Efekt staklenika

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži

Efekt staklenika je proces koji održava uravnoteženu temperaturu koja pak omogućuje život na Zemlji. Sličan (s naglaskom na sličan) proces odvija se u stakleniku pa otuda i naziv. Točna definicija efekta staklenika je da je to proces gdje toplinsko zračenje sa površine Zemlje se adsorbira u atmosferi, a adsorbiraju ga staklenički plinovi te dolazi do ponovnog zračenja u svim smjerovima. Dio tog zračenja dolazi natrag u niže slojeve atmosfere i na Zemljinu površinu što dovodi do toga da je temperatura u tim dijelovima viša nego da dolazi samo solarno zračenje.

Povijest spoznaje efekta staklenika[uredi VE | uredi]

Joseph Fourier[uredi VE | uredi]

Jedan od prvih koji je došao do spoznaje efekta staklenika bio je Jean Baptiste Joseph Fourier. On je 1820. godine izračunao da bi objekt veličine Zemlje trebao biti znatno hladniji da toplina dolazi samo od solarne energije. 1824. godine shvatio je da temperatura zemljine površine u velikoj mjeri ovisi o plinovima u zemljinoj atmosferi, te je postavio temelje pojmove, koji će mnogo kasnije dobiti ime efekt staklenika. Već je 1872. godine bilo poznato da su vodena para i CO2 glavni staklenički plinovi, i da povećanje njihove koncentracije može uzrokovati povišenje temperature u nižim slojevima atmosfere.

Svante Arrhenius[uredi VE | uredi]

Švedski kemičar Svante Arrhenius, proučavao je 20-ih godina 19. stoljeća Fourierove radove i zaključio da ugljen izgarajući povećava koncentraciju CO2 u atmosferi te da to povećanje može dovesti do povećane adsorpcije solarne energije u atmosferi što znači da dolazi do povišenja temperature na Zemlji. Njegov rad nije imao velikog odjeka u znanstvenoj zajednici i oni koji su ga opazili, smatrali su da oceani mogu apsorbirati povećanu količinu CO2 u atmosferi.

Princip efekta staklenika[uredi VE | uredi]

Od ukupne količine solarnog zračenja, koje dospijeva na Zemlju, 30% se reflektira natrag u svemir dok ostalih 70% apsorbiraju tlo, zrak i oceani, te tako dolazi do zagrijavanja zemljine površine i atmosfere. Ovo zagrijavanje omogućava povoljne uvjete za održavanje života na našoj planeti. Kako se zemljina površina i zrak zagrijavaju, tako emitiraju infracrveno toplinsko zračenje, koje najvećim dijelom završava u svemiru, što omogućava hlađenje Zemlje. Kao što staklo u staklenicima dopušta ulazak sunčeve svjetlosti, ali sprječava gubitak infracrvenog toplinskog zračenja iz staklenika, tako i ovi plinovi, nazvani "staklenički plinovi", imaju sposobnost zarobljavanja topline u zemljinoj atmosferi. Ovaj proces omogućava povoljne životne uvjete, jer bi bez njega prosječna temperatura na površini Zemlje bez ovog procesa bila bi znatno niža (oko -18°C), nego što jest (+15°C).

Staklenički plinovi[uredi VE | uredi]

Za efekt staklenika vrlo su važni staklenički plinovi. To su svi plinovi koji reflektiraju Zemljino dugovalno zračenje natrag prema Zemljinoj površini i doprinose efektu staklenika. Najvažniji staklenički plinovi su:

Svi staklenički plinovi u atmosferi se pojavljuju u vrlo malim udjelima. Otprilike 60 do 70% efekta staklenika posljedica je vodene pare, ugljičnog dioksida, metana, dušikovog oksida i freona.

Efekt staklenika na Veneri, Marsu i Titanu[uredi VE | uredi]

U skupinu planeta sličnih zemlji spadaju još dva planeta koja imaju atmosferu, a to su Venera i Mars. Oba planeta nepovoljna su za život, ali ne zbog svoje udaljenosti od Sunca. Razlog njihove nenaseljenosti je efekt staklenika. U tu skupinu možemo ubrojiti i jedan prirodni satelit s atmosferom, riječ je o Saturnovom mjesecu Titanu.

