greenhouse effect
اثر گلخانه اي چیست؟ +تصاویر
به مجموعه‌اي از گازها كه مقداري از انرژي خورشيد را در جو زمين نگه مي‌دارندو باعث گرم شدن جو مي‌شوند، گازهاي گلخانه‌اي مي‌گويند.
اثر گلخانه اي چیست؟ +تصاویر
به مجموعه‌اي از گازها كه مقداري از انرژي خورشيد را در جو زمين نگه مي‌دارندو باعث گرم شدن جو مي‌شوند، گازهاي گلخانه‌اي مي‌گويند.
تا حالا تو تابستان سوار اتومبیلی که تو آفتاب مونده شدید؟ چرا اینقدر داخل اتومبیل گرمه در حالیکه هوای بیرون به آن گرمی نیست؟
تا حالا توی زمستان داخل یک گلخانه رفته اید؟ با اینکه هوای بیرون سرد است هوای داخل گلخانه بنظر گرمتر می آید. علت اینها را می توان در پدیده ای دانست که به آن اثر گلخانه ای می گویند.
اشعه خورشید وارد گلخانه می شود. با گیاهان و خاک که تیره است برخورد کرده و قسمتی از آن جذب آنها می شود. حال آنها انرژی جذب شده را می توانند دوباره تابش کنند، اما بصرت اشعه فروسرخ(اشعه با طول موج بلندتر). اینطوری انرژی به تله می افتد. چون اشعه فرو سرخ از شیشه ( یا پلاستیک) نمی تواند عبور کند. برای همین گلخانه گرم شده دمای آن بالا می رود. این اتفاق برای زمین هم می تواند بیافتد. هرچه میزان گازهای گلخانه ای مانند دی اکسید کربن در هوا بیشتر باشد، اثر گلخانه ای شدیدتر است.
-
مي‌دانيم كه كره زمين به طور طبيعي در اثر تابش خورشيد گرم مي‌شود، اما اينجا منظور ما از گرم شدن زمين، پديده ديگري است.اين پديده نسبتا جديد عبارت است از تغيير دماي زمين در اثر فعاليتهاي بشري كه با تغييرات طبيعي آن فرق دارد. در طول 100 سال گذشته، كره زمين به طور غيرطبيعي 4/0 درجه سانتيگراد گرمتر شده كه اين موضوع دانشمندان را نگران كرده‌است. آنها حدس مي‌زنند فعاليتهاي صنعتي در ايجاد اين مشكل بسيار موثر است و به گرم شدن كره زمين كمك مي‌كند. منظور از«گرم شدن زمين» افزايش ميانگين دماي زمين است. «تغيير آب و هوا» در اثر اين افزايش دما به وجود مي‌آيد. گرم شدن زمين موجب تغيير الگوي بارش، افزايش سطح آب درياهاي آزاد و كاهش سطح آب درياچه‌ها و تاثيرات وسيع بر گياهان، حيات وحش و انسانها مي‌شود.
به مجموعه‌اي از گازها كه مقداري از انرژي خورشيد را در جو زمين نگه مي‌دارند و باعث گرم شدن جو مي‌شوند، گازهاي گلخانه‌اي مي‌گويند.
گازهای گلخانه‌ای نامی آشنا برای اغلب ماست. اگر از ما بخواهند که نام یکی از این گازها را بر زبان بیاوریم، این نام احتمالا دی‌اکسید کربن خواهد بود. تقریباً همه کسانی که با اصطلاح "گازهای گلخانه‌ای" آشنا هستند، دی‌اکسید کربن را به عنوان معرف این گروه از گازها می‌شناسند. البته این دیدگاه نادرست هم نیست، اما دی‌اکسید کربن تنها یکی از گازهای گلخانه‌ای است که انسان تولید میکند.
بخار آب(H2O)، دي اكسيدنيتروژن یا گاز خنده (NO2)، دي اكسيدكربن (CO2) ، متان (CH4) و ازت گازهاي گلخانه‌اي اصلي هستند. اگر اين گازها در جو نبودند، انرژي گرمايي خورشيد مجددا به فضا بر مي‌گشت و به اين ترتيب هواي زمين 33 درجه سانتيگراد سردتر از الان مي‌شد. اثر گلخانه‌اي به افزايش دماي كره زمين در اثر وجود گازهاي گلخانه‌اي در جو زمين گفته مي‌شود.
