Vilka gaser gör att atmosfären överhettas?

3947
Egbert Haynes
Vilka gaser gör att atmosfären överhettas?

De gaser som får atmosfären att överhettas är de som absorberar och avger infraröd strålning. På samma sätt bidrar gaser som skadar ozonskiktet till överhettning eftersom de underlättar större penetration av ultraviolett strålning..

Global uppvärmning är ökningen av medeltemperaturen i den terrestriska biosfären som uppstår på grund av växthuseffekten. Denna effekt är ett naturfenomen som består i att blockera utgången av markvärme (infraröd strålning) mot rymden..

Gaser som orsakar överhettning. Källa: En lös slips [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Denna blockering utövas av några av de gaser som naturligt utgör jordens atmosfär, såsom vattenånga och CO2. Detta är ett fenomen som förekommer naturligt och låter planeten ha en biologiskt lämplig temperatur..

Artikelindex

  • 1 Hur värmer gaser jorden?
  • 2 Huvudgaser gör att atmosfären överhettas
    • 2.1 Vattenånga
    • 2.2 Koldioxid (CO2)
    • 2.3 Metan (CH4)
    • 2.4 Kväveoxider (NOx)
    • 2,5 fluorkolväten (HFC)
    • 2.6 Perfluorerat kolväte (PFC)
    • 2.7 Svavelhexafluorid (SF6)
    • 2.8 Klorfluorkolväten (CFC)
    • 2.9 Metylkloroform eller trikloretan (CH3CCL3)
    • 2.10 Troposfärisk ozon (O3)
    • 2.11 Klordifluormetan (HCFC-22)
    • 2.12 Kolklorid eller koltetraklorid (CCl4)
    • 2.13 Tetrafluormetan eller perfluormetan (CF4)
    • 2.14 Hexafluoroetan (C2F6)
    • 2,15 Svavelhexafluorid (SF6)
  • 3 Bibliografiska referenser

Hur värmer gaser jorden?

Den grundläggande energikällan som värmer jorden är solstrålning, särskilt ultraviolett strålning. Det filtreras delvis av ozonskiktet (O3) i stratosfären.

Den ultravioletta strålningen (kortvåg) som lyckas tränga igenom värmer upp jordytan och dess värme avges i rymden som infraröd strålning (långvåg). Det finns dock ett mänskligt inflytande i processen på grund av konstgjorda utsläpp av växthusgaser.

Dessa gaser absorberar och avger värme eller förstör ozon som reglerar inträngningen av ultraviolett strålning. De gaser som bidrar till växthuseffekten, antingen naturligt eller genom antropiskt inflytande, kallas växthusgaser (växthusgaser).

Globalt ägnas särskild uppmärksamhet åt global uppvärmning och förstörelsen av ozonskiktet. Montrealprotokollet om ämnen som tömmer ozonskiktet är ett internationellt fördrag som trädde i kraft 1989 och reglerar användningen av dessa gaser..

Detta protokoll ratificerades av 65 länder med Kigali-ändringen av den 1 januari 2019. Kyoto-protokollet behandlar för sin del frågor relaterade till global uppvärmning.

Kyotoprotokollet innehåller sex växthusgaser som är koldioxid, metan, dikväveoxid, fluorkolväte, perfluorerat kolväte och svavelhexafluorid..

För att utvärdera en gas som producerar överhettning beaktas dess livslängd och dess globala uppvärmningspotential (GWP). GWP jämför mängden värme som fångas av en gas med värmen som fångas av CO2, vars GWP är standardiserad till 1.

Huvudgaser gör att atmosfären överhettas

Vattenånga

Vattenånga är en naturlig och vital del av jordens atmosfär och spelar en mycket viktig roll i växthuseffekten på grund av dess förmåga att absorbera värme. Dessutom reflekterar vatten i flytande och fast tillstånd solenergi och kyler jorden..

