Global oppvarming, for tiden kilden til mye sosial og vitenskapelig bekymring, er hovedsakelig forårsaket av klimagasser i atmosfæren. En god forståelse av deres fysiske egenskaper er avgjørende for å håndtere og redusere global oppvarming. Forskere har identifisert og analysert hvordan disse gassene dannes og samhandler, og målt deres relative bidrag til global oppvarming.
Drivhuseffekten
Selv om mindre enn én prosent av atmosfæren består av klimagasser, er deres innflytelse på det globale miljøet stor. Drivhuseffekten er forårsaket av gasser i jordens atmosfære. Innkommende solenergi passerer gjennom atmosfæren, som beholder den resulterende varmen og varmer jordens nær overflatetemperatur. Denne effekten er drevet av klimagassene, som fanger opp og holder på varmen. Følgelig er energien som kommer inn i atmosfæren større enn den som forlater den, og dette øker gradvis den totale globale temperaturen.
Drivhusgasser
Klimagasser som er tettest knyttet til global oppvarming inkluderer karbondioksid, metan, lystgass og fluorkarboner. Siden begynnelsen av industrialderen har betydelige mengder av hver blitt lagt til atmosfæren av menneskelige aktiviteter. Vanndamp er også en klimagass som er ganske rikelig i atmosfæren. Rollen til menneskelig aktivitet i å skape vanndamp er imidlertid mindre klar. I tillegg til å være klimagasser, har fluorkarboner en annen skadelig egenskap. De har en tendens til å ødelegge den øvre atmosfærens ozonlag, som beskytter oss mot skadelig ultrafiolett stråling. Ozon er imidlertid også en klimagass.
Viktige egenskaper
De tre viktige egenskapene til en klimagass er bølgelengden til energien gassen absorberer, hvor mye energi den absorberer, og hvor lenge gassen forblir i atmosfæren.
Klimagassmolekyler absorberer energi i det infrarøde området av spekteret, som vi vanligvis forbinder med varme. Klimagasser absorberer mer enn 90 prosent av atmosfærisk energi i en veldig smal del av energispektret. Imidlertid er absorpsjonsenergier forskjellige for hver klimagass; sammen absorberer de energi over en stor del av det infrarøde spekteret. Klimagasser forblir i atmosfæren fra 12 år for metan til 270 år for et fluorkarbon. Omtrent halvparten av atmosfærisk karbondioksid vil forsvinne i det første århundre etter utgivelsen, men en liten del vil vedvare i tusenvis av år.
Potensial for global oppvarming
Klimagassens potensiale for global oppvarming måler sitt bidrag til global oppvarming. Verdien er basert på de tre nøkkelegenskapene, beskrevet tidligere. Oppvarmingseffekten til en klimagass, delt på oppvarmingseffekten av samme mengde karbondioksid, tilsvarer oppvarmingspotensialet.
For eksempel har metan et oppvarmingspotensial på 72 i en 20-års tidsramme. Med andre ord, ett tonn metan ville ha samme effekt som 72 tonn karbondioksid i de 20 årene etter utslipp i atmosfæren. Metan, lystgass og fluorkarboner har alle oppvarmingspotensialer mye høyere enn karbon dioksid, men sistnevnte er fortsatt den viktigste klimagassen fordi det er så mye av den.
