ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ / ΥΠΕΡΘΕΡΜΑΝΣΗ

Η Εθνική Ακαδημία Επιστημών των ΗΠΑ ανέλαβε την πρώτη της σημαντική μελέτη για την υπερθέρμανση του πλανήτη το 1979.Εκείνη την εποχή, η μοντελοποίηση του κλίματος βρισκόταν ακόμη σε βρεφικό στάδιο. Λίγες ομάδες, εκ των οποίων αυτή της Εθνικής Διεύθυνσης Ωκεανών και Ατμόσφαιρας των ΗΠΑ ,με επικεφαλής τον Σιουκούρο Μανάμπι, και αυτή του Ινστιτούτου Διαστημικών Μελετών Γκόνταρτ της NASA, με επικεφαλής τον Τζέιμς Χάνσεν, είχαν ασχοληθεί κάπως εμπεριστατωμένα με τις επιπτώσεις της αύξησης του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Όμως , τα συμπεράσματα της δουλειάς τους ήταν τόσο ανησυχητικά , που ο Αμερικάνος πρόεδρος Τζίμι Κάρτερ κάλεσε την Ακαδημία να διεξαγάγει έρευνα. Διορίστηκε μια εννεαμελής επιτροπή, με επικεφαλής τον Τζουλ Τσάρνι, το διακεκριμένο  μετεωρολόγο του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) που είχε αποδείξει πρώτος , τη δεκαετία του ’40, ότι ήταν εφικτή η αριθμητική πρόγνωση του καιρού.

      Η Καμπύλη Κίλινγκ, στη μορφή γραφικής παράστασης, μοιάζει με την κόψη ενός ανασηκωμένου πριονιού. Κάθε δόντι του αντιπροσωπεύει μία χρονιά. Τα επίπεδα του CO2 πέφτουν στο ελάχιστο κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, όταν τα δέντρα του βόρειου ημισφαίριου απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα για την φωτοσύνθεση, ενώ ανεβαίνουν στο μέγιστο κατά τη διάρκεια του χειμώνα, όταν τα δέντρα περνούν σε αδρανή κατάσταση. (Στο νότιο ημισφαίριο υπάρχουν λιγότερα δάση.) Η ανοδική κλίση της εκφράζει την ανοδική τάση του ετήσιου μέσου όρου.

Πηγή: Ημερολόγιο μιας καταστροφής, Ελίζαμπεθ Κόλμπερτ

Πώς δημιουργείται το φαινόμενο του θερμοκηπίου

Η ηλιακή ενέργεια περνάει μέσα από την ατμόσφαιρα  θερμαίνοντας την. Τα αέρια του θερμοκηπίου, όπως το διοξείδιο του άνθρακα, δρουν σαν μια κουβέρτα, παγιδεύοντας θερμότητα κοντά στην επιφάνεια της γης, αυξάνοντας τη θερμοκρασία. 

Αυτή είναι μια φυσική διαδικασία που θερμαίνει τον πλανήτη.

Οι ανθρώπινες δραστηριότητες όμως αυξάνουν την ποσότητα των αερίων θερμοκηπίου και παγιδεύουν περισσότερη θερμότητα. Η ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου και τα αέρια του θερμοκηπίου παραμένουν στην ατμόσφαιρα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Παρόλο που τα φυτά και οι ωκεανοί απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα, το σύνολο αυτού του άνθρακα που απελευθερώνουν οι άνθρωποι έχει αυξηθεί σε τέτοιο βαθμό που δεν είναι διαχειρίσιμο με φυσικά μέσα.

Ποια είναι τα αέρια του θερμοκηπίου;

Οι τρεις συνηθέστεροι τύποι αερίων θερμοκηπίου είναι:

Διοξείδιο του άνθρακα (CO2): Το διοξείδιο του άνθρακα εισέρχεται στην ατμόσφαιρα μέσω της καύσης ορυκτών καυσίμων (πετρέλαιο, φυσικό αέριο και άνθρακας), στερεών αποβλήτων, δέντρων και προϊόντων ξυλείας, καθώς και ως αποτέλεσμα άλλων χημικών αντιδράσεων, όπως είναι η παραγωγή τσιμέντου. Το διοξείδιο του άνθρακα απομακρύνεται από την ατμόσφαιρα και αποθηκεύεται όταν απορροφάται από τα φυτά ως τμήμα του κύκλου του βιολογικού άνθρακα. Το διοξείδιο του άνθρακα αποτελεί το 82% των εκπομπών θερμοκηπίου τις ΗΠΑ.

