HANGI GAZLAR ATMOSFERIN AŞIRI ISINMASINA NEDEN OLUR? - BILIM - 2025

Atmosferin aşırı ısınmasına neden olan gazlar, kızılötesi radyasyonu emen ve yayan gazlardır. Aynı şekilde, ozon tabakasına zarar veren gazlar, ultraviyole radyasyonun daha fazla nüfuz etmesini kolaylaştırdıkları için aşırı ısınmaya katkıda bulunur.

Küresel ısınma, sera etkisine bağlı olarak karasal biyosferdeki ortalama sıcaklıkta meydana gelen artıştır. Bu etki, karasal ısının (kızılötesi radyasyon) uzaya çıkışını engellemekten oluşan doğal bir olaydır.

Aşırı ısınmaya neden olan gazlar. Kaynak: Gevşek bir kravat

Bu tıkanma, dünya atmosferini doğal olarak oluşturan su buharı ve CO2 gibi bazı gazlar tarafından uygulanır. Bu, doğal olarak meydana gelen ve gezegenin biyolojik olarak uygun bir sıcaklığa sahip olmasını sağlayan bir olgudur.

Gazlar dünyayı nasıl ısıtır?

Dünyayı ısıtan temel enerji kaynağı güneş radyasyonu, özellikle ultraviyole radyasyondur. Stratosferdeki ozon tabakası (O3) tarafından kısmen filtrelenir.

Nüfuz etmeyi başaran ultraviyole radyasyon (kısa dalga) yeryüzünü ısıtır ve ısısı uzaya kızılötesi radyasyon (uzun dalga) olarak yayılır. Bununla birlikte, sera gazlarının yapay emisyonu nedeniyle süreç üzerinde insan etkisi vardır.

Bu gazlar ısıyı emer ve yayar veya ultraviyole radyasyonun girişini düzenleyen ozonu yok eder. Sera etkisine doğal olarak veya insan etkisiyle katkıda bulunan gazlara Sera Gazları (GHG) denir.

Küresel düzeyde, küresel ısınmaya ve ozon tabakasının tahrip olmasına özel önem verilmektedir. Ozon Tabakasını İncelten Maddelere İlişkin Montreal Protokolü, 1989 yılında yürürlüğe giren ve bu gazların kullanımını düzenleyen uluslararası bir antlaşmadır.

Bu protokol, 1 Ocak 2019 tarihli Kigali değişikliğiyle 65 ülke tarafından onaylandı. Kyoto Protokolü, küresel ısınmayla ilgili konuları ele alıyor.

Kyoto Protokolünde, karbon dioksit, metan, azot oksit, hidroflorokarbon, perflorlu hidrokarbon ve sülfür hekzaflorür olan altı sera gazı düşünülmüştür.

Aşırı ısınma üreten bir gazı değerlendirmek için, kullanım ömrü ve küresel ısınma potansiyeli (GWP) dikkate alınır. GWP, bir gaz tarafından hapsedilen ısı miktarını, GWP'si 1'e standardize edilmiş CO2 tarafından tutulan ısı ile karşılaştırır.

Ana gazlar atmosferin aşırı ısınmasına neden olur

Su buharı

Su buharı, Dünya atmosferinin doğal ve hayati bir bileşenidir ve ısıyı absorbe etme kabiliyeti nedeniyle sera etkisinde çok önemli bir rol oynar. Ayrıca sıvı ve katı haldeki su, güneş enerjisini yansıtır ve dünyayı soğutur.

Karbondioksit (CO2)

Karbondioksit, bu fenomendeki artışın% 80'inden fazlasından sorumlu olan ana sera gazıdır. Sanayi ve ulaşım faaliyetleri nedeniyle CO2 seviyeleri endişe verici bir şekilde yükseldi.

Bazı tahminlere göre, Sanayi Devrimi'nden önce, atmosferik CO2 konsantrasyonu yaklaşık 280 ppm'e (milyonda parça) ve 1998'de 365 ppm'e ulaştı. Bu, yılda 1,5 ppm'lik bir artış oranını ve 1750 seviyesinden% 31'lik bir artışı temsil ediyor.

