Hvad er drivhuseffekten?

Vi hører ofte om "drivhuseffekten" i den negative kontekst af global opvarmning - det er derfor gletsjerne smelter, og klimamønstre undergår farlige skift. Men drivhuseffekten er faktisk ikke en dårlig ting i sig selv - det er en afgørende og positiv del af Jordens energibalance. Det er det, der tillader Jorden at blive varm nok til, at livet kan overleve. Uden det, Jorden ville føle noget som Mars.

Processen får sit navn fra drivhusene, der holder sig varme og varme til at dyrke planter. Dette er dybest set den samme proces, der holder Jorden dejlig varm for at opretholde livet. Et eksempel på den drivhuseffekt, som de fleste af os oplever i hverdagen, er opvarmningen af ​​en bils interiør, når bilen ikke er i solen.

Du har sikkert bemærket, at din bil altid er meget varmere inde end udetemperaturen, hvis den har siddet der et stykke tid. Solens stråler kommer ind gennem din bils vinduer. Noget af varmen fra solen absorberes af sæderne, instrumentbrættet og gulvtæpper og gulvmåtter. Når disse genstande frigiver denne varme, det kommer ikke alle ud af vinduerne. Nogle reflekteres tilbage i - varmen, der udstråles af sæderne, er en anden bølgelængde end solens lys, der i første omgang kom igennem vinduerne, og vinduesglasset slipper ikke så meget af bølgelængden igennem. Så der kommer en vis mængde energi ind, og der går mindre energi ud. Resultatet er en gradvis stigning i temperaturen inde i din bil.

Jordens drivhuseffekt holder planeten meget varmere end det omgivende rum. I denne artikel, vi finder ud af, hvordan det sker og ser, hvad der er involveret i at opretholde Jordens energibalance. Vi vil også se, hvad der er sket for at smide balancen ud af lur.

Ved hjælp af bilen-i-solen-eksemplet, vi kan se på Jordens atmosfære som en kæmpe, sfærisk bilrude.

Fangende varme

Når solens stråler rammer Jordens atmosfære og Jordens overflade, cirka 70 procent af energien forbliver på planeten, optaget af land, oceaner, planter og andre ting. De øvrige 30 procent reflekteres i rummet af skyer, snefelter og andre reflekterende overflader [kilde:NASA]. Men selv de 70 procent, der kommer igennem, forbliver ikke på Jorden for evigt (ellers ville Jorden blive en flammende ildkugle). De ting omkring planeten, der absorberer solens varme, stråler til sidst en del af den varme (stråling) ud igen ved en anden bølgelængde, som dine autostole og instrumentbræt gør.

Denne absorptions-strålingsproces holder Jorden i strålende ligevægt:Solens stråling rammer hele tiden jorden, opvarmning; den varme Jord udsender noget af den stråling tilbage til rummet, køler sig selv. Jo mere solstråling Jorden absorberer, jo mere stråling det afgiver.

Noget af den frigivne stråling gør det til rummet, og resten af ​​det ender med at blive reflekteret tilbage til Jorden, når det rammer visse ting i atmosfæren, såsom kuldioxid, metangas og vanddamp - bilruderne. Varmen, der ikke kommer ud gennem Jordens atmosfære, holder planeten varmere, end den er i det ydre rum, fordi der kommer mere energi ind gennem atmosfæren, end der går ud. Dette er drivhuseffekten, der holder Jorden varm.

Hvis der ikke var nogen drivhuseffekt på Jorden, det ville nok ligne Mars meget. Mars har ikke en tyk nok atmosfære til at reflektere meget varme tilbage til planeten, så det bliver meget koldt der.

Så drivhuseffekten er faktisk en god ting. Og som med de fleste gode ting, mådehold er nøglen. Grunden til, at vi ofte forbinder drivhuseffekten med miljøskader er, at siden den industrielle revolution, drivhuseffekten er faldet ud af balance:Jordens atmosfære fanger for meget varme.

