MILYEN GÁZOK OKOZZÁK A LÉGKÖR TÚLMELEGEDÉSÉT? - TUDOMÁNY - 2026

A légkör túlmelegedését okozó gázok azok, amelyek elnyelik és kibocsátják az infravörös sugárzást. Hasonlóképpen, az ózonréteget káros gázok hozzájárulnak a túlmelegedéshez, mivel megkönnyítik az ultraibolya sugárzás nagyobb behatolását.

A globális felmelegedés a szárazföldi bioszféra átlaghőmérsékletének az üvegházhatás miatt bekövetkező emelkedése. Ez a hatás egy természetes jelenség, amely a földi hő (infravörös sugárzás) kijáratának blokkolását jelenti a világűr felé.

Túlmelegedést okozó gázok. Forrás: Laza nyakkendő

Ezt az elzáródást olyan földgázok képezik, amelyek természetesen képezik a Föld légkörét, például a vízgőz és a CO2. Ez egy olyan jelenség, amely természetesen előfordul, és lehetővé teszi a bolygó biológiailag megfelelő hőmérsékletének elérését.

Hogyan melegítik a földgázok a Földet?

A Földet melegítő alapvető energiaforrás a napsugárzás, különösen az ultraibolya sugárzás. A sztratoszférában az ózonréteg (O3) részlegesen kiszűri.

Az áthaladó ultraibolya sugárzás (rövid hullám) melegíti a Föld felületét, és hőjét infravörös sugárzásként (hosszú hullám) bocsátják ki az űrbe. Az üvegházhatású gázok mesterséges kibocsátása miatt azonban az emberi befolyásolja a folyamatot.

Ezek a gázok abszorbeálnak és hőt bocsátanak ki, vagy elpusztítják az ózonot, amely szabályozza az ultraibolya sugárzás bejutását. Az üvegházhatáshoz természetesen vagy emberi befolyással járó gázokat üvegházhatású gázoknak (ÜHG) nevezzük.

Globális szinten különös figyelmet fordítanak a globális felmelegedésre és az ózonréteg megsemmisítésére. Az ózonréteget lebontó anyagokról szóló monreali jegyzőkönyv egy nemzetközi szerződés, amely 1989-ben lépett hatályba, és szabályozza ezen gázok felhasználását.

Ezt a jegyzőkönyvet 65 ország ratifikálta a 2019. január 1-jei Kigali-módosítással. A Kiotói Jegyzőkönyv a maga részéről a globális felmelegedéssel kapcsolatos kérdésekkel foglalkozik.

A Kiotói Jegyzőkönyvben hat üvegházhatású gáz van, amelyek szén-dioxid, metán, dinitrogén-oxid, fluorozott szénhidrogén, perfluorozott szénhidrogén és kén-hexafluorid.

A túlmelegedést okozó gáz értékeléséhez figyelembe veszik annak hasznos élettartamát és globális felmelegedési potenciálját (GWP). A GWP összehasonlítja a gáz által csapdába eső hőmennyiséget a CO2-vel csapdázott hőmennyiséggel, amelynek GWP-je standardizált 1-re.

A főgázok a légkör túlmelegedését okozhatják

Vízgőz

A vízgőz a Föld légkörének természetes és létfontosságú alkotóeleme, és hőszívó képessége miatt nagyon fontos szerepet játszik az üvegházhatásban. Ezenkívül a folyékony és szilárd állapotú víz tükrözi a napenergiát, hűti a Földet.

Szén-dioxid (CO2)

A szén-dioxid a fő üvegházhatású gáz, amely felelős e jelenség növekedésének több mint 80% -áért. A szén-dioxid-szint riasztóan emelkedett az ipari és a szállítási tevékenységek miatt.

Néhány becslés szerint az ipari forradalom előtt a CO2 légköri koncentrációja elérte a 280 ppm-et (millió rész) és 1998-ban elérte a 365 ppm-t. Ez a növekedés üteme 1,5 ppm évente, és 31% -os növekedést jelent az 1750-es szinthez képest.

