Gas rumah hijau

Gas rumah hijau adalah gas atmosfera yang menyerap dan memancarkan radiasi dalam lingkungan haba inframerah. Proses ini adalah penyebab utama kesan rumah hijau. Antara gas rumah hijau utama yang terdapat dalam atmosfera Bumi adalah wap air, karbon dioksida, metana, nitro oksida dan ozon. Tanpa gas rumah hijau, purata suhu permukaan Bumi barangkalinya boleh mencapai kira-kira −18 °C (−0.40 °F), berbanding dengan purata suhu kini iaitu 15 °C (59 °F). Dalam Sistem Suria, atmosfera Zuhrah, Marikh dan Titan juga mengandungi gas yang menyebabkan kesan rumah hijau.
Kegiatan manusia sejak bermulanya Revolusi Industri (dikira dari tahun 1750) telah meningkatkan kepekatan atmosfera karbon dioksida sebanyak 40% dari 280 ppm di 1750 hingga 406 ppm pada awal tahun 2017. Peningkatan ini telah berlaku meskipun sebahagian besar daripada pelepasan ini diserap oleh "penyimpan" semula jadi yang terlibat dalam kitaran karbon. Pelepasan karbon dioksida (CO2) antropogen (yakni pengeluaran yang dihasilkan oleh kegiatan manusia) datangnya dari pembakaran bahan api fosil terutamanya arang batu, minyak dan gas asli bersama-sama juga dengan penebangan hutan, hakisan tanah dan aktiviti penternakan haiwan.
Perkiraan terperinci menjangkakan seandainya pelepasan gas rumah hijau berterusan pada kadar yang tetap, suhu permukaan Bumi boleh melebihi nilai-nilai tertinggi sebelumnya dalam sejarah perakaman seawal tahun 2047 dengan kesan berpotensi membahayakan ekosistem, biodiversiti dan gaya hidup penduduk di seluruh dunia. Anggaran terbaru mencadangkan bahawa trajektori pelepasan semasa boleh membawa Bumi melepasi ambang pemanasan global sebanyak 2 °C yang ditetapkan Panel Antara Kerajaan tentang Perubahan Cuaca Pertubuhan Bangsa-bangsa Bersatu sebagai had mengelakkan pemanasan global "berbahaya" sebelum tahun 2036.

Gas bukan rumah hijau

Komponen utama atmosfera iaitu nitrogen (
N₂), oksigen (O₂), dan argon (Ar) tidak dikira sebagai gas rumah hijau kerana molekul yang mengandungi dua atom unsur yang sama seperti 
N₂ dan 
O₂ dan molekul ekaatom seperti argon (Ar) tiada perubahan bersih pada pengedaran cas elektrik mereka ketika mereka bergetar, oleh itu molekul-molekul ini hampir langsung tidak terjejas oleh sinar inframerah. Walaupun molekul yang mengandungi dua atom berbeza unsur seperti karbon monoksida (CO) atau hidrogen klorida (HCl) menyerap sinar inframerah, molekul-molekul ini tidak tahan lama di atmosfera kerana sifat tindak balas dan mudah terlarutnya. Oleh itu, molekul sebegini tidak menyumbang kepada kesan rumah hijau dan sering diabaikan dalam perbincangan mengenai gas rumah hijau.

Impak kepada kesan rumah hijau secara keseluruhannya

Sumbangan setiap gas rumah hijau kepada kesan rumah hijau ditentukan oleh ciri-ciri sesuatu gas itu, kuantitinya, serta sebarang kesan tidak langsung yang dibawa olehnya. Sebagai contoh, kesan tidak langsung jisim metana adalah 72 kali lebih kuat daripada karbon dioksida yang sama jisimnya dalam rangka masa 20 tahun tetapi ia hadir dalam ketepuan yang jauh lebih kecil jadi kesan sinaran langsung secara keseluruhannya lebih kecil, salah satu sebabnya kerana jangka hayat atmosferanya yang pendek. Di sisi lainnya pula, metana di samping kesan sinaran langsungnya turut mempunyai kesan radiasi tidak langsung yang besar kerana ia menyumbang kepada pembentukan ozon. Shindell et al. (2005) menghujahkan bahawa sumbangan metana kepada perubahan iklim adalah sekurang-kurangnya dua kali ganda anggaran sebelumnya disebabkan kesan ini.
Ada kemungkinan bahawa pemanasan antropogenik (disebabkan manusia) seperti yang disebabkan oleh gas rumah hijau peringkat tinggi telah dilihat mempengaruhi banyak sistem fizikal dan biologi. Pemanasan pada masa depan dijangka mempunyai pelbagai kesan termasuklah kenaikan permukaan laut, meningkatnya kebarangkalian dan kekuatan beberapa kejadian cuaca besar, kehilangan biodiversiti, serta perubahan pengeluaran pertanian dalam peringkat rantau.

Sejarah penyelidikan

Pada abad ke-19, saintis menemukan dalam uji kaji mereka bahawa 
N₂ dan 
O₂ tidak menyerap sinaran inframerah (pada masa itu digelar "radiasi gelap") berbanding dengan air (dalam bentuk wap atau titisan mikroskopik tergantung di awan), CO₂ dan molekul gas poliatom gas lain yang boleh melakukan sedemikian. Pada awal abad ke-20, para penyelidik mendapati bahawa gas rumah hijau dalam atmosfera menyumbang kepada tingginya suhu keseluruhan Bumi yang lebih tinggi berbanding semasa ketiadaannya. Pada akhir abad ke-20, terdapat persepakatan saintifik bahawa peningkatan kepekatan gas rumah hijau dalam atmosfera menyebabkan kenaikan suhu global tinggi dan perubahan bahagian-bahagian lain di sistem iklim dengan akibatnya kepada alam persekitaran dan kesihatan manusia.