ๆ ที่อาศัยผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจในการรักษาสถานภาพปัจจุบันเอาไว้แย้งว่า ความรู้ที่มีในปัจจุบันไม่ได้ให้เหตุผลเพียงพอสำหรับปฏิบัติการแก้ไขซึ่งอาจเสียค่าใช้จ่ายสูง. ถ้าจะว่าไป พวกเขาพูดว่า อนาคตอาจจะไม่เลวร้ายอย่างที่บางคนคิด.
พวกอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมตอบโต้โดยบอกว่า ความไม่แน่นอนทางวิทยาศาสตร์ไม่ควรลวงให้ผู้กำหนดนโยบายลำพองใจ. แม้จะเป็นความจริงที่ว่า ภูมิอากาศในอนาคตอาจจะไม่เลวร้ายอย่างที่บางคนกลัว แต่ก็เป็นไปได้เช่นกันว่า สถานการณ์อาจเลวร้ายยิ่งขึ้นอีก! ยิ่งกว่านั้น พวกเขาให้เหตุผลว่า การไม่รู้แน่ว่าจะเกิดอะไรขึ้นในอนาคต ไม่ได้หมายความว่าไม่ควรทำอะไรเลยเพื่อลดความเสี่ยง. เพื่อเป็นตัวอย่าง คนที่เลิกสูบบุหรี่ไม่ได้เรียกร้องให้มีข้อพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์ก่อนว่า ถ้าพวกเขาสูบต่อไป เขาจะหนีไม่พ้นการเป็นมะเร็งปอดใน 30 หรือ 40 ปีข้างหน้า. พวกเขาหยุดสูบเพราะตระหนักถึงความเสี่ยงต่ออันตราย และต้องการลดหรือไม่ก็ขจัดความเสี่ยงนั้นไป.
กำลังทำอะไรกันบ้าง?
เนื่องจากมีการถกเถียงกันมากเกี่ยวกับขอบเขตของปัญหาความร้อนที่เพิ่มขึ้นทั่วโลก—และกระทั่งเรื่องที่ว่ามีปัญหานี้จริง ๆ หรือไม่—จึงไม่แปลกที่มีทัศนะแตกต่างกันไปว่าจะทำอะไรในเรื่องนี้. เป็นเวลาหลายปี กลุ่มผู้อนุรักษ์สิ่งแวดล้อมได้ส่งเสริมอย่างกว้างขวางให้ใช้แหล่งพลังงานที่ปลอดมลพิษ. พลังงานอาจได้จากดวงอาทิตย์, ลม, แม่น้ำ, และแหล่งกักไอน้ำและน้ำร้อนใต้ดิน.
พวกนักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมยังกระตุ้นให้รัฐบาลออกกฎหมายเพื่อลดการปล่อยก๊าซที่กักเก็บความร้อน. หลายรัฐบาลได้ตอบรับโดยลงนามในสนธิสัญญาต่าง ๆ. ยกตัวอย่าง ในปี 1992 ณ การประชุมสุดยอดสิ่งแวดล้อมโลกในริโอเดอจาเนโร บราซิล บรรดาตัวแทนจากราว ๆ 150 ประเทศได้ลงนามในสนธิสัญญาฉบับหนึ่งเพื่อยืนยันพันธกรณีของพวกเขาว่าจะลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก โดยเฉพาะคาร์บอนไดออกไซด์. เป้าหมายคือ พอถึงปี 2000 การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากประเทศอุตสาหกรรมจะลดลงถึงระดับของปี 1990. กระนั้น มีไม่กี่ประเทศที่คืบหน้าในการปฏิบัติตามแนวทางนี้ สำหรับประเทศมั่งคั่งส่วนใหญ่ คำปฏิญาณนิด ๆ หน่อย ๆ กลับไม่รักษาแม้แต่น้อย. แทนที่จะลดลง ประเทศส่วนใหญ่กำลังผลิตก๊าซเรือนกระจกมากกว่าที่แล้ว ๆ มา! ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐ มีการคิดกันว่าพอถึงปี 2000 การปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์อาจจะสูงกว่าที่ปล่อยในปี 1990 ถึง 11 เปอร์เซ็นต์.
