Peruskäsitteitä - "Kasvihuoneilmiö"

Kasvihuoneilmiö – kaiken pahan alku?


■ KASVIHUONEILMIÖ-NIMELLÄ tunnetun efektin löysi ensimmäisenä ranskalainen fyysikko ja matemaatikko Joseph Fourier
vuonna 1824. Hiilidioksidikaasusta ilmiön vahvistajana spekuloi esseessään kuuluisa ruotsalainen kemisti Svante Arrhenius
vuonna 1896.
Maapallo saa koko ajan Auringosta mahtavan, ilmakehän yläpuolella keskimäärin 1 367 watin energian neliömetriä kohden.
Koko maapallon saama energiamäärä 1,28 x 10 potenssiin 14 wattia ylittää huimasti kaiken ihmisen aikaansaaman tai
käyttämän energian määrän. Jos kaikki tämä energia heijastuisi tai säteilisi lämpönä takaisin avaruuteen,maapallon keskilämpötila
olisi 18 astetta pakkasen puolella ja elämä täällä mahdotonta.
Sellaisenaan kasvihuoneilmiö on siis erinomaisen hyödyllinen. Toisaalta, jos kaikki tämä säteily pidättyisi, Maan keskilämpötila
olisi 72 celsiusastetta, jolloin vain tietyt termofiilit bakteerit edes teoriassa saattaisivat kansoittaa Maan.Onneksemme
säteilyn heijastuminen, ilmakehästä karkaava lämpösäteily ja konvektiovirtaukset tekevät meille sopivan, noin 15
asteen keskilämpötilan.
Ilmakehä ja erityisesti vesihöyry kuitenkin pidättävät tästä säteilystä huomattavan osan, joskin pilvet myös heijastavat
osan Auringon säteilystä takaisin avaruuteen, keskimäärin parisenkymmentä prosenttia.
Auringosta tulevan sähkömagneettisen säteilyn valtaosan aallonpituus on 500 nanometrin tuntumassa, ja se läpäisee
hyvin ilmakehän.Huomattavasti pidempiaaltoinen,noin 10 mikronin maanpinnasta takaisin säteilevä infrapuna eli lämpösäteily
puolestaan pidättyy pääosin vesihöyryn ja hiilidioksidin ansiosta.
Hiilidioksidi on vesihöyryn jälkeen tärkein lämpösäteilyä pidättävä ja siten kasvihuoneilmiötä vahvistava kaasu. Hiilidioksidi
on luonnossa jatkuvassa kierrossa kasveissa, merissä ja maaperässä.
Esiteollisen ajan noin 280 miljoonasosasta sen pitoisuus on noussut vuoden 2000 368 miljoonasosaan ja sen ennustetaan
nousevan vuoteen 2100 mennessä 540–970 miljoonasosaan.Vastaava lämpötilan nousu tulisi IPCC:n raportin mukaan
olemaan vuosina 1990–2100 1,4–5,8 astetta.
Kasvihuonekaasuiksi luetaan Kioton sopimuksessa vesihöyryn ja hiilidioksidin lisäksi metaani, dityppioksidi ja otsoni, sekä
synteettisesti valmistetut, pääasiassa kylmänesteinä käytetyt kloorifluorihiilivedyt eli freonit. Nämä, samoin kuin halogeenit
(kloori ja fluori) ja muun muassa merkkiainekaasuna rakennusten ilmanvirtausten seurannassa käytetty rikkiheksafluoridi
pidättävät lämpösäteilyä erityisen voimakkaasti 8–15 mikronin aallonpituusalueella, joka ennen teollista aikaa oli
säteilyn ”ikkuna” ilmakehässä.
Ne myös hajottavat UV-säteilyltä suojaavaa otsonikerrosta, eikä niille ole olemassa mitään luonnollista ”nielua” kuten
vaikkapa hiilidioksidille, joten ne voivat säilyä ilmakehässä jopa 50 000 vuotta.
Kasvihuoneilmiön ääriesimerkkiä aurinkokunnassamme edustaa Venus, jossa ei ole vesihöyryä tasapainottamassa suurta
hiilidioksidipitoisuutta. Sen takia ja Auringon läheisyyden vuoksi Venuksen lämpötila on lähellä 500 celsiusastetta.Marsin
hyvin ohut ja vesihöyrytön kaasukehä puolestaan aiheuttaa sen, että lämpötila vain Marsin päiväntasaajalla saattaa hetkittäin
nousta nollan yläpuolelle.