nmant

Η Βιολογία στην Τάξη

Το φαινόμενο του θερμοκηπίου

Το φαινόμενο του θερμοκηπίου ανακαλύφθηκε πρώτη φορά από τον Γάλλο μαθηματικό, αστρονόμο και φυσικό Ζοζέφ Φουριέ, το 1838.

Καλείται εκείνο το φυσικό φαινόμενο κατά το οποίο η ατμόσφαιρα απορροφά ένα μέρος της ηλιακής ενέργειας (ακτίνες του ήλιου), το οποίο έχει ανακλαστεί από την επιφάνεια της Γης (δευτερεύουσα – γήινη ακτινοβολία). Κατά βάση η λειτουργία του φαινομένου, μόνο θετικές επιδράσεις έπρεπε να είχε, αφού κάνει τη Γη να εκπέμπει (όπως και ο ήλιος) αλλά κυρίως να εγκλωβίζει θερμότητα στην ατμόσφαιρα, αυξάνοντας τη μέση θερμοκρασία σε επίπεδα που επιτρέπουν τη ζωή στον πλανήτη.

Το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας που εκπέμπει ο ήλιος και διασχίζει την ατμόσφαιρα χωρίς να απορροφηθεί καλύπτει την ορατή ζώνη του φάσματος. Ένα τμήμα της εισαγόμενης ηλιακής ενέργειας ανακλάται στο διάστημα ενώ ένα τμήμα της υπεριώδους ακτινοβολίας απορροφάται στη στρατόσφαιρα. Το υπόλοιπο φθάνει στη Γη με τη μορφή κυρίως του ορατού φωτός και θερμαίνει την επιφάνεια του εδάφους και της θάλασσας. Εφόσον η Γη θερμαίνεται εκπέμπει με τη σειρά της ενέργεια προς το διάστημα με τη μορφή όμως υπέρυθρης ακτινοβολίας. (Το μήκος κύματος της ακτινοβολίας που εκπέμπει ένα σώμα εξαρτάται από τη θερμοκρασία του. Η επιφάνεια του ήλιου που είναι πολύ θερμή εκπέμπει σε μικρά μήκη κύματος κυρίως στην ορατή και υπεριώδη ζώνη του φάσματος. Η επιφάνεια της Γης, που είναι πάρα πολύ ψυχρότερη, εκπέμπει σε μεγάλα μήκη κύματος, στην υπέρυθρη ζώνη).

Στη φυσιολογική σύσταση της ατμόσφαιρας υπάρχουν, σε πολύ μικρές ποσότητες, αέρια όπως το διοξείδιο του άνθρακα, το μεθάνιο, οι υδρατμοί και σε ίχνη οξείδια του αζώτου, τα οποία είναι διαφανή στο ορατό φως γι’ αυτό και δεν εμποδίζουν την ακτινοβολία του ήλιου να διασχίσει την ατμόσφαιρα. Όμως δεν είναι διαφανή στην υπέρυθρη ακτινοβολία και απορροφούν το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας που εκπέμπεται από τη Γη προτού αυτή διαφύγει στο διάστημα. Τα αέρια αυτά με τη σειρά τους επιστρέφουν την ακτινοβολία που δέχθηκαν προς το περιβάλλον, συντελώντας έτσι στην άνοδο της θερμοκρασίας του συστήματος Γη – ατμόσφαιρα. Με τη διαδικασία αυτή η μέση θερμοκρασία της γήινης επιφάνειας είναι περίπου 15οC. Τα θερμοσκοπικά αυτά αέρια ονομάζονται αέρια του θερμοκηπίου. Έχει υπολογιστεί ότι αν δεν υπήρχαν στην ατμόσφαιρα τα αέρια του θερμοκηπίου τα οποία παγιδεύουν τελικά τη θερμότητα κοντά στην επιφάνεια της Γης, η μέση θερμοκρασία της γήινης επιφάνειας θα ήταν περίπου -18oC.

Στην παρακάτω εικόνα γίνεται ενδεικτικό το φαινόμενο:φθ

Η αύξηση της ποσότητας ωστόσο των αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα, τα οποία είναι γνωστά για την μεγάλη απορροφητικότητα τους στις μεγάλου μήκους κύματος ακτινοβολίες, προκαλεί την αλλαγή του θετικού χαρακτήρα του φαινομένου σε αρνητικό. Πως εξηγείται αυτό; Τα αέρια του θερμοκηπίου απορροφούν τις μεγάλου μήκους κύματος θερμικές ακτίνες με αποτέλεσμα όλο και περισσότερη θερμότητα να συγκεντρώνεται στην ατμόσφαιρα και κατ’ αυτό το τρόπο να αυξάνεται σε ρυθμούς μη φυσιολογικούς η μέση θερμοκρασία της Γης – η Γη υπερθερμαίνεται.

