Пять причин изменения климата Земли (кроме человека)
1. Солнечные циклы
Магнитное поле Солнца меняется каждые 11 лет: вслед за периодом увеличения яркости звезды наступает период затемнения. Обычно такие колебания не оказывают сильного влияния на климат Земли, но существуют и более значительные циклы.
«Большие солнечные минимумы» — это десятилетние периоды снижения солнечной активности. Они бывают достаточно часто: за последние 11 тыс. лет такие спады активности случались 25 раз. Один из таких минимумов — минимум Маундера — произошел в период между между 1645 и 1715 годами и привел к падению уровня солнечной энергии на 0,04-0,08% процента по сравнению с сегодняшним днем.
За последние полвека Солнце потускнело, в то время как Земля, наоборот, нагрелась. И глобальное потепление здесь совсем ни при чем.
2. Краткосрочные колебания климата
На количество осадков и температуру влияют не только сезонные погодные условия, но и другие краткосрочные циклы. Например, эффект Эль-Ниньо вызывает изменения в циркуляции вод тропической части Тихого океана в период от двух до семи лет. Такие колебания приводят к теплым и очень влажным погодным условиям с декабря по февраль на северном побережье Перу и в Эквадоре.
3. Вулканическая сера
Мощные извержения вулканов приводят к попаданию в стратосферу частиц серной кислоты, которые экранируют солнечный свет, охлаждая климат. В результате появляется больше морских льдов, и они, в свою очередь, тоже отражают солнечный свет. Таким образом глобальное охлаждение продлевается и усиливается.
Например, извержение вулкана Илопанго в Сальвадоре между 539 и 540 годами н.э. стало причиной охлаждения климата примерно на 2 °C, которое продолжалось 20 лет. Недавнее извержение Пинатубо на Филиппинах в 1991 году охладило глобальный климат на 0,6 °C на 15 месяцев.
4. Тектоника плит
Смещение тектонических плит может медленно менять климат на Земле. Тектонические столкновения приводят в движение химически реактивные породы, например, базальт и вулканический пепел, увеличивая скорость реакций, «притягивающих» углекислый газ. Углекислый газ — основной регулятор климата Земли, поскольку он блокирует тепло, которое пытается подняться с планеты.
5. Орбитальные колебания
Орбита Земли колеблется, когда Солнце, Луна или другие планеты меняют свои положения относительно нее. Такие циклические колебания — их называют циклами Миланковича — приводят к тому, что в средних широтах количество солнечного света изменяется. Следовательно, меняется и климат.
Около 11,7 тыс. лет назад циклы Миланковича вызывали на Земле ледниковые периоды или, наоборот, возвращали планету из них. Когда из-за колебаний земной орбиты лето на севере стало теплее, растаяли огромные ледяные щиты в Северной Америке, Европе и Азии. Затем северное лето вновь стало холодным, и ледяные щиты снова выросли.
Сегодня Земля приближается к еще одному минимуму солнечного света на севере. Парадоксально, но без выбросов углекислого газа в атмосферу человечество вступило бы в новый ледниковый период в течение следующих 1,5 тыс. лет.
Больше информации и новостей о том, как «зеленеет» бизнес, право и общество в нашем Telegram-канале. Подписывайтесь.
Точка невозврата. Глобальную климатическую катастрофу признали неизбежной. Что человечество может сделать для спасения?
Фото: Lisa Maree Williams / Getty Images
Глобальное потепление — главная угроза человечеству в ближайшие десятилетия. Если мир продолжит игнорировать проблему, уже после 2040 года планета пройдет точку невозврата. Цена за человеческую расточительность будет очень высокой: с лица земли исчезнут целые страны, миллионы людей погибнут от наводнений, невыносимой жары и прочих природных катаклизмов, сотни миллионов будут голодать. В подобных условиях экологическая трансформация представляется неизбежной, однако времени может не хватить — всего за 20 лет миру предстоит провести настоящую революцию в энергетике и экономике. Потоп у порога — в материале «Ленты.ру».
Перегрелись
Межправительственная группа экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК) выпустила доклад об изменениях климата на Земле, и выводы экспертов неутешительны. Средние температуры на Земле растут быстрее, чем когда-либо за прошедшие 2000 лет, а последние пять из них оказались самыми жаркими за всю историю метеонаблюдений начиная с 1850 года. Климатологи сошлись во мнении, что это произошло по вине человечества.