ไม่นานมานี้ มีการเคลื่อนไหวเพื่อบีบให้ปฏิบัติตามข้อตกลงระหว่างประเทศ. แทนที่จะทำการลดโดยสมัครใจดังข้อตกลงในปี 1992 แต่มีการเรียกร้องให้ตั้งเป้าลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในลักษณะบังคับ.
ความเสียหายจากการเปลี่ยน
พวกผู้นำทางการเมืองใคร่จะให้คนอื่นมองว่าตนเป็นมิตรกับแผ่นดินโลก. แต่พวกเขาก็จดจ้องเช่นกันที่ผลสืบเนื่องซึ่งการเปลี่ยนแปลงอาจนำมาสู่เศรษฐกิจ. วารสารดิ อิโคโนมิสต์ (ภาษาอังกฤษ) กล่าวว่า เนื่องจาก 90 เปอร์เซ็นต์ของโลกพึ่งเชื้อเพลิงที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบหลักเพื่อได้พลังงาน การเลิกใช้คงนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงขนานใหญ่; และความเสียหายจากการเปลี่ยนก็เป็นที่ถกเถียงกันอย่างดุเดือด.
จะเสียหายเท่าไรเมื่อถึงปี 2010 ถ้าลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกให้น้อยลง 10 เปอร์เซ็นต์จากที่เคยปล่อยในปี 1990? คำตอบขึ้นอยู่กับว่าคุณถามใคร. ลองพิจารณาความคิดเห็นต่าง ๆ ในสหรัฐ ประเทศซึ่งปล่อยก๊าซเรือนกระจกสู่บรรยากาศมากกว่าเพื่อน. กลุ่มมันสมองที่ทำงานให้กับบริษัทอุตสาหกรรม เตือนว่า การลดในอัตราเช่นว่านั้นจะทำให้เศรษฐกิจของสหรัฐเสียหายหลายพันล้านดอลลาร์ในแต่ละปี และทำให้ 600,000 คนตกงาน. ในทางกลับกัน พวกนักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมบอกว่า การบรรลุเป้าหมายเดียวกันนี้อาจประหยัดเงิน ได้หลายพันล้านดอลลาร์ในแต่ละปี และสร้างงานใหม่ให้ผู้คนถึง 773,000 คน.
ทั้ง ๆ ที่กลุ่มอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมเรียกร้องให้ปฏิบัติการทันที แต่ก็มีบริษัทอุตสาหกรรมใหญ่ ๆ—บริษัทผลิตรถยนต์, บริษัทน้ำมัน, และพวกผู้ผลิตถ่านหิน ที่เอ่ยมาเป็นเพียงส่วนน้อย—ที่ใช้ทุนและอิทธิพลของตนซึ่งมีมากทีเดียวเพื่อลดความสำคัญเรื่องการคุกคามของความร้อนที่เพิ่มขึ้นทั่วโลก และเพื่อสร้างเรื่องให้ใหญ่โตเกินจริงเกี่ยวกับผลกระทบทางเศรษฐกิจจากการเลิกใช้เชื้อเพลิงจากฟอสซิล.
การถกเถียงยังดำเนินต่อไป. อย่างไรก็ตาม หากมนุษย์กำลังเปลี่ยนภูมิอากาศ และเอาแต่พูดแล้วไม่ทำอะไรเลย คำกล่าวที่ว่า ทุกคนพูดคุยเรื่องลมฟ้าอากาศแต่ไม่มีใครทำอะไรเกี่ยวกับมันนั้น จะมีความหมายใหม่ที่ส่อลางร้าย.
