آثار الغازات الدفيئة على الغلاف الجوي للأرض

تأثير الغازات الدفيئة على الغلاف الجوي

يعكس بعض ضوء الشمس الوارد من الغلاف الجوي وسطح الأرض، ولكن يمتص السطح الساخن معظمه، ثم تنبعث الأشعة تحت الحمراء (IR) من السطح، وتتسرب بعض الأشعة تحت الحمراء إلى الفضاء، لكن بعضها يمتصه غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي (خاصة بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان) ويعاد انبعاثها في جميع الاتجاهات، بعضها في الفضاء والبعض الآخر باتجاه السطح، مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارة السطح وانخفاض الغلاف الجوي. فكيف يتم ترتيب الدول حسب انبعاث الغازات الدفيئة

أصول مصطلح تأثير الاحتباس الحراري غير واضحة، ينسب إلى عالم الرياضيات الفرنسي جوزيف فورييه أنه أول من استخدم مصطلح تأثير الاحتباس الحراري في عام 1824، استنادا إلى طريقة عمل الغلاف الجوي للأرض، وهو يشبه “الصندوق الساخن”، وهو مقياس للحرارة الشمسية (صندوق خشبي معزول بغطاء شفاف)، وقد تم تطويره من قبل الفيزيائي السويسري هوراس بنديكت دي سوسور الذي يمنع الهواء البارد من الاختلاط مع الهواء الساخن، ولكن فورييه لم يستخدم مصطلح تأثير الاحتباس الحراري أو الغازات في الغلاف الجوي التي تحتفظ بدفء الأرض. استحدث الفيزيائي والكيميائي السويدي سفانتي أرينيوس المصطلح في عام 1896 ونشر أول نموذج مناخ معتدل يصف كيفية احتجاز الغازات في الغلاف الجوي للأرض للحرارة. يشير أرينيوس في البداية إلى “نظرية البيت الدافئ” للغلاف الجوي – والتي فيما بعد أطلق عليها تأثير الصوبة الزجاجية – في كتابه “عوالم تحت التصنيع” (1903).

يمنع الغلاف الجوي معظم الضوء المرئي القادم من الشمس من التوغل والوصول إلى سطح الأرض. عندما يسخن سطح الأرض بواسطة ضوء الشمس، يتم إشعاع بعض هذه الطاقة مرة أخرى إلى الفضاء. يتمتع هذا الإشعاع، على عكس الضوء المرئي، بخاصية امتصاصه من قبل غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارته. ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي يؤدي إلى إعادة انبعاث الأشعة تحت الحمراء باتجاه سطح الأرض. على الرغم من اسمها، تختلف آثار الدفيئة عن آثار الاحتباس الحراري في الدفيئة، حيث تنقل الألواح الزجاجية ضوء الشمس المرئي وتحبس الهواء الدافئ، مما يحافظ على الحرارة داخل المبنى

بدون الاحتباس الحراري ، سيكون متوسط ​​درجة حرارة سطح الأرض حوالي -18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت)، يتسبب التركيز العالي للغاية لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة في إحداث تأثير كبير في الاحتباس الحراري مما يؤدي إلى ارتفاع درجات حرارة السطح إلى 450 درجة مئوية (840 درجة فهرنهايت).

على الرغم من أن ظاهرة الاحتباس الحراري هي ظاهرة تحدث بشكل طبيعي ، إلا أنه يمكن تكثيف التأثير من خلال إطلاق غازات الدفيئة في الغلاف الجوي نتيجة للنشاط البشري، منذ بداية الثورة الصناعية و حتى نهاية القرن العشرين ، كانت كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي حوالي 30 في المائة ، و تضاعفت كمية الميثان أكثر من الضعف، توقع بعض العلماء أن الزيادات البشرية المنشأ في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي و غازات الدفيئة الأخرى يمكن أن تؤدي إلى زيادة نسبية 3-4 درجات مئوية (5.4-7.2 درجة فهرنهايت) في متوسط ​​درجة الحرارة العالمية بحلول نهاية القرن الحادي و العشرين، متوسط ​​1986-2005. هذا الاحترار العالمي يمكن أن يغير مناخ الكوكب ، و بالتالي خلق أنماط جديدة و أحداث الجفاف والأمطار الشديدة ، مما قد يعطل إنتاج الغذاء في مناطق معينة.