Транспорт, промышленность и энергетика ежегодно выбрасывают в атмосферу около 40 миллиардов тонн углекислого газа. Глобальное потепление способно снизить эффективность пищевых цепочек в Мировом океане, поставить под угрозу выживание крупных животных и нанести урон продовольственной безопасности.
Фото: Navesh Chitrakar / Reuters
В ООН заключили, что уже сейчас глобальная средняя температура примерно на 1,1 градуса по Цельсию выше, чем в конце XIX века, и в ближайшие 20 лет среднее значение превысит 1,5 градуса по Цельсию. Рост температуры приводит к таянию ледников, повышению уровня мирового океана, а также росту средней влажности воздуха, что только усилит жару и сделает невозможной жизнь, например, в Индии и странах Ближнего Востока.
Не менее страшное будущее ждет и Европу. Тающие гренландские ледники уже близки к точке невозврата, после которой дестабилизация ледяного щита на острове станет неизбежной. Произойдет замедление Атлантической меридиональной циркуляции (AMOC), а это чревато экстремальными погодными явлениям в Европе, в том числе усилением зимних штормов, летних засух и жары. Некоторые страны и вовсе могут исчезнуть: из-за повышения уровня моря под воду рискуют уйти десятки малых островных государств. В особо опасном положении находится государство Кирибати в Тихом океане, состоящее из трех низко расположенных архипелагов. По данным МГЭИК, подъем воды всего на 0,9 метра затопит две трети территории страны уже к концу этого столетия.
ООН заключила, что за последние 170 лет глобальная температура на Земле выросла на 1,23 градуса Цельсия и достигла максимума за 125 тысяч лет. Этого достаточно, чтобы увеличить вероятность так называемых волн жары в 20-150 раз. «Никто не находится в безопасности, ситуация быстро ухудшается. Мы должны относиться к изменению климата как к непосредственной угрозе. Так же мы должны относиться к связанным с ним кризисам природы — утрате биоразнообразия, загрязнению и отходам. Все это серьезные угрозы. Правительствам стран необходимо сделать план по достижению нулевых выбросов неотъемлемой частью своих обязательств. Они должны финансировать и поддерживать развивающиеся страны, чтобы они адаптировались к изменению климата, как и было обещано в Парижском соглашении», — заявила исполнительный директор ООН по окружающей среде Ингер Андерсен.
Фото: Michael Probst / AP
Последствия глобальных изменений погоды видны уже сейчас. Показательные примеры — недавнее катастрофическое наводнение в Германии, ущерб от которого оценили в 30 миллиардов евро. Отражением изменений погоды стали и масштабные пожары, охватившие летом 2021 года миллионы гектаров леса по всему миру: от России и Турции до США и Бразилии.
Более того, глобальное потепление уже отразилось на демографии. Аналитики Morgan Stanley заключили, что все больше семейных пар не хотят иметь детей, боясь последствий климатических изменений, многие опасаются, что дети не смогут пережить грядущих погодных изменений. Некоторые будущие родители не планируют заводить детей, чтобы не навредить планете: рождение одного ребенка приводит к выбросам в атмосферу почти 60 тонн углерода в год в развитых странах.
Срочные меры
Почти все страны мира признали климатическую угрозу и согласились бороться с ней, подписав Парижское соглашение. Более 200 государств обязались прийти к «нулевому углеродному следу» до 2050 года. Но пока это вылилось только в громкие заявления о сокращении выбросов по сравнению с доиндустриальной эпохой.
Из крупных загрязнителей только Евросоюз — третья экономика мира после США и Китая — оформил свое честное слово в юридически обязывающий документ, закрепив законом цель сократить выбросы на 55 процентов к 2030 году по сравнению с 1990-м. Для достижения поставленных целей Брюссель готовится ввести углеродный налог, запретить продажу автомобилей с бензиновыми двигателями, ввести налоги на выбросы для авиакомпаний и морских перевозчиков, а также заняться восстановлением лесов.
