Üvegházhatás

 A bolygó felszínéről a hő egy része nem jut közvetlenül vissza az űrbe, hanem különféle fizikai és meteorológiai folyamatokban vesz részt. Ezek megnövelik a felszín és az alsó légkör hőmérsékletét. Hasonló, de nem azonos folyamat tartja melegen az üvegházakat, amelyekről a jelenség a nevét kapta.

A jelenség leírása

A sugárzási kényszer összetevői egy korábbi felmérés alapján

A Földre a Napból az energia elektromágneses sugárzás formájában érkezik. A Nap felszíni hőmérséklete 6000 K. Az általa kibocsátott hőmérsékleti sugárzás energiájának maximuma a látható fény tartományába esik. Ezeken a hullámhosszokon a Föld légköre gyakorlatilag átlátszó.

A föld felszíne elnyeli a fény nagy részét, a besugárzás hatására melegszik a szélességi körtől, az adott évszaktól és más paramétertől függő hőmérsékletre.

60 °C alatt van jellemzően ez a hőmérséklet.

A Föld saját hőmérsékleti sugárzása a Napnál jóval kisebb energiájú; hullámhossza a távoli infravörös tartományba esik. A légköri gázok abszorpciós hullámhossza in a légkör részben átlátszatlan, és ahogy ezek koncentrációja nő, mindinkább teljesen átlátszatlan lesz. Más hullámhosszakon az elektromágneses sugárzást ezek a gázok nem tudják elnyelni, így az akadálytalanul távozik

Az üvegházgázok nem tudnak elnyelni több energiát, mint amennyit a Föld elnyelési sávjában kisugároz. Ezért koncentrációjukkal az üvegházhatás nem lineárisan nő, hanem – amint ezt Arrhenius üvegházhatás-törvénye kimondja – egy aszimptotikus, úgynevezett telítési görbe mentén.

A földi légkör által felvett sugárzó energia nagyságát a sugárzási kényszer határozza meg. A sugárzási kényszer azoknak a hatásoknak az összessége, amivel egy-egy összetevő megváltoztatja a Föld légköri rendszerének bejövő és kimenő energiájának egyensúlyát. A sugárzási kényszernek különböző összetevői vannak, amelyek hatása időben is változik.

A klímaváltozás hatása az ember egészségére

A tudósok körében elfogadottá vált, hogy a Föld éghajlata az utóbbi száz évben megváltozott, felmelegedés tapasztalható, ami nagy  hatással van a környezetünkre és ezen keresztül befolyásolja az egész emberiség társadalmi-gazdasági viszonyait. Megoszlanak a vélemények arról, hogy az emberi tevékenység milyen mértékben járul hozzá a globális felmelegedéshez, de bizonyított tény, hogy jelentős szerepet játszik benne.

Az üvegházhatás

 A felszínről vissza sugárzott  energia egy része nem jut ki a légkörből, mert a benne található üvegházhatású gázok elnyelik. Így az alsó légkör felmelegszik, s ezek is hő sugarakat bocsátanak ki magukból,a talaj közelében tartják a meleget.

Ez egy  természetes folyamat, amely nélkül a földi átlaghőmérséklet kb. 30°fokkal lenne alacsonyabb.

Az üvegházhatást okozó gázok

A legfőbb természetes üvegházhatású gázok a vízgőz , a szén-dioxid , a metán és a dinitrogén-oxid ,és még  hozzájárulnak még a klímaváltozáshoz a fluorozott szénhidrogének és a kén-hexafluorid is. 

A  vízgőz járul hozzá a legnagyobb mértékben  az üvegházhatáshoz. Leginkább a természetes folyamatok, valamint a légkör hőmérséklete határozza meg, tartózkodási ideje a légkörben nagyon rövid, körülbelül 10 nap.

A  másik három gáz légköri tartózkodási ideje viszonylag hosszú. A  be- és kikerülési arányukat és így légköri koncentrációjukat az emberi tevékenységek jobban meghatározzák.

Az emberiség fosszilis tüzelőanyag-felhasználása és a fokozódó mezőgazdasági termelés növelte az összes, hosszú tartózkodási idejű üvegházhatású gázkibocsátást. Az ÜHG antropogén eredetű kibocsátása mintegy 70%- növekedést mutat.

Növekedéséért az energiaellátás, közlekedés és ipar volt felelős, míg a lakóházak, kereskedelmi célú épületek, az erdőgazdálkodás és a mezőgazdaság kisebb mértékben növekedtek.

Mostanság egyre nagyobb figyelmet kap a mezőgazdasági tevékenységek és ezen belül az állattartás szerepe az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásában.

Azt  a következtetést vonta le, hogy az állattartó ágazat ezeknek a kibocsátásának a 18%-felelős.

Az ipari tevékenységek a fent említett természetes üvegházhatású gázok mellett mesterséges üvegházhatású gázokat is kibocsátanak, mint a fluorozott szénhidrogének, a perfluor-karbonok és a kén-hexafluorid. A gáz különböző mértékben járul hozzá a globális felmelegedéshez sugárzási tulajdonságától, molekula tömegétől és légköri tartózkodási idejétől függően.

Szén-dioxid Koncentrációja a légkörben folyamatosan nő, az utóbbi 650 ezer év legmagasabb koncentrációja.

Az évente kibocsátott CO2 mennyisége 80% növekedést ért el.

Az üvegházgázok közül legnagyobb koncentrációban van jelen a légkörben, és ott a leghosszabb az élettartama, viszont a többihez képest egységnyi koncentrációjának sokkal kisebb az üvegházhatása. Metán Az 1750-es szinthez képest koncentrációja több mint a duplájára nőtt.

Sokkal rövidebb ideig tartózkodik a légkörben, mint a CO2, életideje 10,8 év. A szén-dioxidhoz képest 23-szor erősebb az üvegházhatást okozó potenciálja 100 évre átlagolva. Nagy probléma, hogy nemcsak emberi tevékenység hatására juthat a légkörbe. Óriási mennyiségű metán tárolódik metán-hidrát formájában a szibériai tundra fagyott mocsaraiban, és az óceánok alján. Ha ezekből a természetes tárolókból nagy mennyiségű metán jut a légkörbe, az a globális felmelegedést nagymértékben felgyorsítja.

Dinitrogén-oxid Koncentrációja a szén-dioxidhoz képest alacsony, viszont üvegházhatást okozó potenciálja egységnyi koncentrációra  több, mint 290-szerese a szén-dioxidnak, és több, mint 100 évig tartózkodik a légkörben.