Broeikaseffect

Wat is het broeikaseffect?

Hij broeikaseffect Het is een natuurlijk proces waarbij de atmosfeer een deel van de infraroodstraling behoudt die door de aarde wordt uitgezonden en zo verwarmt. Deze infraroodstraling komt van de warme -up die de zonnestraling genereert op het aardoppervlak.

Dit proces treedt op omdat de aarde als een ondoorzichtig lichaam zonnestraling absorbeert en warmte uitzendt. Tegelijkertijd, wanneer er een atmosfeer is, ontsnapt de hitte niet volledig naar de buitenruimte.

Een deel van de hitte wordt geabsorbeerd en wordt in alle richtingen opnieuw uitgerust door de gassen die de atmosfeer vormen. Aldus handhaaft de aarde een bepaalde thermische balans die een gemiddelde temperatuur van 15 ° C vormt die een variabel bereik garandeert waarin het leven kan ontwikkelen.

De term "broeikaseffect" is een vergelijking met kassen voor plantenteelt in klimaten waar de omgevingstemperatuur lager is dan wat nodig is. In deze teelthuizen maakt het plastic of glazen dak de doorgang van zonlicht mogelijk, maar voorkomt warmteuitgang.

Is het broeikaseffect goed of slecht?

Het broeikaseffect is essentieel voor het leven op aarde, omdat het het juiste temperatuurbereik voor zijn bestaan ​​garandeert. De meeste biochemische processen die nodig zijn voor de levensduur vereisen temperaturen tussen -18 ºC tot 50 ºC.

In de geologische eerdere fluctuaties in de gemiddelde landtemperatuur zijn opgetreden, of het nu toeneemt of afneemt. In de afgelopen twee eeuwen wordt een aanhoudende toename van de wereldwijde temperatuur gegeven.

Het verschil is dat momenteel de toename van het toename is en lijkt te worden geassocieerd met menselijke activiteit. Deze activiteiten genereren broeikasgassen die het fenomeen accentueren.

Hoe is het broeikaseffect?

Het proces waarmee het broeikaseffect wordt geproduceerd, heeft de belangrijkste elementen voor de zon, de aarde en de atmosferische gassen. De zon is de energiebron, de aarde de ontvanger van genoemde energie en emitter van warmte en gase.

Zonne energie

Een deel van zonne -energie bereikt het aardoppervlak en verwarmt het, een andere wordt gereflecteerd in de richting van de ruimte. Een ander deel wordt geabsorbeerd door de lagen van de atmosfeer, die overal straling uitzenden en de aarde verwarmen

De zon stoot fundamenteel uit van straling van hoge energie, dat wil zeggen overeenkomend met de zichtbare en ultraviolette golflengte van het elektromagnetische spectrum. De emissietemperatuur van deze energie bereikt 6.000 ºC, maar de meeste verdwijnen op weg naar de aarde.

Van 100 % zonne -energie die de atmosfeer bereikt, wordt ongeveer 30 % weerspiegeld in de ruimte (albedo -effect). 20 % wordt geabsorbeerd door de atmosfeer, voornamelijk door gesuspendeerde deeltjes en de ozonlaag, en de resterende 50 % verwarmt het aardoppervlak. 

De aarde

De aarde weerspiegelt een belangrijk deel van zonnestraling vanwege zijn albedo (heldere of witte toon). Deze albedo wordt fundamenteel gegeven door wolken, water en ijs.

Rekening houdend met de albedo en de afstand van de planeet tot de zon, moet de temperatuur van de aarde -18 ºC zijn (effectieve temperatuur). De effectieve temperatuur verwijst naar wat een lichaam alleen rekening moet houden met albedo en afstand.

De gemiddelde reële temperatuur van de aarde is echter ongeveer 15 ºC met een verschil van 33 ºC met de effectieve temperatuur. In dit duidelijk verschil tussen effectieve en reële temperatuur heeft de atmosfeer een fundamentele rol.

De atmosfeer

De sleutel tot de temperatuur van de aarde is de atmosfeer, als het niet bestond, zou de planeet permanent bevroren zijn. De atmosfeer is transparant voor een groot deel van de korte golfstraling, maar niet voor een groot deel van de lange golfstraling (infrarood).

Door zonnestraling te laten passeren, wordt de aarde verwarmd en straalt het infraroodstraling (warmte) uit, maar de atmosfeer absorbeert een deel van die warmte. Op deze manier verwarmen de lagen van de atmosfeer en de wolken en stoten ze warmte uit in alle richtingen.

Kan u van dienst zijn: duurzaamheidsstrategieën voor het beheer van natuurlijke hulpbronnen

Broeikaseffect

Het verwarmingsproces van de planeet voor atmosferische behoud van infraroodstraling is wat bekend staat als een broeikaseffect.