Фото: Kim Hong-Ji / Reuters
ЕС верит, что целей Парижского соглашения еще можно достичь, но это потребует быстрого сведения углеродных выбросов к нулю по всему миру. «Доклад МГЭИК демонстрирует огромную важность немедленных действий ради того, чтобы справиться с климатическим кризисом. Еще можно сдержать ускоряющееся изменение климата, если мы будем действовать прямо сейчас», — заключил замглавы Еврокомиссии (ЕК) Франс Тиммерманс. В Европе настаивают, что эра нефти и газа уходит в прошлое.
Экономика, построенная на полезных ископаемых, исчерпала себя. Мы хотим оставить следующему поколению пригодную для жилья планету
Другие крупнейшие загрязнители планеты — США и Китай. На них приходится половина мирового объема парниковых газов. При президенте Дональде Трампе США вышли из Парижского соглашения, но с приходом Джо Байдена вновь стали участниками договора. Сейчас экологическая политика стала одной из основных для Белого дома. «Ни одна страна не сможет справиться с этим кризисом в одиночку. Я знаю, что все вы прекрасно это понимаете. Все мы, особенно те, кто представляет крупнейшие экономики мира, должны активизировать свои усилия», — призывал Байден.
По его распоряжению к 2030 году не менее 50 процентов производимых в США автомобилей должны оснащаться электрическими силовыми установками. В стране также предлагается ввести новые стандарты выбросов транспортных средств, которые уже к 2026 году должны сократить загрязнения на 10 процентов.
Среди мер противодействия климатическому кризису — введение сборов на импорт загрязняющей природу продукции и стимулирующие выплаты поставщикам чистой электроэнергии. На борьбу с изменением климата США заложили в бюджете 3,5 триллиона долларов.
Фото: Ng Han Guan / AP
В Китае вредные выбросы в атмосферу на душу населения вдвое меньше, чем в США, но с населением почти в 1,4 миллиарда человек и стремительным экономическим ростом КНР оказался главной угрозой мировой экологии. В настоящее время Китай производит более четверти мировых выбросов парниковых газов. Главная проблема страны — уголь, который пока остается главным источником энергии. Власти обещают, что его использование будут постепенно сокращать. Исследователи из Университета Цинхуа в Пекине настаивают, что КНР нужно полностью отказаться от использования угля для производства электроэнергии к 2050 году и заменить его производством ядерной и возобновляемой энергии.
Климатический вызов
Свою лепту в загрязнение атмосферы вносит и Россия. Кроме того, она так и не представила план по декарбонизации. Однако последствия глобального потепления и потенциальные угрозы в стране признают. К примеру, спецпредставитель президента России по связям с международными организациями для достижения целей устойчивого развития Анатолий Чубайс, комментируя прогноз ООН, назвал его совсем пугающим. «Единственная хорошая новость — это то, что правительство впервые серьезно начало готовить страну к этому вызову, который, по моему убеждению, будет для нас самым главным уже в ближайшие десять лет», — сказал он.
Для решения проблемы с глобальным потеплением крупнейшие экономики мира отказываются от использования нефтегазового топлива. Чубайс неоднократно предупреждал, что отказ мировой экономики от углеводородов может дорого обойтись России, если она не начнет перестройку экономики. По его оценке, речь идет о 10 процентах ВВП. Одновременно бывший глава «Роснано» считает, что страна сможет сохранить статус великой энергодержавы, если заместит экспорт углеводородов на экспорт водорода. По словам Чубайса, сейчас газотранспортная система может использовать до 10 процентов пропускных мощностей для транспорта водорода.
Фото: Pascal Rossignol / Reuters
Несмотря на громкие заявления, на деле страна пока не готова к быстрой перестройке экономики. Председатель комитета по энергетике, депутат Госдумы Павел Завальный предположил, что переход на альтернативное топливо произойдет не ранее чем через десять лет. «На перспективу 10-20 лет энергобаланс сохранится при разных прогнозах развития возобновляемых источников энергии. В то же время энергопереход начался, и это можно увидеть по инвестициям. Резко растут вложения в альтернативную энергетику, включая солнечную, ветровую, водородную», — подчеркнул он. Чубайс также настаивал, что развитие этого рынка откроет перед страной уникальные возможности, причем действовать нужно как можно скорее.
