Как точно "работи" парниковият ефект? (видео)

За мнозина не е съвсем ясен механизмът, по който парниковите газове задържат топлината в земната атмосфера

Снимка: iStock by Getty Images/Guliver Photos

Как точно "работи" парниковият ефект? (видео)

За мнозина не е съвсем ясен механизмът, по който парниковите газове задържат топлината в земната атмосфера

11:07 | 25 май 2019 | Автор : Иво Некитов 16 5291 Снимка: iStock by Getty Images/Guliver Photos

Молекулите на въглеродния двуокис (CO2), но и водната пара, както и много други парникови агенти, сред които се откроява метанът, могат да абсорбират енергията от инфрачервено (топлинното) излъчване.

Още по темата

Анимацията във видеото, разбира се, е опростена, с цел да бъде достатъчно нагледна.

Молекулите са постоянно в движение, сблъсквайки се с други газови молекули и прехвърляйки енергия от една молекула към друга по време на сблъсъците. Освен това възбудените, "енергизирани" молекули излъчват "хванатата" топлинна енергия във всички посоки, включително към повърхността.

В по-сложния процес в реалния свят молекулата на СО2 най-вероятно ще се натъкне на няколко други газови молекули, преди да излъчи инфрачервения (топлинен) фотон. Молекулата на СО2 може да прехвърли енергията, която е придобила от абсорбирания фотон в друга молекула, като добавя скорост към движението на тази молекула,л като не е задължително въпросната друга молекула да бъде пак нейна "посестрима" от същото химично съединение: тя би могла да бъде и обикновена кислородна или азотна молекула.

Тъй като температурата на газа е мярка за скоростта на молекулите му, по-бързото движение на "ударената" молекула (а такива са милиарди и трилиони) се отразява на температурата, като я повишава.

Тази способност да абсорбира и преизлъчва инфрачервена енергия е това, което прави CO2 ефективен топлинно улавящ парников газ.

Не всички газови молекули са способни да абсорбират IR (инфраред, инфрачервеното или топлинно излъчване) излъчване. Например азотът (N2) и кислородът (O2), които съставляват повече от 98% от земната атмосфера, не абсорбират инфрачервени фотони. Молекулите на CO2 могат да вибрират по начини, по които не могат азотните и кислородни молекули, което позволява молекулите на CO2 да улавят IR фотоните.

Парниковите газове и парниковият ефект играят важна роля в климата на Земята.

Без парникови газове нашата планета ще бъде замръзнала топка лед.

През последните години обаче, излишните емисии на въглероден диоксид и други парникови газове от човешка дейност (най-вече изгаряне на изкопаеми горива) започнаха да затоплят климата на Земята с проблематична скорост. Други значими парникови газове са водните пари (H2O), метан (CH4), азотен оксид (N2O) и озон (O3).

Защо, все пак, когато говорим за парниковия ефект, имаме предвид най-вече въглеродния двуокис?

Защото веднъж отделен в атмосферата, той се елиминира от нея до нива на относително равновесие в течение на десетки хиляди и дори стотици хиляди години. Тук мнозина бъркат сезонните промени на концентрацията, вследствие на фотосинтезата на растенията, с дългосрочните му нива. Да, фотосинтезата намалява концентрацията с около две части на милион по време на северното лято (максималните нива се постигат приблизително в момента, по това време на годината, а минималните - към октомври), но впоследствие до следващата пролет те практически се възстановяват на нивото от предния месец май, плюс "екстрата" от 2-3 части на милион, добавена за една година от индустрията и човешката дейност.

Метанът, от своя страна, е 25 пъти по-мощен парников газ (обърнете внимание как вибрира метановата молекула в края на анимацията!), но по пътя на естествени химични процеси той се елиминира за няколко години от атмосферата, окислявайки се до вода и по-"безобидния" въглероден двуокис.

ИЗБРАНО