Του Σπύρου Σταυρακάκη
Η Γη δέχεται ηλιακή ακτινοβολία, ένα μέρος της οποίας απορροφάται από τη Γη
και την ατμόσφαιρα, ενώ το υπόλοιπο διαφεύγει στο διάστημα. Περίπου το 30% της
εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας ανακλάται, ενώ το 70% της ηλιακής
ακτινοβολίας απορροφάται, από την ατμόσφαιρα, τα νέφη, την επιφάνεια της Γης και
τους ωκεανούς.
Λόγω της θερμοκρασίας της, η Γη εκπέμπει επίσης θερμική ακτινοβολία, την υπέρυθρη ακτινοβολία, και είναι διαφορετικής μορφής από την ηλιακή ακτινοβολία. Η ατμόσφαιρα εμποδίζει την υπέρυθρη ακτινοβολία να δραπετεύσει στο διάστημα και απορροφά το μεγαλύτερο μέρος της (σχήμα 1). Η ίδια η ατμόσφαιρα επανεκπέμπει θερμική ακτινοβολία, μέρος της οποίας απορροφάται από την επιφάνεια της Γης, η οποία θερμαίνεται ακόμη περισσότερο. Η γήινη ατμόσφαιρα συμπεριφέρεται, με τον τρόπο αυτό, ως μία δεύτερη - μαζί με τον Ήλιο - πηγή θερμότητας. Αποτέλεσμα του φαινομένου είναι η αύξηση της μέσης επιφανειακής θερμοκρασίας, γεγονός που καθιστά τη Γη κατοικήσιμη. Χωρίς το φυσικό φαινόμενο του θερμοκηπίου, η θερμοκρασία της γήινης επιφάνειας θα ήταν σε παγκόσμια και ετήσια βάση περίπου -18°C.
Λόγω της θερμοκρασίας της, η Γη εκπέμπει επίσης θερμική ακτινοβολία, την υπέρυθρη ακτινοβολία, και είναι διαφορετικής μορφής από την ηλιακή ακτινοβολία. Η ατμόσφαιρα εμποδίζει την υπέρυθρη ακτινοβολία να δραπετεύσει στο διάστημα και απορροφά το μεγαλύτερο μέρος της (σχήμα 1). Η ίδια η ατμόσφαιρα επανεκπέμπει θερμική ακτινοβολία, μέρος της οποίας απορροφάται από την επιφάνεια της Γης, η οποία θερμαίνεται ακόμη περισσότερο. Η γήινη ατμόσφαιρα συμπεριφέρεται, με τον τρόπο αυτό, ως μία δεύτερη - μαζί με τον Ήλιο - πηγή θερμότητας. Αποτέλεσμα του φαινομένου είναι η αύξηση της μέσης επιφανειακής θερμοκρασίας, γεγονός που καθιστά τη Γη κατοικήσιμη. Χωρίς το φυσικό φαινόμενο του θερμοκηπίου, η θερμοκρασία της γήινης επιφάνειας θα ήταν σε παγκόσμια και ετήσια βάση περίπου -18°C.
Η παγίδευση της υπέρυθρης ακτινοβολίας από την γήινη ατμόσφαιρα, οφείλεται
στα αέρια του θερμοκηπίου, που είναι κυρίως: οι υδρατμοί, το διοξείδιο του
άνθρακα (CO2), το μεθάνιο (CH4), το όζον (O3) και το νιτρώδες οξείδιο (N2O) καθώς και άλλα
τεχνητά αέρια (αέρια που βρίσκονται π.χ. στα αεροζόλ). Δηλαδή, τα αέρια του
θερμοκηπίου επιτρέπουν στην ηλιακή ενέργεια να διέλθει, ενώ απορροφούν και ανακλούν
μέρος της υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπεται από την Γη.
Τα επίπεδα των σημαντικών αερίων θερμοκηπίου, όπως το διοξείδιο του άνθρακα
(CO2), έχουν αυξηθεί κατά 25% από την
βιομηχανική επανάσταση[1]
(18ο - 19ο αιώνα) μέχρι σήμερα και οφείλεται σε ανθρωπογενείς εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα από την καύση ορυκτών καυσίμων, όπως κάρβουνο, πετρέλαιο, κλπ. (σχήμα 2).
 |
| Σχήμα 2: Αύξηση συγκέντωσης διοξ. του άνθρακα στην ατμόσφαιρα τα 1000 τελευταία χρόνια |
Όσο μεγαλύτερες ποσότητες αερίων του θερμοκηπίου υπάρχουν στην ατμόσφαιρα,
τόσο μεγαλύτερα ποσά υπέρυθρης ακτινοβολίας παγιδεύονται από την ατμόσφαιρα και
τόσο περισσότερο θερμαίνεται η Γη.
[1] Η Βιομηχανική Επανάσταση είναι
η μετάβαση σε νέες διαδικασίες παραγωγής, κατά την περίοδο από περίπου 1760 έως
μεταξύ 1820 και 1840 με τη χρήση
άνθρακα για την παραγωγή ενέργειας.