У нас такое фантастическое преимущество, о котором мечтать не может никто. Надо вцепиться зубами и немедленно продвигаться в этом направлении
С другой стороны, экологическая трансформация может обойтись очень дорого. По мнению аналитиков, борьба человечества за окружающую среду и экологию приведет к неминуемому росту цен практически на все товары по всему миру — так называемой «зеленой инфляции». Вечно она длиться, конечно, не будет, но снижаться мировые цены станут только тогда, когда электроэнергии из возобновляемых источников будет в избытке, и она начнет падать в цене, но таких предпосылок пока нет. На рынке стабильно растут цены на металлы, из которых делают компоненты для ветряков, солнечных батарей, деталей электромобилей, зарядных станций, а также соответствующей инфраструктуры. Цены растут из-за увеличения спроса, из-за повсеместного роста зеленой энергетики и общего восстановления экономики от пандемического кризиса.
На фоне устрашающих прогнозов ученых экологическая трансформация в мире должна ускориться, что приведет к ужесточению государственных мер, росту расходов на модернизацию производств и углеродные налоги, и опять же — к росту цен на товары. Причем ведущие страны, в том числе европейские, уже начали воплощать в жизнь такую политику.
Существуют опасения, что некоторые зеленые проекты могут быть отменены или отложены, что затруднит решение климатических вопросов. По данным Международного энергетического агентства, чтобы ограничить повышение температуры до 1,5 градуса Цельсия в период с 2020 по 2050 год, потребуется увеличить ветровую и солнечную мощность в пять раз. К тому же переходу на зеленую энергетику мешает и сама природа: сильнейшие засухи фактически уничтожают гидроэнергетику. Подобные проблемы уже испытывают США, Китай и Бразилия.
Фото: Felipe Dana / AP
Текущее отношение некоторых правительств к климатической повестке не остановит повышение температуры относительно доиндустриального уровня на отметке в 1,5 градуса Цельсия, как было установлено в Парижском соглашении. Ученые выяснили, что для достижения целей договора миру необходимо вдвое сократить выбросы к 2030 году и совсем перестать их производить к 2050 году.
Гигантские затраты на переход к зеленой экономике и грядущий рост цен — ничто по сравнению с тем, что может случиться с планетой, если не принять срочных мер по ее спасению. Глобальное потепление — вина человечества, и именно оно должно с ней разбираться. Возможность взять на себя больше обязательств в этом плане у стран появится уже в ближайшее время: в начале ноября в Шотландии соберется отложенный на год из-за коронавируса мировой климатический саммит, который станет важнейшими переговорами по климату со времени подписания Парижского соглашения в 2015 году. Тысячи участников обсудят, как избежать негативных последствий изменения климата и дать человечеству шанс на счастливое будущее.
Изменение климата
Изменение климата — колебания климата Земли в целом или отдельных её регионов с течением времени, выражающиеся в статистически достоверных отклонениях параметров погоды от многолетних значений за период времени от десятилетий до миллионов лет. Учитываются изменения как средних значений погодных параметров, так и изменения частоты экстремальных погодных явлений. Изучением изменений климата занимается наука палеоклиматология. Причиной изменения климата являются динамические процессы на Земле, внешние воздействия, такие как колебания интенсивности солнечного излучения, и, по одной из версий, с недавних пор, деятельность человека. В последнее время термин «изменение климата» используется как правило (особенно в контексте экологической политики) для обозначения изменения в современном климате (см. глобальное потепление).
Содержание
Проблема в теории и истории
8000 тысяч лет назад началась сельскохозяйственная деятельность в узком поясе: от долины Нила через Междуречье и долину Инда до территории, находящейся между Янцзы и Хуанхэ. Там люди начали выращивать пшеницу, ячмень и другие злаки.
5000 лет назад люди стали активно выращивать рис. Это, в свою очередь, требует искусственной ирригации земель. Следовательно, естественные ландшафты превращаются в антропогенные болота, что является источником метана.
Факторы изменения климата
Изменения климата обусловлены переменами в земной атмосфере, процессами, происходящими в других частях Земли, таких как океаны, ледники, а также эффектами, сопутствующими деятельности человека. Внешние процессы, формирующие климат, — это изменения солнечной радиации и орбиты Земли.
