گازهای گلخانه ای چیست؟ تاثیر گازهای گلخانه ای بر تغییر اقلیم چیست؟ منابع تولید کننده گازهای گلخانه ای کدامند؟ اینها بخشی از سوالاتی است که در این نوشته به آنها پاسخ خواهیم داد. پس تا آخر همراه ما باشید.
گاز گلخانه‌ای به گازی در جو یک سیاره گفته میشود که در محدوده مادون قرمز به جذب و انتشار پرتوها می‌پردازد. این فرایند علت اساسی اثر گلخانه‌ای است. گازهای گلخانه‌ای موجود در جو زمین که به‌طور طبیعی در آن وجود دارند شامل بخار آب، کربن دی‌اکسید، متان، دی نیتروژن مونوکسید و ازون می‌باشند اما فعالیت‌های بشری، بر سطوح بسیاری از این گازها در جو افزوده‌است. در منظومه شمسی نیز جو ناهید، مریخ و تیتان شامل گازهایی میشود که سبب اثر گلخانه‌ای در آنها میشود. بدون گازهای گلخانه‌ای، میانگین دمای سطح زمین در حدود ۱۵ درجه سانتیگراد سردتر از میانگین حاضر خواهد بود.
زمانی‌که نور خورشید به سطح زمین می‌رسد، مقداری از آن جذب شده و زمین را گرم می‌کند. چون زمین از خورشید سردتر است، آن انرژی را با طول موج‌های بلندتری نسبت به خورشید از خود می‌تاباند پیش از آن‌که آنها در فضا از بین بروند، مقداری از این طول موج‌های بلندتر توسط گازهای گلخانه‌ای در جو زمین جذب می‌شوند. جذب این انرژی تابشی باعث گرم شدن جو میشود (جو زمین همچنین در اثر انتقال گرمای محسوس و گرمای نهفته حاصل از سطح نیز گرم میشود). گازهای گلخانه‌ای، نور خورشید را هم به سمت سطح زمین و هم به سمت خارج از سطح زمین می‌تابانند. به فرایند بازتابش این نور به سمت سطح زمین که توسط جو انجام میشود، اثر گلخانه‌ای می‌گویند.
منابع تولید کننده گازهای گلخانه ای به دو دسته منابع طبیعی “(مرداب ها و اقیانوس ها، فرآیندهای میکروبی در خاک و آب و واکنش های فتوشیمیایی در جو) و منابع غیر طبیعی (فعالیت های بشری) تقسیم می شوند. گرچه مقدار گازهای گلخانه ای تولید شده از منابع طبیعی تقریبا 20 برابر فعالیت های انسانی است، اما تا قبل از انقلاب صنعتی (1750 میلادی) این گازها به وسیله منابع طبیعی مصرف کننده گازهای گلخانه ای (اقیانوس ها و جنگل ها، جذب توسط باکتری های موجود در خاک و انجام واکنش های شیمیایی در جو) متعادل شده و برای مدت ده هزار سال (از انتهای آخرین دوره یخچالی تا انقلاب صنعتی) مقدار آن در حد 270 ppm ثابت باقی مانده است. پس از انقلاب صنعتی، فعالیت های بشری باعث افزایش گازهای گلخانه ای در جو کره زمین شده است. به گونه ای که سوزاندن سوخت های فسیلی، جنگل زدایی و تغییرات کاربری اراضی باعث افزایش گاز دی اکسید کربن، گازهای خارج شده از معده حیوانات، استفاده از کودهای حیوانی و کشت برنج باعث افزایش گاز متان، استفاده از کلروفلئوروکربن ها در سیستم های یخچال ها و اطفاء حریق کشاورزی باعث افزایش گازهای کلروفلئوروکربن ها و نهایتا فعالیت های کشاورزی مانند استفاده از کودهای شیمیایی باعث افزایش گاز اکسید ازت شده است. شکل زیر درصد هر کدام از گازهای گلخانه ای موجود در اتمسفر نسبت به کل و همچنین سهم هر یک از فعالیت های بشری در تولید گازهای گلخانه ای را در سال 2000 نشان می دهد. به عنوان مثال در تولید کربن، سهم نیرو گاه های برق آبی 29.5 درصد، سهم فرآیندهای صنعتی 20.6 درصد، سهم سوخت های حمل و نقل 19.2 درصد، سهم تغییر کاربری اراضی 9.1 درصد و سهم دیگر منابع 21.3 درصد می باشد. بر این اساس سهم فعالیت های انسانی در تولید گازهای CH4 و N2O نیز قابل استنتاج می باشد. با توجه به این شکل، از کل گازهای گلخانه ای موجود در جو، گاز CO2 بیشترین سهم (72 درصد) را داراست. در این راستا گاز متان با 18 درصد و گاز N2O با 9 درصد مقام های بعدی را به خود اختصاص داده اند. (نقش گازهای CFCs نیز حدود یک درصد است که در شکل نشان داده نشده است.) این در حالیست که نیروگاه های برق آبی با 21 درصد بیشترین سهم را در تولید گازهای گلخانه ای داشته اند. همچنین سهم تولید گازهای گلخانه ای ناشی از کشاورزی نیز 12 درصد برآورد گردیده است.
شکل زیر درصد هر کدام از گازهای گلخانه ای موجود در اتمسفر نسبت به کل و همچنین سهم هر یک از فعالیت های بشری در تولید گازهای گلخانه ای را در سال 2007 نشان می دهد.
نکته ای که باید به آن توجه داشت میزان تاثیر گذاری هر یک از گازهای گلخانه ای بر افزایش دمای کره زمین است. این میزان با پتانسیل گرمایش جهانی سنجیده می شود. جدول زیر مقدار پتانسیل گرمایش جهانی گازهای گلخانه ای مختلف به همراه زمان ماندگاری آنها در اتمسفر را نشان می دهد. طبق این جدول کمترین مقدار پتانسیل گرمایش جهانی مربوط به گاز CO2 و برابر یک است. این در حالیست که بیشترین تاثیر گازهای گلخانه ای مربوط به گاز SF6 و برابر 22800 است. باید توجه داشت که گرچه تاثیر گازهای دیگر بر افزایش دمای کره زمین بسیار بیشتر از گاز CO2 است ولی با توجه به شکل های قبل میزان انتشار این گازها در اتمسفر بسیار کمتر از گاز CO2 می باشد.
برای دریافت آموزش ویدیویی تغییر اقلیم و مدلسازی آن بر روی تصویر زیر کلیک کنید:
برای دریافت آموزش ویدیویی مدل LARS-WG بر روی تصویر زیر کلیک کنید:
