Ένα αέριο θερμοκηπίου είναι ένα μείγμα διαφόρων διαφανών ατμοσφαιρικών αερίων, τα οποία πρακτικά δεν επιτρέπουν τη θερμική ακτινοβολία της Γης. Η αύξηση της συγκέντρωσής τους οδηγεί σε παγκόσμια και αμετάκλητη κλιματική αλλαγή. Υπάρχουν διάφοροι τύποι σημαντικών αερίων θερμοκηπίου. Η συγκέντρωση στην ατμόσφαιρα καθενός από αυτά με τον δικό της τρόπο επηρεάζει το θερμικό αποτέλεσμα.
Κύριοι τύποι
Υπάρχουν διάφοροι τύποι αερίων ουσιών που σχετίζονται με τα πιο σημαντικά αέρια θερμοκηπίου:
- υδρατμούς ·
- διοξείδιο του άνθρακα;
- νιτρώδες οξείδιο.
- μεθάνιο ·
- freons;
- PFCs (υπερφθοράνθρακες);
- HFC (υδροφθοράνθρακες);
- SF6 (εξαφθοριούχο θείο).
Περίπου 30 τύποι αερίων έχουν εντοπιστεί, οδηγώντας στο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Η επίδραση στην ύλη των θερμικών διεργασιών της Γης ασκείται ανάλογα με την ποσότητα και τη δύναμη της δράσης σε ένα μόριο. Από τη φύση του περιστατικού στην ατμόσφαιρα, τα αέρια θερμοκηπίου χωρίζονται σε φυσικά και ανθρωπογενή.
Υδρατμοί
Ένα κοινό αέριο θερμοκηπίου είναι υδρατμοί. Η ποσότητα του στην ατμόσφαιρα της Γης υπερβαίνει τη συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα. Ο υδρατμός έχει φυσική προέλευση: οι εξωτερικοί παράγοντες δεν είναι σε θέση να επηρεάσουν την αύξηση του περιβάλλοντος. Ρυθμίζει τον αριθμό των μορίων της θερμοκρασίας υδρατμών των ωκεανών και του αέρα.
Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό των ιδιοτήτων των υδρατμών είναι η αντίστροφη θετική σχέση με το διοξείδιο του άνθρακα. Έχει διαπιστωθεί ότι το φαινόμενο του θερμοκηπίου που προκαλείται από την απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα είναι περίπου διπλάσιο λόγω των επιδράσεων των μορίων εξάτμισης νερού.
Έτσι, ο υδρατμός ως αέριο θερμοκηπίου είναι ένας ισχυρός καταλύτης για την ανθρωπογενή θέρμανση του κλίματος. Αξίζει να εξεταστεί η επίδρασή της στις διεργασίες θερμοκηπίου μόνο σε συνδυασμό με τις ιδιότητες ενός θετικού δεσμού με το διοξείδιο του άνθρακα. Μόνο οι υδρατμοί δεν οδηγούν σε τέτοιες παγκόσμιες αλλαγές.
Διοξείδιο του άνθρακα
Κατέχει ηγετική θέση στα αέρια του θερμοκηπίου ανθρωπογενούς προέλευσης. Έχει διαπιστωθεί ότι περίπου το 65% της υπερθέρμανσης του πλανήτη συνδέεται με αυξημένες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα της Γης. Ο κύριος παράγοντας στην αύξηση της συγκέντρωσης αερίων είναι, φυσικά, η βιομηχανική και τεχνική δραστηριότητα του ανθρώπου.
Η καύση καυσίμων καταλαμβάνει την πρώτη θέση (86% των συνολικών εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα) μεταξύ των πηγών εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Άλλοι λόγοι περιλαμβάνουν την καύση της βιολογικής μάζας - κυρίως των δασών - και των βιομηχανικών εκπομπών.
Το αέριο του θερμοκηπίου με άνθρακα αποτελεί την πιο αποτελεσματική κινητήρια δύναμη της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Μετά την είσοδό του στην ατμόσφαιρα, το διοξείδιο του άνθρακα προχωρεί σε όλα τα επίπεδα. Ο χρόνος που απαιτείται για να αφαιρεθεί το 65% του διοξειδίου του άνθρακα από το κέλυφος αέρα ονομάζεται αποτελεσματική περίοδος παραμονής. Τα αέρια του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα με τη μορφή διοξειδίου του άνθρακα παραμένουν για 50-200 χρόνια. Η υψηλή διάρκεια της παρουσίας διοξειδίου του άνθρακα στο περιβάλλον που διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στις διαδικασίες του φαινομένου του θερμοκηπίου.
Μεθάνιο
Εισέρχεται στην ατμόσφαιρα με φυσικό και ανθρωπογενή τρόπο. Παρά το γεγονός ότι η συγκέντρωσή του είναι πολύ χαμηλότερη από την ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα, το μεθάνιο λειτουργεί ως σημαντικότερο αέριο θερμοκηπίου. 1 μόριο μεθανίου υπολογίζεται στον μηχανισμό του φαινομένου του θερμοκηπίου 25 φορές ισχυρότερος από το μόριο του διοξειδίου του άνθρακα.
