Siltumnīcefekta gāzes: kā tās darbojas un kādas ir

Siltumnīcefekta gāzes absorbē atspoguļoto saules enerģiju, padarot Zemes atmosfēru siltāku. Liela daļa saules enerģijas nonāk tieši zemē, un daļu zemes tā atspoguļo atpakaļ kosmosā. Dažas gāzes, nonākot atmosfērā, absorbē šo atstaroto enerģiju un kā siltumu novirza to atpakaļ uz Zemi. Tiek sauktas par to atbildīgās gāzes siltumnīcefekta gāzes, jo tām ir līdzīga loma kā caurspīdīgajai plastmasai vai stiklam, kas pārklāj siltumnīcu.

Dažas siltumnīcefekta gāzes dabiski izdalās ugunsgrēku, vulkānisko aktivitāšu un bioloģiskās aktivitātes rezultātā. Tomēr kopš rūpniecības revolūcijas 19. gadsimta mijā^th gadsimtā cilvēki ir izdalījuši arvien vairāk siltumnīcefekta gāzu. Šis pieaugums paātrinājās līdz ar petroķīmiskās rūpniecības attīstību pēc Otrā pasaules kara.

Siltumnīcefekta gāzu atstarotais siltums rada izmērāma sasilšana no zemes virsmas un okeāniem. Šīs globālās klimata izmaiņas plaši ietekmē Zemes ledu, okeāni, ekosistēmas un bioloģiskā daudzveidība.

Oglekļa dioksīds ir vissvarīgākā siltumnīcefekta gāze. To ražo no fosilā kurināmā, lai ražotu elektrību (piemēram, ar oglēm darbināmas elektrostacijas) un transportlīdzekļiem. Cementa ražošanas procesā rodas daudz oglekļa dioksīda. Zemes attīrīšana no veģetācijas, parasti, lai to apstrādātu, izraisa liela daudzuma oglekļa dioksīda izdalīšanos, kas parasti tiek uzkrāts augsnē.

Metāns ir ļoti efektīva siltumnīcefekta gāze, taču tās kalpošanas laiks atmosfērā ir īsāks nekā oglekļa dioksīda. Tas nāk no dažādiem avotiem. Daži avoti ir dabiski: metāns ievērojamā ātrumā izplūst no mitrājiem un okeāniem. Citi avoti ir antropogēni, kas nozīmē cilvēka radītus. Naftas un dabasgāzes ieguve, pārstrāde un sadale tiek atbrīvota metāns. Lopkopības un rīsu audzēšana ir galvenie metāna avoti. Organiskās vielas poligonos un notekūdeņu attīrīšanas iekārtās izdala metānu.

Slāpekļa oksīds (N₂O) atmosfērā notiek dabiski, kā viens no daudzajiem slāpekļa veidiem. Tomēr liels izdalīto slāpekļa oksīda daudzums ievērojami veicina globālo sasilšanu. Galvenais avots ir sintētiskā mēslojuma izmantošana lauksaimniecības darbībās. Sintētiskā mēslojuma ražošanas laikā izdalās arī slāpekļa oksīds. Mehāniskie transportlīdzekļi izdala slāpekļa oksīdu, strādājot ar fosilo degvielu, piemēram, benzīnu vai dīzeļdegvielu.

Halogļūdeņraži ir molekulu saime ar dažādiem lietojumiem un ar siltumnīcefekta gāzu īpašībām, nonākot atmosfērā. Halogļūdeņražos ietilpst CFC, kurus savulaik plaši izmantoja kā aukstumnesējus kondicionieros un ledusskapjos. To ražošana ir aizliegta lielākajā daļā valstu, taču tie joprojām atrodas atmosfērā un bojā ozona slāni (skatīt zemāk). Aizvietojošajās molekulās ietilpst HCFC, kas darbojas kā siltumnīcefekta gāzes. Tie tiek arī pakāpeniski pārtraukti. HFC aizvieto kaitīgākos, agrākos halogļūdeņražus, un tie daudz mazāk veicina globālās klimata izmaiņas.

Ozons ir dabiski sastopama gāze, kas atrodas atmosfēras augštecē, pasargājot mūs no daudziem kaitīgajiem saules stariem. Plaši reklamētā aukstumaģenta un citu ķīmisko vielu problēma rada caurumu ozona slānis ir diezgan atsevišķi no globālās sasilšanas jautājuma. Atmosfēras lejasdaļās veidojas ozons, sadaloties citām ķīmiskām vielām (piemēram, slāpekļa oksīdiem). Šo ozonu uzskata par siltumnīcefekta gāzi, taču tas ir īslaicīgs un, kaut arī tas var ievērojami veicināt sasilšanu, tā ietekmei parasti ir vietēja, nevis globāla ietekme.

Kā ar ūdens tvaikiem? Ūdens tvaikiem ir liela nozīme klimata regulēšanā, izmantojot procesus, kas darbojas zemākā atmosfēras līmenī. Atmosfēras augšējās daļās ūdens tvaiku daudzums, iespējams, mainās daudz, laika gaitā tam nav būtiskas tendences.

Ir lietas, kuras varat darīt samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas.

Novērojumi: atmosfēra un virsma. IPCC, Piektais novērtējuma ziņojums. 2013.