hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
غازات دفيئة
بقيت نسب غازات الدفيئة في الغلاف الجوي حتى ما قبل الثورة الصناعية ثابتةً تقريباً، لكن النشاطَ البشري منذ بداية الثورة الصناعية (حوالي العام 1750) أفضى إلى زيادةٍ بنسبةِ خمسةٍ وأربعين بالمئة (45٪) في تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي؛ من مئتين وثمانين (280) جزيئاً في المليون عامَ 1750 إلى أربعمئةٍ وخمسة عشر (415) جزيئاً في المليون عام 2019. وآخر مرةٍ كان فيها تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بهذه السويّة المرتفعة كانت منذ أكثر من ثلاثةِ ملايين سنة. حدثت هذه الزيادة على الرغم من امتصاص أكثرَ من نصف الانبعاثاتِ من قبل «المصارفِ» الطبيعية المختلفة المشاركة في دورة الكربون.
 [كعملية التمثيل الضوئي في النبات على سبيل المثال].
وفي ظل معدلات انبعاث غازات الاحتباس الحراري الحالية يمكن أن ترتفع درجات الحرارة بمقدار درجتين مئويتين (3.6 درجة فهرنهايت)، وهو الحد الأقصى الذي حددته «الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ» (بالإنجليزية: Intergovernmental Panel on Climate Change) (أو اختصاراً IPCC) التابعة للأمم المتحدة لتجنب المستويات «الخطرة» بحلول العام 2036. تتأتّى الغالبية العظمى من انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون البشرية المنشأ من احتراق الوقود الأحفوري -وخاصةً الفحم الحجري والنفط والغاز الطبيعي- مع مساهماتٍ إضافيةٍ تنتج من إزالة الغابات والغطاء النباتي والتغيرات الأخرى في استخدام الأراضي
 [كظاهرة التصحر على سبيل المثال].
غازات دفيئة الغازات في الغلاف الجوي للأرض
المكونات الرئيسية للغلاف الجوي الأرضي هي غازات: النيتروجين (الآزوت) (N2) بنسبة (78٪)، والأكسجين (O2) بنسبة (21٪)، والأرجون (Ar) بنسبة (0.9٪) وهي لا تعتبر من غازاتِ الدفيئةِ لأن جزيئاتِ الغاز التي تحتوي ذرتين من العنصر نفسه مثل الآزوت والأكسجين ليس لها صافي تغير في توزيع شحناتها الكهربائية عندما تهتز [بمعنى مستقرة كهربياً]، والغازات أحادية الذرة مثل الأرجون (غازات خاملة) ليس لها أوضاع اهتزازية، ومن ثَمّ فهي غير متأثرةٍ تقريباً بالأشعةِ تحتَ الحمراءِ. بعض الجزيئات -والتي تحتوي على ذرتين فقط من عناصرَ مختلفةٍ- مثلُ أولِ أكسيدِ الكربون (CO) وكلوريد الهيدروجين (HCl) تمتص الأشعة تحت الحمراء، لكنّ هذه الجزيئاتِ قصيرةُ العمر في الغلافِ الجوي بسبب تفاعلها أو قابليتها للذوبان، لذلك فهي لاتساهم بشكلٍ كبيرٍ في ظاهرة الاحتباس الحراري وغالباً ما تُحذف عند تناول غازات الدفيئة.
غازات دفيئة الغازات في الغلاف الجوي للأرض
غازات الدفيئة أو غازات الاحتباس الحراري -أو ما يعرف (بالإنجليزية: Greenhouse gases)- هي تلك الغازات التي تمتص وتنبعث منها الأشعة تحت الحمراء في نطاق الطول الموجي المنبعث من الأرض. ثاني أكسيد الكربون (0.04٪)، وأكسيد النيتروز، والميثان، والأوزون وهي عبارة عن غازاتٍ نادرةٍ يمثل وجودها ما يقرب من واحدٍ بالألف من الغلاف الجوي للأرض، ولكن تأثيرها كبير على ظاهرة الاحتباس الحراري.
وأكثر غازات الدفيئة وفرةً في الغلاف الجوي الأرضي بالترتيب هي:
غاز بخارِ الماءِ: ورمزه الكيميائي (H2O)، وينتج من عمليات البخر في المسطحات المائية والجليدية الطبيعية كالمحيطات والبحار والبحيرات والأنهار والجليديات والقطبين، والصناعية كبحيرات السدود وأقنية الري المكشوفة.. الخ.