CO2-koncentráció. Forrás: Hannes Grobe 21:17, 2006. november 5 (UTC)

A jelenlegi légköri CO2 izotópos összetételének meghatározásával kimutatták, hogy a növekedés a fosszilis tüzelőanyagok égetéséből és az erdőirtásból származik. A CO2 úgy működik, hogy abszorbeálja és kibocsátja az infravörös sugárzást, és élettartama 5-200 év.

Metán (CH

A metán a második üvegházhatású gáz, amely a felmelegedés mintegy 17% -át teszi ki a hőelnyelés és sugárzás révén. Noha ennek a gáznak nagy része természetesen fordul elő, elsősorban a mocsarakban, fontos emberi hozzájárulás (kb. 50%).

Metán koncentráció. Forrás: Metán-globális átlag-2006.jpg: NOAA-származékos munka: Ortisa

A légkörben jelenleg meglévő metán körülbelül 60% -a emberi (antropikus) tevékenységek eredménye. A legfontosabb antropikus források között szerepelnek a kérődzők állatállománya, a rizstermesztés, a fosszilis tüzelőanyagok kiaknázása és a biomassza égetése.

Ennek a gáznak az ipari korszak előtti becsült szintje 700 ppb (milliárd részre esik), és 1998-ban elérte a 1745 ppb-t, ami 149% -os növekedést jelent. A metán élettartama azonban az alsó légkörben csak 12 év.

Nitrogén-oxidok (NOx)

Az NOx, különösen a dinitrogén-oxid hozzájárul a sztratoszférikus ózon pusztulásához azáltal, hogy növeli a Földön áthatoló ultraibolya sugárzás mennyiségét. Ezek a gázok salétromsav, adipinsav ipari termeléséből és műtrágyák felhasználásából származnak.

A dinitrogén-oxid (N2O) légköri koncentrációja 270 ppb volt az ipari korszak előtt, majd 1998-ban elérte a 314 ppb-t. Ez 16% -kal növeli koncentrációját, 114 éves hasznos élettartama miatt nagyon problematikus.

Fluor-szénhidrogének (HFC-k)

Ezek gázok, amelyeket különféle ipari alkalmazásokban használnak, és helyettesítik a Montreali Megállapodás által korlátozott CFC-ket. A HFC-k ugyanakkor befolyásolják az ózonréteget is, és nagy aktivitásúak a légkörben (260 évig).

Ezek a gázok nem léteztek a légkörben, embereket vezettek be, és a HFC-23 esetében a koncentráció 14 ppt (trillió részre esik).

Perfluorált szénhidrogén (PFC)

A PFC-ket égetőberendezésekben állítják elő az alumínium olvasztási folyamatához. A HFC-khez hasonlóan ezek a légkörben is nagyon állandóak, és befolyásolják a sztratoszférikus ózonréteg integritását.

Kén-hexafluorid (SF6)

Ez egy másik gáz, amelynek túlmelegedési hatása az ózonréteg pusztulásával jár. Nagyfeszültségű berendezésekben és magnézium előállításában használják, és magas a tartóssága a légkörben.

Klór-fluorozott szénhidrogének (CFC-k)

A CFC egy erős üvegházhatású gáz, amely károsítja a sztratoszférikus ózonot, és amelyet a Montreali Jegyzőkönyv szabályoz. Néhány országban azonban továbbra is használják, például Kína esetében.

Az ózonréteg károsodását az ultraibolya sugárzásnak kitett klóratomok okozják.

A fő klór-fluorozott szénhidrogének a CFC-11, CFC-12, CFC-13, CFC-113, CFC-114 és CFC-115. Ezek a gázok nem léteztek a légkörben, de 1998-ra a CFC-11 már elérte a 268 ppt-t, 45 éves hasznos élettartammal.

Metil-kloroform vagy triklór-etán (CH3CCL3)

Ez egy bizonyos típusú CFC, oldószerként és fémek tisztításához használják. Bomlás közben kloridgázokat bocsát ki, amelyek klóratomjai hozzájárulnak az ózonréteg pusztulásához.