Venera[uredi VE | uredi]

Venera je dobila ime prema Veneri, rimskoj božici ljepote. U našim krajevima poznata je i pod imenom zvijezda Danica ili jutarnja zvijezda, jer je vidljiva prije izlaska Sunca na istočnom nebu i odmah nakon zalaska Sunca na zapadnom nebu, a kad je u najsjajnijoj fazi može se vidjeti i preko dana. Atmosfera Venere sastoji se najvećim dijelom od ugljikovog dioksida (96%) i dušika (3%). Ostalih 1% čine sumpor dioksid, vodena para, ugljik monoksid, argon, helij, neon, ugljikov sulfid, klorovodik i fluorovodik. Velika količina ugljik dioksida stvara efekt staklenika, zbog čega temperatura na površini dostiže i 500°C, što je 400°C više od očekivanog. Srednja vrijednost temperature na površini iznosi 464°C. Tako je površina Venere toplija od površine Merkura, iako je u usporedbi s njim udaljena od Sunca otprilike dvostruko i prima četiri puta manje svjetlosti.

Mars[uredi VE | uredi]

Mars je četvrti po redu planet od Sunca koji je ime dobio po rimskom bogu rata. Oko Marsa kruže dva mala prirodna satelita Fobos i Deimos. Marsova atmosfera je primjetno drukčija od Zemljine, a sastoji se uglavnom od ugljičnog dioksida (95.32%), uz male primjese drugih elemenata kao što su dušik (2.7%), argon (1.6%), kisik (0.13%) i neon (0.00025%). Također sadrži i vodenu paru u vrlo malom postotku (0.03%), a u polarnim krajevima je nađen i ozon. Prosječna izmjerena temperatura na Marsovoj površini je -63°C, s maksimumom od 20°C i minimumom od -143°C. Najtoplija su područja oko ekvatora i u subsolarnoj točki zato što temperatura tla ovisi o kutu upada sunčevih zraka i često varira jer je rijetka atmosfera slab toplinski spremnik. Na polovima temperatura zimi ne prelazi -113°C, a pada i do -153°C što je dovoljno da CO2 kondenzira. Tada dio atmosferskog CO2 prelazi u polarnu kapu što dovodi do naglog pada tlaka na tom području i zrak s čitavog globusa struji prema tom polu. Temperaturne razlika između svjetlijih i tamnijih područja, odnosno tla i atmosfere, uvjetuju miješanje atmosfere. Vjetrovi, koji su pri tlu brzine 10 m/s, podižu čestice prašine do 50 km uvis i prenose ih na udaljenosti od više tisuća kilometara. Vjetrovi dostižu brzine do 100 m/s, izazivajući godišnje stotinjak pješčanih oluja koje, kada je Mars u perihelu, a vjetar i temperatura u svom maksimumu, mogu prekriti cijeli planet prašinom. Pješčane oluje dovode do zanimljivog efekta „anti-staklenika“ odnosno velike količine prašine u atmosferi ne dopuštaju sunčevoj svjetlosti da neoslabljena prodre do površine, a propuštaju toplinsko zračenje Marsove površine koja se hladi, dok se viši dijelovi atmosfere zagrijavaju.

Titan[uredi VE | uredi]

