Efekt cieplarniany

Efekt cieplarniany – zjawisko podwyższenia temperatury planety przez obecne w jej atmosferze gazy cieplarniane (w porównaniu z sytuacją, w której gazów cieplarnianych by nie było). Zmiany powodujące wzrost nasilenia efektu cieplarnianego są główną przyczyną obserwowanego na Ziemi globalnego ocieplenia.
Ciało niebieskie pozbawione atmosfery (np. Księżyc) pochłania i emituje promieniowanie bezpośrednio ze swojej powierzchni. Atmosfera zaburza ten proces wymiany ciepła, głównie poprzez ograniczenie ilości ciepła wypromieniowywanego z powierzchni planety i dolnych warstw jej atmosfery bezpośrednio w przestrzeń kosmiczną. Efekt ten jest wywołany przez gazy cieplarniane a w mniejszym stopniu przez pyły i aerozole zawieszone w atmosferze. W opisie bilansu energetycznego planety oprócz efektu cieplarnianego uwzględnia się też wszystkie inne procesy zachodzące w atmosferze, jak i na powierzchni planety, odpowiedzialne za przepływ energii z gwiazdy macierzystej, a także przenoszące energię z planety w przestrzeń kosmiczną. W Układzie Słonecznym występowanie efektu cieplarnianego stwierdzono na Ziemi, Marsie, Wenus oraz na księżycu Saturna – Tytanie.
Choć efekt cieplarniany może zachodzić na wszystkich planetach posiadających atmosferę, dalsza część artykułu dotyczy tego zjawiska przede wszystkim w odniesieniu do Ziemi.
Możliwość kumulacji ciepła pochodzącego z promieniowania słonecznego na Ziemi jako pierwszy rozpatrywał Jean Baptiste Joseph Fourier w 1824. Później zjawisko badane było również między innymi przez Svante Arrheniusa, autora pierwszych obliczeń dotyczących reakcji klimatu na podwojenie koncentracji dwutlenku węgla (czułości klimatu). Termin „efekt cieplarniany” wywodzi się z podobieństwa do przemian cieplnych zachodzących w szklarni (niekiedy używa się określenia – „efekt szklarniowy”).
Efekt cieplarniany (naturalny), jest zjawiskiem korzystnym dla kształtowania warunków życia na Ziemi. Szacuje się, że podnosi on temperaturę powierzchni o 20 – 34 °C. Średnia temperatura naszej planety wynosi 14 – 15 °C. Gdyby efekt cieplarniany nie występował, przeciętna temperatura Ziemi wynosiłaby ok. –19 °C. W dyskusjach na temat zmiany klimatu na Ziemi można spotkać się z mylnym utożsamianiem pojęcia efektu cieplarnianego z globalnym ociepleniem. W rzeczywistości za obserwowany w ostatnich stuleciach wzrost średniej temperatury powierzchni Ziemi odpowiada spowodowane wzrostem koncentracji gazów cieplarnianych nasilenie efektu cieplarnianego a nie sam fakt jego istnienia.

context: Efekt cieplarniany zmieniając temperaturę planety, jak i atmosfery wpływa na zjawiska zachodzące na planecie, w tym na sam efekt cieplarniany. Takie oddziaływanie procesu na siebie opisywane jest jako sprzężenie zwrotne. Jak spekuluje się, obecne warunki na Wenus są efektem dodatniego sprzężenia zwrotnego dotyczącego efektu cieplarnianego na tej planecie w odległej przeszłości. Wenus ma zbliżone rozmiary do Ziemi (Ryc. 5) i znajduje się bliżej Słońca (około 72% odległości Ziemi), w związku z czym otrzymuje około dwukrotnie więcej promieniowania słonecznego niż Ziemia. Zgodnie z prawem Stefana-Boltzmanna przy identycznej atmosferze jej temperatura powinna wynosić 1,2 (pierwiastek 4. stopnia z 2) temperatury Ziemi w skali Kelvina (73 °C), a jest znacznie wyższa. Odmienność warunków panujących na obu planetach wynika z innego składu ich atmosfer, który z kolei wynika, z początkowo niewielkich różnic, w ich ewolucji. Niedługo po narodzinach Układu Słonecznego atmosfera Wenus i Ziemi miały inny skład niż obecnie. Obie atmosfery zawierały parę wodną. Wenus znajduje się trochę bliżej Słońca, temperatura jej atmosfery była taka, że para wodna mogła wznieść się wysoko, gdzie dociera promieniowanie ultrafioletowe, które rozkładało wodę na wodór i tlen. Wodór jako gaz bardzo lekki uciekał z atmosfery w przestrzeń kosmiczną, zaś tlen reagował z węglem, zwiększając ilość dwutlenku węgla. Wyższa temperatura zmniejszała też ilość ciekłej wody, w związku z czym ilość dwutlenku węgla związanego przez ciekłą wodę zmniejszała się i przechodził on do atmosfery. Procesy wulkaniczne uwalniały wcześniej uwięziony w skałach dwutlenek węgla, co powodowało jego kumulację w atmosferze. Zwiększona ilość dwutlenku węgla podwyższała temperaturę Wenus. Proces ten przebiega w warunkach dodatniego sprzężenia zwrotnego. Im więcej gazów cieplarnianych było w atmosferze, tym szybciej ich przybywało.
qas: question: Jak nazywa się oddziaływanie zjawiska na samego siebie?
answers: text: sprzężenie zwrotne
answer_end: 219
generative_answer: sprzężenie zwrotne
is_impossible: no

question: Czy w procesie efektu cieplarnianego zachodzi sprzężenie zwrotne?
answers: text: Efekt cieplarniany zmieniając temperaturę planety, jak i atmosfery wpływa na zjawiska zachodzące na planecie, w tym na sam efekt cieplarniany
answer_end: 141
generative_answer: tak
is_impossible: no

question: Jaka planeta jest podobnej wielkości do Ziemi? 
answers: text: Wenus
answer_end: 386
generative_answer: Wenus
is_impossible: no

question: Czy atmosfera Wenus ma podobny skład do ziemskiej? 
answers: text: Odmienność warunków panujących na obu planetach wynika z innego składu ich atmosfer
answer_end: 854
generative_answer: nie
is_impossible: no

question: Czy w atmosferze Wenus znajdowała się para wodna?
answers: text: Obie atmosfery zawierały parę wodną
answer_end: 1059
generative_answer: tak
is_impossible: no