温室効果ガスの特性

地球温暖化現在、多くの社会的および科学的懸念の源である、は主に大気中の温室効果ガスによって引き起こされます。 それらの物理的特性をよく理解することは、地球温暖化を管理および削減するために重要です。 科学者たちは、これらのガスがどのように形成され、相互作用し、地球温暖化への相対的な寄与を測定したかを特定して分析しました。

温室効果ガスは大気の1％未満ですが、地球環境への影響は大きいです。 温室効果は、地球の大気中のガスによって引き起こされます。 入ってくる太陽エネルギーは大気を通過し、大気は結果として生じる熱を保持し、地球の地表近くの温度を暖めます。 この効果は、熱を吸収して保持する温室効果ガスによって促進されます。 その結果、大気に入るエネルギーは大気から出るエネルギーよりも大きくなり、これにより地球全体の温度が徐々に上昇します。

地球温暖化に最も密接に関係している温室効果ガスには、二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素、およびフルオロカーボンが含まれます。 産業時代の始まり以来、人間の活動によってそれぞれのかなりの量が大気に加えられてきました。 水蒸気は、大気中にかなり豊富に存在する温室効果ガスでもあります。 しかし、水蒸気の生成における人間の活動の役割はあまり明確ではありません。 温室効果ガスであることに加えて、フルオロカーボンには別の有害な特性があります。 それらは上層大気のオゾン層を破壊する傾向があり、有害な紫外線から私たちを保護します。 ただし、オゾン自体も温室効果ガスです。

温室効果ガスの3つの重要な特性は、ガスが吸収するエネルギーの波長、吸収するエネルギーの量、およびガスが大気中にとどまる時間です。

温室効果ガス分子は、スペクトルの赤外線領域でエネルギーを吸収します。これは、一般的に熱と関連しています。 温室効果ガスは、エネルギースペクトルの非常に狭い部分で大気エネルギーの90％以上を吸収します。 ただし、吸収エネルギーは温室効果ガスごとに異なります。 一緒に、それらは赤外線スペクトルの大部分にわたってエネルギーを吸収します。 温室効果ガスは、メタンの12年からフルオロカーボンの270年まで大気中に残ります。 大気中の二酸化炭素の約半分は、放出後1世紀で消滅しますが、ごく一部は数千年も持続します。

温室効果ガスの地球温暖化係数は、地球温暖化への寄与を測定します。 その値は、前述の3つの主要なプロパティに基づいています。 温室効果ガスの温暖化効果を同量の二酸化炭素の温暖化効果で割ると、その温暖化係数に等しくなります。

たとえば、メタンは20年間で72の温暖化係数を持っています。 言い換えれば、1トンのメタンは大気中に放出されてから20年間で72トンの二酸化炭素と同じ効果があります。 メタン、亜酸化窒素、フルオロカーボンはすべて、炭素よりもはるかに高い温暖化の可能性を持っています 二酸化炭素ですが、二酸化炭素が非常に多いため、後者は依然として最も重要な温室効果ガスです。 それ。