Gazy, które powodują przegrzanie atmosfery, to te, które pochłaniają i emitują promieniowanie podczerwone. Podobnie gazy, które uszkadzają warstwę ozonową, przyczyniają się do przegrzania, ponieważ ułatwiają większą penetrację promieniowania ultrafioletowego..
Globalne ocieplenie to wzrost średniej temperatury w ziemskiej biosferze, który występuje w wyniku efektu cieplarnianego. Efekt ten jest naturalnym zjawiskiem polegającym na blokowaniu wyjścia ciepła ziemskiego (promieniowania podczerwonego) w kierunku przestrzeni kosmicznej..
Tę blokadę wywołują niektóre gazy, które naturalnie tworzą atmosferę ziemską, takie jak para wodna i CO2. Jest to zjawisko, które występuje naturalnie i pozwala planecie mieć biologicznie odpowiednią temperaturę..
Indeks artykułów
Podstawowym źródłem energii ogrzewającej Ziemię jest promieniowanie słoneczne, a zwłaszcza promieniowanie ultrafioletowe. Jest częściowo filtrowany przez warstwę ozonową (O3) w stratosferze.
Promieniowanie ultrafioletowe (fala krótka), które udaje się przeniknąć, ogrzewa powierzchnię ziemi, a jej ciepło jest emitowane w przestrzeń kosmiczną jako promieniowanie podczerwone (fale długie). Jednak proces ten ma wpływ na człowieka ze względu na sztuczną emisję gazów cieplarnianych.
Gazy te pochłaniają i emitują ciepło lub niszczą ozon, który reguluje przedostawanie się promieniowania ultrafioletowego. Gazy, które przyczyniają się do efektu cieplarnianego, w sposób naturalny lub w wyniku wpływu antropicznego, nazywane są gazami cieplarnianymi (GHG)..
Na całym świecie szczególną uwagę przywiązuje się do globalnego ocieplenia i niszczenia warstwy ozonowej. Protokół montrealski w sprawie substancji zubożających warstwę ozonową jest międzynarodowym traktatem, który wszedł w życie w 1989 roku i reguluje użycie tych gazów..
Protokół ten został ratyfikowany przez 65 krajów poprawką z Kigali z 1 stycznia 2019 r. Ze swojej strony Protokół z Kioto porusza kwestie związane z globalnym ociepleniem..
Protokół z Kioto obejmuje sześć gazów cieplarnianych, którymi są dwutlenek węgla, metan, podtlenek azotu, wodorofluorowęglowodór, perfluorowany węglowodór i sześciofluorek siarki..
Aby ocenić gaz, który powoduje przegrzanie, bierze się pod uwagę jego żywotność i współczynnik ocieplenia globalnego (GWP). GWP porównuje ilość ciepła uwięzionego przez gaz z ciepłem uwięzionym przez CO2, którego GWP jest znormalizowany do 1.
Para wodna jest naturalnym i istotnym składnikiem atmosfery ziemskiej i odgrywa bardzo ważną rolę w efekcie cieplarnianym ze względu na jej zdolność do pochłaniania ciepła. Ponadto woda w stanie ciekłym i stałym odbija energię słoneczną, chłodząc Ziemię..
Dwutlenek węgla jest głównym gazem cieplarnianym, odpowiadającym za ponad 80% wzrostu tego zjawiska. Poziomy CO2 wzrosły alarmująco ze względu na działalność przemysłową i transportową.
Według niektórych szacunków, przed rewolucją przemysłową stężenie CO2 w atmosferze dochodziło do około 280 ppm (części na milion), aw 1998 r. Do 365 ppm. Oznacza to wzrost o 1,5 ppm rocznie i 31% wzrost w stosunku do poziomów 1750..
Określając skład izotopowy obecnego atmosferycznego CO2 wykazano, że wzrost ten wynika ze spalania paliw kopalnych i wylesiania. CO2 pochłania i emituje promieniowanie podczerwone, a jego żywotność wynosi od 5 do 200 lat.
Metan jest drugim gazem cieplarnianym, odpowiedzialnym za około 17% ocieplenia, poprzez pochłanianie i napromieniowanie ciepła. Chociaż większość tego gazu występuje naturalnie, głównie na bagnach, istnieje znaczny udział człowieka (około 50%).
Około 60% metanu, który obecnie występuje w atmosferze, jest produktem działalności człowieka (antropicznej). Do głównych źródeł antropicznych należą przeżuwacze, uprawa ryżu, eksploatacja paliw kopalnych i spalanie biomasy..
Szacowany poziom tego gazu przed erą przemysłową wynosi 700 ppb (części na miliard), aw 1998 r. Osiągnął 1745 ppb, co oznacza wzrost o 149%. Jednak metan ma żywotność w niższych warstwach atmosfery, sięgającą zaledwie 12 lat.