Климатические изменения на Земле
Погода — это ежедневное состояние атмосферы. Погода является хаотичной нелинейной динамической системой. Климат — это усредненное состояние погоды и он предсказуем. Климат включает в себя такие показатели, как средняя температура, количество осадков, количество солнечных дней и другие переменные, которые могут быть измерены в каком-либо определенном месте. Однако на Земле происходят и такие процессы, которые могут оказывать влияние на климат. Погода, состояние атмосферы в рассматриваемом месте в определённый момент или за ограниченный промежуток времени (сутки, месяц, год). Многолетний режим П. называют климатом. П. характеризуют метеорологическими элементами: давлением, температурой, влажностью воздуха, силой и направлением ветра, облачностью (продолжительностью солнечного сияния), атмосферными осадками, дальностью видимости, наличием туманов, метелей, гроз и др. атмосферными явлениями. По мере расширения хозяйственной деятельности соответственно расширяется и понятие П. Так, с развитием авиации возникло понятие о П. в свободной атмосфере; возросло значение такого элемента П., как атмосферная видимость. К характеристикам П. могут быть отнесены также данные о притоке солнечной радиации, атмосферной турбулентности, некоторые характеристики электрического состояния воздуха.
Оледенения
Ледники признаны одними из самых чувствительных показателей изменения климата. Они существенно увеличиваются в размерах во время охлаждения климата (т. н. «малые ледниковые периоды») и уменьшаются во время потепления климата. Ледники растут и тают из-за природных изменений и под влиянием внешних воздействий. В прошлом веке ледники не были способны регенерировать достаточно льда в течение зим, чтобы восстановить потери льда во время летних месяцев.
Самые значительные климатические процессы за последние несколько миллионов лет — это смена гляциальных (ледниковые эпохи) и интергляциальных (межледниковьями) эпох текущего ледникового периода, обусловленные изменениями орбиты и оси Земли. Изменение состояния континентальных льдов и колебания уровня моря в пределах 130 метров являются в большинстве регионов ключевыми следствиями изменения климата.
Изменчивость мирового океана
В масштабе десятилетий климатические изменения могут быть результатом взаимодействия атмосферы и мирового океана. Многие флуктуации климата, включая наиболее известную южную осцилляцию Эль-Ниньо, а также североатлантическую и арктическую осцилляции, происходят отчасти благодаря возможности мирового океана аккумулировать тепловую энергию и перемещению этой энергии в различные части океана. В более длительном масштабе в океанах происходит термохалинная циркуляция, которая играет ключевую роль в перераспределении тепла и может значительно влиять на климат.
Климатическая память
В более общем аспекте изменчивость климатической системы является формой гистерезиса, т. е. это значит, что настоящее состояние климата является не только следствием влияния определенных факторов, но также и всей историей его состояния. Например, за десять лет засухи озера частично высыхают, растения погибают, и площадь пустынь увеличивается. Эти условия вызывают, в свою очередь, менее обильные дожди в последующие за засухой годы. Т. о. изменение климата является саморегулирующимся процессом, поскольку окружающая среда реагирует определенным образом на внешние воздействия, и, изменяясь, сама способна воздействовать на климат.
Не климатические факторы и их влияние на изменение климата
Парниковые газы
Принято считать, что парниковые газы являются главной причиной глобального потепления. Парниковые газы имеют также значение для понимания климатической истории Земли. Согласно исследованиям, парниковый эффект, возникающий в результате нагревания атмосферы тепловой энергией, удерживаемой парниковыми газами, является ключевым процессом, регулирующим температуру Земли.
В течение последних 600 млн лет концентрация диоксида углерода в атмосфере варьировались от 200 до более чем 5 000 чнм из-за воздействия геологических и биологических процессов. Однако в 1999 г. Вейзер и др. показали, что на протяжении последних десятков миллионов лет нет строгой корреляции между концентрацией парниковых газов и изменением климата и что более важная роль принадлежит тектоническому движению литосферных плит. Позднее Ройер и др. использовали корреляцию СО2 — климат, чтобы вывести значение «чувствительности климата». Есть несколько примеров быстрых изменений концентрации парниковых газов в земной атмосфере, имеющих строгую корреляцию с сильным потеплением, среди которых термальный максимум палеоцена — эоцена, вымирание видов перми — триаса и конец варяжской «Земли — снежка» (snowball earth event).
