Hvilke gasser forårsaker overoppheting av atmosfæren?

Gassene som forårsaker overoppheting av atmosfæren er de som absorberer og avgir infrarød stråling. På samme måte bidrar gasser som skader ozonlaget til overoppheting, fordi de letter større penetrering av ultrafiolett stråling.

Global oppvarming er økningen i gjennomsnittstemperaturen i jordens biosfære som oppstår på grunn av drivhusffekten. Denne effekten er et naturlig fenomen som består i å blokkere utgangen av terrestrisk varme (infrarød stråling) mot det ytre rom.

Gasser som produserer overoppheting. Kilde: En løs slips [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)]

Denne blokaden utøves av en av gassene som naturlig utgjør jordens atmosfære, for eksempel vanndamp og CO2. Dette er et fenomen som oppstår naturlig og lar planeten ha en biologisk tilstrekkelig temperatur.

[TOC]

Hvordan varmer gasser jorden?

Den grunnleggende energikilden som varmer opp jorden er solstråling, spesielt ultrafiolett stråling. Det filtreres delvis av ozonlaget (O3) i stratosfæren.

Ultraviolett stråling (kort bølge) som klarer å trenge gjennom jordoverflaten og dens varme sendes ut mot rom som infrarød stråling (lang bølge). Imidlertid er det en menneskelig innflytelse på prosessen på grunn av kunstig utslipp av klimagasser.

Disse gassene absorberer og avgir varme eller ødelegger ozonet som regulerer oppføringen av ultrafiolett stråling. Gasser som bidrar til drivhuseffekten, enten det er naturlig eller ved antropisk innflytelse, kalles klimagasser (GHG).

Globalt spesiell oppmerksomhet til global oppvarming og ødeleggelse av ozonlaget. Montreal -protokollen på stoffer som uttømmer ozonlaget er en internasjonal traktat som trådte i kraft i 1989 og regulerer bruken av disse gassene.

Denne protokollen ble ratifisert av 65 land med Kigali -endringen 1. januar 2019. For sin del adresserer Kyoto -protokollen hva som angår global oppvarming.

I Kyoto -protokollen er det tenkt seks klimagasser som er karbondioksid, metan, lystgass, hydrofluorokarbon, parfymet hydrokarbon og heksafluoruro av svovel.

Å evaluere en gass som produserer overoppheting regnes som dens levetid og dets globale oppvarmingspotensial (GWP). GWP sammenligner mengden varme fanget av en gass med varmen fanget av CO2, hvis GWP er standardisert ved 1.

Det kan tjene deg: Fysikkbidrag

Hovedgasser forårsaker overoppheting av atmosfære

Vanndamp

Vanndamp er en naturlig og vital komponent i jordens atmosfære og en veldig viktig rolle i drivhusffekten på grunn av dens evne til å absorbere varme. I tillegg reflekterer vann i væske og fast tilstand solenergi, avkjøling av jorden.

Karbondioksid (CO2)

Karbondioksid er den viktigste klimagassen, og er ansvarlig for mer enn 80% av økningen i dette fenomenet. CO2 -nivåene har økt alarmerende på grunn av industri- og transportaktivitet.

I følge noen estimater, før den industrielle revolusjonen, nådde CO2 atmosfærisk konsentrasjon omtrent 280 ppm (deler per million) og nådde i 1998 365 ppm. Dette representerer en økning på 1,5 ppm per år og en økning på 31 % sammenlignet med 1750 nivåer.

CO2 -konsentrasjon. Kilde: Hannes Grobe 21:17, 5. november 2006 (UTC) [CC BY-SA 2.5 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/2.5)]

Når den isotopiske sammensetningen av den nåværende atmosfæriske CO2 bestemmes, har det blitt vist at økningen kommer fra å brenne fossilt brensel og avskoging. CO2 virker som absorberende og avgir infrarød stråling og har en levetid på 5 til 200 år.

Metan (kap4)

Metan er den andre klimagassen som bidrar med omtrent 17 % av oppvarmingen, gjennom varmeabsorpsjon og bestråling. Selv om mye av denne gassen forekommer naturlig fundamentalt i sumper, er det et viktig menneskelig bidrag (ca. 50%).

Metankonsentrasjon. Kilde: Metan-global-AEEGE-2006.JPG: Noaaderivative Work: Ortisa [Public Domain]

Omtrent 60% av metan som for tiden eksisterer i atmosfæren er et produkt av menneskelige aktiviteter (antropisk). Blant de viktigste antropiske kildene er husdyrene til drøvtyggere, risdyrking, utnyttelse av fossilt brensel og forbrenning av biomasse.

De estimerte nivåene av denne gassen før industrien er 700 ppb (deler per milliard) og i 1998 nådde den 1.745 ppb, som representerer en økning på 149%. Metan presenterer imidlertid et nyttig liv i den lave atmosfæren, og når bare 12 år.

Nitrogenoksider (NOx)

NOx, spesielt lystgass, bidrar til ødeleggelse av stratosfærisk ozon ved å øke mengden ultrafiolett stråling som trenger inn i jorden. Disse gassene stammer fra industriell produksjon av salpetersyre, adipinsyre og bruk av gjødsel.

Nitrogenoksid (N2O) hadde en atmosfærisk konsentrasjon på 270 ppb før industriell tid, for senere å nå 314 ppb i 1998. Dette representerer en økning på 16% i konsentrasjonen, og har en levetid på 114 år som gjør det veldig problematisk.

Kan tjene deg: arkeologi

Hydrofluorocarbones (HFC)

De er gasser som brukes i forskjellige industrielle applikasjoner, og erstatter CFC Limited av Montreal -avtalen. Imidlertid påvirker HFC -er like mye ozonlaget og har en høy aktiv varighet i atmosfæren (opptil 260 år).

