A Föld éghajlatával foglalkozó cikksorozat ezen része az üvegházhatású gázokkal foglalkozik.
A beérkező UV-sugarak a légkör egyes alkotóelemein részben visszaverődnek, részben elnyelődnek, az elnyelt energiát az elnyelő részecskék infravörös sugarak formájában adják le.
A Föld is elnyel energiát, majd infravörös (IR) sugarakat bocsát ki. A Nap szabályozza a növények esetében a fotoszintézist, vagyis lehetővé teszi az élet kialakulását és fejlődését. A növények a saját hűtésük érdekében vizet párologtatnak, melyet szintén a Nap szabályoz.
Az ábra jobb oldalán látjuk a természetes üvegházhatást: a Föld IR-sugarakat (hőt) bocsát ki, melyet az üvegházhatású gázok elnyelnek, és részben a földfelszín felé visszasugároznak.
A természetes üvegházhatás nélkül a Föld átlaghőmérséklete -18 fok lenne.
Ilyen üvegházhatású gázok a kövtkezők: vízgőz (H2O), szén-dioxid (CO2, mennyisége jelenleg 400 ppm körül van), metán (CH4), ózon (O3), dinitrogén-monoxid (N2O), kén-hexafluorid (SF6), halogénezett szénhidrogének.
A hiedelemmel ellentétben a metánon kívül a többi szénhidrogén, melyek nem halogénezettek, nem üvegházhatásúak.
Az egyes gázok hatását a szén-dioxidhoz viszonyítják, a CO2 hatása 1, a többit úgy jellemzik, hogy mennyivel erősebb hatást fejt ki egy adott mennyiségű gáz, mint az azonos mennyiségű CO2.
Ez a „global warming potential“ (GWP), azaz globális felmelegedést okozó képesség. Ez a képesség attól függ, hogy milyen hatékonyan nyeli el a sugarakat, és attól, hogy milyen sokáig tartózkodik a légkörben.
Ha az adott gáznak rövid a tartózkodási ideje, de pozitív a sugárzásos fűtő hatás (pozitív: nagy mennyiségű sugárzás érkezik a Földre), akkor magas GWP-értéket kap a húszéves skálán, de kisebbet a százévesen.
A sugárzásos fűtő hatás nem más, mint a Föld által abszorbeált napsugárzás (UV) és a világűrbe visszasugárzott energia különbsége.
Ha egy gáz tartózkodási ideje hosszabb, mint a CO2-é, akkor a GWP nagyobb lesz a hosszabb időskálán.
Példa: A metán tartózkodási ideje 12-15 év, és a húszéves potenciálját a CO2 hetvenötszörösében definiálták. 100 évre vetítve ez már csak 25.
A legerősebb üvegház-gáz a kén-hexafluorid, melynek potenciálja a legmagasabb 20 és 100 éves ciklusban is: 20 éves ciklusban 16300-szor, 100 éves időintervallumban 22800-szor erőteljesebb hatást fejt ki, mint azonos mennyiségű CO2.
Az üvegházhatású gázok között legnagyobb mennyiségben a vízgőz van jelen a légkörben. Tiszta égbolt esetén az összes üvegházhatás 36-66%-áért, felhős ég esetén 70-85%-ért felel. Ez azonban nem azonos a GWP-vel.
A víz tartózkodási ideje a többi üvegházhatású gázhoz képest jóval rövidebb, mindössze 8-9 nap.
Forrás: IPCC
Kapcsolódó cikkek és témakörök:
1. Bevezető: alapok, energiamérleg
2. Felhő, csapadék
3. Légnyomás. A szelek kialakulása, széltípusok
4. Szelekre ható erők, ciklonok és frontok