Η επιφάνεια της γης απορροφά 51% της συνολικής εισερχόμενης ακτινοβολίας (συμπύκνωση νερού, εξάτμιση, υπέρυθρη ακτινοβολία, μεταβίβαση θερμότητας), το 19% απορροφάται από σύννεφα και την ατμόσφαιρα, ενώ το 30% ανακλάται πίσω, από τα σύννεφα, την ατμόσφαιρα και την γήινη επιφάνεια. Η θερμότητα του ήλιου και η μεταφορά ενέργειας από και προς τη γη, είναι οι κύριες συνιστώσες αυτού που ονομάζουμε «ΚΑΙΡΟΣ».

Ερώτηση 1: Είναι το φαινόμενο του θερμοκηπίου καλό ή κακό?

Είναι καλό όταν: είναι απαραίτητο για να κρατήσει το κλίμα μας ζεστό και για να αποτρέψει τις έντονες αυξομειώσεις της θερμοκρασίας

Είναι κακό όταν: υπάρχουν πολύ μεγάλες συγκεντρώσεις αερίων θερμοκηπίου και το κλίμα γίνεται όλο και θερμότερο (υπερθέρμανση του πλανήτη)

Ερώτηση 2: Tι θα συνέβαινε αν δεν υπήρχαν “αέρια θερμοκηπίου”??

Θα είχε η γη, μόνιμη θερμοκρασία -5^ΟC! Τώρα, η μέση θερμοκρασία της γης είναι 15^ΟC.  Άρα τα GHG προσφέρουν μία σταθερή θερμοκρασία της τάξεως των 20^ΟC.

Ερώτηση 3: τι γίνεται με τη θερμοκρασία στους άλλους πλανήτες?

Στον Άρη: δεν είναι αρκετά έντονο το φαινόμενο θερμοκηπίου: Ο πλανήτης Άρης έχει μια πολύ λεπτή στοιβάδα ατμόσφαιρας, σχεδόν αποκλειστικά από CO2. Εξαιτίας της χαμηλής ατμοσφαιρικής πίεσης, και με λίγο ή καθόλου μεθάνιο ή υδρατμούς να ενισχύσουν το ασθενές φαινόμενο θερμοκηπίου (συγκράτηση θερμότητας), ο Άρης έχει μία πολύ ψυχρή επιφάνεια που δείχνει να μην έχει ίχνος ζωής.

Στην Αφροδίτη: είναι πολύ έντονο το φαινόμενο του θερμοκηπίου: Η ατμόσφαιρα της Αφροδίτης, συνίσταται κι αυτή αποκλειστικά από CO2. Αλλά η Αφροδίτη έχει 154.000 φορές περισσότερο CO2 στην ατμόσφαιρα απ’ ότι η γη (και περίπου 19.000 φορές περισσότερο απ’ ότι ο Άρης). Έτσι, παράγεται ένα πάρα πολύ έντονο φαινόμενο θερμοκηπίου και θερμοκρασίες τόσο υψηλές, που μπορούν να λιώσουν μολύβι!

Mars is too cold, Venus is too hot, and Earth is just right!

Τα κυριότερα αέρια που συνεισφέρουν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι:

• Υδρατμοί. Το αέριο που βρίσκεται σε αφθονία στην ατμόσφαιρα, με πολύ σημαντική λειτουργία, αφού ενεργεί ως «feedback” επανατροφοδότης στο κλίμα. Οι υδρατμοί αυξάνονται, όσο η γήινη ατμόσφαιρα θερμαίνεται και το ίδιο συμβαίνει και με την πιθανότητα νέφωσης και κατακρημνισμάτων, κάνοντας έτσι τους υδρατμούς έναν από τους πιο σημαντικούς μηχανισμούς επανατροφοδότησης του φαινομένου θερμοκηπίου.
• Διοξείδιο του άνθρακα – CO₂. Σε πολύ μικρή συγκέντρωση, αλλά πολύ σημαντικό συστατικό της ατμόσφαιρας, εκλύεται μέσω φυσικών διεργασιών όπως διαπνοή, ηφαιστειακές εκρήξεις, και μέσω ανθρωπογενών διεργασιών όπως αποψίλωση δασών, αλλαγές χρήσης γης, και ορυκτά καύσιμα. Οι άνθρωποι έχουν αυξήσει τις συγκεντρώσεις CO2 στην ατμόσφαιρα, για περισσότερο από 1/3 πάνω από τις συγκεντρώσεις που υπήρχαν στην αρχή της βιομηχανικής επανάστασης. Αυτός είναι ο σημαντικότερος και με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, επιβαρυντικός παράγοντας για την κλιματική αλλαγή.
• Μεθάνιο – CH₄. Ένα αέριο υδρογονάνθρακα, που παράγεται τόσο από φυσικές πηγές όσο και ανθρωπογενείς δραστηριότητες, συμπεριλαμβανομένης της αποσύνθεσης των απορριμμάτων σε χωματερές, αγροτικές καλλιέργειες (ειδικά ορυζώνες) όπως επίσης και υπολείμματα από την κτηνοτροφία. Σε επίπεδο μοριακής δομής, το μεθάνιο είναι ένα πολύ πιο ενεργό αέριο θερμοκηπίου από το CO2, αλλά επίσης όχι τόσο άφθονο στην ατμόσφαιρα.
• Νιτρώδη οξέα (N₂O): ένα ισχυρό αέριο θερμοκηπίου, παραγόμενο από καλλιεργητικές τεχνικές του εδάφους, ειδικά σε χρήση εμπορικών λιπασμάτων, καύση ορυκτών καυσίμων, παραγωγή νιτρικού οξέος, καύση βιομάζας.
• Χλωροφθοράνθρακες (CFCs). Επίσης θερμοκηπιακά αέρια. Συνθετικά προϊόντα αποκλειστικά βιομηχανικής προέλευσης, που χρησιμοποιούνται σε πολλές εφαρμογές, και έχουν ενοχοποιηθεί τα τελευταία χρόνια για την καταστροφή της στοιβάδας του όζοντος.

