Земля закипає: які гази і як саме змушують планету рекордно нагріватися

В останні кілька десятиліть учені дедалі частіше твердять про кліматичну кризу, що нависла над планетою та обрушила на Землю неймовірні хвилі спеки та посухи. Відомо, що нинішнє глобальне потепління Землі спричинене діяльністю людини, а саме — парниковими газами, що скупчуються в атмосфері. Але як насправді вони змушують Землю закипати? Вчені дали роз'яснення, пише IFLScience.

Парникові гази спричиняють глобальне потепління — це факт, широко відомий у всьому світі. Але як саме і який ефект вони викликають? Однією з найпростіших аналогій з цього приводу є звичайна теплиця: скло, з якого вона зроблена, пропускає частину енергії сонячного світла, нагріваючи внутрішню частину теплиці, але не випускає його назад.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У Землі фактично є своя версія цієї "теплиці", відома як парниковий ефект. Вона працює схожим, але трохи складнішим способом: коли парникові гази, такі як вуглекислий газ і водяна пара, діють за принципом "скла теплиці".

За словами кліматолога Колумбійської кліматичної школи Джейсона Смердона, близько 48% сонячної енергії, що досягає Землі, поглинається поверхнею нашої планети, а потім повторно випромінюється у вигляді інфрачервоного випромінювання. Люди й все живе на планеті відчувають це інфрачервоне випромінювання як тепло.

Потім хвилі інфрачервоного діапазону потрапляють в атмосферу, проте молекули парникових газів здатні поглинати їх. На думку Смердона, парникові гази в цьому випадку доречно порівняти з іншими молекулами, присутніми в атмосфері. Наприклад, молекули кисню й азоту теж там, але вони складаються лише з двох атомів, обидва з одного й того самого елемента, що робить їх доволі негнучкими — отже, нездатними поглинати безліч різних довжин хвиль.

Водночас парникові гази містять більше одного елемента і понад два атоми — це дає їм свободу формувати набагато більше форм, а отже, поглинати значно більший діапазон довжин хвиль, включно з інфрачервоним.

Поглинання всієї цієї енергії змушує молекули вібрувати, а потім відправляти інфрачервоне випромінювання назад в атмосферу: близько половини з них потрапить у космос, але половина, що залишилася, залишиться на Землі, нагріваючи її.

Дослідники зазначають, що парниковий ефект насправді один із процесів, які допомагають підтримувати на Землі достатньо тепла для життя. Наприклад, якби у Землі був відсутній парниковий ефект, на планеті спостерігалася б температура близько -20°C. Водночас занадто сильний парниковий ефект також небезпечний.

Концентрація парникових газів в атмосфері Землі набагато вища, ніж у природі, що, зі свого боку, посилює парниковий ефект. У результаті клімат планети змінився, встановивши безліч кліматичних рекордів.

Раніше Фокус писав про те, як далеко просунулися крижані щити під час найбільшого льодовикового періоду Землі.