تأثير الاحتباس الحراري

تتدفق الطاقة من الشمس إلى الأسفل ومن الأرض وغلافها الجوي إلى الأعلى . عندما تمتص غازات الاحتباس الحراري الإشعاع المنبعث من سطح الأرض ، فإنها تمنع هذا الإشعاع من التسرب إلى الفضاء، مما يتسبب في ارتفاع درجات حرارة السطح بنحو 33 درجة مئوية (59 درجة فهرنهايت) .  

تحدث ظاهرة الاحتباس الحراري عندما تمنع الغازات المحتبسة للحرارة في الغلاف الجوي للكوكب فقدانه للحرارة إلى الفضاء، مما يرفع درجة حرارة سطحه. قد يحدث تسخين السطح من مصدر حراري داخلي (كما في حالة كوكب المشتري ) أو من مصدر خارجي، مثل نجم مضيف . في حالة الأرض ، تُصدر الشمس إشعاعًا قصير الموجة ( ضوء الشمس ) يمر عبر الغازات الدفيئة ليسخن سطح الأرض. ونتيجة لذلك، يُصدر سطح الأرض إشعاعًا طويل الموجة تمتصه الغازات الدفيئة في معظمه ، مما يُبطئ من معدل تبريد الأرض.

لولا ظاهرة الاحتباس الحراري، لبلغ متوسط ​​درجة حرارة سطح الأرض -18 درجة مئوية (-0.4 درجة فهرنهايت) . [ 1 ] [ 2 ] وهذا أقل بكثير من متوسط ​​القرن العشرين البالغ حوالي 14 درجة مئوية (57 درجة فهرنهايت) . [ 3 ] [ 4 ] بالإضافة إلى غازات الاحتباس الحراري الموجودة طبيعيًا، أدى حرق الوقود الأحفوري إلى زيادة كميات ثاني أكسيد الكربون والميثان في الغلاف الجوي. [ 5 ] [ 6 ] ونتيجة لذلك، وبحلول عام 2023، [ 7 ] يكون قد حدث احترار عالمي بنحو 1.2 درجة مئوية (2.2 درجة فهرنهايت) منذ الثورة الصناعية ، [ 8 ] مع ارتفاع متوسط ​​درجة حرارة سطح الأرض بمعدل 0.18 درجة مئوية (0.32 درجة فهرنهايت) لكل عقد منذ عام 1981. [ 9 ]        

جميع الأجسام التي تزيد درجة حرارتها عن الصفر المطلق تُصدر إشعاعًا حراريًا . تختلف أطوال موجات الإشعاع الحراري المنبعث من الشمس والأرض لاختلاف درجة حرارة سطحيهما. تبلغ درجة حرارة سطح الشمس 5500 درجة مئوية (9900 درجة فهرنهايت) ، لذا فهي تُصدر معظم طاقتها على شكل إشعاع موجي قصير في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة والضوء المرئي (كضوء الشمس). في المقابل، يتميز سطح الأرض بدرجة حرارة أقل بكثير، لذا فهو يُصدر إشعاعًا موجيًا طويلًا في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة والبعيدة . [ 6 ] يُعتبر الغاز غازًا دفيئًا إذا امتص الإشعاع الموجي الطويل . يمتص الغلاف الجوي للأرض 23% فقط من الإشعاع الموجي القصير الوارد، ولكنه يمتص 90% من الإشعاع الموجي الطويل المنبعث من السطح، [ 10 ] مما يؤدي إلى تراكم الطاقة وتسخين سطح الأرض.  

اقترح جوزيف فورييه وجود ظاهرة الاحتباس الحراري (وإن لم يُطلق عليها هذا الاسم) في وقت مبكر من عام 1824. [ 11 ] وقد عزز كلود بوييه الحجة والأدلة في عامي 1827 و1838. وفي عام 1856، أثبتت يونيس نيوتن فوت أن تأثير الشمس في تسخين الهواء يكون أكبر في الهواء المحتوي على بخار الماء منه في الهواء الجاف، ويكون التأثير أكبر في الهواء المحتوي على ثاني أكسيد الكربون. [ 12 ] [ 13 ] وقد استخدم نيلز غوستاف إيكهولم مصطلح " الاحتباس الحراري" لأول مرة لوصف هذه الظاهرة في عام 1901. [ 14 ] [ 15 ]

تعريف

يُعرَّف تأثير الاحتباس الحراري على الأرض بأنه: "التأثير الإشعاعي للأشعة تحت الحمراء لجميع المكونات الماصة للأشعة تحت الحمراء في الغلاف الجوي. تمتص غازات الاحتباس الحراري والسحب وبعض الهباء الجوي الإشعاع الأرضي المنبعث من سطح الأرض وأماكن أخرى في الغلاف الجوي." [ 16 ] : 2232

يشير مصطلح "تأثير الاحتباس الحراري المعزز" إلى حقيقة أنه بزيادة تركيز غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي (بسبب النشاط البشري)، يزداد تأثير الاحتباس الحراري الطبيعي. [ 16 ] : 2232

مصطلحات

يُشتق مصطلح "تأثير الاحتباس الحراري" من تشبيهه بالبيوت الزجاجية . فكلاهما، البيوت الزجاجية وتأثير الاحتباس الحراري ، يعملان على الاحتفاظ بحرارة ضوء الشمس، لكن طريقة الاحتفاظ بالحرارة تختلف. تحتفظ البيوت الزجاجية بالحرارة بشكل أساسي عن طريق منع الحمل الحراري (حركة الهواء). [ 17 ] [ 18 ] في المقابل، يحتفظ تأثير الاحتباس الحراري بالحرارة عن طريق الحد من انتقال الإشعاع عبر الهواء وتقليل معدل انبعاث الإشعاع الحراري إلى الفضاء. [ 5 ]

تاريخ الاكتشاف والتحقيق

أدركت يونيس نيوتن فوت تأثير ثاني أكسيد الكربون في امتصاص الحرارة عام 1856، مدركة آثاره على الكوكب. [ 19 ]
تم وصف ظاهرة الاحتباس الحراري وتأثيرها على المناخ بإيجاز في هذه المقالة المنشورة عام 1912 في مجلة Popular Mechanics ، والتي يمكن قراءتها من قبل عامة الناس.

على الرغم من عدم تسميتها بهذا الاسم، فقد طُرحت فكرة ظاهرة الاحتباس الحراري في وقت مبكر من عام 1824 على يد جوزيف فورييه . [ 11 ] وقد عزز كلود بوييه هذه الحجة والأدلة في عامي 1827 و1838. وفي عام 1856، برهنت يونيس نيوتن فوت على أن تأثير الشمس في تسخين الهواء يكون أكبر في الهواء المحتوي على بخار الماء منه في الهواء الجاف، ويكون هذا التأثير أكبر بكثير في الهواء المحتوي على ثاني أكسيد الكربون. وخلصت إلى أن "وجود هذا الغاز في الغلاف الجوي سيرفع درجة حرارة الأرض بشكل كبير..." [ 12 ] [ 13 ]

كان جون تيندال أول من قاس امتصاص وانبعاث الأشعة تحت الحمراء لمختلف الغازات والأبخرة. ومنذ عام 1859، بيّن أن هذا التأثير يعود إلى نسبة ضئيلة جدًا من الغلاف الجوي، حيث لا يكون للغازات الرئيسية أي تأثير، ويعزى في معظمه إلى بخار الماء، على الرغم من أن نسبًا ضئيلة من الهيدروكربونات وثاني أكسيد الكربون لها تأثير ملحوظ. [ 20 ] وقد قام سفانتي أرهينيوس في عام 1896 بتحديد هذا التأثير كميًا بشكل أكثر دقة ، حيث قدم أول تنبؤ كمي بالاحتباس الحراري نتيجة لتضاعف افتراضي لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. [ 21 ] وقد أطلق نيلز غوستاف إيكهولم مصطلح "الدفيئة" لأول مرة على هذه الظاهرة في عام 1901. [ 14 ] [ 15 ]

في عام 1896، استخدم سفانتي أرهينيوس ملاحظات لانغلي حول زيادة امتصاص الأشعة تحت الحمراء عند مرور أشعة القمر عبر الغلاف الجوي بزاوية منخفضة، حيث تصطدم بكمية أكبر من ثاني أكسيد الكربون (CO2 ) ، لتقدير تأثير التبريد الجوي الناتج عن انخفاض مستقبلي في تركيز ثاني أكسيد الكربون . أدرك أرهينيوس أن الغلاف الجوي الأكثر برودة سيحتوي على كمية أقل من بخار الماء (وهو غاز دفيئة آخر )، وحسب تأثير التبريد الإضافي. كما أدرك أن هذا التبريد سيزيد من الغطاء الثلجي والجليدي في خطوط العرض العليا، مما يجعل الكوكب يعكس المزيد من ضوء الشمس وبالتالي يبرد أكثر، كما افترض جيمس كرول . إجمالاً، حسب أرهينيوس أن خفض تركيز ثاني أكسيد الكربون إلى النصف يكفي لإحداث عصر جليدي. كما حسب أن مضاعفة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ستؤدي إلى ارتفاع إجمالي في درجة الحرارة يتراوح بين 5 و6 درجات مئوية. [ 22 ]

أظهرت دراسات تيندال، وليشر وبريتنر، وكيلر، ورونتجن، وأرهينيوس، أن لثاني أكسيد الكربون وبخار الماء في الغلاف الجوي قدرة ملحوظة على امتصاص أشعة الحرارة والاحتفاظ بها مؤقتًا، بينما يمتلك الأكسجين والنيتروجين والأرجون في الغلاف الجوي هذه القدرة بدرجة ضئيلة فقط. وبالتالي، فإن تأثير ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء يتمثل في تغطية الأرض بغلاف ماص للحرارة.  ويمكن تلخيص النتائج العامة المترتبة على زيادة أو نقصان كمية ثاني أكسيد الكربون والماء في الغلاف الجوي على النحو التالي:

  • أ. تؤدي الزيادة، من خلال زيادة امتصاص الطاقة الإشعاعية للشمس ، إلى رفع متوسط ​​درجة الحرارة، بينما يؤدي الانخفاض إلى خفضها. ويُقدّر الدكتور أرهينيوس، استنادًا إلى مناقشة رياضية مُفصّلة لملاحظات البروفيسور لانغلي، أن زيادة ثاني أكسيد الكربون إلى ضعفين أو ثلاثة أضعاف الكمية الحالية سترفع متوسط ​​درجة الحرارة بمقدار 8 أو 9 درجات  مئوية، وستؤدي إلى مناخ معتدل يُشبه المناخ الذي ساد في العصر الثالث الأوسط. من ناحية أخرى، فإن انخفاض كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى ما بين 55 و62% من الكمية الحالية، سيخفض متوسط ​​درجة الحرارة بمقدار 4 أو 5 درجات مئوية، مما سيؤدي إلى تجلد يُضاهي تجلد العصر البليستوسيني.
  • ب. من الآثار الأخرى لزيادة ونقصان كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، تساوي درجات حرارة سطح الأرض من جهة، أو تباينها من جهة أخرى. [...] [ 23 ]

قياس

كيف يتسبب ثاني أكسيد الكربون في ظاهرة الاحتباس الحراري.

تُصدر المادة إشعاعًا حراريًا بمعدل يتناسب طرديًا مع القوة الرابعة لدرجة حرارتها . يمتص جزء من الإشعاع المنبعث من سطح الأرض بواسطة غازات الاحتباس الحراري والغيوم. لولا هذا الامتصاص، لكانت درجة حرارة سطح الأرض متوسطة عند -18 درجة مئوية (-0.4 درجة فهرنهايت) . ولكن، نظرًا لامتصاص جزء من الإشعاع، فإن متوسط ​​درجة حرارة سطح الأرض يبلغ حوالي 15 درجة مئوية (59 درجة فهرنهايت) . وبالتالي، يمكن قياس تأثير الاحتباس الحراري للأرض بتغير في درجة الحرارة مقداره 33 درجة مئوية (59 درجة فهرنهايت) .      

