úvod
V skleníku svieti slnko cez sklo a ohrieva pôdu a rastliny. Teplo však von uniká len pomaly, a tak je vnútri teplejšie ako vonku. Podobne funguje aj atmosféra Zeme: prepúšťa slnečné svetlo, ale časť tepla, ktoré Zem vyžaruje, zadrží.
teória
Prirodzený skleníkový efekt
Slnečné svetlo prejde atmosférou a ohreje povrch Zeme. Teplý povrch vyžaruje teplo ako infračervené žiarenie. Niektoré plyny v atmosfére ho pohltia a časť vyžiaria späť k zemi. Bez tohto skleníkového efektu by bola priemerná teplota na Zemi asi −18 °C a celá planéta by zamrzla. Vďaka nemu je to asi +15 °C. Prirodzený skleníkový efekt je teda pre život nevyhnutný.
teória
Skleníkové plyny
| plyn | odkiaľ sa berie |
|---|---|
| vodná para H₂O | vyparovanie vody, je jej viac v teplejšom vzduchu |
| oxid uhličitý CO₂ | spaľovanie uhlia, ropy a plynu, výroba cementu, výrub lesov |
| metán CH₄ | chov dobytka, ryžové polia, skládky odpadu, únik pri ťažbe plynu |
| oxid dusný N₂O | hnojené polia |
| ozón O₃ | vzniká v smogu |
| freóny | staré chladničky, dnes zakázané |
Dusík, kyslík a argón, ktoré tvoria takmer celý vzduch, skleníkové plyny nie sú.
vyskúšaj si
Skleníkový plyn alebo nie?
Skleníkový plyn pohlcuje infračervené žiarenie, ktoré vyžaruje Zem, a vracia časť tepla späť. Ktoré plyny to robia?
0 / 0teória
Zosilnený skleníkový efekt
Pred priemyselnou revolúciou bolo vo vzduchu asi 280 ppm oxidu uhličitého. Dnes je to viac ako 420 ppm, o polovicu viac, a stále pribúda. Spaľovaním uhlia, ropy a zemného plynu sa do vzduchu vracia uhlík, ktorý bol milióny rokov uložený pod zemou, ako ukazuje lekcia Ropa, zemný plyn a uhlie. Atmosféra preto zadrží viac tepla a Zem sa otepľuje. Je teplejšia o viac ako 1 °C ako pred priemyselnou revolúciou.
Zmena klímy sa prejavuje:
- ustupujúcimi ľadovcami v horách aj v Arktíde a stúpajúcou hladinou morí,
- častejšími vlnami horúčav, suchami a prívalovými dažďami,
- teplejšími zimami s menej snehu v nížinách, ako to vidíme aj na Slovensku,
- zmenami v prírode: rastliny kvitnú skôr a niektoré druhy sa sťahujú vyššie do hôr.
vyskúšaj si
Model skleníka
Zjednodušený model: ukazuje rovnovážne oteplenie, ku ktorému by Zem dospela za desiatky až stovky rokov, ak by sa menil len CO₂ (citlivosť klímy 3 °C na zdvojnásobenie). Zem je dnes teplejšia o viac ako 1 °C a oceány sa ešte stále ohrievajú.
Nastav koncentráciu CO₂, aká bola pred priemyselnou revolúciou.
0 / 0teória
Čo môžeme urobiť
V roku 2015 sa takmer všetky krajiny sveta v Parížskej dohode zaviazali udržať oteplenie výrazne pod 2 °C a usilovať sa o 1,5 °C. Európska únia chce byť do roku 2050 klimaticky neutrálna, teda vypúšťať len toľko skleníkových plynov, koľko sa pohltí.
Prispieť môže každý: chodiť pešo, na bicykli a mestskou dopravou, šetriť elektrinou a teplom, nevyhadzovať jedlo, opravovať a požičiavať veci namiesto kupovania nových. Spoločnosť potrebuje elektrinu bez fosílnych palív, zateplené domy a úspornú dopravu, ako ukazuje lekcia Nerastné suroviny a zdroje energie.
Zapamätaj si: prirodzený skleníkový efekt je dobrý, bez neho by sme zamrzli. Problém je, že spaľovaním fosílnych palív pridávame do vzduchu oxid uhličitý a skleníkový efekt zosilňujeme.
Prečo plyny pohlcujú teplo a koľko CO₂ vypúšťame
Molekula pohltí infračervené žiarenie len vtedy, keď sa pri jej kmitaní mení rozloženie elektrického náboja. Lineárna molekula CO₂ je nepolárna, ale pri ohýbaní sa na chvíľu stane polárnou, a tak infračervené žiarenie pohlcuje. Symetrické molekuly N₂ a O₂ ani samostatné atómy argónu to nedokážu, ako vysvetľuje lekcia Medzimolekulové sily.
Koľko CO₂ vznikne z paliva, sa dá vypočítať z rovnice. Pri spaľovaní benzínu (približne oktánu): 2 C₈H₁₈ + 25 O₂ → 16 CO₂ + 18 H₂O. Z 228 g oktánu vznikne 704 g CO₂, teda z 1 kg benzínu asi 3,1 kg CO₂. Oxid uhličitý je ťažší ako palivo, lebo k uhlíku pribudol kyslík zo vzduchu.
Uhlíková stopa je množstvo skleníkových plynov prepočítané na kilogramy CO₂, ktoré vznikne pri výrobe a používaní výrobku, pri ceste alebo za celý život človeka.
Asi štvrtinu vypusteného CO₂ pohltia oceány. CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ a pH povrchu oceánov klesá. Tomu sa hovorí okysľovanie oceánov a koraly a mušle si potom ťažšie stavajú schránky z uhličitanu vápenatého.
rozšírenie Keelingova krivka
V roku 1958 začal americký vedec Charles David Keeling merať oxid uhličitý na sopke Mauna Loa na Havaji, ďaleko od miest a tovární. Nameral asi 315 ppm. Každý rok potom zistil dve veci: v lete CO₂ trochu ubudne, lebo rastliny na severnej pologuli ho pri fotosyntéze spotrebúvajú, a v zime pribudne. Okrem tohto kolísania však krivka rok čo rok stúpa.
Merania na Mauna Loa pokračujú dodnes a krivka, ktorá nesie Keelingovo meno, je jedným z najznámejších grafov vo vede. Z 315 ppm v roku 1958 sa dostala na viac ako 420 ppm.
teória
Časté chyby
- „Skleníkový efekt je zlý.“ Prirodzený skleníkový efekt je nevyhnutný pre život. Škodí jeho zosilnenie.
- „Ozónová diera spôsobuje otepľovanie.“ Ozónová diera a zmena klímy sú dva rôzne problémy s inými príčinami.
- „Tohtoročná studená zima dokazuje, že sa neotepľuje.“ Počasie je stav ovzdušia v danom dni, klíma je dlhodobý priemer. O klíme rozhodujú trendy za desaťročia.
- „CO₂ je jedovatý plyn.“ Vo vzduchu je CO₂ neškodný, dýchame ho stále. Klímu mení preto, že zadržiava teplo, nie preto, že je jedovatý.
Odkiaľ berieme suroviny a energiu a ktoré zdroje elektriny vypúšťajú najmenej CO₂, ukazuje ďalšia lekcia Nerastné suroviny a zdroje energie.