De naam komt van landbouwkassen, waarbij soorten die een grotere temperatuur vereisen dan die in de productiezone worden geteeld. Hiervoor hebben deze teelthuizen een dak dat de doorgang van zonlicht mogelijk maakt, maar de uitgestoten warmte behoudt.

Op deze manier is het mogelijk om een ​​warm microklimaat te creëren voor die soorten die het in zijn groei vereisen.

Oorzaken van het broeikaseffect

Sommige industrieën genereren de meeste broeikasgassen

Hoewel het broeikaseffect een natuurlijk proces is, wordt het veranderd door de werking van de mens (antropische actie). Daarom is het noodzakelijk om de natuurlijke oorzaken van het fenomeen en antropische veranderingen te onderscheiden.

- Natuurlijke oorzaken

Zonne energie

Korte golf elektromagnetische straling (hoge energie) van de zon is degene die het aardoppervlak verwarmt. Deze verwarming veroorzaakt de emissie van lange golfstraling (infrarood), dat wil zeggen warmte, naar de atmosfeer.

Geothermische energie

Het centrum van de planeet is gloeiend en genereert extra warmte aan die veroorzaakt door zonne -energie. Deze warmte wordt overgedragen door de korst van de aarde, vooral door vulkanen, fumarolen, geisers en andere warmwaterbronnen.

Atmosferische compositie

De eigenschappen van de gassen die de atmosfeer vormen, bepalen dat zonnestraling de aarde bereikt en dat infraroodstraling gedeeltelijk wordt behouden. Sommige gassen zoals waterdamp, CO2 en methaan zijn vooral efficiënt in het behoud van atmosferische warmte.

Natuurlijke wintergasbijdragen

Die gassen die infraroodstraling vasthouden door de verwarming van het aardoppervlak worden broeikasgassen genoemd. Deze gassen komen van nature voor, zoals CO2 die wordt bijgedragen door de adem van levende wezens.

Ook wisselen oceanen grote hoeveelheden CO2 uit met de atmosfeer en ook natuurlijke branden bieden CO2. Oceanen zijn een natuurlijke bron van andere broeikasgassen zoals stikstofoxide (NOx).

Aan de andere kant is de microbiële activiteit in de bodem ook een bron van CO2 en NOX. Bovendien bieden de spijsverteringsprocessen van dieren grote hoeveelheden methaan aan de atmosfeer.

- Oorzaken geproduceerd door de mens (antropisch)

Industriële activiteiten

De industrie zendt in het algemeen de extra warmteatmosfeer uit, evenals verschillende gassen die het broeikaseffect beïnvloeden. Deze gassen kunnen warmte absorberen en uitzenden (bijv. CO2) of de ozonlaag vernietigen (bijv.: NOX, CFC en anderen).

Automotive doorvoer

De grote concentraties voertuigen in steden zijn verantwoordelijk voor de meeste CO2 toegevoegd aan de atmosfeer. Het autoverkeer draagt ​​ongeveer 20 % bij van de totale CO2 die wordt gegenereerd door het verbranden van fossiele brandstoffen.

Elektriciteit en verwarmingsproductie

Koolverbranding, gas- en oliedivaten voor elektriciteitsproductie en verwarming dragen bijna 50 % van CO2 bij.

Productie- en bouwsector

Deze industriële activiteiten dragen bijna 20 % van CO2 bij die wordt geproduceerd door het verbranden van fossiele brandstoffen.

bosbranden

Bosbranden zijn ook afkomstig van menselijke activiteiten en geven jaarlijks miljoenen tonnen broeikasgassen vrij aan de atmosfeer.

Verspilling van verspilling

De accumulatie van afval- en fermentatieprocessen die optreden, evenals het verbranden van dergelijk afval, zijn een bron van broeikasgassen.

landbouw

Landbouwactiviteit biedt jaarlijks meer dan 3 miljoen methaanmetaan tonnen aan de atmosfeer. Onder de gewassen die in dit opzicht het meest bijdragen, is rijst.

Een ander gewas waarvan de behandeling broeikasgassen genereert, is suikerriet, omdat het brandt voordat het wordt geoogst en een grote hoeveelheid CO2 produceert.

Herkauwers vee

Herinners zoals de koe verbruiken het vezelachtige gras door fermentatieprocessen uitgevoerd door bacteriën in zijn spijsverteringssysteem. Deze gisting brengt dagelijks 3 tot 4 liter methaangas vrij voor de atmosfeer voor elk dier.

Kan u dienen: de atmosfeer van de aarde: samenstelling, lagen, functies

Alleen het overwegen van vee wordt geschat als een bijdrage gelijk aan 5 % van de broeikasgassen.

- Kettingreactie

De toename van de wereldwijde temperatuur veroorzaakt door de toename van broeikasgassen, induceert een kettingreactie. Door de temperatuur van de oceanen te verhogen, wordt de afgifte van CO2 verhoogd naar de atmosfeer.

