ช่วงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ (องศาเซลเซียส)
โลกกำลังร้อนขึ้น ไม่ว่าจะมาจากกิจกรรมของมนุษย์หรือความแปรปรวนของธรรมชาติ และหลักฐานบอกเราว่า มนุษย์เป็นตัวการสำคัญ เทอร์โมมิเตอร์ทั่วโลกตรวจวัดบักทึกอุณหภูมินับตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรมได้เริ่มต้นขึ้น
การวิเคราะห์โดยนักวิทยาศาสตร์ที่ NASA’s Goddard Institute for Space Studies (GISS) และภาพสไลด์ที่แสดงข้างต้น อุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกเพิ่มขึ้นโดยประมาณ 0.8 องศาเซลเซียส (1.4 องศาฟาเรนไฮท์) นับตั้งแต่ปี ค.ศ. 1880 ความร้อนที่เพิ่มขึ้นสองในสามเกิดขึ้นนับตั้งแต่ปี ค.ศ. 1975 ที่อัตราประมาณ 0.15-0.20 องศาเซลเซียสต่อทศวรรษ
คำถามคือ ทำไมเราต้องสนใจอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเพียงแต่หนึ่งองศา จะว่าไปแล้ว การผกผันของอุณหภูมิเกิดขึ้นหลายองศาในทุก ๆ วัน ในที่ที่เราอาศัยอยู่
บันทึกอุณหภูมิโลกนี้เป็นค่าเฉลี่ยทั่วทั้งผิวโลก อุณหภูมิที่เราประสบอยู่ทุกเมื่อเชื่อวันและในระยะเวลาสั้น ๆ นั้นสามารถเปลี่ยนแปลงขึ้นลงได้มากเนื่องจากเหตุการณ์ที่เป็นวัฐจักรที่เราสามารถทำนายได้ เช่น กลางวัน กลางคืน ฤดูร้อน ฤดูหนาว เป็นต้น และแบบแผนการตกของน้ำจากฟากฟ้า(precipitation) และการเคลื่อนที่ของลมที่ยากแก่การคาดการณ์
ส่วนอุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกนั้นขึ้นอยู่กับว่ามีพลังงานเท่าไรที่โลกรับจากดวงอาทิตย์และมีจำนวนเท่าใดที่สะท้อนกลับจากผิวโลกออกสู่อวกาศ ปริมาณพลังงานดังกล่าวนี้มีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย รังสีความร้อนที่แผ่ออกจากผิวโลกนั้นส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของชั้นบรรยากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งปริมาณของก๊าซเรือนกระจกที่เป็นตัวกักเก็บความร้อน
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลก 1 องศา นั้นจึงมีความสำคัญเพราะว่ามันต้องใช้ความร้อนปริมาณมหาศาลเพื่อที่จะทำให้มหาสมุทร ชั้นบรรยากาศ และแผ่นดินอุ่นขึ้น ในอดีต อุณหภูมิที่ลดลง 1 ถึง 2 องศา ทำให้โลกทั้งโลกอยู่ในยุคน้ำแข็งน้อย (the Little Ice Age) อุณหภูมิที่ลดลง 5 องศา นั้นเพียงพอที่จะฝังให้ทวีปอเมริกาเหนือให้อยู่ภายใต้ชั้นน้ำแข็งมหึมาเมื่อ 20,000 ปีก่อน
แผนที่ข้างบนแสดงถึงความแปรปรวนหรือความเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ มิใช่”อุณหภูมิสัมบูรณ์ (absolute temperature) แผนที่ชี้ให้เห็นว่า ภูมิภาคต่างๆ ของโลกร้อนขึ้นหนือเย็ยลงเท่าไรเมื่อเปรียบเทียบกับช่วงปี ค.ศ.1951-1980 ซึ่งใช้เป็นปีฐาน (ต้องไม่ลืมว่าอุณหภูมิอากาศเหนือพื้นผิวโลกในช่วงเวลาดังกล่าวอยู่ที่ราว ๆ 14 องศาเซลเซียส (หรือ 57 องศาฟาเรนไฮท์) โดยค่าความไม่แน่นอนนั้นอยู่ราวสิบเท่า) หรืออีกนัยหนึ่ง แผนที่พยายามจะบอกว่า ภูมิภาคต่างๆ ของโลกจะร้อนกว่าหรือเย็นกว่าเมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ยของภูมิภาคนั้นในช่วงปี ค.ศ.1951-1980
ข้อมูลในแผนที่เริ่มจากปี ค.ศ.1880 เพราะการสังเกตการณ์ในระดับโลกไม่อาจทำได้ก่อนหน้านี้ มีการเลือกช่วงปี ค.ศ. 1951-1980 เนื่องจาก the U.S. National Weather Service ใช้ช่วง 3 ทศวรรษ (a three-decade period) เพื่อกำหนดค่าปกติหรืออุณหภูมิเฉลี่ย การวิเคราะห์อุณหภูมิของ GISS เริ่มในราวปี ค.ศ.1980 ดังนั้น ช่วง 3 ทศวรรษที่ผ่านมาล่าสุดคือปี ค.ศ.1951-1980 มันเป็นช่วงเวลาเดียวกับที่คนรุ่นผู้ใหญ่ในปัจจุบันได้เติบโตขึ้น จึงเป็นจุดอ้างอิงร่วมกันของคนจำนวนมากสามารถระลึกถึงได้
