แก๊สเรือนกระจก

   

ลิงก์ข้ามภาษาในบทความนี้ มีไว้เพื่อความสะดวกในการศึกษาเพิ่มเติมของผู้อ่านและผู้ร่วมแก้ไขบทความ เนื่องจากคำดังกล่าวยังไม่มีบทความในภาษาไทย ลิงก์ข้ามภาษาจะถูกตัดออกเมื่อหมดความจำเป็นแล้ว

บน: การเพิ่มระดับ CO₂ ในบรรยากาศตามที่วัดในบรรยากาศและในแกนน้ำแข็ง (ice core) ล่าง: ปริมาณสุทธิของคาร์บอนที่เพิ่มในบรรยากาศเปรียบเทียบกับคาร์บอนที่ปลดปล่อยจากการเผาผลาญเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ (fossil fuel)

แก๊สเรือนกระจก (Greenhouse gases) คือแก๊สที่มีอยู่ในบรรยากาศที่ทำให้การสูญเสียความร้อนสู่ห้วงอวกาศลดลง จึงมีผลต่ออุณหภูมิในบรรยากาศผ่านปรากฏการณ์เรือนกระจก แก๊สเรือนกระจกมีความจำเป็นและมีความสำคัญต่อการรักษาระดับอุณหภูมิของโลก หากปราศจากแก๊สเรือนกระจก โลกจะหนาวเย็นจนสิ่งมีชีวิตอยู่อาศัยไม่ได้^[1][2] แต่การมีแก๊สเรือนกระจกมากเกินไปก็เป็นเหตุให้อุณหภูมิสูงขึ้นถึงระดับเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตดังที่เป็นอยู่กับบรรยากาศของดาวศุกร์ซึ่งมีบรรยากาศที่ประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์มากถึงร้อยละ 96.5 มีผลให้อุณหภูมิผิวพื้นร้อนมากถึง 467 °C (872 °F) คำว่า “แก๊สเรือนกระจก” บนโลกหมายถึงแก๊สต่างๆ เรียงตามลำดับความอุดมคือ ไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน ไนตรัสออกไซด์ โอโซน และ คลอโรฟลูโอโรคาร์บอน (Chlorofluorocarbon) แก๊สเรือนกระจกเกิดเองตามธรรมชาติและจากกระบวนการอุตสาหกรรมซึ่งปัจจุบันทำให้ระดับคาร์บอนไดออกไซด์มีในบรรยากาศ 380 ppmv และที่ปรากฏในแกนน้ำแข็งตัวอย่าง (ดูแผนภูมิ) จะเห็นว่าระดับของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศปัจจุบันสูงกว่าระดับเมื่อก่อนยุคอุตสาหกรรมประมาณ 100 ppmv

[แก้] ปรากฏการณ์เรือนกระจก

บทความหลัก: ปรากฏการณ์เรือนกระจก

ลักษณะแถบการดูดกลืน (absorption band) รังสีดวงอาทิตย์และรังสีความร้อนที่แผ่ขึ้นด้านบนที่เกิดจากแก๊สเรือนกระจก

เมื่อแสงอาทิตย์ส่องถึงผิวโลก บางส่วนจะถูกดูดกลืนไว้และทำให้ผิวพื้นโลกอุ่นขึ้น เนื่องจากผิวโลกเย็นกว่าผิวดวงอาทิตย์มากมันจึงแผ่กระจายพลังงานที่มีช่วงคลื่นยาวกว่าดวงอาทิตย์ โดยมีช่วงยาวมากสุดที่อินฟราเรดหรือที่ประมาณ 10µm. บรรยากาศจะดูดกลืนช่วงคลื่นที่ยาวกว่าได้ดีกว่าแสงช่วงคลื่นสั้นของแสงอาทิตย์ การดูดกลืนพลังงานช่วงคลื่นยาวนี้เองที่ทำให้บรรยากาศร้อนขึ้น ในขณะเดียวกันบรรยากาศก็ได้รับความร้อนจากถ่ายโอนของความร้อนสัมผัสและความร้อนแฝงที่พื้นผิวโลกด้วย แก๊สเรือนกระจกยังปล่อยรังสีคลื่นยาวทั้งขึ้นสู่ห้วงอวกาศและปล่อยลงสู่พื้นผิวโลก ส่วนรังสีคลื่นยาวที่ปล่อยลงโดยบรรยากาศนี้เรียกว่า “ปรากฏการณ์เรือนกระจก” ซึ่งเป็นชื่อที่ผิดเพราะกระบวนการที่เกิดดังกล่าวไม่ใช่กลไกที่ทำให้เรือนกระจกร้อนขึ้น