يُعرَّف الإشعاع الحراري بكمية الطاقة التي يحملها، والتي تُقاس عادةً بالواط لكل متر مربع (واط/م² ) . كما يقيس العلماء ظاهرة الاحتباس الحراري بناءً على كمية الإشعاع الحراري طويل الموجة التي تغادر سطح الأرض مقارنةً بتلك التي تصل إلى الفضاء. [ 24 ] : 968 [ 24 ] : 934 [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] حاليًا، يغادر الإشعاع طويل الموجة سطح الأرض بمعدل متوسط ​​قدره 398 واط/م² ، ولكن 239 واط/م² فقط تصل إلى الفضاء. وبالتالي، يمكن قياس ظاهرة الاحتباس الحراري للأرض أيضًا كتغير في تدفق الطاقة بمقدار 159 واط/م² . [ 24 ] : 968 [ 24 ] : 934 ويمكن التعبير عن ظاهرة الاحتباس الحراري كنسبة (0.40) أو كنسبة مئوية (40%) من الإشعاع الحراري طويل الموجة الذي يغادر سطح الأرض ولكنه لا يصل إلى الفضاء. [ 24 ] : 968 [ 25 ] [ 28 ]

سواء تم التعبير عن تأثير الاحتباس الحراري كتغير في درجة الحرارة أو كتغير في الإشعاع الحراري ذي الموجات الطويلة، فإن التأثير نفسه يتم قياسه. [ 25 ]

دورها في تغير المناخ

منحنى كيلينغ لوفرة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي .
معدل ارتفاع درجة حرارة الأرض (الرسم البياني) هو نتيجة لعوامل تشمل ظاهرة الاحتباس الحراري المتزايدة. [ 29 ]
ساهم النمو غير الخطي في تأثير الاحتباس الحراري الناتج عن تراكم غازات الدفيئة طويلة الأمد في أضرار اقتصادية على مدى 60 عامًا، قُدِّرت بأكثر من خمسة أضعاف الأضرار الناجمة عن فترة 30 عامًا (كما هو موضح في الرسم البياني). وقدّرت مقالة نُشرت في مجلة Nature أن الأضرار المستقبلية الناجمة عن الانبعاثات السابقة ستكون أكبر بعشر مرات على الأقل من الأضرار التاريخية الناجمة عن نفس الانبعاثات. [ 30 ]

يُعرف تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري نتيجة انبعاث غازات دفيئة إضافية من الأنشطة البشرية بظاهرة الاحتباس الحراري المُعزز . [ 16 ] : 2232 وبالإضافة إلى استنتاج هذه الظاهرة من قياسات أجراها كل من ARGO و CERES وأجهزة أخرى على مدار القرن الحادي والعشرين، [ 31 ] : 7-17 فقد لوحظت هذه الزيادة في التأثير الإشعاعي الناتج عن النشاط البشري بشكل مباشر، [ 32 ] [ 33 ] ويعزى ذلك بشكل رئيسي إلى ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. [ 34 ]

ينتج ثاني أكسيد الكربون عن حرق الوقود الأحفوري وأنشطة أخرى مثل إنتاج الإسمنت وإزالة الغابات الاستوائية . [ 35 ] تُظهر قياسات ثاني أكسيد الكربون من مرصد مونا لوا أن تركيزاته قد ارتفعت من حوالي 313 جزءًا في المليون [ 36 ] في عام 1960، متجاوزةً حاجز 400 جزء في المليون في عام 2013. [ 37 ] تتجاوز الكمية الحالية المرصودة من ثاني أكسيد الكربون الحد الأقصى المسجل جيولوجيًا (≈300 جزء في المليون) من بيانات اللب الجليدي. [ 38 ]

على مدى الـ 800 ألف سنة الماضية، [ 39 ] تُظهر بيانات اللب الجليدي أن تركيز ثاني أكسيد الكربون قد تراوح بين قيم منخفضة تصل إلى 180 جزءًا في المليون ومستوى ما قبل الثورة الصناعية البالغ 270 جزءًا في المليون. [ 40 ] ويعتبر علماء المناخ القديم أن التغيرات في تركيز ثاني أكسيد الكربون عامل أساسي يؤثر على التغيرات المناخية خلال هذه الفترة الزمنية. [ 41 ] [ 42 ]

توازن الطاقة ودرجة الحرارة

الإشعاع الموجي القصير الوارد

طيف الإشعاع الشمسي للضوء المباشر في كل من أعلى الغلاف الجوي للأرض وعلى مستوى سطح البحر

تُصدر المواد الأكثر سخونة إشعاعات ذات أطوال موجية أقصر. ونتيجةً لذلك، تُصدر الشمس إشعاعًا قصير الموجة على شكل ضوء الشمس، بينما تُصدر الأرض وغلافها الجوي إشعاعًا طويل الموجة . ويشمل ضوء الشمس الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة . [ 16 ] : 2251

ينعكس ضوء الشمس ويمتصه كل من الأرض وغلافها الجوي. يعكس الغلاف الجوي والغيوم حوالي 23% ويمتصان 23%. أما سطح الأرض فيعكس 7% ويمتص 48%. [ 10 ] إجمالاً، تعكس الأرض حوالي 30% من ضوء الشمس الساقط عليها، [ 43 ] [ 44 ] وتمتص الباقي (240 واط/م² ) . [ 24 ] : 934

الإشعاع الموجي الطويل الصادر

تُعرف ظاهرة الاحتباس الحراري بانخفاض تدفق الإشعاع الموجي الطويل الصادر، مما يؤثر على التوازن الإشعاعي للكوكب. ويُظهر طيف الإشعاع الصادر تأثيرات غازات الاحتباس الحراري المختلفة.

تُصدر الأرض وغلافها الجوي إشعاعًا طويل الموجة ، يُعرف أيضًا بالأشعة تحت الحمراء الحرارية أو الإشعاع الأرضي . [ 16 ] : 2251 ويُطلق على الإشعاع طويل الموجة أحيانًا اسم الإشعاع الحراري . الإشعاع طويل الموجة الصادر (OLR) هو الإشعاع المنبعث من الأرض وغلافها الجوي والذي يخترق الغلاف الجوي ويصل إلى الفضاء.

يمكن ملاحظة تأثير الاحتباس الحراري مباشرةً في رسوم بيانية للإشعاع الموجي الطويل الصادر من الأرض كدالة للتردد (أو الطول الموجي). تشير المساحة بين منحنى الإشعاع الموجي الطويل المنبعث من سطح الأرض ومنحنى الإشعاع الموجي الطويل الصادر إلى حجم تأثير الاحتباس الحراري. [ 27 ]

تساهم مواد مختلفة في تقليل طاقة الإشعاع الواصلة إلى الفضاء عند ترددات مختلفة؛ ففي بعض الترددات، تلعب عدة مواد دورًا. [ 26 ] يُعتقد أن ثاني أكسيد الكربون مسؤول عن انخفاض الإشعاع الصادر (وما يصاحبه من ارتفاع في ظاهرة الاحتباس الحراري) عند حوالي 667 سم⁻¹  ( ما يعادل طول موجة 15 ميكرونًا). [ 45 ]

تمتص كل طبقة من طبقات الغلاف الجوي المحتوية على غازات الدفيئة جزءًا من الإشعاع طويل الموجة المنبعث من الطبقات السفلى. كما تُصدر هذه الطبقات إشعاعًا طويل الموجة في جميع الاتجاهات، صعودًا وهبوطًا، بما يتناسب مع كمية الإشعاع التي امتصتها. ينتج عن ذلك انخفاض في فقدان الحرارة بالإشعاع وزيادة في الدفء في الطبقات السفلى. يؤدي ازدياد تركيز هذه الغازات إلى زيادة كمية الامتصاص والانبعاث، وبالتالي زيادة احتفاظ السطح والطبقات السفلى بالحرارة. [ 2 ]

درجة الحرارة الفعالة

درجة الحرارة اللازمة لإصدار كمية معينة من الإشعاع الحراري.

تتناسب قوة الإشعاع الموجي الطويل المنبعث من كوكب ما مع درجة حرارته الفعالة . ودرجة الحرارة الفعالة هي درجة الحرارة التي يحتاجها كوكب يشع بدرجة حرارة منتظمة ( جسم أسود ) ليشع نفس كمية الطاقة.

يمكن استخدام هذا المفهوم لمقارنة كمية الإشعاع ذي الموجات الطويلة المنبعث إلى الفضاء وكمية الإشعاع ذي الموجات الطويلة المنبعث من السطح:

  • الانبعاثات إلى الفضاء: بناءً على انبعاثاتها من الإشعاع طويل الموجة إلى الفضاء، تبلغ درجة الحرارة الفعالة الإجمالية للأرض -18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت) . [ 46 ] [ 2 ]  
  • الانبعاثات من السطح: بناءً على الانبعاثات الحرارية من السطح، تبلغ درجة حرارة سطح الأرض الفعالة حوالي 16 درجة مئوية (61 درجة فهرنهايت) ، [ 24 ] : 934 وهي أعلى بمقدار 34 درجة مئوية (61 درجة فهرنهايت) من درجة حرارة الأرض الفعالة الإجمالية.    

غالبًا ما تُقاس درجة حرارة سطح الأرض بمتوسط ​​درجة حرارة الهواء القريب من السطح. وهذا المتوسط ​​أقل بنحو 15 درجة مئوية (59 درجة فهرنهايت) ، [ 4 ] [ 47 ] من درجة حرارة السطح الفعلية. وهذه القيمة أعلى بنحو 33 درجة مئوية (59 درجة فهرنهايت) من درجة حرارة الأرض الفعلية الإجمالية.    

تدفق الطاقة

يُعرَّف تدفق الطاقة بأنه معدل تدفق الطاقة لكل وحدة مساحة. ويُقاس تدفق الطاقة بوحدة واط/م² ، وهي عدد الجول من الطاقة التي تمر عبر متر مربع واحد في الثانية. معظم قيم التدفق المذكورة في المناقشات رفيعة المستوى حول المناخ هي قيم عالمية، أي أنها تمثل إجمالي تدفق الطاقة على سطح الكرة الأرضية مقسومًا على مساحة سطح الأرض ، وهي 5.1 × 10¹⁴ م² ( 5.1 × 10⁸ كم² ؛ 2.0 × 10⁸ ميل² ) . [ 48 ]   

تُعدّ تدفقات الإشعاع الواصلة إلى الأرض والمنبعثة منها مهمة، لأنّ انتقال الإشعاع هو العملية الوحيدة القادرة على تبادل الطاقة بين الأرض وبقية الكون. [ 49 ] : 145

التوازن الإشعاعي

ازداد اختلال توازن الطاقة على كوكب الأرض في القرن الحادي والعشرين، ليصل إلى ضعف التقديرات السابقة الصادرة عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ . [ 50 ] وتتضاءل القدرة على رصد هذا الاختلال بسبب إخراج الأقمار الصناعية من الخدمة. [ 50 ]

تعتمد درجة حرارة الكوكب على التوازن بين الإشعاع الوارد والإشعاع الصادر. فإذا تجاوز الإشعاع الوارد الإشعاع الصادر، يسخن الكوكب. وإذا تجاوز الإشعاع الصادر الإشعاع الوارد، يبرد الكوكب. ويميل الكوكب نحو حالة التوازن الإشعاعي ، حيث تتساوى قدرة الإشعاع الصادر مع قدرة الإشعاع الوارد الممتص. [ 51 ]

يُعرَّف اختلال توازن الطاقة على سطح الأرض بأنه مقدار الزيادة في طاقة ضوء الشمس الوارد الذي تمتصه سطح الأرض أو غلافها الجوي عن طاقة الإشعاع طويل الموجة المنبعث إلى الفضاء. ويُعدّ اختلال توازن الطاقة المقياس الأساسي الذي يُحدد درجة حرارة سطح الأرض. [ 52 ] ويشير عرضٌ للأمم المتحدة إلى أن "مؤشر اختلال توازن الطاقة هو الرقم الأكثر أهمية في تحديد احتمالات استمرار ظاهرة الاحتباس الحراري وتغير المناخ". [ 53 ] وتؤكد إحدى الدراسات أن "القيمة المطلقة لمؤشر اختلال توازن الطاقة تُمثل المقياس الأساسي الذي يُحدد حالة تغير المناخ العالمي". [ 54 ]

بلغ اختلال توازن الطاقة على سطح الأرض حوالي 0.7 واط/م² في عام 2015، مما يشير إلى أن الأرض ككل كانت تتراكم فيها الطاقة الحرارية وتشهد ارتفاعًا في درجة حرارتها. [ 24 ] : 934 وبحلول عام 2024، نما هذا الاتجاه طويل الأجل إلى ضعف هذا المعدل تقريبًا. [ 50 ]

يذهب أكثر من 90% من الطاقة المحتجزة إلى تدفئة المحيطات، بينما تذهب كميات أقل بكثير إلى تدفئة الأرض والغلاف الجوي والجليد. [ 55 ]

مقارنة بين تدفق الإشعاع طويل الموجة الصاعد من الأرض في الواقع وفي سيناريو افتراضي تُزال فيه غازات الاحتباس الحراري والغيوم أو تفقد قدرتها على امتصاص الإشعاع طويل الموجة، دون تغيير بياض الأرض (أي انعكاس/امتصاص ضوء الشمس). يوضح الجزء العلوي التوازن بين تسخين الأرض وتبريدها كما تم قياسه عند قمة الغلاف الجوي. تُظهر اللوحة (أ) الوضع الحقيقي مع وجود تأثير الاحتباس الحراري النشط. [ 56 ] تُظهر اللوحة (ب) الوضع مباشرة بعد توقف الامتصاص؛ حيث يصل كل الإشعاع طويل الموجة المنبعث من السطح إلى الفضاء؛ وسيكون هناك تبريد أكبر (عبر الإشعاع طويل الموجة المنبعث إلى الفضاء) من التسخين (من ضوء الشمس). سيؤدي هذا الخلل إلى انخفاض سريع في درجة الحرارة. تُظهر اللوحة (ج) حالة الاستقرار النهائية، بعد أن يبرد السطح بما يكفي ليُصدر فقط ما يكفي من الإشعاع طويل الموجة لمطابقة تدفق الطاقة من ضوء الشمس الممتص. [ 56 ]

دورة الليل والنهار

يفترض التصور البسيط حالةً مستقرة، لكن في الواقع، تُعقّد دورة الليل والنهار ، بالإضافة إلى الدورة الموسمية والاضطرابات الجوية، الأمور. يحدث التسخين الشمسي خلال النهار فقط. في الليل، يبرد الغلاف الجوي قليلاً، ولكن ليس بشكل كبير، لأن القصور الحراري للنظام المناخي يقاوم التغيرات ليلاً ونهاراً، وكذلك لفترات أطول. [ 57 ] تتناقص تغيرات درجة الحرارة اليومية مع الارتفاع في الغلاف الجوي.

