De drivhuseffekt Det er en naturlig prosess der atmosfæren beholder en del av den infrarøde strålingen som sendes ut av jorden og dermed varmer den opp. Denne infrarøde strålingen kommer fra oppvarmingen som genereres på jordoverflaten av solstråling.
Denne prosessen skjer fordi jorden som en ugjennomsiktig kropp absorberer solstråling og avgir varme. Samtidig som det er en atmosfære, slipper ikke varmen helt ut i verdensrommet..
En del av varmen absorberes og slippes ut i alle retninger igjen av gassene som utgjør atmosfæren. Dermed opprettholder jorden en viss termisk likevekt som etablerer en gjennomsnittstemperatur på 15 ºC, noe som garanterer et variabelt område hvor livet kan utvikle seg..
Begrepet "drivhuseffekt" er en likning med drivhus for dyrking av planter i klima der omgivelsestemperaturen er lavere enn nødvendig. I disse veksthusene tillater plast- eller glastaket sollys, men forhindrer at det kommer ut varme.
Artikkelindeks
Drivhuseffekten er grunnleggende for livet på jorden, da den garanterer det passende temperaturområdet for dets eksistens. De fleste av de biokjemiske prosessene som er nødvendige for livet krever temperaturer mellom -18 ° C og 50 ° C..
I den geologiske fortiden har det forekommet svingninger i jordens gjennomsnittstemperatur, enten økende eller synkende. I de siste to århundrene har det vært en prosess med vedvarende økning i global temperatur.
Forskjellen er at for tiden er økningshastigheten spesielt høy og ser ut til å være assosiert med menneskelig aktivitet. Disse aktivitetene genererer klimagasser som fremhever fenomenet.
Prosessen som drivhuseffekten produseres med, har som hovedelementer solen, jorden og atmosfæriske gasser. Solen er energikilden, Jorden mottaker av denne energien og sender ut varme og gasser..
Solen avgir fundamentalt høyenergistråling, det vil si tilsvarer de synlige og ultrafiolette bølgelengdene til det elektromagnetiske spekteret. Utslippstemperaturen til denne energien når 6000 ºC, men det meste forsvinner på vei til jorden.
Av de 100% av solenergien som når atmosfæren, reflekteres omtrent 30% til verdensrommet (albedoeffekt). 20% absorberes av atmosfæren, hovedsakelig av suspenderte partikler og ozonlaget, og de resterende 50% varmer jordoverflaten.
Jorden reflekterer en viktig del av solstrålingen på grunn av albedoen (lys tone eller hvithet). Denne albedoen skyldes hovedsakelig skyer, vannmasser og is..
Tatt i betraktning albedoen og avstanden fra planeten til solen, bør jordens temperatur være -18 ºC (effektiv temperatur). Den effektive temperaturen refererer til hva en kropp bare skal ha med tanke på albedo og avstand.
Imidlertid er den virkelige gjennomsnittstemperaturen på jorden rundt 15 ° C med en forskjell på 33 ° C med den effektive temperaturen. I denne markante forskjellen mellom den faktiske og effektive temperaturen spiller atmosfæren en grunnleggende rolle.
Nøkkelen til temperaturen på jorden er dens atmosfære, hvis den ikke eksisterte, ville planeten være permanent frossen. Atmosfæren er gjennomsiktig for mye av kortbølgestrålingen, men ikke for en stor andel av langbølge (infrarød) stråling..
Ved å slippe solstråling gjennom, varmes jorden opp og avgir infrarød stråling (varme), men atmosfæren absorberer noe av den varmen. På denne måten blir lagene i atmosfæren og skyene oppvarmet og avgir varme i alle retninger..
Prosessen med global oppvarming på grunn av den atmosfæriske retensjonen av infrarød stråling er det som er kjent som drivhuseffekten.
Navnet kommer fra drivhusene i landbruket, der dyrkes arter som krever høyere temperatur enn den eksisterende i produksjonsområdet. For dette har disse veksthusene et tak som tillater sollys, men beholder varmen som sendes ut..
På denne måten er det mulig å lage et varmt mikroklima for de artene som krever det i veksten..
Selv om drivhuseffekten er en naturlig prosess, blir den endret av menneskelig handling (antropisk handling). Derfor er det nødvendig å skille de naturlige årsakene til fenomenet og de antropiske endringene.
Kortbølget (høyenergi) elektromagnetisk stråling fra solen er det som varmer opp jordoverflaten. Denne oppvarmingen forårsaker utslipp av langbølget stråling (infrarød), det vil si varme, til atmosfæren.
Senteret på planeten er glødende og genererer ekstra varme enn det som er forårsaket av solenergi. Denne varmen overføres gjennom jordskorpen hovedsakelig gjennom vulkaner, fumaroler, geysirer og andre varme kilder..
Egenskapene til gassene som utgjør atmosfæren, bestemmer at solstråling når jorden og at infrarød stråling delvis beholdes. Noen gasser som vanndamp, CO2 og metan er spesielt effektive for å beholde atmosfærisk varme.
