Kuva 1. Hiilidioksidi kykenee vuorovaikutukseen infrapunasäteilyn kanssa, mikä johtaa ilmakehään saapuvan ja sieltä poistuvan säteilyn epätasapainoon. ei ole suurin kasvihuonekaasu, mutta suurin syy maapallon lämpötilan nousuun tulee ihmisen noususta.

Kasvihuonekaasuilla tarkoitetaan kaasuja, jotka vangitsevat infrapunasäteilyä ilmakehässä ollessaan. Ihmisen toiminnasta, kuten fossiilisten polttoaineiden polttamisesta, aiheutuvien kasvihuonekaasujen ja muiden kasvihuonekaasujen määrän kasvu edistää maailmanlaajuista ilmastonmuutosta. Kasvihuonekaasut päästävät näkyvän valon läpi, mutta absorboivat ja lähettävät uudelleen säteilyä infrapuna-alueella. Tämä näkyy kuvassa 1. Myös muilla planeetoilla on kasvihuonekaasuja.

kasvihuonekaasujen likimääräinen vaikutus:

• 36-72% vesihöyryä
• 9-26% hiilidioksidia
• 7-16% muita jäämäkaasuja.

on tärkeää huomata, että vesihöyry on suurin kasvihuoneilmiön aiheuttaja, mutta se on se, joka lisääntyy.

Global Warming Potential

main page

the global warming potential(GWP) of a gas is the relative capability of a gas to ANZ heat in the atmosphere. Tämä mittaus tehdään vertaamalla yhtä suurta hiilidioksidimassaa. Monet aineille asetetut rajoitukset ja määräykset johtuvat korkeista GWP-arvoista, sillä Kioton pöytäkirjassa

vesihöyry

Pääsivu

vesihöyry on pelkästään vettä (H2o) kaasumaisessa muodossaan. Sitä on ilmakehässä runsaasti, ja se on kasvihuonekaasuista yleisin. Vesihöyry on voimakkain kasvihuonekaasuista johtuen sen kemiallisen rakenteen hydroksyylisidoksista. Vesihöyryä esiintyy ilmakehässä kosteuden ja pilvien muodossa, ja se on osa veden kiertokulkua sadetta synnyttävänä sakastana. Vesihöyryn GWP-arvoa ei ole vielä laskettu.

veden mielenkiintoisin ominaisuus kasvihuonekaasuna on se, että se toimii ilmaston lämpenemisen positiivisena palautemekanismina. Mitä lämpimämpi maailma on, sitä enemmän ilmassa on vesihöyryä, joka aiheuttaa enemmän lämpenemistä. Johtopäätös, että vesihöyry itsessään ei aja ilmastonmuutosta, kuitenkin vahvistaa vaikutuksia, koska enemmän CO2 tarkoittaa enemmän vesihöyryä on ilmakehässä.

hiilidioksidi

Pääsivu

hiilidioksidi (CO2) on luonnossa esiintyvä kaasu, joka on tärkeä hiilen kiertokululle elämän kannalta ja monien energiantuotantomuotojen sivutuote. Hiilidioksidia säätelee ensisijaisesti kasvien yhteyttämisen aiheuttama kulutus energian tuottamiseksi ja eläinten hengitys energian kuluttamiseksi. Toinen merkittävä hiilidioksidin osuus ilmakehään on palamisen sivutuotteena. Metsäpalot ja energiantuotanto tuottavat molemmat huomattavan määrän hiilidioksidia orgaanisen materiaalin kulutuksessa. Hiilidioksidin GWP-arvo on 1, koska se on ilmaston lämpenemisen potentiaalin viitearvo.

metaani

Pääsivu

metaani (CH4) on luonnossa esiintyvä kaasu, joka muodostaa 90% maakaasusta. Vaikka metaanin GWP-pitoisuus ilmakehässä ei ole yhtä suuri kuin hiilidioksidin, se on 29 kertaa suurempi, eli se on edelleen erittäin voimakas kasvihuonekaasu. Metaanipitoisuus on noussut viime vuosina merkittävästi-2,5 kertaa enemmän kuin esiteollisena aikana. Metaania säätelevät ilmakehän luonnolliset prosessit, joihin kuuluvat vesihöyry ja happi, vaikka ihmisen vaikutus voikin järkyttää tätä säätelyä.