تأثير معدل السقوط

معدل التأخر

في الجزء السفلي من الغلاف الجوي، أي طبقة التروبوسفير ، تنخفض درجة حرارة الهواء (أو "تتدرج") مع ازدياد الارتفاع. ويُطلق على معدل تغير درجة الحرارة مع الارتفاع اسم معدل التدرج . [ 58 ]

على الأرض، تنخفض درجة حرارة الهواء بمقدار 6.5  درجة مئوية لكل كيلومتر (3.6  درجة فهرنهايت لكل 1000  قدم) في المتوسط، على الرغم من أن هذا يختلف. [ 58 ]

يحدث التفاوت في درجة الحرارة نتيجةً للحمل الحراري . يرتفع الهواء الدافئ بفعل سطح الأرض، ويتمدد ويبرد أثناء صعوده . في الوقت نفسه، يهبط هواء آخر، وينضغط، ويسخن. تُنشئ هذه العملية تدرجًا رأسيًا في درجة الحرارة داخل الغلاف الجوي. [ 58 ]

يُعدّ هذا التدرج الحراري الرأسي أساسيًا لظاهرة الاحتباس الحراري. فلو كان معدل التغير الحراري صفرًا (بحيث لا تتغير درجة حرارة الغلاف الجوي مع الارتفاع وتكون مساوية لدرجة حرارة سطح الأرض)، لما وُجدت ظاهرة الاحتباس الحراري (أي أن قيمتها ستكون صفرًا). [ 59 ]

درجة حرارة الانبعاث والارتفاع

يمكن تحديد درجة الحرارة التي انبعث عندها الإشعاع الحراري بمقارنة شدة الإشعاع عند عدد موجي معين بشدة منحنى انبعاث الجسم الأسود . في الرسم البياني، تتراوح درجات حرارة الانبعاث بين T<sub> min</sub> و T<sub> s</sub> . (العدد الموجي هو التردد مقسومًا على سرعة الضوء).

تُؤدي الغازات الدفيئة إلى جعل الغلاف الجوي القريب من سطح الأرض معتمًا في معظمه أمام الإشعاع طويل الموجة. ولا يصبح الغلاف الجوي شفافًا أمام هذا الإشعاع إلا على ارتفاعات أعلى، حيث يكون الهواء أقل كثافة، ويقل بخار الماء، ويحد انخفاض اتساع خطوط الامتصاص الناتج عن الضغط من الأطوال الموجية التي يمكن لجزيئات الغاز امتصاصها. [ 60 ] [ 49 ]

بالنسبة لأي طول موجي محدد، ينبعث الإشعاع طويل الموجة الذي يصل إلى الفضاء من طبقة إشعاعية معينة في الغلاف الجوي. وتتحدد شدة الإشعاع المنبعث بمتوسط ​​درجة حرارة الهواء المرجح داخل تلك الطبقة. لذا، لكل طول موجي محدد من الإشعاع المنبعث إلى الفضاء، توجد درجة حرارة انبعاث فعالة (أو درجة حرارة سطوع ) مرتبطة به. [ 61 ] [ 49 ]

يمكن أيضًا القول أن طول موجة معينة من الإشعاع لها ارتفاع انبعاث فعال ، وهو متوسط ​​مرجح للارتفاعات داخل الطبقة المشعة.

تختلف درجة حرارة الانبعاث الفعالة وارتفاعه باختلاف الطول الموجي (أو التردد). ويمكن ملاحظة هذه الظاهرة من خلال فحص مخططات الإشعاع المنبعث إلى الفضاء. [ 61 ]

الغازات الدفيئة ومعدل التغير الحراري

تمتص غازات الدفيئة الموجودة في الهواء الكثيف بالقرب من سطح الأرض معظم الإشعاع طويل الموجة المنبعث من السطح الدافئ. أما غازات الدفيئة الموجودة في الهواء الأقل كثافة على ارتفاعات أعلى - والأكثر برودة بسبب معدل التدرج الحراري البيئي - فتبعث الإشعاع طويل الموجة إلى الفضاء بمعدل أقل من انبعاثاتها من السطح.

يشع سطح الأرض إشعاعًا طويل الموجة بأطوال موجية تتراوح بين 4 و100 ميكرون. [ 62 ] وتكون غازات الدفيئة، التي كانت شفافة إلى حد كبير للإشعاع الشمسي الوارد، أكثر امتصاصًا لبعض الأطوال الموجية في هذا النطاق. [ 62 ]

يُعد الغلاف الجوي القريب من سطح الأرض معتمًا إلى حد كبير للإشعاع طويل الموجة، ومعظم فقدان الحرارة من السطح يكون عن طريق التبخر والحمل الحراري . ومع ذلك، تزداد أهمية فقدان الطاقة الإشعاعية في طبقات الجو العليا، ويعود ذلك أساسًا إلى انخفاض تركيز بخار الماء، وهو أحد غازات الدفيئة المهمة.

بدلاً من اعتبار الإشعاع طويل الموجة المتجه إلى الفضاء قادماً من سطح الأرض نفسه، من الأنسب اعتباره صادراً من طبقة في منتصف التروبوسفير ، والتي ترتبط فعلياً بسطح الأرض عبر معدل التغير الحراري . ويُفسر الفرق في درجة الحرارة بين هذين الموقعين الفرق بين الانبعاثات السطحية والانبعاثات المتجهة إلى الفضاء، أي أنه يُفسر ظاهرة الاحتباس الحراري. [ 63 ] [ 64 ]

المكونات الماصة للأشعة تحت الحمراء في الغلاف الجوي

غازات الاحتباس الحراري

الغازات الدفيئة هي غازات تساهم في حبس الحرارة عن طريق إعاقة تدفق الإشعاع طويل الموجة خارج الغلاف الجوي للكوكب. وتساهم الغازات الدفيئة بمعظم تأثير الاحتباس الحراري في ميزانية طاقة الأرض . [ 16 ]

الغازات النشطة بالأشعة تحت الحمراء

يقال إن الغازات التي يمكنها امتصاص وإصدار الإشعاع ذي الموجات الطويلة نشطة في الأشعة تحت الحمراء [ 65 ] وتعمل كغازات دفيئة.

معظم الغازات التي تتكون جزيئاتها من ذرتين مختلفتين (مثل أول أكسيد الكربون، CO₂)، وجميع الغازات التي تحتوي على ثلاث ذرات أو أكثر (بما في ذلك H₂O و CO₂ ) ، نشطة في نطاق الأشعة تحت الحمراء وتعمل كغازات دفيئة. (من الناحية التقنية، يعود ذلك إلى أن اهتزاز هذه الجزيئات يُغير عزم ثنائي القطب الجزيئي ، أو عدم التماثل في توزيع الشحنة الكهربائية. انظر مطيافية الأشعة تحت الحمراء . ) [ 16 ]

الغازات التي تحتوي على ذرة واحدة فقط (مثل الأرجون، Ar) أو على ذرتين متطابقتين (مثل النيتروجين، N2 ، والأكسجين،O٢ ) ليست نشطة في نطاق الأشعة تحت الحمراء. فهي شفافة للإشعاع طويل الموجة، ولأغراض عملية، لا تمتص أو تبعث إشعاعًا طويل الموجة. (وذلك لأن جزيئاتها متناظرة، وبالتالي لا تمتلك عزم ثنائي القطب). تشكل هذه الغازات أكثر من ٩٩٪ من الغلاف الجوي الجاف. [ ١٦ ]

الامتصاص والانبعاث

معاملات امتصاص الموجات الطويلة لبخار الماء وثاني أكسيد الكربون. بالنسبة للأطوال الموجية القريبة من 15 ميكرون (15 ميكرومتر في المقياس العلوي)، حيث ينبعث من سطح الأرض بقوة، يكون ثاني أكسيد الكربون أكثر امتصاصًا بكثير من بخار الماء.

تمتص غازات الدفيئة وتطلق إشعاعًا طويل الموجة ضمن نطاقات محددة من الأطوال الموجية (منظمة على شكل خطوط أو نطاقات طيفية ). [ 16 ]

عندما تمتص الغازات الدفيئة الإشعاع، فإنها توزع الطاقة المكتسبة إلى الهواء المحيط على شكل طاقة حرارية (أي طاقة حركية لجزيئات الغاز). وتنتقل الطاقة من جزيئات الغاز الدفيئة إلى جزيئات أخرى عبر التصادمات الجزيئية . [ 66 ]

خلافًا لما يُشاع أحيانًا، لا تُعيد غازات الاحتباس الحراري إصدار الفوتونات بعد امتصاصها. فنظرًا لأن كل جزيء يتعرض لمليارات التصادمات في الثانية، فإن أي طاقة يكتسبها جزيء غاز الاحتباس الحراري من امتصاص فوتون ستُعاد توزيعها على جزيئات أخرى قبل أن تُتاح فرصة لانبعاث فوتون جديد. [ 66 ]

وفي عملية منفصلة، ​​تُصدر غازات الاحتباس الحراري إشعاعًا طويل الموجة، بمعدل يتحدد بدرجة حرارة الهواء. تُمتص هذه الطاقة الحرارية إما بواسطة جزيئات غازات الاحتباس الحراري الأخرى أو تغادر الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى تبريده. [ 66 ]

التأثيرات الإشعاعية

تأثيرها على الهواء: يسخن الهواء بفعل الحرارة الكامنة ( تكثف بخار الماء الصاعد إلى قطرات ماء وإطلاقه للحرارة)، والتيارات الحرارية (الهواء الدافئ الصاعد من الأسفل)، وامتصاص ضوء الشمس في الغلاف الجوي. [ 6 ] ويبرد الهواء إشعاعيًا بفعل غازات الدفيئة والغيوم التي تُصدر إشعاعًا حراريًا طويل الموجة. في طبقة التروبوسفير ، يكون لغازات الدفيئة عادةً تأثير تبريد صافٍ على الهواء، حيث تُصدر إشعاعًا حراريًا أكثر مما تمتص. ويتوازن تسخين وتبريد الهواء بشكل جيد، في المتوسط، بحيث يحافظ الغلاف الجوي على متوسط ​​درجة حرارة مستقر تقريبًا. [ 49 ] : 139 [ 67 ]

تأثير الإشعاع طويل الموجة على تبريد السطح: يتدفق الإشعاع طويل الموجة صعودًا وهبوطًا نتيجة امتصاصه وانبعاثه في الغلاف الجوي. يؤدي هذان التدفقان المتعادلان للطاقة إلى تقليل التبريد الإشعاعي للسطح (صافي تدفق الطاقة الإشعاعية الصاعدة). يوفر نقل الحرارة الكامنة والتيارات الحرارية تبريدًا غير إشعاعي للسطح يعوض جزئيًا عن هذا النقص، ولكن يبقى هناك انخفاض صافٍ في تبريد السطح عند درجة حرارة سطح معينة. [ 49 ] : 139 [ 67 ]

تأثيرها على توازن الطاقة في أعلى الغلاف الجوي: تؤثر غازات الاحتباس الحراري على ميزانية الطاقة في أعلى الغلاف الجوي (TOA) عن طريق تقليل تدفق الإشعاع طويل الموجة المنبعث إلى الفضاء، عند درجة حرارة سطح معينة. وبالتالي، تُغير غازات الاحتباس الحراري توازن الطاقة في أعلى الغلاف الجوي. وهذا يعني أن درجة حرارة السطح يجب أن تكون أعلى (من درجة الحرارة الفعالة للكوكب ، أي درجة الحرارة المرتبطة بالانبعاثات إلى الفضاء)، حتى تتوازن الطاقة المنبعثة إلى الفضاء مع الطاقة الواردة من ضوء الشمس. [ 49 ] : 139 [ 67 ] من المهم التركيز على ميزانية الطاقة في أعلى الغلاف الجوي (TOA) (بدلاً من ميزانية طاقة السطح) عند دراسة تأثير غازات الاحتباس الحراري على الاحتباس الحراري. [ 68 ] : 414

تدفق الحرارة في الغلاف الجوي للأرض، موضحًا (أ) تدفق الحرارة الإشعاعية الصاعدة وتدفقات الإشعاع الصاعدة/الهابطة، (ب) تدفق الحرارة غير الإشعاعية الصاعدة ( الحرارة الكامنة والحرارة الحرارية )، (ج) التوازن بين تسخين وتبريد الغلاف الجوي عند كل ارتفاع، و (د) ملف تعريف درجة حرارة الغلاف الجوي.