[กรอบหน้า 5]
พิธีสารเกียวโต
ในเดือนธันวาคมปี 1997 ตัวแทนมากกว่า 2,200 คนจาก 161 ประเทศ มาประชุมกันในเกียวโต ญี่ปุ่น เพื่อคิดหาข้อตกลงหรือพิธีสารที่จะทำอะไรสักอย่างเกี่ยวกับการคุกคามเรื่องความร้อนที่เพิ่มขึ้นทั่วโลก. หลังจากอภิปรายกันกว่าหนึ่งสัปดาห์ ตัวแทนต่าง ๆ ลงมติว่า พอถึงปี 2012 การปล่อยก๊าซเรือนกระจกของประเทศอุตสาหกรรมควรจะลดให้เหลือต่ำกว่าระดับของปี 1990 5.2 เปอร์เซ็นต์โดยเฉลี่ย. บทลงโทษสำหรับประเทศที่ละเมิดข้อตกลงจะกำหนดในภายหลัง. สมมุติว่าทุกประเทศปฏิบัติตามสนธิสัญญานี้ การลดลง 5.2 เปอร์เซ็นต์จะก่อผลแตกต่างมากเท่าใด? เห็นได้ชัดว่าน้อยมาก. วารสารไทม์ รายงานว่า “จะต้องลดลงถึง 60 เปอร์เซ็นต์จึงจะถือเป็นการลดที่เห็นผลแตกต่างเกี่ยวด้วยก๊าซเรือนกระจกที่ได้สะสมในชั้นบรรยากาศนับตั้งแต่เริ่มยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม.”
[กรอบ/แผนภูมิหน้า 7]
(รายละเอียดดูจากวารสาร)
ภาพแสดงภาวะเรือนกระจก
ภาวะเรือนกระจก: บรรยากาศของลูกโลกเป็นเหมือนแผ่นกระจกในเรือนกระจก ซึ่งกักเก็บความร้อนจากดวงอาทิตย์. แสงอาทิตย์ให้ความร้อนแก่แผ่นดินโลก แต่ความร้อนที่เกิดขึ้น ซึ่งมากับรังสีอินฟราเรด ไม่อาจจางหายไปง่าย ๆ จากชั้นบรรยากาศ. แทนที่จะเป็นอย่างนั้น ก๊าซเรือนกระจกสกัดกั้นรังสีนั้นไว้ และสะท้อนบางส่วนกลับมายังโลก ด้วยเหตุนี้ จึงเพิ่มความร้อนให้กับพื้นผิวโลก.
1. ดวงอาทิตย์
2. รังสีอินฟราเรดที่ถูกดักเก็บไว้
3. ก๊าซเรือนกระจก
4. รังสีที่กระจายพ้นออกไป
[กรอบ/แผนภูมิหน้า 8, 9]
(ดูรายละเอียดจากวารสาร)
พลังต่าง ๆ ที่มีอิทธิพลต่อภูมิอากาศ
ถ้าเราอยากจะเข้าใจการถกเถียงในปัจจุบันเรื่องความร้อนที่เพิ่มขึ้นทั่วโลก เราจำเป็นต้องเข้าใจพลังบางอย่างที่น่าเกรงขาม ซึ่งทำให้ภูมิอากาศของเราเป็นอยู่อย่างที่เห็นนี้. ให้เราพิจารณาพลังหลัก ๆ บางอย่าง.
1. ดวงอาทิตย์—แหล่งแห่งความร้อนและแสงสว่าง
ชีวิตบนแผ่นดินโลกพึ่งอาศัยเตานิวเคลียร์มหึมาที่เราเรียกว่า ดวงอาทิตย์. ดวงอาทิตย์ซึ่งใหญ่กว่าโลกหนึ่งล้านเท่า เป็นแหล่งที่ให้ความร้อนและแสงสว่างที่วางใจได้เสมอ. หากการปล่อยพลังงานของดวงอาทิตย์ลดน้อยลง จะทำให้ดาวเคราะห์ของเราถูกห่อหุ้มด้วยน้ำแข็ง; ถ้าเพิ่มขึ้นก็จะทำให้ลูกโลกเป็นเหมือนกะทะที่ร้อนฉี่. เนื่องจากโลกโคจรอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 93 ล้านไมล์ จึงทำให้โลกรับพลังงานแค่ครึ่งหนึ่งของหนึ่งในพันล้านส่วนที่ดวงอาทิตย์เปล่งออกมา. ถึงกระนั้น ปริมาณนี้ก็เหมาะเจาะในการสร้างสภาพภูมิอากาศที่ชีวิตสามารถเจริญเติบโตได้.
