Skleníkový efekt

Energie ze Slunce, která se dostane na Zemi, může mít problém najít cestu zpět do vesmíru. Skleníkový efekt způsobuje, že část této energie uvízne v atmosféře, kde je pohlcena a uvolněna skleníkovými plyny.

Bez skleníkového efektu by teplota na Zemi byla pod bodem mrazu. Je to zčásti přirozený proces. Skleníkový efekt Země však s přibývajícími skleníkovými plyny v atmosféře sílí. Tím se klima naší planety otepluje.

Jak funguje skleníkový efekt?

Sluneční energie pohlcená na zemském povrchu je vyzařována zpět do atmosféry jako teplo. Jak teplo prochází atmosférou a vrací se zpět do vesmíru, skleníkové plyny ho z velké části pohlcují. Proč skleníkové plyny pohlcují teplo? Skleníkové plyny jsou složitější než molekuly jiných plynů v atmosféře a mají strukturu, která dokáže absorbovat teplo. Teplo vyzařují zpět na zemský povrch, do jiné molekuly skleníkového plynu nebo do vesmíru.

Existuje několik různých typů skleníkových plynů. Mezi hlavní patří oxid uhličitý, vodní pára, metan a oxid dusný. Všechny tyto molekuly plynů se skládají ze tří nebo více atomů. Tyto atomy drží pohromadě natolik volně, že při pohlcování tepla vibrují. Nakonec vibrující molekuly uvolní záření, které bude pravděpodobně pohlceno jinou molekulou skleníkového plynu. Tento proces udržuje teplo v blízkosti zemského povrchu. Většinu plynů v atmosféře tvoří dusík a kyslík, které nemohou absorbovat teplo a přispívat ke skleníkovému efektu.

Pár běžných skleníkových plynů

• Oxid uhličitý: Molekuly oxidu uhličitého, složené z jednoho atomu uhlíku a dvou atomů kyslíku, tvoří jen malou část atmosféry, ale mají velký vliv na klima. V polovině 19. století, na začátku průmyslové revoluce, bylo v atmosféře asi 270 objemových částí oxidu uhličitého (ppmv). Toto množství roste, protože spalováním fosilních paliv se oxid uhličitý uvolňuje do atmosféry. Nyní je tam asi 400 objemových částí (ppmv).

• Metan: Silný skleníkový plyn, který je schopen absorbovat mnohem více tepla než oxid uhličitý, se skládá z jednoho atomu uhlíku a čtyř atomů vodíku. V atmosféře se vyskytuje ve velmi malém množství, ale dokáže mít velký vliv na oteplování. Metan se také používá jako palivo. Při jeho spalování se do atmosféry uvolňuje skleníkový plyn oxid uhličitý.

Nahoře: (Vlevo) Zemský povrch ohřátý Sluncem vyzařuje teplo do atmosféry. Část tepla je pohlcena skleníkovými plyny, jako je oxid uhličitý, a následně vyzářena do vesmíru (A). Část tepla se dostává do vesmíru přímo (B). Část tepla je pohlcena skleníkovými plyny a poté vyzářena zpět k zemskému povrchu (C). (Vpravo) S větším množstvím oxidu uhličitého v atmosféře koncem tohoto století bude více tepla zastaveno skleníkovými plyny, což povede k oteplení planety. (Obrázek: Lisa Gardiner/UCAR)

Více skleníkových plynů = teplejší Země

Přestože jen malé množství plynů v zemské atmosféře jsou skleníkové plyny, mají obrovský vliv na klima. Očekává se, že někdy v průběhu tohoto století se množství skleníkového plynu oxidu uhličitého v atmosféře zdvojnásobí. Stoupá i množství dalších skleníkových plynů, jako je metan a oxid dusný. Množství skleníkových plynů se zvyšuje v důsledku spalování fosilních paliv, při kterém se tyto plyny a další látky znečišťující ovzduší uvolňují do atmosféry. Skleníkové plyny se do atmosféry dostávají také z jiných zdrojů. Například hospodářská zvířata uvolňují metan při trávení potravy. Při výrobě cementu z vápence se uvolňuje oxid uhličitý.

Při větším množství skleníkových plynů v ovzduší je pravděpodobnější, že se teplo procházející na cestě z atmosféry zastaví. Přidané skleníkové plyny teplo pohlcují. Toto teplo pak vyzařují. Část tepla zamíří pryč od Země, část je pohlcena jinou molekulou skleníkového plynu a část skončí opět na povrchu planety. S větším množstvím skleníkových plynů se teplo bude držet v okolí a ohřívat planetu.