Dünya üzerindeki sera etkisi, muhtemelen bir seranın atmosferine benzediği için ilk olarak adlandırılan belirli koşulların bir kombinasyonudur. İkisi karşılaştırıldığında anlamak daha kolay olsa da, tam olarak aynı prensip değildir.
Sera Etkisi, 1824 yılında, ısı transferinin özellikleri ile çalışan Fransız bir matematikçi ve fizikçi olan Joseph Fourier tarafından tanımlandı. 1858’de İngiliz fizikçi John Tyndall tarafından daha fazla incelenmiştir.
Su buharı, karbondioksit, azot oksit ve metan gibi gazlar güneşten gelen enerjiyi hapseder ve Dünya’yı bir serayı ısıttığımız kadar ısıtırlar. Atmosferdeki bu gazlar olmasaydı, Dünya çok daha soğuk olurdu.
Sera etkisine ana katkıda bulunanlar, yaklaşık %30-70’ini oluşturan su buharı, %10-25’i karbondioksit, %4-10’u metan ve %3-7’si ozondur.
Güneş ışığı dünyaya ulaştığında, enerjinin çoğu su, toprak ve biyosferin geri kalanı tarafından emilir, ancak bir kısmı atmosferde kalır ve ısıya neden olur.
Dünyanın ısınmasından farklı olarak, bir serada, güneşten gelen ışık, ısının yalıtım yoluyla kaçmasını engelleyen cam veya polikarbonattan girer. Dünya ve seralar, sistemden ayrılan termal enerjinin oranını sınırlamaları bakımından benzerdir, ancak ısının muhafaza edilme yönteminde farklılık gösterirler.
Sera, plastik, polikarbonat veya cam panellerin kullanılmasıyla iç ısının yapı içinde geri kaybolmasını önler. Atmosferdeki gazlar dışarı çıkan enerjiyi emdiği ve onu tekrar dünyaya geri döndürdüğü için dünya ısıtılır.
Serada sıcak hava kapalı kalır, ancak yeryüzünde sıcak hava yükselir ve daha soğuk hava ile birleşir.
Son yıllarda insanların yeryüzüne etkisi ve sera etkisine katkıları kapsamlı bir şekilde değerlendirilmektedir. Karbon emisyonları, insan faaliyetlerinde sorun olarak görülen en büyük faktördür. Bu, fosil yakıtların yakılması ve araç emisyonları nedeniyle özellikle büyük bir endişe kaynağı olmuştur.
CO2 verileri uzun yıllardır buz çekirdeği verilerinden kaydedilmiştir ve yüzyıllar boyunca dalgalanmaktadır, ancak en son çalışmalar 1960’da 313 ppm’den 2010’da 389 ppm’ye yükseldiğini göstermiştir.
Sera etkisi, yaşamın Dünya’da hayatta kalmasını sağlayan doğal bir olgudur. Etki, atmosferdeki sera gazları tarafından korunur. Bu gazların konsantrasyonu gezegenin sıcaklığını düzenler. Son zamanlarda, küresel ısınmanın olağandışı artışı, birçok bilim insanının, insanlığın etkisinin sera etkisini etkilediği konusunda spekülasyon yapmasına neden oldu.
Sera gazları, Kyoto Anlaşması’ndan çok önce haberlerde favori bir konu olmuştur. 1824’te bu gazların gezegenin üst atmosferinde aslında bir sera etkisi yarattığı keşfedildi. Bir sera etkisi, gezegenin ısısını bulutların örtüsü içinde hapseder ve böylece uzaya kaçabilecek ısı miktarını azaltır. Bu kulağa hoş gelmiyor – kapana kısılmış bir şey serbest bırakılamıyor gibi geliyor.
