Dr. Héjjas István: Üvegházhatás Földön és Marson

Üvegházhatás Földön és Marson

Egy bolygó légköre hőszigetelő rétegként óvja meg a bolygó felszínét a világűr mínusz 270 fokos fagyos hidegétől. Ebben fontos szerepet játszik az üvegházhatás, ami abban áll, hogy az atmoszféra a felszínről kilépő hősugárzás jelentős részét elnyeli, majd ennek a felét visszasugározza a felszínre.   
Az üvegházhatás elméleti modelljét még az 1960-as években dolgozták ki, amikor a NASA kutatói azt vizsgálták, hogy lehet-e élet a Marson, megfelelőek-e ott a környezeti feltételek és a hőmérsékleti viszonyok, és megállapították, hogy az üvegház hatás legfontosabb tényezője a levegő széndioxid tartalma.  Amikor felismerték, hogy a Földön az utolsó jégkorszak óta, vagyis mintegy 10-12 ezer év óta zajló éghajlat változás üteme gyorsul, felmerült a kérdés, lehet-e ebben szerepe az emberi tevékenységnek. A kérdés indokolt volt, hiszen a Földön a levegő széndioxid tartalma az elmúlt évszázad során csaknem megduplázódott. Bár a kérdés jogos, mégis lehetnek kétségeink azzal kapcsolatban, hogy a Marsra érvényes klímamodell érvényes lehet-e a Földre, ahol a körülmények nagyon eltérnek a Marstól.
— A Marson a levegő széndioxid tartalma ugyanis több mint 95%, míg a Földön a koncentráció megnövekedése után is csak mindössze 0,04% (azaz 400 ppm).
— Másik fontos különbség, hogy a Marson nincs folyékony víz, miközben a Föld felszínének több mint 70%-át víz borítja, és a szabad vízfelületekről átlag 12 másodpercenként párolog el annyi víz, mint amennyi a Balatonban van.

Így azután, míg a Marson az üvegházhatás, vagyis a légkör infravörös elnyelő képességének túlnyomó részét a széndioxid okozza, addig a Földön az üvegházhatás túlnyomó része a vízgőznek tulajdonítható.

Nagyon fontos tényező a Földön a víz hatalmas párolgási hője is.

Egy liter víz elpárologtatásához több hőenergia kell, mint amennyivel 5 liter 0 fokos vizet fel lehet forralni. A felszínről elpárolgó víz pedig a felfelé áramló levegővel hatalmas mennyiségű hőenergiát szállít fel több km magasba, és onnan sugározza ki a felét a világűr felé, ahol már alig van üvegház hatás. Ennek során ráadásul felhőket alkot, amelyek leárnyékolják a felszín jelentős részét a napsugárzás elől.
A víz hűtő hatása, valamint a felhők árnyékoló hatása olyan mértékben járul hozzá a fölösleges hőenergia eltávolításához, amelyhez képest a széndioxid által keltett üvegházhatás hőenergia visszatartó képessége csaknem elhanyagolható.
A széndioxid ugyanis az infravörös hősugárzásból túlnyomó részt a 4,3 és 15 mikron hullámhosszúságú komponenseket nyeli csak el, az infravörös sugárzás többi részét csaknem teljesen átereszti.

A Föld átlagos felszíni hőmérséklete +15 C fok, azaz 289 Kelvin fok. Ennek megfelelően a legintenzívebb infravörös kisugárzás a 10 mikron körüli hullámhossznál van. A teljes kisugárzás 90%-a pedig a 7 és 17 mikron hullámhosszak közé esik.
Műholdas mérések szerint az említett 4,3 és 15 mikron hullámhosszakon az atmoszférában található széndioxid már jelenleg is szinte minden sugárzást elnyel, ezért további széndioxid bevitele a légkörbe az elnyelést tovább fokozni nem tudja.
Más a helyzet a Marson. Ott az átlagos felszíni hőmérséklet mínusz 63 C fok, vagyis 210 Kelvin fok. Ennek megfelelően a felszíni hősugárzás maximuma a 13,8 mikron hullámhossznál van, és a kisugárzás 90%-a a 9,7 és 23,5 mikron közötti hullámhossz tartományba esik.

Kérdés ezért, van-e értelme hatalmas gazdasági erőfeszítések és áldozatok árán csökkenteni a levegő széndioxid tartalmát, hiszen a széndioxid a növények legfontosabb tápláléka, nélküle minden élet kipusztulna a Földről.
A Föld történetében volt már a levegőben 1% széndioxid is, a jelenlegi 25-szöröse, és a bolygónak nem lett semmi baja. Hatalmasra nőtt a növényzet, bőséges táplálékot nyújtva a mai elefántoknál sokkal nagyobb növényevő állatok.

Forrás:  http://www.greenfo.hu/hirek/2015/06/06/uveghazhatas-foldon-es-marson

 

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.