زمین حدود پنج میلیارد سال عمر دارد و از زمانی که اتمسفرش شکل گرفته، اقلیم آن پیوسته در حال تغییر و تحول بوده است. مثلا دمای متوسط زمین قطعا در یک میلیون سال پیش با حالا متفاوت بوده و این تفاوت در ۵ میلیون و ۱۰ میلیون سال قبل هم وجود داشته است.
دمای متوسط کنونی زمین، چیزی در حدود ۱۵ درجه‌ی سانتی‌گراد است. این سیاره، قبلا دماهای متوسط بیشتر و کمتری را هم تجربه کرده است. بنابراین تغییر دمای متوسط زمین اصلا چیز عجیبی نیست؛ مشکل این‌جاست که سرعت تغییر اقلیم زیاد شده و زمین خیلی سریع در حال گرم شدن است. وقتی تغییر اقلیم خیلی سریع صورت می‌گیرد، زندگی نمی‌تواند خود را با آن وفق دهد و در نتیجه حیات به خطر می‌افتد.
عمده‌ی تقصیر این گرم شدن سریع بر گردن فعالیت‌های انسانی است. ما چیزی به نام صنعت و کشاورزی را اختراع کرده‌ایم و گازهای گلخانه‌ای را با حجم خیلی زیاد وارد اتمسفر زمین می‌کنیم.
اثر گلخانه‌ای چیست؟
وقتی خودروی خود را زیر آفتاب پارک میکنید و پنجره‌ها را بالا می‌کشید، بعد از چند دقیقه هوای داخل خودرو شروع به گرم شدن می‌کند. گرم شدن هوای داخل خودرو به این دلیل است که پرتوهای خورشید از پنجره‌ها وارد می‌شوند و با گرم کردن سطوح داخلی، دمای اتاق را بالا می‌برند، ولی هیچ راهی برای اینکه هوای داخل بتواند با بیرون تبادل گرمایی داشته باشد، وجود ندارد. بنابراین دمای داخل پیوسته بالا می‌رود. این همان اثری است که در سالن‌های شیشه‌ای گلخانه‌ها هم ایجاد می‌شود. درباره‌ی کره‌ی زمین هم شرایط به همین صورت است.
نور خورشید وارد اتمسفر می‌شود، به سطح زمین برخورد می‌کند و در راه بازگشت، توسط گازهای گلخانه‌ای اتمسفر به دام می‌افتد و نمی‌تواند بیرون برود. البته که این پدیده کاملا برای زندگی روی زمین مفید است و اگر وجود نداشت، دمای متوسط زمین ۳۰ درجه‌ی سانتی‌گراد سردتر بود. به طور طبیعی در اتمسفر زمین یک سری گازهایی وجود دارد که تاثیر گلخانه‌ای زیادی دارند؛ یعنی می‌توانند انرژی را بیشتر از بقیه به دام بیندازند. کربن‌دی‌اکسید حاصل از سوزاندن سوخت‌های فسیلی، بیشترین نقش را در افزایش اثر گلخانه‌ای دارد
دانشمندان می‌گویند ما به دلیل فعالیت‌های صنعتی و کشاورزی، در حال افزودن به مقدار طبیعی گازهای گلخانه‌ای هستیم و در نتیجه این اثر را تشدید می‌کنیم؛ بدین ترتیب زمین گرم‌تر می‌شود. به گرم‌شدن زمین بر اثر فعالیت‌های انسانی، «گرمایش جهانی» یا «تغییر اقلیم» می‌گویند.
تاثیرگذارترین گاز در اثر گلخانه‌ای، بخار آب است. با این حال تاثیر بخار آب فقط چند روز است و خیلی سریع از بین می‌رود. در ضمن میزان بخار آب اتمسفر زمین در دهه‌های گذشته افزایش خاصی نیافته است. ولی کربن‌دی‌اکسید مدت خیلی بیشتری در اتمسفر می‌ماند.
آن‌قدر کربن‌دی‌اکسید اتمسفر زمین زیاد شده و آن‌قدر سرعت از بین رفتن آن کم است که صدها سال طول می‌کشد مقدار آن به اندازه‌ی قبل از انقلاب صنعتی برسد. در ضمن ظرفیت فیلترهای طبیعی زمین مثل اقیانوس‌ها برای جذب کربن‌دی‌اکسید محدود است.
