Kaj plini povzročajo pregrevanje atmosfere?

Plini, ki povzročajo pregrevanje atmosfere, so tisti, ki absorbirajo in oddajajo infrardeče sevanje. Prav tako plini, ki poškodujejo ozonsko plast, prispevajo k pregrevanju, ker olajšajo večji prodor ultravijoličnega sevanja.

Globalno segrevanje je zvišanje povprečne temperature v Zemljini biosferi, ki se pojavi zaradi učinka toplogrednih plinov. Ta učinek je naravni pojav, ki sestavlja blokiranje izstopa kopenske toplote (infrardečega sevanja) proti vesolju.

Plini, ki proizvajajo pregrevanje. Vir: ohlapna kravača [CC by-sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)]

To blokado izvaja eden od plinov, ki seveda sestavlja zemeljsko atmosfero, kot sta vodna para in CO2. To je pojav, ki se pojavlja naravno in omogoča planetu biološko ustrezno temperaturo.

[TOC]

Kako plini segrejejo zemljo?

Temeljni vir energije, ki segreva Zemljo, je sončno sevanje, zlasti ultravijolično sevanje. Delno ga filtrira ozonska plast (O3) v stratosferi.

Ultravijolično sevanje (kratek val), ki uspe prodreti na zemeljsko površino, njegova toplota pa se oddaja v vesolje kot infrardeče sevanje (dolg val). Vendar obstaja človeški vpliv na postopek zaradi umetnih emisij toplogrednih plinov.

Ti plini absorbirajo in oddajajo toploto ali uničujejo ozon, ki uravnava vstop ultravijoličnega sevanja. Plini, ki prispevajo k učinku toplogrednih plinov, bodisi naravno ali z antropičnim vplivom, imenujemo toplogredni plini (toplogredni plini).

Globalno posebna pozornost na globalno segrevanje in uničenje ozonske plasti. Montrealni protokol na snovi, ki izčrpajo ozonsko plast, je mednarodna pogodba, ki je začela veljati leta 1989 in ureja uporabo teh plinov.

Ta protokol je ratificiralo 65 držav s spremembo Kigalija 1. januarja 2019. Kjotski protokol se ukvarja s tem, kaj zadeva globalno segrevanje.

V kjotskem protokolu se predvideva šest toplogrednih plinov, ki so ogljikov dioksid, metan, dušikov oksid, ogljik ogljikovodika, parfumirani ogljikovodik in heksafluoruro iz žvepla.

Oceniti plin, ki proizvaja pregrevanje, velja za njegovo koristno življenje in njegov globalni ogrevalni potencial (GWP). GWP primerja količino toplote, ujeti s plinom, s toploto, ujetim s CO2, katere GWP je standardiziran na 1.

Lahko vam služi: prispevki fizike

Glavni plini povzročajo pregrevanje atmosfere

Vodna para

Vodna para je naravna in vitalna sestavina zemeljske atmosfere in zelo pomembna vloga v učinku toplogrednih plinov zaradi svoje sposobnosti absorpcije toplote. Poleg tega voda v tekočem in trdnem stanju odraža sončno energijo in hladi zemljo.

Ogljikov dioksid (CO2)

Ogljikov dioksid je glavni toplogredni plin, ki je odgovoren za več kot 80% povečanja tega pojava. Ravni CO2 so se zaradi industrijske in prometne aktivnosti zaskrbljujoče povečale.

Po nekaterih ocenah je pred industrijsko revolucijo koncentracija atmosfere CO2 dosegla približno 280 ppm (deli na milijon) in leta 1998 dosegla 365 ppm. To predstavlja stopnjo povečanja 1,5 ppm na leto in 31 -odstotno povečanje v primerjavi s 1750 stopnjami.

Koncentracija CO2. Vir: Hannes Grobe 21:17, 5. november 2006 (UTC) [CC BY-SA 2.5 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/2.5)]

Ko se določi izotopska sestava trenutnega atmosferskega CO2. CO2 dejanja absorbirajo in oddajajo infrardeče sevanje in imajo koristno življenjsko dobo od 5 do 200 let.

