KasvihuoneilmiöKasvihuoneilmiö
Ilmakehä päästää Auringon valon lävitseen Maapalloa lämmittämään, muttaestäen lämmön karkaamisen takaisin avaruuteen.Ilmakehä päästää Auringon valon lävitseen Maapalloa lämmittämään, muttaestäen lämmön karkaamisen takaisin avaruuteen.
Kasvihuoneilmiö on Maan elämän perusta, sillä ilman kasvihuoneilmiötä Maanpintalämpötila olisi liian alhainen, jotta vesi voisi esiintyä laajalti nesteenä ja sitennykyisen kaltainen elämä syntyä.Kasvihuoneilmiö on Maan elämän perusta, sillä ilman kasvihuoneilmiötä Maanpintalämpötila olisi liian alhainen, jotta vesi voisi esiintyä laajalti nesteenä ja sitennykyisen kaltainen elämä syntyä.
Kasvihuoneilmiö lämmittää naapuriplaneettaamme Venusta satojacelsiusasteita, ja toisaalta sen puuttuminen on jättänyt toisennaapuriplaneettamme Marsin suhteellisen viileäksi.Kasvihuoneilmiö lämmittää naapuriplaneettaamme Venusta satojacelsiusasteita, ja toisaalta sen puuttuminen on jättänyt toisennaapuriplaneettamme Marsin suhteellisen viileäksi.
Maan keskilämpötilaa kasvihuoneilmiö nostaa noin -17 Celsius-asteestanykyiseen +14,4 asteeseen. Maan ilmakehän tärkeimmätkasvihuonekaasut ovat vesihöyry, hiilidioksidi, metaani ja typpidioksidi. Maan keskilämpötilaa kasvihuoneilmiö nostaa noin -17 Celsius-asteestanykyiseen +14,4 asteeseen. Maan ilmakehän tärkeimmätkasvihuonekaasut ovat vesihöyry, hiilidioksidi, metaani ja typpidioksidi.
Kaasukehien vertailuaKaasukehien vertailua
Merkurius
Venus
Maa
Mars
Auringon säteilyteho (W/m²)
9127
2614
1368
589
Pintalämpötila keskiarvo (K)
440
740
288
208
Geometrinen aldebo
0,106
0,65
0,367
0,150
Kaasukehän paine (bar)
~10^-15
92
1,014
0,00064
Eri kaasujen vaikutus säteilyn absorptioon maan ilmakehässä.Eri kaasujen vaikutus säteilyn absorptioon maan ilmakehässä.
Poistetut kaasut
Absorboitunut säteily (%)
Kaikki
0
Vesi, hiilidioksidi, otsoni
50
Vesi
64
Pilvet
86
Hiilidioksidi
88
Otsoni
97
Normaali ilmakehä
100
Kaasujen vaikutus kasvihuoneilmiöönKaasujen vaikutus kasvihuoneilmiöön
•Ilman kasvihuoneilmiötä keskimääräinen lämpötila maapallolla olisi -18°C.
•Yleisin luonnon oma kasvihuonekaasu on vesihöyry.
•Maan kasvihuoneilmiöstä suurin osa (60%) johtuu vesihöyrystä.
• Muut ilmiöön vaikuttavat kaasut ovat:
•Nämä kaasut tunnetaan kasvihuonekaasuina.
•Ihmisten aiheuttamia ylimääräisiä kasvihuonekaasuja ovat hiilidioksidi,metaani, CFC-yhdisteet, typpioksiduuli ja otsoni.
KASVIHUONEKAASUTKASVIHUONEKAASUT
•Hiilidioksidi
•Tärkein ihmisen tuottama kasvihuonekaasu on hiilidioksidi CO2.Erityisesti fossiilisten polttoaineiden polttaminen lisää tätä kaasua.Myös trooppisten metsien tuhoamisella, liikenteellä, teollisuudella jatalojen lämmittämisellä on osuutensa asiaan.
•Tutkijat ovat huomanneet, että osa tuotetusta hiilidioksidista katoaa.Selitykseksi epäillään, että se sitoutuu pohjoiseenhavumetsävyöhykkeeseen ja lauhkean vyöhykkeen metsiin,joidenka kasvu on nopeutunut lämpötilan nousun seurauksena.
•Jos CO2-pitoisuus kasvaa 100 ppm, lämpötila kasvaa 1,4 C.
Ilmakehän hiilidioksidiin vaikuttavat seuraavat tekijät:Ilmakehän hiilidioksidiin vaikuttavat seuraavat tekijät:
•1. Polttoaineet
•Fossiilisten polttoaineiden polttaminen lisää ilmakehänhiilidioksidipitoisuutta. Hiilidioksidia syntyy, kunorgaaninen, hiiltä sisältävä aine, palaa. Myös kotimaisetpolttoaineet, kuten turve, puu ja hake muodostavatpalaessaan hiilidioksidia. Lisäksi orgaanisen aineenpalaessa syntyy vesihöyryä, kuten esimerkiksimaakaasun (metaanin) palaessa:CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g)Fossiilisten polttoaineiden kulutus on lisääntynytjatkuvasti maapallolla.
