دانشمندان برای اینکه بدانند چه عواملی باعث گرم یا سرد شدن زمین شده است، تغییرات آب و هوایی گذشته را به دقت بررسی کرده‌اند. بزرگترین تغییرات آب و هوایی گذشته، شامل تغییر انرژی خورشید، گردش اقیانوس‌ها، فعالیت‌های آتشفشانی و میزان گازهای گلخانه‌ای در جو بوده است. و هرکدام از این تغییرات در زمان خود، نقش بزرگی را در وضعیت کره زمین داشته است.
مثلآ 300 سال پیش، “کاهش فعالیت خورشید” و “افزایش فعالیت‌های آتشفشانی”، بخش‌هایی از زمین را به اندازه‌ای سرد کرد که ساکنان شهر لندن تا مدتها روی یخ‌های رودخانه تیمز اسکیت بازی می‌کردند. یا حدود 12 هزار سال پیش، تغییرات بزرگ در “گردش اقیانوس اطلس”، باعث شد که نیمکره شمالی به حالت یخ زدگی درآید. و 56 میلیون سال پیش، انفجار عظیم گازهای گلخانه‌ای، که از فعالیت‌های آتشفشانی یا ذخایر عظیم متان سرچشمه می‌گرفت، به طور ناگهانی زمین را حداقل 9 درجه فارنهایت گرم کرد، وضعیت آب و هوا را دگرگون ساخت و باعث انقراض دسته جمعی گونه‌های جانوری و گیاهی شد.
دانشمندان برای پیدا کردن علت تغییرات آب و هوایی، به همه این عوامل توجه کردند. در طی قرن‌های گذشته و تا قبل از سال 1950، “انرژی خورشید”، “گردش اقیانوس‌ها” و “فعالیت‌های آتشفشانی” تغییرات محدودی داشتند و در نتیجه، چندان بر جریان آب و هوا تاثیرگذار نبودند. مخصوصآ در نیمه دوم قرن بیستم، وقتی که تغییرات انرژی خورشیدی کاهش یافته بود و فوران‌های آتشفشانی، اثر خنک کننده‌‌اش را بر زمین اعمال می‌کرد.
در نتیجه، افزایش غلظت گازهای گلخانه‌ای بیشترین تاثیر را بر گرم شدن کره زمین گذاشت. تحقیقات دانشمندان همچنین نشان داد که گازهای گلخانه‌ای تاثیر قدرتمندی بر تغییرات آب و هوایی گذاشته است. از زمان انقلاب صنعتی، انسان‌ها با استخراج و سوزاندن سوخت‌های فسیلی مانند زغال‌سنگ، نفت و گاز که دی اکسید کربن آزاد می‌کنند، مقدار فراوانی از این گازها را به جو زمین فرستاده‌اند.
حباب‌های هوای محبوس شده در یخ همچنین به دانشمندان نشان داد که قبل از سال 1750، غلظت دی اکسید کربن در جو تقریباً 280 بخش در میلیون (پی‌پی‌ام P.P.M) بوده است. پس از آن و تا سال 1900، غلظت دی اکسید کربن رو به افزایش رفت و از 300 پی‌پی‌ام نیز عبور کرد. بعد از آن سطح دی اکسید کربن با رشد بی رویه خودروها و شیوه جدید زندگی مدرن، به شدت افزایش یافت. تا جایی که امروز میزان غلظت این گاز به 420 پی‌پی‌ام رسیده است. این در حالی است که غلظت گاز متان، دومین گاز گلخانه‌ای زمین، بیش از دو برابر اندازه پیشین خود تخمین زده می‌شود. متاسفانه آمارها نشان می‌دهند که سرعت انتشار گاز کربن و دیگر گازهای گلخانه‌ای در سال‌های اخیر، بسیار سریع‌تر از میلیون‌ها سال پیش بوده است.
این آمار شامل دی اکسید کربن منتشر شده به دلیل کشاورزی و جنگل‌ها نمی‌شود. داده‌های روسیه تا سال 1991 با اسم جماهیر شوروی مشخص شده و پس از آن با نام روسیه بررسی شده است.
مدل‌ها و آمارهای اقلیمی نشان می‌دهد که افزایش سریع گازهای گلخانه‌ای دلیل اصلی گرمای ناگهانی آب و هوای زمین است. بر اساس این آمارها، گازهای گلخانه‌ای می‌توانند تقریباً دلیل تمام تغییرات دما از سال 1950 باشند. طبق جدیدترین گزارش “هیئت بین‌دولتی تغییر اقلیم”، وقایع طبیعی تنها بخش کوچکی از گرم شدن زمین در اواخر قرن بیستم را رقم زده‌اند.
مطالعه دیگری در این زمینه به طور واضح نشان می‌دهد که احتمال گرمایش فعلی زمین بدون انتشار گازهای گلخانه‌ای انسانی، کمتر از 1 در صدهزار است.
اما گازهای گلخانه‌ای تنها ترکیبات تغییر دهنده آب و هوایی نیستند که انسان‌ها در هوا منتشر می‌کنند. سوزاندن سوخت‌های فسیلی همچنین می‌تواند باعث تولید ذرات معلق در هوا شود. این ذرات نور خورشید را منعکس می‌کنند و می‌توانند به طور محدود زمین را خنک نگه دارند. دانشمندان تخمین می‌زنند که آلودگی این ذرات معلق، باعث شده است تا نیمی از گرمایش گلخانه‌ای تولید شده، پنهان شود.
ترجمه و نگارش: شبنم بهروز