Disse gassene eksisterte ikke i atmosfæren, ble introdusert av mennesket, og i tilfelle av HFC-23 når en konsentrasjon på 14 ppt (deler per billion).

Perfined hydrokarbon (PFC)

PFC -er forekommer i forbrenningsanlegg for fusjonsprosessen for aluminium. Som HFC -er har en høy varighet i atmosfæren og påvirker integriteten til det stratosfæriske ozonlaget.

Svovel heksafluoruro (SF6)

Dette er en annen gass hvis overopphetingseffekt går gjennom ødeleggelsen av ozonlaget. Det brukes i høyspenningsutstyr og i produksjon av magnesium, og har høy varighet i atmosfæren.

Chlorofluorocarbonados (CFC)

CFC er en kraftig klimagass som skader stratosfærisk ozon og er regulert innenfor rammen av Montreal -protokollen.  I noen land brukes det imidlertid fortsatt, slik er Kina.

Skaden på ozonlaget er forårsaket av kloratomer som dissosierer når de blir slått av ultrafiolett stråling.

Hovedklorofluorocarbonos er CFC-11, CFC-12, CFC-13, CFC-13, CFC-114 og CFC-115. Disse gassene eksisterte ikke i atmosfæren, men i 1998 nådde CFC-11 allerede 268 ppt, med en levetid på 45 år.

Methylcloroform eller Tricyclean (CH3CCL3)

Det er en bestemt type CFC, brukt som løsningsmiddel og metallrengjøring. Når du dekomponerer den avgir kloridgasser, hvis kloratomer bidrar til ødeleggelse av ozonlaget.

Trooposfærisk ozon (O3)

Den troposfæriske O3 er ozonet som dannes på bakkenivå, mellom overflaten og 18 km høy. Selv om stratosfærisk ozon hjelper til med å redusere global overoppheting ved å redusere ultrafiolett stråling, genererer troposfærisk stråling oppvarming.

Smog i Harbin (Kina). Kilde: Fredrik Rubenson [CC BY-SA 2.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/2.0)]

Det er foreslått at effekten av troposfærisk ozon er motstridende. På den ene siden genererer det en overfladisk oppvarming av jorden, men eliminerer samtidig andre klimagasser.

Det kan tjene deg: Det viktigste aspektet ved liten vitenskap, stor vitenskap og teknovitenskap

I alle fall er O3 en giftig gass som produserer lungeskader, i tillegg til å forringe forskjellige materialer.

Klorodifluormetan (HCFC-22)

Dette er den såkalte R-22, en fargeløs gass og inntil nylig den mest brukte i kjøleutstyr. Imidlertid er det i dag forbudt i store deler av verden for sin negative effekt på ozonlaget.

Karbonklorid eller karbon tetraklorid (CCL4)

Det er en organisert i dag forbudt i mange deler for sin toksisitet, men som ble mye brukt som kjølemedium, slukking, avfetting og plantevernmidler. Når denne forbindelsen er degradert, genererer den avledede stoffer som påvirker ozonlaget.

Tetrafluormetan eller perfluormetan (CF4)

Det er en gass kjent som R-14 og brukes som kjølemedium, men den har en høy kapasitet for absorpsjon og utslipp av ultrafiolett energi. Du har en levetid i atmosfæren på mer enn 50.000 år og et 6 6 global oppvarmingspotensial.500.

I følge Guinness World Records er tetrafluormetan den mest vedvarende klimagassen, selv om dens lave andel i atmosfæren begrenser effekten.

Heksafluoroetan (C2F6)

Det brukes i kjølemedier og i produksjonen av aluminium, siden takket være den høye energien i karbon-flusterbindinger er den veldig stabil. Dette tildeler en lang holdbarhet, minst 500 år.

På samme måte har den et høyt infrarødt strålingsabsorpsjonspotensial, det gjør et problem for den globale temperaturen. Hexafluoroetan er en del av listen over klimagasser fra den mellomstatlige ekspertgruppen om klimaendringer (IPCC).

Svovel heksafluoruro (SF6)

Det er en ikke -toksisk gass, fem ganger tyngre enn luft, med en 176 (20 GWP -indeks (20.000 ganger mer enn CO2). På den annen side har den en levetid på 3.200 år, selv om det er så tett at det ikke stiger til de høye lagene i atmosfæren.

Bibliografiske referanser

1. Bolin, f. og doos, b.R. Drivhuseffekt.
2. Knight, m., Lozano, s. og Ortega, B. (2007). Drivhuseffekt, global oppvarming og klimaendringer: et perspektiv fra jordvitenskap. University Digital Magazine.
3. Elsom, d.M. (1992). Atmosfærisk forurensning: Et globalt problem.
4. IPCC (2001). Tredje vurderingsrapport klimaendringer 2001: Det vitenskapelige grunnlaget.
5. IPCC (2018). Global oppvarming av 1.5 ºC.
6. Mitchell, J.F.B., Johns, t.C., Gregory, J.M. og Tett, s.F.B. (nitten nitti fem). Klimarespons på å øke nivåene av klimagasser og sulfat -aerosoler. Natur.
7. Myhre, g., Highwood, e.J., Shine, k.P. og Stordal, f. (1998). Nye estimater av strålingskraft på grunn av godt blandet klimagass. Geofysiske forskningsbrev.
8. Rodhe, h. (1990). I sammenligning av bidraget fra varyusgasser til drivhuset effekt. Vitenskap.
9. Schneider, s.H. (1989). Drivhusets effekt: Vitenskap og politikk. Vitenskap.