A globális felmelegedéssel kapcsolatos legalapvetőbb kérdések közé tartozik, hogy az ember által kibocsátott üvegházhatású gázok mennyire befolyásolják ma az éghajlatot a múlthoz képest?

A kérdés megválaszolására az Egyesült Államok Nemzeti Óceán- és Légkörkutatási Hivatala (NOAA) kidolgozta az egy évre vonatkoztatott üvegházgáz indexet (röviden: AGGI). Az évente frissített mutatóval kiszámítható a legfontosabb üvegházhatású gázok együttes felmelegedést kiváltó, vagy erősítő hatása, azaz a sugárzási kényszerük*. Az adott év teljes közvetlen fűtési hatását az 1990-es állapotokhoz hasonlítják, ami a Kiotói Jegyzőkönyv báziséve, ugyanis a nemzetközi megállapodás aláírásával az országok kötelezettséget vállaltak arra, hogy az üvegházhatást okozó gázok kibocsátását az 1990-es szint alá csökkentik.

Az üvegházhatású gázok (szén-dioxid, metán, dinitrogén-oxid, fluortartalmú üvegházhatású gázok (F-gázok), felső légköri ózon stb.) légköri mennyisége évről-évre nő. Ezek légköri koncentrációja az elmúlt években folyamatosan és egyre intenzívebben emelkedik. Ma már a tudomány által teljesen elfogadott tény, hogy a bolygó energia egyensúlya változik, melynek legfőbb oka az antropogén eredetű üvegházhatású gázok melegítő hatása.

1.ábra Az ember által kibocsátott üvegházhatású gázok fűtési hatása: szén-dioxid (CO2), metán (CH4), dinitrogén-oxid (N2O), klórozott-fluorozott szénhidrogének (CFC-k,), részlegesen klórozott-fluorozott szénhidrogének (HCFC-k) és fluorozott szénhidrogének (HFC-k). Az 1750-es viszonyokhoz képest a mai légkör több mint 3 watt plusz energiát nyel el a Föld felszínének négyzetméterenként. Megjegyzés: a baloldali tengely a sugárzási kényszer. Forrás: NOAA

2021 végére a NOAA jelentése szerint az AGGI 1,49 volt, ami azt jelenti, hogy az ember által előállított üvegházhatású gázok közvetlen melegítő hatása 49 százalékkal nőtt az 1990-es küszöbértékhez képest. Ennek 66 százaléka a szén-dioxidnak köszönhető, a metán a második legnagyobb hozzájáruló (16 százalék). Csoportként a harmadik legnagyobb részes a klórozott-fluorozott szénhidrogének (CFC-k) kategória (7,6 százalék). A CFC-ket széles körben használták hűtőrendszerekben és aeroszolos sprayk-ben az 1900-as évek közepén, mielőtt rájöttek volna a tudósok, hogy károsítják az ózonréteget. Ezeket az anyagokat és helyettesítőiket ma már a Montreali Jegyzőkönyv szabályozza, de mivel több ezer évig is a légkörben maradhatnak, így továbbra is szerepet játszanak a Föld energia egyensúlyának alakításában.

Az egyes gázok relatív hozzájárulása az általános melegedési hatáshoz idővel változott. 1990-ben a szén-dioxid volt a felelős a melegedési egyensúlyhiány mintegy 60 százalékáért, ma már ez az arány 66 százalékra nőtt. A metán relatív hozzájárulása a teljes emberi hatáshoz 21 százalékról 16 százalékra csökkent. A CFC-csoport részesedése csökkent (12 százalékról 7,6 százalékra), míg a CFC-helyettesítők – a klórozott-fluorozott szénhidrogének (röviden HCFC-k) és a fluorozott szénhidrogének (HFC-k) – részesedése nőtt (1 százalékról 3,2 százalékra).

Összességében 1990 óta az ember által előállított üvegházhatású gázok melegítő hatása (sugárzási kényszer) négyzetméterenként 1,1 Watt-tal nőtt. 

2.ábra A legfontosabb emberi eredetű üvegházhatású gázok légköri koncentrációja. Forrás: NOAA

Mint látható, az emberi tevékenység felerősíti a természetes üvegházhatást, ami nélkül ma nem lehetne élet a bolygón.

A légkörben hosszú ideig tartózkodó üvegházhatású gázok hőelnyelő és -sugárzó képessége a Föld természetes üvegházhatásának lelke. Nélkülük a Föld átlagos felszíni hőmérséklete jóval fagypont alatt lenne ma. Azonban az ipari forradalom kezdete óta az emberi tevékenység hővisszatartó gázokat juttat az atmoszférába és ezekkel erősítjük a természetes üvegházhatást, ami a bolygó energia egyensúlyát megváltoztatja. Az AGGI alapján a mai üvegházhatású gázokkal dúsított légkör négyzetméterenként 3,22 Watt-tal több energiát nyel el, mint 1750-ben, az ipari forradalom kezdete előtt. Ennek eredményeként a Föld átlagos globális hőmérséklete emelkedik, melynek mértéke közelíti a 1,5 oC-ot.

Sajnos a hőmérséklet intenzív emelkedése a legalapvetőbb (légkör)fizikai és meteorológiai folyamatokra is hatással van a bolygón, mely a jelenkor klímaváltozásához és annak szélsőségeihez vezet.

* A sugárzási kényszer annak a hatásnak a mértéke, amivel egy hatótényező megváltoztatja a Föld-légkörrendszer bejövő és kimenő energiájának egyensúlyát. Olyan index, amely lehetővé teszi az egyes hatótényezők, mint a klímaváltozás potenciális okainak fontosság szerinti összevetését. A pozitív kényszer melegíti a felszínt, a negatív hűti azt. Mértékegysége W/m-2.

Borítókép: pixabay.com