آيا مي دانيد چرا به اين گازها، گازهاي گلخانه‌اي مي‌گوييم؟
این گازها به این دلیل گازهای گلخانه‌ای نامیده می‌شوند که فضای گلخانه‌ها را در اطراف زمین ایجاد می‌کنند. در گلخانه‌ها نور خورشید وارد محیط می‌شود اما به دلیل جداره شیشه‌ای، بخشی از آن دوباره به درون گلخانه برمی‌گردد. به این ترتیب فضای داخل گلخانه از بیرون گرمتر می‌شود. در جو زمین هم اتفاق مشابهی روی می‌دهد.
وقتی اشعه‌های خورشید به سطح زمین می‌رسند، بخشی از آنها جذب می‌شود و سطح زمین را گرم میکند، زیرا سطح زمین بسیار سردتر از خورشید است. در نتیجه امواج را با طول موج بلندتری نسبت به خورشید منتشر میکند. اشعه‌های خورشید هم پس از برخورد با زمین با طول موج بلندتری منتشر می‌شوند. از طرف دیگر جو زمین امواج با طول موج بلندتر را راحت‌تر جذب میکند. به این ترتیب این امواج بازگشتی از زمین جذب اتمسفر می‌شود. جذب این امواج سبب گرم شدن جو می‌شود. این عمل به خودی خود مضر نیست. اما زمانی که گازهای گلخانه‌ای در سر راه این امواج بازگشتی قرار می‌گیرند، مضرات بیشتر می‌شود.
نقش اثر گلخانه‌ای طبیعی در تعادل گرمایی زمین
این واقعیت که سیاره زمین با لایه ضخیمی از یخ پوشیده نشده است، به‌علت نقش طبیعی اثر گلخانه‌ای است. سطح زمین همان اندازه که با انرژی دریافتی از خورشید گرم می‌شود، با مکانیسم اثر گلخانه‌ای نیز گرم می‌شود. نقش جو برای زمین همانند پتو می‌باشد که در فضایی که پوشش می‌دهد مقداری از گرمای آزاد شده از جسم را حفظ میکند و باعث افزایش دما می‌شود. چنانچه جوی در کار نبود و دمای میانگین سطح زمین حدود بود. در حالیکه به خاطر وجود جو و اثر گلخانه‌ای ، این دمای میانگین می‌باشد.
پدیده‌ای که دانشمندان محیط زیست را نگران میکند، اثر گلخانه‌ای طبیعی نیست، بلکه پدیده‌ای به نام اثر گلخانه‌ای افزوده می‌باشد که با افزایش غلظت گازهای کم مقدار در هوا که IR گرمایی را جذب می‌کنند، سبب می‌شود. مقدار بیشتری از انرژی IR گرمایی منتشره مجددا به سمت زمین هدایت شود و از این راه میانگین دمای سطح زمین از است، مانند اینکه چند پتو را روی هم بیاندازیم.
گلخانه يك اتاق شيشه‌اي است كه نور خورشيد از شيشه‌هاي آن به داخل مي‌تابد و هواي گلخانه را گرم مي‌كند. اما شيشه‌هاي گلخانه اجازه نمي‌دهند كه اين هواي گرم از گلخانه خارج‌شود. جو يا هوايي كه در اطراف ماست، شبيه يك گلخانه است. گازهاي گلخانه‌اي در جو درست مثل شيشه‌هاي گلخانه عمل مي‌كنند. نور خورشيد پس از عبور از لايه‌هاي گازهاي گلخانه‌اي وارد جو زمين مي‌شود. زماني كه نور خورشيد به سطح زمين مي‌رسد، مقداري از انرژي گرمايي آن توسط خاك، آب و ساير موجودات جذب مي‌شود. مقداري هم در جو زمين مي‌ماند و باقيمانده آن به فضا برمي‌گردد. اگر مقدار گازهاي گلخانه‌اي در جو از حد طبيعي آن بالاتر باشد، انرژي كمتري به فضا برمي‌گردد، در نتيجه جو زمين گرم تر مي‌شود و به دنبال آن دماي كره زمين بالا مي‌رود.
