Главным же фактором, задерживающим отток теплового излучения Земли в космическое пространство, стало накопление в атмосфере так называемых парниковых газов, чему способствовало интенсивное развитие промышленности и сельского хозяйства, наблюдаемое в последние десятилетия.
В структуре парниковых газов ведущее место занимает водяной пар, который задерживает примерно 60 % тепловых потоков, излучаемых Землей. Само же количество водяного пара в воздушной оболочке земного шара определяется планетарным круговоротом воды и практически постоянно.
Примерно 20 % тепла, исходящего от Земли, задерживается углекислым газом, главными природными источниками которого являются лесные пожары и извергающиеся вулканы.
На долю остальных парниковых газов – метана, хлорфторуглеродов, оксидов азота и озона – приходится тоже около 20 %.
Из всех парниковых газов в настоящее время основную роль в усилении парникового эффекта играет техногенный диоксид углерода, или углекислый газ, который образуется в результате сжигания нефти, газа, угля на промышленных предприятиях, электростанциях, в двигателях автомобилей.
Особенно увеличились выбросы углекислого газа во второй половине минувшего столетия, когда мировая экономика в значительных количествах стала использовать ископаемые углеводороды, которые потребовались для удовлетворения возросшего спроса на электроэнергию.
Возрастающее энергопотребление всегда являлось показателем технического прогресса, а значит, одним из важнейших факторов развития человеческой цивилизации. В современную эпоху потребление энергии растет довольно высокими темпами: примерно 5 % в год. При этом 75 % мирового объема электроэнергии производится за счет ископаемого органического топлива. В результате его сжигания только на тепловых электростанциях (ТЭС), не считая автомобилей и металлургии, в атмосферу попадает более 5 миллиардов тонн углекислого газа. Причем 25 % из этого количества приходится на долю США и государств Евросоюза, 11 % – Китая и 9 % – России. Еще приблизительно 1,5–2 миллиарда тонн диоксида углерода поступает в воздушное пространство Земли за счет выжигания лесов, в основном тропических.
По оценкам специалистов, в течение минувшего столетия только за счет сжигания топлива в атмосферу поступило 400 миллиардов тонн углекислого газа. Кстати, следует иметь в виду, что при горении газа или нефтепродуктов образуется вода, точнее, водяной пар. И его выбросы в атмосферу по количеству на порядок больше, чем выбросы диоксида углерода. А ведь водяной пар относится к основным парниковым газам атмосферы Земли.
Кроме диоксида углерода и водяного пара, в атмосфере присутствуют и другие парниковые газы, появление которых вызвано промышленным прогрессом. Во-первых, это метан: его влияние на усиление парникового эффекта оценивается примерно в 15 %. Во-вторых, это хлорфторуглероды: их доля в углублении парникового кризиса достигает 12–24 %. В-третьих, оксиды азота: на их «совести» 5–6 % в этом глобальном атмосферном явлении.
Почему же парниковый эффект, по мнению большинства экспертов, относится к числу глобальных проблем XXI века. Причин для этого много, но главная из них – повышение температуры в прилегающих к земной оболочке слоях атмосферы, которое наблюдается в последнее время. В свою очередь, температурный фактор является главным в динамике климата.
И именно проблему изменения климата, связанную с антропогенными факторами, и обсудили в 1988 году в Торонто мировые знаменитости в области атмосферных явлений. Результат этой встречи был неутешительным: ученые пришли к единодушному заключению, что усиление парникового эффекта может привести к тем же ужасным последствиям, что и ядерная война. Под впечатлением этих выводов в 1988 году при ООН была создана Межгосударственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК). Члены этой международной организации занялись исследованием тех глобальных изменений на планете, которые последуют за повышением температуры. И этот процесс не заставит долго себя ждать.
Так, было показано, что к 2025 году среднегодовая температура у поверхности Земли может возрасти примерно на 2,5 °C, а к концу столетия – почти на 6 °C. Такое повышение температуры усилит таяние материковых ледников и морских льдов. В результате этого процесса поднимется уровень океанической воды. Впрочем, эти процессы уже происходят, причем в нарастающем темпе. Так, уровень Мирового океана в течение последней четверти минувшего столетия, по разным оценкам, повысился на 10–25 сантиметров, а к 2025 году он поднимется приблизительно еще 20–30 сантиметров. А к концу XXI века – на 1–2 метра.