2. ชั้นบรรยากาศ—ผ้าห่มที่ให้ความอบอุ่นแก่ลูกโลก
ไม่ใช่แค่ดวงอาทิตย์เท่านั้นที่กำหนดอุณหภูมิให้กับแผ่นดินโลก; ชั้นบรรยากาศของเราก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน. โลกและดวงจันทร์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์พอ ๆ กัน ดังนั้น ตามสัดส่วนแล้วทั้งสองจึงได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ในปริมาณเท่า ๆ กัน. กระนั้น ขณะที่อุณหภูมิโดยเฉลี่ยของโลกอยู่ที่ 15 องศาเซลเซียส แต่ดวงจันทร์มีอุณหภูมิโดยเฉลี่ย –18 องศาเซลเซียสซึ่งเย็นยะเยือก. ทำไมจึงแตกต่างกัน? ลูกโลกมีชั้นบรรยากาศ; ดวงจันทร์ไม่มี.
ชั้นบรรยากาศของเรา—ผ้าหุ้มห่อลูกโลกอันประกอบด้วยออกซิเจน, ไนโตรเจน, และก๊าซอื่น ๆ—เก็บความร้อนบางส่วนจากดวงอาทิตย์ และปล่อยส่วนที่เหลือให้กระจายพ้นออกไป. กระบวนการนี้มักจะนำไปเปรียบเทียบกับเรือนกระจก. ตามที่คุณอาจทราบแล้ว เรือนกระจกเป็นโครงสร้างที่มีผนังและหลังคาทำด้วยกระจกหรือไม่ก็พลาสติก. แสงอาทิตย์ส่องทะลุเข้าไปอย่างง่ายดาย และให้ความร้อนแก่ส่วนภายใน. ขณะเดียวกัน หลังคาและผนังทำให้ความร้อนจางหายไปอย่างช้า ๆ.
ทำนองคล้ายกัน ชั้นบรรยากาศของเราปล่อยให้แสงอาทิตย์ทะลุผ่านเข้าไปเพื่อให้ความร้อนแก่พื้นผิวโลก. จากนั้น แผ่นดินโลกจะส่งพลังงานความร้อนกลับสู่ชั้นบรรยากาศในรูปของรังสีอินฟราเรด. รังสีนี้ส่วนใหญ่ไม่มุ่งตรงสู่อวกาศเพราะก๊าซบางชนิดในชั้นบรรยากาศดูดซับเอาไว้ และสะท้อนกลับมายังแผ่นดินโลก เพิ่มความร้อนให้กับโลก. กระบวนการก่อความร้อนเพิ่มขึ้นนี้เรียกว่า ภาวะเรือนกระจก. ถ้าชั้นบรรยากาศของเราไม่กักเก็บความร้อนของดวงอาทิตย์ไว้ด้วยวิธีนี้ แผ่นดินโลกก็จะปราศจากชีวิตไม่ต่างไปจากดวงจันทร์.
3. ไอน้ำ—ก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญที่สุด
เก้าสิบเก้าเปอร์เซ็นต์ของชั้นบรรยากาศของเราประกอบด้วยก๊าซสองชนิดคือ ไนโตรเจนและออกซิเจน. แม้ว่าก๊าซทั้งสองมีบทบาทสำคัญยิ่งในวัฏจักรอันซับซ้อนที่ค้ำจุนชีวิตบนโลก แต่มันก็แทบจะไม่มีบทบาทโดยตรงในการควบคุมภูมิอากาศ. หน้าที่ควบคุมภูมิอากาศตกอยู่กับส่วนที่เหลือ 1 เปอร์เซ็นต์ในชั้นบรรยากาศ ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่กักเก็บความร้อนอันประกอบด้วยไอน้ำ, คาร์บอนไดออกไซด์, ไนตรัสออกไซด์, มีเทน, คลอโรฟลูออโรคาร์บอน, และโอโซน.