السحب والهباء الجوي

للسحب والهباء الجوي تأثيرات تبريد، مرتبطة بعكس ضوء الشمس إلى الفضاء، وتأثيرات تدفئة، مرتبطة بحبس الإشعاع الحراري.

في المتوسط، تُحدث السحب تأثيرًا تبريديًا صافيًا قويًا. ومع ذلك، يختلف مزيج التأثيرات التبريدية والتدفئة تبعًا للخصائص التفصيلية لكل سحابة (بما في ذلك نوعها وارتفاعها وخصائصها البصرية). [ 69 ] قد يكون للسحب الرقيقة تأثير تدفئة صافٍ. تستطيع السحب امتصاص الإشعاع تحت الأحمر وإصداره، وبالتالي تؤثر على الخصائص الإشعاعية للغلاف الجوي. [ 70 ]

تؤثر الهباءات الجوية على مناخ الأرض من خلال تغيير كمية الإشعاع الشمسي الوارد والإشعاع الأرضي طويل الموجة المنبعث والمحتفظ به في نظام الأرض. ويحدث هذا عبر عدة آليات متميزة تُقسم إلى تأثيرات مباشرة وغير مباشرة [ 71 ] [ 72 ] وشبه مباشرة للهباءات الجوية. وتُعد تأثيرات الهباءات الجوية على المناخ المصدر الأكبر للشك في التنبؤات المناخية المستقبلية. [ 73 ] وقد ذكرت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) في عام 2001: [ 74 ]

في حين أنه يمكن تحديد التأثير الإشعاعي الناتج عن غازات الاحتباس الحراري بدرجة عالية من الدقة ... فإن الشكوك المتعلقة بالتأثيرات الإشعاعية للهباء الجوي لا تزال كبيرة، وتعتمد إلى حد كبير على التقديرات من دراسات النمذجة العالمية التي يصعب التحقق منها في الوقت الحاضر.

الصيغ الأساسية

درجة الحرارة الفعالة

يرتبط تدفق معين من الإشعاع الحراري بدرجة حرارة إشعاع فعالة أو درجة حرارة فعالة . درجة الحرارة الفعالة هي درجة الحرارة التي يحتاجها جسم أسود (ممتص/باعث مثالي) ليُصدر هذا القدر من الإشعاع الحراري. [ 75 ] وبالتالي، تُعطى درجة الحرارة الفعالة الإجمالية لكوكب ما بالمعادلة التالية:

تيهـوو=(يالR/σ)1/4{\displaystyle T_{\mathrm {eff} }=(\mathrm {OLR} /\sigma )^{1/4}}

حيث يمثل OLR متوسط ​​التدفق (الطاقة لكل وحدة مساحة) للإشعاع الموجي الطويل المنبعث إلى الفضاء وσ{\displaystyle \sigma }هو ثابت ستيفان-بولتزمان . وبالمثل، تُعطى درجة الحرارة الفعالة للسطح بالعلاقة التالية:

تيsuروأجهـ،هـوو=(SلR/σ)1/4{\displaystyle T_{\mathrm {surface,eff} }=(\mathrm {SLR} /\sigma )^{1/4}}

حيث يمثل SLR متوسط ​​تدفق الإشعاع الموجي الطويل المنبعث من السطح. (OLR هو اختصار متعارف عليه. يُستخدم SLR هنا للدلالة على تدفق الإشعاع الموجي الطويل المنبعث من السطح، على الرغم من عدم وجود اختصار قياسي له.) [ 76 ]

مقاييس ظاهرة الاحتباس الحراري

زيادة في تأثير الاحتباس الحراري للأرض (2000-2022) بناءً على بيانات القمر الصناعي ناسا سيريس.

تشير تقارير الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ إلى أن تأثير الاحتباس الحراري ، G ، يبلغ 159 واط متر مربع ، حيث G هو تدفق الإشعاع الحراري طويل الموجة الذي يغادر السطح مطروحًا منه تدفق الإشعاع طويل الموجة الصادر الذي يصل إلى الفضاء: [ 24 ] : 968 [ 25 ] [ 27 ] [ 26 ]

جي=SلR-يالR.{\displaystyle G=\mathrm {SLR} -\mathrm {OLR} \;.}

بدلاً من ذلك، يمكن وصف تأثير الاحتباس الحراري باستخدام تأثير الاحتباس الحراري المعياري ، ، المعرف على النحو التالي:

ز~=جي/SلR=1-يالR/SلR.{\displaystyle {\tilde {g}}=G/\mathrm {SLR} =1-\mathrm {OLR} /\mathrm {SLR} \;.}

يُعرَّف تأثير الاحتباس الحراري المعياري بأنه نسبة الإشعاع الحراري المنبعث من سطح الأرض والذي لا يصل إلى الفضاء . وبناءً على أرقام الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، فإن = 0.40. بعبارة أخرى، يصل إلى الفضاء إشعاع حراري أقل بنسبة 40% مما ينبعث من سطح الأرض. [ 24 ] : 968 [ 25 ] [ 28 ]

أحيانًا يُقاس تأثير الاحتباس الحراري بفرق في درجة الحرارة. ويرتبط هذا الفرق ارتباطًا وثيقًا بالكميات المذكورة أعلاه.

عندما يُعبَّر عن تأثير الاحتباس الحراري كفرق في درجة الحرارة،Δتيجيحهـ{\displaystyle \Delta T_{\mathrm {GHE} }}وهذا يشير إلى درجة الحرارة الفعالة المرتبطة بانبعاثات الإشعاع الحراري من السطح مطروحًا منها درجة الحرارة الفعالة المرتبطة بالانبعاثات إلى الفضاء:

Δتيجيحهـ=تيsuروأجهـ،هـوو-تيهـوو{\displaystyle \Delta T_{\mathrm {GHE} }=T_{\mathrm {surface,eff} }-T_{\mathrm {eff} }}
Δتيجيحهـ=(SلR/σ)1/4-(يالR/σ)1/4{\displaystyle \Delta T_{\mathrm {GHE} }=\left(\mathrm {SLR} /\sigma \right)^{1/4}-\left(\mathrm {OLR} /\sigma \right)^{1/4}}

في النقاشات غير الرسمية حول ظاهرة الاحتباس الحراري، غالبًا ما تُقارن درجة حرارة سطح الأرض الفعلية بدرجة الحرارة التي كان سيبلغها الكوكب لو لم تكن هناك غازات دفيئة. مع ذلك، في النقاشات التقنية الرسمية، عندما يُقاس حجم ظاهرة الاحتباس الحراري بدرجة الحرارة، يُستخدم عادةً الصيغة المذكورة أعلاه. تشير هذه الصيغة إلى درجة حرارة السطح الفعّالة، وليس درجة حرارة السطح الفعلية، وتقارن السطح بأعلى الغلاف الجوي، بدلًا من مقارنة الواقع بوضع افتراضي. [ 76 ]

فرق درجة الحرارة،Δتيجيحهـ{\displaystyle \Delta T_{\mathrm {GHE} }}يشير هذا إلى مدى ارتفاع درجة حرارة سطح الكوكب مقارنة بدرجة حرارته الفعالة الإجمالية.

التوازن الإشعاعي

يمكن فهم ظاهرة الاحتباس الحراري على أنها انخفاض في كفاءة تبريد الكواكب. تُقاس هذه الظاهرة بنسبة الإشعاع المنبعث من سطح الكوكب مطروحًا منه ما لا يصل إلى الفضاء، أي 40% أو 159 واط/م². يُلغى جزء من الإشعاع المنبعث فعليًا بفعل الإشعاع الهابط، وبالتالي لا ينقل الحرارة . يُعوض التبخر والحمل الحراري جزئيًا هذا النقص في تبريد السطح. وتُحد درجات الحرارة المنخفضة على ارتفاعات عالية من معدل الانبعاثات الحرارية إلى الفضاء.

إن عدم توازن الطاقة في أعلى الغلاف الجوي للأرض (TOA) هو مقدار تجاوز قوة الإشعاع الوارد لقوة الإشعاع الصادر: [ 53 ]

هـهـأنا=أSR-يالR{\displaystyle \mathrm {EEI} =\mathrm {ASR} -\mathrm {OLR} }

حيث يمثل ASR متوسط ​​تدفق الإشعاع الشمسي الممتص. ويمكن توسيع ASR ليصبح

أSR=(1-أ)مSأنا{\displaystyle \mathrm {ASR} =(1-A)\,\mathrm {MSI} }

أينأ{\displaystyle A}يمثل معامل الانعكاس ( albedo ) للكوكب، و MSI هو متوسط ​​الإشعاع الشمسي الوارد إلى أعلى الغلاف الجوي.

يمكن التعبير عن درجة حرارة التوازن الإشعاعي لكوكب ما على النحو التالي:

تيرأدهـq=(أSR/σ)1/4=[(1-أ)مSأنا/σ]1/4.{\displaystyle T_{\mathrm {radeq} }=(\mathrm {ASR} /\sigma )^{1/4}=\left[(1-A)\,\mathrm {MSI} /\sigma \right]^{1/4}\;.}

ستميل درجة حرارة الكوكب إلى التحول نحو حالة التوازن الإشعاعي، حيث يكون اختلال توازن الطاقة عند قمة الغلاف الجوي صفراً، أيهـهـأنا=0{\displaystyle \mathrm {EEI} =0}عندما يكون الكوكب في حالة توازن إشعاعي، تُعطى درجة الحرارة الفعالة الكلية للكوكب بالعلاقة التالية:

تيهـوو=تيرأدهـq.{\displaystyle T_{\mathrm {eff} }=T_{\mathrm {radeq} }\;.}

لذا، فإن مفهوم التوازن الإشعاعي مهم لأنه يشير إلى درجة الحرارة الفعالة التي سيميل الكوكب إلى امتلاكها. [ 77 ] [ 56 ]

إذا، بالإضافة إلى معرفة درجة الحرارة الفعالة،تيهـوو{\displaystyle T_{\mathrm {eff} }}إذا عرفنا قيمة تأثير الاحتباس الحراري، فإننا نعرف متوسط ​​درجة حرارة سطح الكوكب.

ولهذا السبب فإن الكمية المعروفة باسم تأثير الاحتباس الحراري مهمة: فهي واحدة من الكميات القليلة التي تدخل في تحديد متوسط ​​درجة حرارة سطح الكوكب.

تأثير الاحتباس الحراري ودرجة الحرارة

عادةً، يكون الكوكب قريباً من حالة التوازن الإشعاعي، حيث تكون معدلات الطاقة الواردة والصادرة متوازنة بشكل جيد. في ظل هذه الظروف، تتحدد درجة حرارة التوازن للكوكب بمتوسط ​​الإشعاع الشمسي وبياض الكوكب (كمية ضوء الشمس المنعكسة إلى الفضاء بدلاً من امتصاصها).

يقيس تأثير الاحتباس الحراري مدى ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض مقارنةً بدرجة الحرارة الفعالة الإجمالية للكوكب. لذا، فإن درجة حرارة السطح الفعالة،تيsuروأجهـ،هـوو{\displaystyle T_{\mathrm {surface,eff} }}، أي باستخدام تعريفΔتيجيحهـ{\displaystyle \Delta T_{\mathrm {GHE} }}،

تيsuروأجهـ،هـوو=تيهـوو+Δتيجيحهـ.{\displaystyle T_{\mathrm {surface,eff} }=T_{\mathrm {eff} }+\Delta T_{\mathrm {GHE} }\;.}

ويمكن للمرء أيضاً التعبير عن العلاقة بينتيsuروأجهـ،هـوو{\displaystyle T_{\mathrm {surface,eff} }}وتيهـوو{\displaystyle T_{\mathrm {eff} }}باستخدام G أو .

إذن، ينص المبدأ على أن زيادة تأثير الاحتباس الحراري تتوافق مع ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض، إذا لم تتغير جميع العوامل الأخرى (أي العوامل التي تحدد ذلك).تيهـوو{\displaystyle T_{\mathrm {eff} }}) إذا تم تثبيته، فهو صحيح بحكم التعريف.