การทำการวิเคราะห์ GISS ใช้ข้อมูลที่อยู่จากสถานีอุตุนิยมวิทยา 6,300 แห่งทั่วโลก ตลอดจนดาวเทียมและเรือสังเกตการณ์อุณหภูมิพื้นผิวทะเล และสถานีวิจัยในแอนตาร์กติก ข้อมูลทั้งสามชุดนี้ถูกป้อนเข้าในโปรแกรมวิเคราะห์คอมพิวเตอร์ซึ่งสามารถให้สาธารณะชนดาวน์โหลดได้จากเว็บไซต์ของ GISS ซึ่งคำนวณแนวโน้มในความผันผวนของอุณหภูมิที่สัมพันธ์กับอุณหภูมิเฉลี่ยของเดือนเดียวกันในช่วงปี ค.ศ. 1951-1980
เป้าหมายของทีมนักวิทยาศาสตร์ที่ GISS คือต้องการให้ข้อมูลการประมาณการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่สามารถเปรียบเทียบกับการคาดการณ์ของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกอันเกี่ยวเนื่องกับคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ ฝุ่นละออง(aerosols) และการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมของดวงอาทิตย์
จากที่แผนที่แสดงให้เห็น ภาวะโลกร้อน(global warming) มิได้หมายถึง การที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1 องศา ในทุกหนทุกแห่ง ในทุกๆ วันเวลา อุณหภูมิในแต่ละช่วงปีหรือช่วงทศวรรษอาจเพิ่มขึ้น 5 องศา ในภูมิภาคใดภูมิภาคหนึ่งและลดลงมา 2 องศาในอีกช่วงปีหรือช่วงทศวรรษหนึ่ง ฤดูหนาวที่เย็นยะเยือกสุดขั้วในที่ที่หนึ่งอาจตามมาด้วยฤดูร้อนสุด ๆ หรือฤดูกาลอันหนาวเย็นในพื้นที่หนึ่งอาจทำให้เกิดสมดุลโดยฤดูหนาวอันอบอุ่นในอีกพื้นที่หนึ่งของโลก
โดยทั่วไป การเกิดความร้อนจะอยู่ในแผ่นดินมากกว่าในมหาสมุทรเพราะน้ำดูดซับและคายความร้อนได้ช้ากว่า (thermal inertia) การเกิดความร้อนอาจแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงภายในมวลแผ่นดินและแอ่งมหาสมุทรแต่ละแห่ง
ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา (ค.ศ.2000-2009) การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิบนผิวดินเกิดขึ้นร้อยละ 50 มากกว่าการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในมหาสมุทร ในกรณีของสหรัฐอเมริกา ในแถบยูเรเชียเกิดขึ้นสองในสามเท่า และในกรณีของอาร์กติกและคาบสมุทรแอนตาร์กติกเกิดขึ้นสามในสี่เท่า พื้นผิวมหาสมุทรที่เกิดความร้อนมากที่สุดคือมหาสมุทรอาร์กติก รองลงมาเป็นมหาสมุทรอินเดียและมหาสมุทรแปซิฟิกด้านตะวันตก ตามาด้วยมหาสมุทรแอตแลนติก
จากการวิเคราะห์ ปี ค.ศ. 1880 ถึง 1950 ดูเหมือนจะเย็นกว่า (มีสีฟ้ามากกว่าสีแดง) และเริ่มเย็นน้อยลงเมื่อเข้าสู่ช่วงทศวรรษ 1950s ทศวรรษในช่วงปีฐานนั้นไม่พบว่ามีความร้อนหรือเย็นเพราะใช้เป็นค่ามาตรฐานเทียบกับช่วงทศวรรษต่าง ๆ ที่มีการวัดค่า ระดับที่แตกต่างกันมากขึ้นระหว่างทศวรรษ 1940s และ 1970s อาจมาจากความแปรปรวนของธรรมชาติและโดยฝุ่นละออง(Aerosols) ที่ส่งผลให้เกิดการเย็นลง อันเป็นผลมาจากการเจริฐเติบโตทางเศรษฐกิจอย่างรวดเร็วหลังสงครามโลกครั้งที่สอง
เจมส์ แฮนเซน ผู้อำนวยการ GISS ระบุว่า การใช้เชื้อเพลิงจากซากดึกดำบรรพ์นั้นเพิ่มขึ้นในช่วงหลังสงครามด้วยเช่นกัน (ร้อยละ 5 ต่อปี) ผลคือก๊าซเรือนกระจกเพิ่มปริมาณมากขึ้น แต่เนื่องจากผลการทำให้เย็นลงของฝุ่นละออง(Aerosols) นั้นเป็นผลกระทบในทันที ในขณะที่ ก๊าซเรือนกระจกจะสะสมตวัอย่างช้า ๆ และใช้เวลานานกว่าในการสลายไปจากชั้นบรรยากาศ แนวโน้มการเกิดความร้อนที่มากขึ้นในช่วงสามทศวรรษล่าสุดสะท้อนให้เห็นว่าอิทธิพลของการเกิดความร้อนจากก๊าซเรือนกระจกนั้นมามีมากขึ้นกว่าผลของฝุ่นละออง(Aerosols) ที่ทำให้เกิดความเย็นลง พร้อมๆ กับการที่ฝุ่นละอองนั้นลดปริมาณลงจากมาตรการควบคุมด้านสิ่งแวดล้อม