Metan (pogl4)

Metan je drugi toplogredni plin, ki prispeva približno 17 % ogrevanja, z absorpcijo toplote in obsevanjem. Čeprav se velik del tega plina pojavlja naravno v bistvu v močvirjih, obstaja pomemben človeški prispevek (približno 50%).

Koncentracija metana. Vir: Metan-Global-AEGE-2006.JPG: Noaaderivative Work: Ortisa [javna domena]

Približno 60% metana, ki trenutno obstaja v atmosferi, je produkt človeških dejavnosti (antropic). Med glavnimi antropskimi viri so živina prežvekovalcev, gojenje riža, izkoriščanje fosilnih goriv in zgorevanje biomase.

Ocenjene ravni tega plina pred industrijsko dobo so 700 ppb (deli na milijardo), do leta 1998.745 ppb, kar predstavlja povečanje za 149%. Vendar metan predstavlja koristno življenje v nizki atmosferi in doseže le 12 let.

Dušikovi oksidi (NOX)

NOX, zlasti dušikov oksid, prispeva k uničenju stratosferskega ozona s povečanjem količine ultravijoličnega sevanja, ki prodira v Zemljo. Ti plini izvirajo iz industrijske proizvodnje dušikove kisline, adipinske kisline in uporabe gnojil.

Nitrozni oksid (N2O) je imel pred industrijsko dobo atmosfersko koncentracijo 270 ppb, da je leta 1998 pozneje dosegel 314 ppb. To pomeni povečanje za 16% v njegovi koncentraciji in ima koristno življenjsko dobo 114 let, zaradi česar je zelo problematična.

Vam lahko služi: arheologija

Okviritvene kone (HFC)

To so plini, ki se uporabljajo v različnih industrijskih aplikacijah, ki nadomeščajo CFC, omejeno s sporazumom v Montrealu. Vendar HFC -ji enako vplivajo na ozonsko plast in imajo visoko aktivno stalnost v atmosferi (do 260 let).

Teh plinov ni bilo v atmosferi, uvedel je človek in v primeru HFC-23 doseže koncentracijo 14 ppt (deli na trilijon).

Perflinirani ogljikovodik (PFC)

PFC se pojavljajo v sežiganju za postopek fuzije aluminija. Tako kot HFC -ji imajo visoko stalnost v atmosferi in vplivajo na celovitost stratosferne ozonske plasti.

Žveplo Hexafluoruro (SF6)

To je še en plin, katerega učinek pregrevanja gre skozi uničenje ozonske plasti. Uporablja se v visokonapetostni opremi in pri proizvodnji magnezija in ima visoko stalnost v atmosferi.

Klorofluorocarbonados (CFC)

CFC je močan toplogredni plin, ki poškoduje stratosferski ozon in je urejen v okviru protokola v Montrealu.  Vendar se v nekaterih državah še vedno uporablja, takšen je primer Kitajske.

Škoda na ozonski plasti povzročajo klorovi atomi, ki se disociirajo, ko jih pretepa ultravijolično sevanje.

Glavni klorofluorokarbon so CFC-11, CFC-12, CFC-13, CFC-13, CFC-114 in CFC-115. Teh plinov ni bilo v atmosferi, do leta 1998 pa je CFC-11 že dosegel 268 ppt, s koristno življenjsko dobo 45 let.

Metilloroform ali triciklena (CH3CCL3)

Je posebna vrsta CFC, ki se uporablja kot čiščenje topila in kovin. Pri razpadu oddaja kloridne pline, katerih atomi klora prispevajo k uničenju ozonske plasti.

Trooposferski ozon (O3)

Troposferski O3 je ozon, ki nastane na ravni tal, med površino in visoko 18 km. Čeprav stratosferski ozon pomaga zmanjšati globalno pregrevanje z zmanjšanjem ultravijoličnega sevanja, troposferno sevanje ustvari segrevanje.

