Definicja i aktorzy efektu cieplarnianego

Słowa kluczowe: definicja, ocieplenie, klimat, klimat, albedo, GWP, ekwiwalent węgla, Ziemia, ekosystem, globalne ...

Definicja: jaki jest efekt cieplarniany?

Efekt cieplarniany to naturalny proces ocieplenia klimatu, który ingeruje w równowagę radiacyjną i termiczną Ziemi. Spowodowane jest przez gazy cieplarniane (GHG) zawarte w atmosferze, a mianowicie głównie parę wodną, ​​dwutlenek węgla CO2 i metan CH4.

Efekt ten nazwano w ten sposób przez analogię do praktyki w centrum kultury i ogrodu, polegającej na konstruowaniu szklarni przepuszczających ciepło słońca i zatrzymujących je uwięzione w środku, aby umożliwić roślinom korzystanie ze sztucznego mikroklimatu.

„Funkcjonowanie” efektu cieplarnianego i albedo

Kiedy promienie słoneczne docierają do atmosfery ziemskiej, część (około 30%) jest bezpośrednio odbijana przez powietrze, chmury do 20%, a powierzchnię Ziemi do 10% (zwłaszcza oceany i morza). lodowe regiony, takie jak Arktyka i Antarktyda), to albedo.
Padające promienie, które nie zostały odbite z powrotem w kosmos, są pochłaniane przez pojemność cieplną atmosfery przez gazy cieplarniane (20%) i na powierzchni ziemi (50%).

Ta część promieniowania pochłanianego przez Ziemię oddaje jej ciepło, które z kolei uwalnia do atmosfery w postaci promieni podczerwonych (promieniowanie ciała doskonale czarnego).

Promieniowanie to jest następnie absorbowany w części gazów cieplarnianych. A po trzecie, to ciepło jest ponownie emitowany we wszystkich kierunkach, w tym w kierunku Ziemi.

To właśnie to promieniowanie, które powraca do Ziemi, jest „efektem cieplarnianym”, jest źródłem dodatkowego dopływu ciepła do powierzchni Ziemi. Bez tego zjawiska średnia temperatura na Ziemi spadnie do -18 ° C.

Należy rozumieć, że energia przestrzeni odbierana przez Ziemię i energia Ziemi emitowana w kierunku kosmosu są średnio równe, w przeciwnym razie temperatura ziemi zmieniałaby się trwale w jednym kierunku, w kierunku zawsze zimniej lub robaki zawsze cieplejsze. Jeśli średnia wymiana energii z przestrzenią nie jest równa zeru, prowadzi to do magazynowania lub rozładowywania energii z ziemi. Ta zmiana może spowodować zmianę temperatury atmosfery.

Gazów cieplarnianych (GHG)

Gazy cieplarniane to gazowe składniki atmosfery, które przyczyniają się do efektu cieplarnianego.

Głównymi gazami cieplarnianymi są para wodna, dwutlenek węgla (CO2), metan (CH4), podtlenek azotu (lub podtlenek azotu o wzorze N2O) i ozon (O3) .

Przemysłowe gazy cieplarniane obejmują ciężkie halowęglowodory (chlorowane fluorowęglowodory, w tym CFC, cząsteczki HCFC-22, takie jak freon i perfluorometan) oraz heksafluorek siarki (SF6).

Przybliżone składki na głównym gazem cieplarnianym:

• Para wodna (H2O): 60%

• Dwutlenek węgla (CO2) 34%

• Ozon (O3): 2%

• Metan (CH4): 2%

• Tlenek azotu (NOx) 2%

Potencjał globalnego ocieplenia (GWP) gazów cieplarnianych (GHG)

Gazy nie wszystkie mają taką samą zdolność absorpcji promieniowania podczerwonego naziemnej i nie wszystkie mają taką samą żywotność.

W celu porównania ich wpływu na globalne ocieplenie, IPCC (Międzyrządowy Zespół do spraw Zmian Klimatu) oferuje PRG Index (Global Warming Potential).

PRG jest wskaźnikiem pozwalającym ocenić udział w globalnym ociepleniu emisji 1 kg gazów cieplarnianych w porównaniu z emisją 1 kg CO2 w ustalonym okresie, który zwykle wynosi 100 lat , Z definicji PRG na 100 lat emisji CO2 ustala się na 1.

Najczęstsze PRG GHG:

• Dwutlenek węgla (CO2) 1

• pary wodnej (H2O) 8

• Metan (CH4): 23

• Podtlenek azotu (N2O): 296

• Chlorofluorowęglowodory (CFC lub CnFmClp): 4600 14000 się

• Wodorofluorowęglowodory (HFC lub CnHmFp): 12 12000 się

• Perfluorowęglowodory (PFC lub CnF2n 2 +): 5700 11900 się

• sześciofluorek siarki (SF6): 22200

Przykład: PRG 100 roku tlenku azotu, który jest 296 oznacza, że ​​wpływ 1 kg N2O jest równoważny z wpływem 296 kg CO2 po stuleciu.

Równoważnik węgla

Inne urządzenie jest niekiedy stosować: "równoważnik węglowy", który jest otrzymywany poprzez mnożenie GWP przez stosunek masy atomu węgla (C = 12g.mol-1), a cząsteczki dwutlenku węgla (CO2 = 44g.mol-1).

Mamy więc: ekwiwalent węgla = PRG x 12/44

W przypadku paliw kopalnych, które produkują CO2, urządzenie reprezentuje właśnie ich masy węgla. Jest on również stosowany dla każdego innego gazu, nawet te, które nie zawierają węgla.

Oto więc równoważne węgla najczęstszych GC:

• Dwutlenek węgla (CO2) 0,273

• pary wodnej (H2O) 2,2

• Metan (CH4): 6,27

• Podtlenek azotu (N2O): 81

• Chlorofluorowęglowodory (CFC lub CnFmClp): 1256 3818 się

• Wodorofluorowęglowodory (HFC lub CnHmFp): 3,3 3273 się

• Perfluorowęglowodory (PFC lub CnF2n 2 +): 1555 3245 się

• sześciofluorek siarki (SF6): 6055

Przykład: odpowiednik 1 węgla tona CO2 jest 12 / 44 TEC (ton równoważnika węgla) lub 0,273 TEC.

Czytaj więcej: prawdopodobne konsekwencje efektu cieplarnianego