Wat is het broeikaseffect?

Broeikaseffect is essentieel voor het menselijk bestaan. Maar de opwarming van de aarde neemt toe

broeikaseffect

Afbeelding van Luke Pamer in Unsplash

Het broeikaseffect is een belangrijk proces voor het bestaan ​​van leven op aarde zoals wij dat kennen. Zonder dit zou de gemiddelde temperatuur op de planeet rond de min 18 ° C zijn. Ter vergelijking: de gemiddelde temperatuur op aarde dicht bij het oppervlak is 14ºC. Als we vandaag leven, is dat te wijten aan het broeikaseffect, dat de planeet bewoonbaar houdt. Bij het broeikaseffect interageert de zonnestraling die de atmosfeer bereikt met de daar aanwezige gassen. In deze interactie absorberen de zogenaamde broeikasgassen (GHG) zonnestraling en beginnen ze infraroodstraling terug naar het aardoppervlak, of beter: warmte, af te geven. Slechts een deel van die warmte (infraroodstraling) kan de atmosfeer verlaten en terugkeren naar de ruimte - en zo slaagt de aarde erin haar temperatuur te behouden.

Enkele voorbeelden van deze gassen die een wisselwerking hebben met zonnestraling zijn kooldioxide (CO2), methaan (CH4), lachgas (N2O) en de familie van CFK's (CFxCly). Lees er meer over in het artikel: "Wat zijn broeikasgassen".

In de onderstaande video, geproduceerd door een samenwerking tussen de Braziliaanse ruimtevaartorganisatie en het National Institute for Space Research, kun je beter begrijpen hoe het broeikasproces werkt:

De wereldgemiddelde temperatuur blijft nagenoeg ongewijzigd wanneer de balans tussen de hoeveelheid invallende zonne-energie en de energie die wordt gereflecteerd in de vorm van warmte in evenwicht is. Dit evenwicht kan echter op verschillende manieren worden gedestabiliseerd: door de hoeveelheid energie die het aardoppervlak bereikt te veranderen; door de verandering in de baan van de aarde of de zon zelf; door de verandering in de hoeveelheid energie die het aardoppervlak bereikt en weer in de ruimte wordt gereflecteerd, door de aanwezigheid van wolken of deeltjes in de atmosfeer (ook wel aerosolen genoemd, die bijvoorbeeld het gevolg zijn van verbranding); en door de verandering in de hoeveelheid energie van langere golflengten die worden teruggekaatst in de ruimte, als gevolg van veranderingen in de concentratie van broeikasgassen in de atmosfeer.

Broeikasgassen

Broeikasgassen zijn die welke in wisselwerking staan ​​met zonnestraling en bijdragen aan het broeikaseffect. Kooldioxide (CO2), methaangas (CH4), lachgas (N2O), ozon (O3) behoren tot de belangrijkste broeikasgassen. Het Kyoto-protocol omvat echter ook zwavelhexafluoride (SF6) en twee families van gassen die belangrijk zijn voor het broeikaseffect: fluorkoolwaterstoffen (HFC) en perfluorkoolwaterstoffen (PFC).

  • CO2 is het meest voorkomende broeikasgas. Het wordt aanzienlijk uitgestoten door menselijke activiteiten zoals het verbranden van fossiele brandstoffen (olie, kolen en aardgas) en ontbossing. Sinds de industriële revolutie is de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer met 35% toegenomen. En momenteel wordt aangenomen dat het verantwoordelijk is voor 55% van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen.
  • Methaangas is 21 keer sterker broeikasgassen dan CO2. Emissies van menselijke oorsprong van dit gas zijn voornamelijk het gevolg van veehouderijactiviteiten en de afbraak van organisch materiaal van stortplaatsen, stortplaatsen en hydro-elektrische reservoirs.
  • Distikstofoxide is een broeikasgas dat 310 keer krachtiger is dan CO2. De antropische uitstoot van dit gas is het gevolg van de behandeling van dierlijk afval, het gebruik van kunstmest, de verbranding van fossiele brandstoffen en enkele industriële processen.
  • Ozon komt van nature voor in de stratosfeer (atmosferische laag gelegen tussen 11 km en 50 km hoogte), maar kan ontstaan ​​in de troposfeer (atmosferische laag gelegen tussen 10 km en 12 km hoogte) door de reactie tussen vervuilende gassen die door menselijke activiteiten worden uitgestoten. In de stratosfeer vormt ozon een laag die de belangrijke functie heeft om zonnestraling te absorberen, waardoor de meeste ultraviolette straling niet kan binnendringen. Wanneer het echter in grote hoeveelheden in de troposfeer wordt gevormd, is het schadelijk voor organismen.
  • Fluorkoolwaterstoffen (HFK's), gebruikt als vervangers van chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's) in spuitbussen en koelkasten, hebben een hoog aardopwarmingsvermogen (140 tot 11.700 keer krachtiger dan CO2).
  • Zwavelhexafluoride, dat voornamelijk als thermische isolator en warmtegeleider wordt gebruikt, is het broeikasgas met het grootste broeikaseffect (23.900 hoger dan CO2).
  • Het aardopwarmingsvermogen van perfluorkoolwaterstoffen (PFK's), die worden gebruikt als gassen in frisdranken, oplosmiddelen, drijfgassen, schuimen en spuitbussen, is 6500 tot 9200 keer sterker dan dat van CO2.

Opwarming van de aarde

Analyses hebben aangetoond dat de gemiddelde temperatuur van de lucht en de oceanen de afgelopen vijf eeuwen is gestegen, wat een proces van opwarming van de aarde kenmerkt. In de afgelopen 100 jaar is de gemiddelde oppervlaktetemperatuur op aarde met ongeveer 0,74 ºC gestegen. Dit aantal lijkt misschien niet van groot belang, volgens het 5e rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)zijn de negatieve gevolgen van de opwarming van de aarde al aan het optreden, en worden ze versterkt. Gebeurtenissen zoals het uitsterven van dier- en plantensoorten, veranderingen in de frequentie en intensiteit van regenval, zeespiegelstijging en intensivering van meteorologische verschijnselen zoals zware stormen, overstromingen, stormen, hittegolven en langdurige droogtes zijn de belangrijkste schadelijke verschijnselen die als gevolg daarvan worden opgemerkt opwarming van de aarde.

  • Wat zijn klimaatveranderingen in de wereld?
  • Wat is de opwarming van de aarde?

Hoewel sommige wetenschappers en amateurs argumenten hebben die de antropocentrische oorsprong van de opwarming van de aarde in twijfel trekken, wordt in de academische wereld algemeen aanvaard dat dit fenomeen te wijten is aan de intensivering van het broeikaseffect veroorzaakt door menselijke activiteiten.