تجدر الإشارة إلى أن تأثير الاحتباس الحراري يؤثر على درجة حرارة الكوكب ككل، بالتزامن مع ميل الكوكب إلى التحرك نحو التوازن الإشعاعي. [ 78 ]

المفاهيم الخاطئة

التدفق الحراري الإجمالي للأرض. تتدفق الحرارة (الطاقة الصافية) دائمًا من المناطق الأكثر دفئًا إلى المناطق الأبرد ، وفقًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية . [ 79 ] (يُعادل مخطط التدفق الحراري هذا مخطط ميزانية طاقة الأرض الصادر عن وكالة ناسا . البيانات من عام 2009).

توجد أحيانًا سوء فهم حول كيفية عمل ظاهرة الاحتباس الحراري ورفع درجات الحرارة.

مغالطة ميزانية السطح خطأ شائع في التفكير. [ 68 ] : 413 وهي تقوم على الاعتقاد بأن زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون لا تُسبب الاحترار إلا بزيادة الإشعاع الحراري الهابط إلى السطح، نتيجةً لجعل الغلاف الجوي مُشعًا أفضل. إذا كان الغلاف الجوي القريب من السطح شبه معتم للإشعاع الحراري، فهذا يعني أن زيادة ثاني أكسيد الكربون لا تؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة. مع ذلك، من الخطأ التركيز على ميزانية طاقة السطح بدلًا من ميزانية طاقة أعلى الغلاف الجوي. بغض النظر عما يحدث على السطح، فإن زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون تميل إلى تقليل الإشعاع الحراري الواصل إلى الفضاء (OLR)، مما يؤدي إلى اختلال في توازن طاقة أعلى الغلاف الجوي، وبالتالي الاحترار. ركز باحثون سابقون مثل كاليندر (1938) [80] وبلاس ( 1959 ) على ميزانية السطح ، لكن عمل مانابي في ستينيات القرن الماضي أوضح أهمية ميزانية طاقة أعلى الغلاف الجوي. [ 68 ] : 414

يسود اعتقاد خاطئ بين من لا يؤمنون بظاهرة الاحتباس الحراري، مفاده أن هذه الظاهرة تتمثل في انتقال الحرارة من الغلاف الجوي البارد إلى سطح الكوكب الدافئ عبر الغازات الدفيئة، مما يخالف القانون الثاني للديناميكا الحرارية . [ 79 ] [ 81 ] إلا أن هذا الاعتقاد يعكس سوء فهم. فتدفق الحرارة الإشعاعي هو صافي تدفق الطاقة بعد احتساب تدفقات الإشعاع في كلا الاتجاهين. [ 78 ] ويحدث تدفق الحرارة الإشعاعي من السطح إلى الغلاف الجوي والفضاء، [ 6 ] وهو أمر متوقع نظرًا لأن السطح أكثر دفئًا من الغلاف الجوي والفضاء. وبينما تُصدر الغازات الدفيئة إشعاعًا حراريًا نحو الأسفل باتجاه السطح، فإن هذا جزء من عملية انتقال الحرارة الإشعاعية الطبيعية . [ 82 ] ويؤدي الإشعاع الحراري الهابط ببساطة إلى تقليل صافي تدفق الطاقة الإشعاعية الصاعدة (تدفق الحرارة الإشعاعية)، أي أنه يقلل من التبريد. [ 66 ]

نماذج مبسطة

تتدفق الطاقة بين الفضاء والغلاف الجوي وسطح الأرض، حيث تمتص غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي الحرارة الإشعاعية وتطلقها، مما يؤثر على توازن طاقة الأرض . البيانات حتى عام 2007.

تُستخدم النماذج المبسطة أحيانًا لدعم فهم كيفية حدوث ظاهرة الاحتباس الحراري وكيف يؤثر ذلك على درجة حرارة السطح.

نماذج الطبقات الجوية

يمكن ملاحظة ظاهرة الاحتباس الحراري في نموذج مبسط يُعامل فيه الهواء كما لو كان طبقة واحدة متجانسة تتبادل الإشعاع مع الأرض والفضاء. [ 83 ] وتضيف نماذج أكثر تعقيدًا طبقات إضافية، أو تُدخل الحمل الحراري. [ 84 ]

الارتفاع المكافئ للانبعاث

يتمثل أحد التبسيطات في اعتبار جميع الإشعاعات ذات الموجات الطويلة الصادرة منبعثة من ارتفاع تكون فيه درجة حرارة الهواء مساوية لدرجة الحرارة الفعالة الإجمالية للانبعاثات الكوكبية.تيهـوو{\displaystyle T_{\mathrm {eff} }}[ 85 ] أشار بعض المؤلفين إلى هذا الارتفاع باسم مستوى الإشعاع الفعال (ERL) ، واقترحوا أنه مع زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون ، يجب أن يرتفع مستوى الإشعاع الفعال للحفاظ على نفس كتلة ثاني أكسيد الكربون فوق ذلك المستوى. [ 86 ]

هذا النهج أقل دقة من مراعاة تغير طول موجة الإشعاع تبعًا لارتفاع الانبعاث. مع ذلك، يمكن أن يكون مفيدًا في دعم فهم مبسط لظاهرة الاحتباس الحراري. [ 85 ] على سبيل المثال، يمكن استخدامه لشرح كيفية ازدياد ظاهرة الاحتباس الحراري مع ازدياد تركيز غازات الاحتباس الحراري. [ 87 ] [ 86 ] [ 64 ]

وقد ازداد الارتفاع المكافئ الإجمالي لانبعاثات الأرض بمعدل 23 مترًا (75 قدمًا) لكل عقد، وهو ما يقال إنه يتوافق مع متوسط ​​الاحترار السطحي العالمي بمقدار 0.12 درجة مئوية (0.22 درجة فهرنهايت) لكل عقد خلال الفترة 1979-2011. [ 85 ]    

تأثير الاحتباس الحراري السلبي

لاحظ العلماء وجود تأثير دفيئة سلبي في بعض أجزاء القارة القطبية الجنوبية. [ 88 ] [ 89 ] في المناطق التي تشهد انعكاسًا حراريًا قويًا، حيث يكون الهواء أدفأ من سطح الأرض، قد ينعكس تأثير الدفيئة، مما يؤدي إلى زيادة معدل التبريد الإشعاعي إلى الفضاء نتيجة وجود غازات الدفيئة. في هذه الحالة، يكون معدل انبعاث الإشعاع الحراري إلى الفضاء أكبر من معدل انبعاث الإشعاع الحراري من سطح الأرض. وبالتالي، تكون القيمة المحلية لتأثير الدفيئة سالبة.

ظاهرة الاحتباس الحراري الجامح

يعتقد معظم العلماء أن ظاهرة الاحتباس الحراري الجامح أمر لا مفر منه على المدى البعيد، حيث تزداد إضاءة الشمس تدريجيًا مع تقدمها في العمر، مما سيؤدي إلى نهاية الحياة على الأرض. فمع ازدياد سطوع الشمس بنسبة 10% بعد حوالي مليار سنة، ستصل درجة حرارة سطح الأرض إلى 47  درجة مئوية (117  درجة فهرنهايت) (ما لم يرتفع البياض بشكل كافٍ)، مما سيؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الأرض بسرعة وتبخر محيطاتها حتى تصبح كوكبًا دفيئًا، على غرار كوكب الزهرة اليوم.

أجسام أخرى غير الأرض

تأثير الاحتباس الحراري على الأجرام السماوية المختلفة [ 90 ] [ 91 ] [ 92 ]
الزهرةأرضالمريختيتان
درجة حرارة السطح،تيoبsهـرvهـد{\displaystyle T_{\mathrm {observed} }}735 كلفن (462 درجة مئوية؛ 863 درجة فهرنهايت)   288 كلفن (15 درجة مئوية؛ 59 درجة فهرنهايت)   215 كلفن (−58 درجة مئوية؛ −73 درجة فهرنهايت)   94 كلفن (−179 درجة مئوية؛ −290 درجة فهرنهايت)   
تأثير الاحتباس الحراري،Δتيجيحهـ{\displaystyle \Delta T} _ {\mathrm {GHE} }503 كلفن (905 درجة فهرنهايت)  33 كلفن (59 درجة فهرنهايت)  6 كلفن (11 درجة فهرنهايت)  21 كلفن (38 درجة فهرنهايت) GHE؛ 12 كلفن (22 درجة فهرنهايت) GHE+ AGHE    
ضغط92 ضغط جوي1 ضغط جوي0.0063 ضغط جوي1.5 ضغط جوي
الغازات الأوليةCO 2 (0.965) N 2 (0.035)ن 2 (0.78) يا 2 (0.21) أر (0.009)ثاني أكسيد الكربون (0.95) ن 2 (0.03) أر (0.02)N 2 (0.95) CH 4 (≈0.05)
الغازات النزرةSO 2 ، ArH₂O ، CO₂O 2 ، COH 2
درجة الحرارة الفعالة للكوكب،تيهـوو{\displaystyle T_{\mathrm {eff} }}232 كلفن (−41 درجة مئوية؛ −42 درجة فهرنهايت)   255 كلفن (−18 درجة مئوية؛ −1 درجة فهرنهايت)   209 كلفن (−64 درجة مئوية؛ −83 درجة فهرنهايت)   73 كلفن تروبوبوز ؛ 82 كلفن ستراتوبوز
تأثير الاحتباس الحراري،جي{\displaystyle G}16000 واط / م²150 واط/ م²13 واط/ م²2.8 واط/م² GHE ؛ 1.9 واط/م² GHE +AGHE
تأثير الاحتباس الحراري المعياري،ز~{\displaystyle {\tilde {g}}}0.990.390.110.63 GHE؛ 0.42 GHE+AGHE

في النظام الشمسي ، وبصرف النظر عن الأرض، يوجد كوكبان آخران على الأقل وقمر واحد لديهما أيضًا تأثير الاحتباس الحراري.

الزهرة

يُعدّ تأثير الاحتباس الحراري على كوكب الزهرة كبيرًا بشكل خاص، حيث تصل درجة حرارة سطحه إلى 735 كلفن (462 درجة مئوية؛ 863 درجة فهرنهايت) . ويعود ذلك إلى غلافه الجوي الكثيف للغاية الذي يتكون من حوالي 97% من ثاني أكسيد الكربون. [ 91 ]   

على الرغم من أن كوكب الزهرة أقرب إلى الشمس بنحو 30%، إلا أنه يمتص (ويسخن) ضوء شمس أقل من الأرض، لأن الزهرة تعكس 77% من ضوء الشمس الساقط عليها بينما تعكس الأرض حوالي 30%. في غياب ظاهرة الاحتباس الحراري، يُتوقع أن تكون درجة حرارة سطح الزهرة 232 كلفن (-41 درجة مئوية؛ -42 درجة فهرنهايت) . وبالتالي، وخلافًا لما قد يعتقده البعض، فإن قرب الزهرة من الشمس ليس سببًا لكونها أكثر دفئًا من الأرض. [ 93 ] [ 94 ] [ 95 ]   

بسبب ضغطه العالي، يُظهر ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة امتصاصًا مستمرًا (امتصاصًا عبر نطاق واسع من الأطوال الموجية) ولا يقتصر امتصاصه على النطاقات ذات الصلة بامتصاصه على الأرض. [ 61 ]

لطالما افترض العلماء حدوث ظاهرة الاحتباس الحراري الجامح، التي تشمل ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء، على كوكب الزهرة ؛ [ 96 ] ولا تزال هذه الفكرة مقبولة على نطاق واسع. [ 97 ] شهد كوكب الزهرة ظاهرة الاحتباس الحراري الجامح، مما أدى إلى غلاف جوي يتكون من 96% من ثاني أكسيد الكربون ، وضغط جوي سطحي يُقارب الضغط الجوي على عمق 900 متر (3000 قدم) تحت سطح الأرض. ربما كان كوكب الزهرة يحتوي على محيطات مائية، لكنها تبخرت مع ارتفاع متوسط ​​درجة حرارة سطحه إلى 735 كلفن (462 درجة مئوية؛ 863 درجة فهرنهايت) الحالية . [ 98 ] [ 99 ] [ 100 ]     

المريخ

يحتوي المريخ على حوالي 70 ضعف كمية ثاني أكسيد الكربون الموجودة على الأرض، [ 101 ] ولكنه لا يشهد سوى تأثير ضئيل للاحتباس الحراري، حوالي 6 كلفن (11 درجة فهرنهايت) . [ 90 ] ويعود هذا التأثير الضئيل للاحتباس الحراري إلى نقص بخار الماء ورقة الغلاف الجوي بشكل عام. [ 102 ]  

