Enerji Denge Modeli Bağlamında Küresel Isınma ve İklim Değişikliği Sorunlarının İncelenmesi: Dünya Enerji Bütçesi ve Radyatif Zorlama Kavramları

Abstract

İklim modelleri, küresel ısınma ve iklim değişimi konularında elde edilen verilerin analizi ile iklim değişimlerinin yakın zamanlı gelişimi konusunda tahminlere olanak tanır. Bu çalışmada, küresel ısınma ve iklim değişimi konularında kullanılan enerji denge modelinin temelleri ve bu model yardımı ile yapılabilen analizler incelenmektedir. Bu basitleştirilmiş enerji denge modeli, güneşten dünyaya gelen ışıma enerjisinin dünyadan uzaya giden ışınım enerjisi ile dengelenmesi durumunu inceler. Bu bağlamda, küresel ısınmaya etki eden faktörlerin, denge durumu üzerinde etkisi olan birer radyatif (ışınımsal) zorlama olarak incelenmesine imkân sağlar. Böylece çok karmaşık ve dinamik olarak değişen meteorolojik ve jeolojik etmenlere bağlı olan iklim değişiminin, enerji bütçesi temelinde basitleştirilmiş analizlerini mümkün kılar. Bu çalışmada, Stefan-Boltzmann ve Wien Yer Değiştirme gibi temel ışınım kanunları çerçevesinde, güneşten gelen ışıma enerjisinin dünya tarafından emilim ve yansıma oranları dünya atmosferinden uzaya enerji çıkışını sağlayan ve elektromanyetik spektrumun uzun dalga boyunda yer alan atmosferik pencere kavramları incelenmiştir. Bu çerçevede, insan aktiviteleri ile değişebilme potansiyeli olan Albedo (yansıtabilirlik) radyatif zorlaması ve atmosferdeki CO2 molekülü birikimine bağlı radyatif zorlama etkileri açıklanmıştır. Sunulan temel kavramlar ve modellerin kolay anlaşılabilir olması için açıklayıcı örnekler ve verilere bağlı hesaplama ve analizler sunulmuştur. Bu makalenin küresel ısınma ve iklim değişimi konularında bazı temel kavramların açıklandığı eğitsel bir kaynak niteliği taşıması amaçlanmıştır.