انسان با سوزاندن سوخت‌های فسیلی، کربن‌دی‌اکسید زیادی روانه‌ی اتمسفر می‌کند و در ضمن دائما در حال از بین بردن بعضی فیلترهای طبیعی، مثل جنگل‌ها است. از دیگر گازهای گلخانه‌ای که انسان نقش زیادی در تولید آن‌ها دارد، می‌توان به متان و نیتروس اکسید اشاره کرد؛ ولی همچنان میزان آن‌ها نسبت به کربن‌دی‌اکسید کم است.
از زمان وقوع انقلاب صنعتی در سال ۱۷۵۰، مقدار کربن‌دی‌اکسید اتمسفر بیش از ۳۰ درصد و مقدار متان بیش از ۱۴۰ درصد افزایش یافته است. اکنون کربن‌دی‌اکسید اتمسفر زمین به بیشترین مقدار خود در ۸۰۰ هزار سال گذشته رسیده است.
شواهد و مدارک ما از گرمایش جهانی چیست؟
اولین ثبت‌های دقیقی که از دمای زمین متوسط انجام دادیم تقریبا به اواخر قرن ۱۹ام برمی‌گردد. مقایسه‌ی دماهای جدید با آن زمان نشان می‌دهد که دمای متوسط در یک قرن گذشته، ۰٫۸ درجه‌ی سانتی‌گراد افزایش یافته است. حدود ۰٫۶ درجه‌ی آن در ۳۰ سال اخیر رخ داده است.
اطلاعات ماهواره‌ای نشانگر افزایش سالیانه‌ي ۳ میلی‌متری سطح آب اقیانوس‌ها در دهه‌های اخیر است. قسمت زیادی از این افزایش سطح به انبساط گرمایی آب اقیانوس‌ها نسبت داده می‌شود. زمانی که اقیانوس گرم می‌شود، فاصله‌ی مولکول‌های آب از یکدیگر افزایش می‌یابد و در نتیجه کل حجم اقیانوس زیاد می‌شود.
به جز انبساط گرمایی، ذوب شدن یخچال‌ها و یخ‌های قطبی هم در افزایش سطح آب اقیانوس‌ها تاثیر زیادی دارد. بیشتر یخچال‌های مناطق معتدل زمین و شبه جزیره‌ی جنوبگانی در حال ذوب شدن و پس‌روی هستند.
داده‌های ماهواره‌ای از سال ۱۹۷۹، تحلیل سریع صفحه‌های یخی قطب شمال را نشان می‌دهد. سرعت ذوب شدن آن‌ها، چیزی در حدود ۴ درصد در هر یک دهه است. در سال ۲۰۱۲، مساحت صفحه‌های یخی قطب شمال به ۵۰ درصد کمتر از میزان متوسط آن‌ها در بازه‌ی سال‌های ۱۹۷۹ تا ۲۰۰۰ رسید.
در چند سال اخیر، مساحت صفحه‌ی یخی گرینلند به طرز بی‌سابقه‌ای کم شده است. اگر همه‌ی حجم ۲٫۸ میلیون کیلومتر مکعبی صفحه‌ی یخی گرینلند ذوب شود، سطح آب اقیانوس‌ها تا ۶ سانتی‌متر بالا می‌آید.
داده‌های ماهواره‌ای نشان می‌دهد که صفحه‌های یخی غربی جنوبگان در حال تحلیل رفتن هستند و صفحه‌های یخی شرقی هم هرچند که تا به حال مصون بودند، ولی در چند سال اخیر آن‌ها هم شروع به ذوب شدن کرده‌اند.
تاثیرات تغییر اقلیم را می‌توان در پوشش گیاهی و حیوانات هم مشاهده کرد. افزایش دما باعث می‌شود که زمان گل‌دهی و میوه‌دهی گیاهان جلو بیفتد و حیوانات هم در جستجوی مناطق خنک‌تر قلمروی زندگی خود را تغییر دهند.