تُفسر حسابات انتقال الإشعاع نفسها التي تتنبأ بالاحترار على الأرض بدقة درجة الحرارة على المريخ، بالنظر إلى تركيب غلافه الجوي. [ 103 ] [ 104 ] [ 76 ]

تيتان

يُظهر قمر تيتان التابع لكوكب زحل تأثيرين : تأثير الاحتباس الحراري وتأثير مضاد للاحتباس الحراري . يُساهم وجود النيتروجين ( N₂ ) والميثان ( CH₄ ) والهيدروجين ( H₂ ) في الغلاف الجوي في تأثير الاحتباس الحراري، مما يزيد درجة حرارة سطحه بمقدار 21 كلفن (38 درجة فهرنهايت) عن درجة الحرارة المتوقعة له في غياب هذه الغازات. [ 91 ] [ 105 ]  

على الرغم من أن غازي النيتروجين والهيدروجين لا يمتصان عادةً الأشعة تحت الحمراء، إلا أنهما يمتصان الإشعاع الحراري على تيتان نتيجةً للتصادمات الناجمة عن الضغط، وكبر كتلة الغلاف الجوي وسمكه، وطول موجات الإشعاع الحراري المنبعث من السطح البارد . [ 61 ] [ 91 ] [ 105 ]

يساهم وجود ضباب على ارتفاعات عالية، يمتص أطوال موجات الإشعاع الشمسي ولكنه شفاف للأشعة تحت الحمراء، في تأثير مضاد للاحتباس الحراري يبلغ حوالي 9 كلفن (16 درجة فهرنهايت) . [ 91 ] [ 105 ]  

النتيجة النهائية لهذين التأثيرين هي ارتفاع في درجة الحرارة بمقدار 21 كلفن - 9 كلفن = 12 كلفن (22 درجة فهرنهايت) ، لذا فإن درجة حرارة سطح تيتان البالغة 94 كلفن (-179 درجة مئوية؛ -290 درجة فهرنهايت) أعلى بمقدار 12 كلفن مما كانت ستكون عليه لو لم يكن له غلاف جوي. [ 91 ] [ 105 ]     

تأثير الضغط

لا يمكن التنبؤ بالحجم النسبي لتأثيرات الاحتباس الحراري على الأجسام المختلفة بمجرد مقارنة كمية غازات الاحتباس الحراري في أغلفةها الجوية. وذلك لأن عوامل أخرى غير كمية هذه الغازات تلعب دورًا في تحديد حجم تأثير الاحتباس الحراري.

يؤثر الضغط الجوي الإجمالي على كمية الإشعاع الحراري التي يمكن أن تمتصها كل جزيئة من غازات الاحتباس الحراري. يؤدي الضغط المرتفع إلى امتصاص أكبر، بينما يؤدي الضغط المنخفض إلى امتصاص أقل. [ 61 ]

يعود ذلك إلى "توسع خطوط الطيف بفعل الضغط" . فعندما يرتفع الضغط الجوي الكلي، تزداد سرعة تصادم الجزيئات. وتؤدي هذه التصادمات إلى توسع خطوط الامتصاص، مما يسمح لغازات الدفيئة بامتصاص الإشعاع الحراري عبر نطاق أوسع من الأطوال الموجية. [ 68 ] : 226

تتعرض كل جزيئة في الهواء قرب سطح الأرض لحوالي 7 مليارات تصادم في الثانية. ويقل هذا المعدل في الارتفاعات العالية، حيث يكون الضغط ودرجة الحرارة أقل. [ 106 ] وهذا يعني أن غازات الاحتباس الحراري قادرة على امتصاص أطوال موجية أكثر في الطبقات السفلى من الغلاف الجوي مقارنةً بالطبقات العليا. [ 60 ] [ 49 ]