แก๊สเรือนกระจกส่วนใหญ่คือไอน้ำ ซึ่งมีผลต่อปรากฏการณ์เรือนกระจกบนโลกประมาณร้อยละ 36-70 (โปรดสังเกตว่าเมฆไม่ได้ประกอบด้วยไอน้ำและเมฆมีผลต่อภูมิอากาศในลักษณะอื่น) คาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งมีผลร้อยละ 9-26, มีเทนมีผลร้อยละ 4-9, และโอโซนร้อยละ 3-7 เป็นการยากหรือเกือบเป็นไปไม่ได้ที่ชี้ลงไปให้ชัดว่าแก๊สใดมีผลต่อบรรยากาศแน่นอนเท่าใดเนื่องจากอิทธิพลของแก๊สเหล่านี้เป็นพวกที่นำไปรวมกันไม่ได้ (ด้านสูงของช่วงเป็นการบ่งถึงตัวแก๊สเพียงอย่างเดียว ในขณะที่ปลายของช่วงข้างต่ำใช้บ่งถึงการเหลื่อมที่เกิดในการแจงนับ) ^[3][4] แก๊สเรือนกระจกอื่นๆ รวมถึงแต่ไม่จำกัดเฉพาะได้แก่ไนตรัสออกไซด์ (nitrous oxide) ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (sulfur hexafluoride) ไฮโดรฟลูโอโรคาร์บอน (hydrofluorocarbon) เปอร์ฟลูโอโรคาร์บอน (perfluorocarbon) และคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (chlorofluorocarbons) (ดู รายชื่อแก๊สเรือนกระจกของ IPCC -IPCC list of greenhouse gases)

ส่วนประกอบหลักของบรรยากาศได้แก่ไนโตรเจน (N₂) และออกซิเจน (O₂) ซึ่งไม่ใช่แก๊สเรือนกระจก ทั้งนี้เนื่องจากมันลักษณะเป็นโมเลกุลอะตอมคู่ชนิดนิวเคลียสเอกพันธ์ (homonuclear diatomic molecules) ดังเช่น N₂ and O₂ จะไม่ดูดกลืนหรือปล่อยรังสีอินฟราเรดเพราะไม่มีการแลกเปลี่ยนโมเมนต์ขั้วคู่ (dipole moment) ของโมเลกุลเหล่านี้เมื่อมันสั่นตัว การสั่นของโมเลกุลเกิดขึ้นเมื่อขนาดพลังงานของมันเท่ากับขนาดของพลังงานโฟตอนของอินฟราเรด โมเลกุลอะตอมคู่ชนิดนิวเคลียสวิวิธพันธ์ เช่น CO หรือ HCl ดูดกลืนอินฟราเรด แต่โมเลกุลของเหล่านี้มีอายุสั้นในบรรยากาศเนื่องจากคุณสมบัติทางปฏิกริยาและการถูกละลายได้ง่ายของมัน มันจึงมีผลต่อปรากฏการณ์เรือนกระจกน้อยมาก

ในช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 (ประมาณ พ.ศ. 2420) นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองและพบว่า N₂ and O₂ ไม่ดูดกลืนรังสีอินฟราเรด (กล่าวถึงกันในสมัยนั้นว่า “รังสีมืด” - dark radiation) และว่า CO₂ และก๊าซอีกหลายชนิดก็ไม่ดูดกลืนอินฟราเรด เป็นที่ยอมรับกันเมื่อต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 (ประมาณ พ.ศ. 2470) ว่าแก๊สเรือนกระจกที่ทราบเกือบทั้งหมดในบรรยากาศมีผลทำให้อุณหภูมิของบรรยากาศสูงขึ้นกว่าการไม่มีแก๊สเรือนกระจก