noin 3.5 miljardia vuotta sitten, ennen kasvien yhteyttämistä, metaanin pitoisuudet olivat 1000 kertaa suuremmat kuin nykyään. Fotosynteesin aiheuttama hapenkulutuksen käyttöönotto hiilen kiertokulussa johti metaanin merkittävään vähenemiseen, jota tuolloin tuottivat eräät ensimmäiset bakteerit vedyn ja hiilidioksidin kulutuksen kautta. Metaania syntyy luonnostaan syvällä maassa, kun orgaanista kasvi-ja eläinainesta puristetaan korkeissa lämpötiloissa tuhansien vuosien aikana, minkä vuoksi sitä pidetään fossiilisena polttoaineena.

ilokaasu

Pääsivu

ilokaasu (N2O), joka tunnetaan yleisesti naurukaasuna, koska sitä käytetään leikkauksessa nukutusaineena, on luonnossa esiintyvä kaasu, jota käytetään usein raketeissa ja kilpa-autoissa parantamaan sähköntuotantoa hapettimena. Typpioksiduulin GWP on huomattavasti pienempi kuin hiilidioksidin ja metaanin, mutta sen pitoisuus on 298 kertaa suurempi kuin hiilidioksidin. Vaikka dityppioksidi on merkittävä kasvihuoneilmiön aiheuttaja, se on myös stratosfäärin otsonin ensisijainen säätelijä. Typpioksidi reagoi hapen kanssa muodostaen typpioksidia, joka puolestaan reagoi otsonin kanssa ylläpitäen pitoisuustasapainoa. Ilokaasua käytetään yleisesti myös aerosolin ponneaineena kanistereissa, jotka on täytetty kermavaahdon kaltaisilla aineilla, ja inerttinä kaasuna täytettäessä perunalastuja ja muita välipaloja suojaamaan niitä kuljetuksessa puristukselta. Typpioksiduulia syntyy luonnossa maaperässä erilaisilla orgaanisen kemian reaktioilla.

otsoni

Pääsivu

otsoni (O3) on yläilmakehässä esiintyvä hapen allotrooppi (vaihtoehtoinen muoto), joka on huomattavasti epävakaampi kuin merenpinnan tasolla yleisesti esiintyvä diatominen happi. Otsonia esiintyy pääasiassa yläilmakehässä, koska se syntyy pääasiassa auringon ultraviolettisäteilyn absorptiosta ja hajoaa alailmakehässä epävakauden vuoksi, tämä UV-säteilyn absorptio on itsessään arvokas, koska se suojaa pintaa haitallisilta säteiltä. Toinen yleinen otsonin lähde on salaman aiheuttama sähköpurkaus ilmakehässä. Vaikka otsonin GWP-arvo on välillä 918-1022 – yksi korkeimmista tilastoiduista arvoista – se on lyhytikäinen kemiallinen laji epävakauden vuoksi ja siksi 20 vuoden aikajänteellä tarkasteltuna GWP-arvo on vain 62-69. Maanpinnan tasolla mitattavat otsonipitoisuudet ovat nykyään huomattavasti korkeampia kuin esiteollisina aikoina, jopa alueilla, jotka ovat kokonaan pois teollisesta toiminnasta. Pitkäaikainen altistuminen alailmakehän otsonille on osoittautunut vaaralliseksi ja keuhkojen toimintaa haittaavaksi, ja se on yhdistetty erilaisten hengityselinsairauksien ja sydänkohtauksen aiheuttamaan esikypsään kuolemaan.

CFC-yhdisteet

Pääsivu

Kloorifluorihiilivety (CFC) on hiiltä, fluoria ja klooria sisältävä orgaaninen yhdiste, jota valmistetaan fossiilisten polttoaineiden kuten metaanin haihtuvana johdannaisena. CFC-yhdisteitä on käytetty tuotannossa kylmäaineina, ponneaineina ja liuottimina, joskin CFC-yhdisteiden valmistus on viime vuosina lopetettu vaiheittain Montrealin pöytäkirjan vuoksi. CFC: n tuotanto on lopetettu ja korvattu hiilivedyillä ja hiilidioksidilla, koska se edistää otsonin ohentumista ja vaikuttaa kasvihuonekaasuna.

Video

alla olevalla videolla professori David Archerin Luento Chicagon yliopiston geofysikaalisten tieteiden laitokselta puhumassa hurrikaaneista ja siitä, miten ilmastonmuutos vaikuttaa hurrikaaneihin:

lisätietoa

lisätietoja oheisilta sivuilta:

• otsoni
• typenoksidi
• hiilidioksidi
• vesihöyry
• tai Tutki satunnaista sivua!