غازات دفيئة الغازات في الغلاف الجوي للأرض
أضحى استخدام غازات الكلوروفلوركربون في الثلاجات (البرادات) ممنوعاً في معظم الدول الأوروبية وفقاً لتوصيات البرلمانِ الأوروبيّ بعدما ثبتَ أن تلك الغازات تتفاعل مع طبقةِ الأوزون في طبقات الجو العليا فتؤدي إلى تحللها مما يعمل على تسارع نضوبِ الأوزون، وهو ما يعرف بـ«ثقب الأوزون» واتساعه، والمعروف علمياً أن وجود طبقةِ الأوزون في الطبقاتِ العليا من الغلاف الجوي يحمي من التأثيرات الضارة للغاية للأشعةِ فوقَ البنفسجيةِ، إذ هذه الطبقة تمتص قدراً كبيراً منها وتحجبها عن الوصول إلى سطح الأرض، فطبقة الأوزون ضروريّة لحمايةِ الكائناتِ الحيةِ على الأرض.
غازات دفيئة الغازات في الغلاف الجوي للأرض
تُحدّد تراكيز الغلاف الجوي من خلال التوازن بين المصادر (انبعاثات الغاز نتيجة الأنشطة البشرية والأنظمة الطبيعية) والمصارف (إزالة الغاز من الغلاف الجوي عن طريق التحويل إلى مركبٍ كيميائيٍّ مختلفٍ أو امتصاصه بواسطة المسطحات المائية). نسبة الانبعاثات المتبقية في الغلاف الجوي بعد فترةٍ زمنيةٍ محددةٍ هي «الجزء المحمول جواً» (ويرمز له بـAF)، والجزء السنوي المحمول جواً هو نسبة الزيادة في الانبعاثات المتبقية في الغلاف الجوي في سنةٍ معينةٍ إلى إجمالي انبعاثات ذلك العام. اعتباراً من عام 2006 بلغ الجزء المحمول جواً من ثاني أكسيد الكربون حوالي (0.45)، وازداد الجزء السنوي المحمول جواً بمعدل (0.25 ± 0.21٪) في السنة خلال الفترة 1959-2006.
لبعض الغازاتِ تأثيراتٌ إشعاعيّة غيرُ مباشرةٍ (سواءً أكانت غازاتِ دفيئةٍ أم لا). تحدث هذه التأثيرات بطريقتين رئيسيتين:
غازات دفيئة الغازات في الغلاف الجوي للأرض
ـ أولى الطريقتين أنه عند تحللها في الغلاف الجوي (بالإنجليزية: Atmosphere) تنتج غازاً آخر هو من غازات الدفيئة. على سبيل المثال يتأكسدُ كل من الميثان (بالإنجليزية: Methane) وأول أكسيد الكربون (CO) فيعطيان ثاني أكسيد الكربون (CO2) (ينتج تأكسدُ الميثانُ أيضاً بخارَ الماء). تؤدي أكسدة (CO) إلى (CO2) بشكلٍ مباشرٍ إلى زيادةٍ لا لبسَ فيها في التأثير الإشعاعي على الرغم من أن السبب خفي. إن ذروةَ انبعاثِ الأشعةِ تحتَ الحمراءِ الحراريةِ من سطح الأرض قريبةٌ جداً من نطاق امتصاصٍ اهتزازيٍّ قويٍّ لغاز ثاني أكسيد الكربون (CO2) (الطول الموجي 15 ميكرون، أو العدد الموجي 667cm−1). من ناحيةٍ أخرى يمتص نطاق اهتزاز ثاني أكسيد الكربون (CO2) الفردي الأشعةَ تحتَ الحمراءِ فقط بأطوالٍ موجيةٍ أقصرَ بكثيرٍ (طول موجي 4.7 ميكرون، أو عدد موجي 2145cm−1)، حيث يكون انبعاث الطاقة المشعة من سطح الأرض أقل بعشر مراتٍ. تؤدي أكسدة الميثان إلى ثانيَ أكسيد الكربون -والتي تتطلب تفاعلاتٍ مع جذور الهيدروكسيل (OH)- إلى انخفاضٍ فوريٍّ في الامتصاص الإشعاعي والانبعاثاتِ نظراً لأن ثاني أكسيد الكربون (CO2) هو غاز دفيئةٍ أضعفُ من غاز الميثان. ومع ذلك فإن أكسدة ثاني أكسيد الكربون والميثان متشابكةٌ لأن كليهما يستهلك جذور الـOH. على أي حالٍ فإن حساب التأثير الإشعاعي الكلي يشمل كلاً من التأثيرين المباشر وغير المباشر.
غازات دفيئة الغازات في الغلاف الجوي للأرض
- ثاني طريقتي التأثير غير المباشر يحدث عندما تؤدي التفاعلات الكيميائية في الغلافِ الجوي التي تدخل فيها هذه الغازات إلى تغيير تراكيز غازات الاحتباس الحراري. على سبيل المثال يمكن لتدمير المركبات العضوية المتطايرة غير الميثانية (NMVOCs) في الغلاف الجوي أن ينتجَ الأوزون (بالإنجليزية: Ozone). يمكن أن يعتمدَ حجم التأثير غير المباشر بشدةٍ على مكان انبعاث الغاز وزمنه.