Растущий уровень диоксида углерода считается главной причиной глобального потепления, начиная с 1950 года. Согласно данным Межгосударственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) от 2007 года, концентрация СО2 в атмосфере в 2005 году составила 379 чнм, в доиндустриальный период она составляла 280 чнм.
Имеется скептическое отношение к геоинженерным методам изъятия углекислоты из атмосферы, в частности, к предложениям захоранивать углекислый газ в тектонических трещинах или закачивать его в породы на океанском дне: изъятие 50 миллионных долей газа по этой технологии будет стоить, по меньшей мере, 20 триллионов долларов, что в два раза больше национального долга США. [1]
Тектоника литосферных плит
На протяжении длительных отрезков времени тектонические движения плит перемещают континенты, формируют океаны, создают и разрушают горные хребты, т. е. создают поверхность, на которой существует климат. Недавние исследования показывают, что тектонические движения усугубили условия последнего ледникового периода: около 3 млн лет назад северо- и южноамериканская плиты столкнулись, образовав Панамский перешеек и закрыв пути для прямого смешивания вод Атлантического и Тихого океанов.
Солнечное излучение
Солнце является основным источником тепла в климатической системе. Солнечная энергия, превращённая на поверхности Земли в тепло, является неотъемлемой составляющей, формирующей земной климат. Если рассматривать длительный период времени, то в этих рамках Солнце становится ярче и выделяет больше энергии, так как развивается согласно главной последовательности. Это медленное развитие влияет и на земную атмосферу. Считается, что на ранних этапах истории Земли Солнце было слишком холодным для того, чтобы вода на поверхности Земли была жидкой, что привело к т. н. «парадоксу слабого молодого Солнца».
На более коротких временных отрезках также наблюдаются изменения солнечной активности: 11-летний солнечный цикл и более длительные модуляции. Однако 11-летний цикл возникновения и исчезновения солнечных пятен не отслеживается явно в климатологических данных. Изменение солнечной активности считается важным фактором наступления малого ледникового периода, а также некоторых потеплений, наблюдаемых между 1900 и 1950 годами. Циклическая природа солнечной активности ещё не до конца изучена; она отличается от тех медленных изменений, которые сопутствуют развитию и старению Солнца.
Изменения орбиты
По своему влиянию на климат изменения земной орбиты сходны с колебаниями солнечной активности, поскольку небольшие отклонения в положении орбиты приводят к перераспределению солнечного излучения на поверхности Земли. Такие изменения положения орбиты называются циклами Миланковича, они предсказуемы с высокой точностью, поскольку являются результатом физического взаимодействия Земли, ее спутника Луны и других планет. Изменения орбиты считаются главными причинами чередования гляциальных и интергляциальных циклов последнего ледникового периода. Результатом прецессии земной орбиты являются и менее масштабные изменения, такие как периодическое увеличение и уменьшение площади пустыни Сахара.
Вулканизм
Одно сильное извержение вулкана способно повлиять на климат, вызвав похолодание длительностью несколько лет. Например, извержение вулкана Пинатубо в 1991 году существенно повлияло на климат. Гигантские извержения, формирующие крупнейшие магматические провинции, случаются всего несколько раз в сто миллионов лет, но они влияют на климат в течение миллионов лет и являются причиной вымирания видов. Первоначально предполагалось, что причиной похолодания является выброшенная в атмосферу вулканическая пыль, поскольку она препятствует достигнуть поверхности Земли солнечному излучению. Однако измерения показывают, что большая часть пыли оседает на поверхности Земли в течение шести месяцев.
Вулканы являются также частью геохимического цикла углерода. На протяжении многих геологических периодов диоксид углерода высвобождался из недр Земли в атмосферу, нейтрализуя тем самым количество СО2, изъятого из атмосферы и связанного осадочными породами и другими геологическими поглотителями СО2. Однако этот вклад не сравнится по величине с антропогенной эмиссией оксида углерода, которая, по оценкам Геологической службы США, в 130 раз превышает количество СО2, эмитированного вулканами.
Антропогенное воздействие на изменение климата
Антропогенные факторы включают в себя деятельность человека, которая изменяет окружающую среду и влияет на климат. В некоторых случаях причинно-следственная связь прямая и недвусмысленная, как, например, при влиянии орошения на температуру и влажность, в других случаях эта связь менее очевидна. Различные гипотезы влияния человека на климат обсуждались на протяжении многих лет. В конце 19-го века в западной части США и Австралии была, например, популярна теория «дождь идёт за плугом» (англ. rain follows the plow).
