1. téma Tudomány, éghajlat és társadalom; SVT a középiskolában
Téma összefoglaló alul.
Egy új tudomány, a klímatudomány
Az éghajlat-tudomány két évszázaddal ezelőtt született Joseph Fourier-vel (1768-1830). Kíváncsi a Föld egyensúlyára. Mi határozza meg átlagos felületi hőmérsékletét? Úgy képzeli, hogy a légkör alapvető szerepet játszik ebben az egyensúlyban. Grenoble-ban végzett kísérleteket a hő diffúziójával, amelyek lehetővé tették számára, hogy trigonometrikus sorokon keresztül modellezze a hőmérséklet alakulását. Ezek a munkák - amelyeket egy olyan dolgozatban állított össze, amelyet 1811-ben az Académie des sciences számára bemutatott - amelyek jelentősen javították a jelenségek matematikai modellezését, hozzájárulnak a termodinamika alapjaihoz.
Valószínűleg az elsők között állt elő egy elmélettel 1824-ben, miszerint a Föld légkörében lévő gázok megemelik a hőmérsékletet a felszínén - ez az üvegházhatás korai vázlata. Melegen végzett munkája arra késztette, hogy tanulmányozza a bolygók energiamérlegét: számos forrásból sugárzás formájában kapják az energiát - ami megnöveli a hőmérsékletüket -, de az infravörös sugárzás révén is elveszíti (ezt "sötét hőnek" nevezte). különösen mivel a hőmérséklet magas - ami hajlamos arra, hogy csökkentsék. Ezért az egyensúly elérte, és a légkör elősegíti a magasabb hőmérsékleteket azáltal, hogy korlátozza a hőveszteséget.
Utána az üvegházhatás ezen gondolatát a 19. század folyamán folytatják.
A 20. század elején Svante Arrhenius (1859-1927) úttörő szerepet játszott a légköri szén-dioxid-növekedés éghajlatra és üvegházhatásra gyakorolt hatásának tanulmányozásában. Azt javasolja, hogy ez a gáz bizonyos mértékben képes elnyelni a föld által kibocsátott infravörös sugarakat. Ez a gáz megvédi a Földet a légkör hiányában túl alacsony hőmérsékletektől.
A tudóstól a politikáig
A kutatás a 20. században haladt és 1979-ben alapvető eredményhez vezetett: az Egyesült Államok Tudományos Akadémiája közzétette a Charney jelentést. Ez a jelentés elmagyarázza, hogy a Föld termodinamikai egyensúlya rendkívül érzékeny a légkörben lévő CO2 mennyiségére. Az égés során kibocsátott gáz teljes mennyiségének becslésével kiszámolható a hőmérséklet jelentős növekedése, összhangban a növekedéssel és az üzemanyag-fogyasztással. A jövő ezen előrejelzése ma megerősítést nyer.
Ugyanakkor a Föld űrmegfigyelése lehetséges a számítógépekkel felszerelt műholdaknak köszönhetően, amelyek hosszú időn keresztül képesek adatokat gyűjteni. A 20. század végén lehetővé válik a Föld globális éghajlatáról beszélni anélkül, hogy elfogadnánk azt a regionális, mérsékelt éghajlatú, trópusi éghajlatot, amelyről a 20. században beszéltünk.
A 21. századba lépünk, a holland klimatológus, Paul Crutzen (1995-ben a kémia Nobel-díja) javasolja ennek az új korszaknak, az Antropocénnek nevet adni: egy olyan korszakot, amikor az emberek globális hatást gyakorolnak bolygónkra. Az éghajlat-tudománynak továbbra is nagyon gyorsan kell haladnia, összpontosítva múltjára és mutatóira:
- használja az antarktiszi jégbe szorult fosszilis légbuborékokat
- használja a műholdak által vett aktuális éghajlati adatokat
- modellezéssel vetítse előre a jövő éghajlatát.