Dünya, üzerine düşen güneş ışınlarından çok, dünyadan yansıyan güneş ışınlarıyla ısınır. Bu yansıyan ışınlar başta karbondioksit, metan ve su buharı olmak üzere atmosferde bulunan gazlar tarafından tutulur, böylece dünya ısınır. Işınların bu gazlar tarafından tutulmasına sera etkisi denir. Atmosferde bu gazların miktarının artması Yerküre’de ısınmayı büyük oranda artırır.
Özellikle sanayi devriminin başlangıcından itibaren sera gazlarının atmosferdeki konsantrasyonlarında sürekli bir artış meydana gelmiştir. İnsan faaliyetleri sonucunda meydana gelen bu artış, iklim sisteminin doğal dengesinin giderek bozulmasına neden olmaktadır. Modern insanoğlu aktiviteleri, fosil yakıtların kullanımı, ormanların yok oluşu, tarım alanlarının bozulması, büyük miktarda karbondioksit ve diğer sera gazlarının atmosfere salınmasına sebep olmaktadır. Bunun sonucunda dünya, güneşin altına park edilmiş bir arabanın içi gibi ısınmaktadır. Sera etkisi dünya yüzeyinin ortalama sıcaklığını değiştireceği için uzun vadece iklimlerde değişimler, buzulların erimesi, mevsimlerin kayması, yağış rejimlerinin değişmesi ve tarım alanlarının verimsizleşmesi gibi çok ciddi sorunlara neden olabilecektir.
Kömür, doğal gaz ve fuel gibi fosil yakıtlar, yüksek basınç altında oluşmuş ve karbondioksit içeriği bakımından çok zengin organik maddelerdir. Bu yakıtların kullanımı sonucunda açığa çıkan CO2 gazı, atmosfere karışmaktadır. Normalde karbon döngüsünün bir parçası olan bu olay, fosil yakıtların kullanımının artması ile atmosferdeki CO2 miktarının normalden yüksek seviyelere çıkmasına neden olmaktadır.
Havanın başlıca iki bileşeni olan oksijen ve azot gazları, güneşin gözle görülebilen dalga boylu ışınlarını yansıtır ve morötesi ışımaların bir kısmını da absorblar (soğurur). Dünya yüzeyine ulaşabilen güneş ışınları, yeryüzü tarafından soğurularak ısıya dönüştürülür.
Bu ısı, yeryüzündeki atomların titreşimine ve kızılötesi ışıma yapmalarına neden olur. Kızılötesi ışımalar, oksijen veya azot gazı tarafından soğurulmaz. Ancak havada bulunan CO2 ve CFC (kloroflorokarbon) gazları, kızılötesi ışımaların bir kısmını soğurarak, atmosferden dışarı çıkmalarını engeller. Bu soğurma olayı, atmosferin ısınmasına yol açar. Bunun sonucunda dünya ısınır. Bu etkiye, “sera etkisi” adı verilir. Sera etkisi, dünya yüzeyinin ortalama sıcaklığını değiştireceği için uzun vadede iklimlerde değişiklikler, buzulların erimesi, mevsimlerin kayması ve tarım alanlarının verimsizleşmesi gibi çok ciddi sorunlara neden olabilir. Uzun dönemde, yeryüzünün, güneşten aldığı enerji kadar enerjiyi uzaya vermesi gerekir.
Atmosferde kısa dalgalı güneş radyasyonunu geçirme buna karşılık yerden atmosfere yayılan uzun dalgalı radyasyonu tutabilme özelliklerine sahip gazlara da sera gazı denir. Sera gazları; karbondioksit, su buharı, nitrojenoksit, metan, ozon ve halokarbonlardır (Kloroflorokarbon). Sera gazlarının miktarının normallerin çok üzerine çıkması ve artmaya devam etmesi, dünyanın dengelerini günden güne bozmakta ve insanlığın geleceğini tehdit eden sonuçlar ortaya çıkarmaktadır.
Endüstri devriminin başlamasından, özellikle 2. Dünya Savaşından sonra, insan aktivitesi sera gazlarının miktarını her geçen yıl arttırarak günümüzde tehlikeli oranlara ulaştırmıştır. Sera gazlarının en önemlisi karbondioksit gazıdır. Karbondioksit düzeyi, l9.Yüzyıl değerlerinin %25’i oranında artmıştır. ġu anda tahminen 5-6 milyar tonu aşan karbondioksit her yıl atmosfere yayılmaktadır. Gelecek yüzyıl karbondioksit oranının ikiye katlanacağı ve bunun sonucunda ortalama sıcaklıkların 1,5°C ile 4,5°C artacağı düşünülmektedir. Bu ısınma ile, dünya iklim sisteminde köklü değişimler olacağı, dünyanın bazı bölgelerinde kasırgalar, seller ve taşkınlar gibi hava olaylarının şiddeti ve sıklığı artarken, bazı bölgelerde de uzun süreli, şiddetli kuraklıklar ve çölleşme olayları etkili olabileceği düşünülmektedir. Sıcaklık artışının kışları, yazlara göre birkaç derece fazla olması beklenmektedir.
Küresel ısınma ve iklim değişimi birbirini tetiklemektedir. Buna bağlı olarak meydana gelebilecek etkiler şunlardır:
- Buzulların erimesi
- Deniz suyu seviyesinin yükselmesi
- Seller, su taşkınları
- Kıyı kesimlerde toprak kaybı
- Temiz su kaynaklarının denize karışması ve su sorunu
- Yüksek sıcaklık artışıyla görülen aşırı buharlaşma ve kuraklık
- Yangınlar
- Göl ve ırmak sularında azalma
- Bu değişimlere dayanamayan bitki ve hayvan türlerinin yok olması ve salgın hastalıkların gelişmesi
- Oluşacak göç dalgasıyla yerel ve evrensel ölçekte taşıma kapasitesinin aşılması ve bunun sonucunda sorunların yaygınlaşması
