Skleníkový efekt

Podstata skleníkového efektu

Na Zem prenikajú elektromagnetické vlny zo Slnka, ktoré majú dĺžku v rozmedzí 290 až 5000 nm. Rozlišujeme tri druhy žiarenia:

1. Ultrafialové žiarenie (od 400 nm). Preniká len v malom množstve, väčšinou je zachytené v stratosfére vrstvou ozónu. Vo väčších dávkach je životu nebezpečné (má poškodzujúce účinky na živé bunky, osobitne na štruktúru genetického materiálu).

2. Viditeľné svetlo (od 400 – 800 nm). Pre zelené rastliny je zdrojom energie.

3. Infračervené žiarenie (od 800 nm). Predstavuje tepelnú zložku.

Infračervené žiarenie je zemskou atmosférou sčasti odrazené alebo rozptýlené, sčasti ale preniká a dopadá na zemský povrch, ktorý zahrieva. Zahriaty povrch potom spätne vyžaruje infračervené žiarenie, ktoré má ale menšiu energiu ako to, ktoré prenikalo z atmosféry. Preto je toto žiarenie lepšie pohlcované tzv. skleníkovými plynmi a tým sú zahrievané oni sami a spolu s nimi aj atmosféra. Zohriata atmosféra potom vyžaruje tiež v infračervených vlnových dĺžkach. Časť tohto žiarenia sa vracia na zemský povrch a ohrieva ho.

Skleníkové plyny

Niekedy sa označujú ako radiačné aktívne plyny. Existovali takmer počas celej histórie Zeme. Medzi prirodzené skleníkové plyny patrí hlavne vodná para, ozón a oxid uhličitý. Bez ich pôsobenia by bola teplota zemského povrchu o 33°C nižšia ako je teraz. Vhodná teplota je jednou z podmienok života a ak by bola teplota planéty o 33°C menšia, na väčšine povrchu Zeme by bola teplota niekoľko stupňou pod nulou (v priemere -19°C a nočné teploty by presahovali -50°C), teda prítomnosť týchto plynov v atmosfére výrazne ovplyvnila vznik života. Skleníkové plyny sú napríklad aj na planétach ako je Mesiac a Mars ale ich vrstva je veľmi tenká a nedokáže zachytiť také množstvo žiarenia, aby teploty neklesali k extrémne nízkym teplotám. V súčasnosti človek svojou činnosťou zvyšuje koncentráciu týchto plynov a pridáva k nim nové, ktoré sú oveľa účinnejšie a spravidla majú dlhšiu životnosť. Takže ktoré plyny to sú?

N Oxid uhličitý. Súčastný ročný prírastok uhlíka v jeho prirodzenom kolobehu medzi atmosférou a „zásobami“ na Zemi (organizmy, pôda, oceány) je 0,5%. Keď to takto bude pokračovať, bude za 200 rokov od počiatku priemyselnej éry pridané do ovzdušia také množstvo uhlíka, koľko je ho vo všetkej živej hmote.

N Metán. Jeden kg metánu spôsobí 63 krát väčšie oteplenie ako 1 kg oxidu uhličitého. Vzniká pri anaeróbnom rozklade. Hlavnými zdrojmi sú ryžové polia, biochemické procesy v črevách živočíchov a úniky zemného plynu, ktorého súčasťou je metán. Ročne pribudne do atmosféry asi 1% metánu a jeho životnosť je 10 rokov.

N Oxid dusný (N2O). Je účinnejší ako metán. Jedna jeho molekula je asi 230 krát účinnejšia ako molekula oxidu uhličitého a jeho životnosť je 150 rokov. Jeho zdrojom sú reakcie v pôde podporovanej hnojením, rozklad organického odpadu, spaľovanie biomasy, odlesňovanie, výmena plynov s oceánom a výfukové plyny automobilov, ktoré obsahujú aj ďalšie oxidy dusíka.

N Freóny. Okrem skleníkového efektu sa podieľajú aj na ničení ozónovej vrstvy. Freóny sú 20 000 krát účinnejšie v pohlcovaní žiarenia ako oxid uhličitý a jedna molekula freónu je schopná zničiť až 100 000 molekúl ozónu. Životnosť freónov je až 130 rokov.

N Ozón. Tzv. „fotochemický smog“, ktorý vzniká pôsobením slnečného svetla na plynné škodliviny (teda na ďalšie skleníkové plyny) ako produkt tohto procesu, pôsobí ako skleníkový plyn v spodnej vrstve atmosféry.