Titan je najveći prirodni satelit Saturna koji kruži oko Saturna na udaljenosti 1 221 830 km. Građen je od leda i stijenja. Unutrašnjost mu je vjerojatno diferencirana u nekoliko slojeva, sa središnjom jezgrom promjera oko 3400 km, te nekoliko slojeva leda različitih kristalnih struktura. Unutrašnjost mu je možda još uvijek vruća. Iako po sastavu sličan ostalim Saturnovim satelitima, Titan je nešto veće gustoće. Razlog tome je što je dovoljno velik da pokrene proces gravitacijske kompresije odnosno zgušnjavanja uslijed vlastite težine. Titan je jedini planetni satelit u Sunčevu sustavu koji posjeduje značajniju atmosferu. Atmosfera na površini stvara tlak od čak 1.5 bara, 50% više nego na Zemlji. Atmosfera je po sastavu većim dijelom molekularni dušik (94%), uz argon (6%) i nešto metana. Može se naći voda, te neki organski spojevi u tragovima (cijanovodik, ugljik dioksid). Efekt staklenika na Titanu posljedica je metana, drugog stakleničkog plina, no s obzirom da njega nema dovoljno u atmosferi efekt je jako slab. Astronomi uspoređuju Titan sa mladom Zemljom. To bi bilo pogodno mjesto za život, da površina Titana nije izuzetno hladna. Temperatura na Titanu je oko -180°C.

Sporazum iz Kyota[uredi VE | uredi]

Kao što sam prethodno navela nesumnjivo je da je čovjek odgovoran za klimatske promjene na Zemlji. To je postalo jasno tek u drugoj polovici dvadesetog stoljeća, no s kolikim udjelom je odgovoran teško je reći i danas. Sporazum iz Kyota samo je jedan od načina da se čovjekov utjecaj na klimatske promjene nekako ograniči. Konvencija o klimi u Kyotu održana je 1997. godine. Bila je to treća po redu konvencija o klimi. Na njoj je donesen važan sporazum koji definira ciljeve za smanjenje emisije stakleničkih plinova. Važno je naglasiti da je Kyotski sporazum donesen nakon teških pregovora, pa i opstrukcije nekih moćnih država te je rezultat pokušaja vlada svijeta da se dogovore o smanjenju emisija stakleničkih plinova. Nakon što je protokol ratificiralo 55 država, zaključno s Rusijom, on je 16. veljače 2005. godine stupio na snagu. Njime se razvijene države obavezuju smanjiti emisiju stakleničkih plinova za 5.2% u usporedbi na 1990. godinu da bi se spriječile daljnje štetno djelovanje efekta staklenika i to u razdoblju od 2008. do 2012. godine. Veliki protivnici sporazuma iz Kyota su SAD i Australija. Premda je 1998. godine tadašnji američki potpredsjednik Al Gore potpisao sporazum, potpis je bio simboličan jer nikada ne bi prošao ratifikaciju u američkom Senatu. Kasnije je administracija predsjednika G. W. Busha taj sporazum u potpunosti odbacila jer brojni ekonomisti u SAD-u, protivnici sporazuma tvrde da bi njegova primjena smanjila ili čak zaustavila rast američkog gospodarstva. Osim ekonomista postoje i znanstvenici koji se protive sporazumu. Oni najčešće tvrde da ne postoje jasni dokazi o utjecaju čovjeka na promjene klime. Njihov je najčešći argument da se ne može sa sigurnošću utvrditi je li čovjek odgovoran za porast temperature na Zemlji. Što ima smisla ako gledamo dokaze o promjeni klime pojedinačno, ali kada se svi ukupno uzmu u obzir, onda se sa sigurnošću može reći da ljudska aktivnost ima utjecaj na promjenu klime.

Hrvatska kao potpisnica Sporazuma iz Kyota[uredi VE | uredi]

Hrvatska je Sporazum iz Kyota potpisala još 1999. godine, no zbog različitih poteškoća ratificirala ga je tek 2007. godine. Poteškoće je stvarala činjenica da se Hrvatska 1990. godine još uvijek smatrala djelom Jugoslavije, što bi značilo da je sporazum ratificiran pod tim uvjetima, Hrvatska bi svoju kvotu premašila još 2005. godine. Zbog toga je morala tražiti povećanje kvote emisije stakleničkih plinova, koje joj je i odobreno zbog tzv. posebnih okolnosti u kojima se država nalazila 1990. godine. Predviđa se da bi provedba sporazuma Hrvatsku mogla godišnje koštati između 20 i 40 milijuna američkih dolara odnosno ako to gledamo kroz postotak BDP-a, onda je to između 0,1 i 0,2% BDP-a.