[แก้] ธรรมชาติและกิจกรรมของมนุษย์

CO2 ในช่วง 400,000 ปี

แก๊สเรือนกระจกเกือบทั้งหมดมีที่มาจากทั้งธรรมชาติและเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ ในระหว่างยุคโฮโลซีน (holocene) ซึ่งเป็นยุคก่อนอุตสาหกรรม การสะสมของแก๊สต่างๆ ในบรรยากาศค่อนข้างอยู่ตัว นับตั้งแต่ยุคการปฏิวัติอุตสาหกรรมเป็นต้นมา การสะสมของแก๊สบางชนิดเพิ่มปริมาณขึ้น มีหลักฐานบ่งชัดว่าการเพิ่มเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์มากกว่าการเกิดตามธรรมชาติ

ตัวอย่างแกนน้ำแข็ง (Ice core) ได้ให้หลักฐานที่แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงขึ้นลงของการสะสมของแก๊สเรือนกระจกในบรรยากาศของโลกในช่วง 800,000 ปีที่ผ่านมา ทั้ง CO₂ และCH₄ ผันแปรระหว่างยุคน้ำแข็งและยุคระหว่างยุคน้ำแข็ง (interglacial phases) ซึ่งการสะสมของแก๊สเหล่านี้สัมพันธ์อย่างชัดเจนกับระดับอุณหภูมิ ก่อนหน้านี้การวัดปริมาณโดยตรงอย่างที่ได้จากตัวอย่างแกนน้ำแข็งยังไม่มี การวัดโดยใช้วิธีแบบจำลองและการใช้ตัวแทนแสดงให้เห็นการผันแปรค่อนข้างมาก เมื่อ 500 ล้านปีก่อน ระดับของ CO₂ มีปริมาณสูงกว่าปัจจุบันมากกว่า 10 เท่า^[5] ความจริงแล้วเชื่อกันว่าการสะสมที่สูงมากของ CO₂ มีมาตลอดบรมยุคฟาเนอโรโซอิ (Phanerozoic eon) โดยมีปริมาณการสะสม 5-6 เท่าของปริมาณในบรรยากาศปัจจุบันในยุคเมโสโซอิก และ 10-15 เท่าในยุคพาเลโอโซอิก (Palaeozoic era) ตอนต้นและต่อเนื่องมาถึงยุคเดโวเนียน (Devonian period) ประมาณ 400 ล้านปีก่อน^{[6] [7] [8]} การกระจายขยายตัวของพืชบนบกได้ลดปริมาณการสะสม CO₂ ในช่วงปลายยุคเดโนเวียน การทำหน้าที่ของพืชทั้งด้านการเป็นแหล่งเกิดและแหล่งเก็บกักของ CO₂ การเป็นปัจจัยสำคัญในการสร้างสเถียรภาพการป้อนกลับ^[9] ในช่วง 200 ล้านปีก่อนหน้านั้นได้เกิดยุคน้ำแข็งกลับไปกลับมาจนมีน้ำแข็งปกคลุมเกือบถึงเส้นศูนย์สูตร (เรียกกันว่าโลกก้อนหิมะ Snowball Earth) และได้เกิดการหยุดอย่างกระทันหันเมื่อประมาณ 500 ล้านปีก่อนจากการระเบิดอย่างมหาศาลของภูเขาไฟที่ได้ปลดปล่อย CO₂ ออกมาทำให้ปริมาณของมันพุ่งขึ้นถึงร้อยละ 12 อย่างกระทันหัน หรือเท่ากับประมาณ 120 เท่าของปัจจุบัน ส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกและการเกิดคาร์บอเนต เช่น หินปูน ในอัตราสูงถึงประมาณ 1 มิลลิเมตรต่อวัน^[10] เหตุการณ์ใหญ่ในครั้งนี้ได้ปิดบรมยุคพรีแคมเบรียนลงและทดแทนโดยยุคฟาเนโรโซอิก (Phanerozoic) ที่ร้อนกว่า ที่ซึ่งเป็นยุคที่สัตว์และพืชหลายเซลล์เริ่มวิวัฒนาการขึ้น หลังยุคนี้ก็ไม่มีการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ในจำนวนมหาศาลอย่างนี้ออกมาอีก และ ณ ปัจจุบัน การปลดปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จากภูเขาไฟสู่บรรยากาศยังมีปริมาณการปลดปล่อยน้อยกว่ากิจกรรมของมนุษย์^[10][11]