Troposzférikus ózon (O3)

A troposzféra O3 az ózon, amely a talaj szintjén, a felszín és a 18 km magas között képződik. Noha a sztratoszférikus ózon hozzájárul a globális túlmelegedés csökkentéséhez az ultraibolya sugárzás bejutásának csökkentésével, a troposzféra ózon felmelegedést okoz.

Szmog Harbinban (Kína). Forrás: Fredrik Rubensson

Azt állították, hogy a troposzféra ózon hatása ellentmondásos. Egyrészt felületes felmelegedést idéz elő, ugyanakkor kiküszöböli az üvegházhatást okozó gázokat.

Mindenesetre az O3 mérgező gáz, amely tüdőkárosodást okoz, a különféle anyagok károsodása mellett.

Klórdifluor-metán (HCFC-22)

R-22 néven hívják, amely színtelen gáz, és egészen a közelmúltig a hűtőberendezésekben leginkább használt. Ma azonban a világ nagy részében betiltották, mivel az ózonrétegre gyakorolt ​​negatív hatása van.

Szén-klorid vagy szén-tetraklorid (CCl4)

Ez egy szerves klór, amelyet toxikussága miatt sok helyen betiltottak, de hűtőközegként, oltóanyagként, zsírtalanítóként és peszticideként széles körben alkalmazták. Amikor ez a vegyület lebomlik, származékos anyagokat képez, amelyek befolyásolják az ózonréteget.

Tetrafluor-metán vagy perfluor-metán (CF4)

Ez egy R-14 néven ismert gáz, amelyet hűtőközegként használnak, de nagy kapacitással rendelkezik az ultraibolya energia elnyelésére és kibocsátására. Élete a légkörben több mint 50 000 év, és globális felmelegedési potenciálja 6500.

A Guinness World Records szerint a tetrafluor-metán a leginkább perzisztens üvegházhatású gáz, bár a légköri alacsony aránya korlátozza annak hatását.

Hexafluor-etán (C2F6)

Hűtőközegben és alumínium előállításában használják, mivel a szén-fluor kötés nagy energiájának köszönhetően nagyon stabil. Ez hosszú, legalább 500 éves élettartamot biztosít.

Hasonlóképpen, nagy az infravörös sugárzás abszorpciós potenciálja, így problémát jelent a globális hőmérsékletek szempontjából. A hexafluoroetán szerepel az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testület (IPCC) üvegházhatású gázok listáján.

Kén-hexafluorid (SF6)

Nem mérgező gáz, ötször nehezebb, mint a levegő, GWP-indexe 176 (20 000-szer nagyobb, mint a CO2). Másrészt hasznos élettartama 3200 év, noha annyira sűrű, hogy nem emelkedik fel a légkör felső rétegeibe.

Bibliográfiai referenciák

1. Bolin, B. és Doos, BR Üvegházhatás.
2. Caballero, M., Lozano, S. és Ortega, B. (2007). Üvegházhatás, globális felmelegedés és éghajlatváltozás: földtudományi perspektíva. Egyetemi Digitális Magazin.
3. Elsom, DM (1992). Légszennyezés: globális probléma.
4. IPCC (2001). Harmadik értékelő jelentés: Éghajlatváltozás 2001: A tudományos alap.
5. IPCC (2018). Globális felmelegedés 1,5 ºC.
6. Mitchell, JFB, Johns, TC, Gregory, JM és Tett, SFB (1995). Klímaválasz az üvegházhatású gázok és a szulfát-aeroszolok növekvő szintjére. Természet.
7. Myhre, G., Highwood, EJ, Shine, KP és Stordal, F. (1998). Új sugárzási erő becslések a jól kevert üvegházhatású gázok miatt. Geofizikai kutatási levelek.
8. Rodhe, H. (1990). A különféle gázok üvegházhatást okozó hatásának összehasonlítása. Tudomány.
9. Schneider, SH (1989). Az üvegházhatás: tudomány és politika. Tudomány.