اثر گلخانه‌اي، كره زمين را به اندازه‌اي گرم نگه مي دارد كه ما انسان ها بتوانيم بر روي آن زندگي كنيم. اما اگر اثر گلخانه اي شدت يابد، ممكن است دماي زمين به قدري زياد شود كه ما و بقيه گياهان و جانوران نتوانيم گرماي آن را تحمل كنيم.
تغيير آب و هوا يعني چه و اثرات آن چيست؟
اصلا «هوا» و «آب و هوا» با هم چه فرقي دارند؟
هر وقت آسمان صاف باشد و گرماي ملايمي به ما برسد و باد به شدت نوزد، مي گوييم هوا خوب است. هر وقت آسمان گرفته باشد، باد تند بوزد يا برف و باران ببارد و ما را دچار زحمت كند، مي گوييم هوا بد است. معمولا اخبار هواشناسي ما را از چگونگي وضع هوا آگاه مي‌سازد.
هواي برخي مناطق كره زمين معتدل است، يعني باران به اندازه كافي مي بارد و هوا زياد گرم يا سرد نمي‌شود. هواي بعضي جاها سرد است يعني برف مي‌بارد و دماي هوا سرد مي‌شود. جاهايي هم هست كه بسيار گرم و خشك است. هر كدام از اين جاها يك نوع آب و هوا دارد.
براي تعيين آب و هواي هر منطقه، تغييرات دماي هوا و مقدار باران و برف را در طول سال اندازه گيري مي‌كنند. شما هم مي‌توانيد اندازه تغييرات دماي هوا و مقدار باران و برف را در محل سكونت خودتان به دست آوريد. اما براي اين كه آب و هواي جاهاي گوناگون را بشناسيم، بايد اين مقادير را چندين سال پشت سرهم اندازه گيري كنيم.
در نقشه ايران، جاي شهرهاي بابلسر، شهركرد، بندرعباس و طبس را پيدا كنيد. آب و هواي هر يك از اين شهرها نمونه آب و هواي يك ناحيه از كشور ماست. در حال حاضر شرايط آب و هوايي جاهاي مختلف در اثر گرم شدن كره زمين در حال تغيير است. مثلا شهري مثل تهران را در نظر بگيريد، تهران در نزديكي رشته كوه البرز قرار دارد. بنا به تعريف آب و هوا، تهران بايد هواي سرد باراني يا برفي داشته باشد، اما مي‌بينيد كه به علت تغيير آب و هوا، از هواي سرد باراني يا برفي چندان خبري نيست!
شايد باور نكنيد كه انسان ها هم مي‌توانند آب و هواي زمين را تغيير دهند. دانشمندان مي‌گويند اكثر فعاليتهاي انسانها گاز گلخانه‌اي توليد مي‌كند. پس از انقلاب صنعتي و اختراع انواع ماشين آلات صنعتي، انسانها بافعاليت هاي كشاورزي و صنعتي چهره زمين و آب و هواي آن را دگرگون ساختند. با شروع انقلاب صنعتي روش زندگي مردم عوض شد. قبل از آن مقدار گازهاي گلخانه اي در جو كم بود، اما با رشد جمعيت و افزايش استفاده از نفت و زغال سنگ تركيب گازهاي اتمسفر نيز تغيير كرد. بطوريكه در حال حاضر، غلظت گازهاي گلخانه اي از حدود 270 واحد به 367 واحد رسيده است. ما براي انجام كارهاي خود به انرژي نياز داريم و اين انرژي را از غذا تامين مي‌كنيم.
همچنين براي روشنايي و گرم كردن خانه‌هايمان به انرژي نياز داريم. اتومبيل‌ها براي حركت به سوخت نياز دارد. ماشين‌هاي صنعتي نيز به انرژي نياز دارند. اكثر انرژي‌هاي لازم براي موارد فوق به طور مستقيم يا غير مستقيم از سوخت‌هاي فسيلي مثل نفت و گاز و زغالسنگ بدست مي‌آيد.اينهاسوختهايي هستند كه سوزاندن آنها گاز گلخانه‌اي آزاد مي‌كند!!!