De gassene som holder på infrarød stråling fra oppvarming av jordoverflaten kalles klimagasser. Disse gassene produseres naturlig, for eksempel CO2 som er bidratt med åndedrett fra levende vesener.
På samme måte bytter havene ut store mengder CO2 med atmosfæren, og naturlige branner bidrar også med CO2. Havene er en naturlig kilde til andre klimagasser som nitrogenoksid (NOx).
På den annen side er mikrobiell aktivitet i jord også en kilde til CO2 og NOx. I tillegg bidrar fordøyelsesprosessene til dyr til store mengder metan til atmosfæren.
Industrien generelt slipper ut ekstra varme i atmosfæren, samt forskjellige gasser som påvirker drivhuseffekten. Disse gassene kan absorbere og avgi varme (f.eks: CO2) eller ødelegge ozonlaget (f.eks: NOx, CFC og andre).
Store konsentrasjoner av kjøretøy i byer er ansvarlig for det meste av CO2 som tilføres atmosfæren. Biltrafikk bidrar med rundt 20% av den totale CO2 som genereres av forbrenning av fossilt drivstoff.
Forbrenning av kull, gass og oljederivater for produksjon av elektrisitet og oppvarming bidrar med nesten 50% av CO2.
Til sammen bidrar disse industrielle aktivitetene med nesten 20% av CO2 produsert ved forbrenning av fossilt brensel..
Skogbranner er også forårsaket av menneskelige aktiviteter og frigjør årlig millioner av tonn klimagasser i atmosfæren..
Akkumulering av avfall og gjæringsprosesser som oppstår, samt forbrenning av nevnte avfall, er en kilde til klimagasser..
Landbruksaktivitet bidrar med mer enn 3 millioner tonn metangass årlig til atmosfæren. Blant avlingene som bidrar mest i denne forbindelse er ris.
En annen avling hvis ledelse genererer klimagasser, er sukkerrør, siden den blir brent før høsting og produserer en stor mengde CO2..
Drøvtyggere som kyr forbruker fibrøst gress gjennom gjæringsprosesser utført av bakterier i fordøyelsessystemet. Denne gjæringen slipper ut 3 til 4 liter metangass i atmosfæren daglig for hvert dyr..
Bare med tanke på storfe, estimeres et bidrag tilsvarende 5% av klimagassene.
Økningen i global temperatur som forårsaker økningen i klimagasser, induserer en kjedereaksjon. Ved å øke havtemperaturen øker utslipp av CO2 i atmosfæren.
På samme måte frigjør smelting av stolper og permafrost CO2 som har blitt holdt der. Også ved høyere omgivelsestemperaturer er det en større forekomst av skogbranner og mer CO2 frigjøres..
Noen gasser som vanndamp og CO2 virker i den naturlige prosessen med drivhuseffekten. På sin side deltar andre gasser i den antropiske prosessen i tillegg til CO2..
Kyoto-protokollen vurderer utslipp av seks klimagasser, inkludert karbondioksid (CO2) og metan (CH4). Likeledes lystgass (N2O), fluorkarbon (HFC), perfluorert hydrokarbon (PFC) og svovelheksafluorid (SF6).
Vanndamp er en av de viktigste klimagassene for sin evne til å absorbere varme. Imidlertid genereres likevekt fordi vann i flytende og fast tilstand reflekterer solenergi og kjøler jorden..
Karbondioksid er den viktigste langlivede klimagassen i atmosfæren. Denne gassen er ansvarlig for 82% av økningen i drivhuseffekten som skjedde de siste tiårene.
I 2017 rapporterte Verdens meteorologiske organisasjon en global CO2-konsentrasjon på 405,5 ppm. Dette representerer en økning på 146% sammenlignet med nivåene estimert før 1750 (førindustriell tid).
Metan er den nest viktigste klimagassen, og bidrar med omtrent 17% av oppvarmingen. 40% av metan produseres av naturlige kilder, hovedsakelig våtmarker, mens de resterende 60% genereres av menneskelige aktiviteter.
Disse aktivitetene inkluderer drøvtyggere, risdyrking, utnyttelse av fossilt brensel og forbrenning av biomasse. I 2017 nådde atmosfærisk CH4 en konsentrasjon på 1859 ppm, som er 257% høyere enn det førindustrielle nivået..
NOx bidrar til ødeleggelse av stratosfærisk ozon, og øker mengden ultrafiolett stråling som trenger inn i jorden. Disse gassene stammer fra industriell produksjon av salpetersyre og adipinsyre, samt fra bruk av gjødsel..
Innen 2017 nådde disse gassene en atmosfærisk konsentrasjon på 329,9 ppm, tilsvarende 122% av nivået estimert for førindustriell tid..
CFC er en kraftig klimagass som skader stratosfærisk ozon og er regulert under Montreal-protokollen. Imidlertid brukes det i noen land som Kina fortsatt i forskjellige industrielle prosesser.
