Visuotinis atšilimas, kuris šiuo metu kelia didelį socialinį ir mokslinį susirūpinimą, daugiausia sukelia šiltnamio efektą sukeliančios dujos atmosferoje. Gerai suprasti jų fizines savybes yra labai svarbu norint valdyti ir sumažinti visuotinį atšilimą. Mokslininkai nustatė ir išanalizavo, kaip susidaro šios dujos, sąveikauja, ir įvertino jų santykinį indėlį į visuotinį atšilimą.
Šiltnamio efektas
Nors mažiau nei procentą atmosferos sudaro šiltnamio efektą sukeliančios dujos, jų įtaka pasaulinei aplinkai yra didelė. Šiltnamio efektą sukelia dujos Žemės atmosferoje. Gaunama saulės energija praeina per atmosferą, kuri sulaiko susidariusią šilumą ir sušildo Žemės paviršiaus paviršiaus temperatūrą. Šį efektą lemia šiltnamio efektą sukeliančios dujos, kurios sulaiko ir sulaiko šilumą. Vadinasi, į atmosferą patenkanti energija yra didesnė nei iš jos išeinanti, ir tai palaipsniui kelia bendrą pasaulinę temperatūrą.
Šiltnamio dujos
Šiltnamio efektą sukeliančios dujos, labiausiai susijusios su visuotiniu atšilimu, yra anglies dioksidas, metanas, azoto oksidas ir fluorinti angliavandeniliai. Nuo pramoninio amžiaus pradžios žmogaus veikla į atmosferą įtraukė nemažą jų kiekį. Vandens garai taip pat yra šiltnamio efektą sukeliančios dujos, kurių atmosferoje yra gana daug. Tačiau žmogaus veiklos vaidmuo kuriant vandens garus nėra toks aiškus. Be to, kad fluorinti angliavandeniliai yra šiltnamio efektą sukeliančios dujos, jie turi dar vieną kenksmingą savybę. Jie linkę sunaikinti viršutinio atmosferos ozono sluoksnį, kuris apsaugo mus nuo kenksmingos ultravioletinės spinduliuotės. Tačiau pats ozonas taip pat yra šiltnamio efektą sukeliančios dujos.
Pagrindinės savybės
Trys svarbios šiltnamio efektą sukeliančių dujų savybės yra energijos, kurią sugeria dujos, bangos ilgis, kiek energijos sugeria ir kiek dujos lieka atmosferoje.
Šiltnamio efektą sukeliančių dujų molekulės sugeria energiją infraraudonųjų spindulių srityje, kurią mes paprastai siejame su šiluma. Šiltnamio efektą sukeliančios dujos absorbuoja daugiau nei 90 procentų atmosferos energijos labai siauroje energijos spektro dalyje. Tačiau kiekvienos šiltnamio efektą sukeliančių dujų absorbcijos energijos skiriasi; kartu jie sugeria energiją didelėje infraraudonųjų spindulių spektro dalyje. Šiltnamio efektą sukeliančios dujos išlieka atmosferoje nuo 12 metų metano iki 270 metų fluoro anglies. Maždaug pusė atmosferos anglies dioksido išnyks per pirmąjį šimtmetį po jo išleidimo, tačiau nedidelė dalis išliks tūkstančius metų.
Visuotinio atšilimo potencialas
Šiltnamio efektą sukeliančių dujų visuotinio atšilimo potencialas įvertina jos indėlį į visuotinį atšilimą. Jo vertė pagrįsta trimis pagrindinėmis savybėmis, aprašytomis anksčiau. Šiltnamio efektą sukeliančių dujų poveikis, padalytas iš to paties anglies dioksido kiekio atšilimo efekto, yra lygus jų atšilimo potencialui.
Pavyzdžiui, metano 20 metų laikotarpio atšilimo potencialas yra 72. Kitaip tariant, viena tona metano turėtų tą patį poveikį kaip 72 tonos anglies dioksido per 20 metų nuo jų išleidimo į atmosferą. Metano, azoto oksidų ir fluorintų angliavandenilių atšilimo galimybės yra daug didesnės nei anglies dioksido, tačiau pastarosios vis tiek išlieka svarbiausiomis šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis, nes jų yra labai daug tai.