با افزایش میزان آلاینده‌های جوی و پدید آمدن اثر گلخانه‌ای ، دانشمندان پیش‌بینی کرده‌اند که میانگین دمای هوا در نتیجه افزایش میزان دی‌اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه‌ای
منظور از«گرم شدن زمين» افزايش ميانگين دماي زمين است. «تغيير آب و هوا» در اثر اين افزايش دما به وجود مي‌آيد.
، به اندازه چند درجه افزایش خواهد یافت و این افزایش دما ، روی آب و هوا ، محیط زیست و اکوسیستم‌های مختلف کشورهای جهان تأثیر خواهد گذاشت.
دانشمندان معتقدند که گرم شدن کره زمین از مدتها پیش در جریان بوده است و بطور عمده ، علت افزایش دما به اندازه دو سوم یک درجه سانتیگراد از سال 1860 به بعد ، افزایش گازهای گلخانه‌ای می‌باشد.
آيا مي‌دانيد كه چه وقتي گازهاي گلخانه‌اي را به هوا مي‌فرستيد؟
هر وقت كه:
· تلويزيون تماشا مي كنيد،
· با كامپيوتر بازي مي كنيد،
· از كولر يا فن كوئل استفاده مي‌كنيد،
· از استريو ضبط استفاده مي كنيد،
· چراغ را روشن مي كنيد،
· لباسهايتان را مي شوييد يا اطو مي‌كنيد،
· سوار اتومبيل مي شويد،
· غذايتان را در مايكروويو گرم مي كنيد،
· از بخاري گازي يا نفتي استفاده مي كنيد،
· به توليد گازهاي گلخانه‌اي در هوا كمك مي‌كنيد.
چرا؟
چون شما براي انجام اين كارها به برق و سوخت نياز داريد.
آيا مي‌دانيداين برق و سوخت از كجا تامين مي‌شود؟
خوب، نيروگاه ها زغال سنگ و نفت را مي سوزانند تا برق توليد كنند و پالايشگاهها نيز براي تصفيه نفت خام و توليد نفت و بنزين، سوخت مصرف مي‌كنند. سوزاندن نفت و زغالسنگ هم گاز گلخانه‌اي توليد مي‌كند. پس هر چه شما بيشتر برق مصرف كنيد، نيروگاهها از سوخت بيشتري استفاده مي‌كنند و در نتيجه گاز گلخانه‌اي زيادتري توليدمي‌شود.
مکانیسم اثر گلخانه‌ای
سطح و جو کره زمین بطور عمده توسط نور خورشید گرم می‌شود. بیشترین گستره نورخورشید که به زمین می‌رسد، در محدوده نور مرئی قرار دارد. از کل نور ورودی خورشید از تمام طول موجها ، حدود 50 درصد به سطح زمین می‌رسد. 20% بوسیله گازها (UV) بوسیله ازن و IR بوسیله CO2 و H2O و قطره‌های آب در هوا جذب می‌شود و 30% دیگر بوسیله برف و یخ و آب و بدون آنکه جذب شود، منعکس شده ، به فضا بر می‌گردد.
زمین مانند هر جسم گرم دیگر ، انرژی منتشر میکند. انرژی منتشر شده از زمین نور زیر قرمز است که در گستره 4 تا 50µm قرار دارد. این ناحیه ، زیر قرمز گرمایی نام دارد. بعضی از گازها در هوا می‌توانند زیر قرمز گرمایی با طول موجهای خاصی را جذب کنند. بنابراین تمام زیر قرمز منتشر شده از سطح و جو زمین ، مستقیما به فضا باز نمی‌گردد و در فاصله کوتاهی پس از جذب آن بوسیله مولکولهای معلق در هوا مانند CO2 به‌صورت کاتوره‌ای منتشر و مجددا به سطح زمین هدایت و از نو جذب شده ، باعث گرم شدن بیشتر سطح زمین و هوا می‌شود.
متان هم يك گاز گلخانه‌اي است. متان چگونه توليد مي‌شود؟
وقتي كه شما:
· زباله هايتان را به محل دفن زباله مي فرستيد،
· حيواناتي مثل گاو، گوسفند و ... را براي توليد لبنيات و گوشت پرورش مي‌دهيد،
· در شاليزار برنج مي‌كاريد،
· زغالسنگ استخراج مي‌كنيد.
