מאפייני גזי חממה

התחממות גלובלית, כיום מקור לדאגה חברתית ומדעית רבה, נגרם בעיקר מגזי חממה באטמוספירה. הבנה טובה של התכונות הפיזיקליות שלהם היא קריטית לניהול והפחתת ההתחממות הגלובלית. מדענים זיהו וניתחו כיצד גזים אלה נוצרים ומתקשרים ביניהם ומדדו את תרומתם היחסית להתחממות כדור הארץ.

אמנם פחות מאחוז אחד מהאטמוספירה מורכב מגזי חממה, אך השפעתם על הסביבה הגלובלית היא רבה. אפקט החממה נגרם על ידי גזים באטמוספירה של כדור הארץ. אנרגיית השמש הנכנסת עוברת באטמוספירה, השומרת על החום שנוצר ומחממת את הטמפרטורה הקרובה של כדור הארץ. השפעה זו מונעת על ידי גזי החממה, הלוכדים ושומרים על החום. כתוצאה מכך, האנרגיה הנכנסת לאטמוספירה גדולה מזו שעוזבת אותה, וזה מעלה בהדרגה את הטמפרטורה הכללית.

גזי החממה המקושרים ביותר להתחממות כדור הארץ כוללים פחמן דו חמצני, מתאן, תחמוצת החנקן והפלואורו-פחמנים. מאז תחילת העידן התעשייתי, כמויות משמעותיות מכל אחת מהן התווספו לאווירה על ידי פעילויות אנושיות. אדי מים הם גם גז חממה השופע למדי באטמוספירה. אולם התפקיד של הפעילות האנושית ביצירת אדי מים פחות ברור. בנוסף להיותם גזי חממה, לפלואו פחמנים יש עוד תכונה מזיקה. הם נוטים להרוס את שכבת האוזון העליונה, המגנה עלינו מפני קרינה אולטרה סגולה מזיקה. האוזון הוא בעצמו גם גז חממה.

שלושת המאפיינים החשובים של גז חממה הם אורך הגל של האנרגיה שהגז סופג, כמה אנרגיה שהוא סופג, וכמה זמן הגז נשאר באטמוספרה.

מולקולות של גזי חממה קולטות אנרגיה באזור האינפרא אדום של הספקטרום, שאנו מקשרים בדרך כלל לחום. גזי חממה סופגים יותר מ 90 אחוז מהאנרגיה האטמוספרית בחלק צר מאוד של ספקטרום האנרגיה. עם זאת, אנרגיות הקליטה שונות עבור כל גז חממה; יחד הם סופגים אנרגיה על פני חלק גדול מהספקטרום האינפרא אדום. גזי חממה נשארים באטמוספירה מ 12 שנים עבור מתאן ל 270 שנים עבור פלואור פחמן. כמחצית מהפחמן הדו-חמצני האטמוספרי ייעלם במאה הראשונה לאחר שחרורו, אך חלק קטן יימשך אלפי שנים.

פוטנציאל ההתחממות הגלובלית של גז חממה מודד את תרומתו להתחממות כדור הארץ. ערכו מבוסס על שלושת המאפיינים המרכזיים שתוארו קודם לכן. אפקט ההתחממות של גז חממה, חלקי אפקט ההתחממות של אותה כמות פחמן דו חמצני, שווה לפוטנציאל ההתחממות שלו.

לדוגמא, למתאן פוטנציאל התחממות של 72 לפרק זמן של 20 שנה. במילים אחרות, לטון אחד של מתאן תהיה השפעה זהה ל 72 טון פחמן דו חמצני ב -20 השנים שלאחר שחרורם לאטמוספירה. מתאן, תחמוצות חנקן ופלואור פחמנים הם בעלי פוטנציאל התחממות גבוה בהרבה מפחמן דו תחמוצת, אך האחרון עדיין נותר גז החממה החשוב ביותר מכיוון שיש בו כל כך הרבה זה.