Smog v Harbinu (Kitajska). Vir: Fredrik Rubenson [CC BY-SA 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/2.0)]

Predlagano je, da je učinek troposferskega ozona nasprotujoč. Po eni strani ustvari površno ogrevanje zemlje, hkrati pa odpravlja druge toplogredne pline.

Lahko vam služi: najpomembnejši vidik majhne znanosti, velike znanosti in tehnoznanosti

Vsekakor je O3 strupen plin, ki povzroči pljučne poškodbe, poleg poslabšanja različnih materialov.

Klorodifluorometan (HCFC-22)

To je tako imenovani R-22, brezbarven plin in do nedavnega najbolj uporabljen v hladilni opremi. Vendar je danes v večjem delu sveta prepovedan zaradi negativnega vpliva na ozonsko plast.

Ogljikov klorid ali ogljikov tetraklorid (CCL4)

Danes je organiziran v mnogih delih, ki je v mnogih delih prepovedana zaradi svoje strupenosti, vendar se je pogosto uporabljala kot hladilno sredstvo, gasilno sredstvo, razgradnje in pesticid. Ko se ta spojina razgradi, ustvari izpeljane snovi, ki vplivajo na ozonsko plast.

Tetrafluorometan ali perfluorometan (CF4)

Je plin, znan kot R-14 in se uporablja kot hladilno sredstvo, vendar ima veliko zmogljivost za absorpcijo in emisije ultravijolične energije. Življenje imate v ozračju več kot 50.000 let in 6 6 potenciala globalnega segrevanja.500.

Po Guinness World Records je tetrafluorometan najbolj vztrajni toplogredni plin, čeprav njen nizek delež v atmosferi omejuje njen učinek.

Hexafluoroetan (C2F6)

Uporablja se v hladilnih sredstvih in pri proizvodnji aluminija, saj je zaradi visoke energije svojih vezi ogljika zelo stabilen. To dodeli dolg rok trajanja, vsaj 500 let.

Prav tako ima visok infrardeči potencial absorpcije sevanja, kar predstavlja problem za globalno temperaturo. Hexafluoroetan je del seznama toplogrednih plinov medvladne strokovne skupine za podnebne spremembe (IPCC).

Žveplo Hexafluoruro (SF6)

To je netoksični plin, petkrat težji od zraka, z 176 (20 indeks GWP (20.000 krat več kot CO2). Po drugi strani ima koristno življenjsko dobo 3.200 let, čeprav je tako gosta, da se ne dvigne do visokih plasti atmosfere.

Bibliografske reference

1. Bolin, b. in doos, b.R. Učinek tople grede.
2. Vitez, m., Lozano, s. in Ortega, b. (2007). Greanhouse Effect, globalno segrevanje in podnebne spremembe: perspektiva znanosti o zemlji. Univerzitetna digitalna revija.
3. Elsom, d.M. (1992). Atmosfersko onesnaževanje: globalni problem.
4. IPCC (2001). Poročilo o tretjem ocenjevanju podnebne spremembe 2001: znanstvena podlaga.
5. IPCC (2018). Globalno segrevanje 1.5 ° C.
6. Mitchell, j.F.B., Johns, t.C., Gregory, j.M. in Tett, S.F.B. (devetnajst devetdeset pet). Podnebni odziv na povečanje ravni toplogrednih plinov in sulfatnih aerosolov. Narava.
7. Myhre, g., Highwood, e.J., Sijaj, k.Str. in bordo, f. (1998). Nove ocene sevalnega prisila zaradi dobro mešanega toplogrednega plina. Geofizična raziskovalna pisma.
8. Rodhe, h. (1990). V primerjavi s prispevkom variusskih plinov k učinku toplogrednih plinov. Znanost.
9. Schneider, s.H. (1989). Učinek rastlinjakov: znanost in politika. Znanost.