6.7. İnsan Kaynaklı İklim Değişiklikleri: Kuvvetlenen Sera Etkisi ve Küresel Isınma

İNSAN KAYNAKLI İKLİM DEĞİŞİKLİKLERİ: KUVVETLENEN SERA ETKİSİ VE KÜRESEL ISINMA

Prof. Dr. Murat TÜRKEŞ
Uzm. Bahar ÖZAY

Işınımsal Zorlama Nedir?

“Normal koşullarda” yer/atmosfer sistemine giren GKDB Güneş enerjisi ile geri salınan GUDB yer ışınımı ortalama koşullarda dengededir (bkz., Çizelge 1). Güneş ışınımı ile yer ışınımı arasındaki bu dengeyi ya da enerjinin atmosferdeki ve atmosfer ile kara ve okyanus arasındaki dağılışını değiştiren herhangi bir etmen, iklimi de etkileyebilir. Yer/atmosfer sisteminin enerji dengesindeki herhangi bir değişiklik ise ışınımsal zorlama olarak adlandırılır.

Şekil 8. 1958-2022 (2022 Nisan dâhil) döneminde Mauna Loa (Hawaii) Gözlemevi’nde ölçülen aylık ortalama atmosferik CO2 birikimindeki (konsantrasyon) değişimler [4 ve 5]. CO2 gazının atmosferdeki birikimi milyon hacimde bir kısım (ppmv, kısaca ppm) olarak gösterilir. Burada gazın niceliksel değeri, 1 milyon üyeden oluşan bir kuru hava örneğine dayandırılarak açıklanır. Örneğin, CO2 birikiminin 416
ppm olması, bu sera gazının bir milyon gaz molekülü içeren kuru hava hacminde moleküle sahip olduğunu gösterir.

İnsan kaynaklı iklim değişikliğine neden olan başlıca olumsuz insan etkinlikleri ve eylemleri, hızla artmakta olan insan kaynaklı çeşitli salımların (emisyon) doğal bir sonucu olarak atmosferdeki ışınımsal olarak etkin/küresel ısınma potansiyelleri yüksek olan sera gazlarının (örneğin karbondioksit (CO2), metan (CH4), diazotmonoksit (N2O), aerosollerin ve ozon katmanında incelmeye neden olan ozon bozucu maddelerin birikimlerinin (konsantrasyon)) yanı sıra, arazi kullanımı, arazi kullanımı değişikliği ve ormansızlaşma gibi pek çok etkinlikte gözlenen sürekli ve geniş ölçekli değişiklikleri ve bozulmaları içermektedir.

Atmosferdeki Değişken Gazlar ve Aerosoller

Su buharı (H2O), CO2, N2O, CH4, çeşitli asılı parçacıklar ve ozon (O3), değişken gazların ve aerosollerin (havada asılı durabilen ve atmosfer dolaşımıyla sınırlar ötesi yer değiştirebilen çeşitli sıvı ya da katı küçük parçacıklar; örneğin sülfat aerosolü) önemli örneklerindendir (Türkeş, 2010). Atmosferdeki birikimleri değişken ve insan etkinliklerinden etkilenen CO2 (Şekil 8), N2O ve CH4 gibi önemli sera gazlarının atmosferdeki tutarları Sanayi Devrimi’nden beri artmaktadır (IPCC, 2021a; Türkeş, 2019, 2020a ve 2020b, 2021a). CO2, CH4 veN2O, hem doğal hem de antropojen (insan eylem ve etkinlikleriyle ilişkili) kaynaklara sahiptir. Bunların dışında, hidroflorokarbonlar (HFC’ler), perflorokarbonlar (PFC’ler), kloroflorokarbonlar (CFC’ler) ve bunların çeşitli türevlerini içeren insan kaynaklı yapay sera gazları/maddeleriyse, 20. yüzyıldan beri sanayi süreçleriyle üretilmekte ve atmosfere salınmaktadır.

Doğal Sera Etkisi

Şekil 9’dan anlaşılabileceği gibi, yerkürenin sıcaklık dengesinin kuruluşundaki en önemli süreç olan doğal sera etkisinin oluşumu atmosferin GKDB Güneş ışınımını geçirme, buna karşılık GUDB yer ışınımını tutma eğiliminde olmasına bağlıdır. Enerji akılarının nicelikleri dikkate alındığında, gelen Güneş ışınımının (342 W m-2) yaklaşık % 31’i (107 W m-2) yüzeyden, atmosferdeki aerosol’lerden ve bulut tepelerinden yansıyarak uzaya geri döndüğü görülür (Türkeş, 2010) (Şekil 9). Bu yüzden, yerkürenin ortalama albedosu yaklaşık % 31 ve sisteme giren Güneş ışınımı net olarak % 69’dur (235 W m-2). Gelen net Güneş ışınımının, yaklaşık üçte ikisi (168 W m-2 ) yüzey ve üçte biri (67 W m-2 ) atmosferce emilir. Güneş enerjisinin yerküre atmosfer birleşik sisteminde tutulan bu % 69’luk bölümü, küresel iklim sistemini oluşturan ana bileşenlerce (atmosfer, hidrosfer, litosfer ve biyosfer) emilir ve onların ısınmasını sağlar.

