Az üvegházgázok
Az üvegházgázok
E gyűjtőcím alá elsősorban a szén-dioxid (CO2), valamint a metán (CH4), a dinitrogén-oxid (kéjgáz, N2O), a troposzferikus és sztratoszferikus ózon (O3) és a halogénezett szénhidrogének (CFC) tartoznak. Néhány további gázt, mint a szén-monoxid (CO), a különféle nitrogén-oxidok (NOx), a kén-dioxid (SO2), melyek kis koncentrációjuk s rövid tartózkodási idejükből adódó korlátozott terjedésük miatt a klímaváltozás szempontjából nem lényegesek, figyelmen kívül hagyhatunk, noha lokális környezetkárosító hatásuk nagy. (A potenciális üvegházgázok száma meghaladja a 20-at.)
Az üvegházgázok rövidhullámú (azaz 4 mikrométernél kisebb hullámhosszú) sugárzáselnyelő képessége lényegesen gyengébb a hosszúhullámban fellépő sávokéhoz képest. A természetes koncentrációikhoz viszonyított többlet az alábbi – egyszerűsített – mechanizmus szerint vezet melegedéshez. Az üvegházgázok a felszín és a felhők által kisugárzott energia egy részét elnyelik, s e többletnek csak kisebb részét sugározzák ki a világűr felé. A nagyobb rész visszasugárzódik a felszín irányában. A Föld–légkör rendszer hosszúhullámúenergia-vesztesége így nem egyenlítené ki a rendszer rövidhullámú bevételét. A kiegyenlítés csak magasabb hőmérséklet mellett következhet be.
A sztratoszférába feljutó nyomgázok az üvegházhatás közvetlen erősítése mellett közvetett befolyást is gyakorolnak az éghajlatra az ózonpajzs erősségét módosító kémiai reakciókban való részvétel során. Az ózonkoncentráció csökkenésének elsődleges következménye: az ultraibolya sugárzás növekvő részének átengedése.
1. Szén-dioxid: A koncentráció növekedésének lényéről 1958 óta vannak közvetlen bizonyítékok, de a kontinentális jégzárványok kémiai analízisével már a 2 évszázaddal régebbi koncentrációk is megállapíthatók. Eszerint a szén-dioxid koncentrációjának lassú emelkedése a 19. sz. első felében – tehát még az ipari forradalom előtt – megindult, s mértéke jelenleg 1,5 ppm (milliomodrész/év). A CO2-kibocsátás növekedésétől függően annak 30–60%-a marad a levegőben, míg a többi elnyelődik, főleg az óceán mélyebb rétegeiben, ill. végül a tengerfenék mészkő képződményeiben.
2. Metán: Koncentrációja a jégzárványok elemzése alapján az elmúlt 200–300 év során megkétszereződött. Jelenlegi koncentrációja 1,7 ppm. Évi növekedési üteme 1,1%. A koncentrációnövekedés a földi népesség számával közel párhuzamosan alakult. Ennek az lehet a magyarázata, hogy a CH4 anaerob (oxigéntől elzárt) képződési módjai (kérődzők, elárasztott rizsföldek, mocsarak és lecsapolásuk, biomassza-égetés, földgáz- és szénbányászat) közül több is szorosan kapcsolódik a népesség élelmezéséhez és energiaigényéhez.
3. Dinitrogén-oxid: Koncentrációja évente 0,2–0,3%-kal nő, értéke jelenleg 0,30 ppm. A N2O fő forrása a műtrágyázás, ill. a biomassza- és a szénégetés, nyelője a sztratoszferikus fotolízis, melynek során ózonroncsolással NO keletkezik. A N2O légköri tartózkodási ideje igen hosszú, kb. 170 év.
4. Halogénezett szénhidrogének: Kizárólag antropogén eredetűek, koncentrációjuk folyamatosan növekszik. Az eddig kibocsátott CFC-k alig 10%-a bomlott el eddig a sztratoszférában. E bomlás az ózonréteg ritkulása irányába hat.
5. Ózon: Több mint 9/10-ed része a sztratoszférában található, s koncentrációját a N2O s a halogénezett szénhidrogének veszélyeztetik.
A nem túl jelentős összmennyiségű és rövid (néhány hetes) tartózkodási idejű troposzferikus ózon koncentrációját elsősorban más – nem üvegházgáz – anyagok (NOx, SO2 stb.) kibocsátása emeli. Az elmúlt 2-3 évtizedben a troposzferikus ózon növekedése kb. 10% volt.