CO2 konsantrasyonu. Kaynak: Hannes Grobe 21:17, 5 Kasım 2006 (UTC)

Mevcut atmosferik CO2'nin izotopik bileşimi belirlenerek, artışın fosil yakıtların yakılması ve ormansızlaşmadan kaynaklandığı gösterilmiştir. CO2, kızılötesi radyasyonu emerek ve yayarak çalışır ve 5 ila 200 yıllık bir kullanım ömrüne sahiptir.

Metan (CH

Metan, ısının emilmesi ve yayılması yoluyla ısınmanın yaklaşık% 17'sine katkıda bulunan ikinci sera gazıdır. Bu gazın çoğu doğal olarak, çoğunlukla bataklıklarda oluşmasına rağmen, önemli bir insan katkısı vardır (yaklaşık% 50).

Metan konsantrasyonu. Kaynak: Metan-global-ortalama-2006.jpg: NOAGerivatif çalışma: Ortisa

Şu anda atmosferde bulunan metanın yaklaşık% 60'ı insan (antropik) faaliyetlerinin ürünüdür. Başlıca insan kaynakları arasında geviş getiren hayvancılık, pirinç yetiştiriciliği, fosil yakıtların kullanılması ve biyokütlenin yakılması yer almaktadır.

Bu gazın Sanayi Çağı öncesindeki tahmini seviyeleri 700 ppb'dir (milyar başına parça) ve 1998'de% 149'luk bir artışla 1.745 ppb'ye ulaştı. Bununla birlikte, metanın alt atmosferde faydalı bir ömrü vardır ve sadece 12 yıla ulaşır.

Azot oksitler (NOx)

NOx, özellikle nitröz oksit, Dünya'ya nüfuz eden ultraviyole radyasyon miktarını artırarak stratosferdeki ozonun yok olmasına katkıda bulunur. Bu gazlar, nitrik asit, adipik asitin endüstriyel üretiminden ve gübre kullanımından kaynaklanmaktadır.

Azot oksit (N2O), Sanayi Çağından önce 270 ppb'lik bir atmosferik konsantrasyona sahipti ve 1998'de 314 ppb'ye ulaştı. Bu, konsantrasyonunda% 16'lık bir artışı temsil ediyor ve 114 yıllık bir kullanım ömrüne sahip, bu da onu çok sorunlu hale getiriyor.

Hidroflorokarbonlar (HFC'ler)

Montreal anlaşmasıyla sınırlandırılan CFC'lerin yerini alan, çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılan gazlardır. Bununla birlikte, HFC'ler ozon tabakasını da etkiler ve atmosferde yüksek bir aktif kalıcılığa sahiptir (260 yıla kadar).

Bu gazlar atmosferde yoktu, insanlar tarafından ortaya çıktılar ve HFC-23 durumunda 14 ppt'lik bir konsantrasyona (trilyon başına parça) ulaşır.

Perflorlu hidrokarbon (PFC)

PFC'ler, alüminyum eritme işlemi için yakma tesislerinde üretilir. HFC'ler gibi, atmosferde yüksek bir kalıcılığa sahiptirler ve stratosferik ozon tabakasının bütünlüğünü etkilerler.

Sülfür hekzaflorür (SF6)

Bu, aşırı ısınma etkisi ozon tabakasının tahrip olmasına neden olan başka bir gazdır. Yüksek gerilim ekipmanlarında ve magnezyum üretiminde kullanılır ve atmosferde yüksek kalıcılığa sahiptir.

Kloroflorokarbonlar (CFC'ler)

CFC, stratosferik ozona zarar veren ve Montreal Protokolü altında düzenlenen güçlü bir sera gazıdır. Bununla birlikte, bazı ülkelerde hala kullanılmaktadır, Çin örneğinde olduğu gibi.

Ozon tabakasının hasar görmesi, ultraviyole radyasyona çarptığında ayrışan klor atomlarından kaynaklanır.

Ana kloroflorokarbonlar CFC-11, CFC-12, CFC-13, CFC-113, CFC-114 ve CFC-115'tir. Bu gazlar atmosferde yoktu, ancak 1998'de CFC-11, 45 yıllık bir faydalı ömürle 268 ppt'ye ulaştı.

Metilkloroform veya trikloroetan (CH3CCL3)

Çözücü olarak ve metallerin temizlenmesinde kullanılan özel bir CFC türüdür. Ayrışırken, klor atomları ozon tabakasının tahrip olmasına katkıda bulunan klorür gazları yayar.

