Efecto invernadero

[15]​ Sin embargo, las actividades humanas, principalmente la quema de combustibles fósiles y la deforestación,[16]​ han intensificado el fenómeno natural, causando un calentamiento global.

Cada GEI tiene una influencia térmica (forzamiento radiativo) distinta sobre el sistema climático mundial por sus diferentes propiedades radioactivas y períodos de permanencia en la atmósfera.

Tales influencias se homogeneizan en una métrica común tomando como base el forzamiento radiativo por CO2 (emisiones de CO2-equivalente).

Los halocarbonos prácticamente no existían en la época preindustrial y las concentraciones actuales se deben a la actividad humana.

Todo ello supone unas 2/3 partes del total y corresponde a las emisiones motivadas por el uso de la energía.

[66]​[67]​ Se le suele atribuir la idea de que la Tierra se mantenía templada porque la atmósfera actúa como el cristal de un invernadero, dejando pasar los rayos solares pero reteniendo la radiación térmica emitida por la superficie.

[68]​[69]​[73]​ En 1856, la climatóloga estadounidense Eunice Newton Foote presentó en la AAAS el resultado de sus experimentos con cilindros calentados al sol rellenos con diferentes gases.

[82]​[83]​ Arrhenius publicó en 1903 Lehrbuch der Kosmischen Physik (Tratado de física del cosmos).

Cuanto mayor es el poder de absorción del aire para los rayos de calor emitidos desde el suelo, mayor será la altitud de dicha capa, pero cuanto más elevada esté la capa, menor será su temperatura relativa a la de la superficie; y como la radiación desde dicha capa hacia el espacio es menor cuanto más baja es su temperatura, se deduce que la superficie será más caliente cuanto más elevada esté la capa radiante."

En las décadas siguientes, las teoría de Arrhenius fue descargada por las siguientes razones: En 1931, el físico estadounidense Edward Olson Hulburt rehízo los cálculos de Arrhenius[96]​ y rescató la teoría del papel jugado por el CO2 en las eras glaciares.

En lo que resta de siglo, según el IPCC, la temperatura media mundial aumentará en 2-3 °C.

Algunas de las consecuencias recopiladas por el IPCC son las siguientes:[112]​ El IPCC, entidad fundada para evaluar los riesgos de los cambios climáticos inducidos por los seres humanos, atribuye la mayor parte del calentamiento reciente a las actividades humanas.

El físico atmosférico Richard Lindzen y otros escépticos se oponen a aspectos parciales de la teoría.

Es decir: las nubes enfrían la superficie reflejando la luz del Sol de nuevo al espacio.

Los registros del Polo Sur muestran un crecimiento similar al ser el CO2 un gas que se mezcla de manera homogénea en la atmósfera.

El objetivo es asesorar a los gobiernos sobre los problemas climáticos y recopilar las investigaciones científicas conocidas en unos informes periódicos de evaluación.

En este sentido la primera adición al tratado fue el Protocolo de Kioto que se aprobó en 1997.

Los compromisos adquiridos son los siguientes: Estados Unidos (–7 %), Federación de Rusia (0 %), Japón (–6 %), Canadá (–6 %), Australia (+8 %), Ucrania (0 %), Polonia (–6 %), Bulgaria (–8 %), Croacia (–5 %), Eslovaquia (–8 %), Eslovenia (–8 %), Estonia (–8 %), Hungría (–6 %), Islandia (+10 %), Letonia (–8 %), Liechtenstein (–8 %), Lituania (–8 %), Mónaco (–8 %), Noruega (+1 %), Nueva Zelanda (0 %), República Checa (–8 %), Rumania (–8 %) y Suiza (–8 %).

Se acordó de la siguiente manera: Alemania (–21 %), Austria (–13 %), Bélgica (–7,5 %), Dinamarca (–21 %), Italia (–6,5 %), Luxemburgo (–28 %), Países Bajos (–6 %), Reino Unido (–12,5 %), Finlandia (0,0 %), Francia (0,0 %), España (+15 %), Grecia (+25 %), Irlanda (+13 %), Portugal (+27 %) y Suecia (+4 %).

[121]​ Los países en vías de desarrollo (los que no están incluidos en el anexo I del Protocolo), entre los que se encuentran China y la India, no están sujetos a restricciones de emisiones GEI.

[116]​ En virtud de ello China y la India que han ratificado el Protocolo de Kioto no se incluyen en el anexo I y no están obligadas a reducir sus emisiones.

En enero de 2007 eran 132 los países que habían presentado su inventario nacional inicial correspondiente al año 1994.

Y se nos está acabando el tiempo para revertir esta tendencia... durante demasiados años, la humanidad se ha demorado para responder o incluso reconocer la magnitud de la amenaza del clima... los países desarrollados que han causado tanto daño en nuestro clima durante el último siglo tienen la responsabilidad de ser líderes...