لماذا تعتبر الغازات الدفيئة مشكلة

تختلف التكاليف والفوائد المتعلقة بالغازات الدفيئة بشكل كبير من منطقة إلى أخرى، ومن الممكن أن يكون من الصعب تقييم التوازن فيما يتعلق بتغير المناخ المعتدل. ومع ذلك، كلما زاد تغير المناخ، زادت الآثار السلبية له، ومن المرجح أن يجعل الاحتباس الحراري الحياة أكثر صعوبة وليس أسهل بالنسبة لمعظم الأشخاص، ويعود السبب الرئيسي في ذلك إلى أننا قمنا ببناء بنية تحتية ضخمة تعتمد على المناخ الذي نعيش فيه حاليا، بالإضافة إلى وجود أمثلة على الغازات الدفيئة

• يستطيع الناس في بعض المناطق المعتدلة الاستفادة من فصول الشتاء المعتدلة والأمطار الغزيرة، ويمكنهم توسيع مناطق إنتاج المحاصيل.
• سيعاني السكان في مناطق أخرى من زيادة موجات الحرارة وتآكل الشواطئ وارتفاع مستوى سطح البحر وزيادة عدم انتظام الهطول المطري وحدوث الجفاف.
• قد لا تتمكن المنتجات المحلية والنباتات والحيوانات الأليفة والحياة البرية (بما في ذلك المأكولات البحرية) التي يستخدمها الأشخاص في منطقة معينة من التكيف مع التغيرات المناخية المحلية أو الإقليمية.
• قد يتسع نطاق الأمراض والآفات الحشرية المحدودة درجة الحرارة إذا كانت الظروف البيئية الأخرى مواتية.

تظهر المشاكل بشكل خاص عندما تتعارض الاتجاهات المجتمعية الحالية مع تأثيرات الاحتباس الحراري المتوقعة

• في الوقت الذي يرتفع فيه منسوب سطح البحر، يستمر النمو السكاني بوتيرة أسرع في المناطق الساحلية التي تتعرض لمخاطر الفيضانات
• في العالم اليوم، لم تعد أماكن الجوع وعدم الأمن الغذائي تتميتزايد المحاصيل أو الغلاف النباتي في الشتاء المعتدل، بل توجد في المناطق التي من المتوقع أن يصبح هطول الأمطار فيها أقل موثوقية وتنخفض فيها محاصيل الزراعة
• تعد البلدان الأكثر تعرضًا للآثارالضارة للاحترار العالمي من بين الدول الأفقر والأقل قدرة على تحمل تكاليف الحلول الطبية والاجتماعية والتكنولوجية اللازمة للتكيف مع تغير المناخ.
• في تقرير موجز عن تأثيرات تغير المناخ، أشارت اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ إلى أن الأدلة المنشورة بشكل عام تشير إلى أن صافي تكاليف الضرر الناجم عن تغير المناخ ستكون كبيرة وستزداد بمرور الوقت

كيف نقلل تأثير الغازات الدفيئة على العالم

• مثل الدفيئة الزجاجية، دفيئة التربة مليئة بالنباتات! يمكن للنباتات أن تساعد في توازن تأثير الغازات الدفيئة على الأرض، حيث تمتص النباتات نسبة الغازات الدفيئة في الجو، من الأشجار العملاقة إلى الطحالب الصغيرة في المحيط، وتطلق ثاني أكسيد الكربون والأكسجين.
• يقوم المحيط بامتصاص ثاني أكسيد الكربون الزائد من الهواء.
• يؤدي زيادة ثاني أكسيد الكربون في المحيطات إلى تغيير الماء وجعله أكثر حموضة، مما يعرف بتحمض المحيطات.
• يمكن أن تكون المياه الحمضية ضارة للعديد من الكائنات الحية في المحيطات، مثل بعض أنواع المحار والشعاب المرجانية.
• يُمكن لارتفاع درجة حرارة المحيطات، الذي ينتج عنه زيادة غازات الدفيئة في الغلاف الجوي، أن يؤثر على هذه الكائنات الحية.
• سبب تبييض المرجان يعود في الغالب إلى درجة حرارة المياه.