Nogle forskere har foreslået, at vi kunne terraforme overfladen af ​​Mars ved at sende "fabrikker", der ville spytte vanddamp og kuldioxid op i luften. Hvis der kunne dannes nok materiale, atmosfæren kan begynde at tykne nok til at beholde mere varme og tillade planter at leve på overfladen. Når planter spredte sig over Mars, de ville begynde at producere ilt. Efter et par hundrede eller tusinde år, Mars kan faktisk have et miljø, som mennesker simpelthen kunne gå rundt i - alt takket være drivhuseffekten.

Fanger for meget varme

Forskere vurderer, at uden en atmosfære, Jordens overflade ville være omkring 54 grader Fahrenheit (30 grader Celsius) køligere end den er nu [kilde:NASA]. Det ville bringe det til omkring 5 grader F (-15 grader C); til sammenligning, overfladen af ​​Mars kommer i omkring -9,4 grader F (-23 grader C) [kilde:Elert].

Med andre ord, uden Jordens atmosfære og drivhuseffekten, den giver, vi ville være op ad en å. Men det viser sig, at en overaktiv drivhuseffekt kan resultere i et lignende ødelæggende resultat. Med for mange varmeabsorberende drivhusgasser i atmosfæren, for meget stråling bliver fanget, får jorden til at varme ud over sin ideelle temperatur.

I bund og grund, Jorden er ikke i stand til at udvise nok varme til at holde sig kølig, hvilket resulterer i, hvad der er blevet kendt som "global opvarmning". Det er drivhuseffekten gået vildt.

Problemet er for det meste den øgede koncentration af kuldioxid (CO ₂ ) i atmosfæren. CO ₂ (ud over vanddamp) er den mest betydelige drivhusgas.

I Jordens naturlige tilstand, CO ₂ niveauer holdes hovedsageligt i balance af plantelivets aktivitet. Men da mennesker begyndte at forbrænde mere og mere CO ₂ -frigivelse af fossile brændstoffer niveauer er flyttet ud af balance. Vi udleder for meget CO ₂ for planterne at håndtere (især med de ekstra virkninger af skovrydning). Før den industrielle revolution i slutningen af ​​1700'erne, koncentrationen af ​​CO ₂ i atmosfæren var omkring 280 dele pr. million (ppm). I midten af ​​1900-tallet, det tal var 300 ppm, og i begyndelsen af ​​det 21. århundrede, vi har niveauer omkring 360 ppm [kilde:NASA].

Denne stigning har ført til en stigning på 1,8 grader F (1 grad C) i Jordens temperatur - hvilket måske ikke virker meget, før du indser, at forskere forudsiger frygtelige, irreversible globale effekter ved en temperaturstigning på 2 grader C, herunder smeltende iskapper, stigende havniveau og ledsagende oversvømmelser, ekstreme klimamønstre og udbredt ødelæggelse af vilde dyreliv [kilde:Times].

I aftaler som Kyoto -protokollen, verden er begyndt at tage skridt til at forsøge at dæmme op for denne øgede drivhuseffekt. Det gjenstår at se, om disse bestræbelser vil lykkes med at afværge katastrofe eller vil vise sig at være for lidt for sent.

For mere information om drivhuseffekten, global opvarmning og relaterede emner, se linkene på den næste side.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer global opvarmning
• Har klimaskeptikere ret?
• Hvad sker der, når Kyoto -protokollen udløber?
• Top 10 værste effekter af global opvarmning
• Skabte klimaforandringer en mystisk civilisation 5, 000 år siden?
• Hvorfor skifter Sahel?

Flere store links

• Earth Observatory:Drivhuseffekten
• EPA:En elevguide til globale klimaændringer
• Ny forsker:Klimaændringer
• NOAA:Global opvarmning

Kilder

• Global opvarmning. NASA Earth Observatory. Http://earthobservatory.nasa.gov/Experiments/PlanetEarthScience/GlobalWarming/GW.php
• Drivhuseffekt. HyperPhysics.http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/grnhse.html
• Pearce, Fred. "Øjeblikkelig ekspert:Klimaændringer." Ny videnskabsmand. 1. september, 2006. http://www.newscientist.com/article/dn9903-instant-expert-climate-change.html