De opwarming van de aarde, momenteel de bron van veel sociale en wetenschappelijke zorg, wordt voornamelijk veroorzaakt door broeikasgassen in de atmosfeer. Een goed begrip van hun fysieke eigenschappen is van cruciaal belang voor het beheersen en verminderen van de opwarming van de aarde. Wetenschappers hebben geïdentificeerd en geanalyseerd hoe deze gassen worden gevormd en communiceren en meten hun relatieve bijdragen aan het broeikaseffect.

Het broeikaseffect

Hoewel minder dan één procent van de atmosfeer uit broeikasgassen bestaat, is hun invloed op de mondiale omgeving is geweldig. Het broeikaseffect wordt veroorzaakt door gassen in de atmosfeer van de aarde. Inkomende zonne-energie passeert de atmosfeer, die de resulterende warmte vasthoudt en de aardoppervlaktetemperatuur van de aarde opwarmt. Dit effect wordt aangedreven door de broeikasgassen, die warmte opvangen en vasthouden. Dientengevolge is de energie die de atmosfeer binnenkomt groter dan de energie die deze verlaat, en dit verhoogt geleidelijk de algehele globale temperatuur.

Broeikasgassen -

Broeikasgassen die het meest verbonden zijn met het broeikaseffect omvatten koolstofdioxide, methaan , stikstofoxide en de fluorkoolwaterstoffen. Sinds het begin van het industriële tijdperk zijn aanzienlijke hoeveelheden van elk door menselijke activiteiten aan de atmosfeer toegevoegd. Waterdamp is ook een broeikasgas dat vrij veel voorkomt in de atmosfeer. De rol van menselijke activiteit bij het creëren van waterdamp is echter minder duidelijk. Naast het feit dat ze broeikasgassen zijn, hebben fluorkoolstoffen nog een andere schadelijke eigenschap. Ze hebben de neiging om de ozonlaag van de bovenste atmosfeer te vernietigen, wat ons beschermt tegen schadelijke ultraviolette straling. Ozon is zelf ook een broeikasgas.

Key Properties

De drie belangrijke eigenschappen van een broeikasgas zijn de golflengte van de energie die het gas absorbeert, hoeveel energie het absorbeert, en hoe lang blijft het gas in de atmosfeer.

Broeikasgassen absorberen energie in het infrarode deel van het spectrum, dat we doorgaans associëren met warmte. Broeikasgassen absorberen meer dan 90 procent van de atmosferische energie in een zeer smal deel van het energiespectrum. Absorptie-energieën zijn echter verschillend voor elk broeikasgas; samen absorberen ze energie over een groot deel van het infraroodspectrum. Broeikasgassen blijven in de atmosfeer van 12 jaar voor methaan tot 270 jaar voor een fluorkoolstof. Ongeveer de helft van de koolstofdioxide in de atmosfeer zal in de eerste eeuw na de introductie verdwijnen, maar een klein deel zal nog duizenden jaren blijven bestaan.

Aardopwarmingspotentieel

Het broeikaseffect van een broeikasgas meet zijn bijdrage aan het broeikaseffect. De waarde ervan is gebaseerd op de drie belangrijkste eigenschappen die eerder zijn beschreven. Het broeikaseffect van een broeikasgas, gedeeld door het verwarmende effect van dezelfde hoeveelheid kooldioxide, is gelijk aan het opwarmingspotentieel.

Bijvoorbeeld, methaan heeft een opwarmingsvermogen van 72 voor een periode van 20 jaar. Met andere woorden, één ton methaan zou hetzelfde effect hebben als 72 ton kooldioxide in de 20 jaar na het vrijkomen ervan in de atmosfeer. Methaan, stikstofoxiden en de fluorkoolstoffen hebben allemaal opwarmpotentialen die veel hoger zijn dan kooldioxide, maar de laatste blijft nog steeds het belangrijkste broeikasgas omdat er zoveel van is.