ก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญที่สุด ซึ่งก็คือไอน้ำ ปกติแล้วไม่คิดกันเลยว่าเป็นก๊าซ เพราะเราเคยชินกับการคิดถึงน้ำในรูปของเหลว. กระนั้น แต่ละโมเลกุลของไอน้ำในบรรยากาศอัดแน่นด้วยพลังงานความร้อน. ยกตัวอย่าง เมื่อไอน้ำในก้อนเมฆเย็นตัวและควบแน่น ความร้อนจะถูกปล่อยออกมา ก่อให้เกิดกระแสการพาความร้อนอันทรงพลัง. ขบวนการพลศาสตร์ของไอน้ำในชั้นบรรยากาศของเรานี้มีบทบาทสำคัญและซับซ้อนในการกำหนดทั้งสภาพลมฟ้าอากาศและภูมิอากาศ.
4. คาร์บอนไดออกไซด์—สำคัญยิ่งต่อชีวิต
ก๊าซที่พูดถึงบ่อยที่สุดในการพิจารณาเรื่องความร้อนที่เพิ่มขึ้นทั่วโลกก็คือ คาร์บอนไดออกไซด์. การโทษคาร์บอนไดออกไซด์ว่าเป็นแต่เพียงสารก่อมลพิษทำให้เกิดการเข้าใจผิด. คาร์บอนไดออกไซด์เป็นส่วนประกอบสำคัญยิ่งอย่างหนึ่งในกระบวนการสังเคราะห์แสง ซึ่งเป็นกระบวนการที่พืชสีเขียวสร้างอาหารให้กับตัวเอง. มนุษย์และสัตว์หายใจเอาออกซิเจนเข้าไปและปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา. ส่วนพืช รับคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปและปล่อยออกซิเจนออกมา. ที่จริงแล้ว นี่คือการจัดเตรียมอย่างหนึ่งของพระผู้สร้างเพื่อทำให้ชีวิตดำรงอยู่ได้บนแผ่นดินโลก.a อย่างไรก็ตาม การมีคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศมากเกินไปคงดูคล้าย ๆ กับการห่มผ้าห่มเพิ่มอีกผืนหนึ่ง ซึ่งทำให้ร้อนยิ่งขึ้น.
พลังต่าง ๆ อันซับซ้อน
ไม่ใช่แค่ดวงอาทิตย์และชั้นบรรยากาศเท่านั้นที่กำหนดสภาพภูมิอากาศ. ยังมีสิ่งอื่น ๆ เข้ามาเกี่ยวข้องด้วย นั่นคือ มหาสมุทรและพืดน้ำแข็ง, แร่ธาตุตามพื้นผิวโลกและพืชพรรณต่าง ๆ, ระบบนิเวศของแผ่นดินโลก, กระบวนการต่าง ๆ ทางชีวภูมิเคมี, และกลศาสตร์การโคจรของลูกโลก. การศึกษาเรื่องภูมิอากาศเกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ของแผ่นดินโลกเกือบจะทุกแขนง.
ดวงอาทิตย์
ชั้นบรรยากาศ
ไอน้ำ (H2O)
คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)
[เชิงอรรถ]
a เกือบทุกชีวิตบนโลกได้พลังงานจากแหล่งอินทรีย์ ด้วยเหตุนี้จึงเป็นการพึ่งอาศัยแสงอาทิตย์ไม่ทางตรงก็ทางอ้อม. อย่างไรก็ดี มีสิ่งมีชีวิตที่เจริญเติบโตในความมืด ณ ก้นมหาสมุทรโดยได้พลังงานจากสารเคมีอนินทรีย์. แทนที่จะใช้วิธีสังเคราะห์แสง สิ่งมีชีวิตเหล่านั้นใช้กรรมวิธีที่เรียกว่า การสังเคราะห์ทางเคมี.