في الكواكب الأخرى، يعني اتساع الضغط أن كل جزيء من غازات الاحتباس الحراري يكون أكثر فعالية في حبس الإشعاع الحراري إذا كان الضغط الجوي الكلي مرتفعًا (كما هو الحال على كوكب الزهرة)، وأقل فعالية في حبس الإشعاع الحراري إذا كان الضغط الجوي منخفضًا (كما هو الحال على كوكب المريخ). [ 61 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. "الإشعاع الشمسي وتوازن طاقة الأرض" . نظام المناخ - EESC 2100 ربيع 2007. جامعة كولومبيا. مؤرشف من الأصل في 4 نوفمبر 2004. تم الاطلاع عليه في 15 أكتوبر 2010 .
  2. ١ ٢ ٣ لو ترو، هـ.، سومرفيل، ر.، كوباش، يو.، دينغ، واي. ، موريتزن، سي .، موكسيت، أ.، بيترسون، تي.، براذر، إم. (٢٠٠٧). "نظرة تاريخية عامة على علم تغير المناخ" (ملف PDF) . في: سولومون، إس.، تشين، دي.، مانينغ، إم.، تشين، زد.، ماركيز، إم.، أفريت، ك.ب.، تيغنور، إم.، ميلر، إتش. إل. (محررون). تغير المناخ ٢٠٠٧: الأسس العلمية الفيزيائية. مساهمة الفريق العامل الأول في التقرير التقييمي الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ . كامبريدج، المملكة المتحدة ونيويورك، نيويورك: مطبعة جامعة كامبريدج. ص ٩٧. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في ٢٦ نوفمبر ٢٠١٨. تم الاطلاع عليه في ٢٥ مارس ٢٠١٤ . 
  3. "درجة حرارة الهواء السطحي المطلقة المراوغة (SAT)" . معهد جودارد لدراسات الفضاء . الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA ). مؤرشف من الأصل في 5 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 3 سبتمبر 2008 .
  4. 1 2 "متوسط ​​درجة الحرارة السنوي" . متتبع تغير المناخ .
  5. ١ ٢ يُقدَّم وصفٌ مُوجزٌ لظاهرة الاحتباس الحراري في التقرير التقييمي الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، بعنوان "ما هي ظاهرة الاحتباس الحراري؟" (الأسئلة الشائعة ١.٣ - التقرير التقييمي الرابع، الفصل الأول: لمحة تاريخية عن علم تغير المناخ، مؤرشف في ٥ أغسطس ٢٠١٩ على موقع Wayback Machine ، التقرير التقييمي الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، الفصل الأول، الصفحة ١١٥): "لتحقيق التوازن بين الطاقة الشمسية الواردة الممتصة، يجب على الأرض، في المتوسط، أن تُشعّ نفس الكمية من الطاقة إلى الفضاء. ولأن الأرض أبرد بكثير من الشمس، فإنها تُشعّ بأطوال موجية أطول بكثير، وخاصةً في الجزء تحت الأحمر من الطيف (انظر الشكل ١). يمتص الغلاف الجوي، بما في ذلك السحب، جزءًا كبيرًا من هذا الإشعاع الحراري المنبعث من اليابسة والمحيطات، ثم يُعاد إشعاعه إلى الأرض. وهذا ما يُسمى بظاهرة الاحتباس الحراري." شنايدر، ستيفن هـ. (٢٠٠١). "تغير المناخ العالمي من منظور بشري" . في: بنغتسون، لينارت أو.؛ ​​هامر، كلاوس يو. (محرران). التفاعلات بين الغلاف الأرضي والغلاف الحيوي والمناخ . مطبعة جامعة كامبريدج. الصفحات 90-91 . ISBN  978-0-521-78238-8أُرشف من المصدر الأصلي في 2 أغسطس 2020. تم الاطلاع عليه في 31 مايو 2018 .كلاوسن، إي.؛ كوكران، في. أ.؛ ديفيس، د. ب.، محرران. (2001). "بيانات المناخ العالمي" . تغير المناخ: العلوم والاستراتيجيات والحلول . جامعة ميشيغان. ص  373. ISBN 978-9004120242أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 18 مايو 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 يونيو 2018 .ألابي، أ.؛ ألابي، م. (1999). قاموس علوم الأرض . مطبعة جامعة أكسفورد. ص 244. ISBN  978-0-19-280079-4.
  6. 1 2 3 4 ريبيكا، ليندسي (14 يناير 2009). "المناخ وميزانية طاقة الأرض : مقالات مميزة" . earthobservatory.nasa.gov . مؤرشف من الأصل في 21 يناير 2021. تم الاطلاع عليه في 14 ديسمبر 2020 . 
  7. "تقرير التقييم السادس التجميعي: ملخص لأهم البيانات لصناع السياسات" . www.ipcc.ch. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 مايو 2026 .
  8. فوكس، أليكس. "ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي يصل إلى مستوى قياسي جديد رغم خفض الانبعاثات خلال الجائحة" . مجلة سميثسونيان . مؤرشف من الأصل في 10 يونيو 2021. تم الاطلاع عليه في 22 يونيو 2021 .
  9. ليندسي، ريبيكا؛ دالمان، لوان. "تغير المناخ: درجة الحرارة العالمية" . NOAA Climate.gov . مؤرشف من الأصل في 15 يونيو 2013.
  10. 1 2 "ما هي ميزانية طاقة الأرض؟ خمسة أسئلة مع شخص خبير" . NASA.gov . 10 أبريل 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أبريل 2023 .
  11. 1 2 فورييه، ج. (1824). "ملاحظات عامة حول درجات حرارة الكرة الأرضية والمساحات الكوكبية" . Annales de Chimie et de Physique (بالفرنسية). 27 : 136– 167. مؤرشفة من الأصلي في 2 أغسطس 2020 . تم الاسترجاع في 8 يونيو 2020 .
  12. 1 2 فوت، يونيس (نوفمبر 1856). الظروف المؤثرة على حرارة أشعة الشمس . المجلد 22. الصفحات 382-383 . مؤرشف من الأصل في 30 سبتمبر 2020. تم الاطلاع عليه في 31 يناير 2016 .  {{cite book}}تم |work=تجاهله ( مساعدة )
  13. 1 2 هادلستون، أمارا (17 يوليو 2019). "عيد ميلاد سعيد يونيس فوت، رائدة علوم المناخ المجهولة، في الذكرى المئوية الثانية لتأسيسها" . NOAA Climate.gov . مؤرشف من الأصل في 30 سبتمبر 2020. تم الاطلاع عليه في 8 أكتوبر 2019 .
  14. 1 2 إيستربروك، ستيف (18 أغسطس 2015). "من أول من صاغ مصطلح "تأثير الاحتباس الحراري"؟" . سيرينديبيتي . مؤرشف من الأصل في 13 نوفمبر 2015. تم الاسترجاع في 11 نوفمبر 2015 .
  15. 1 2 إيكهولم ن (1901). "حول تغيرات مناخ الماضي الجيولوجي والتاريخي وأسبابها". المجلة الفصلية للجمعية الملكية للأرصاد الجوية . 27 (117): 1-62 . Bibcode : 1901QJRMS..27....1E . doi : 10.1002/qj.49702711702 .
  16. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، 2021: الملحق السابع: المسرد [ماثيوز، جي بي آر، في. مولر، آر. فان ديمن، جي إس فوجليستفيدت، في. ماسون-ديلموت، سي. مينديز، إس. سيمينوف، أ. رايزنجر (محرران)]. في تغير المناخ 2021: أساس العلوم الفيزيائية. مساهمة الفريق العامل الأول في التقرير التقييمي السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ [ماسون-ديلموت، ف.، ب. تشاي، أ. بيراني، س. ل. كونورز، س. بيان، س. بيرغر، ن. كود، ي. تشين، ل. غولدفراب، م. إ. غوميس، م. هوانغ، ك. ليتزل، إ. لونوي، ج. ب. ر. ماثيوز، ت. ك. مايكوك، ت. ووترفيلد، أ. يليكجي، ر. يو، وب. تشو (محررون)]. مطبعة جامعة كامبريدج، كامبريدج، المملكة المتحدة ونيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية، الصفحات 2215-2256، doi:10.1017/9781009157896.022.
  17. وورلي، جون. "البيوت الزجاجية: التدفئة والتبريد والتهوية" . جامعة جورجيا، قسم الإرشاد الزراعي . مؤرشف من الأصل في 12 مارس 2023. تم الاطلاع عليه في 12 مارس 2023 .
  18. مساهمة الفريق العامل الأول في التقرير التقييمي الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، 2007، الفصل 1. مطبعة جامعة كامبريدج، كامبريدج، المملكة المتحدة ونيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية. ص 115. تاريخ الاطلاع: 24 مارس 2023. تقلل الجدران الزجاجية في البيوت الزجاجية من تدفق الهواء وتزيد من درجة حرارة الهواء في الداخل. وبالمثل، ولكن من خلال عملية فيزيائية مختلفة، تعمل ظاهرة الاحتباس الحراري للأرض على تدفئة سطح الكوكب. 
  19. فوت، يونيس، 1856. الظروف المؤثرة على حرارة أشعة الشمس : المادة الحادية والثلاثون، المجلة الأمريكية للعلوم والفنون، السلسلة الثانية، المجلد الثاني والعشرون/العدد السادس والستون، نوفمبر 1856، ص 382-383.
  20. جون تيندال، الحرارة باعتبارها نمطًا من أنماط الحركة (500 صفحة؛ عام 1863، 1873)
  21. هيلد، إسحاق م.؛ سودين، برايان ج. (نوفمبر 2000). "تأثير بخار الماء على الاحتباس الحراري" . المراجعة السنوية للطاقة والبيئة . 25 : 441-475 . CiteSeerX 10.1.1.22.9397 . doi : 10.1146/annurev.energy.25.1.441 . 
  22. سفانتي أرهينيوس (1896). "حول تأثير حمض الكربونيك في الهواء على درجة حرارة الأرض" . المجلة الفلسفية ومجلة العلوم . 41 (251): 237-276 . doi : 10.1080/14786449608620846 .
  23. تشامبرلين، تي سي (1899). "محاولة لصياغة فرضية عمل حول سبب العصور الجليدية على أساس جوي" . مجلة الجيولوجيا . 7 (8): 751-787 . Bibcode : 1899JG......7..751C . doi : 10.1086/608524 .
  24. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 "الفصل السابع: ميزانية طاقة الأرض، وتأثيرات المناخ، وحساسية المناخ". تغير المناخ 2021: الأسس العلمية الفيزيائية (ملف PDF) . الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ. 2021. تاريخ الاطلاع: 24 أبريل 2023 .
  25. 1 2 3 4 5 رافال، أ.؛ راماناثان، ف. (1989). "التحديد الرصدي لتأثير الاحتباس الحراري" . مجلة نيتشر . 342 (6251): 758-761 . Bibcode : 1989Natur.342..758R . doi : 10.1038/342758a0 . S2CID 4326910 . 
  26. 1 2 3 شميدت، جي إيه؛ رودي، آر إيه؛ ميلر، آر إل؛ لاسيس، إيه إيه (2010). "إسناد تأثير الاحتباس الحراري الكلي الحالي" (ملف PDF) . مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 115 (D20) 2010JD014287. رمز Bibcode : 2010JGRD..11520106S . doi : 10.1029/2010JD014287 . تاريخ الاسترجاع: 14 يونيو 2023 .
  27. 1 2 3 غافين شميدت (1 أكتوبر 2010). "قياس تأثير الاحتباس الحراري" . معهد غودارد لدراسات الفضاء التابع لناسا - موجزات علمية. مؤرشف من الأصل في 21 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه في 13 يناير 2022 .
  28. 1 2 رافال، أ.؛ راماناثان، ف. (1990). "التحديد الرصدي لتأثير الاحتباس الحراري" . ردود الفعل المناخية العالمية: وقائع ورشة عمل مختبر بروكهافن الوطني : 5-16 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أبريل 2023 .
  29. جوزيف أتكينسون (22 يونيو 2021). "الأرض مهمة: ميزانية إشعاع الأرض غير متوازنة" . مرصد ناسا للأرض. مؤرشف من الأصل في 10 أبريل 2022. تم الاطلاع عليه في 1 مارس 2022 .
  30. "تقرير التقييم السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، الفريق العامل الأول" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 9 أغسطس 2021.
  31. روبرت ماكسويني (25 فبراير 2015). "دراسة جديدة تقيس تأثير الاحتباس الحراري على سطح الأرض بشكل مباشر" . كاربون بريف. مؤرشف من الأصل في 18 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه في 18 أبريل 2021 .
  32. «تؤكد الملاحظات المباشرة أن البشر يُخلّون بتوازن ميزانية الطاقة على الأرض» . phys.org . Science X. 26 مارس 2021. مؤرشف من الأصل في 18 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه في 18 أبريل 2021 .
  33. "تأثير الاحتباس الحراري المُعزز" . Ace.mmu.ac.uk. مؤرشف من الأصل بتاريخ 24 أكتوبر 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أكتوبر 2010 .
  34. التقرير التقييمي الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، تقرير الفريق العامل الأول "الأساس العلمي الفيزيائي" مؤرشف في 15 مارس 2011 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) الفصل 7
  35. "ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي - مونا لوا" . الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي . مؤرشف من الأصل في 20 مايو 2019. تم الاطلاع عليه في 8 ديسمبر 2008 .
  36. ↑ "إنجاز مناخي بارز: مستوى ثاني أكسيد الكربون على سطح الأرض يتجاوز 400 جزء في المليون" . ناشيونال جيوغرافيك . 12 مايو 2013. مؤرشف من الأصل في 15 ديسمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 10 ديسمبر 2017 .
  37. هانسن، ج. (فبراير 2005). "منحدر زلق: ما مقدار الاحتباس الحراري الذي يشكل "تدخلاً بشرياً خطيراً"؟" . التغير المناخي . 68 (333): 269-279 . Bibcode : 2005ClCh...68..269H . doi : 10.1007/s10584-005-4135-0 . S2CID 153165132. مؤرشف من الأصل في 1 أغسطس 2020. تم الاسترجاع في 8 يونيو 2020 . 
  38. "الجليد العميق يروي قصة مناخية طويلة" . بي بي سي نيوز . 4 سبتمبر 2006. مؤرشف من الأصل في 23 يناير 2013. تم الاطلاع عليه في 4 مايو 2010 .
  39. هيلمان ب (28 نوفمبر 2005). "تمديد سجل لب الجليد" . أخبار الكيمياء والهندسة . 83 (48): 7. doi : 10.1021/cen-v083n048.p007 . مؤرشف من الأصل في 15 مايو 2019. تم الاسترجاع في 6 سبتمبر 2006 .
  40. بوين، مارك (2006). الجليد الرقيق: كشف أسرار المناخ في أعلى جبال العالم . دار نشر أول بوكس. رقم ISBN 978-1429932707أُرشف من المصدر الأصلي في 2 أغسطس 2020. تم الاطلاع عليه في 1 يونيو 2018 .
  41. "تغير درجة الحرارة وتغير ثاني أكسيد الكربون" . الإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي، علم المناخ القديم . 20 أغسطس 2008. مؤرشف من الأصل في 18 يناير 2017.
  42. ويليامز، ديفيد ر. "صحيفة حقائق الأرض" . NSSDCA. مؤرشف من الأصل في 25 ديسمبر 2015. تم الاسترجاع في 15 أكتوبر 2010 .
  43. جاكوب، دانيال ج. (1999). "7. ظاهرة الاحتباس الحراري" . مقدمة في كيمياء الغلاف الجوي . مطبعة جامعة برينستون. ISBN 978-1400841547أُرشف من الأصل في 3 أكتوبر 2010. تم الاطلاع عليه في 9 ديسمبر 2009 .
  44. فان وينغاردن، دبليو إيه؛ هابر، دبليو. (2020). "اعتماد الإشعاع الحراري للأرض على أكثر خمسة غازات دفيئة وفرة" (ملف PDF) . فيزياء الغلاف الجوي والمحيطات . arXiv : 2006.03098 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 8 مايو 2023.
  45. "الإشعاع الشمسي وتوازن طاقة الأرض" . قسم علوم الأرض والبيئة، جامعة كولومبيا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أكتوبر 2010 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  46. درجة حرارة الهواء السطحية المطلقة المراوغة، انظر مناقشة معهد جودارد لدراسات الفضاء (GISS). مؤرشف في 5 سبتمبر 2015 على موقع Wayback Machine.
  47. "ما هي مساحة سطح الأرض؟" . يونيفرس توداي . 11 فبراير 2017. تم الاطلاع عليه في 1 يونيو 2023 .
  48. 1 2 3 4 5 6 7 والاس، جيه إم؛ هوبز، بي في (2006). علم الغلاف الجوي ( الطبعة الثانية). دار النشر الأكاديمية. ISBN  978-0-12-732951-2.
