Zapewne każdy widział choćby z daleka obiekty zwane szklarniami bądź cieplarniami. Są to z reguły niskie, podłużne budynki zbudowane prawie wyłącznie ze szkła. Hoduje się w nich kwiaty bądź jarzyny. Ci, którzy odwiedzili szklarnię wiedzą, że temperatura wewnątrz takiego budynku jest znacznie wyższa niż na zewnątrz, mimo braku ogrzewania. Jak się to dzieje? Aby wyjaśnić ten efekt, z pożytkiem wykorzystywany przez ogrodników i rolników, musimy na początek pomówić o naszym Słońcu. Przyjęło się mówić, że Słońce oświetla i ogrzewa naszą Ziemie. Narzędziem przy pomocy, którego Słońce spełnia tą życiodajną rolę względem Ziemi jest promieniowanie elektromagnetyczne - takie samo, które pozwala nam rozmawiać przez telefony komórkowe. Jedyna różnica leży w długości fali: światło odbierane przez nasze oczy leży w tzw. paśmie widzialnym o długości fali między ok. 0,4 i 0,7 mikrometra (1 mikrometr = 10-6 metra). Ciepło jest dostarczane do powierzchni Ziemi przez promieniowanie o długościach fali większych od zakresu pasma widzialnego; jest to tzw. zakres promieniowania podczerwonego. Dla tych, którzy nie wiedzą: długości fali promieniowania, którym posługujemy wysyłając SMS-y jest znacznie większa i wynosi ok. 15 cm. Wszyscy wiemy że Słońce ogrzewa i oświetla Ziemię, ale wszyscy wiedzą że Ziemia nie pozostaje mu dłużna - również emituje promieniowanie, co prawda tylko w zakresie podczerwonym. Po tych wyjaśnieniach możemy wrócić do szklarni. Cała tajemnica upału panującego w szklarni ma swe źródło w szczególnych własnościach szkła, z którego jest ona zbudowana: szkło przepuszcza promieniowanie widzialne (światło), zatrzymuje natomiast w dużym stopniu promieniowanie podczerwone emitowane przez wszystkie przedmioty znajdujące się w szklarni. Powoduje to wzrost temperatury wewnątrz szklarni w stosunku do temperatury otoczenia. Wzrost ten następuje do momentu, kiedy energia promieniowania słonecznego docierającego do wnętrza szklarni będzie równoważona przez energię promieniowania podczerwonego emitowanego przez ściany szklarni. Jeżeli rozumiemy ten mechanizm to możemy śmiało powiedzieć, że zrozumieliśmy, na czym polega "efekt cieplarniany", o którym często czytamy w prasie czy słyszymy w telewizji bądź w radiu. Rolę "szklarni" spełnia atmosfera Ziemi natomiast rolę "szyby" pełnią gazy cieplarniane.
        Gazy cieplarniane mają bardzo podobne własności do szkła: są "przeźroczyste" dla promieniowania widzialnego ze Słońca, natomiast absorbują w znacznym stopniu promieniowanie podczerwone emitowane przez powierzchnię Ziemi i przez samą atmosferę. Efekt jest analogiczny jak w szklarni: powierzchnia Ziemi i dolne warstwy atmosfery zostają dodatkowo ogrzane. W atmosferze występuje szereg gazów cieplarnianych. Najważniejsze to: para wodna, dwutlenek węgla ozon, podtlenek azotu oraz metan. Są to gazy, które od bardzo dawna wchodzą w skład atmosfery Ziemi. Można zapytać czy efekt dodatkowego ogrzania powierzchni Ziemi spowodowany ich obecnością w atmosferze jest mierzalny. Okazuje się, że efekt jest bardzo duży - proste rachunki pokazują że temperatura powierzchni Ziemi pozbawionej atmosfery wynosiłaby ok. -17oC! Średnia globalna temperatura powierzchni Ziemi wynosi obecnie ok. +15oC, a zatem wielkość naturalnego efektu cieplarnianego wynosi aż 32oC (dokładny opis znaleźć można w tabeli poniżej).


Gaz Udział w naturalnym efekcie cieplarnianym
[ oC ] [ % ]
Para wodna (H2O)20,564
Dwutlenek węgla (CO2)7,122
Ozon (O3)2,48
Podtlenek azotu (N2O)1,34
Metan (CH4)0,72

 

Design by -=tRb=- '2003
Webmaster ZFS
Witryna optymalizowana dla przeglądarek MS Internet Explorer i Netsacape Navigator w wersjach > 4 w rozdzielczości > 800x600