Μεθάνιο (CH4): Το μεθάνιο εκπέμπεται κατά την παραγωγή και τη μεταφορά άνθρακα, φυσικού αερίου και πετρελαίου. Οι εκπομπές μεθανίου προέρχονται επίσης από ζώα και άλλες γεωργικές δραστηριότητες, και από τη διάσπαση οργανικών αποβλήτων σε χώρους υγειονομικής ταφής. Το μεθάνιο αποτελεί το 10% των εκπομπών θερμοκηπίου των ΗΠΑ.

Νιτρικό οξείδιο (N2O): Το οξείδιο του αζώτου εκπέμπεται κατά τη διάρκεια γεωργικών και βιομηχανικών δραστηριοτήτων, καθώς και κατά την καύση ορυκτών καυσίμων και στερεών αποβλήτων. Αποτελεί το 5% των εκπομπών θερμοκηπίου των ΗΠΑ.

Από πού προέρχονται τα αέρια του θερμοκηπίου;

Μέχρι πριν από περίπου 150 χρόνια, η ανθρωπότητα δεν παρήγαγε πολλά αέρια θερμοκηπίου. Αυτό άλλαξε από τη βιομηχανική επανάσταση, όταν δηλαδή δάση κόπηκαν για να γίνουν πόλεις και φάρμες, ενώ παράλληλα άνθισαν οι εφευρέσεις και βιομηχανικές καινοτομίες, όπως η ευρεία χρήση ηλεκτρισμού και αυτοκινήτων.

Αυτές οι εφευρέσεις και οι καινοτομίες απαιτούν ενέργεια. Η καύση ορυκτών καυσίμων – άνθρακα, πετρελαίου και φυσικού αερίου – έχει καταστεί σημαντική πηγή αυτής της ενέργειας. Όμως, η καύση ορυκτών καυσίμων απελευθερώνει διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα.

Πηγή: https://volton.gr/fainomeno-tou-thermokipiou/

Το φαινόμενο του θερμοκηπίου

Χάρη στο ατμοσφαιρικό στρώμα των αερίων του θερμοκηπίου [υδρατμοί, ανθρακικό αέριο, μεθάνιο…] η θερμοκρασία του πλανήτη μάς εξασφαλίζει ευχάριστη διαβίωση. Στην πραγματικότητα, τα αέρια αυτά επιτρέπουν να περάσει το ηλιακό φως και εμποδίζουν μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας που εκπέμπεται από το έδαφος να επιστρέψει στο διάστημα. Ο άνθρωπος όμως, από την αρχή της βιομηχανικής εποχής, διατάραξε αυτή την ισορροπία. Με την καύση των ορυκτών καυσίμων, η πυκνότητα του στρώματος των αερίων του θερμοκηπίου αυξήθηκε. Οι ηλιακές ακτίνες εγκλωβίζονται και επιστρέφουν στο έδαφος υπερθερμαίνοντας τον πλανήτη. Η μόνη δυνατή λύση είναι να περιοριστούν οι εκπομπές των αερίων. Αυτή είναι εξάλλου και η αρχή της Διάσκεψης του Κιότο.

Πηγή: Jean-MichelBillioud,Προστατεύω τον πλανήτη. Οι μεγάλες απειλές για το περιβάλλον, εκδ Καστανιώτη, Αθήνα 2008, [διασκευή] σελ.103

Μηχανισμός

Η Γη δέχεται συνολικά ηλιακή ακτινοβολία, που αντιστοιχεί σε ροή περίπου 1.966, στο όριο της ατμόσφαιρας. Ένα μέρος αυτής απορροφάται από το σύστημα Γης-ατμόσφαιρας, ενώ το υπόλοιπο διαφεύγει στο διάστημα. Περίπου το 30% της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας ανακλάται, σε ποσοστό 6% από την ατμόσφαιρα, 20% από τα νέφη και 4% από την επιφάνεια της Γης. Το 70% της ηλιακής ακτινοβολίας απορροφάται, κατά 16% από την ατμόσφαιρα (συμπεριλαμβανομένου και του στρατοσφαιρικού στρώματος του όζοντος), κατά 3% από τα νέφη και κατά το μεγαλύτερο ποσοστό (51%) από την επιφάνεια και τους ωκεανούς.