[แก้] แก๊สเรือนกระจกจากกิจกรรมมนุษย์

การปลดปล่อยแก๊สเรือนกระจกโดยกิจกรรมมนุษย์จำแนกโดยออกเป็น 8 ภาคส่วนย่อนของ พ.ศ. 2543

ผลคาดคะเนการเพิ่มอุณหภูมิในช่วงแถบของแก๊สเรือนกระจกในเหตูการ์จำลองที่เสถียร (แถบสีต่างๆ) เส้นดำตรงกลางแสดงการคะเนที่ดีที่สุด เส้นสีแดงและเส้นสีน้ำเงินคือขีดจำกัด แผนภูมิจาก IPCC AR4, 2007

ปริมาณแก๊สเรือนกระจกที่ปลดปล่อยต่อหัวประชากรของประเทศต่างๆ ใน พ.ศ. 2543 รวมการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน

นับตั้งแต่ประมาณ พ.ศ. 2300 เป็นต้นมากิจกรรมของมนุษย์ได้เพิ่มปริมาณการสะสมคาร์บอนไดออกไซด์และแก๊สเรือนกระจกที่สำคัญชนิดอื่นๆ มากขึ้น ^[12] แหล่งเกิดตามธรรมชาติของคาร์บอนไดออกไซด์ในตอนแรกมีปริมาณสูงกว่าจากกิจกรรมมนุษย์ประมาณ 20 เท่า ^[13] แต่ปริมาณจากธรรมชาติดังกล่าวอยู่ในภาวะสมดุลด้วยการกักเก็บตามธรรมชาติ เช่นจากการกร่อนสลายของหินบนแผ่นดินและจากการสังเคราะห์แสงของพืชและแพลงค์ตอนในทะเลที่ดึงคาร์บอนไปเก็บกักไว้ และจากผลของการสมดุลนี้ ทำให้ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์คงที่อยู่ระหว่าง 260 และ 280 ส่วนในล้านส่วนเป็นเวลาต่อเนื่องประมาณ 10,000 ปีระหว่างการหมดยุคน้ำแข็งและเมื่อเริ่มยุคอุตสาหกรรม^[14]

แหล่งเกิดแก๊สเรือนกระจกจากกิจกรรมของมนุษย์รวมถึง:

• การเผาผลาญเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์และการทำลายป่าที่ปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์สู่บรรยากาศมากขึ้น การทำลายป่า (โดยเฉพาะในเขตร้อน) มีส่วนปลดปล่อยCO₂ มากถึง 1 ใน 3 ของCO₂ ที่เกิดจากกิจกรรมมนุษย์ทั้งหมด^[15];
• การย่อยสลายในกระเพาะและลำใส้ของปศุสัตว์และการจัดการเกี่ยวกับมูลปศุสัตว์^[16] การทำนาข้าว การใช้และการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินในพื้นที่ชุ่มน้ำ การสูญเสียแก๊สและน้ำมันจากท่อส่ง รวมถึงการปล่อยแก๊สจากหลุมฝังกลบขยะ เหล่านี้ ทำให้ปริมาณของมีเทนเพิ่มมากขึ้นในบรรยากาศ บ่อเกรอะหรือบ่อบำบัดสิ่งโสโครกสมัยใหม่แบบปิดทึบที่ระบายแก๊สทางท่อระบายก็มีส่วนเพิ่มมากเช่นกัน

• การใช้สารคลอโรฟลูโอโรคาร์บอน (CFCs) ในตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศ รวมทั้งการใช้แก๊ส ฮาลอน (halon) ในระบบถังดับเพลิงและกระบวนการผลิตของผู้ผลิต
• กิจกรรมทางการเกษตรซึ่งรวมทั้งการใช้ปุ๋ยที่เป็นตัวเพิ่มแก๊สไนตรัสออกไซด์

แหล่งทั้งเจ็ดของ CO₂ จากการเผาใหม้เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ได้แก่ (เป็นร้อยละของปริมาณที่ปล่อยใน พ.ศ. 2543 – 2547)^[17]:

1. เชื้อเพลิงแข็ง (เช่น ถ่านหิน): 35%
2. เชื้อเพลิงเหลว (เช่น น้ำมันเบนซิน): 36%
3. เชื้อเพลิงแก๊ส (เช่น แก๊สธรรมชาติ): 20%
4. การเผาทิ้ง (Flaring) ทางอุตสาหกรรมและที่หลุมขุดเจาะน้ำมัน: <1%
5. การผลิตซิเมนต์: 3%
6. สารไฮโดรคาร์บอนที่ไม่ใช่เชื้อเพลิง: <1%
7. เชื้อเพลิง “บังเกอร์” นานาชาติ(bunkers) ที่ใช้กับเครื่องบินและเรือเดินทะเลที่ไม่ได้นับรวมไว้ในตัวเลขของชาติใดๆ: 4%

หน่วยงาน อีพีเอ ของสหรัฐฯ จัดอันดับผู้ปล่อยแก๊สเรือนกระจกของ ภาคส่วนผู้ใช้ขั้นสุดท้าย (end-user sectors) ไว้เป็นลำดับดังนี้คือ: อุตสาหกรรม, การขนส่ง, การพักอาศัย, พาณิชยกรรมและเกษตรกรรม^[18] แหล่งปลดปล่อยแก๊สเรือนกระจกรายบุคคลเกิดจากการให้ความอบอุ่นและการทำความเย็นในอาคาร การใช้ไฟฟ้าและการขนส่ง มาตรการการอนุรักษ์เพื่อแก้ไขได้แก่การใช้ฉนวนกันความร้อนสำหรับอาคาร การใช้หลอดฟลูออเรสเซนแบบประหยัดและการเลือกซื้อรถยนต์ที่กินน้ำมันน้อย

คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน ไนตรัสออกไซด์และกลุ่มทั้ง 3 ของแก๊สฟลูโอริเนต (fluorinated gas) ได้แก่ ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (sulfur hexafluoride, ไฮโดรฟลูโอโรคาร์บอน (HFC) และเพอฟลูโอโรคาร์บอน PFCs) นับเป็นแก๊สเรือนกระจกที่กำหนดไว้ในพิธีสารเกียวโต ซึ่งได้ถึงกำหนดการบังคับใช้ใน พ.ศ. 2548 ^[19]

แม้แก๊ส ซีเอฟซี (CFCs) จะเป็นแก๊สเรือนกระจกแต่ก็ถูกควบคุมอยู่แล้วโดยพิธีสารมอนทรีล (Montreal Protocol) ซึ่งเป็นผลของการจำกัดการใช้ที่เนื่องมาจากการทำลายชั้นโอโซน (ozone depletion) มากกว่าการเป็นแก๊สที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์โลกร้อน โปรดสังเกตว่าการลดลงของชั้นโอโซนมีผลน้อยมากต่อปรากฏการณ์โลกร้อน กระบวนการที่ต่างกันทั้งสองนี้สร้างความสับสนแก่สื่อมากพอควร

[แก้] บทบาทของไอน้ำ

Iการเพิ่มของไอน้ำที่เมืองโบลเดอร์ รัฐโคโรราโด

ไอน้ำ (Water vapor) นับเป็นแก๊สเรือนกระจกที่เกิดจากธรรมชาติที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกมากที่สุด คือระหว่างร้อยละ 36-66 ^[20] การสะสมตัวของไอน้ำมากน้อยต่างกันไปตามภูมิภาค กิจกรรมของมนุษย์ไม่มีผลโดยตรงต่อไอน้ำยกเว้นพื้นที่ระดับจุลภาค (เช่น บริเวณใกล้พื้นที่เกษตรที่มีระบบชลประทาน)

