Põhiline teadus

Kasvuhoonegaaside atmosfääriteadus

Sisukord:

Kasvuhoonegaaside atmosfääriteadus
Kasvuhoonegaaside atmosfääriteadus
Anonim

Kasvuhoonegaas, kõik gaasid, mille omadus on absorbeerida Maa pinnalt eralduvat infrapunakiirgust (neto soojusenergiat) ja suunata see uuesti Maa pinnale, aidates sellega kaasa kasvuhooneefektile. Süsinikdioksiid, metaan ja veeaur on kõige olulisemad kasvuhoonegaasid. (Vähemal määral püüavad infrapunakiirgust kinni ka pinnatasemel osoon, dilämmastikoksiidid ja fluoritud gaasid.) Kasvuhoonegaasid mõjutavad sügavalt Maa süsteemi energia eelarvet, hoolimata sellest, et need moodustavad vaid osa kõigist atmosfäärigaasidest. Kasvuhoonegaaside kontsentratsioonid on Maa ajaloo jooksul oluliselt varieerunud ja need erinevused on põhjustanud olulisi kliimamuutusi mitmesugustel ajavahemikel. Üldiselt on kasvuhoonegaaside kontsentratsioon olnud eriti kõrge soojaperioodidel ja madal külmadel perioodidel.

Uurib

Maa ülesandeloend

Inimese tegevus on vallandanud tohutu hulga keskkonnaprobleeme, mis ohustavad nüüd nii looduslike kui ka inimlike süsteemide jätkuvat võimet õitseda. Globaalse soojenemise, veepuuduse, reostuse ja bioloogilise mitmekesisuse kadumise kriitiliste keskkonnaprobleemide lahendamine on 21. sajandi suurimad väljakutsed. Kas me tuleme nendega kohtuma?

Kasvuhoonegaaside kontsentratsiooni mõjutavad mitmed protsessid. Mõned, näiteks tektoonilised tegevused, toimivad miljonite aastate pikkuse skaalaga, teised, näiteks taimestiku, pinnase, märgala ning ookeani allikad ja valamud, toimivad sadade kuni tuhandete aastate pikkuses. Inimtegevus - eriti fossiilkütuste põletamine pärast tööstusrevolutsiooni - põhjustab mitmesuguste kasvuhoonegaaside, eriti süsinikdioksiidi, metaani, osooni ja klorofluorosüsinike (CFC) atmosfääri kontsentratsiooni pidevat kasvu.

Iga kasvuhoonegaasi mõju Maa kliimale sõltub selle keemilisest olemusest ja selle suhtelisest kontsentratsioonist atmosfääris. Mõnel gaasil on suur võime absorbeerida infrapunakiirgust või neid on märkimisväärses koguses, samas kui teistel on märkimisväärselt madalam absorptsioonivõime või neid on ainult vähese koguse korral. Kiirgusjõud, nagu on määratlenud valitsustevaheline kliimamuutuste ekspertrühm (IPCC), on mõõdetud mõju, mida antud kasvuhoonegaas või mõni muu kliimategur (näiteks päikesekiirgus või albedo) avaldab Maa pinnale mõjuva kiirgusenergia kogusele. Iga kasvuhoonegaasi suhtelise mõju mõistmiseks on allpool toodud nn sundväärtused (väljendatud vattides ruutmeetri kohta), mis on arvutatud ajavahemikuks 1750 kuni tänapäevani.

Suuremad kasvuhoonegaasid

Veeaur

Veeaur on Maa atmosfääris kõige tugevam kasvuhoonegaas, kuid selle käitumine erineb põhimõtteliselt teiste kasvuhoonegaaside käitumisest. Veeauru esmane roll ei ole radiatsiooni sundimise otsene agent, vaid pigem kliima tagasisidena - see tähendab reageeringuna kliimasüsteemis, mis mõjutab süsteemi jätkuvat tegevust. See erinevus tuleneb sellest, et atmosfääri veeauru kogust ei saa üldiselt inimese käitumine otseselt muuta, vaid selle seavad õhutemperatuurid. Mida soojem pind, seda suurem on vee aurustumisaste pinnast. Selle tagajärjel põhjustab suurenenud aurustumine veeauru suuremat kontsentratsiooni madalamas atmosfääris, mis on võimeline neelama infrapunakiirgust ja eraldama selle tagasi pinnale.