La delegación india propuso un tratado no vinculante que siguiera el modelo de la Organización Mundial del Comercio donde cada país declarará sus emisiones.

La verificación se limitaba a un sistema «internacional de análisis y consultas» por definir.

Sobre cuando las emisiones deberán alcanzar su máximo solo se dice que «lo antes posible» y no establecen objetivos para 2050.

[130]​ Este acuerdo no fue aceptado por unanimidad en la Convención pues lo rechazaron algunos países como Cuba, Bolivia y Nicaragua.

y China que actualmente no están sujetos a limitaciones de emisiones.

[132]​ El acuerdo reconoce la gravedad del calentamiento global y pide limitar el calentamiento a dos grados centígrados mencionando que una futura negociación podría limitarlo a 1,5 grados según solicitaban los pequeños estados isleños del Pacífico.

Igualmente Leshoto, representando al grupo de los países menos desarrollados, entendía que se había hecho un buen trabajo en equilibrar el documento y creía que era una buena base para seguir trabajando.

Esquema del efecto invernadero mostrando los flujos de energía entre el espacio, la atmósfera y superficie de la Tierra. En esta gráfica la radiación absorbida es igual a la emitida, por lo que la Tierra no se calienta ni se enfría. La habilidad de la atmósfera para capturar y reciclar la energía emitida desde la superficie terrestre es el fenómeno que caracteriza al efecto invernadero.
Esquema del balance anual de energía del planeta Tierra desarrollado por Trenberth, Fasullo y Kiehl de la NCAR en 2008. [ 22 ] ​ Se basa en datos del periodo de marzo de 2000 a mayo de 2004 y es una actualización de su trabajo publicado en 1997. [ 23 ] ​ La superficie de la Tierra recibe 161 W/m² de radiación solar y 333 W/m² de radiación infrarroja emitida por los gases de efecto invernadero de la atmósfera, haciendo un total de 494 W/m². La superficie de la Tierra emite un total de 493 W/m² entre radiación térmica , calor latente y calor sensible (396+80+17), supone una absorción neta de calor de 0,9 W/m², que en el presente está provocando el calentamiento de la Tierra. Diferentes mediciones de las últimas dos décadas indican que la Tierra está absorbiendo entre 0,5 y 1 W/m² más que lo que emite al espacio (ver texto)
Desequilibrio radiativo provocado por el efecto invernadero amplificado consecuencia de las emisiones industriales [ 45 ] ​
Ilustración del modelo simplificado de calentamiento global por el aumento de la concentración de CO2 de 280 a 400 ppm. El cuadro de la izquierda muestra la radiación no absorbida de la luz solar que incide sobre la superficie, que luego vuelve a irradiar en el infrarrojo (IR). Se produce una fuerte absorción de IR debido a los gases de efecto invernadero que la atmósfera calentada irradia de capa a capa (representada por líneas horizontales). Cuando la atmósfera se vuelve tan delgada que hay menos de un recorrido libre medio al espacio exterior para el IR, la absorción cesa (capa etiquetada 255 K, 280 ppm). En este nivel, la temperatura es de 255 K (-18ºC) y hay un equilibrio entre la energía irradiada desde la Tierra y la recibida del Sol. Al agregar CO2 a la atmósfera, se reduce el valor del recorrido libre medio hasta el espacio exterior y la emisión de radiación tiene lugar a una mayor altitud (línea discontinua etiquetada 255 K 400 ppm). El cuadro de la derecha muestra la temperatura (eje x) en función de la altitud. La temperatura en la estratosfera es casi constante, pero varía linealmente a una altitud más baja con una pendiente fija (gradiente térmico). El aumento de la altitud a la que se emite la radiación al espacio desplaza el gradiente térmico a la línea discontinua a la derecha, lo que aumenta la temperatura de la superficie de la Tierra. [ 49 ] ​
Incrementos en la atmósfera de los cinco gases responsables del 97 % del efecto invernadero antropogénico en el periodo 1976-2003.
Forzamiento radiativo entre 1750 y 2005 según estimaciones del IPCC.
La denominada curva Keeling muestra el continuo crecimiento de CO 2 en la atmósfera desde 1958. Recoge las mediciones de Keeling en el observatorio del volcán Mauna Loa . Estas mediciones fueron la primera evidencia significativa del rápido aumento de CO 2 en la atmósfera y atrajo la atención mundial sobre el impacto de las emisiones de los gases invernaderos. [ 61 ] ​
John Tyndall en 1885.
Montaje experimental de John Tyndall para medir la absorción infrarroja de diferentes gases atmosféricos. Tyndall, John, 1861 [ 78 ] ​
En la Tierra a partir del año 1950 se dispararon las emisiones debidas a la combustión de combustibles fósiles, tanto las de petróleo como las de carbón y gas natural.
Concentración de CO 2 atmosférico medido en el observatorio de Mauna Loa : Curva de Keeling .