وللميثان تأثيراتٌ غير مباشرةٍ بالإضافةِ إلى تكوينهِ ثاني أكسيد الكربون. إن المادة الكيميائية الرئيسية التي تتفاعل مع الميثان في الغلاف الجوي هي جذور الهيدروكسيل (OH)، وعليه فالمزيد من الميثانِ يعني تركيزاً أقل من الهيدروكسيل. بشكلٍ فعالٍ يزيد الميثان من عمرهِ في الغلافِ الجوي وبالتالي من تأثيرهِ الإشعاعي الكلي. يمكن أن ينتجَ عن أكسدةِ الميثانِ والأوزون الماء وهو مصدرٌ رئيسي لبخار الماءِ في طبقةِ الاستراتوسفير الجافةِ عادة. يُنتج كلٌّ من أول أكسيد الكربون والمركبات غير العضوية المتطايرة ثاني أكسيد الكربون عند أكسدتها، وبذا تُزيل الهيدروكسيل (OH) من الغلافِ الجوي، وهذا يؤدي إلى تراكيزَ أعلى من الميثانٍ. إن التأثير المدهش لهذا الأمر هو أن احتمالية الاحترار العالمي لأول أكسيد الكربون تبلغ ثلاثة أضعاف ثاني أكسيد الكربون. يمكن أن تؤدي العملية نفسها -التي تحوّل مركبات (NMVOCs) إلى ثاني أكسيد الكربون- كذلك إلى تكوين أوزون الاتروبوسفير. وللهالوكربونات تأثيرٌ غيرُ مباشرٍ لأنها تدمر أوزون الاستراتوسفير. وأخيراً يمكن أن يؤدي الهيدروجين إلى إنتاج الأوزون وزيادة الميثان وكذلك إنتاج بخار الماء في الاستراتوسفير (بالإنجليزية: Stratosphere).
المساهم الرئيسي غير الغازي في تأثير الاحتباس الحراري للأرض هو الغيوم. فالسحب -والتي هي عبارة عن قطراتِ ماءٍ أو بلوراتٍ ثلجيةٍ معلقةٍ في الغلاف الجوي- تمتص أيضاً الأشعةَ تحتَ الحمراءِ كما تنبعث هذه الأشعة منها، وبناءً عليه فلها تأثيرٌ على الخصائص الإشعاعيّةِ لغازاتِ الاحتباس الحراري.
غازات دفيئة المؤثرات على التأثير العام للاحتباس الحراري
تحدد مساهمة كل غازٍ في ظاهرة الاحتباس الحراري من خلال خصائص هذا الغاز ووفرته وأية آثارٍ غير مباشرةٍ يمكن أن يسببها. على سبيل المثال إن التأثير الإشعاعي المباشرَ لكتلةٍ من الميثان (بالإنجليزية: Methane) أقوى بنحو (84) مرةٍ من الكتلة نفسها من ثاني أكسيد الكربون خلال إطارٍ زمني مدته عشرون عاماً، ولكنه موجودٌ بتراكيز أقلَّ بكثيرٍ بحيث إن تأثيره الإشعاعي المباشر الكلي أقل حتى الآن، وذلك عائدٌ جزئياً إلى عمر كتلة الميثان الأقصر في الغلاف الجوي في طل غياب عزل الكربون الإضافي. من جهةٍ أخرى فإن للميثان -إضافةً إلى تأثيره الإشعاعي المباشر- تأثيراً إشعاعيّاً كبيراً غيرَ مباشرٍ لأنه يساهم في تكوين الأوزون، (شيندل وآخرون (2005). يُجادَل بأن مساهمة الميثان في تغير المناخ نتيجة هذا التأثير تبلغ -على الأقل- ضعفي التقديراتِ السابقةِ.
غازات دفيئة المؤثرات على التأثير العام للاحتباس الحراري
إضافةً إلى غازات الدفيئة الرئيسية المذكورة أعلاه تشمل غازات الدفيئة الأخرى سداسي فلوريد الكبريت ومركبات الكربون الهيدروفلورية ومركبات الكربون المشبعة بالفلور (انظر قائمة غازات الاحتباس الحراري للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ). لا يجري سرد بعض غازات الدفيئة في كثيرٍ من الأحيان، فعلى سبيل المثال يمتلك ثلاثي فلوريد النيتروجين مقدرةً عاليةً على إحداث الاحترار العالمي (GWP) ولكنه موجود بكمياتٍ صغيرةٍ جداً.
من غير الممكن القول إن غازاً معيناً يتسبب بنسبةٍ مئويةٍ دقيقةٍ من تأثير الاحتباس الحراري، ويرجع ذلك إلى أن بعض الغازات تمتص وتصدر إشعاعاتٍ على نفس ترددات غيرها من الغازات، وبناءًعليه فإن إجمالي تأثير الاحتباس الحراري ليس مجرد مجموع تأثير كل غاز. النهايات العليا للنطاقات المقتبسة تخص كل غازٍ على حدة؛ في حين الأطراف السفلية مسؤولة عن تداخل الغازات الأخرى.
