87809

5. Mechanizm efektu termicznego (cieplarnianego)

Efekt cieplarniany-warunekkonieczny istnienia życia na Ziemizachodzi,kiedy promieniowanie podczerwone (ciepło) jestzatrzymane w atmosferze.Z termodynamicznego punktuwidzenia Ziemię jako planetę możnatraktować jako układ zamknięty, tzn.taki, który nie wymienia zotoczeniem masy ale wymieniaenergię. Transport energii odbywasię poprzez promieniowanie,przewodnictwo i konwekcję.Natężenie promieniowaniasłonecznego w rożnych zakresachfal, docierającego do zewnętrznychwarstw atmosfery Ziemi, poprzejściu przez atmosferę iprzenikającego przez chmury .

Mechanizm powstawania efektucieplarnianego .

Znaczna część promieniowaniasłonecznego (promieniowaniekrotkofalowe o długości fali od 0,1 do 4 mm) jest przepuszczana przez atmosferę ziemską i pochłanianaprzez powierzchnię Ziemi, co powoduje jej ogrzanie. Wskutekocieplenia powierzchni Zieminastępuje emisja promieniowania podczerwonego (promieniowaniedługofalowe o długości fali od 4 do80 mm). Znaczna część tego promieniowania jest pochłanianaprzez znajdujące się w atmosferzecząsteczki wody, dwutlenku węgla iinnych gazów oraz przez drobnekropelki wody w chmurach. Energiacieplna jest teraz przekazywanaprzez atmosferę głownie zpowrotem do powierzchni Ziemi w postaci tzw. Promieniowaniazwrotnego a tylko częściowo wprzestrzeń kosmiczną.

Promieniowanie zwrotne ogrzewaponownie powierzchnię Ziemi,dlatego jest podstawową przyczyną występowania na naszej planecieefektu cieplarnianego. Energiaoddawana przez naszą planetę jest mniejsza od energii przyjmowanejpochodzącej ze Słońca. Dziękiochronie atmosfery przedwychłodzeniem Ziemi średniatemperatura powietrza wynosi ok.+15^#C. Gdyby atmosfera nie zawierała gazów cieplarnianych,nagrzana powierzchnia Ziemiwypromieniowywałaby swą energięw przestrzeń kosmiczną, dlategośrednia temperatura powietrza była by równa ok. -17°C. Dopóki człowiek nie zanieczyszczałśrodowiska w tak znacznym stopniu,jak ma to miejsce obecnie, główną rolę w pochłanianiu ciepła odbitegood powierzchni Ziemi pełniła para wodna. Jednak od kilkudziesięciujuż lat na skutek działalnościczłowieka szybko wzrasta rolapozostałych gazów cieplarnianych.