|
|
 |
|
|
|
|
| |
|
|
|
Troposfera
Wiadomości podstawowe |
Gazy cieplarniane i efekt cieplarniany
Efekt cieplarniany jest bardzo ważny dla życia na Ziemi. Gdyby w powietrzu nie było gazów cieplarnianych to średnia temperatura powierzchni Ziemi byłaby o około 30 stopni niższa od 15°C, czyli aktualnej wartości średniej globalnej.
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
1. Gazy cieplarniane są dla atmosfery tym czym dla nas pulower.
Źródło: fashion 3sat online (zmodyfikowane)
|
|
|
Widzimy zatem, że potrzebujemy naturalnego efektu cieplarnianego tak jak potrzebujemy puloweru zimą. Jednakże gdy pulower jest zbyt gruby to zaczynamy się pocić. Działania gospodarcze ludzi spowodowały nasilenie naturalnego i potrzebnego efektu, co spowodowało dodatkowe, znaczne ogrzanie Ziemi, nie porównywalne z tym co działo się na naszej planecie w ciągu kilku ostatnich tysięcy lat. Dlatego obawiamy się globalnego ocieplenia, a efekt cieplarniany jest często postrzegany jako coś złego. Ale to nie naturalny efekt cieplarniany jest czymś złym, a jedynie dodatkowy efekt cieplarniany, wywołany przez ludzi i powodujący wiele problemów.
|
|
Gazy cieplarniane oddziałują na promieniowanie cieplne Ziemi podobnie jak pulower działa na promieniowanie cieplne naszego ciała. Powodują zatrzymanie ciepła i ogrzewanie się atmosfery, podobnie jak pulower chroni nas przed utratą wytworzonego przez nasze ciało ciepła.
|
 |
|
|
|
2. Czy potrafisz objaśnić powyższą rycinę swoimi słowami? Jeśli chcesz sprawdzić swoją odpowiedź to ustaw myszką kursor na pierwszej strzałce poniżej, naciśnij lewy przycisk myszki i cały czas go naciskając przesuń myszkę do dolnej strzałki, a zobaczysz tekst ukryty poniżej, między strzałkami:
->Promieniowanie docierające do powierzchni Ziemi ze Słońca to przede wszystkim światło widzialne. Większość niebezpiecznego promieniowania UV jest pochłaniana przez warstwę ozonową, w stratosferze. Natomiast światło widzialne przechodzi przez całą troposferę. To światło może zostać rozproszone w atmosferze lub odbite przez jasne obiekty na powierzchni ziemi (np. lód czy śnieg) a także chmury. Część promieniowania jest jednak pochłaniana przez powierzchnię ziemi i zamieniana na ciepło (pokazane kolorem czerwonym). <-
autor: Elmar Uherek |
 |
|
|
|
3. Objaśnij teraz powyższą rycinę. Poniżej między strzałkami jest ukryta odpowiedź. Aby ją zobaczyć postępuj podobnie jak w przypadku poprzedniej ryciny.
-> Promieniowanie cieplne (podczerwone), niewidoczne dla naszych oczu, jest emitowane przez ziemię. Gazy cieplarniane w atmosferze (pokazane jako niebieskie elipsy) pochłaniają promieniowanie podczerwone i emitują je częściowo z powrotem w kierunku ziemi, a częściowo w przestrzeń kosmiczną. <-
autor: Elmar Uherek
|
Które gazy przyczyniają się do powstawania efektu cieplarnianego?
Najważniejszym gazem cieplarnianym jest para wodna (odpowiada ona za około 60% efektu cieplarnianego). Zakłada się jednak, że globalna zawartość pary wodnej w atmosferze nie zmieniła się zbytnio w ciągu ostatnich stuleci. Natomiast zawartość w powietrzu dwutlenku węgla, drugiego ważnego gazu cieplarnianego (odpowiedzialnego za około 20% efektu cieplarnianego), znacznie wzrosła - z 280 do 370 ppm* w porównaniu z epoką przed przemysłową. Także metan i ozon osiągają coraz większe globalne stężenie w powietrzu.
Gazy cieplarniane należą do gazów śladowych, stanowiąc (z wyjątkiem CO2) 1 milionową lub nawet mniejszą część całkowitej masy atmosfery.
*1 ppm = 1 cząsteczka na 1 milion cząsteczek powietrza
|
|
 |
|
|
4. Udział (w %) poszczególnych troposferycznych gazów cieplarnianych w tzw. wymuszaniu promieniowania (ang. radiative forcing) w okresie od 1750 r. (czyli przed epoką przemysłową) do 2000 r. Jest to miara dodatkowego antropogenicznego efektu cieplarnianego. Jak widać CO2 ma na to największy wpływ. Objaśnienia w tekście.
Autor: Elmar Uherek, żródło danych: raport IPCC TAR, 2001
|
|
|
W publikacjach naukowych udział w ocieplaniu się Ziemi jest nazywany wymuszaniem promieniowania (ang. radiative forcing). Mierzy się go w watach na metr kwadratowy (W/m2). Od początku ery przemysłowej, czyli od około 1750 r., do czasów współczesnych (prezentowane dane pochodzą z roku 2000), zawartość gazów cieplarnianych w powietrzu znacznie wzrosła wskutek działalności człowieka. Dane po prawej stronie pokazują wielkość wymuszania promieniowania spowodowaną przez dodatkowe, wyemitowane wskutek działalności ludzi gazy cieplarniane. Ryc. 4 pokazuje udział poszczególnych gazów cieplarnianych w tym procesie.
|
|
Wielkość tzw. wymuszenia promieniowania, spowodowana przez oddziaływanie dodatkowych, wyemitowanych w latach 1750-2000 wskutek działalności ludzi, gazów cieplarnianych, w W/m2
1,46 CO2 (dwutlenek węgla)
0,48 CH4 (metan)
0,24 CFC 11+12 (chlorofluorowęglowodory)
0,35 trop. O3 (ozon troposferyczny)
0,15 N2O (podtlenek azotu)
Źródło danych: raport IPCC TAR 2001
|
|
Zajrzyj także na te strony!
Możesz dowiedzieć się więcej o promieniowaniu, gazach cieplarnianych i bilansie cieplnym Ziemi na stronie:
Troposfera - Więcej - część 2 - promieniowanie |
O tej stronie:
Autor: dr Elmar Uherek - Max Planck Institute for Chemistry, Moguncja, Niemcy
Recenzent: Dr. Pascal Guyon - MPI Chemistry - 2004-05-12
Konsultacja dydaktyczna: Roland Bergmann i studenci ze szkoły Velbert
Ostatnia aktualizacja: 2007-06-06
Tłumaczenie na język polski: dr Anita Bokwa, Uniwersytet Jagielloński, Kraków
|
|
|
|