 بالإضافة إلى ذلك من المعروف أن لبعض الغازات -مثل الميثان- تأثيراتٌ كبيرةٌ غيرُ مباشرةٍ لاتزال قيد التحديد.
غازات دفيئة المؤثرات على التأثير العام للاحتباس الحراري
بصرفِ النظر عن بخار الماءِ -الذي تبلغ مدة بقائه بحدود تسعة أيامٍ تقريباً- تختلط غازات الدفيئة الرئيسية جيداً، وتستغرق سنواتٍ عديدةً قبل أن تترك الغلاف الجوي. وعلى الرغم من أنه ليس من اليسير معرفة المدة التي تستغرقها هذه الغازات لمغادرة الغلاف الجوي بدقةٍ، إلا أنه ثمة تقديراتٌ لغازاتِ الدفيئةِ الرئيسية. يعرّف جاكوب (1999) العمرَ الغلافجوّي (بالإنجليزية: Atmospheric Lifetime) (ولنرمز له بـȚ، تقرأ «تاو») لأحد أنواع غازات الغلاف الجوي (ولنرمز له بـ X) في نموذج صندوقٍ واحدٍ، على أنه متوسط الزمن الذي يبقى فيه جزيء (X) في الصندوق. رياضياتياً يمكن تعريف (Ț) على أنها نسبة الكتلة (m) (بالكيلوغرام) من X في الصندوق إلى معدل إزالتها، حيث «معدل الإزالة» هو مجموع تدفق X من الصندوق (Fout) [التسرب]، والفاقد الكيميائي (L) [التحلل]، والترسب (D) [على الأرض]، وجميع هذه الحدود مقيسة بالكيلو جرام / ثانية:
[ (Ț = [ m / (Fout + L + D (حيث Ț بالثانية)
حيث معدل الإزالة (كغ / ثا) هو المجموع: (Fout + L + D)
غازات دفيئة المؤثرات على التأثير العام للاحتباس الحراري
وعليه فإن «العمرَ الغلافجوّي» (بالإنجليزية: Atmospheric Lifetime) لأي نوعٍ من الغازات يقيسُ الوقتَ اللازمَ لاستعادةِ التوازن بعد زيادةٍ أو نقصانٍ مفاجئين في تركيزه في الغلاف الجوي. ربما تُفقد الذراتُ أو الجزيئات الفردية أو تترسب في أحواضٍ مثل التربة، أو المحيطات وأنواع المياه الأخرى، أو الغطاء النباتي والأنظمة البيولوجية الأخرى مما يقلل من الفائض عن التركيزات المسبقة. إن متوسط الزمن المستغرَق لتحقيق ذلك هو متوسط العمر [الغلافجوّي].
لغاز ثاني أكسيد الكربون عمرٌ قابلٌ للتباين في الغلاف الجوي، ولا يمكن تحديده بدقةٍ،
 فعلى الرغم من أن أكثر من نصف ثاني أكسيد الكربون المنبعث يزول من الغلاف الجوي في غضون قرنٍ من الزمن، إلا أن جزءاً (حوالي 20٪) من انبعاثات هذا الغاز تبقى في الغلاف الجوي لآلاف السنين.

 تنطبق قضايا مماثلة على غازاتِ الدفيئةِ الأخرى -والتي ليس للعديد منها عمرٌ أطول من ثاني أكسيد الكربون- فعلى سبيل المثال يبلغ متوسط عمر أكسيد النيتروز (أكسيد النيتروجين الثنائي N2O) في الغلاف الجوي 121 سنة.
غازات دفيئة المؤثرات على التأثير العام للاحتباس الحراري
تمتص الأرض بعض الطاقة المشعة التي تتلقاها من الشمس، وتعكس بعضها على شكل ضوءٍ، والباقي تعكسه أو تشعه إلى الفضاء كحرارة. تعتمد درجة حرارة سطح الأرض على هذا التوازن بين الطاقة الواردة والصادرة، أي إذا جرى تغير في توازن الطاقة هذا فسيغدو سطح الأرض أكثر دفئاً أو أكثر برودةً مما يؤدي إلى مجموعةٍ متنوعةٍ من التغيرات في المناخ العالمي.
غازات دفيئة المؤثرات على التأثير العام للاحتباس الحراري
يمكن لعدة آليّاتٍ -إما طبيعية وإما من صنع الإنسان- أن تؤثرَ على توازنِ الطاقةِ العالمي وتفرضَ التغييرات على مناخ الأرض، وغازات الاحتباس الحراري (بالإنجليزية: Greenhouse gases) هي واحدة من هذه الآليات. تمتص غازات الاحتباس الحراري وتشع بعضاً من الطاقةِ الخارجةِ المشعَةِ من سطح الأرض مما يتسبب في الاحتفاظ بهذه الحرارة في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي. كما هو موضح أعلاه تبقى بعضُ غازات الدفيئة في الغلاف الجوي لعقودٍ أو حتى لقرونٍ، وعليه يمكن أن تؤثر على توازن طاقة الأرض على مدى فترةٍ طويلةٍ من الزمن. يحدَّد التأثيرُ الإشعاعي (ويقاسُ بالواط لكل مترٍ مربعٍ) تأثيرَ العوامل التي تؤثر على توازن طاقة الأرض؛ بما فيه التغيّرات في تراكيز غازات الاحتباس الحراري. يؤدي التأثيرُ الإشعاعي الموجبُ إلى الاحترار عن طريق زيادة صافي الطاقة الواردة، بينما يؤدي التأثير الإشعاعي السالب إلى التبريد.