Λόγω της θερμοκρασίας της, η Γη εκπέμπει επίσης θερμική ακτινοβολία (κατά τρόπο ανάλογο με τον Ήλιο), η οποία αντιστοιχεί σε μεγάλα μήκη κύματος, σε αντίθεση με την αντίστοιχη ηλιακή ακτινοβολία, που είναι μικρού μήκους κύματος. Η ατμόσφαιρα της Γης διαθέτει μεγάλη αδιαφάνεια στην, μεγάλου μήκους κύματος, γήινη ακτινοβολία, έχει δηλαδή την ικανότητα να απορροφά το μεγαλύτερο μέρος της, ποσοστό περίπου 71%. Η ίδια η ατμόσφαιρα επανεκπέμπει θερμική ακτινοβολία μεγάλου μήκους κύματος, μέρος της οποίας απορροφάται από την επιφάνεια της Γης, η οποία θερμαίνεται ακόμη περισσότερο. Η γήινη ατμόσφαιρα συμπεριφέρεται, με τον τρόπο αυτό, ως μία δεύτερη - μαζί με τον Ήλιο - πηγή θερμότητας.

Αποτέλεσμα του συνολικού φαινομένου είναι η αύξηση της μέσης επιφανειακής θερμοκρασίας, γεγονός που καθιστά τη Γη κατοικήσιμη. Χωρίς το φυσικό φαινόμενο του θερμοκηπίου, η θερμοκρασία της γήινης επιφάνειας θα ήταν σε παγκόσμια και ετήσια βάση στους -18 °C, ενώ στην πράξη είναι στους 14 °C.

Ο μηχανισμός του φαινομένου ταυτίζεται συχνά με τη λειτουργία ενός πραγματικού θερμοκηπίου, ωστόσο η ταύτιση αυτή αποτελεί υπεραπλούστευση, καθώς τα θερμοκήπια στηρίζονται στην "απομόνωση" της θερμότητας και την εξάλειψη φαινομένων μεταφοράς της.

Αέρια θερμοκηπίου

Η αυξητική τάση στη συγκέντρωση βασικών αερίων του θερμοκηπίου (στοιχεία μεχρι 1/2003).

Τα αέρια του θερμοκηπίου και το συνοδό φαινόμενο, συμβάλλουν ως ενδογενείς παράγοντες στην κλιματική αλλαγή. Όλα τα αέρια συστατικά της ατμόσφαιρας που συμβάλλουν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου, αναφέρονται συνολικά με τον όρο αέρια του θερμοκηπίου.[4] Απορροφούν την μεγάλου μήκους κύματος γήινη ακτινοβολία και επανεκπέμπουν θερμική ακτινοβολία, θερμαίνοντας την επιφάνεια. Ορισμένα αέρια, όπως το όζον, έχουν ημιδιαφάνεια και στην ηλιακή ακτινοβολία, με αποτέλεσμα να απορροφούν ένα μέρος της, συμβάλλοντας ως ένα βαθμό και στην ψύξη της γήινης επιφάνειας.

Πηγή:Wikipedia

Πώς δημιουργείται το φαινόμενο του θερμοκηπίου

Η ηλιακή ενέργεια περνάει μέσα από την ατμόσφαιρα θερμαίνοντας την. Τα αέρια του θερμοκηπίου, όπως το διοξείδιο του άνθρακα, δρουν σαν μια κουβέρτα, παγιδεύοντας θερμότητα κοντά στην επιφάνεια της γης, αυξάνοντας τη θερμοκρασία.

Αυτή είναι μια φυσική διαδικασία που θερμαίνει τον πλανήτη.

Οι ανθρώπινες δραστηριότητες όμως αυξάνουν την ποσότητα των αερίων θερμοκηπίου και παγιδεύουν περισσότερη θερμότητα. Η ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου και τα αέρια του θερμοκηπίου παραμένουν στην ατμόσφαιρα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Παρόλο που τα φυτά και οι ωκεανοί απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα, το σύνολο αυτού του άνθρακα που απελευθερώνουν οι άνθρωποι έχει αυξηθεί σε τέτοιο βαθμό που δεν είναι διαχειρίσιμο με φυσικά μέσα.