Στο παρακάτω βίντεο γίνονται ενδεικτικές οι διαδικασίες που περιγράφουμε:

Πώς ο άνθρωπος συμβάλλει στην αύξηση της έντασης της υπερθέρμανσης του πλανήτη;

Η αποψίλωση των δασών

Μια από τις ανθρωπογενείς αιτίες που εντείνουν το φαινομένου είναι η αποψίλωση των δασών, η οποία πετυχαίνεται με δύο τρόπους. Είτε με την καταστροφή τους από πυρκαγιές και άλλα περιβαλλοντικά φαινόμενα (πλημμύρες, τυφώνες κ.α) είτε με την υλοτόμηση τους, αποσκοπώντας στην άντληση πρώτων υλών για την εξυπηρέτηση των αναγκών της παραγωγής.

pyrkagia

Η αποψίλωση των δασών αυξάνει την ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Επίσης, λόγω της εξαφάνισης των δέντρων, η φωτοσύνθεση δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί. Το φαινόμενο της αποψίλωσης είναι πολύ έντονο στις μέρες μας και αυτό οφείλεται κυρίως στο βάρος των αναγκών μας. Τα επίπεδα της αποψίλωσης των δασών έχουν αυξηθεί κατά περίπου 9% τα τελευταία χρόνια. Ακόμα, η καύση του ξύλου προκαλεί και την αποσύνθεση του, συνεπώς απελευθερώνεται περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.

Η καύση γαιανθράκων

Τα αέρια του θερμοκηπίου μπορούν επίσης να απελευθερωθούν στην ατμόσφαιρα από την καύση ορυκτών καυσίμων, όπως είναι οι γαιάνθρακες (κάρβουνο,λιγνίτηςπετρέλαιοφυσικό αέριο). Τα υλικά αυτά χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο στις βιομηχανίες ανεξέλεγκτα. Τα περισσότερα εργοστάσια παράγουν πολλούς αέριους ρύπους οι οποίοι παραμένουν για πολύ μεγάλα χρονικά διαστήματα στην ατμόσφαιρα. Τα αέρια αυτά συμβάλλουν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου και ως εκ τούτου στην υπερθέρμανση του πλανήτη. Οι αέριοι αυτοί ρύποι δεν είναι από τη φύση τους διαθέσιμοι στην ατμόσφαιρα. Ως εκ τούτου οι βιομηχανίες και κυρίως αυτές της παραγωγής ηλεκτρισμού αποτελούν ίσως τη σημαντικότερη αιτία του φαινομένου του θερμοκηπίου.

βιομηχανιαΑν σε όλα αυτά κάποιος συνυπολογίσει τα καυσαέρια των αυτοκινήτων, τα οποία επίσης καταναλώνουν γαιάνθρακες για να μπορέσουν να κινηθούν (αμόλυβδη βενζίνη, πετρέλαιο κ.α), τότε θα καταλάβει πως την ευθύνη για αυτή την κατάσταση την φέρουμε κατ’ αποκλειστικότητα οι άνθρωποι.

αυτοκινητα

 

 

 

Ηλεκτρικές Συσκευές και συσκευές θέρμανσης

Μια τελευταία αλλά εξίσου σημαντική πηγή εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου είναι οι ηλεκτρικές συσκευές και οι συσκευές θέρμανσης. Όλες αυτές οι συσκευές εκπέμπουν αέριους ρύπους. Οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές, οι κουζίνες, τα κλιματιστικά ακόμα και το ψυγείο του σπιτιού μας είτε εκπέμπουν τέτοιου είδους αέρια (τα κλιματιστικά και το ψυγείο), είτε καταναλώνουν μεγάλη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας, της οποίας η παραγωγή είναι ρυπογόνος (οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές και οι κουζίνες). Τα αέρια που εκπέμπουν οι συγκεκριμένες συσκευές είναι γνωστά ως χλωροφθοράνθρακες (CFCs) και χρησιμοποιούνται στα ψυγεία, δοχεία αεροζόλ, στη συσκευασία προϊόντων ,στους χημικούς πυροσβεστήρες, στα κλιματιστικά παλαιάς τεχνολογίας και στα καθαριστικά που χρησιμοποιούνται από την ηλεκτρονική βιομηχανία. Ορισμένες διαδικασίες των βιομηχανιών παραγωγής τσιμέντου μπορούν επίσης να λειτουργήσουν ως αιτία του φαινόμενο του θερμοκηπίου.

Οι συσκευές θέρμανσης τέλος, όπως τα καλοριφέρ, αξιοποιούν την καύση ορυκτών καυσίμων στους καυστήρες τους για να επιτύχουν το σκοπό τους (παραγωγή θερμότητας). Όπως συμβαίνει με την καύση στις βιομηχανίες, έτσι κι εδώ, απελευθερώνεται διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, καθώς κι άλλα αέρια του θερμοκηπίου.

Συνέπειες της υπερθέρμανσης του πλανήτη αποτελούν το λιώσιμο των πάγων, το οποίο με τη σειρά του οδηγεί σε ανύψωση της στάθμης της θάλασσας και επομένως απώλεια μεγάλων εκτάσεων οι οποίες θα καλυφθούν από το νερό.

polar-660Είναι, επίσης, πιθανό μεγάλες γόνιμες περιοχές να μετατραπούν σε άγονες.

 

 

 

 

Ενώ μέχρι και ο Ψαραντώνης φαίνεται να έχει εμπνευστεί από το φαινόμενο στο παρακάτω ομότιτλο τραγούδι…

(Βασική πηγή πληροφοριών: Περιβάλλον και Εκπαίδευση)

3 Comments

  1. Πολύ καλό. Θα μπορούσατε να βάλετε στο τέλος το βίντεο από το τραγούδι του Ψαραντώνη, για να το απολαύσουμε όσο διαβάζουμε στο άρθρο… 🙂

  2. Και τι δεν έχει αυτό το άρθρο! Πολύ καλές ιδέες όλες!!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

© 2019 nmant

Theme by Anders NorenUp ↑

Skip to toolbar