Kasvuhoonegaas on segu mitmest läbipaistvast atmosfäärigaasist, mis praktiliselt ei lase Maa soojuskiirgusel läbi pääseda. Nende kontsentratsiooni suurenemine põhjustab globaalseid ja pöördumatuid kliimamuutusi. Peamisi kasvuhoonegaase on mitut tüüpi. Igaühe atmosfääris sisalduv kontsentratsioon mõjutab termilist efekti.
Peamised tüübid
Kõige olulisemate kasvuhoonegaasidega on seotud mitut tüüpi gaasilisi aineid:
- veeaur;
- süsinikdioksiid;
- dilämmastikoksiid;
- metaan;
- freoonid;
- PFC (perfluorosüsinikud);
- HFC-d (fluorosüsivesinikud);
- SF6 (väävelheksafluoriid).
On kindlaks tehtud umbes 30 gaasiliiki, mis põhjustavad kasvuhooneefekti. Maa termiliste protsesside mõju ainetele avaldub sõltuvalt ühe molekuli toime suurusest ja tugevusest. Atmosfääris esineva olemuse järgi jagunevad kasvuhoonegaasid looduslikeks ja inimtekkelisteks.
Veeaur
Tavaline kasvuhoonegaas on veeaur. Selle kogus Maa atmosfääris ületab süsinikdioksiidi kontsentratsiooni. Veeaurul on looduslik päritolu: välised tegurid ei suuda selle suurenemist keskkonnas mõjutada. Reguleerib ookeanide ja õhu veeauru temperatuuri molekulide arvu.
Veeauru omaduste oluline omadus on pöördvõrdeline positiivne suhe süsinikdioksiidiga. On kindlaks tehtud, et süsinikdioksiidi eraldumisega provotseeritud kasvuhooneefekt kahekordistub vee aurustumise molekulide mõju tõttu umbes kaks korda.
Seega on veeaur kasvuhoonegaasina võimas katalüsaator inimtekkelistele kliimasoojenemistele. Selle mõju kasvuhooneprotsessidele tasub kaaluda ainult koos süsinikdioksiidiga positiivse sideme omadustega. Ainuüksi veeaur selliseid globaalseid muutusi ei põhjusta.
Süsinikdioksiid
See on inimtekkelise päritoluga kasvuhoonegaaside hulgas juhtival kohal. On kindlaks tehtud, et umbes 65% globaalsest soojenemisest on seotud atmosfääri suurenenud süsinikdioksiidi heitkogustega. Gaasi kontsentratsiooni suurendamise peamine tegur on muidugi inimese tööstuslik ja tehniline tegevus.
Atmosfääri süsinikdioksiidi heite allikate hulgas on kütus põlemisel esikohal (86% süsinikdioksiidi koguheitest). Muud põhjused hõlmavad bioloogilise massi - peamiselt metsade - põletamist ja tööstusheiteid.
Kasvuhoonegaaside süsinik on globaalse soojenemise kõige tõhusam mootor. Pärast atmosfääri sisenemist läbib süsinikdioksiid kõik oma kihid. Aega, mis kulub 65% süsinikdioksiidi õhukoorest eemaldamiseks, nimetatakse tegelikuks viibimisperioodiks. Kasvuhoonegaasid atmosfääris süsinikdioksiidi kujul püsivad 50–200 aastat. Kasvuhooneefekti protsessides mängib olulist rolli süsihappegaasi keskkonnas viibimise pikk kestus.
Metaan
See siseneb atmosfääri loomulikul ja inimese loodud viisil. Vaatamata asjaolule, et selle kontsentratsioon on palju väiksem kui süsinikdioksiidi kogus, toimib metaan olulisema kasvuhoonegaasina. Kasvuhooneefekti mehhanismis on hinnanguliselt 1 metaanimolekul 25 korda tugevam kui süsinikdioksiidi molekulil.
Praegu sisaldab atmosfäär umbes 20% metaani (100% kasvuhoonegaasidest). Kunstlik metaan siseneb õhku tööstusheidete tõttu. Gaaside moodustumise loomulikuks mehhanismiks peetakse orgaaniliste ainete liigset lagunemist ja metsa biomassi liigset põletamist.
Lämmastikoksiid (I)
Dilämmastikoksiidi peetakse tähtsuselt kolmandaks kasvuhoonegaasiks. Sellel ainel on osoonikihile negatiivne mõju. On kindlaks tehtud, et umbes 6% kasvuhooneefektist on tingitud monovalentsest lämmastikoksiidist. Ühend toimib 250 korda tugevamalt kui süsinikdioksiid.
Diazot monoksiid ilmub Maa atmosfääri looduslikul viisil. Sellel on osoonikihiga positiivne seos: mida suurem on oksiidi kontsentratsioon, seda suurem on hävimisaste. Ühest küljest vähendab osooni vähenemine kasvuhooneefekti protsesse. Samal ajal on radioaktiivne kiirgus planeedi jaoks palju ohtlikum. Uuritakse osooni rolli globaalses soojenemises ja jagatakse ekspertide arvamusi sellel teemal.
PFU ja HFC
Molekuli struktuuris fluori osalise asendamisega süsivesinikud on inimtekkelised päritolu kasvuhoonegaasid. Selliste ainete mõju globaalse soojenemise protsessidele kokku on umbes 6%.
PFC-d satuvad atmosfääri alumiiniumi, elektriseadmete ja mitmesuguste ainete lahustite tootmise tulemusel. HFC-d on ühendid, milles vesinik on osaliselt asendatud halogeenidega. Neid kasutatakse tootmises ja aerosoolides osoonikihti kahandavate ainete asendamiseks. Neil on suur globaalse soojenemise potentsiaal, kuid nad on Maa atmosfääri jaoks ohutumad.
Väävelheksafluoriid
Seda kasutatakse elektrienergia tööstuses isoleeriva ainena. Ühendid kipuvad atmosfääri kihtides püsima pikka aega, mis viib pika ja ulatusliku infrapunakiirte neeldumiseni. Isegi väike kogus väävelheksafluoriidi mõjutab tulevikus kliimat märkimisväärselt.
Kasvuhooneefekt
Protsessi saab jälgida mitte ainult Maal, vaid ka naaberveenusel. Tema atmosfäär koosneb praegu täielikult süsinikdioksiidist, mis viis pinnatemperatuuri tõusmiseni 475 kraadini. Eksperdid on kindlad, et ookeanid aitasid vältida Maa sama saatust: osaliselt absorbeerides süsihappegaasi, aitavad nad seda ümbritsevast õhust eemaldada.
Kasvuhoonegaaside heitkogused atmosfääri blokeerivad juurdepääsu soojakiirtele, mis põhjustab temperatuuri tõusu Maal. Globaalsel soojenemisel on tõsised tagajärjed, näiteks Maailma ookeani pindala suurenemine, loodusõnnetuste ja sademete arvu suurenemine. Liikide olemasolu rannikualadel ja saartel on ohustatud.
1997. aastal võttis ÜRO vastu Kyoto protokolli, mis loodi selleks, et kontrollida heitkoguste suurust iga riigi territooriumil. Keskkonnakaitsjad on kindlad, et globaalse soojenemise probleemi pole võimalik täielikult lahendada, kuid käimasolevaid protsesse on siiski võimalik oluliselt leevendada.
