Свойства парниковых газов

Глобальное потепление, который в настоящее время является источником серьезной социальной и научной озабоченности, в основном вызван парниковыми газами в атмосфере. Хорошее понимание их физических свойств имеет решающее значение для управления и снижения глобального потепления. Ученые определили и проанализировали, как эти газы образуются и взаимодействуют, и измерили их относительный вклад в глобальное потепление.

Хотя менее одного процента атмосферы состоит из парниковых газов, их влияние на глобальную окружающую среду велико. Парниковый эффект вызывается газами в атмосфере Земли. Поступающая солнечная энергия проходит через атмосферу, которая удерживает образующееся тепло и нагревает приповерхностную температуру Земли. Этот эффект обусловлен парниковыми газами, которые улавливают и удерживают тепло. Следовательно, энергия, поступающая в атмосферу, больше, чем энергия, выходящая из нее, и это постепенно повышает общую глобальную температуру.

Парниковые газы, наиболее тесно связанные с глобальным потеплением, включают двуокись углерода, метан, закись азота и фторуглероды. С начала индустриальной эпохи значительные количества каждого из них были добавлены в атмосферу в результате деятельности человека. Водяной пар также является парниковым газом, которого в атмосфере довольно много. Однако роль человеческой деятельности в создании водяного пара менее ясна. Помимо парниковых газов, фторуглероды обладают еще одним вредным свойством. Они стремятся разрушить озоновый слой верхних слоев атмосферы, который защищает нас от вредного ультрафиолетового излучения. Однако озон сам по себе также является парниковым газом.

Три важных свойства парникового газа - это длина волны энергии, которую газ поглощает, сколько энергии он поглощает и как долго газ остается в атмосфере.

Молекулы парниковых газов поглощают энергию в инфракрасной области спектра, которую мы обычно связываем с теплом. Парниковые газы поглощают более 90 процентов энергии атмосферы в очень узкой части энергетического спектра. Однако энергии поглощения различны для каждого парникового газа; вместе они поглощают энергию в большей части инфракрасного спектра. Парниковые газы остаются в атмосфере от 12 лет для метана до 270 лет для фторуглерода. Около половины атмосферного углекислого газа исчезнет в первом столетии после его выброса, но небольшая часть будет сохраняться в течение тысяч лет.

Потенциал глобального потепления парникового газа измеряет его вклад в глобальное потепление. Его значение основано на трех ключевых свойствах, описанных ранее. Согревающий эффект парникового газа, разделенный на согревающий эффект того же количества углекислого газа, равен его согревающему потенциалу.

Например, метан имеет потенциал потепления 72 на 20-летний период. Другими словами, одна тонна метана будет иметь тот же эффект, что и 72 тонны углекислого газа в течение 20 лет после их выброса в атмосферу. Метан, оксиды азота и фторуглероды обладают потенциалом нагрева намного выше, чем углерод. диоксида, но последний по-прежнему остается самым важным парниковым газом, потому что в нем очень много Это.