اتومبيل ها و كارخانه‌هايي هم كه مايحتاج روزانه ما را توليد مي‌كنند، مقادير زيادي از انواع گازهاي گلخانه‌اي را به هوا مي‌فرستند.
بعضي وقتها مسائل كوچك مي‌توانند به مشكلات بزرگي تبديل شوند! مثلا به مسواك زدن دندانهايتان فكر كنيد. اگر شما يك روز مسواك نزنيد، هيچ اتفاق خاصي نمي‌افتد، اما آيا مي‌دانيد اگر يك ماه دندانهايتان را مسواك نزنيد، چه اتفاقي خواهد افتاد؟ اين همان چيزي است كه براي زمين نيز اتفاق مي‌افتد. اگر دماي هوا فقط چند روز، بالاتر از حد طبيعي باشد، چندان مهم نيست- چون دماي زمين تقريبا ثابت مي‌ماند. اما اگر دماي هوا مدت زيادي بطور مداوم بالا برود، كره زمين با مشكلاتي مواجه خواهد شد.
دماي متوسط زمين در طول قرن گذشته تقريبا 5/0 درجه سانتيگراد افزايش يافته‌است؛ دانشمندان انتظار دارند كه در طول 100 سال آينده متوسط دماي زمين 5/1 تا 5/3 درجه سانتيگراد افزايش يابد. شايد فكر كنيد "اين كه چيزي نيست"، اما همين مقدار مي‌تواند آب و هواي زمين را به طور بي سابقه‌اي تغيير دهد. زمانيكه اين پديده رخ دهد، ممكن است تغييرات بزرگي در سطح آب اقيانوسها، مزارع كشاورزي و هوايي كه تنفس مي‌كنيم يا آبي كه مي‌نوشيم، رخ دهد.
چه اتفاقي ممكن است بيفتد؟
در صورتيكه آب و هوا تغيير كند، آب و هواي جايي مثل شهركرد كه هواي سرد و كوهستاني دارد گرمتر مي‌شود يا مثلا هواي بندر عباس گرم و خشك تر مي‌شود. البته ممكن است تغيير آب و هوا براي شهركردي ها خوشايند باشد، اما همه تاثيرات ناشي از آن خوشايند نيست. زيرا ممكن است اين تغييرات با افزايش بلاياي طبيعي مثل سيل و طوفان همراه باشد.
اگر دماي كره زمين زياد شود، تعداد روزهاي گرم سال افزايش مي‌يابد و در نتيجه بيماريهاي ناشي از گرما مثل گرمازدگي و مالاريا زياد مي‌شود. بد نيست بدانيد كه معمولا كودكان و سالمنداني كه در كشورهاي فقير زندگي مي‌كنند، بيشتر در معرض خطر ابتلاء به اين بيماريها قراردارند. زيرا اين كشورها سرمايه لازم براي مبارزه با اين بيماريهارا ندارند.
مقدار آب درياها در اثر ذوب شدن يخهاي قطبي افزايش مي‌يابد و از سوي ديگر بر اثر افزايش دما، آب درياها و اقيانوسها منبسط مي‌شود. اگر آب اقيانوس منبسط شود، فضاي بيشتري را اشغال مي‌كند و در نتيجه سطح آب درياها بالا مي‌آيد. سطح آب دريا ممكن است در قرن آينده چند سانتيمتر يا حداكثر 1 متر بالا بيايد. در اينصورت مردمي كه خانه‌هايشان در كنار ساحل دريا قرار دارد و جزيره‌نشينان، خانه‌هاي خود را از دست مي‌دهند و مزارع ساحلي هم به زير آب مي‌روند. در اثر بالا آمدن آب دريا منابع آب شيرين نيز غيرقابل استفاده مي‌شوند.
پیش از دخالت انسان در طبیعت، جو زمین همیشه بخشی از امواج خورشید را در خود نگه می‌داشت که سبب می‌شد هوای کره خاکی ما به اندازه مناسبی برای زیست، گرم باشد. پس از آنکه انسانها وارد ماجرا شدند، با تولید گازهای گلخانه‌ای میزان جذب اشعه‌های خورشید را افزایش دادند.
تحقیقات دانشمندان نشان می‌دهد در طول یکصد سال گذشته میانگین دمای هوا در نزدیکی سطح زمین بین 0.18 تا 0.74 درجه سانتیگراد افزایش یافته است.