NOx, zwłaszcza podtlenek azotu, przyczyniają się do niszczenia ozonu w stratosferze poprzez zwiększenie ilości promieniowania ultrafioletowego, które przenika do Ziemi. Gazy te pochodzą z przemysłowej produkcji kwasu azotowego, kwasu adypinowego i stosowania nawozów..
Podtlenek azotu (N2O) miał stężenie atmosferyczne 270 ppb przed erą przemysłową, by następnie osiągnąć 314 ppb w 1998 r. Stanowi to 16% wzrost jego stężenia, a jego okres użytkowania wynosi 114 lat, co czyni go bardzo problematycznym..
Są to gazy używane w różnych zastosowaniach przemysłowych, zastępujące CFC ograniczone porozumieniem montrealskim. Jednak HFC wpływają również na warstwę ozonową i mają wysoką trwałość aktywną w atmosferze (do 260 lat).
Gazy te nie występowały w atmosferze, zostały wprowadzone przez człowieka iw przypadku HFC-23 osiąga stężenie 14 ppt (części na bilion).
PFC są produkowane w spalarniach do procesu wytapiania aluminium. Podobnie jak HFC mają wysoką trwałość w atmosferze i wpływają na integralność stratosferycznej warstwy ozonowej..
To kolejny gaz, którego efekt przegrzania następuje poprzez zniszczenie warstwy ozonowej. Jest stosowany w sprzęcie wysokiego napięcia i do produkcji magnezu i ma wysoką trwałość w atmosferze.
CFC to silny gaz cieplarniany, który niszczy ozon w stratosferze i podlega regulacji Protokołu Montrealskiego. Jednak w niektórych krajach jest nadal używany, na przykład w Chinach.
Uszkodzenie warstwy ozonowej jest spowodowane dysocjacją atomów chloru pod wpływem promieniowania ultrafioletowego..
Główne chlorofluorowęglowodory to CFC-11, CFC-12, CFC-13, CFC-113, CFC-114 i CFC-115. Gazy te nie występowały w atmosferze, ale w 1998 roku CFC-11 osiągnął już 268 ppt, a jego okres użytkowania wynosił 45 lat..
Jest to szczególny rodzaj CFC, stosowany jako rozpuszczalnik i do czyszczenia metali. Podczas rozkładu wydziela gazy chlorkowe, których atomy chloru przyczyniają się do niszczenia warstwy ozonowej.
O3 w troposferze to ozon, który tworzy się na poziomie gruntu, między powierzchnią a wysokością 18 km. Chociaż ozon w stratosferze przyczynia się do zmniejszenia globalnego przegrzania poprzez ograniczenie wnikania promieniowania ultrafioletowego, ozon troposferyczny powoduje ocieplenie.
Stwierdzono, że wpływ ozonu troposferycznego jest sprzeczny. Z jednej strony powoduje powierzchowne ocieplenie ziemi, ale jednocześnie eliminuje inne gazy cieplarniane.
W każdym razie O3 jest toksycznym gazem, który oprócz niszczenia różnych materiałów powoduje uszkodzenie płuc.
Nazywa się R-22, gaz bezbarwny i do niedawna najczęściej stosowany w urządzeniach chłodniczych. Jednak obecnie jest on zakazany w większości krajów na świecie ze względu na jego negatywny wpływ na warstwę ozonową.
Obecnie jest to chloroorganiczny, zakazany w wielu miejscach ze względu na jego toksyczność, ale był szeroko stosowany jako czynnik chłodniczy, środek gaśniczy, odtłuszczacz i pestycyd. Gdy związek ten ulega degradacji, wytwarza substancje pochodne, które oddziałują na warstwę ozonową..
Jest to gaz znany jako R-14 i używany jako czynnik chłodniczy, ale ma dużą zdolność pochłaniania i emitowania energii ultrafioletowej. Jego żywotność w atmosferze wynosi ponad 50 000 lat, a współczynnik ocieplenia globalnego wynosi 6500..
Według Rekordów Guinnessa tetrafluorometan jest najbardziej trwałym gazem cieplarnianym, chociaż jego niski udział w atmosferze ogranicza jego działanie..
Znajduje zastosowanie w czynnikach chłodniczych oraz przy produkcji aluminium, ponieważ dzięki wysokiej energii wiązań węgiel-fluor jest bardzo stabilny. Daje to długą żywotność co najmniej 500 lat..
Podobnie ma duży potencjał pochłaniania promieniowania podczerwonego, co sprawia, że jest problemem przy globalnych temperaturach. Heksafluoroetan znajduje się na liście gazów cieplarnianych Międzyrządowego Zespołu ds.Zmian Klimatu (IPCC).
Jest to nietoksyczny gaz, pięciokrotnie cięższy od powietrza, o wskaźniku GWP równym 176 (20 000 razy większym niż CO2). Z drugiej strony ma okres użytkowania wynoszący 3200 lat, chociaż ze względu na swoją gęstość nie unosi się do wyższych warstw atmosfery..
Jeszcze bez komentarzy