Globalno zatopljenje, koji je trenutno izvor mnogih društvenih i znanstvenih problema, uglavnom uzrokuju staklenički plinovi u atmosferi. Dobro razumijevanje njihovih fizičkih svojstava presudno je za upravljanje i smanjenje globalnog zagrijavanja. Znanstvenici su identificirali i analizirali kako se ti plinovi stvaraju i komuniciraju te mjerili njihov relativni doprinos globalnom zagrijavanju.
Efekt staklenika
Iako se manje od jedan posto atmosfere sastoje od stakleničkih plinova, njihov utjecaj na globalno okruženje je velik. Učinak staklenika uzrokuju plinovi u Zemljinoj atmosferi. Dolazeća sunčeva energija prolazi kroz atmosferu, koja zadržava rezultirajuću toplinu i zagrijava Zemljinu površinsku temperaturu. Ovaj učinak pokreću staklenički plinovi koji hvataju i zadržavaju toplinu. Posljedično tome, energija koja ulazi u atmosferu veća je od one koja je ostavlja, a to postupno podiže ukupnu globalnu temperaturu.
Staklenički plinovi
Staklenički plinovi koji su najuže povezani s globalnim zatopljenjem uključuju ugljični dioksid, metan, dušikov oksid i fluorougljike. Od početka industrijskog doba, značajne količine svake od njih dodane su u atmosferu ljudskim aktivnostima. Vodena para također je staklenički plin koji prilično obiluje atmosferom. Uloga ljudske aktivnosti u stvaranju vodene pare ipak je manje jasna. Osim što su staklenički plinovi, fluoroogljikovodici imaju još jedno štetno svojstvo. Skloni su uništavanju ozonskog omotača gornje atmosfere, koji nas štiti od štetnog ultraljubičastog zračenja. Međutim, ozon je sam po sebi staklenički plin.
Ključna svojstva
Tri važna svojstva stakleničkog plina su valna duljina energije koju plin apsorbira, koliko energije apsorbira i koliko dugo ostaje u atmosferi.
Molekule stakleničkih plinova upijaju energiju u infracrvenom području spektra, što obično povezujemo s toplinom. Staklenički plinovi apsorbiraju više od 90 posto atmosferske energije u vrlo uskom dijelu energetskog spektra. Međutim, energije apsorpcije su različite za svaki staklenički plin; zajedno apsorbiraju energiju u velikom dijelu infracrvenog spektra. Staklenički plinovi ostaju u atmosferi od 12 godina za metan do 270 godina za fluorokarbon. Otprilike polovica atmosferskog ugljičnog dioksida nestat će u prvom stoljeću nakon puštanja, ali mali dio trajat će tisućama godina.
Potencijal globalnog zagrijavanja
Potencijal globalnog zagrijavanja stakleničkih plinova mjeri njegov doprinos globalnom zagrijavanju. Njegova se vrijednost temelji na prethodno opisanim trima ključnim svojstvima. Učinak zagrijavanja stakleničkih plinova, podijeljen s učinkom zagrijavanja iste količine ugljičnog dioksida, jednak je njegovom potencijalu zagrijavanja.
Na primjer, metan ima potencijal zagrijavanja od 72 za 20-godišnji vremenski okvir. Drugim riječima, jedna tona metana imala bi isti učinak kao 72 tone ugljičnog dioksida u 20 godina nakon njihovog ispuštanja u atmosferu. Metan, dušikovi oksidi i fluoroogljikovodici imaju potencijal zagrijavanja mnogo veći od ugljika dioksida, ali potonji i dalje ostaje najvažniji staklenički plin jer ga ima toliko to.