•2. Metsien hävittäminen
•Metsien hävittäminen vähentää hiilidioksidin sitoutumistakasvillisuuteen. Ennen ihmistä maapallolla oli noin 60miljoonaa neliökilometriä metsää, nykyisin vain 40.Erityisen paljon on tuhottu sademetsiä, joidenhiilidioksidin sitomiskyky on suurin.
•3. Valtamerien vaikutus
•Myös meret sitovat suuria määriä hiilidioksidia. Hiili-dioksidi liukenee helpommin kylmään kuin lämpimäänveteen. Tämän takia kasvihuoneilmiön voimistuessa jamerien lämmetessä hiilidioksidia sitoutuu meriin yhävähemmän.
•Arvioidaan, että ilmakehäänjoutuu vuosittain ihmisentoiminnan seurauksena 25miljardia tonnia hiilidi-oksidia. Tästä puolet sitou-tuu meriin, maaperään jakasvillisuuteen. Toinen puo-li jää ilmakehään lisätensen CO2-pitoisuutta 1ppm:n verran vuodessa.Hiilidioksidi onkinihmiskunnan merkittävinjätetuote.
•Metaani
•Metaania tuottavat suurimmaksi osaksi ihmiset, mutta sitä syntyymyös kaikkialla, missä bakteerit hajottavat orgaanista ainestahapettomassa tilassa, esimerkiksi soilla ja muilla kosteikoilla.Ihmisten tuottamaa metaania tulee riisiviljelmiltä, karjanhoidosta jakaatopaikoilta, missä muovit mädäntyessään erittävät sitä.
•Metaania hajottavat maaperän pintaosassa elävätpieneliöt ja ilmakehän hydroksyyli-ionit. Hiilimonoksidi elihäkä tuhoaa tehokkaasti hydroksyyli-ioneja ja heikentäänäin ilmakehän kykyä hajottaa metaania. Liikenteentuottama häkä siis ikään kuin kiertoteitse vaikuttaavahvistavasti kasvihuoneilmiöön.
•CFC-yhdisteet
•CFC-yhdisteet eli kloorista, fluorista ja hiilestä muodos-tuneet freonimolekyylit tuhoavat erityisesti yläilmakehänotsonikerrosta, joka rikkouduttuaan päästää maahanenemmän auringon haitallista säteilyä ja näin ollen lisäälämpöä maapallolla.
•CFC-yhdisteet keksittiin korvaamaan jäähdytyslaitteissasiihen asti käytettyjä rikkidioksidia ja ammoniakkia, kos-ka ne olivat myrkyllisyydellään aiheuttaneet useita ihmi-suhreja. Aluksi CFC-aineita pidettiin täysin turvallisinaVasta myöhemmin huomattiin niiden vaarallisuus ilma-kehälle, sillä yksi CFC-molekyyli lämmittää ilmakehääsaman verran kuin 10 000 hiilidioksidimolekyyliä.
•Näitä yhdisteitä on erilaisissa sumutinpulloissa jajääkaapeissa.
•Typpioksiduuli
•Typpioksiduulia muodostuu muun muassa typpi-lannoitteista, sekä biomassan ja fossiilisten poltto-aineiden polttamisesta. Myös katalysaattorit saattavatlisätä autojen typpioksiduulipäästöjä.
Typpidioksidia eli typpioksiduulia tuottavat luonnossa anarobisetbakteerit. Runsas nitraattilannoitteiden käyttö on lisännyt ilma-kehän typpidioksidipitoisuutta. Luonnon anaerobiset bakteeritottavat nitraatti-ionista (NO3-) happea ja vapauttavat ilmakehääntyppidioksidia. Jonkin verran typpidioksidia syntyy myös poltto-prosesseissa. Vähäisestä määrästä huolimatta typpidioksidi ontehokas kasvihuonekaasu, koska se absorboi infrapunasäteilyä200 kertaa tehokkaammin kuin hiilidioksidi.
•Otsoni
•Otsoni eroaa muista kasvihuonekaasuista siten, että sitäsyntyy ilmakehässä reaktiossa auringonvalon ja saaste-pilvien välillä. Sillä on kahdensuuntaisia vaikutuksia.Yläilmakehässä sen väheneminen kylmentää maapalloaja alailmakehässä sen lisääntyminen lämmittää sitä.Tämän vuoksi sen vaikutuksia on vaikea arvioida.