Egenskaber ved drivhusgasser

Global opvarmning, i øjeblikket kilden til meget social og videnskabelig bekymring, skyldes hovedsageligt drivhusgasser i atmosfæren. En god forståelse af deres fysiske egenskaber er afgørende for styring og reduktion af den globale opvarmning. Forskere har identificeret og analyseret, hvordan disse gasser dannes og interagerer, og målt deres relative bidrag til global opvarmning.

Selvom mindre end en procent af atmosfæren består af drivhusgasser, er deres indflydelse på det globale miljø stor. Drivhuseffekten er forårsaget af gasser i Jordens atmosfære. Indgående solenergi passerer gennem atmosfæren, som bevarer den resulterende varme og varmer Jordens næsten overfladetemperatur. Denne effekt er drevet af drivhusgasserne, der fanger og holder på varmen. Derfor er energien, der kommer ind i atmosfæren, større end den, der forlader den, og dette hæver gradvist den samlede globale temperatur.

Drivhusgasser, der er tætest forbundet med den globale opvarmning, inkluderer kuldioxid, metan, lattergas og fluorcarboner. Siden begyndelsen af ​​den industrielle tidsalder er væsentlige mængder af hver blevet tilføjet til atmosfæren ved menneskelige aktiviteter. Vanddamp er også en drivhusgas, der er ret rigelig i atmosfæren. Den rolle, som menneskelig aktivitet spiller i dannelsen af ​​vanddamp, er dog mindre klar. Ud over at være drivhusgasser har fluorcarboner en anden skadelig egenskab. De har en tendens til at ødelægge den øvre atmosfæres ozonlag, som beskytter os mod skadelig ultraviolet stråling. Ozon er dog i sig selv også en drivhusgas.

De tre vigtige egenskaber ved en drivhusgas er bølgelængden af ​​den energi, gassen absorberer, hvor meget energi den absorberer, og hvor længe gassen forbliver i atmosfæren.

Drivhusgasmolekyler absorberer energi i det infrarøde område af spektret, som vi generelt forbinder med varme. Drivhusgasser absorberer mere end 90 procent af atmosfærisk energi i en meget smal del af energispektret. Imidlertid er absorptionsenergier forskellige for hver drivhusgas; sammen absorberer de energi over en stor del af det infrarøde spektrum. Drivhusgasser forbliver i atmosfæren fra 12 år for metan til 270 år for et fluorkarbon. Cirka halvdelen af ​​atmosfærisk kuldioxid forsvinder i det første århundrede efter frigivelsen, men en lille del vil fortsætte i tusinder af år.

Drivhusgasens globale opvarmningspotentiale måler dets bidrag til global opvarmning. Dens værdi er baseret på de tre nøgleegenskaber, der er beskrevet tidligere. Opvarmningseffekten af ​​en drivhusgas divideret med opvarmningseffekten af ​​den samme mængde kuldioxid svarer til dens opvarmningspotentiale.

For eksempel har metan et opvarmningspotentiale på 72 i en 20-årig tidsramme. Med andre ord ville et ton metan have den samme virkning som 72 tons kuldioxid i de 20 år efter deres frigivelse i atmosfæren. Methan, lattergas og fluorcarboner har alle opvarmningspotentialer meget højere end kulstof dioxid, men sidstnævnte er stadig den vigtigste drivhusgas, fordi der er så meget af det.