غازات دفيئة المؤثرات على التأثير العام للاحتباس الحراري
يصطلح علماء الغلاف الجوي في (NOAA) على «مؤشر غازات الاحتباس الحراري السنوي» Annual Greenhouse Gas Index (أو اختصاراً AGGI) وهو إجمالي التأثير الإشعاعي المباشر الناتج عن غازات الاحتباس الحراري طويلة العمر والمختلطة جيداً لأي سنةٍ توجد فيها قياسات عالمية كافية، وذلك بنسبته إلى ذلك الموجود عامَ 1990.
 ترتبط مستويات التأثير الإشعاعي هذه بمستويات عام 1750 (أي قبل بداية العصر الصناعي). اختير العام 1990 لأنه عام الأساس لـ«بروتوكول كيوتو»، وهو عام نشر أول تقييمٍ علميٍّ بشأن تغير المناخ لـ (IPCC) «الهيئةِ الحكوميةِ الدوليةِ المعنيةِ بتغير المناخ». على هذا النحو تنص (NOAA) على أن مؤشر (AGGI): «يقيسُ الالتزامَ الذي قطعه المجتمع (الدولي) بالفعل للعيش في مناخٍ متغيرٍ، ويستند إلى أعلى مستويات الجودة في رصدِ الغلافِ الجوي من المواقع في جميع أنحاءِ العالم، ودرجة الشكِّ فيه منخفضة للغاية».
غازات دفيئة المؤثرات على التأثير العام للاحتباس الحراري
تعتمد إمكانية حدوث الاحترار العالمي (بالإنجليزية: Global Warming Potential) (اختصاراً GWP) على عاملين: كفاءةُ الجزي كغاز دفيئةٍ، وكذلك على عمره الغلافجوي (بالإنجليزية: Atmospheric Lifetime). تُقاس القدرة على الاحترارِ العالمي لغاز دفيئةٍ نسبةً إلى الكتلةِ نفسها من ثاني أكسيد الكربون وتقييمها على نطاقٍ زمني محدد، وعليه فإذا كان للغاز تأثيرٌ إشعاعي مرتفع (إيجابي) إلا أنه ذو عمرٍ غلافجويٍّ قصير، فستكون مقدرته كبيرةً على الاحترار العالمي ضمن نطاق عشرين عاماً لكنها صغيرة على نطاق مئة عام. وعلى العكس من ذلك فإذا كان للجزيء عمرٌ أطولَ في الغلاف الجوي من ثاني أكسيد الكربون، فسوف تزداد قدرته على إحداث الاحترار العالمي عند أخذ النطاق الزمني في الاعتبار. يُعرَّف ثاني أكسيد الكربون بأن له قدرة احترارٍ عالميٍّ تبلغ (1) في جميع الفترات الزمنية [بمعنى أنه يُتخذ معياراً للقياس على كلٍّ من الآماد القصيرة والمتوسطة والطويلة].
يبلغ العمر الغلافجوي للميثان (12 ± 3) سنوات. يورد تقرير الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) لعام 2007 قدرة الميثان على إحداثِ الاحترار العالمي بـ 72 على نطاقٍ زمنيٍّ مداه عشرون سنة، وبـ 25 على مدى مئة سنةٍ، وبـ 7.6 على مدى خمسمئة سنة، ومع ذلك يشير تحليلٌ من العامِ 2014 إلى أنه على الرغم من أن التأثير الأولي للميثان أكبر بحوالي مئة مرةٍ من تأثير ثاني أكسيدِ الكربون، إلا أن تأثير الغازين يغدو متساوياً تقريباً بعد ستة أو سبعة عقودٍ نظراً لقصر عمره الغلافجوي، ثم يستمر الدورُ النسبي للميثان -بعدئذٍ- في الانخفاض. يرجع الانخفاض في قدرة الميثان على إحداث الاحترار العالمي على المدى الطويل إلى تحلله إلى ماءٍ وثاني أكسيد الكربون من خلال التفاعلات الكيميائية في الغلاف الجوي.
في الجدول التالي أمثلة على العمر الغلافجوي والقدرة على إحداث الاحترار العالمي (GWP) نسبةً إلى ثاني أكسيد الكربون لعدة غازات دفيئةٍ:
جرى التخلص التدريجي من استخدام غاز (CFC-12) [المعروف بغاز الفريون] باستثناء بعض الاستخدامات الأساسية بسبب خصائصه المستنفدة للأوزون. والعمل جارٍ للانتهاء من عمليةِ التخلص التدريجي من مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية (HCFC) الأقل نشاطاً بحلول العام 2030 بموجب بروتوكول مونتريال.
