Sanayi devriminden beri, özellikle fosil yakıtların yakılması, ormansızlaşma ve sanayi süreçleri gibi çeşitli insan etkinlikleri ile atmosfere salınan sera gazlarının atmosferdeki birikimlerindeki hızlı artışa bağlı olarak, şehirleşmenin de katkısıyla doğal sera etkisinin kuvvetlenmesi sonucunda, yeryüzündeki ve atmosferin alt bölümlerindeki (alt troposfer) sıcaklık artışına “KÜRESEL ISINMA” adı verilmektedir.
Diğer bir tanımlamayla; insanların çeşitli aktiviteleri sonucunda meydana gelen "sera gazları" olarak nitelenen (karbon dioksit, di azot monoksit, metan, su buharı, kloroflorokarbon) gibi gazların miktarlarının artması sonucunda yeryüzüne yakın atmosfer tabakaları ve katı, yeryüzü sıcaklığının yapay olarak artması "KÜRESEL ISINMA" olarak adlandırılmaktadır
İklim sisteminde vazgeçilmez bir yere sahip olan sera gazları, güneş ve yer radyasyonunu tutarak, atmosferin ısınmasında başlıca etkendirler. Sera gazlarının bulunmaması durumunda yeryüzünün sıcaklığının bugüne göre 30oC daha soğuk olacağı hesaplanmıştır. Son yıllarda atmosferde çeşitli insan aktivitelerinden kaynaklanan nedenlerle karbondioksit, metan, ozon ve di azot monoksit gibi gazlardan oluşan sera gazları, yeryüzü sıcaklığında belirgin artmalara sebep oluyor. Sera etkisinin artması, troposferin ısınmasında, stratosferin de soğuması nda en önemli etken olarak gösteriliyor.
1961-1990 dönemi ortalamalarından farklara göre hesaplanan küresel yıllık ortalama yüzey sıcaklığı anomalilerinin 1860-2004 dönemindeki değişimleri Yerküre’nin 4.6 milyar yıllık çok uzun jeolojik tarihi boyunca iklim sisteminde milyonlarca yıldan on yıllara kadar tüm zaman ölçeklerinde doğal etmenler ve süreçlerle birçok değişiklik olmuştur. Jeolojik devirlerdeki iklim değişiklikleri, özellikle buzul hareketleri ve deniz seviyesindeki değişimler yoluyla yalnız dünya coğrafyasını değiştirmekle kalmamış, ekolojik sistemlerde de kalıcı değişiklikler oluşturmuştur. Öte yandan, sanayi devriminden beri, iklimdeki doğal değişebilirliğe ek olarak, ilk kez insan etkinliklerinin de iklimi etkilediği yeni bir döneme girildi. Bu yüzden, günümüzde iklim değişikliği, sera gazı birikimlerini arttıran insan etkinlikleri dikkate alınarak da tanımlanabiliyor
Küresel Isınma
Küresel ısınmaya yol açan sera gazlarının artmasına; temel olarak, fosil yakıtların yakılması (enerji ve çevrim), sanayi (enerji ilişkili; kimyasal süreçler ve çimento üretimi, vb. enerji dışı), ulaştırma, arazi kullanımı değişikliği, katı atık yönetimi ve tarımsal (enerji ilişkili; anız yakma, çeltik üretimi, hayvancılık ve gübreleme vb. enerji dışı) etkinliklerden kaynaklanan durumlar katkı sağlamaktadır.
