Kesan rumah hijau

Kesan rumah hijau atau kesan rumah kaca ialah proses dimana sinaran dari atmosfera planet akan memanaskan permukaan planet tersebut kepada suatu suhu melebihi suhunya tanpa atmosfera.

Gas rumah hijau yang wujud di atmosfera sesebuah planet akan membebaskan tenaga ke semua arah. Sebahagian dari tenaga ini akan terarah kepada permukaan lalu memanaskannya. Aerosol juga mempunyai kesan yang serupa. Intensiti sinaran ke permukaan, iaitu kekuatan kesan rumah hijau bergantung kepada kuantiti gas rumah hijau dan aerosol yang terkandung dalam atmosfera. Suhu akan meningkat sehingga mencapai keseimbangan dengan kadar sinaran ke atmosfera, yang menyejukkan permukaan.

Kesan rumah hijau yang berlaku secara semulajadi di bumi amat penting untuk menyokong kehidupan. Namun, aktiviti manusia terutamanya pembakaran bahan api fosil dan penebangan hutan secara berleluasa telah meningkatkan kesan rumah hijau dan menyebabkan pemanasan global.

Planet zuhrah mengalami kesan rumah hijau tidak terkawal, mengakibatkan atmosferanya mengandungi 96% karbon dioksida dan tekanan atmosferik pada permukaan adalah hampir sama seperti 900m di bawah laut di bumi.

Gas rumah hijau 
Empat daripada gas utama yang menyumbang kepada kesan rumah hijau ialah : 

 Wap air, 36–70%
 Karbon dioksida, 9–26%
 Metana, 4–9%
 Ozon, 3–7%

Nilai-nilai yang diberikan hanyalah julat kerana tidak mungkin untuk meletakkan nilai yang spesifik bagi setiap gas kerana jalur penyerapan dan pembebasan gas-gas tersebut bertindih. Awan juga menyerap dan membebaskan sinaran inframerah yang memberi kesan kepada ciri sinaran atmosfera.

Penerangan 

Bumi menerima tenaga dari Matahari dalam bentuk sinar UV, cahaya tampak, dan sinar inframerah dekat. Sebanyak 26% dari tenaga suria yang mencapai bumi dipantulkan semula ke angkasa oleh atmosfera dan awan, dan 19% diserap oleh atmosfera dan awan. Kebanyakkan yang tinggal diserap pada permukaan bumi. Kerana permukaan bumi lebih sejuk dari matahari, bumi membebaskan tenaga dalam bentuk gelombang tenaga yang lebih panjang dari yang diserapnya (sinar inframerah). Kebanyakkan dari sinar ini diserap oleh atmosfera dan memanaskannya. Atmosfera juga memperoleh haba daripada fluks (sensible heat) dan latent heat dari permukaan bumi. Atmosfera menyinarkan tenaganya keangkasa dan kebumi, dengan bahagian yang disinarkan ke bumi diserap oleh permukaan, lalu menyebabkan suhu ekuilibrium yang lebih tinggi berbanding jika atmosfera tidak menyinarkan tenaga.

Jasad Hitam ideal berada pada jarak sama dari matahari seperti bumi akan mempunyai suhu sekitar . Namun, kerana Bumi memantulkan 30% daripada cahaya matahari yang tiba, suhu efektif planet hipotetikal ini akan berada sekitar . Suhu permukaan planet hipotetikal ini ialah  dibawah suhu permukaan bumi sebenar pada . Kesan rumah hijau ialah peranan gas rumah hijau dan aerosol untuk meningkatkan suhu bumi dengan lebih tinggi daripada suhu hipotetikal tersebut.

Mekanisme 
Tenaga haba yang memasuki Bumi akan bertindak secara beberapa bahagian :

 25% dipantulkan oleh awan atau partikel lain di atmosfera
 25% diserap awan
 45% diserap permukaan bumi
 10% dipantulkan kembali oleh permukaan bumi

Tenaga yang diserap dipantulkan kembali dalam bentuk sinaran inframerah oleh awan dan permukaan bumi. Namun, sebahagian besar sinar yang dipancarkan bumi ditahan awan dan gas CO2 serta gas lain agar dikembalikan ke permukaan bumi. Kesan ini diperlukan dalam situasi normal agar suhu persekitaran antara siang dan malam di bumi tidak terlalu drastik.