غازات دفيئة المصادر الطبيعية والبشرية
بغضّ النظر عن الهالوكربونات الصناعية التي ينتجها الإنسان، فإن معظم غازاتِ الدفيئةِ لها مصادر طبيعية ومن صنع الإنسان. أثناءَ العصر الحديثِ ما قبلَ الصناعي كانت تراكيز الغازاتِ الموجودةِ ثابتةً تقريباً، لأن المصادر الطبيعية الكبيرة والمصارف كانت متوازنةً تقريباً، ولكن في العصر الصناعي أضافت الأنشطة البشرية غازات الاحتباس الحراري إلى الغلاف الجوي؛ وبشكلٍ رئيسيٍّ من خلالِ حرقِ الوقودِ الأحفوري وإزالة الغابات.
أشار تقرير التقييم الرابع لعام 2007 الذي أعده الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ (AR4) إلى أن «التغيرات في تراكيز غازاتِ الدفيئةِ والهباءِ الجوي والغطاءِ الأرضي والإشعاع الشمسي تُغيّر توازنَ الطاقةِ في نظام المناخ»، وخلص إلى أنّه «من المرجح جداً أنّ الزياداتِ في تراكيز غازاتِ الدفيئةِ بشريةِ المنشأ تتسبب في معظم الزياداتِ في متوسطِ درجاتِ الحرارةِ العالميةِ منذ منتصفِ القرن العشرين». وفي (AR4) تُعرّف كلمة «معظم» بأنها أكثر من 50 ٪.
غازات دفيئة المصادر الطبيعية والبشرية
يقدم الباطن الجليدي [العينات المأخوذة من الأعماق في القطبين] دليلاً على الاختلافات في تركيز غازات الاحتباس الحراري على مدى 800,000 سنة الماضية (انظر القسم التالي). يتفاوت كلٌّ من ثاني أكسيد الكربون والميثان بين العصور الجليدية وما بين الجليدية، وترتبط تراكيزُ هذه الغازات بشدةٍ بدرجة الحرارة. لاتوجد بيانات مباشرة لحقبٍ أبكرَ لتلك الممثَّلة في سجل الجليد الأساسي، وهو رقم قياسي يشير إلى بقاء كسور جزيء ثاني أكسيد الكربون في مجالٍ من 180 جزءاً في المليون (ppm) إلى 280 جزءاً في المليون خلال 800,000 سنةٍ ماضيةٍ حتى الزيادة في الـ 250 السنة الماضية، ومع ذلك فإن الوكلاء المختلفين والنمذجة تشير إلى اختلافاتٍ أكبرَ في العصور الماضية؛ فقبل 500 مليون سنة كانت مستويات ثاني أكسيد الكربون أعلى بعشر مراتٍ مما هي عليه اليوم. يُعتقد في الواقع أن تراكيزَ أعلى من ثاني أكسيد الكربون قد سادت خلال معظم الدهور، مع تراكيزَ من أربعة إلى ستة أضعاف التراكيز الحالية خلال حقبة الدهر الوسيط، وعشرة إلى خمسةَ عشرَ ضعفاً للتراكيز الحالية خلال أوائل العصر الباليوزوي (بالإنجليزية: Palaeozoic) حتى منتصف العصر الديفوني (بالإنجليزية: Devonian) منذ حوالي 400 مليون سنة.
غازات دفيئة المصادر الطبيعية والبشرية
 يُعتقد أن انتشار النباتات البرية قد قلل من تراكيز ثاني أكسيد الكربون خلال العصر الديفوني المتأخر، وأن أنشطة المصانعِ كمصادرَ ومصارفَ لثاني أكسيد الكربون منذئذٍ كانت مهمةً في توفير ردود الفعل المستقرة. ويبدو -في وقتٍ سالفٍ- أن فترة 200 مليون سنةٍ من التجلد المتقطع والواسع النطاق والتي تمتد إلى قرب خط الاستواءِ (الأرض الكُرَوِية-ثلجية (بالإنجليزية: Snowball Earth)) قد انتهت فجأةً منذ حوالي 550 مليون سنةٍ بسبب إطلاق الغازات البركانية الهائلة والتي رفعت من تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي فجأةً إلى 12 ٪ أي أكثرَ بحوالي 350 مرةً من المستويات الحديثة، مما تسبب في ظروفِ احتباسٍ حراريٍّ قاسيةٍ، وترسبِ الكربوناتِ كحجرٍ جيريٍّ بمعدل حوالي 1 ملم في اليوم. كانت هذه الحلقة إيذاناً بانتهاء حقبة ما قبل الكامبري، وتلتها الظروف الأكثر دفئاً في دهر الحياة البرية، والتي تطورت خلالها الكائنات متعددة الخلايا من كلا الحيوانات والنباتات. مذ ذاك الحين لم يحدث أي انبعاثٍ لثاني أكسيد الكربون البركاني على نطاقٍ مماثل. تبلغ الانبعاثات إلى الغلاف الجوي من البراكين في العصر الحديث حوالي (0.645) مليار طنٍّ [أكثرَ بقليلٍ من نصف مليارٍ] من غاز ثاني أكسيد الكربون سنوياً، بينما تُسهم البشرية بتسعٍ وعشرينَ (29) مليار طنٍّ من هذه الانبعاثات سنوياً.
