Šiltnamio efektas

Šiltnamio efektas – procesas, dėl kurio atmosferos sugeriamas infraraudonasis spinduliavimas šildo planetą.
1824 m. efektą atrado prancūzų matematikas ir fizikas Joseph Fourier, vėliau 1896 m. buvo smulkiau ištirtas švedų chemiko Svante Arrhenius. Pavadinimas kilęs nuo sąlyginės analogijos su šilumos sulaikymu šiltnamiuose.

Proceso aprašymas

Žemė gauna energiją iš Saulės spindulių formoje. Energija, kuri nesugeriama Žemės atmosferos ir paviršiaus, grįžta į kosmosą. Tai vyksta dviem būdais – atsispindint Saulės spinduliams ir Žemės paviršiui išspinduliuojant infraraudonąją spinduliuotę (šiluma).
Pirmuoju būdu Žemė atspindi apie 30 % gaunamo Saulės spindulių srauto, likę apie 70 % yra sugeriama, šildo žemę, atmosferą, vandenynus bei yra energijos šaltinis procesams Žemėje (įskaitant gyvybinius).
Žemės paviršiaus sugerta ir nepanaudota šiluma išspinduliuojama atgal į atmosferą. Atmosfera, dėl joje esančių infraraudonąjį spinduliavimą sulaikančių šiltnamio dujų, į kosmosą išskiria tik dalį šios energijos. Likusi dalis grąžinama Žemės paviršiui.

Šiltnamio dujos

Šiltnamio dujomis vadinamos atmosferoje esančios dujos, sugeriančios dalį į atmosferą patekusių infraraudonųjų spindulių. Kai kurios jų įeina į atmosferos sudėtį, kai kurios į ją patenka dėl žmonių veiklos. Prie jų priskiriami vandens garai (didžiausias kiekis), ozonas (O₃), anglies dioksidas (CO₂), metanas (CH₄), diazoto monoksidas (N₂O), halogeniniai anglies junginiai (chlorfluorangliavandeniliai CFC). Šių dujų šaltiniai yra įvairus – nuo natūralių gamtos procesų iki pačių žmonių. Po industrinės revoliucijos žmonija tampa vis labiau atsakinga už anglies dioksido bekylantį lygį atmosferoje. Žmonijai reikia vis daugiau ir daugiau energijos resursų. Nors alternatyvūs resursai vis labiau plinta, kol kas jie sudaro vos kelis procentus pasaulinės energijos resursų. Daugelis aplinkosauginių organizacijų kaltina JAV, kad jos nepasirašė Kioto protokolo. Nors JAV prezidentas B. Obama turi kitokį požiūrį į ekologiją, konkretaus susitarimo dar nepriimta su kitomis valstybėmis. Kinija, kuri vis plečia savo vėjo varomos energijos infrastruktūrą, kol kas nesutinka įsipareigoti mažinti šiltnamio efektą, prašydama ekonominės paramos iš kitų šalių. Lėtai beatsikuriančių, ir ribotų bei neekologiškų energijos resursų, tokių kaip anglys, nafta, didėjantis vartojimas tampa vis daugiau problematišku ne tik dėl poveikio klimatui, bet žmogaus ir kitų gyvūnų sveikatai bei ekosistemoms. Didėjant anglies dioksidui atmosferoje, vyksta įvairūs neigiami procesai: kyla vandenynų rūgštingumas (nuo 1751 m. iki 1994 m. vandenynų pH nukrito nuo 8.179 iki 8.104), neigiamai paveikiamas tampa anglies ciklas.

Šiltnamio efekto reikšmė

Jei Žemė neturėtų atmosferos, jos paviršius vidutiniškai įšiltų tik iki -18 °C temperatūros, tuo tarpu reali vidutinė paviršiaus temperatūra yra apie 15 °C. Todėl natūralus šiltnamio efektas yra svarbus Žemės procesams ir klimatui. Tačiau per paskutinį šimtmetį, paspartėjus industrializacijai, į atmosferą išskiriamas anglies dioksidas, metanas, diazoto monoksidas ir kitos dujos veikia nusistovėjusią pusiausvyrą, tuo sukeldamos visuotinio atšilimo grėsmę.
Šiltnamio efektas pasireiškia ir kituose atmosferas turinčiuose dangaus kūnuose – Marse, Veneroje, Titane.