İklim değişkenliği ve değişiklikleri

İklim sistemi, içsel ve insani etkiler, Güneş'in periyodik aktiviteleri ve sera gazları, vb. nedenlerden etkilenmektedir. Atmosferdeki sera gazlarının oranı, 1750’li yıllarda başlayan Sanayi Devrimi sonrasında artmaya başlamıştır.

Atmosferdeki CO2 (Karbon dioksit), CH4 (Metan), N2O (Nitröz oksit) gibi sera gazları ile atmosferdeki ısının çıkamamasıdır. Bu yüzden ısı enerjisi, madde partiküllerinden ya çok fazla kalıp ısının artışına neden olur; ya maddeden çabuk ayrılıp ısı kaybına neden olur; ya da periyotlu olarak değişir. Bu da Dünya, Mars, Venüs ya da söz konusu herhangi bir gezegenin iklimindeki sürekli değişimlere yol açar. Günümüzde örnek olarak, kışın havaların fazla sıcak ve nemli olması ya da yazın yüksek sıcakların geç gelmesi olabilir.

Küresel ısınma kimyasal etkilidir. Canlıların solunum ve boşaltım yaptıktan ve çeşitli aktivitelerinden sonra çıkan sera gazları ile gerçekleşir. İnsanların yaptığı fabrika gibi çeşitli etkenler de kirlenmeye neden olur.

Küresel Isınma, atmosferdeki ısının orada kalmasını sağlayarak iklimlerin normalin üzerinde sıcak olmasını sağlar. Bu sayede örneğin kış mevsimi her zamankinden sıcak olabilir ya da yaz mevsimi çok sıcak olabilir. Ayrıca buzulların sıcaklık nedeniyle erimesi, Dünya'nın büyük bir kısmının su altında kalması en sonunda ise Dünya'daki suların buharlaşarak büyük bir su problemi yaşanması olanaklar içindediy.

Dünya bir gezegen ve sönmüş bir yıldızdır. Milyarlarca yıl önce üç adet jeolojik zamandan geçerek soğudu. Bunun sonucunda buz devirleri oluştu. 2008'de yayınlanan yazarları John Lloyd ve John Mitchinson olan Cahillikler Kitabı adlı kitapta şu an son buzul çağında olduğumuzu belirtmiştir. Bu da hâlen 3.Jeolojik Zaman'ın etkisinde olduğumuzu gösterir.

Dünya’ya ulaşan enerji miktarı, sunspot cycle olarak adlandırılan güneş lekesi döngülerine paralel bir biçimde değişmektedir. Çevresine göre görece daha soğuk olan alanlar olan güneş lekeleri manyetik açıdan aktif alanlardır. Sayıları arttığı dönemlerde solar radyasyon seviyesi artmaktayken sayıları azaldığında solar radyasyon seviyesi azalmaktadır. Güneş lekelerinin sayısındaki değişimler ise 11 yıllık döngüler halinde yaşanmakta olup solar maksimum olarak adlandırılan ve güneş lekeleri ile güneş patlamalarının sayısının en yüksek seviyeye ulaştığı dönemde etki en yüksek boyuta ulaşmaktadır. Atmosfere giren yüksek boyuttaki radyasyonun sıcaklığa olan etkilerine ek olarak basınç kuşakları üstünde etki olmak suretiyle iklim üzerinde etkili olduğu görülmektedir. 300 yıl önce yaşanan küçük buzul çağı olarak adlandırılan soğuk dönemin Güneş lekelerinde görülen değişimlerle ilgili olduğu düşünülmektedir.

Milankoviç döngüsü olarak bilinen Dünya’nın eksen eğikliğindeki değişimler (Rotasyon), Güneş etrafındaki yörüngenin şeklinde meydana gelen değişiklikler (Eksantriklik) ve eksenindeki yalpalanma (Presesyon) gibi hareketler de iklim değişikliğinin belirli döngülerle değişmesine neden olmaktadır. Milankoviç döngüsü olarak adlandırılan bu değişiklikler, Dünya'ya düşen Güneş ışığı miktarını etkiledikleri için iklim üzerinde etkide bulunurlar. Ancak günümüzde yaşanan küresel iklim değişikliğinin on veya yüz binlerce yıl süren bu döngülerle bir bağlantısı yoktur.

Levha tektoniğinin jeolojik devirler içerisindeki hareketleri, kıtaların konumları başta olmak üzere fiziki yapıdaki farklılaşma da iklim değişikliklerine neden olabilmektedir. Kıtaların yer değiştirmesi sonucu buzulların oluşumunda değişiklikler yaşanır, zira buzulların sadece karalarda oluşabilmesinden dolayı, kara kütlelerinin kutuplara yakınlaşmasıyla iklimde bir soğuma görülür. İklimde gözlenen bu değişimler çok uzun yıllar almakta olup günümüzdeki iklim değişikliği uzunca dönemler boyunca süregelen bu değişimlere bağlı olarak yaşanmamaktadır.