โดย มาร์ค ลัลลานิลา เผยแพร่เมื่อ 08 มีนาคม 2018
ในขณะเว็บตรงที่ดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะของโลกกําลังแผดเผาร้อนหรือเย็นจัด แต่พื้นผิวโลกมีอุณหภูมิที่ค่อนข้างอ่อนและคงที่ โลกสนุกกับอุณหภูมิเหล่านี้เนื่องจากชั้นบรรยากาศซึ่งเป็นชั้นก๊าซบาง ๆ ที่ปิดบังและปกป้องโลก อย่างไรก็ตาม 97 เปอร์เซ็นต์ของนักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศเห็นพ้องต้องกันว่ามนุษย์ได้เปลี่ยนแปลงชั้นบรรยากาศของโลกในรูปแบบที่น่าทึ่งในช่วงสองศตวรรษที่ผ่านมาส่งผลให้เกิดภาวะโลกร้อน เพื่อให้เข้าใจถึงภาวะโลกร้อน, มันเป็นสิ่งแรกที่จําเป็นต้องทําความคุ้นเคยกับภาวะเรือนกระจก, แม้ว่า.
พลังงานเข้า, พลังงานออก
มีการกระทําสมดุลที่ละเอียดอ่อนเกิดขึ้นทุกวันทั่วโลกซึ่งเกี่ยวข้องกับรังสีที่ดาวเคราะห์ได้รับจากอวกาศและรังสีที่สะท้อนกลับออกสู่อวกาศโลกถูกถล่มอย่างต่อเนื่องด้วยรังสีจํานวนมหาศาลส่วนใหญ่มาจากดวงอาทิตย์ รังสีดวงอาทิตย์นี้กระทบชั้นบรรยากาศของโลกในรูปแบบของแสงที่มองเห็นได้รวมถึงรังสีอัลตราไวโอเลต (UV), อินฟราเรด (IR) และรังสีประเภทอื่น ๆ ที่มองไม่เห็นด้วยตามนุษย์
รังสียูวีมีความยาวคลื่นสั้นกว่าและระดับพลังงานสูงกว่าแสงที่มองเห็นได้ในขณะที่รังสี IR มีความยาวคลื่นที่ยาวกว่าและระดับพลังงานที่อ่อนแอกว่า ประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ของรังสีที่กระทบชั้นบรรยากาศของโลกจะถูกสะท้อนกลับออกสู่อวกาศทันทีโดยเมฆน้ําแข็งหิมะทรายและพื้นผิวสะท้อนแสงอื่น ๆ ตามรายงานของนาซา ส่วนที่เหลืออีก 70 เปอร์เซ็นต์ของรังสีดวงอาทิตย์ที่เข้ามาจะถูกดูดซับโดยมหาสมุทรแผ่นดินและชั้นบรรยากาศ เมื่อความร้อนขึ้นมหาสมุทรที่ดินและชั้นบรรยากาศจะปล่อยความร้อนในรูปแบบของรังสีความร้อน IR ซึ่งผ่านพ้นชั้นบรรยากาศและสู่อวกาศ
มันเป็นความสมดุลของการแผ่รังสีขาเข้าและขาออกที่ทําให้โลกอยู่อาศัยได้โดยมีอุณหภูมิเฉลี่ยประมาณ 59 องศาฟาเรนไฮต์ (15 องศาเซลเซียส) ตามข้อมูลของนาซา หากไม่มีความสมดุลในชั้นบรรยากาศนี้โลกก็จะเย็นชาและไร้ชีวิตชีวาเหมือนดวงจันทร์หรือร้อนอบอ้าวเหมือนดาวศุกร์ ดวงจันทร์ซึ่งแทบไม่มีบรรยากาศเลยจะติดลบ 243 F (ลบ 153 C) ในด้านมืดของมัน ในทางกลับกันดาวศุกร์มีชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นมากซึ่งดักจับรังสีดวงอาทิตย์ อุณหภูมิเฉลี่ยของดาวศุกร์อยู่ที่ประมาณ 864 F (462 C)
ปรากฏการณ์เรือนกระจก
การแลกเปลี่ยนรังสีขาเข้าและขาออกที่ทําให้โลกอุ่นขึ้นมักถูกเรียกว่าภาวะเรือนกระจกเนื่องจากเรือนกระจกทํางานในลักษณะเดียวกันมาก
รังสียูวีที่เข้ามาผ่านผนังกระจกของเรือนกระจกได้อย่างง่ายดายและถูกดูดซับโดยพืชและพื้นผิวแข็ง
ภายใน อย่างไรก็ตามรังสี IR ที่อ่อนแอกว่านั้นมีปัญหาในการผ่านผนังกระจกและติดอยู่ภายในทําให้เรือนกระจกร้อนขึ้น ผลกระทบนี้ช่วยให้พืชเมืองร้อนเจริญเติบโตได้ในเรือนกระจกแม้ในช่วงฤดูหนาวที่หนาวเย็นปรากฏการณ์ที่คล้ายกันเกิดขึ้นในรถที่จอดอยู่ข้างนอกในวันที่อากาศหนาวเย็นและมีแดดจัด รังสีดวงอาทิตย์ที่เข้ามาทําให้ภายในรถอุ่นขึ้น แต่รังสีความร้อนขาออกติดอยู่ภายในหน้าต่างที่ปิดสนิทของรถ
ก๊าซในชั้นบรรยากาศสามารถสะท้อนหรือดักจับพลังงานความร้อนได้เหมือนกับสิ่งที่เกิดขึ้นในเรือนกระจกสําหรับพืช (เครดิตภาพ: โดย Ross Toro ผู้สนับสนุน Livescience) ก๊าซเรือนกระจกและภาวะโลกร้อน”โมเลกุลของก๊าซที่ดูดซับรังสีอินฟราเรดความร้อนและอยู่ในปริมาณที่เพียงพออย่างมีนัยสําคัญสามารถบังคับระบบภูมิอากาศได้ โมเลกุลของก๊าซประเภทนี้เรียกว่าก๊าซเรือนกระจก” ไมเคิล เดลีย์ รองศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมที่วิทยาลัยลาเซลบอกกับ Live Science คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และก๊าซเรือนกระจกอื่น ๆ ทําหน้าที่เหมือนผ้าห่มดูดซับรังสี IR และป้องกันไม่ให้หนีออกสู่อวกาศ ผลกระทบสุทธิคือการให้ความร้อนอย่างค่อยเป็นค่อยไปของชั้นบรรยากาศและพื้นผิวโลกซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าภาวะโลกร้อน
ก๊าซเรือนกระจกเหล่านี้รวมถึงไอน้ํา CO2 มีเธนไนตรัสออกไซด์ (N2O) และก๊าซอื่น ๆ ตามรายงานของสํานักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม (EPA) ตั้งแต่รุ่งอรุณของการปฏิวัติอุตสาหกรรมในช่วงต้นทศวรรษ 1800 การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลเช่นถ่านหินน้ํามันและก๊าซได้เพิ่มความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศอย่างมากโดยเฉพาะ CO2, National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) “การตัดไม้ทําลายป่าเป็นแหล่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ใหญ่เป็นอันดับสองของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศตั้งแต่ 6 เปอร์เซ็นต์ถึง 17 เปอร์เซ็นต์” Daley
ระดับบรรยากาศ CO2 เพิ่มขึ้นมากกว่าร้อยละ 40 ตั้งแต่จุดเริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรมจากประมาณ 280 ส่วนต่อล้าน (ppm) ในปี 1800 เป็น 400 ppm ในปัจจุบัน ครั้งสุดท้ายที่ระดับบรรยากาศเว็บตรง