Парниковият ефект
За първи път парниковият ефект е наблюдаван от Жозеф Фурие през 1824 г. и е проучен количествено от Сванте Арениус през 1896 г. Името идва по аналогия с ефекта, който се получава в парниците, използвани в селското стопанство.
Същност на парниковия ефект
Парниковият ефект се обуславя от различната прозрачност на атмосферата във видимата и инфрачервената област. Повечето газове не поглъщат в диапазона 400—1500 нм, а в микровълновия диапазон, т.е. атмосферата става непрозразна там, с по-голяма оптическа плътност и служи като топлоизолатор. Парниковият ефект е естествено явление, но човешката дейност може да му повлияе. Затова се говори за естествен и антропогенен парников ефект.
Влияние на парниковия ефект върху климата на Земята .Човешката дейност води до увеличаване на концентрацията на парниковите газове в атмосферата, което от своя страна води до нагряване на ниските и& #768; слоеве. Всяко изменение в способността на Земята да отразява или поглъща топлина може да доведе до промяна на температурата на атмосферата и океаните и да наруши стабилността на цикличните процеси като доведе до промяна в климата на цялата планета.
Затопляне
Измерените температури през последните 100 години ясно показват, че в глобален мащаб Земята се затопля, макар и да има локални вариации. Ледените проби от Антарктика правят възможно проследяването на концентрацията на CO2 в атмосферата, както и температурните промени през последните 650 000 години (виж графиката). Ледниците в планините в Европа се топят, а и в Южното полукълбо има симптоми на затопляне. Повечето учени са на мнение, че човешката дейност е основната причина за засиления парников ефект.
Основни парникови газове
Общото название "парникови газове" се отнася до всички газове, под чието влияние се затопля повърхността на Земята и по-ниските слоеве от атмосферата. Въглеродният двуокис позволява на слънчевите лъчи да достигнат до повърхността на Земята, но възпрепятства излъчването на топлината обратно. Други газове, които действат по същия начин, са метанът, азотният окис, малки количества от които се получават при изгаряне на изкопаемите горива и земеделска дейност, и хлорофлуоровъглеродите (фреоните), които се използват в аерозолните препарати, в старите хладилници и в много климатици.
Основните приноси на тези газове към парниковия ефект са следните:
Водни пари
Основният фактор за парниковия ефект в земната атмосфера са водните пари, между 36% и 66%, като тяхната концентрация флуктуира взависимост от района. Също така в зависимост от височината си в атмосферата те могат да играят роля на охладител или нагревател на земната повърхност.
Съвременните сложни компютърни модели на климата включват интерактивни облаци и показват, че антропогенните фактори ще доведат до увеличаване на концентрацията на водни пари в тропосферата, което ще доведе до увеличаване на температурата. От своя страна увеличаването на температурата води до повече водни пари вследствие на засиленото изпарение и така цикълът се затваря.
Все пак има и доза несигурност въпреки надежността на моделите. Ако водните пари се издигнат в атмосферата рано или късно те ще кондензират, образувайки облаци. Повече облаци означава, че по-малка част от слънчевите лъчи ще достигат до земната повърхност поради отражението си. Повече и по-акуратни измервания, както и създаването на още по-надеждни модели в бъдеще е от съществено значение за по-доброто разбиране на този процес.
Въглероден двуокис
Втори по-важност от газовете, допринасящи най-много за затоплянето на Земята е въглеордният двуокис, образуван при изгарянето на изкопаеми горива (нефт, въглища, природен газ) както и при изригването на вулкани, изветряването на варовични скали и биологични дейности (почти всички живи съшества издишват въглероден двуокус). Концентрацията му в земната атмосфера от началото на индустриалната революция през 18 век се е увеличила от 270µL/L до 383µL/L или с около 110 µL/L (около 40%). Голямата част от това увеличение е станало след 1945 г.
Озон
Озонът (O3) се е увеличил с около 30% вследствие на индустриализацията. Той е една от основните причини за формирането на смог в големите градове и промишлените центрове.
Метан
Метан (CH4) е безцветен и запалим газ, без миризма. Формира се при разлагане на биологични отпадъци. Наричан е още блатен газ, защото е в изобилие около блата. За последните три столетия неговата концентрация е станала двойна, но се очаква за следващите 100 години да се удвои отново. Метан се отделя при отглеждането на добитък, добиване на въглища, сондиране и боклукът, който изхвърляме всеки ден и който след това е оставян да се разлага на открито. Остава в атмосферата само 10 години, но успява да задържи 20 пъти повече топлина от CO2.
Азотен окис
N2O, известен още като смехотворен газ (laughing gas) често се използва в медицината като обезболяващо средство. Създаван е най-вече от човешки и животински отпадъци. Макар неговата концентрация да не се е увеличила драстично, той успява да се задържи в атмосферата повече от 100 години.
