Strona głównaPytania → Dwutlenek węgla a wzrost temperatury

Dwutlenek węgla a wzrost temperatury

Pytanie

Pyta Kaśka

Skąd wiadomo, że to wzrost ilości dwutlenku węgla powoduje wzrost temperatury, a nie na odwrót?

Odpowiedź

Odpowiada Prof. Szymon Malinowski

Jak rozumiem chodzi o dwutlenek węgla zawarty w powietrzu,  temperaturę powietrza przy powierzchni Ziemi i fakt, że analiza danych z rdzeni lodowych wyciągniętych z lądolodu Antarktydy pokazuje, że w czasach epok lodowcowych zmiana temperatury poprzedzała zmianę koncentracji CO$_2$ w powietrzu (więcej na ten temat tu) i współczesne ocieplenie klimatu.  Żeby rozsupłać ten problem, zacznijmy od własności CO$_2$.  Jest to gaz cieplarniany i wzrost jego koncentracji w atmosferze wzmacnia efekt cieplarniany. Czyli ZAWSZE wzrost koncentracji CO$_2$ w atmosferze, w wypadku gdy nie zachodzą inne zjawiska wpływające na bilans energii naszej planety (zmiana dopływu energii od Słońca, zmiana albedo), skutkuje wzrostem temperatury.  Gdy już to wyjaśniliśmy, wróćmy do epok lodowcowych. Pierwotną przyczyną powodującą spadek temperatury powierzchni planety i narastanie lodu była zmiana w dopływie energii od Słońca wskutek zmian w orbicie Ziemi. Podobnie, pierwotna przyczyną zakończenia epoki lodowcowej był wzrost dopływu energii od Słońca. Dlaczego glacjały i interglacjały powodowały zmienności koncentracji CO$_2$ w atmosferze? Zgodnie z prawem Henry’ego w zimnej wodzie łatwiej rozpuszczają się gazy; gdy spadała temperatura powierzchni Ziemi wskutek wymuszeń orbitalnych, woda oceaniczna się ochładzała  i rozpuszczał się w niej atmosferyczny CO$_2$. SUMA dwutlenku węgla w atmosferze i oceanie (oraz glebie i biosferze) była stała, zmieniała się tylko jego redystrybucja między zbiornikami. Oczywiście, spadek zawartości CO$_2$ w atmosferze przyczyniał się do dalszego ochładzania planety.  Gdy wymuszenia orbitalne powodowały wzrost dopływu energii słonecznej, ocean się ocieplał i oddawał CO2 do atmosfery, co wzmacniało wzrost temperatury. Dziś jest inaczej. Do atmosfery, oceanu i biosfery dodajemy dwutlenek węgla pochodzący ze spalania węgla ze skał osadowych. Rośnie SUMA CO$_2$ zawartego w atmosferze, oceanie, glebie  i biosferze. Więcej o tych sprawach można przeczytać tutu.