Geta mismunandi lofttegundir og vatnsgufa valdið gróðurhúsaáhrifum?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Geta mismunandi lofttegundir og vatnsgufa valdið gróðurhúsaáhrifum?
Geislun frá sólinni er einkum útfjólublá, sýnileg og svokölluð nærinnrauð geislun en ekki hitageislun (sem stundum er nefnd fjærinnrauð geislun) eins og sú geislun sem kemur frá jörðinni. Aðeins hluti geislunar frá sólu nær til jarðarinnar því efni í andrúmsloftinu, aðallega súrefni og óson, hindra eða gleypa skaðlega hluta útfjólubláu geislunarinnar. Þessar lofttegundir gegna þar af leiðandi afar mikilvægu hlutverki í að verja líf á jörðinni fyrir hættulegum geislum og er það ein meginástæða þess að gerðar voru alþjóðlegar samþykktir til að draga úr og banna framleiðslu á ósoneyðandi efnum þegar hið svokallaða ósongat uppgötvaðist um 1985.

Geislunin sem nær til jarðarinnar og sú orka sem hún ber með sér nýtist til margra hluta, til dæmis til að hita yfirborð jarðar og viðhalda jurtaríkinu sem „þrífst“ á sólarorku, koltvíildi (sem einnig er nefnt koldíoxíð) og vatni. Eftir „notkun“ sendir jörðin frá sér hitageislun eða fjærinnrauða geislun sem er mun orkuminni en sú geislun sem berst til jarðar. Geislunin fer hins vegar ekki öll út í geim þar sem ýmis efni hindra að hún sleppi út í gegnum andrúmsloftið. Má þar til dæmis nefna koltvíildi, vatnsgufu, metangas, köfnunarefnisoxíð og svokölluð F-efni sem notuð eru í kælikerfum. Þessi efni virka með líkum hætti og gler í gróðurhúsum og endurkasta hluta af geisluninni aftur til jarðar og geta þannig viðhaldið eða aukið hitann á jörðu eftir því hvort magn þeirra er stöðugt eða að vaxa. Um það snúast gróðurhúsaáhrifin og efnin sem þar koma við sögu eru gjarnan kölluð gróðurhúsalofttegundir.

Áhrif allra helstu gróðurhúsalofttegunda á hindrun eða gleypni geislanna, bæði sólargeislunar og hitageislunar frá jörðu, hafa verið mæld með svokölluðum litrófsmælingum og eru því vel þekkt. Litrófsmæling felur í sér að geislum af mismunandi bylgjulengdum, til dæmis útfjólubláum, sýnilegum, innrauðum og fleiri geislum, er beint á efnin og gleypni (það er nokkurs konar síun eins og hjá ljóssíum) efnanna á hina ýmsu geisla er mæld.

Í stuttu máli ræðst gleypni efna af því að orka geislunarinnar, bæði sólargeislunar og hitageislunar, yfirfærist á sameindir efnisins sem öðlast við það aukna orku (á ýmsu formi). Mælingar hafa meðal annars leitt í ljós að mest munar um súrefni og óson í andrúmsloftinu þegar kemur að gleypni/síun á skaðlegri útfjólublárri geislun frá sólinni. Vatnsgufa kemur einnig við sögu varðandi gleypni á nærinnrauðri geislun frá sólinni. Gleypni helstu gróðurhúsalofttegunda á sólargeisluninni er hins vegar óveruleg.

Þegar kemur að hitageislun sem stafar frá jörðu (fjærinnrauðu geisluninni) þá gegna gróðurhúsalofttegundir mikilvægu hlutverki, en ekki síður vatnsgufa. Þegar geislunin sem stafar frá jörðinni lendir á gróðurhúsalofttegundum og vatnssameindum þá öðlast sameindirnar tímabundið aukna varmaorku (það er aukinn hita) uns þær tapa þeirri orku aftur í formi hitageislunar sem þá beinist bæði að og frá jörðu. Fyrir vikið fer um það bil 50% af gleyptu hitageisluninni aftur til baka til jarðar en hin 50% sleppa frá jörðu.

Yfirleitt er ekki talað um vatnsgufu sem gróðurhúsalofttegund en í raun er hún aðalsían fyrir hitageislunina og því má til sanns vegar færa að vatnsgufa sé aðalgróðurhúsalofttegundin. Vatnsgufan er að því leyti ólík öðrum gróðurhúsalofttegundum að magn hennar í andrúmslofti er í jafnvægi við vatn á vökvaformi á jörðu niðri (sjór, stöðuvötn, ár og svo framvegis) á „jarðvísu“ að því gefnu að jafnaðarhitastig á jörðu haldist óbreytt. Ef hins vegar jafnaðarhitastig á jörðu hækkar þá eykst jafnframt vatnsgufan og „gróðurhúsaáhrif“ hennar að sama skapi. Hinar eiginlegu gróðurhúsalofttegundir (koltvíildi, metan, köfnunarefnisoxíð, F-efni og svo framvegis) eru hins vegar ekki á vökvaformi á jörðu niðri heldur einungis sem lofttegundir þannig að aukning í myndun eða losun slíkra efna umfram eyðingu, er viðbót við gróðurhúsaáhrif í andrúmsloftinu.

Myndir:

• Greenhouse effect - Wikipedia. (Sótt 6.02.2020).
• Úr safni ÁK.

Upprunaleg spurning Andreu var: Hvað gerir lofttegund að gróðurhúsalofttegund?...