Gaz cieplarniany

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Emisja CO2 na świecie
Emisja CO2 na świecie

Gaz cieplarniany, gaz szklarniowy (GHG, z ang. greenhouse gas) – gazowy składnik atmosfery będący jedną z przyczyn efektu cieplarnianego. Gazy cieplarniane zapobiegają wydostawaniu się promieniowania podczerwonego z planety, pochłaniając je i oddając do atmosfery, w wyniku czego następuje zwiększenie temperatury jej powierzchni. W atmosferze ziemskiej obecne są zarówno w wyniku naturalnych procesów, jak i na skutek działalności człowieka.

Rodzaje[edytuj]

Do gazów cieplarnianych na Ziemi zalicza się:

Wpływ gazu na efekt cieplarniany zależy od jego zdolności pochłaniania promieniowania podczerwonego i stężenia tego gazu w atmosferze. Przykładowo, metan silniej niż dwutlenek węgla pochłania promieniowanie podczerwone, ale ilość jego w atmosferze jest mniejsza, z czego wynika mniejszy wpływ tego gazu na efekt cieplarniany.

Zmiana ilości gazów cieplarnianych na Ziemi[edytuj]

Zawartość gazów cieplarnianych w atmosferze ziemskiej w stosunku do roku 1990
 Osobny artykuł: Globalne ocieplenie.

Gazy według ich bezpośredniego wpływu na efekt cieplarniany[1]:

Związek chemiczny
 
Wzór chemiczny
 
Stężenie w
atmosferze[2]
Udział
(%)
Para wodna i chmury H2O 10–50,000(A) 36–72%  
Dwutlenek węgla CO2 ~400 9–26%
Metan CH4 ~1.8 4–9%  
Ozon O3 2–8(B) 3–7%  
Notatka:

(A) Ilość pary wodnej znacznie zmienia się w zależności od miejsca i warunków atmosferycznych[3]
(B) Stężenie w stratosferze. Około 90% ozonu w atmosferze znajduje się w stratosferze.

Źródła emisji na Ziemi[edytuj]

Ilość dwutlenku węgla wydzielanego do atmosfery ziemskiej ze źródeł naturalnych jest 20 razy większa od emisji pochodzenia antropogenicznego (związanej z aktywnością ludzką)[4]. Występowanie innych od powyższych danych wynika z odmiennego zdefiniowania naturalnych źródeł emisji gazów cieplarnianych. Antropogeniczna emisja dwutlenku węgla jest pięciokrotnie mniejsza od naturalnej, przy zdefiniowaniu jej jako działalności wulkanicznej i procesów zachodzących w glebie[5]. W okresach dłuższych niż kilka lat te ogromne ilości emitowanego dwutlenku węgla były kompensowane przez procesy naturalne, takie jak np. wietrzenie skał czy fotosynteza, w wyniku czego przed początkiem okresu masowego spalania paliw kopalnych przez człowieka ilości dostarczanego i odbieranego dwutlenku węgla z atmosfery równoważyły się, przez co jego stężenie atmosferyczne pozostawało na poziomie 260–280 ppm w czasie 10 000 lat między maksimum ostatniego zlodowacenia a początkiem rewolucji przemysłowej[6].

Naturalne źródła[edytuj]

Do naturalnych źródeł emisji gazów cieplarnianych zalicza się:

  • aktywność wulkaniczną – emisje gazów. Wielkości emisji gazów wulkanicznych różnią się znacznie w czasie[7].
  • aktywność biologiczną flory i fauny.

Antropogeniczne źródła[edytuj]

Do źródeł emisji powodowanych działalnością człowieka zalicza się m.in.[8]:

CO2[edytuj]

Od roku 1750 człowiek doprowadził do znacznego zwiększenia stężenia dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych w atmosferze[10]. Stężenie w przypadku dwutlenku węgla zwiększyło się o 110 ppm[11].

Ogólnoświatowa emisja dwutlenku węgla w 2011 r. wyniosła 33,5 mld t, w tym Chiny 8,3 (25%), USA 6,1 (18%), Indie 1,7 (5%), Rosja 1,7 (5%), Japonia 1,3 (4%), Niemcy 0,8 (2,2%)[12].

W Unii Europejskiej w 2005 r. z ogólnej emisji 4543 mln t na sektor energetyczny przypadło 1569,4 mln t; transport 1246,6 mln t; przemysł 942,9 mln t; gospodarstwa domowe 482,0 mln t; usługi 276,5 mln t; inne 26,0 mln t[12]. Ogółem emisja CO2 od roku bazowego protokołu z Kioto (1990) wzrosła ok 49%[13].

W środowisku naukowym nie ma jednomyślności odnośnie wielkości wpływu człowieka na zmiany klimatu poprzez emisję gazów cieplarnianych, jednakże 97% prac naukowych o przyczynach zmian klimatu podaje, że to człowiek odpowiada za globalne ocieplenie[10].

Polska[edytuj]

Nie uwzględniając użytkowania lasów i gruntów emisja CO2 w 1988 r. była najwyższa i osiągnęła 565 mln t ekwiwalentu CO2. W latach 1988–1990 emisja ta spadła do 454 mln t ekwiwalentu CO2 rocznie. Od 1999 r. poziom ten nie przekracza 400 mln t ekwiwalentu CO2 rocznie. W 2008 r. było to 394 mln t ekwiwalentu CO2 (bez uwzględnienia użytkowania gruntów i lasów)[14].

Przypisy[edytuj]

  1. J.T. Kiehl, Kevin E. Trenberth. Earth's annual global mean energy budget. „Bulletin of the American Meteorological Society”. 78, s. 197–208, 1.05.2006. 
  2. Climate Change Indicators in the United States. [dostęp 2015-12-14].
  3. Wallace, John M. and Peter V. Hobbs. Atmospheric Science; An Introductory Survey.Elsevier. Second Edition, 2006. ISBN 978-0-12-732951-2. Chapter 1
  4. Vital Climate Graphics (ang.).
  5. Kucowski J., Laudyn D., Przekwas M., Wyd. WNT: Energetyka a ochrona środowiska. Warszawa: 1993.
  6. Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor and H.L. Miller (eds.). Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. , 2007.. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press (ang.). 
  7. Hoffmann, PF, AJ Kaufman, GP Halverson, DP Schrag. A neoproterozoic snowball earth. , 1998 (ang.). 
  8. IPCC Fourth Assessment Report, Working Group I Report "The Physical Science Basis" (ang.).
  9. Copious Fertilizer Down on the Farm Means More Global Warming Pollution up in the Sky.
  10. a b Mit: Nauka nie jest zgodna w temacie globalnego ocieplenia., naukaoklimacie.pl [dostęp 2015-12-14].
  11. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Chapter 2. Observations: Atmosphere and Surface. . s. 166 (ang.). [dostęp 2014-12-17]. 
  12. a b Leszek Szczygieł: Powstrzymanie zmian klimatycznych – konieczność czy kosztowne fanaberie. [dostęp 2009-04-23].
  13. Global carbon emissions reach record 10 billion tonnes – threatening two degree target (ang.). 2011.
  14. GIOŚ – Główny Inspektorat Ochrony Środowiska: Zmiany klimatu.