Yaygın olarak kabul edilen fikir, sera etkisinin basitçe kötü bir şey olduğudur. Bunun doğru olup olmadığına karar vermemize yardımcı olmaları için yalnızca gezegensel komşularımıza bakmamız gerekiyor. Venüs gezegeni, kontrol dışı bir sera etkisinin kurbanıdır. İnanılmaz derecede kalın karbon dioksit bulutlarıyla boğulmuş, dolayısıyla güneşten yayılan yakıcı ısının neredeyse tamamı o cehennemi atmosferde kilitli kalacak. Yelpazenin diğer ucunda, Ay Titan’ın neredeyse hiç sera etkisi yoktur – neredeyse tüm ısısını uzaya kaybeder. Dünya gibi, atmosferi de çoğunlukla nitrojendir, ancak Dünya’nın aksine nitrojenin çoğu tamamen donmuştur! Havanın kendisi dondu… bu delicesine soğuk!
Dünya’nın iklimi, bildiğimiz şekliyle yaşamı desteklemek için doğru miktarda sera etkisine sahip görünüyor. Sera etkisi, Dünya’nın ortalama sıcaklığına yaklaşık 60oF ekler. Yani, aslında, etki iyi bir şey ama son zamanlarda daha sıcak bir davranışa dönüşüyor gibi görünüyor. 1970’lerden bu yana, hepimizin bu eğilimi değiştirmeye nasıl yardımcı olabileceğimiz hakkında çok şey konuşuldu. Ne yapılabileceğini bilmek için öncelikle sera etkisine neyin katkıda bulunduğunu anlamamız gerekir.
Gezegenimizin uzak başlangıçlarında, volkanlar atmosferi sera gazlarıyla doldurdu, ancak oksijene dayalı bitki yaşamı gezegen üzerinde istikrarsız bir şekilde ele geçirildiğinde, sera gazlarının dengesi, özellikle karbondioksitin emilmesi yoluyla kökten değişmeye başladı. Çağlar boyunca atmosfer, bugün bildiğimiz hava haline geldi. Günümüzde, sera etkisi çoğunlukla atmosferdeki dört gazdan kaynaklanmaktadır: su buharı, karbondioksit, metan ve ozon. Ara sıra meydana gelen volkanik yükselmelerin yanı sıra, sera etkisi genellikle zamanla yavaş yavaş değişen hassas bir dengedir.
Bu süreç, insanlığın endüstriyel çağının başlangıcına kadar (yaklaşık 200 yıl önce) büyük ölçüde etkilenmedi. Küresel ısınmayı insanlık yaratmamış olsa da, insanlığın bu süreci daha da kötüleştirmeye katkıda bulunduğu kolayca görülmektedir. Sistem (Dünya’nın iklimi) yeniden dengelenmedikçe, ısınma eğilimi devam edecek, ancak kimse bunun ne kadar devam edeceğini, durup durmayacağını veya bir buzul çağına dönüşeceğini kesin olarak bilmiyor.
İnsan faaliyetleri iklim sistemini kesinlikle etkilemiştir, ancak ne ölçüde olduğundan kimse tam olarak emin olamaz. Bazıları kaçınılmazdır: karbondioksiti dışarı veririz, su içeriz ve evet, hatta biraz metan bile veririz. Temel sorun, medeniyetimizde yaptığımız seçimlerle, özellikle de fosil yakıtların yakılmasından kaynaklanan karbondioksit oluşumuyla ilgilidir. Diğer eylemler de sera gazı dengesini değiştiriyor: ozon tabakasını incelten aerosoller, karbondioksitin yeniden yakalanmasını azaltan yaygın ormansızlaşma, su havzalarını tüketen tarımsal talepler, metan üreten atık ürünler (çoğu ineklerden!) ve ekosistemleri tahrip eden ve suyu değiştiren arazi kullanım faaliyetleri buhar döngüleri.
Artık rastgele sapmalar olarak görmezden gelinmesi kolay olmayan şaşırtıcı çevresel değişiklikler meydana geldi: değişen hava düzenleri, uzun süreli kuraklıklar, öngörülemeyen seller, buzulların erimesi ve yükselen deniz seviyeleri. Birçok ülke, insanlığın çevre üzerindeki etkisini dengelemek için harekete geçmeye başladı. Daha fazla eylem, umarız istenmeyen seracılık eğilimini azaltır veya hatta tersine çevirmeye başlar, ancak bunun gerçekleşmesi için yeni bir çevre bilinci paradigmasının geliştirilmesi gerekecektir.