Eðlis- og efnafræði gróðurhúsaáhrifa (tilraun til útskýringar á mannamáli)

Allir hlutir lýsa frá sér ljósi sem fer eftir hitastigi þeirra (thermal radiation). Þá er ekki verið að tala um það sýnilega ljós, sem berst frá hlutunum þegar fellur á þá sólarljós eða eitthvað slíkt, heldur ljós sem fer eftir hitastigi þeirra. Því heitari sem hluturinn er, því orkuríkara er ljósið. Hjá venjulegum hlutum er þetta ljós ósýnilegt, (er t.d. á innrauða sviðinu), en ef hluturinn er hitaður meira fer hann að lýsa á sýnilega sviðinu (eins og t.d. rauðglóandi heitt járn).

Sólin hitar yfirborð jarðarinnar og jörðin geislar frá sér ósýnilegu ljósi sem fer eftir hitastigi hennar á hverjum stað. Í andrúmsloftinu eru svo lofttegundir, m.a. gróðurhúsalofttegundir sem “gleypa” hluta þessa ljóss og þá fara sameindirnar að snúast hraðar og titra meira og við það hitnar. Þetta er ekki alls ólíkt því sem gerist í örbylgjuofni. Örbylgjuofninn sendir frá sér ósýnilegt ljós, sem ofninn framleiðir með ákveðnum hætti og maturinn í honum gleypir þetta ljós og við það fara sameindirnar í matnum að snúast hraðar og við það hitnar hann.

Þegar jörðin geislar frá sér sínu ósýnilega ljósi, þá færi hluti af því bara út í geim, en þegar er aukið við gróðurhúsalofttegundir verður stærri hluti varmans eftir í lofthjúpnum og hluti geislast aftur til jarðarinnar.

Vandamálið er einkum jarðefnaeldsneyti, olía, gas og kol. Þegar það er brennt myndast gróðurhúsalofttegundin koltvísýringur. Einhver kann þá að spyrja, hvort maðurinn hafi ekki alltaf verið að brenna eldivið og framleiða með því koltvísýring. Jú það er rétt, en það sem gerðist þá, var að plöntur tóku upp koltvísýringinn, sem varð til við brunann, auk vatns og sólarljóss og framleiddu úr því súrefni og kolvetni, í ferli sem heitir ljóstillífun, þ.a. þetta var hringrás þar sem sá koltvísýringur sem myndaðist við brunann á eldiviðnum, var upptekinn af öðrum plöntum og magn koltvísýrings hélst nokkuð stöðugt í andrúmsloftinu. Þegar jarðefnaeldsneyti er brennt aftur á móti, þá bætist við magn kolefnis í kolefnishringrásinni og koltvísýrings í andrúmsloftinu, sem veldur auknum gróðurhúsaáhrifum, þar sem stærri hluti varmans sem jörðin geislar frá sér verður eftir í lofthjúpnum og hluti geislast aftur til jarðarinnar. Þess ber að geta að hluti viðbætts koltvísýrings fer í höfin og veldur súrnun sjávar.

Án gróðurhúsaáhrifa væri ekki byggilegt á jörðinni, það væri einfaldlega of kalt, en aukning gróðurhúsalofttegunda gæti verið að valda örri hlýnun.

 

Höfundur var efnafræðingur í gamla daga.