温室はどのように機能しますか？

気候変動（しばしば「地球温暖化」と呼ばれる）に対する懸念の高まりと、この懸念をめぐって生まれた言葉のおかげで、 若い人たちは、実際の温室内にいるよりも「温室効果」や「温室効果ガス」などの用語を聞いたり、そのような構造が何であるかさえ知っています。 です。

手入れの行き届いた温室は、訪問したり仕事をしたりするのに平和で視覚的に心地よい場所ですが、環境はおそらく過度に暖かく、一部の人々の好みには湿っています。 しかし、温室効果ガスとそれが地球の気候に与える影響についての懸念は魅力的ではなく、地球温暖化への懸念は年々ますます懸念されています。 実際の温室はその名を冠した効果に責任がありませんが、根底にある原理はいくつかの基本的な物理的原理の興味深い研究になります。

温室は植物を育てることを目的とした構造であり、ほとんどの植物は少なくとも部分的に緑色であるため、そのように名付けられました。 もちろん、家の中に植物を置くこともできますが、温室は植物の「快適さ」を最大化するように作られています。 例えとして、1つの仮のフープを使用してアスファルトの私道でバスケットボールをすることができますが、いくつかあります これは、レベルの屋内2バスケットコートと同じくらいゲームを改善するのに役立つと主張します 床。

温室が特別な理由は何ですか？ 主に、それは光の量、制御された温度、そして植物が受け取る水分の簡単に操作できる量です。 一部の温室は、食べられず、装飾的または花などの特別な機会にのみ使用される「作物」専用です。 他には、トマトなどの食用製品を生み出す植物が特徴です。 温室にはガラスの天井があり、大量の光を取り入れ、構造物の内部に熱を閉じ込める役割を果たします。 太陽が沈むと、屋外ほど熱が放散されないため、涼しい夜に耐えられない植物が繁殖します。

物理学の観点から、温室を暖めることは、晴れた日に車の内部を暖めることと同じです。 短波長の赤外線がガラスを通して構造物に入り、これらの目に見えないが暖かい光線が跳ね返った後 周りでは、それらはより長波長の電磁エネルギーになり、内部に留まり、それらに吸収される傾向があります 周囲。 温室内のこれらの環境には、太陽光を使用して光合成を促進する植物の葉の表面、またはエネルギーのためのブドウ糖（食物）の生成が含まれます。

主な温室効果ガスは、二酸化炭素、メタン、水蒸気、亜酸化窒素です。 これらのガス分子は、ほとんどの分子よりも緩く接続されているため、熱がそれらに当たると振動する傾向があります。 これらの振動する分子は熱を放出し、その多くは隣接する温室効果ガス分子によって吸収されます。 このサイクルは、近くの空気を異常に暖かく保ちます。

大気の大部分は、大気の4分の3以上を占める窒素と、約5分の1を占める酸素で構成されています。 これらのガスは両方とも2つの同一の原子（N₂ とO₂). これらの分子を一緒に保持する結合は緊密であり、振動がほとんどないため、熱を十分に保持せず、したがって温室効果に大きく寄与しません。

二酸化炭素（CO₂): 二酸化炭素分子は大気のごく一部を構成しますが、それでも気候に非常に強い影響を及ぼします。 1850年代半ば頃、産業革命が始まり、それに伴って石炭が燃焼する前は、大気は約270ppmのCOを保持していました。₂. このレベルは、石炭やガソリンなどの他の化石燃料の燃焼により、より多くのガスが大気中に放出されるにつれて着実に上昇しています。 CO₂ 現在、大気中のレベルは約400（ppmv）であり、50パーセント増加しています。

人間が引き起こした気候変動の全体的な考えの反対者は、COが₂ 重工業のこの時代でさえ、大気のごく一部を構成しているので、気候に重大な影響を与える可能性はありません。 これは、ある程度直感的に理解できるため、簡単に普及するアイデアです。 しかし、血流中のごくわずかなレベルの微細なバクテリアが、ミリグラムよりはるかに軽いことも「理にかなっています」。 合計すると、深刻な病気を引き起こすのに十分ではない可能性があり、その小さなレベルのヘビ毒はおそらく危険である可能性はありません 致死。 これらのアイデアは明らかにナンセンスであるため、科学における直感は、悪名高い貧弱なガイドになる可能性があります。

メタン（CH₄): メタンは強力な温室効果ガスであり、二酸化炭素よりも分子ごとにかなり多くの熱を吸収する能力があります。 4つの水素原子に結合された単一の炭素原子からなるCH₄、COのように₂は大気中に微量に含まれていますが、地球温暖化に大きな影響を与える可能性があります。 メタンガスは家畜から排出され、炭化水素と見なされる最も単純な分子として、燃料としても使用されます。 メタンが燃焼すると、二酸化炭素が副産物として大気中に放出され、メタンが温室効果に直接的および間接的に寄与します。

前述のように、地球の大気中のガスのごく一部だけが温室効果ガスとして適格ですが、これらは 自然のプロセスの結果であろうと人間のせいであろうと、気候に大きな影響を及ぼします 活動。 21世紀のいつか、大気中の二酸化炭素の量は、世紀の初めの2倍になる可能性があります。 他の温室効果ガス、主にメタンと亜酸化窒素のレベルも上昇しています。 温室効果ガスの量は、燃焼する化石燃料の量に比例して増加しており、温室効果ガスだけでなく大気汚染も大気中に放出します。 温室効果ガスは、他の発生源からも大気中に放出されます。 家畜は食物を消化する過程でメタンガスを放出します。 さらに、一見良性のプロセスは、重要な量のCOに寄与する可能性があります₂ ミックスに。 たとえば、セメントは石灰石から作られているため、二酸化炭素が放出されます。

大気中の温室効果ガスが増えると、（実際の温室とは異なり）目に見えない天井のようなものが作成され、熱が上向きに通過する可能性が高くなります 追加の温室効果ガスがこの熱を赤外線として吸収し、放射するため、大気から完全に排出するよりも停止する必要があります 放射線。 熱の一部は地球から遠ざかりますが、一部は近くの温室効果ガス分子に吸収され、一部は再び地球の表面に戻ります。 したがって、さまざまなメカニズムを通じて、温室効果ガスが蓄積するにつれて、地球は温暖化し続けます。 氷河が後退し、地球の両極の氷が溶け、海が暖かくなり、より酸性になり、雪が降る 世界中のカバーが減少し、ハリケーンなどの壊滅的な気象イベントがより多くなります 当たり前。

あなた自身の温室を作ることは些細なプロジェクトではありませんが、十分な野心があれば、それは情熱的な人やグループの手段を超えていません。 冬に夏の植物を保護したいのか、春の造園植物を先取りしたいのか、それともただ学ぶだけなのか 屋内園芸について少し説明すると、数百米ドルから数百米ドルの範囲でセットアップを行うことができます。 千。