Ποια είναι τα αέρια του θερμοκηπίου;

Οι τρεις συνηθέστεροι τύποι αερίων θερμοκηπίου είναι:

Διοξείδιο του άνθρακα (CO2): Το διοξείδιο του άνθρακα εισέρχεται στην ατμόσφαιρα μέσω της καύσης ορυκτών καυσίμων (πετρέλαιο, φυσικό αέριο και άνθρακας), στερεών αποβλήτων, δέντρων και προϊόντων ξυλείας, καθώς και ως αποτέλεσμα άλλων χημικών αντιδράσεων, όπως είναι η παραγωγή τσιμέντου. Το διοξείδιο του άνθρακα απομακρύνεται από την ατμόσφαιρα και αποθηκεύεται όταν απορροφάται από τα φυτά ως τμήμα του κύκλου του βιολογικού άνθρακα. Το διοξείδιο του άνθρακα αποτελεί το 82% των εκπομπών θερμοκηπίου τις ΗΠΑ.

Μεθάνιο (CH4): Το μεθάνιο εκπέμπεται κατά την παραγωγή και τη μεταφορά άνθρακα, φυσικού αερίου και πετρελαίου. Οι εκπομπές μεθανίου προέρχονται επίσης από ζώα και άλλες γεωργικές δραστηριότητες, και από τη διάσπαση οργανικών αποβλήτων σε χώρους υγειονομικής ταφής. Το μεθάνιο αποτελεί το 10% των εκπομπών θερμοκηπίου των ΗΠΑ.

Νιτρικό οξείδιο (N2O): Το οξείδιο του αζώτου εκπέμπεται κατά τη διάρκεια γεωργικών και βιομηχανικών δραστηριοτήτων, καθώς και κατά την καύση ορυκτών καυσίμων και στερεών αποβλήτων. Αποτελεί το 5% των εκπομπών θερμοκηπίου των ΗΠΑ.

Από πού προέρχονται τα αέρια του θερμοκηπίου;

Μέχρι πριν από περίπου 150 χρόνια, η ανθρωπότητα δεν παρήγαγε πολλά αέρια θερμοκηπίου. Αυτό άλλαξε από τη βιομηχανική επανάσταση, όταν δηλαδή δάση κόπηκαν για να γίνουν πόλεις και φάρμες, ενώ παράλληλα άνθισαν οι εφευρέσεις και βιομηχανικές καινοτομίες, όπως η ευρεία χρήση ηλεκτρισμού και αυτοκινήτων.

Αυτές οι εφευρέσεις και οι καινοτομίες απαιτούν ενέργεια. Η καύση ορυκτών καυσίμων – άνθρακα, πετρελαίου και φυσικού αερίου – έχει καταστεί σημαντική πηγή αυτής της ενέργειας. Όμως, η καύση ορυκτών καυσίμων απελευθερώνει διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα. 

Πηγή: https://volton.gr/fainomeno-tou-thermokipiou/

Υπερθέρμανση του πλανήτη

Η περίοδος 2011-2020 ήταν η θερμότερη δεκαετία που έχει καταγραφεί ποτέ, καθώς η παγκόσμια μέση θερμοκρασία ξεπέρασε τα προβιομηχανικά επίπεδα κατά 1,1 °C το 2019. Επί του παρόντος, η ανθρωπογενής υπερθέρμανση του πλανήτη αυξάνεται με ρυθμό 0,2 °C ανά δεκαετία.
Μια αύξηση της θερμοκρασίας κατά 2 °C σε σχέση με την προβιομηχανική εποχή συνδέεται με σοβαρές δυσμενείς επιπτώσεις για το φυσικό περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία και ευεξία, καθώς και με πολύ υψηλότερο κίνδυνο εμφάνισης επικίνδυνων και πιθανώς καταστροφικών αλλαγών στο παγκόσμιο περιβάλλον.
Για τον λόγο αυτό, η διεθνής κοινότητα έχει αναγνωρίσει την ανάγκη να διατηρηθεί η αύξηση της θερμοκρασίας αρκετά πιο κάτω από τους 2 °C και να συνεχιστούν οι προσπάθειες για τον περιορισμό της στους 1,5 °C.

ΠΗΓΗ: https://climate.ec.europa.eu/climate-change/causes-climate-change_el