Pelepasan gas yang mengakibatkan fenomena sebegini boleh berlaku baik secara semulajadi atau hasil perbuatan manusia: secara semulajadinya, gas rumah hijau dilepaskan hasil letusan gunung berapi yang membebaskan gas-gas jenis sulfur dan karbon. Pembakaran hutan akibat petir juga akan memberi kesan. Secara buatan manusia, kesan rumah hijau kebanyakan berpunca daripada pembebasan bahan pencemar udara, seperti asap daripada kenderaan dan kilang.

Peranan dalam perubahan iklim 
.
Peningkatan kesan rumah hijau disebabkan aktiviti manusia juga dikenali sebagai kesan rumah hijau anthropogenik.  Peningkatan pemaksaan sinaran dari aktiviti manusia telah diperhatikan secara terus disebabkan oleh peningkatan kepekatan karbon dioksida di atmosfera. Mengikut laporan Laporan Penilaian 2014 dari Panel Antara Kerajaan tentang Perubahan Iklim, kepekatan karbon dioksida, metana dan nitrus oksida di atmosfera telah mencapai tahap yang tidak pernah berlaku sebelum ini sejak 800,000 tahun yang lalu. Kesannya, bersama-sama sumber antropogenik yang lain, telah dikesan dan sangat berkemungkinan sebagai punca utama peningkatan suhu yang dicatat sejak pertengahan abad ke-20.

 yang dihasilkan daripada pembakaran bahan api fosil dan juga aktiviti-aktiviti lain seperti penghasilan simen dan penebangan hutan tropika. 

Ukuran kepekatan karbon dioksida dari Balai Cerap Mauna Loa menunjukkan yang kepekatannya telah meningkat dari 313 ppm pada 1960, dan melepasi 400 ppm pada 9 Mei 2013. Kepekatan karbon dioksida yang direkod pada masa ini melepasi rekod geologi maksimum (≈300 ppm) dari data teras ais. Kesan karbon dioksida yang dihasilkan oleh pembakaran terhadap kesan rumah hijau, kes khas kesan rumah hijau telah diterangkan buat pertama sekali pada 1896 oleh Svante Arrhenius, yang juga dipanggil kesan Callendar.

Sejak 800,000 tahun yang lalu, data teras ais menunjukkan bahawa kepekatan karbon dioksida berubah dengan nilai serendah 180 ppm ke paras pra-industri sebanyak 270 ppm. Ahli paleoklimatologi menganggap bahawa variasi dalam kepekatan karbon dioksida sebagai faktor utama yang mempengaruhi variasi iklim dalam skala masa ini.

Akibat

Pada suhu global 
Peningkatan suhu permukaan bumi akan mengakibatkan perubahan iklim yang sangat ekstrem di bumi lalu menjejaskan persekiaran hutan dan ekosistem lainnya sehingga mengurangkan kemampuannya menyerap karbon dioksida di atmosfera. Pemanasan global yang meluas boleh menyebabkan lapisan ais di kedua-dua kutub bumi, terutamanya aisberg,  mengalami pencairan dan menyebabkan peningkatan aras laut. Fenomena pemanasan juga akan mengakibatkan meningkatnya suhu air laut sehingga mampu menenggelamkan pulau kecil di negara kepulauan lalu membawa dampak perubahan yang sangat besar kepada kependudukan manusia

Menurut perhitungan simulasi, kesan rumah kaca telah meningkatkan suhu purata bumi dalam julat 1 hingga 5 °C. Sekiranya kecenderungan peningkatan gas rumah kaca akan kekal seperti sekarang, maka peningkatan pemanasan global antara 1.5-4.5 °C sekitar tahun 2030. Peningkatan kepekatan gas CO2 di atmosfera akan meningkatkan banyak gelombang panas terpantul dari permukaan bumi lalu diserap atmosfera lalu meningkatkan suhu permukaan bumi secara beransur.

Kaedah mengurangkan kesan rumah hijau 
Antara kaedah untuk mengurangkan kesan rumah hijau ini ialah melalui penjimatan tenaga. Jikalau manusia dapat mengurangkan penggunaan kenderaan dengan banyak menggunakan pengangkutan awam, pembebasan gas rumah hijau dapat dikurangkan.

Rujukan 

Atmosfera
Perubahan iklim