Atmosfere salınan insan kaynaklı sera gazı salımları nedeniyle, küresel karbon dengesi denk kapanmamaktadır. Küresel karbon döngüsünün normal akışlarına ek olarak, esas olarak arazi kullanımı değişiklikleri ve ormansızlaştırma yoluyla 1.6 milyar ton (MMt) ve fosil yakıt yanmasından 6.3 MMt olmak üzere her yıl toplam 7.9 MMt karbon (C) atmosfere salınır (IPCC, 2002). Küresel karbon döngüsünün iki büyük ana bileşenini oluşturan karasal ekosistemler (ormanları da içeren tüm bitki örtüsü ve topraklar) ve okyanuslar, toplam tutarın karasal ekosistemlerin ve okyanusların tuttuğu ya da uzaklaştırdığı karbon tutarı atmosfere salınan toplam tutardan çıkarıldığında, her yıl insan kaynaklı net 3.3 MMtC’nin atmosferde kaldığı bulunur.
Bu yüzden, iklim değişikliğini önleyebilmenin odak noktasını, atmosfere salınan sera gazı salımlarını sınırlandırma ve/ya da azaltmanın yanı sıra, her yıl atmosferde kalan yaklaşık 3.3 MtC’lik fazla karbonun yutaklar aracılığıyla atmosferden uzaklaştırılması ve haznelerde biriktirilmesi çabaları oluşturur
Küresel İklimde Gözlenen Değişiklikler
Temel olarak insan etkinlikleri sonucunda atmosferin bileşiminde ortaya çıkan önemli değişiklikler sonucunda, küresel yüzey sıcaklıklarında 19. yüzyılın sonlarında başlayan ısınma, 1980’li yıllarla birlikte daha da belirginleşerek, hemen her yıl bir önceki yıla göre daha sıcak olmak üzere, küresel sıcaklık rekorları kırdı. Yerküre ikliminde gözlenen ve bazılarının insan etkinlikleriyle bağlantılı olduğu kabul edilen küresel ve bölgesel ölçekteki önemli değişiklikler şöyle özetlenebilir: Küresel ortalama yüzey sıcaklığı, 20. yüzyılın başından günümüze değin yaklaşık olarak 0.8 C° arttı. Küresel olarak, 1990’lı yıllar 1860 yılından sonraki aletli gözlem kayıtlarındaki en sıcak on yıl; 1998 ise, +0.58 C°’lik anomali ile en sıcak yıl oldu. İkinci en yüksek sıcaklık rekoru, +0.47 C° ile 2002 ve 2003 yıllarına aittir. Benzer ısınma eğilimleri ve yüksek sıcaklık rekorları, kuzey ve güney yarım kürelerin yıllık ortalama sıcaklıklarında da gözlenmektedir. Yeni gözlem sonuçlarına göre, 2004 yılı, küresel olarak en sıcak dördüncü yıl olurken, kuzey yarım kürenin en sıcak yılı olan 1998’den sonraki en sıcak ikinci yıl oldu.
Gece en düşük hava sıcaklıklarında yaklaşık her on yılda 0.2 C° olarak gerçekleşen artış, gündüz en yüksek hava sıcaklıklarındaki artışın yaklaşık iki katıdır. 20. yüzyılda sıcaklıklarda gözlenen bu ısınma, geçen 1,000 yılın herhangi bir dönemindeki artıştan daha büyüktür. Atmosferin en alt 8 kilometrelik bölümündeki hava sıcaklıkları da, geçen 40 yıllık dönemde belirgin bir artış eğilimi göstermektedir. Öte yandan, 20. yüzyılda, orta enlem ve kutupsal kar örtüsü, kutupsal kara ve deniz buzları ile orta enlemlerin dağ buzulları azalırken, küresel ortalama deniz seviyesi, yaklaşık 0.1-0.2 m arasında yükseldi ve okyanusların ısı içerikleri arttı. Yağışlar kuzey yarımkürenin orta ve yüksek enlem bölgelerinde her on yılda yaklaşık % 0.5 ile % 1 arasında artarken, subtropikal karaların (Akdeniz Havzası’nı da içerir) önemli bir bölümünde her on yılda yaklaşık % 3 azaldı. Sera gazlarının atmosferik birikimleri ve onların ışınımsal zorlaması, insan etkinliklerinin bir sonucu olarak artmaya devam etti.