Koldioxid (CO2)

Koldioxid är den viktigaste växthusgasen och ansvarar för mer än 80% av ökningen av detta fenomen. Koldioxidnivån har stigit alarmerande på grund av industri- och transportaktiviteter.

Enligt vissa uppskattningar nådde den atmosfäriska koncentrationen av CO2 före den industriella revolutionen cirka 280 ppm (delar per miljon) och 1998 nådde den 365 ppm. Detta motsvarar en ökningstakt på 1,5 ppm per år och en 31% ökning över 1750 nivåer..


CO2-koncentration. Källa: Hannes Grobe 21:17, 5 november 2006 (UTC) [CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)]

Genom att bestämma den isotopiska sammansättningen av nuvarande atmosfärisk CO2 har det visat sig att ökningen kommer från förbränning av fossila bränslen och avskogning. CO2 fungerar genom att absorbera och avge infraröd strålning och har en livslängd på 5 till 200 år.

Metan (CH4)

Metan är den andra växthusgasen som bidrar med cirka 17% av uppvärmningen genom absorption och bestrålning av värme. Även om mycket av denna gas förekommer naturligt, främst i träsk, finns det ett betydande mänskligt bidrag (cirka 50%).

Metankoncentration. Källa: Metan-global-genomsnitt-2006.jpg: NOA Derivativt arbete: Ortisa [Public domain]

Cirka 60% av metanet som för närvarande finns i atmosfären är en produkt av mänskliga (antropiska) aktiviteter. Bland de viktigaste antropiska källorna är idisslare boskap, risodling, exploatering av fossila bränslen och förbränning av biomassa..

De beräknade nivåerna av denna gas före den industriella eran är 700 ppb (delar per miljard) och för 1998 nådde den gasen 1745 ppb, vilket motsvarar en ökning med 149%. Metan har dock en livslängd i den lägre atmosfären och når bara 12 år.

Kväveoxider (NOx)

NOx, särskilt dikväveoxid, bidrar till förstörelsen av stratosfärisk ozon genom att öka mängden ultraviolett strålning som tränger igenom jorden. Dessa gaser härrör från den industriella produktionen av salpetersyra, adipinsyra och användningen av gödselmedel..

Kväveoxid (N2O) hade en atmosfärskoncentration på 270 ppb före den industriella eran, för att sedan nå 314 ppb 1998. Detta representerar en 16% ökning av koncentrationen, och den har en livslängd på 114 år vilket gör den mycket problematisk..

Fluorkolväten (HFC)

De är gaser som används i olika industriella applikationer och ersätter CFC: er som begränsas av Montrealavtalet. HFC påverkar dock också ozonskiktet och har en hög aktiv beständighet i atmosfären (upp till 260 år).

Dessa gaser fanns inte i atmosfären, de introducerades av människor och i fallet med HFC-23 når den en koncentration på 14 ppt (delar per biljon).

Perfluorerat kolväte (PFC)

PFC produceras i förbränningsanläggningar för aluminiumsmältningsprocessen. Liksom HFC har de en hög beständighet i atmosfären och påverkar integriteten hos det stratosfäriska ozonskiktet..

Svavelhexafluorid (SF6)

Detta är en annan gas vars överhettningseffekt går genom förstörelsen av ozonskiktet. Den används i högspänningsutrustning och vid produktion av magnesium och har en hög beständighet i atmosfären.

Klorfluorkolväten (CFC)

CFC är en kraftfull växthusgas som skadar stratosfärisk ozon och regleras enligt Montrealprotokollet. Men i vissa länder används det fortfarande, så är fallet med Kina.

Skador på ozonskiktet orsakas av kloratomer som dissocieras när de drabbas av ultraviolett strålning..

De viktigaste klorfluorkolväten är CFC-11, CFC-12, CFC-13, CFC-113, CFC-114 och CFC-115. Dessa gaser fanns inte i atmosfären, men 1998 nådde CFC-11 redan 268 ppt, med en livslängd på 45 år..

