Как точно парниковите газове предизвикват глобалното затопляне?

Парниковите газове предизвикват глобално затопляне – това е факт, който всички сме виждали или чували в някакъв момент, може би напоследък по-често покрай конференциите за климата. Но как точно те оказват това въздействие?

Парниковият ефект

Един от най-простите начини да отговорим на този въпрос е да си представим как работи един парник. Стъклото, от което е изработен, позволява на известно количество енергия под формата на слънчева светлина да премине през него, като затопля вътрешността му, но не я пропуска обратно навън.

Земята има своя собствена версия на това явление – „парников ефект“. Той действа по подобен, но малко по-сложен начин, като парниковите газове като въглероден диоксид и водни пари действат подобно на стъклото на оранжерията.

Около 48% от слънчевата енергия, която достига до Земята, се поглъща от повърхността на планетата, след което се излъчва отново като инфрачервена светлина. И като едни вкусни оранжерийни домати, ние усещаме тази инфрачервена светлина като топлина.

След това инфрачервените вълни си проправят път нагоре към атмосферата, но уви – молекулите на парниковите газове са в състояние да ги абсорбират. Това се дължи на „тяхната геометрия и състав“, обяснява климатологът Джейсън Смердън в статия, която е част от поредицата „Вие попитахте“ на Columbia Climate School.

Тук е полезно да се сравнят парниковите газове с други молекули, които се намират в атмосферата. Например на кислорода и азота също са там, но те са съставени само от два атома, и двата от един и същи елемент – това ги прави доста нееластични и съответно неспособни да поглъщат множество различни дължини на вълните.

В контраст, парниковите газове като въглеродния диоксид имат повече от един елемент и повече от два атома, което им дава свободата да изрязват много повече форми и в резултат на това да поглъщат много по-голям диапазон от дължини на вълните, включително инфрачервения спектър.

Поглъщането на цялата тази енергия кара молекулите да вибрират и след това да изпращат инфрачервения спектър обратно в атмосферата; около половината от него ще стигне до космоса, но останалата половина остава на Земята – и я затопля.

Земята като оранжерия

Парниковият ефект е една от причините, поради които четете тази статия в момента – той спомага за това Земята да се поддържа достатъчно топла, за да поддържа живот. Ако не съществуваше парниковият ефект, температурата на планетата щеше да е стига доста по-ниски нива.

Но дозата прави отровата… Концентрацията на парникови газове в атмосферата на Земята е много по-висока от естествената, което от своя страна засилва парниковия ефект. В резултат на това климатът на планетата вече е променен, като сме свидетели на счупване на безпрецедентен брой климатични рекорди.

Значителните емисии на парникови газове имат и други ефекти, освен затоплянето; въглеродният диоксид например може да се спусне от атмосферата и да се разтвори в морската вода. Това води до окисляване на океаните, което е свързано пък със собствен набор от проблеми.