Težave, s katerimi se sooča zemeljska atmosfera

Ker je ozračje tanka plast v primerjavi z velikostjo zemlje, se zaradi človekove dejavnosti sooča z resnejšimi težavami kot drugi deli planeta. Je mešanica številnih plinov, vendar se njena sestava spreminja. Če se bodo spremembe nadaljevale, imajo lahko težave z zemeljskim ozračjem negativne posledice za vse življenje, zlasti za našo zapleteno in energetsko intenzivno civilizacijo.

Vzdušje je v glavnem sestavljeno iz dušika in kisika, vendar vsebuje približno 0,04 odstotka ogljikovega dioksida. Ta majhna količina ogljikovega dioksida prepušča sončno svetlobo skozi ozračje, vendar ujame toploto, ki jo proizvede sončna svetloba, ko zadene na površje zemlje. Ogljikov dioksid proizvedemo, ko kurimo fosilna goriva, kot sta nafta in plin, dodani ogljikov dioksid pa poveča količino ujete toplote. Ogljikov dioksid deluje kot steklo v rastlinjaku in ogreva zemljo. Ogljikov dioksid in nekateri drugi plini, ki delujejo na enak način, na primer metan, se imenujejo toplogredni plini in pomagajo pri globalno segrevanje.

Druga težava, s katero se sooča ozračje, je onesnaženje z drugimi škodljivimi plini. Tovarne in elektrarne poleg ogljikovega dioksida proizvajajo žveplove in dušikove okside. Ta onesnaževala vstopijo v ozračje preko dimnikov, izpušnih ventilatorjev in izhlapevanja, ozračje pa jih porazdeli po vsem svetu. Če je lokalna kontaminacija resna, lahko povzroči dihalne težave in poslabša pogoje, kot je astma, in povzroči kisli dež. V ZDA je Agencija za varstvo okolja prisilila industrije, da zmanjšajo emisije škodljivih plinov, vendar nekatere druge države še vedno močno onesnažujejo.

Stratosfera, ena od zgornjih plasti ozračja, ki se nahaja od 10 do 30 milj, vsebuje ozon, ki absorbira večino škodljivih ultravijoličnih žarkov sonca. Če bi vsi ti žarki prodrli v ozračje in dosegli površje zemlje, bi poškodovali rastline, povzročili mutacije in človeku povzročili kožni rak. Nekateri kemični izdelki, zlasti hladilna sredstva, na primer klorofluoroogljikovodiki, se lahko v kemijski interakciji dvignejo v stratosfero in zmanjšajo količino ozona. Ko je ozona manj, v ozračje prodre več ultravijoličnih žarkov in pride do tal. Ta problem je manj resen zdaj, ko je uporaba klorofluoroogljikovodikov v hladilnih in klimatskih napravah omejena.

Kontaminacija ozračja s prahom in delci je resen problem tako na lokalni kot na mednarodni ravni. Industrijski procesi in eksplozije lahko sproščajo škodljive delce v ozračje, odlaganje prahu na široka območja in nato širjenje po vsem svetu, ko doseže zgornji del vzdušje. To je še posebej zaskrbljujoče, kadar vetrovi širijo pesticide, radioaktivnost ali druge nevarne snovi. Ugotovljeno je bilo onesnaženje s pesticidi v Arktiki in radioaktivnost zaradi jedrskih nesreč, kot sta Černobil in Fukušima, ki so se razširile na velika območja.