Efekt szklarniowy - przyczyny, mechanizm

Efekt szklarniowy to mechanizm działający w atmosferze Ziemi (ale także w atmosferach Wenus i Marsa) polegający na zatrzymywaniu ciepła w atmosferze.

Promieniowanie słoneczne (krótkofalowe) jest tylko w niewielkim stopniu pochłaniane przez gazy w atmosferze ziemskiej, podczas gdy długofalowe promieniowanie Ziemi jest w dużym stopniu pochłaniane w dolnych warstwach atmosfery przez gazy szklarniowe. Atmosfera wskutek pochłonięcia promieniowania ziemskiego ogrzewa się i emituje promieniowanie. Część promieniowania atmosfery emitowana w stronę powierzchni ziemi (promieniowanie zwrotne atmosfery) dodatkowo ją ogrzewa.

W efekcie obecność gazów szklarniowych w atmosferze ziemskiej powoduje, że temperatura powierzchni ziemi i dolnych warstw atmosfery ustala się na poziomie znacznie wyższym, niż w sytuacji braku atmosfery. Średnia dla całej kuli ziemskiej temperatura powietrza w dolnej części troposfery wynosi + 15°C, bez atmosfery (lub bez gazów szklarniowych w niej zawartych) wynosiłaby -17°C. Bez efektu szklarniowego o takim natężeniu, jaki ma on na Ziemi niemożliwy byłby więc rozwój życia w takiej postaci, jaka znamy.

Główne gazy odpowiedzialne za pochłanianie podczerwonego promieniowania ziemskiego w atmosferze to:
- para wodna – H2O (ale również woda w stanie ciekłym i stałym zawarta w chmurach),
- dwutlenek węgla – CO2
oraz w mniejszym zakresie:
- metan – CH4,
- ozon – O3,
- podtlenek azotu (tlenek diazotu) – N2O,
- freony – CFC, halony (podobny skład jak u freonów ale zawierają też brom – Br) i inne gazy przemysłowe.

Promieniowanie przechodzące przez atmosferę oraz czynniki odpowiedzialne za jego pochłanianie
Promieniowanie przechodzące przez atmosferę oraz czynniki odpowiedzialne
za jego pochłanianie; autor: Robert A. Rohde dla Global Warming Art project,
tłum. Stok (16.06.2007), źródło: wikipedia.org

 

Człowiek poprzez spalanie paliw kopalnych (węgli i węglowodorów) w przemyśle, silnikach samochodowych i w domowych paleniskach uwalnia do atmosfery dodatkowe ilości dwutlenku węgla. Osuszając obszary podmokłe i wycinając lasy powoduje też, że węgiel czasowo zmagazynowany w postaci związków organicznych w biosferze i jako złoża torfu uwalniany jest do atmosfery w postaci dwutlenku węgla. Działania człowieka mogą też powodować emisję i powstawanie innych gazów szklarniowych. Metan dostaje się do atmosfery w trakcie wydobycia, transportu i przetwarzania ropy naftowej i gazu ziemnego, z pól ryżowych, śmietnisk i ścieków oraz w procesach trawiennych zwierząt hodowlanych (zwłaszcza bydła). Ozon jest składnikiem smogu typu Los Angeles, podtlenek azotu powstaje głównie w reakcjach denitryfikacji związków azotu zawartych w nawozach sztucznych, a freony i inne gazy przemysłowe są lub były produkowane przez człowieka. W efekcie emisji tych gazów do atmosfery i zaburzenia cyklu obiegu węgla w przyrodzie doszło do sztucznego wzmocnienia efektu szklarniowego, które czasami określane jest jako antropogeniczny efekt szklarniowy.

Temperatura globalna i jej odchylenia od normy
Na wykresie - odchylenia temperatury powietrza od średniej na przestrzeni lat 1860-2000,
od 1980 r. przeważają odchylenia dodatnie; autor: Robert A. Rohde (Climatic Research Unit
of the University of East Anglia and the Hadley Centre of the UK Meteorological Office),
źródło: wikipedia.org

 

O ile naturalny efekt szklarniowy jest niezbędny dla organizmów żywych na Ziemi, o tyle efekt antropogeniczny dość powszechnie uważany jest za zagrożenie dla funkcjonowania ekosystemów oraz społeczności ludzkich. Większość klimatologów i przedstawicieli innych nauk uważa, że jest on odpowiedzialny za obserwowane obecnie globalne ocieplenie i szereg innych zmian klimatycznych, których skutki środowiskowe i gospodarcze mogą okazać się niekorzystne i nieodwracalne. Niektórzy badacze odrzucają jednak teorię globalnego ocieplenia lub jej fragmenty. Część z nich twierdzi, że obserwowane ocieplenie to nie trwały trend, a chwilowa zmiana klimatu (oscylacja). Inni uważają, że w obserwowane zmiany klimatu poza gospodarczą działalnością człowieka wynikają też z przyczyn naturalnych.

Autor: dr Krzysztof Jarzyna z Instytutu Geografii UJK w Kielcach

Polecamy również:

  • Czynniki klimatotwórcze: astronomiczne, geograficzne

    Czynniki klimatyczne są to warunki fizyczne i geograficzne, które z jednej strony decydują o zróżnicowaniu klimatów Ziemi, z drugiej zaś strony decydują o kierunku i tempie zmian klimatu. Oddziaływanie czynników klimatycznych polega na wpływaniu na przebieg procesów, które... Więcej »

  • Chmury - powstawanie, rodzaje

    Para wodna (woda w gazowym stanie skupienia) dostaje się do atmosfery na skutek parowania z powierzchni zbiorników wodnych (najwięcej z mórz i oceanów) oraz parowania fizjologicznego roślin (transpiracji). Ilość pary wodnej w powietrzu atmosferycznym nazywamy wilgotnością powietrza. Dla... Więcej »

  • Powstawanie oraz rodzaje opadów i osadów atmosferycznych

    Opady atmosferyczne to produkty kondensacji pary wodnej, które urosły w chmurze na tyle, że pod wpływem siły ciężkości wypadają z chmury i spadają na powierzchnię ziemi. Osady atmosferyczne (opady poziome) to produkty kondensacji pary wodnej lub zamarzania kropelek wody tworzące się na wychłodzonej... Więcej »

  • Budowa atmosfery - warstwy

    W obrębie atmosfery, najbardziej zewnętrznej spośród geosfer, również można wyróżnić szereg warstw. Najpopularniejszym kryterium wyróżniania tych warstw (sfer) jest pionowy profil temperatury powietrza. Analizując go wyróżniamy warstwy, w których temperatura spada wraz ze... Więcej »

  • Cyrkulacja powietrza na kuli ziemskiej - geografia

    Cyrkulacja powietrza to system prądów powietrznych nad powierzchnią kuli ziemskiej, na który składają się poziome ruchy powietrza (wiatr) i pionowe ruchy powietrza (ruchy konwekcyjne – ruch ku górze i osiadanie – ruch w dół). Więcej »

Komentarze (0)
Wynik działania 1 + 5 =
Ostatnio komentowane
Błąd w roku urodzenia. Jesienin urodził się w 1895 roku.
• 2024-04-14 15:08:13
lub9ie życię m0i dr0dz3
• 2024-04-14 11:30:33
Co za wstyd pomyśleć, że ja nie istnieje.
• 2024-04-12 15:30:23
supier
• 2024-04-11 18:27:13
bardzo pomocne
• 2024-04-09 17:22:24