Какая доля тепла остается на планете — зависит от состава воздуха. Сильно задерживает излучение от поверхности планеты углекислый газ. Известно, что именно он преобладает в атмосфере Венеры, которую некоторые считают моделью ранней стадии развития Земли. Поэтому температура на поверхности нашей космической соседки намного выше, чем могла бы быть при атмосфере земного типа. Нормальная венерианская температура +300 градусов делает существование жизни на ней невозможным. В земной атмосфере доля СО2
— углекислого газа — составляет 0,033 %, причем эта величина остается стабильной на протяжении миллионов лет (есть оценки, что состав воздуха был относительно стабилен полмиллиарда лет). Вкупе с другими парниковыми газами СО2 задерживает сравнительно небольшую часть излучения, идущего в космос. Перегрева планеты не происходит.В 1862 году английский геофизик Дж. Тинделл (1820–1893) рассчитал, что изменение концентрации углекислого и других парниковых газов может изменить тепловой баланс Земли. На рубеже XIX и XX веков эту идею развил и описал математически знаменитый шведский химик, нобелевский лауреат С. Аррениус. Ему принадлежит сам термин «парниковый эффект», и авторитет ученого способствовал тому, что термин прижился.
Между тем название с самого начала было некорректно и аналогия между парником и Землей натянута. На это указал еще в 1909 году известный физик Р. Вуд. Он провел серию экспериментов, показавших, что в теплицах и в масштабах атмосферы идут совершенно разные процессы. В парниках основной механизм нагрева — задержка стеклом или пластиком процесса конвекции — подъема вверх теплого воздуха. Атмосферные же газы — пары воды, углекислота и метан — ограничивают не конвекцию, а излучение в космос.
Тогда эти знания носили теоретический характер. Вновь к вопросу о возможности изменения теплового баланса Земли вернулись спустя 100 с лишним лет. В XX веке человечество, по образному выражению академика В. И. Вернадского, «стало геологической силой». Кислород стал активнее сжигаться, перерабатываясь в СО2
в ходе стремительного развития промышленности и транспорта. В 1985 году сессия Всемирной метеорологической организации (ВМО) в городе Филлах (Австрия) подняла вопрос о возможности усиления так называемого парникового эффекта в ходе научно-технического прогресса, что в конечном итоге может привести к глобальному потеплению. Это вызовет массовое таяние ледников Антарктиды и Арктики. Повысится уровень Мирового океана. Значительная часть суши окажется затопленной. Усилится выпадение осадков. Дожди смоют те города, которые останутся выше уровня затопления. Короче, грядет глобальная катастрофа типа той, которая образно описана в Библии: «Бог со скорбью в сердце решил истребить род человеческий всемирным потопом… сорок дней и сорок ночей шел непрерывный дождь. Вода выступила из рек и морей и покрыла всю землю с самыми высокими горами. Все люди, животные и птицы, кроме находившихся с Ноем в ковчеге, потонули» (Библия, кн. Бытия, гл. 6). Приведя эту цитату, сразу заметим, что большинство ученых считают такой библейский сюжет реальным, но касающимся только ограниченного района Междуречья. Локальные катастрофы в истории Земли, безусловно, были и будут. Озабоченное необходимостью предотвратить глобальную катастрофу мировое сообщество подготовило в декабре 1997 года в городе Киото (Япония) соглашение, регламентирующее выбросы парниковых газов — прежде всего СО2. И это притом, что, по мнению специалистов, основными парниковыми газами являются пары воды и метан. В чем суть протокола? Сначала рассмотрим его официальную трактовку.