Sonuç olarak, Güneş ışınımının net girdisi (235 W/m2 ), kızılötesi yer ışınımının net çıktısı (235 W/m2) ile dengelenir (bkz., Çizelge 1). Fizik yasalarına göre sera etkisi olmasaydı yerkürenin salım sıcaklığı –18 °C olurdu. Gerçekte yeryüzünün ortalama sıcaklığı yaklaşık 15 °C’dir. Bu açıklamalar çerçevesinde, sera etkisi, atmosferdeki gazların gelen Güneş ışınımına karşı geçirgen, buna karşılık geri salınan uzun dalga boylu yer ışınımına karşı çok daha az geçirgen olması nedeniyle, yerkürenin beklenenden daha fazla ısınmasını sağlayan ve ısı dengesini düzenleyen doğal süreç olarak tanımlanabilir (Türkeş, 2021a).

Şekil 9. Sera etkisinin şematik gösterimi (Türkeş, 2010). Yerkürenin sıcaklık dengesinin kuruluşundaki en önemli süreç olan doğal sera etkisi, temel olarak, atmosferin yüksek enerjili kısa dalga boylu Güneş ışınımını geçirme, buna karşılık düşük enerjili uzun dalga boylu yer ışınımını tutma eğiliminde olması nedeniyle oluşur.

Kuvvetlenen Sera Etkisi

Çeşitli insan etkinlikleri sonucunda atmosfere salınan sera gazlarının atmosferdeki birikimlerinde gözlenen artışlar, yerküre’nin GUDB ışınım yoluyla soğuma etkinliğini zayıflatarak onu daha fazla ısıtma eğilimindeki bir pozitif ışınımsal zorlamanın oluşmasını sağlar. Yerküre/atmosfer ortak sisteminin enerji dengesine yapılan pozitif katkı, kuvvetlenen sera etkisi olarak adlandırılır (Türkeş, 2021c). Bu ise, yerküre atmosferindeki doğal sera gazları (su buharı, CO2, CH4, N2O ve O3) yardımıyla yüz milyonlarca yıldan beri çalışmakta olan doğal sera etkisinin kuvvetlenmesi ve küresel ısınmanın hızlanması anlamına gelmektedir (Türkeş, 2019 ve 2020a). Bu kapsamda, küresel ısınma, Sanayi Devrimi’nden beri, özellikle fosil yakıtların yakılması, ormansızlaşma, tarımsal etkinlikler ve sanayi süreçleri gibi çeşitli insan etkinlikleri sonucunda atmosfere salınan sera gazlarının atmosferdeki birikimlerindeki hızlı artışa bağlı olarak, şehirleşmenin de katkısıyla doğal sera etkisinin kuvvetlenmesi sonucunda, yeryüzünde ve atmosferin alt katmanlarında saptanan sıcaklık artışı şeklinde tanımlanabilir (Türkeş, 2021a ve 2021c).

Padlet ile yapıldı

6. ÇEVRE EĞİTİMİ ve İKLİM DEĞİŞİKLİĞİ

6.1. Atmosfer, Hava, İklim ve İklim Değişikliği İlişkisi

6.2. Türkiye İklimi ve Kurak Bölgeler

6.3. İklim ve Çevre Üzerindeki Etkiler

6.4. İklim Sisteminin Bileşenleri

6.5. Güneş Radyasyonu ve Küresel Enerji Dengesi

6.6. Doğal İklim Değişiklikleri: Levha Hareketleri ve Milankoviç Döngüleri

6.7. İnsan Kaynaklı İklim Değişiklikleri: Kuvvetlenen Sera Etkisi ve Küresel Isınma

6.8. İnsan Kaynaklı İklim Değişiklikleri: Fosil Yakıtların Yakılması ve Ormanlaştırma Bağlamında Küresel Isınma Sorunsalı

6.9. Aşırı Hava ve İklim Olayları: Sıcak Hava Dalgaları, Şiddetli Yağışlar ve Kuraklıklar

6.10. İklim Diplomasisi, Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi ve Kyoto Protokolü

6.11. BMİDÇS Paris Antlaşması ve Sonrası

6.12. İklim Değişikliği ile Mücadele Politikaları

6.13. İklim Değişikliğinden Etkilenebilirlik ve Uyum

6.14. İklim Değişikliği ve Enerji Verimliliği

6.15. İklim Değişikliği ve Kentler

6.16. İklim Değişikliği ve Yeşil Çatılar

6.17. İklim Değişikliği ve Tarıma Etkisi

6.18. Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları ve İklim Değişikliği

6.19. Hava, Su, Toprak Kirliliği ve Çevre Kirliliğinin Kontrolü

6.20. Atık Yönetimi ve Sıfır Atık

Görüş, öneri ve eleştirileriniz bizim için bir gelişme fırsatıdır. Lütfen yorumlarınızı yazınız...

Başa dön tuşu