Επί του παρόντος, η ατμόσφαιρα περιέχει περίπου 20% μεθάνιο (από 100% αέρια θερμοκηπίου). Το τεχνητό μεθάνιο εισέρχεται στον αέρα λόγω βιομηχανικών εκπομπών. Η υπερβολική διάσπαση οργανικών ουσιών και η υπερβολική καύση της δασικής βιομάζας θεωρούνται φυσικός μηχανισμός σχηματισμού αερίου.
Το οξείδιο του αζώτου (Ι)
Το οξείδιο του αζώτου θεωρείται το τρίτο σημαντικότερο αέριο θερμοκηπίου. Η ουσία αυτή έχει αρνητική επίδραση στη στιβάδα του όζοντος. Έχει διαπιστωθεί ότι περίπου το 6% του φαινομένου του θερμοκηπίου οφείλεται στο μονοσθενές μονοξείδιο του αζώτου. Η ένωση δρα 250 φορές ισχυρότερη από το διοξείδιο του άνθρακα.
Το μονοξείδιο Diazot εμφανίζεται στην ατμόσφαιρα της Γης με φυσικό τρόπο. Έχει μια θετική σχέση με τη στιβάδα του όζοντος: όσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση του οξειδίου, τόσο μεγαλύτερος είναι ο βαθμός καταστροφής. Από τη μία πλευρά, η μείωση του όζοντος μειώνει τις διαδικασίες του φαινομένου του θερμοκηπίου. Την ίδια στιγμή, η ραδιενεργή ακτινοβολία είναι πολύ πιο επικίνδυνη για τον πλανήτη. Ο ρόλος του όζοντος στην υπερθέρμανση του πλανήτη μελετάται και οι απόψεις εμπειρογνωμόνων για το θέμα αυτό είναι κοινές.
PFU και HFC
Οι υδρογονάνθρακες με μερική υποκατάσταση του φθορίου στη δομή του μορίου είναι αέρια θερμοκηπίου ανθρωπογενούς προέλευσης. Η επίδραση τέτοιων ουσιών στις διεργασίες θέρμανσης του πλανήτη στο σύνολο είναι περίπου 6%.
Οι PFC εισέρχονται στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα της παραγωγής αλουμινίου, ηλεκτρικού εξοπλισμού και διαλυτών διαφόρων ουσιών. Οι HFC είναι ενώσεις στις οποίες το υδρογόνο είναι μερικώς υποκατεστημένο από αλογόνα. Χρησιμοποιούνται στην παραγωγή και σε αεροζόλ για την αντικατάσταση ουσιών που καταστρέφουν τη στιβάδα του όζοντος. Έχουν υψηλό δυναμικό θέρμανσης του πλανήτη, αλλά είναι ασφαλέστερα για την ατμόσφαιρα της Γης.
Εξαφθοριούχο θείο
Χρησιμοποιείται ως μονωτική ουσία στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας. Οι ενώσεις τείνουν να παραμένουν για μεγάλο χρονικό διάστημα στα στρώματα της ατμόσφαιρας, πράγμα που οδηγεί σε μακρά και εκτεταμένη απορρόφηση των υπέρυθρων ακτίνων. Ακόμη και μια μικρή ποσότητα εξαφθοριούχου θείου θα επηρεάσει σημαντικά το κλίμα στο μέλλον.
Εφέ του θερμοκηπίου
Η διαδικασία μπορεί να παρατηρηθεί όχι μόνο στη Γη, αλλά και στη γειτονική Αφροδίτη. Η ατμόσφαιρά της αυτή τη στιγμή αποτελείται εξ ολοκλήρου από διοξείδιο του άνθρακα, η οποία οδήγησε σε αύξηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας σε 475 μοίρες. Οι ειδικοί είναι σίγουροι ότι οι ωκεανοί συνέβαλαν στην αποφυγή της ίδιας τύχης της Γης: μερικώς απορροφώντας το διοξείδιο του άνθρακα, βοηθούν στην απομάκρυνση του από τον περιβάλλοντα αέρα.
Οι εκπομπές αερίων θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα εμποδίζουν την πρόσβαση σε θερμικές ακτίνες, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση της θερμοκρασίας στη Γη. Η υπερθέρμανση του πλανήτη έχει σοβαρές συνέπειες υπό μορφή αύξησης της περιοχής του Παγκόσμιου Ωκεανού, αύξησης των φυσικών καταστροφών και των βροχοπτώσεων. Η ύπαρξη ειδών σε παράκτιες ζώνες και νησιά γίνεται απειλητική.
Το 1997, τα Ηνωμένα Έθνη ενέκριναν το Πρωτόκολλο του Κυότο, το οποίο δημιουργήθηκε για να ελέγξει την ποσότητα των εκπομπών στο έδαφος κάθε κράτους. Οι περιβαλλοντολόγοι είναι σίγουροι ότι δεν θα καταστεί δυνατή η πλήρης επίλυση του προβλήματος της υπερθέρμανσης του πλανήτη, αλλά εξακολουθεί να είναι δυνατό να μετριαστούν σημαντικά οι τρέχουσες διαδικασίες.