غازات دفيئة المصادر الطبيعية والبشرية
تظهر القياسات المستقاة من عينات الباطن الجليدي (بالإنجليزية: Ice Core) في القطب الجنوبي أنه -قبل أن تبدأ الانبعاثات الصناعية في الغلاف الجوي- مثلت نسبة الجزيئات من غاز ثاني أكسيد الكربون حوالي 280 جزءاً في المليون (ppm)، وبقيت بين 260 و280 خلال عشرة الآلاف سنةٍ السالفة. ارتفعت نسبة جزيئات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بنسبة 35 في المئة تقريباً منذ القرن العشرين حيث زادت من 280 جزءاً في المليون من ناحية الحجم إلى 387 جزءاً في المليون عامَ 2009، وتشير إحدى الدراسات التي تَستخدم أدلةً من ثغور الأوراق المتحجرة إلى تباينٍ أكبرَ مع وجودِ كسورٍ موليّةٍ (بالإنجليزية: mole fractions) من ثاني أكسيد الكربون والتي تزيد عن 300 جزءٍ في المليون خلال الفترة من سبعة إلى عشرةِ آلافِ سنةٍ مضت، على الرغم من أن بحاثةً آخرين جادلوا بأن هذه النتائجَ تعكس -على الأرجح- مشاكلَ في المعايرةِ أو التلوثِ بدلاً من التغير الفعلي في ثاني أكسيد الكربون
غازات دفيئة المصادر الطبيعية والبشرية
 بسبب الطريقةِ التي يُحتجز بها الهواءُ في الجليدِ (تُغلق المسام في الجليد ببطءٍ لتتشكل فقاعاتٌ عميقة داخل الثلج الجليدي (بالإنجليزية: firn)، وكذا الأمر في الفترة الزمنية الممثَّلة في كل عينةٍ جليديةٍ جرى تحليلها. تمثل هذه الأرقامُ متوسط تراكيزَ في الغلاف الجوي تصل إلى بضعة قرونٍ بدلاً من المستوياتِ السنويةِ أو العَقْدية.
ازدادت تراكيز العديد من غازات الدفيئة منذ بداية الثورة الصناعية، فعلى سبيل المثال زاد الكسر المولي من جزيءِ ثاني أكسيد الكربون من 280 جزءاً في المليون إلى 415 جزءاً في المليون (ppm)، أو 120 جزءاً في المليون بمستويات ما قبلَ الصناعة الحديثة. حدثت أول زيادةٍ وقدرها 30 جزءاً في المليون في نحو مئتي عامٍ منذ بداية الثورة الصناعية حتى العام 1958، لكن الزيادة التالية البالغة 90 جزءاً في المليون حدثت في غضون 56 عاماً من 1958 إلى 2014.
تظهر البيانات الحديثة أيضاً أن التركيز يزداد بمعدلٍ أعلى، ففي الستينات كان متوسط الزيادةِ السنويةِ 37٪ فقط مما كان عليه ما بين عام 2000 وعام 2007.
بلغ إجمالي الانبعاثات التراكمية في الفترة من 1870 إلى 2017 (425 ± 20) جيجا طن من الكربون (تعادل 1539 جيجا طن من غاز ثاني أكسيد الكربون) ناتجةً عن الوقود الأحفوري والصناعة، و (180 ± 60) جيجا طن من الكربون (تعادل 660 جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون) ناتجةً من التغير في استخدام الأراضي. خلال الفترة (1870-2017) تسبب تغير استخدام الأراضي -كإزالة الغابات مثلاً- بحوالي 31٪ من الانبعاثات التراكمية، والفحم الحجري 32٪، والنفط 25٪، والغاز 10٪.
واليومَ يزداد مخزون الكربون في الغلاف الجوي بأكثرَ من ثلاثة ملايين طنٍّ سنوياً (0.04٪) مقارنةً بالمخزون الحالي. هذه الزيادة نتيجةٌ للأنشطة البشرية عن طريق حرق الوقود الأحفوري، وإزالة الغابات، وتدهور الغابات في المناطق الاستوائية والشمالية.
تُظهر غازات الدفيئةِ الأخرى الناتجة عن النشاط البشري زياداتٍ مشابهةً في كلٍّ من كمية الزيادة ومعدلها. يتوفر العديد من الملاحظات على الإنترنت في مجموعةٍ متنوعةٍ من قواعد بيانات رصد كيمياء الغلاف الجوي.