Troposferik ozon (O3)

Troposferik O3, yüzey ile 18 km yükseklik arasında yer seviyesinde oluşan ozondur. Stratosferik ozon, ultraviyole radyasyonun girişini azaltarak küresel aşırı ısınmanın azaltılmasına katkıda bulunsa da, troposferik ozon ısınma oluşturur.

Harbin'de (Çin) Smog. Kaynak: Fredrik Rubensson

Troposferik ozonun etkisinin çelişkili olduğu tartışılmıştır. Bir yandan yeryüzünün yüzeysel ısınmasını sağlarken aynı zamanda diğer sera gazlarını da ortadan kaldırır.

Her durumda O3, çeşitli materyalleri bozmanın yanı sıra akciğerde hasara neden olan zehirli bir gazdır.

Klorodiflorometan (HCFC-22)

Renksiz bir gaz olan ve yakın zamana kadar soğutma ekipmanlarında en çok kullanılan R-22 olarak adlandırılır. Ancak günümüzde ozon tabakası üzerindeki olumsuz etkisi nedeniyle dünyanın büyük bir kısmında yasaklanmıştır.

Karbon klorür veya karbon tetraklorür (CCl4)

Toksisitesinden dolayı artık pek çok yerde yasaklanmış, ancak yaygın olarak soğutucu, söndürücü, yağ çözücü ve böcek ilacı olarak kullanılan bir organoklorindir. Bu bileşik bozunduğunda, ozon tabakasını etkileyen türev maddeler oluşturur.

Tetraflorometan veya perflorometan (CF4)

R-14 olarak bilinen ve soğutucu olarak kullanılan bir gazdır, ancak ultraviyole enerjiyi emme ve yayma kapasitesi yüksektir. Atmosferde 50.000 yıldan fazla bir ömrü ve 6.500 küresel ısınma potansiyeline sahiptir.

Guinness Dünya Rekorları'na göre tetraflorometan, atmosferdeki düşük oranı etkisini sınırlasa da en kalıcı sera gazıdır.

Hekzafloroetan (C2F6)

Soğutucu akışkanlarda ve alüminyum üretiminde kullanılır, çünkü karbon-flor bağlarının yüksek enerjisi sayesinde çok kararlıdır. Bu, ona en az 500 yıllık uzun bir hizmet ömrü sağlar.

Aynı şekilde, kızılötesi radyasyonu absorbe etme potansiyeli yüksektir, bu da onu küresel sıcaklıklar için bir problem haline getirir. Hekzafloroetan, Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli'nin (IPCC) sera gazları listesinde yer almaktadır.

Sülfür hekzaflorür (SF6)

GWP endeksi 176 (CO2'den 20.000 kat daha fazla) olan, havadan beş kat daha ağır, toksik olmayan bir gazdır. Öte yandan 3.200 yıllık kullanım ömrüne sahip olmasına rağmen çok yoğun olduğu için atmosferin üst katmanlarına çıkmamaktadır.

Bibliyografik referanslar

1. Bolin, B. ve Doos, BR Sera etkisi.
2. Caballero, M., Lozano, S. ve Ortega, B. (2007). Sera etkisi, küresel ısınma ve iklim değişikliği: bir yer bilimi perspektifi. Üniversite Dijital Dergisi.
3. Elsom, DM (1992). Atmosfer kirliliği: küresel bir problem.
4. IPCC (2001). Üçüncü Değerlendirme Raporu İklim Değişikliği 2001: Bilimsel Temel.
5. IPCC (2018). 1.5ºC Küresel Isınma.
6. Mitchell, JFB, Johns, TC, Gregory, JM ve Tett, SFB (1995). Artan sera gazı ve sülfat aerosol seviyelerine iklim tepkisi. Doğa.
7. Myhre, G., Highwood, EJ, Shine, KP ve Stordal, F. (1998). İyi karışmış sera gazları nedeniyle yeni radyasyon zorlaması tahminleri. Jeofizik Araştırma Mektupları.
8. Rodhe, H. (1990). Çeşitli Gazların Sera Etkisine Katkısının Karşılaştırılması. Bilim.
9. Schneider, SH (1989). Sera Etkisi: Bilim ve Politika. Bilim.