Evenzo geeft het smelten van de polen en de permafrost CO2 af die daar is gehouden. Ook bij een grotere omgevingstemperatuur komt er een grotere optreden van bosbranden en komt er meer CO2 vrij.

Broeikasgassen

CO2 -gassen, water- en methaandamp weerspiegelen zonnestraling

Sommige gassen zoals waterdamp en CO2 werken in het natuurlijke proces van het broeikaseffect. Van zijn kant nemen andere gassen naast CO2 deel aan het antropische proces.

Het Kyoto -protocol overweegt de uitstoot van zes broeikasgassen, waaronder koolstofdioxide (CO2) en methaan (CH4). Ook stikstofoxide (N2O), hydrofluorocarbon (HFC), geperflueerde koolwaterstof (PFC) en zwaveldhexafluoride (SF6).

Waterstoom

Waterdamp is een van de belangrijkste broeikasgassen vanwege het vermogen om warmte te absorberen. Er wordt echter evenwicht gegenereerd omdat water in vloeibare en vaste toestand zonne -energie weerspiegelt en de aarde afkoelt.

Koolstofdioxide (CO2)

Koolstofdioxide is het belangrijkste langetermijngas in de atmosfeer. Dit gas is verantwoordelijk voor 82 % van de toename van het broeikaseffect dat de afgelopen decennia heeft plaatsgevonden.

Methaan (ch4))

Methaan is het tweede belangrijkste broeikasgas, dat ongeveer 17 % van de verwarming bijdraagt. 40 % methaan wordt geproduceerd door natuurlijke bronnen, voornamelijk moerassen, terwijl de resterende 60 % wordt gegenereerd door menselijke activiteiten.

Stikstofoxiden (NOx)

NOx draagt ​​bij aan de vernietiging van stratosferische ozon, waardoor de hoeveelheid ultraviolette straling de aarde doordringt. Deze gassen zijn afkomstig van de industriële productie van salpeterzuur en adipinezuur, evenals het gebruik van meststoffen.

Chlorofluorocarbonados (CFC)

Oude aerosolen hebben CFC vrijgegeven

De CFC is een krachtig broeikasgas dat de stratosferische ozon beschadigt en wordt gereguleerd in het kader van het Montreal -protocol. In sommige landen zoals China wordt het echter nog steeds gebruikt in verschillende industriële processen.

Hydrofluorocarbones (HFC)

Deze gassen worden gebruikt in verschillende industriële toepassingen die CFC vervangen. HFC's beïnvloeden echter ook de ozonlaag en hebben een zeer hoge actieve duurzaamheid in de atmosfeer.

Geperfliceerde koolwaterstof (PFC)

PFC's komen voor in verbrandfaciliteiten voor het aluminium fusieproces. Zoals HFC's hebben een hoge duurzaamheid in de atmosfeer en beïnvloeden de integriteit van de stratosferische ozonlaag.

Zwavel hexafluoruro (SF6)

Dit gas heeft ook een negatief effect op de ozonlaag, evenals een hoge persistentie in de atmosfeer. Het wordt gebruikt in hoogspanningsapparatuur en magnesiumproductie.

Gevolgen van het broeikaseffect door besmetting

Een van de gevolgen van de opwarming van de aarde is de dooi van de Polen

De verontreiniging geproduceerd door de mens biedt extra hoeveelheden broeikasgassen die de natuurlijke dynamische balans verbreken. Hoewel deze hoeveelheden veel lager zijn dan die van nature, zijn ze voldoende om dit evenwicht te doorbreken.

Dit heeft ernstige gevolgen voor planetaire thermische balans en op zijn beurt voor het leven op aarde.

Opwarming van de aarde

Verhoogde concentratie broeikasgassen genereert een gemiddelde wereldwijde temperatuurstijging. In feite wordt geschat dat de gemiddelde globale temperatuur met 1,1 ºC is gestegen sinds het pre -industriële tijdperk.

Smeltend ijs

De temperatuurstijging resulteert in het smelten van polair ijs en gletsjers wereldwijd. Dit impliceert een toename van de zeespiegel en de wijziging van zeebranden.

Kan u van dienst zijn: uitgebreid vee: kenmerken, voor- en nadelen

Klimaatverandering

Hoewel er geen volledige overeenstemming bestaat over het proces van klimaatveranderingsproduct van de opwarming van de aarde, is de realiteit dat het klimaat van de planeet verandert. Dit wordt bewezen bij de wijziging van zeebranden, windpatronen en regenval, naast andere aspecten.

Bevolking onevenwichtigheden

De verandering van habitats als gevolg van de toename van de temperatuur, beïnvloedt de populatie en het biologische gedrag van de soort. In sommige gevallen zijn er soorten die hun populaties vergroten en hun distributiebereik uitbreiden.