هیئت بین‌الدولی تغییرات آب و هوایی (IPCC) که مرجعی معتبر در زمینه تغییرات آب و هوایی و تاثیرات گرمایش جهانی است، در گزارشی اعلام کرد: «بیشتر افزایش دمایی که از اواسط قرن بیستم در کره زمین مشاهده شده، مربوط به گازهای گلخانه‌ای است که انسانها تولید کرده‌اند.»
یکی از خواص گازهای گلخانه‌ای انعکاس امواج با طول موج بلند است. این اتفاق هم برای امواجی که از خورشید می‌آیند می‌افتد هم برای امواج بازگشتی از زمین. بخش خطرناک جریان در مورد امواج بازگشتی از زمین روی می‌دهد. گازهای گلخانه‌ای این امواج را دوباره به سطح زمین برمی‌گردانند. به این پدیده اثر گلخانه‌ای می‌گویند.
نقش اصلی را در میان گازهای گلخانه‌ای بر خلاف تصور خیلی‌ها، بخار آب بازی میکند. این گاز گلخانه‌ای 36 تا 76 درصد از تاثیرات گلخانه‌ای زمین ناشی از همین گاز است. 9 تا 26 درصد به دلیل وجود دی‌اکسید کربن، 4 تا 9 درصد به خاطر متان، و 3 تا 7 درصد به دلیل وجود ازن در جو است.
تفاوت در درصدها به این دلیل است که نمی‌توان گفت این گازها تنها به صورت مجزا نقش دارند و گاهی در ترکیبات دیگر هم نقش گلخانه‌ای خود را ایفا می‌کنند. (عدد کوچکتر مربوط به گاز به تنهایی است و عدد بزرگتر در ترکیب با مواد دیگر.) گازهای دیگر هم اثر دارند، اما نقش این گازها پررنگ‌تر است. انسان و تولید گازهای گلخانه‌ای اکثر فعالیت‌های امروزی انسانها گاز گلخانه‌ای تولید میکند.
با شروع انقلاب صنعتی روش زندگی مردم عوض شد. قبل از آن مقدار گازهای گلخانه ای در جو کم بود، اما با رشد جمعیت و افزایش استفاده از نفت و زغال سنگ ترکیب گازهای اتمسفر نیز تغییر کرد و غلظت گازهای گلخانه ای از حدود 270 واحد به 367 واحد رسید. hamshahrionline-greenhouse-effect سهم آلاینده‌ها و تولیدکنندگان گازهای گلخانه‌ای در سال 2000 میلادی استفاده از سوخت‌های فسیلی چون زغال سنگ میزان دی‌اکسید کربن جو را افزایش می‌دهد. گله‌داری و کشاورزی فعالیت‌هایی است که تولید متان را بالا می‌برد. استفاده از فلوئوروکربن‌ها در یخچال‌ها اثر گلخانه‌ای را تشدید میکند.
این روزها انسانها در زمان تماشای تلویزیون، بازی با کامپیوتر، استفاده از کولر، فن‌کوئل و استریو ضبط صدا، روشن کردن چراغ شستن لباس‌ها یا اتو کشیدن آنها، گرم کردن غذا در مایکروویو و استفاده از بخاری گازی یا نفتی گازهای گلخانه‌ای تولید می‌کنند. چون برای انجام این کارها به برق و سوخت نیاز است و تولید این انرژی‌ها نیز خود به سوخت‌های فسیلی نیاز دارد.
روش پیشگیری از مکانیسم گلخانه‌ای افزوده
•جایگزین کردن سوختهایی مثل نفت و زغال سنگ در نیروگاهها با گازهای طبیعی برای کاهش CO2.
•حذف کردن شیمیایی CO2 خروجی از نیروگاهها توسط دوغابی از کلسیم سیلیکات.
•حذف متان از طریق واکنش با رادیکالهای آزاد هیدروکسیل.
•دفن بهداشتی زباله‌ها برای کاهش انتشار متان از واپاشی غیرهوازی زباله‌ها.
•گازهایی مثل کلروفلوئوروکربنها ، دی‌اکسید نیتروژن و سایر آلاینده‌ها هم در ایجاد اثر گلخانه‌ای افزوده تأثیر دارند.
