6570141586

DZIAŁANIE EFEKTU CIEPLARNIANEGO

Spróbujmy sobie wyobrazić środowisko ziemskie w przypadku, gdyby Ziemia nie była otoczona atmosferą. Na naszej ukochanej planecie nie byłoby warunków do życia. Byłoby tutaj na tyle zimno i nieprzyjemnie, że Ziemia stałaby się podobna do innych planet naszego układu słonecznego, opustoszałych i martwych. Masy powietrza, jakie otaczają Ziemię, powszechnie zwane atmosferą, są dla niej swoistym cieplutkim wełnianym kocem, który pomaga zatrzymywać ciepło otrzymywane pod postacią promieniowania słonecznego. Tę zdolność atmosfery do magazynowania i utrzymywania ciepła przy powierzchni Ziemi nazywamy efektem "szklarniowym" lub cieplarnianym.

Nie bez związku efekt magazynowania przez Ziemię energii cieplnej nazwano "szklarniowym". W ten sam sposób, co Ziemia, ogrodnicy ogrzewają swoje szklarnie. Najodpowiedniejszym więc przykładem na zobrazowanie powstawania efektu cieplarnianego jest właśnie szklarnia.

. Każdy z nas z pewnością zetknął się już z następującą właściwością światła słonecznego: Jadąc samochodem w słoneczny dzień lub będąc zmuszonym do przebywania przez dłuższy czas w pobliżu mocno oświetlonego okna, czujemy ciepło, które niosą ze sobą promienie słoneczne. Ta właściwość nie jest zależna od pory roku czy od temperatury za oknem. Popatrzmy teraz na rysunek obrazujący działanie szklarni. Światło słoneczne (gruba kreska) oświetla przez szyby glebę, znajdującą się wewnątrz pomieszczenia. Promienie słońca padające na glebę nagrzewają ją. Jest to efektem tej właśnie właściwości słońca. Gleba pochłania większość energii cieplnej, część zostaje od niej odbita przy jednoczesnym ogrzewaniu gleby. Na rysunku widzimy cieńszą kreskę, obrazującą ciepło, które wędruje odbijając się od gleby (jednocześnie ją nagrzewając) i wewnętrznych części szyb. Wypromieniowane ciepło napotykając na swojej drodze szklany dach szklarni, po części przechodzi do atmosfery (jasna kreska), a część odbija z powrotem w kierunku ziemi (cienka pomarańczowa kreska). Odbijanie energii powoduje dalsze ogrzewanie gleby i powietrza wewnątrz szklarni, aż wystąpi równowaga energetyczna. Równowaga energetyczna to taki stan, w którym gleba przyjmuje tyle samo energii cieplnej, ile oddaje. W tym stanie temperatura utrzymuje się na stałym poziomie, a ponieważ szklarnia jest pomieszczeniem zamkniętym, nie ma więc możliwości wymiany powietrza i wewnątrz szklarni temperatura pozostaje wyższa niż na zewnątrz.

Tak w uproszczeniu wygląda teoria powstawania i działania efektu "szklarniowego". Pozostało jeszcze kilka ważnych aspektów, niewyjaśnionych w poprzednim, bardzo schematycznym opisie. Można zadać sobie teraz następujące pytania: Dlaczego energia cieplna słońca tak łatwo dostaje się do szklarni, a wydostaje się z niej z wielkim trudem? W jaki sposób atmosfera spełnia rolę ziemskiej cieplarni? Dlaczego efekt cieplarniany, zapewniający możliwą do przyjęcia średnią temperaturę na Ziemi, budzi obawy naukowców?