Главными проблемами сегодня являются: растущая из-за сжигания топлива концентрация СО2 в атмосфере, аэрозоли в атмосфере, влияющие на её охлаждение, и цементная промышленность. Другие факторы, такие как землепользование, уменьшение озонового слоя, животноводство и вырубка лесов, также влияют на климат.
Сжигание топлива
Начав расти во время промышленной революции в 1850-х годах и постепенно ускоряясь, потребление человечеством топлива привело к тому, что концентрация СО2 в атмосфере возросла с
280 чнм до 380 чнм. При таком росте спроецированная на конец 21-го века концентрация будет составлять более 560 чнм. Известно, что сейчас уровень СО2 в атмосфере выше, чем когда-либо за последние 750 000 лет. Вместе с увеличивающейся концентрацией метана эти изменения предвещают рост температуры на 1.4-5.6°С в промежутке между 1990 и 2040 годами.
Аэрозоли
Считается, что антропогенные аэрозоли, особенно сульфаты, выбрасываемые при сжигании топлива, влияют на охлаждение атмосферы. Полагают, что это свойство является причиной относительного «плато» на графике температур в середине XX века.
Цементная промышленность
Производство цемента является интенсивным источником выбросов СО2. Диоксид углерода образуется, когда карбонат кальция(CaCO3) нагревают, чтобы получить ингредиент цемента оксид кальция (СаО или негашёная известь). Производство цемента является причиной приблизительно 5 % выбросов СО2 индустриальных процессов (энергетический и промышленный сектора). При затворении цемента то же количество СО2 поглощается из атмосферы при протекании обратной реакции СаО + СО2 = СаСО3. Поэтому производство и потребление цемента изменяет только локальные концентрации СО2 в атмосфере, не изменяя среднее значение.
Землепользование
Существенное влияние на климат оказывает землепользование. Орошение, вырубка лесов и сельское хозяйство коренным образом меняют окружающую среду. Например, на орошаемой территории изменяется водный баланс. Землепользование может изменить альбедо отдельно взятой территории, поскольку изменяет свойства подстилающей поверхности и тем самым количество поглощаемого солнечного излучения. Например, есть причины предполагать, что климат Греции и других средиземноморских стран поменялся из-за масштабной вырубки лесов между 700 лет до н. э. и началом н. э. (древесина использовалась для строительства, кораблестроения и в качестве топлива), став более жарким и сухим, а те виды деревьев, которые использовались в кораблестроении, не растут больше на этой территории.
Согласно исследованию 2007 года Лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory) средняя температура в Калифорнии возросла за последние 50 лет на 2°С, причём в городах этот рост намного выше. Это является в основном следствием антропогенного изменения ландшафта.
Скотоводство
Согласно отчету ООН «Длинная тень скотоводства» от 2006 года скот является причиной 18% выбросов парниковых газов в мире. Это включает в себя и изменения в землепользовании, т. е. вырубку леса под пастбища. В тропических лесах Амазонки 70% вырубки лесов производится под пастбища, что послужило основной причиной, почему Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (англ. Food and Agriculture Organization, FAO) в сельскохозяйственном отчёте за 2006 год включила землепользование в сферу влияния скотоводства. В дополнение к выбросам СО2, скотоводство является причиной выброса 65% оксида азота и 37% метана, имеющих антропогенное происхождение.
Взаимодействие факторов
Гипотеза о циклических изменениях климата
Чередование прохладно-влажных и тепло-сухих периодов в интервале 35-45 лет, выдвинута еще в конце XIX в. русскими учеными Э.А.Брикнером и А.И.Воейковым. Впоследствии эти научные положения были существенно развиты А.В.Шнитниковым в виде стройной теории о внутривековой и многовековой изменчивости климата и общей увлажненности материков Северного полушария. В основу системы доказательств положены факты о характере изменения горного оледенения Евразии и Северной Америки, уровней наполнения внутренних водоемов, в том числе Каспийского моря, уровня Мирового океана, изменчивость ледовой обстановки в Арктике, исторические сведения о климате.