غازات دفيئة دور بخار الماء
يمثل بخارُ الماءِ (بالإنجليزية: Water Vapor) النسبةَ الأكبر من تأثير الاحتباس الحراري؛ ما بين 36٪ و66٪ في ظروف السماء الصافية، وما بين 66٪ و85٪ عند تضمين دور السحب. تتغير تراكيز بخار الماء إقليمياً، إلا أن النشاط البشري ليس له تأثير مباشر على تراكيز بخار الماء إلا على المستويات المحلية مثل الحقول المروية القريبة. أما بطريقةٍ غير مباشرةٍ فإن النشاط البشري -الذي يزيد من درجات الحرارة العالمية- سيزيد [بدوره] من تراكيز بخار الماء، وهي عملية تُعرف باسم تغذية بخار الماء. يتباين تركيز البخار في الغلاف الجوي بدرجةٍ كبيرةٍ ويعتمد إلى حدٍّ كبيرٍ على درجةِ الحرارة؛ من كتلةٍ أقلَّ من 0.01٪ في المناطق شديدةِ البرودةِ إلى 3٪ في الهواء المشبع عند درجةِ حرارةٍ حوالي 32 درجةٍ مئويةٍ.
غازات دفيئة دور بخار الماء
يبلغ متوسط زمن بقاءِ جزيءِ الماءِ في الغلاف الجوي حوالي تسعة أيامٍ فقط مقارنةً بسنواتٍ أو قرونٍ لغازات الدفيئة الأخرى مثل الميثان وثاني أكسيد الكربون. يستجيب بخار الماء لآثار غازاتِ الدفيئةِ الأخرى ويُضخّمها. تُثْبت علاقة كلاوزيوس وكلابيرون (بالإنجليزية: Clausius–Clapeyron Relation) أن المزيد من بخار الماء سيوجد لكل وحدة حجمٍ في درجاتِ حرارةٍ مرتفعةٍ. تشير هذه المبادئ الأساسية وغيرها إلى أن الاحترارَ المرتبطَ بزيادة تراكيز غازات الدفيئة الأخرى سيزيد أيضاً من تركيز بخار الماء (بافتراض أن الرطوبة النسبية تبقى ثابتةً تقريباً، وقد وَجدت دراسات النمذجة والرصد أن الأمر كذلك بالفعل). ونظراً لأن بخار الماء من غازات الدفيئة، فإن هذا يؤدي إلى مزيدٍ من الاحترار، وكذلك «ردود الفعل الإيجابية» التي تضخم الاحترار الأصلي. ثمة عملياتٌ أرضيّة أخرى -في نهاية المطاف- تعوض هذه التغذية المرتدة (بالإنجليزية: Feedback) الإيجابية، وتثبت درجة الحرارة العالمية عند توازنٍ جديدٍ، وتمنع فقدان مياه الأرض من خلال تأثير الاحتباسِ الحراري الجامح الذي يشبه كوكب الزهرة.
غازات دفيئة انبعاثات غازات الدفيئة بشرية المنشأ
منذ حوالي العام 1750 رفع النشاط البشري من تركيز غاز ثاني أكسيد الكربون وغازات الدفيئة الأخرى، واعتباراً من عام 2001 كانتِ التراكيز المقيسة لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أعلى بمقدار 100 جزءٍ في المليون عن مستويات ما قبلَ الثورةِ الصناعية. إن المصادر الطبيعية لثاني أكسيد الكربون أكبرُ بأكثرَ من عشرين ضعفاً من المصادر بسبب النشاط البشري، ولكن خلال الفتراتِ الزمنيةِ الأطولِ من بضع سنواتٍ تتوازن هذه المصادر الطبيعية بشكلٍ وثيقٍ عن طريق الأحواض الطبيعية، وخاصةً التمثيل الضوئي لمركبات الكربون بواسطة النباتات والعوالق البحرية. نتيجةً لهذا التوازن بقي الكسر المولي الموجود في الغلاف الجوي لثاني أكسيد الكربون بين 260 و280 جزءاً في المليون خلال عشرة آلاف سنةٍ ما بين نهاية آخر ذروةٍ جليديّةٍ وبداية العصر الصناعي.
غازات دفيئة انبعاثات غازات الدفيئة بشرية المنشأ
ومن المرجح أن الاحترارَ ذا المنشأ البشري (بالإنجليزية: Anthropogenic) (من صنع الإنسان) -مثلُ ذاك الناتجِ عن ارتفاعِ مستوياتِ غازاتِ الاحتباسِ الحراري- كان له تأثيرٌ واضحٌ على العديدِ من النظم الفيزيائيّةِ والبيولوجيّة. إن للاحترار مجموعةً من التأثيراتِ بما فيها ارتفاعُ مستوى سطح البحر، وزيادة تواتر بعض الظواهر المناخيةِ المتطرفةِ وشدتها، وفقدانُ التنوع الأحيائي (البيولوجي)، والتغيرات الإقليمية في الإنتاجية الزراعية.