คุณสมบัติของก๊าซเรือนกระจก

ภาวะโลกร้อนซึ่งปัจจุบันเป็นต้นตอของความกังวลทางสังคมและวิทยาศาสตร์ ส่วนใหญ่เกิดจากก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ ความเข้าใจที่ดีเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการจัดการและลดภาวะโลกร้อน นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุและวิเคราะห์ว่าก๊าซเหล่านี้ก่อตัวขึ้นและมีปฏิสัมพันธ์และวัดผลการมีส่วนร่วมที่สัมพันธ์กับภาวะโลกร้อนได้อย่างไร

แม้ว่าบรรยากาศจะประกอบด้วยก๊าซเรือนกระจกน้อยกว่าร้อยละหนึ่ง แต่อิทธิพลของพวกมันที่มีต่อสิ่งแวดล้อมโลกนั้นยิ่งใหญ่ ภาวะเรือนกระจกเกิดจากก๊าซในชั้นบรรยากาศของโลก พลังงานแสงอาทิตย์ที่เข้ามาจะผ่านชั้นบรรยากาศซึ่งเก็บความร้อนที่เกิดขึ้นและทำให้อุณหภูมิใกล้พื้นผิวโลกอุ่นขึ้น ผลกระทบนี้เกิดจากก๊าซเรือนกระจกซึ่งจับและกักเก็บความร้อนไว้ ดังนั้น พลังงานที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศจึงมีมากกว่าพลังงานที่ปล่อยออกมา และสิ่งนี้จะค่อยๆ เพิ่มอุณหภูมิโดยรวมของโลก

ก๊าซเรือนกระจกที่เกี่ยวข้องกับภาวะโลกร้อนมากที่สุด ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน ไนตรัสออกไซด์ และฟลูออโรคาร์บอน นับตั้งแต่ยุคเริ่มต้นของยุคอุตสาหกรรม มนุษย์แต่ละคนได้เพิ่มบรรยากาศของแต่ละคนเป็นจำนวนมาก ไอน้ำยังเป็นก๊าซเรือนกระจกที่ค่อนข้างมากในบรรยากาศ บทบาทของกิจกรรมของมนุษย์ในการสร้างไอน้ำมีความชัดเจนน้อยกว่า นอกจากจะเป็นก๊าซเรือนกระจกแล้ว ฟลูออโรคาร์บอนยังมีคุณสมบัติที่เป็นอันตรายอีกอย่างหนึ่งอีกด้วย พวกมันมักจะทำลายชั้นโอโซนของบรรยากาศชั้นบน ซึ่งปกป้องเราจากรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตราย โอโซนเองก็เป็นก๊าซเรือนกระจกเช่นกัน

คุณสมบัติที่สำคัญสามประการของก๊าซเรือนกระจกคือความยาวคลื่นของพลังงานที่ก๊าซดูดซับ พลังงานที่ดูดซับไป และระยะเวลาที่ก๊าซยังคงอยู่ในบรรยากาศ

โมเลกุลของก๊าซเรือนกระจกดูดซับพลังงานในบริเวณอินฟราเรดของสเปกตรัม ซึ่งโดยทั่วไปแล้วเราจะเชื่อมโยงกับความร้อน ก๊าซเรือนกระจกดูดซับพลังงานบรรยากาศมากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ในส่วนที่แคบมากของสเปกตรัมพลังงาน อย่างไรก็ตาม พลังงานดูดซับจะแตกต่างกันไปตามก๊าซเรือนกระจกแต่ละชนิด เมื่อรวมกันแล้วจะดูดซับพลังงานเหนือสเปกตรัมอินฟราเรดส่วนใหญ่ ก๊าซเรือนกระจกยังคงอยู่ในบรรยากาศจาก 12 ปีสำหรับก๊าซมีเทนถึง 270 ปีสำหรับฟลูออโรคาร์บอน ประมาณครึ่งหนึ่งของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศจะหายไปในศตวรรษแรกหลังการปล่อยก๊าซออก แต่ส่วนเล็กๆ จะคงอยู่เป็นเวลาหลายพันปี

ศักยภาพในการทำให้โลกร้อนของก๊าซเรือนกระจกวัดผลที่ส่งผลต่อภาวะโลกร้อน ค่าของมันขึ้นอยู่กับคุณสมบัติหลักสามประการที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ผลกระทบจากภาวะโลกร้อนของก๊าซเรือนกระจก หารด้วยผลกระทบของภาวะโลกร้อนของคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณเท่ากัน จะเท่ากับศักยภาพในการทำให้ร้อนขึ้น

ตัวอย่างเช่น มีเทนมีศักยภาพในการทำให้ร้อนขึ้น 72 สำหรับกรอบเวลา 20 ปี กล่าวอีกนัยหนึ่งมีเธนหนึ่งตันจะมีผลเช่นเดียวกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 72 ตันใน 20 ปีหลังจากปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ มีเทน ไนตรัสออกไซด์ และฟลูออโรคาร์บอน ล้วนมีศักยภาพในการทำให้ร้อนสูงกว่าคาร์บอนมาก ไดออกไซด์ แต่หลังยังคงเป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญที่สุดเพราะมีมากมาย มัน.