ความสัมพันธ์คลอเซียส-คลาเพรอน (Clausius-Clapeyron relation) กำหนดไว้ว่า อากาศอุ่นเก็บกักไอน้ำเป็นหน่วยบริมาตรได้มากกว่า แบบจำลองภูมิอากาศ (climate model) ที่ทันสมัยที่สุดทำนายว่าการสะสมของไอน้ำในอากาศร้อนจะขยายขนาดของปรากฏการณ์เรือนกระจกที่เป็นผลจากแก๊สเรือนกระจกที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์โดยยังคงรักษาความชื้นสัมพัทธ์ไว้ได้คงที่ ดังนั้นไอน้ำจึงทำหน้าที่ป้อนกลับทางบวกต่อแรงที่เกิดจากแก๊สเรือนกระจกเช่น CO₂.^[21]

[แก้] การปล่อยแก๊สเรือนกระจก

บทความหลัก: การปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (carbon dioxide emissions)

การวัดแกนน้ำแข็งตัวอย่างจากแอนตาร์กติก (Measurements from Antarctic ice cores) พบว่าก่อนมีการเริ่มปล่อยแก๊สเรือนกระจกจากอุตสาหกรรมเพียงเล็กน้อย ระดับของ CO₂ ในบรรยากาศมีประมาณ 280 ppm โดยบริมาตร จากตัวอย่างแกนน้ำแข็งดูเหมือนว่าการสะสมของ CO₂ จะนิ่งอยู่ที่ระหว่าง 260 และ 280 ppm เป็นเวลา 10,000 ปีก่อนหน้านั้น การศึกษาโดยการใช้หลักฐานจากปากใบของใบไม้ดึกดำบรรพ์พบว่ามีการผันแปรของระดับ CO₂ ค่อนข้างมากคือสูงกว่า 300 ppm ในช่วง 7,000-10,000 ปีที่ผ่านมา^[22] แม้นักวิทยาศาสตร์บางคนโต้แย้งว่าการค้นพบนี้สะท้อนให้เห็นปัญหาของการคำนวณเปรียบเทียบ/การแปดเปื้อนมากกว่าการผันแปรของปริมาณจริงของ CO₂ ^[23][24]

นับตั้งแต่การเริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรมเป็นต้นมา ความเข้มของปริมาณแก๊สเรือนกระจกได้เพิ่มขึ้น การสะสมของ CO₂ ได้เพิ่มขึ้นประมาณ 100 ppm (เช่นระหว่าง 280 ppm ถึง380 ppm) การเพิ่ม 50 ppm แรกใช้เวลาประมาณ 200 ปีจากการเริ่มการปฏิวัติอุตสาหกรรมมาถึงประมาณ พ.ศ. 2516 การเพิ่ม 50 ppm ถัดมาใช้เวลาประมาณ 33 ปีจาก พ.ศ. 2516 ถึง พ.ศ. 2549^[25] ผลการสังเกตการณ์สามารถดูทางออนไลน์ได้ใน “ฐานข้อมูลสังเกตการณ์ภูมิอากาศเชิงเคมี ( Atmospheric Chemistry Observational Databases) แก๊สเรือนกระจกที่มีความแรงของการแผ่รังสีมีดังนี้:

Global การปล่อย คาร์บอน จากกิจกรรมของมนุษย์ พ.ศ. 2294-พ.ศ. 2547.

(ที่มา: รายงานเรื่องแรงแผ่รังสีของ (IPCC) พ.ศ. 2547 ปรับปรุงใหม่ (พ.ศ. 2541) โดย IPCC TAR ตารางที่ 6.1 [6][7])

[แก้] อัตราการเปลี่ยนและการปล่อยเมื่อเร็วๆ นี้

ความเข้มของแก๊สเรือนกระจกในปี พ.ศ. 2543 รวมการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน

อัตราเร่งอย่างรวดเร็วในการปลดปล่อย CO₂ นับตั้งแต่ พ.ศ. 2543 ในจำนวน >3% y⁻¹ (>2 ppm y⁻¹) จาก 1.1% y⁻¹ ระหว่างช่วง พ.ศ. 2534 – พ.ศ. 2542 นับได้ว่าเป็นการต่อเนื่องของแนวโน้มของการลด ความเข้มของคาร์บอน (carbon intensity) ทั้งในประเทศพัฒนาแล้วและประเทศกำลังพัฒนา ถึงแม้มากกว่า 3/4 ของการสะสม CO₂ จากกิจกรรมมนุษย์จะมาจากประเทศกำลังพัฒนาก็ตาม การลดปริมาณการปล่อยลงเป็นเฉพาะท้องถิ่นมีความสัมพันธ์กับการล่มสลายของ สหภาพโซเวียต ที่ตามมาด้วยการปล่อยที่น้อยลงของภูมิภาคเนื่องจากการใช้พลังงานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น^[17] จากการเปรียบเทียบ พบว่ามีเทนเพิ่มไม่มาก และ N₂O เพิ่ม 0.25% y⁻¹.^[26]