Disse gassene brukes i forskjellige industrielle applikasjoner for å erstatte CFC. Imidlertid påvirker HFC også ozonlaget og har en veldig høy aktiv varighet i atmosfæren.
PFC produseres i forbrenningsanlegg for smelteprosessen i aluminium. I likhet med HFC har de en høy varighet i atmosfæren og påvirker integriteten til det stratosfæriske ozonlaget..
Denne gassen har også en negativ innvirkning på ozonlaget, samt høy utholdenhet i atmosfæren. Den brukes i høyspenningsutstyr og i produksjonen av magnesium.
Forurensning produsert av mennesker bidrar med ekstra mengder klimagasser og bryter den naturlige dynamiske balansen. Selv om disse beløpene er mye lavere enn de som genereres av naturen, er de nok til å bryte denne balansen..
Dette har alvorlige konsekvenser for den planetariske termiske balansen og igjen for livet på jorden..
Økningen i konsentrasjonen av klimagasser genererer en økning i den globale gjennomsnittstemperaturen. Faktisk anslås den gjennomsnittlige globale temperaturen å ha steget 1,1 ° C siden førindustriell tid..
På den annen side har det blitt indikert at perioden fra 2015 til 2019 har vært den hotteste på rekord hittil.
Økningen i temperatur fører til smelting av polaris og isbreer over hele verden. Dette innebærer en økning i havnivået og endring av havstrømmene..
Selv om det ikke er enighet om prosessen med klimaendringer som følge av global oppvarming, er virkeligheten at klimaet på jorden endrer seg. Dette fremgår blant annet av endring av havstrømmer, vindmønster og nedbør..
Endring av habitater på grunn av økning i temperatur påvirker artenes populasjon og biologiske oppførsel. I noen tilfeller er det arter som øker populasjonen og utvider distribusjonsområdet..
Imidlertid kan de artene som har svært smale temperaturområder for vekst og reproduksjon, redusere populasjonen deres..
Mange landbruks- og husdyrområder ser produksjonen redusert fordi arten påvirkes av temperaturøkningen. På den annen side resulterer økologiske endringer i spredning av skadedyr i landbruket.
Når den planetariske gjennomsnittstemperaturen øker, utvider noen sykdomsvektordyr sitt geografiske område. Dermed forekommer tilfeller av tropiske sykdommer utenfor deres naturlige rekkevidde..
På den annen side kan temperaturøkningen produsere den såkalte sjokk termisk eller heteslag, noe som innebærer ekstrem dehydrering. Denne situasjonen kan forårsake alvorlig organsvikt, spesielt hos barn og eldre..
For å forhindre økningen i drivhuseffekten er det nødvendig å redusere produksjonen av klimagasser. Dette innebærer en rekke tiltak som inkluderer utvikling av innbyggernes bevissthet, lovgivningsmessige tiltak, teknologiske endringer..
En borger som er klar over problemet med global oppvarming som er forårsaket av økningen i drivhuseffekten er viktig. På denne måten gis det nødvendige sosiale presset slik at regjeringer og økonomiske makter treffer de nødvendige tiltakene..
Den viktigste internasjonale avtalen for å møte problemet med klimagassproduksjon er Kyoto-protokollen. Så langt har imidlertid dette juridiske instrumentet ikke vært effektivt for å redusere graden av klimagassutslipp..
Noen av de viktigste industrilandene med de høyeste utslippshastighetene signerte ikke forlengelsen av protokollen for sin andre periode. Derfor er en strengere nasjonal og internasjonal juridisk ramme nødvendig hvis en reell effekt skal oppnås..
Det kreves omlegging av industrielle prosesser for å redusere klimagassutslipp. Tilsvarende er det nødvendig å fremme bruken av fornybar energi og redusere bruken av fossile brensler..
På den annen side er det viktig å redusere produksjonen av forurensende avfall generelt..
Ifølge ekspertene er det ikke nok å redusere klimagassutslipp, det er også nødvendig å redusere de nåværende konsentrasjonene i atmosfæren. For dette er det foreslått forskjellige alternativer som kan bruke veldig enkle eller sofistikerte teknologier..
For dette anbefales det å øke dekningen av skog og jungel, samt å implementere strategier som grønne tak. Planter fikser atmosfærisk CO2 i plantestrukturen og utvinner den fra atmosfæren.
Inntil nå er utvinning av CO2 fra atmosfæren kostbart fra et energisynspunkt og har høye økonomiske kostnader. Imidlertid pågår det forskning for å finne effektive måter å filtrere luften og fjerne CO2..
Et av disse forslagene er allerede i pilotanleggsfasen og blir utviklet av Universitetene i Calgary og Carnegie Mellon. Dette anlegget bruker en løsning av kaliumhydroksid som en vandig felle og kaustisk kalsium, gjennom hvilken luften filtreres.
I denne prosessen beholdes CO2 i luften og danner kalsiumkarbonat (CaCO3). Deretter blir kalsiumkarbonatet oppvarmet og CO2 frigjøres ved å bruke den resulterende rensede CO2 til industriell bruk..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.