Die soorten met een zeer smalle temperatuurbereiken voor groei en reproductie kunnen hun populaties echter breed verminderen.

Verminderde voedselproductie

Veel landbouw- en veeteeltgebieden zijn verminderd de productie omdat soorten worden beïnvloed door temperatuurstijging. Aan de andere kant resulteren ecologische veranderingen in de proliferatie van agrarisch ongedierte.

Volksgezondheid

Door de gemiddelde planetaire temperatuur te verhogen, breiden sommige dierenvectoren van ziekten zijn geografische bereik uit. Er zijn dus gevallen van tropische ziekten voorbij hun natuurlijke bereik.

Aan de andere kant kan de temperatuurstijging de oproep veroorzaken schok thermische of hitteberoerte, die extreme uitdroging impliceert. Deze situatie kan ernstige organische mislukkingen veroorzaken, met name het treffen van kinderen en ouderen.

Preventie

Om de toename van het broeikaseffect te voorkomen, is het noodzakelijk om de productie van broeikasgassen te verminderen. Dit impliceert een reeks acties die de ontwikkeling van burgerbewustzijn, wetgevende maatregelen, technologische veranderingen omvatten.

Bewustzijn

Een burgerschap dat zich bewust is van het probleem van de opwarming van de aarde die wordt gegenereerd door de toename van het broeikaseffect, is fundamenteel. Op deze manier wordt de noodzakelijke sociale druk gegeven zodat regeringen en economische machten de vereiste maatregelen nemen.

Wettelijk kader

De belangrijkste internationale overeenkomst om het probleem van broeikasgassen onder ogen te zien is het Kyoto -protocol. Tot nu toe is dit juridische instrument echter niet effectief geweest om het emissiepercentage van broeikasgassen te verminderen.

Sommige van de belangrijkste geïndustrialiseerde landen en met de hoogste uitgifte tarieven hebben de verlenging van het protocol voor hun tweede periode niet ondertekend. Daarom is een strengder nationaal en internationaal juridisch kader nodig als u een echt effect wilt bereiken.

Technologische veranderingen

Re -engineering van industriële processen is vereist om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Evenzo is het noodzakelijk om het gebruik van hernieuwbare energie te bevorderen en het gebruik van fossiele brandstoffen te verminderen.

Aan de andere kant is het essentieel om in het algemeen de productie van vervuilende afval te verminderen.

Oplossingen

Volgens experts is het niet voldoende om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen, bovendien moeten de huidige concentraties in de atmosfeer ook worden verminderd. Hiervoor zijn verschillende alternatieven voorgesteld die zeer eenvoudige of geavanceerde technologieën kunnen gebruiken.

Koolstofzinkpunten

Hiervoor wordt aanbevolen om de dekking van bossen en jungles te vergroten, en strategieën te implementeren zoals groene daken. De planten zetten atmosferische CO2 in hun plantenstructuren in en haalden het uit de atmosfeer.

Koolstofwinningspompen

Tot nu toe is het extraheren van CO2 uit de atmosfeer duur vanuit het oogpunt van energie en heeft een hoge economische kosten. Er zijn echter verschillende onderzoeken aan de gang om efficiënte manieren te bereiken om de lucht te filteren en CO2 te extraheren.

Een van deze voorstellen bevindt zich al in een pilootplantfase en is ontwikkeld door de universiteiten van Calgary en Carnegie Mellon. Deze plant gebruikt een kaliumhydroxide -oplossing zoals waterige val en bijtende calcium, waardoor de lucht wordt gefilterd.

In dit proces wordt de CO2 in de lucht vastgehouden en calciumcarbonaat gevormd (CACO3). Vervolgens wordt calciumcarbonaat verwarmd en CO2 -losgemaakt, waardoor de resulterende gezuiverde CO2 wordt toegepast voor industrieel gebruik.

Bibliografische referenties

1. Bolin, B. en doos, b.R. Broeikaseffect.
2. Ridder, m., Lozano, s. en Ortega, B. (2007). Broeikaseffect, opwarming van de aarde en klimaatverandering: een perspectief van aardwetenschappen. University Digital Magazine.
3. Carmona, J.C., Bolívar, D.M. En Giraldo, L.NAAR. (2005). Methaangas in de productie van vee en alternatieven om de uitstoot ervan te meten en de impact ervan op milieu- en productieniveau te verminderen. Colombian Journal of Livestock Sciences.
4. Elsom, D.M. (1992). Atmosferische vervuiling: een wereldwijd probleem.
5. Martínez, J. En Fernández,. (2004). Klimaatverandering: een visie uit Mexico.
6. Schneider, s.H. (1989). The Greenhouse Effect: Science and Policy. Wetenschap.