[แก้] เอเซีย

ระดับของแก๊สเรือนกระจกจากกิจกรรมมนุษย์ได้เพิ่มถึงจุดสูงสุดอีกครั้งด้วยสัญญาณของการเพิ่มเศรษฐกิจการอุตสาหกรรมของเอเซียนำโดยจีน ^[27] ในช่วงระหว่างปี พ.ศ. 2543 – พ.ศ. 2553 คาดว่าจีนจะปล่อยคาร์บอนออกมาอีก 600 ล้านตัน ส่วนใหญ่เกิดจากการก่อสร้างโรงไฟฟ้าแบบเก่าอย่างรวดเร็วในจังหวัดต่างๆ ที่ยังจนอยู่ ^[28]

[แก้] สหรัฐอเมริกา

บทความหลัก (ภาษาอังกฤษ): Greenhouse gas emissions by the United States และ United States federal register of greenhouse gas emissions

สหรัฐฯ ปล่อยแก๊สเรือนกระจกในปี พ.ศ. 2548 เพิ่มขึ้นร้อยละ 16.3 จาก พ.ศ. 2533 ^[29] จากการคาดคะเนเบื้องต้นของหน่วยประเมินด้านสิ่งแวดล้อมของเนเธอร์แลนด์พบว่าประเทศที่ปล่อย CO₂ นับตั้งแต่ พ.ศ. 2549 คือจีนซึ่งปล่อยออกมาประมาณ 6,200 เมกะตัน ตามด้วยสหรัฐฯ ประมาณ 5,800 เมกกะตัน เทียบกับปี พ.ศ. 2548 จีนปล่อย CO₂ จากซากดึกดำบรรพ์เพิ่มใน พ.ศ. 2549 ร้อยละ 8.7 ในขณะที่ปีเดียวกัน ของสหรัฐฯ ลดลงร้อยละ 1.4 หน่วยประเมินฯ ดังกล่าวให้ข้อสังเกตว่า การคาดคะเนของตนไม่รวมแหล่ง CO₂ ที่ไม่แน่นอน^[30] ถึงแม้ว่าน้ำหนักจะไม่มากเมื่อเทียบกับนำหนักของคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีอยู่ในบรรยากาศ แต่ก็นับว่าเป็นระดับที่มากกว่าระดับในยุคก่อนอุตสาหกรรม

[แก้] การลดปริมาณแก๊สเรือนกระจกจากบรรยากาศและแนวโน้มของโลกร้อน

แนวโน้มของแก๊สเรือนกระจกตัวหลัก

นอกจากไอน้ำซึ่งมีอายุเป็นวัน แก๊สเรือนกระจกเกือบทั้งหมดต้องใช้เวลานานหลายปีจึงจะหนีออกจากบรรยากาศไปได้ แม้จะยังไม่อาจทราบได้แน่นอนว่าจะใช้เวลากี่ปี แต่ก็มีการคาดคะเนสำหรับแก๊สเรือนกระจกตัวหลักไว้แล้วดังนี้:

การแยกแก๊สเรือนกระจกอาจทำได้หลายกระบวนการ:

• จากผลของการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ (การกลั่นตัวและการตกลงมาเป็นหยาดน้ำฟ้าเป็นการขจัดน้ำออกจากบรรยากาศ)
• จากผลของปฏิกริยาทางเคมีภายในบรรยากาศ ในกรณีนี้คือมีเทน โดยการออกซิไดซ์ด้วยปฏิกริยาที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติกับอนุมูลอิสระ (free radical) ของไฮดรอกซีล (hydroxyl) OH และสลายตัวเป็น CO₂ และไอน้ำเมื่อทำปฏิกริยาเสร็จ (การมีส่วนของ CO₂ ของมี