Efekt cieplarniany

Efekt cieplarniany
Polecane artykuły
Główne problemy ekologiczne Emisja gazów cieplarnianych Ocieplenie klimatu Degradacja biosfery Dziura ozonowa Zmiany klimatu Globalne ocieplenie Zanieczyszczenie wody Zanieczyszczenie powietrza

Efekt cieplarniany (ang. greenhouse effect) to zjawisko polegające na podnoszeniu temperatury Ziemi poprzez zamianę energii promieniowania na ciepło w atmosferze. Dzieje się tak na skutek pojawiania się w atmosferze gazów o liczbie atomów większej niż dwa. Gazy te nazywane są gazami cieplarnianymi (S. Gumuła, M. Piaskowska 2009, s. 189).

Wpływ gazów na efekt cieplarniany

Za główną przyczynę ocieplania się klimatu uznaje się emisję gazów cieplarnianych, które mają związek z działalnością człowieka (gazy antropogeniczne). Zalicza się do nich (G. Siemiątkowski 2013, s.81):

• dwutlenek węgla (CO₂),
• podtlenek azotu (N₂O),
• metan (CH₄),
• freony oraz ich pochodne i zamienniki,
• inne gazy.

Wpływ gazów na efekt cieplarniany określa się poprzez efektywność pochłaniania przez nich promieniowania długofalowego, czyli ciepła. Promieniowanie słoneczne w dużym stopniu dociera przez atmosferę na powierzchnię Ziemi, przez którą następnie jest pochłaniane. wskutek tego Ziemia się nagrzewa, a następnie oddaje energię cieplną w postaci promieniowania długofalowego, które pochłaniane jest przez gazy cieplarniane. Większa część promieniowania oddawana jest z powrotem na Ziemię w postaci promieniowania zwrotnego, które ponownie ją ogrzewa. Pozostała część promieniowania przepuszczana jest w przestrzeń kosmiczną.

Zdolność gazów do "zatrzymywania" ciepła powoduje, że Ziemia się nagrzewa. Wpływa również na rozwój życia na globie ziemskim, ponieważ dostarcza potrzebnych substancji do jego podtrzymania. Ostatnimi czasy sytuacja jednak zaczęła ulegać zmianie. Dotychczas koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze malała, a azotu i tlenu rosła, jednak od pewnego czasu zaczęto obserwować odwrotną tendencję (G. Siemiątkowski 2013, s.86-88).

Wpływ emisji dwutlenku węgla na efekt cieplarniany

Dwutlenek węgla ma ogromny wpływ na pogłębianie się efektu cieplarnianego, a jego emisja od kilkudziesięciu lat stale rośnie. Od 1990 roku emisja CO₂ zwiększyła się o 38%, a od 2000 roku wzrasta o 2,6% na rok (T. Olkuski 2015, s. 89). Do głównych źródeł emisji CO2 zalicza się energetykę wraz z wydobyciem paliw, przemysł i transport, budowę oraz eksploatację budynków, a także spalanie biomasy i wylesianie. Największym emitentem CO₂ na świecie są Chiny, które odpowiadają za emisję niemal 10 000 mln MgCO₂/rok (dane na rok 2017). Polska zajmuje 21. miejsce na świecie, a 5. w Europie w rankingu największych emitentów CO₂. Wysoka pozycja w rankingu wynika głównie z dużego wykorzystania węgla w gospodarce energetycznej oraz z opalania gospodarstw domowych nieprzeznaczonymi do tego materiałami (M. Woźniak, B. Saj 2019, s. 205).

Efekt cieplarniany a zmiany klimatu

Nasilające się zjawisko efektu cieplarnianego jest główną przyczyną globalnego ocieplenia. Globalne ocieplenie z kolei wiąże się z licznymi zmianami wielu elementów systemu klimatów oraz zasobów wodnych. Ogromny wpływ globalnego ocieplenia można zaobserwować, między innymi (Z.W. Kundzewicz 2011, s. 44-45):

• w kriosferze (lodowce, lody, pokrywa śnieżna) - pod wpływem rosnących temperatur lodowce cofają się oraz topnieją w tempie szybszym niż kiedykolwiek, co jednocześnie wiąże się z podnoszeniem się poziomu oceanów;
• w ciepłym klimacie, gdzie wzrasta intensywność opadów, która wiąże się ze zwiększonym ryzykiem występowania powodzi;
• w systemach biologicznych - zmianom ulegają fazy fizjologiczne roślin, zagrożone są rafy koralowe, które pod wpływem wysokiej temperatury blakną oraz niektóre gatunki roślin i zwierząt mogą ulec redukcji ze względu na brak możliwości dostosowania się do nowych warunków;
• w skutkach zdrowotnych - fale upałów w połączeniu z zanieczyszczonym powietrzem negatywnie wpływają na zdrowie, a nawet życie ludzi (głównie starszych, chorych oraz dzieci).

Bibliografia

• Gumuła S., Piaskowska M. (2009), Emisja dwutlenku węgla a zagrożenie efektem cieplarnianym, "Polityka energetyczna", Tom 12, Zeszyt 2
• Kundzewicz Z.W. (2011), Zmiany klimatu, ich przyczyny i skutki: obserwacje i projekcje, "Landform Analysis", nr 15
• Olkuski T. (2015), Wpływ handlu uprawnieniami do emisji CO2 w Unii Europejskiej na przeciwdziałanie zmianom klimatu, "Polityka energetyczna", Tom 18, Zeszyt 3
• Siemiątkowski S. (2013), Emisja antropogenicznych gazów cieplarnianych i ich wpływ na efekt cieplarniany, "Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych", nr 15
• Woźniak M., Saj. B. (2019), Wpływ polityki energetycznej na zmiany klimatu w opinii młodzieży województwa podkarpackiego, "Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk", nr 109

Autor: Dominika Szczepańska