Αν είδατε τις παραπάνω αναλογίες, θα παρατηρήσατε ότι το διοξείδιο του άνθρακα, συμμετέχει με πολύ μικρό ποσοστό (<1%) στη σύσταση της ατμόσφαιρας. Μα τότε? Γιατί γίνεται τόσο μεγάλος αγώνας να μειωθούν οι εκπομπές του διοξειδίου???? Η απάντηση βρίσκεται στη διάρκεια ζωής του.

Δεν εμποδίζουν όλα τα αέρια την θερμότητα να εγκαταλείψει την ατμόσφαιρα, αλλά μόνο κάποια από αυτά. Συγκεκριμένα, τα μακράς – επιβίωσης αέρια που μένουν σχεδόν μόνιμα στην ατμόσφαιρα και δεν αντιδρούν φυσικά ή χημικά στις αλλαγές της θερμοκρασίας, είναι αυτά που περιγράφονται ως  «προκαλούμενα»/forcing την κλιματική αλλαγή. Τα αέρια όπως οι υδρατμοί, που αντιδρούν φυσικά ή χημικά στις αλλαγές της θερμοκρασίας, θεωρούνται ως «ανταποκρινόμενα» /feedbacks.

Εξαρτάται δηλαδή από τη διάρκεια ζωής τους το πόσο επηρεάζουν, ακόμη και αν υπάρχουν σε μικρό ποσοστό!

Δείτε στον παρακάτω εντυπωσιακό πίνακα, τη διάρκεια ζωής των αερίων θερμοκηπίου

Οι επιπτώσεις της αλλαγής των φυσιολογικών επιπέδων αερίων θερμοκηπίου, δεν μπορούν επακριβώς να προβλεφθούν, ωστόσο είναι πολύ πιθανό να συμβούν τα εξής:

• Ο πλανήτης θα θερμανθεί περισσότερο. Ωστόσο, θα είναι ανομοιόμορφη η κατανομή, ώστε σε κάποιες περιοχές οι θερμοκρασίες θα αυξηθούν και σε κάποιες όχι.
• Θερμότερες συνθήκες θα οδηγήσουν σε μεγαλύτερη εξατμισιδιαπνοή γενικότερα, ωστόσο όχι ισομερώς. Κάποιες περιοχές θα γίνουν υγρότερες και κάποιες ξηρότερες.
• Μεγαλύτερη ένταση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου, θα θερμάνει τους ωκεανούς, θα λιώσει τους πάγους και θα ανυψώσει τη στάθμη της θάλασσας. Το νερό των ωκεανών επίσης θα εξαπλωθεί (αύξηση όγκου) όταν θερμανθεί, συνεισφέροντας ακόμη περισσότερο στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας.
• Είναι πιθανό, κάποια φυτά, να αντιδράσουν θετικά στην αύξηση του CΟ2, αναπτυσσόμενα πιο γρήγορα και άρα απορροφώντας το νερό πιο αποτελεσματικά. Την ίδια ώρα, υψηλότερες θερμοκρασίες και μετατόπιση των κλιματικών μοτίβων, μπορεί να μεταφέρουν γεωγραφικά τις περιοχές που ευδοκιμούν αυτά τα φυτά και να δημιουργήσουν άλλες κοινότητες, φυτείες και καλλιεργήσιμες εκτάσεις.

Τα αέρια που εκλύονται λόγω της ανθρωπογενούς επίδρασης στην ατμόσφαιρα, δεν έχουν όλα την ίδια βαρύτητα συμμετοχής στην ρύπανση, ούτε και τον ίδιο χρόνο ζωής όπως αναφέρθηκε. Για παράδειγμα το μεθάνιο έχει σχετικά σύντομη ζωή, καθώς κατά μέσο όρο διαρκεί μόνο εννέα χρόνια στην ατμόσφαιρα, ενώ το διοξείδιο για περίπου ένα αιώνα. Ωστόσο, τα πιο σημαντικά και επιβλαβή αέρια, προκύπτουν από τις παρακάτω διεργασίες:

• Καύση ορυκτών καυσίμων (άνθρακας, πετρέλαιο, φυσικό αέριο) για βιομηχανία, μεταφορές, ηλεκτρισμό (CO₂)
• Ηφαίστεια, φωτιές και διαπνοή επίσης προσθέτουν CO₂ στην ατμόσφαιρα
• Αποψίλωση των δασών, επίσης αυξάνει τις ποσότητες CO₂ επειδή σταματάει τη φωτοσύνθεση
• Μεθάνιο (CH4) παράγεται από την υγειονομική ταφή των απορριμμάτων, από οργανικά απόβλητα ζώων, γεωργία και αλλαγές στη χρήση γης
• Χρήση βιομηχανικών φθοριούχων αερίων (χλωροφθοράνθρακες)

Δείτε εδώ, ένα διάγραμμα συσχετισμού της αυξανόμενης θερμοκρασίας, με τα ολοένα αυξανόμενα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα (CO2)

 Αυτή είναι η εικόνα της πορείας συγκέντρωσης θερμοκηπιακών αερίων (Green House Gases) τα τελευταία 2000 χρόνια (έως 2005)

Απεικόνιση των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου, ανά οικονομικό παράγοντα