Metylkloroform eller trikloretan (CH3CCL3)

Det är en speciell typ av CFC, som används som lösningsmedel och vid metallrengöring. Vid sönderdelning avger den kloridgaser, vars kloratomer bidrar till förstörelsen av ozonskiktet.

Troposfärisk ozon (O3)

Den troposfäriska O3 är den ozon som bildas på marknivå, mellan ytan och 18 km hög. Även om stratosfäriskt ozon bidrar till att minska global överhettning genom att minska inträngningen av ultraviolett strålning, genererar troposfärisk ozon uppvärmning.

Smog i Harbin (Kina). Källa: Fredrik Rubensson [CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)]

Det har hävdats att effekten av troposfärisk ozon är motstridig. Å ena sidan genererar den en ytlig uppvärmning av jorden, men samtidigt eliminerar den andra växthusgaser.

I vilket fall som helst är O3 en giftig gas som orsakar lungskador, förutom att olika material försämras.

Klordifluormetan (HCFC-22)

Det kallas R-22, en färglös gas och tills nyligen den mest använda i kylutrustning. Men idag är det förbjudet i stora delar av världen på grund av dess negativa effekt på ozonskiktet.

Kolklorid eller koltetraklorid (CCl4)

Det är ett organoklor som idag är förbjudet på många ställen på grund av dess toxicitet, men det användes ofta som ett köldmedium, släckmedel, avfettningsmedel och bekämpningsmedel. När denna förening bryts ner genererar den derivat som påverkar ozonskiktet..

Tetrafluormetan eller perfluormetan (CF4)

Det är en gas som kallas R-14 och används som kylmedel, men den har hög kapacitet att absorbera och avge ultraviolett energi. Den har en livstid i atmosfären på mer än 50 000 år och en global uppvärmningspotential på 6500..

Enligt Guinness World Records är tetrafluormetan den mest ihållande växthusgasen, även om dess låga andel i atmosfären begränsar dess effekt..

Hexafluoroetan (C2F6)

Det används i köldmedier och vid produktion av aluminium, eftersom det är tack vare den höga energin i kol-fluorbindningarna mycket stabilt. Detta ger den en lång livslängd på minst 500 år..

På samma sätt har den en hög potential för att absorbera infraröd strålning, vilket gör det till ett problem för globala temperaturer. Hexafluoroethane finns på listan över växthusgaser från den mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC).

Svavelhexafluorid (SF6)

Det är en giftfri gas, fem gånger tyngre än luft, med ett GWP-index på 176 (20 000 gånger mer än CO2). Å andra sidan har den en livslängd på 3200 år, även om den är så tät att den inte stiger till atmosfärens övre lager..

Bibliografiska referenser

  1. Bolin, B. och Doos, B.R. Växthuseffekt.
  2. Caballero, M., Lozano, S. och Ortega, B. (2007). Växthuseffekt, global uppvärmning och klimatförändringar: ett jordvetenskapligt perspektiv. University Digital Magazine.
  3. Elsom, D.M. (1992). Atmosfärföroreningar: ett globalt problem.
  4. IPCC (2001). Tredje bedömningsrapporten Klimatförändring 2001: Den vetenskapliga grunden.
  5. IPCC (2018). Global uppvärmning på 1,5 ºC.
  6. Mitchell, J.F.B., Johns, T.C., Gregory, J.M. och Tett, S.F.B. (nittonhundranittiofem). Klimatrespons på ökande nivåer av växthusgaser och sulfat aerosoler. Natur.
  7. Myhre, G., Highwood, E.J., Shine, K.P. och Stordal, F. (1998). Nya uppskattningar av strålningstvingning på grund av väl blandade växthusgaser. Geofysiska forskningsbrev.
  8. Rodhe, H. (1990). En jämförelse av bidraget från olika gaser till växthuseffekten. Vetenskap.
  9. Schneider, S.H. (1989). Växthuseffekten: Vetenskap och politik. Vetenskap.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.