  49. 1 2 3 موريتسن، ثورستن؛ تسوشيما، يوكو؛ ميسينياك، بينوا؛ لوب، نورمال جي؛ وآخرون . (10 مايو 2025). "اختلال توازن طاقة الأرض تضاعف أكثر من مرتين في العقود الأخيرة". AGU Advances . 6 (3) e2024AV001636. الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي. Bibcode : 2025AGUA....601636M . doi : 10.1029/2024AV001636 . hdl : 21.11116/0000-0011-68B9-8 . تم استخلاص هذا الاختلال من مجموعة بيانات CERES-EBAF الإصدار 4.2.1 .
  50. "توازن إشعاع الأرض" . مركز دراسات علوم الأرض والأرصاد الجوية: جامعة ويسكونسن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أبريل 2023 .
  51. "لا تقلق بشأن ثاني أكسيد الكربون، بل اقلق بشأن "توازن الطاقة" للأرض"" . مجلة ساينتفك أمريكان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 يونيو 2023 .
  52. 1 2 "اختلال توازن طاقة الأرض: أين تذهب الطاقة؟" (ملف PDF) . الأمم المتحدة، تغير المناخ . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يونيو 2023 .
  53. فون شوكمان، ك.؛ بالمر، م.؛ ترينبيرث، ك.؛ كازيناف، أ.؛ تشامبرز، د.؛ شامبوليون، ن.؛ هانسن، ج.؛ جوزي، س.أ.؛ لوب، ن.؛ ماثيو، ب.ب.؛ ميسينياك، ب.؛ وايلد، م. (2016). "ضرورة رصد اختلال توازن طاقة الأرض" (ملف PDF) . مجلة نيتشر لتغير المناخ . 6 (2): 138-144 . Bibcode : 2016NatCC...6..138V . doi : 10.1038/nclimate2876 .
  54. هوكينز، إد (27 يناير 2016). "اختلال توازن طاقة الأرض" . كتاب مختبر المناخ . تم الاطلاع عليه في 16 يوليو 2023 .
  55. 1 2 3 "ميزانية طاقة الأرض RRTM" . جامعة شيكاغو . تم الاطلاع عليه في 9 يونيو 2023 .
  56. ميشون سكوت (24 أبريل 2006). "حوض الحرارة الكبير للأرض - أخبار سيئة وأخبار جيدة" . مرصد ناسا للأرض. مؤرشف من الأصل في 4 ديسمبر 2022. تم الاطلاع عليه في 4 ديسمبر 2022 .
  57. 1 2 3 نوجنت، أليسون؛ ديكو، ديفيد. "العمليات والظواهر الجوية: الفصل 5: استقرار الغلاف الجوي" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 مايو 2023 .
  58. توماس، غاري إي؛ ستامنس، كنوت (1999). انتقال الإشعاع في الغلاف الجوي والمحيط . مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 0-521-40124-0.
  59. 1 2 سترونج، ج.؛ بلاس، ج. ن. (1950). "تأثير اتساع خطوط الطيف الناتج عن الضغط على درجة حرارة الغلاف الجوي" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 112 : 365. Bibcode : 1950ApJ...112..365S . doi : 10.1086/145352 .
  60. 1 2 3 4 5 6 بييرومبير، آر تي (يناير 2011). "الإشعاع تحت الأحمر ودرجة حرارة الكواكب" (ملف PDF) . فيزياء اليوم . المعهد الأمريكي للفيزياء. الصفحات 33-38 . 
  61. 1 2 ميتشل، جون إف بي (1989). "تأثير الاحتباس الحراري وتغير المناخ" (ملف PDF) . مراجعات الجيوفيزياء . 27 (1): 115-139 . Bibcode : 1989RvGeo..27..115M . CiteSeerX 10.1.1.459.471 . doi : 10.1029/RG027i001p00115 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 15 يونيو 2011. تم الاطلاع عليه في 23 مارس 2008 . 
  62. مان، مايكل؛ غوديت، برايان. "METEO 469: من الأرصاد الجوية إلى التخفيف - فهم الاحتباس الحراري - الدرس 5 - نمذجة النظام المناخي - نموذج توازن الطاقة أحادي الطبقة" . جامعة ولاية بنسلفانيا، كلية علوم المعادن والأرض - قسم الأرصاد الجوية وعلوم الغلاف الجوي. مؤرشف من الأصل في 31 أكتوبر 2022. تم الاطلاع عليه في 4 نوفمبر 2022 .
  63. 1 2 تزيبيرمان، إيلي (2022). علم الاحتباس الحراري . مطبعة جامعة برينستون. ISBN 9780691228808.
  64. آرتشر، ديفيد (2011). الاحتباس الحراري: فهم التوقعات، الفصل 4: غازات الدفيئة (ملف PDF) ( الطبعة الثانية). وايلي. ISBN  978-0470943410تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يونيو 2023 .
  65. ١ ٢ ٣ ٤ "ميزانية طاقة الأرض ٢ - الإشعاع المنبعث من الأرض، وتأثير الاحتباس الحراري، وتوازن الطاقة الكلي" . جامعة أريزونا، قسم علوم المياه والغلاف الجوي. ٢٠١٧. تاريخ الاطلاع: ٢٨ مايو ٢٠٢٣ .
  66. 1 2 3 مانابي، س.؛ ستريكلر، ر. ف. (1964). "التوازن الحراري للغلاف الجوي مع تعديل الحمل الحراري" . مجلة علوم الغلاف الجوي . 21 (4): 361-385 . Bibcode : 1964JAtS...21..361M . doi : 10.1175/1520-0469(1964)021 < 0361:TEOTAW > 2.0.CO ; 2 .
  67. 1 2 3 4 بييرومبير، ريموند ت. (2010). مبادئ المناخ الكوكبي . مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0-521-86556-2.
  68. "تأثير الإشعاع السحابي" . مختبر ديناميكيات الموائع الجيوفيزيائية التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يونيو 2023 .
  69. ليو، كو-نان (1 يونيو 1986). "تأثير السحب الرقيقة على عمليات الطقس والمناخ: منظور عالمي" . مجلة الطقس الشهرية . 114 (6): 1167-1199 . Bibcode : 1986MWRv..114.1167L . doi : 10.1175/1520-0493(1986)114 < 1167:IOCCOW > 2.0.CO ; 2. ISSN 1520-0493 . 
  70. هايوود، جيمس؛ بوشيه، أوليفييه (نوفمبر 2000). "تقديرات التأثير الإشعاعي المباشر وغير المباشر الناتج عن الهباء الجوي في طبقة التروبوسفير: مراجعة". مراجعات الجيوفيزياء . 38 (4): 513-543 . Bibcode : 2000RvGeo..38..513H . doi : 10.1029/1999RG000078 .
  71. توومي، س. (1977). "تأثير التلوث على بياض الموجات القصيرة للسحب" . مجلة علوم الغلاف الجوي . 34 (7): 1149-1152 . Bibcode : 1977JAtS...34.1149T . doi : 10.1175/1520-0469(1977)034 < 1149:TIOPOT > 2.0.CO ; 2 .
  72. فورستر، ب.، راماسوامي، ف.، أرتاسكو، ب.، بيرنتسن، ت.، بيتس، ر.، فاهي، د. و.، هايوود، ج.، وآخرون . (أكتوبر 2007). "مساهمة الفريق العامل الأول في التقرير التقييمي الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ في تغير المناخ 2007: الأسس العلمية الفيزيائية" . في: سولومون، س.، تشين، د.، مانينغ، م.، تشين، ز.، ماركيز، م.، أفريت، ك. ب.، تيغنور، م.، ميلر، هـ. ل. (محررون). التغيرات في مكونات الغلاف الجوي والتأثير الإشعاعي . كامبريدج، المملكة المتحدة ونيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية: مطبعة جامعة كامبريدج. الصفحات 129-234 . مؤرشف من الأصل في 19 ديسمبر 2013. تم الاسترجاع في 12 يوليو 2012 .  
  73. "6.7.8 مناقشة أوجه عدم اليقين" . التقرير التقييمي الثالث للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ - تغير المناخ 2001. مؤرشف من الأصل في 28 فبراير 2002. تم الاطلاع عليه في 14 يوليو 2012 .
  74. "المربع 2: الإشعاع الشمسي والأرضي وتأثير الاحتباس الحراري (مقتبس من ماكنزي، 2003)" (ملف PDF) . أكاديمية مايرون ب. طومسون . 2006.
  75. 1 2 3 هابرلي، روبرت م. (2013). "تقدير قوة تأثير الاحتباس الحراري للمريخ". إيكاروس . 223 (1): 619-620 . Bibcode : 2013Icar..223..619H . doi : 10.1016/j.icarus.2012.12.022 .
  76. "درجات حرارة الكواكب المتوقعة" . مجموعة أدوات علوم المناخ التابعة للجمعية الكيميائية الأمريكية . الجمعية الكيميائية الأمريكية. مؤرشف من الأصل في 26 مارس 2023. تم الاطلاع عليه في 14 يونيو 2023 .
  77. 1 2 مودست، مايكل ف. (2021). انتقال الحرارة الإشعاعي ( الطبعة الرابعة). دار النشر الأكاديمية. ISBN  978-0323984065.
  78. 1 2 "الاحتباس الحراري ينتهك القانون الثاني للديناميكا الحرارية: ردود موجزة على بيانات إنكار تغير المناخ" . جامعة ميريلاند . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 يونيو 2023 .
  79. كاليندر، جي إس (أبريل 1938). "الإنتاج الاصطناعي لثاني أكسيد الكربون وتأثيره على درجة الحرارة". المجلة الفصلية للجمعية الملكية للأرصاد الجوية . doi : 10.1002/qj.49706427503 .
  80. هالبرن، جيه بي؛ كلوز، سي إم؛ هو-ستيوارت، سي؛ شور، جيه دي؛ سميث، إيه بي؛ زيمرمان، جيه (2010). "تعليق على "تفنيد تأثيرات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي على الاحتباس الحراري في إطار الفيزياء"". المجلة الدولية للفيزياء الحديثة ب . 24 (10): 1309– 1332. doi : 10.1142/S021797921005555X .
  81. سيجل، ر.؛ هاول، الابن (1971). "انتقال الحرارة بالإشعاع الحراري" (ملف PDF) . وكالة ناسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 مايو 2023 .
  82. "مجموعة أدوات علوم المناخ التابعة للجمعية الكيميائية الأمريكية - الاحترار الجوي - نموذج أحادي الطبقة للغلاف الجوي" . الجمعية الكيميائية الأمريكية . مؤرشف من الأصل في 25 مايو 2023. تم الاطلاع عليه في 2 أكتوبر 2022 .
  83. "مجموعة أدوات علوم المناخ التابعة للجمعية الكيميائية الأمريكية - الاحترار الجوي - نموذج متعدد الطبقات للغلاف الجوي" . الجمعية الكيميائية الأمريكية . مؤرشف من الأصل في 30 نوفمبر 2022. تم الاطلاع عليه في 2 أكتوبر 2022 .
  84. 1 2 3 بينستاد، ر. إي. (2017). "صورة ذهنية لظاهرة الاحتباس الحراري" . مجلة المناخ التطبيقي النظري . 128 ( 3-4 ): 679-688 . doi : 10.1007/s00704-016-1732-y . S2CID 123923155 . 
  85. ١ ٢ " توازن الإشعاع في نظام الأرض والغلاف الجوي" . علوم الغلاف الجوي والمحيطات . جامعة ويسكونسن . تم الاطلاع عليه في ١ يونيو ٢٠٢٣. استنادًا إلى ما ورد في هوريل وجايسلر (١٩٩٦) "التغير البيئي العالمي: منظور جوي".
  86. بينستاد، ر. إي. (2016). "ما هو أفضل وصف لظاهرة الاحتباس الحراري؟" . RealClimate . تم الاطلاع عليه في 1 يونيو 2023 .
  87. شميثوسن، هولجر؛ نوثولت، جوستوس؛ كونيغ-لانغلو، جيرت؛ ليمكه، بيتر؛ يونغ، توماس (16 ديسمبر 2015). "كيف يؤدي ارتفاع ثاني أكسيد الكربون إلى زيادة تأثير الاحتباس الحراري السلبي في القارة القطبية الجنوبية" . رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 42 (23). doi : 10.1002/2015GL066749 . ISSN 0094-8276 . S2CID 131351000 .  
  88. سيجاس، إس. أ.؛ تايلور، ب. س.؛ كاي، م. (2018). "كشف النقاب عن تأثير الاحتباس الحراري السلبي فوق هضبة أنتاركتيكا" . مجلة npj لعلوم المناخ والغلاف الجوي . 1 (17): 17. Bibcode : 2018npCAS...1...17S . doi : 10.1038/s41612-018-0031- y . PMC 7580794. PMID 33102742 .  
  89. 1 2 "الأغلفة الجوية ودرجات حرارة الكواكب" . الجمعية الكيميائية الأمريكية. مؤرشف من الأصل في 27 يناير 2023. تم الاطلاع عليه في 29 مايو 2023 .
  90. 1 2 3 4 5 6 ماكاي، سي بي؛ بولاك، جيه بي؛ كورتين، آر. (6 سبتمبر 1991). " تأثيرات الاحتباس الحراري ومضادات الاحتباس الحراري على تيتان" ( ملف PDF) . مجلة ساينس . 253 (5024): 1118-1121 . رمز Bibcode : 1991Sci...253.1118M . doi : 10.1126/science.11538492 . ISSN 0036-8075 . PMID 11538492. S2CID 10384331. مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية في 29 يونيو 2023.   
  91. "تايتان" . ناسا. 2 مايو 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مايو 2023 .
  92. "ATM S - المناخ وتغير المناخ" . جامعة واشنطن. 10 أكتوبر 2001. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يونيو 2023 .
  93. "صحيفة حقائق كوكب الزهرة" . أرشيف بيانات علوم الفضاء المنسق التابع لناسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أبريل 2023 .
  94. "5 حقائق غريبة عن كوكب الزهرة" . بريتانيكا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أبريل 2023 .
  95. رسول، إ.؛ دي بيرغ، س. (يونيو 1970). "الاحتباس الحراري الجامح وتراكم ثاني أكسيد الكربون في غلاف كوكب الزهرة الجوي" ( ملف PDF) . مجلة نيتشر . 226 (5250): 1037-1039 . رمز Bibcode : 1970Natur.226.1037R . doi : 10.1038/2261037a0 . PMID 16057644. S2CID 4201521. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 21 أكتوبر 2011.  
  96. مكارثي، مايكل كاباج، وليزلي (10 أغسطس 2016). "تشير نماذج ناسا المناخية إلى أن كوكب الزهرة ربما كان صالحًا للسكن" . تغير المناخ: مؤشرات حيوية للكوكب . مؤرشف من الأصل في 11 أغسطس 2021. تم الاطلاع عليه في 11 أغسطس 2021 .
  97. ^ هاشيموتو، جي إل؛ روس سيروت، م.؛ سوجيتا، س.؛ جيلمور، MS؛ كامب، LW. كارلسون، RW. باينز، خ (2008). "قشرة المرتفعات الفلزية على كوكب الزهرة التي اقترحتها بيانات مطياف غاليليو لرسم خرائط الأشعة تحت الحمراء القريبة" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الكواكب . 113 (هـ9):E00B24. بيب كود : 2008JGRE..113.0B24H . دوى : 10.1029/2008JE003134 . S2CID 45474562 . 
  98. ديفيد شيغا (10 أكتوبر 2007). "هل احتضنت محيطات الزهرة القديمة الحياة؟" . مجلة نيو ساينتست . مؤرشف من الأصل في 24 مارس 2009. تم الاطلاع عليه في 17 يوليو 2019 .
  99. جاكوسكي، بروس م. (1999). "أغلفة الكواكب الأرضية". في بيتي، ج. كيلي؛ بيترسن، كارولين كولينز؛ تشايكين، أندرو (محررون). النظام الشمسي الجديد ( الطبعة الرابعة). بوسطن: دار سكاي للنشر. الصفحات 175-200 . ISBN   978-0-933346-86-4. OCLC 39464951 . 
  100. كريسب، د. (2012). " تأثيرات ثاني أكسيد الكربون على الاحتباس الحراري على كوكب الزهرة والأرض والمريخ" (ملف PDF) . مختبر الدفع النفاث، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 مايو 2023 .
  101. برينان، جون (2017). "هل للمريخ تأثير الاحتباس الحراري؟" . ساينسينغ .
  102. "هل يُفنّد غلاف ثاني أكسيد الكربون الجوي للمريخ ظاهرة الاحتباس الحراري؟" . ميتافاكت . ١٤ مايو ٢٠١٩. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٨ مايو ٢٠٢٣ .
  103. ويرت، سبنسر. "اكتشاف ظاهرة الاحتباس الحراري: الزهرة والمريخ" . مركز تاريخ الفيزياء . المعهد الأمريكي للفيزياء . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مايو 2023 .
  104. 1 2 3 4 "تيتان: الاحتباس الحراري ومضاد الاحتباس الحراري" . مجلة علم الأحياء الفلكي . 3 نوفمبر 2005. مؤرشف من الأصل في 27 سبتمبر 2019. تم الاطلاع عليه في 4 نوفمبر 2019 .
  105. "الجو العام" . جامعة إلينوي الشرقية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 مايو 2023 .
  • كوهين، شون؛ بينكوس، روبرت؛ بولفاني، لورينزو م. "تبريد الستراتوسفير وتضخيم التأثير الإشعاعي مع ارتفاع ثاني أكسيد الكربون". مجلة نيتشر للعلوم الجيولوجية . 19 : 507-512 . doi : 10.1038/s41561-026-01965-8 .— الآلية الكامنة وراء هذه "البصمة" للاحتباس الحراري الناجم عن النشاط البشري