back to home
Earthly
ClimateScience

اثر گلخانه‌ای: تغییرات اقلیمی چگونه کار می‌کند؟

13 دقیقه خواندن

به روزرسانی شده در ۱۴۰۱ مرداد ۲۷, پنجشنبه

اقلیم زمین به سرعت در حال تغییر است و نه در جهت مثبت! میانگین دمای جهان به حدود ۱/۱ درجه‌ی سانتی‌گراد بالاتر از سطح قبل از صنعتی‌شدن رسیده است، و در دهه‌های گذشته شاهد یک سری طوفان‌ها، خشکسالی‌ها، سیل‌ها و آتش‌سوزی‌های بی‌سابقه در سراسر جهان بوده‌ایم.

افزایش دما از سال ۱۸۵۰<sup class='reference'><a href='https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/report/IPCC_AR6_WGI_Full_Report.pdf' target='_blank'><img src='/img/courses/ref.svg'/></a></sup>
افزایش دما از سال ۱۸۵۰

تغییرات اقلیمی ما نه تنها بر حیات وحش بلکه بر جامعه و رفاه انسانی نیز تأثیر گذاشته است. برای اینکه بفهمیم چطور با تغییرات اقلیمی مقابله کنیم، در ابتدا نیاز داریم که علت وقوع آن را بفهمیم.

آب و هوای زمین در طول تاریخِ خود در حال تغییر بوده است. با این حال، تغییراتی که اکنون شاهد آن هستیم، بسیار سریع‌تر از آنچه به‌طور طبیعی اتفاق می‌افتاد، رخ می‌دهد. چرا؟

علت آن، انتشار دی‌اکسید کربن (CO₂) و سایر گازها در جو توسط انسان است. این گازها بر چیزی به نام اثر گلخانه‌ای تأثیر می‌گذارند.

اثر گلخانه‌ای گازهای معینی در اتمسفر را در برمی‌گیرد که گاز گلخانه ای نامیده شده و شامل کربن دی‌اکسید می‌شوند. اضافه کردن مقدار بیشتری از این گازها به جو، گرمای زمین را بالا می‌برد.

«ارتلی» درون یک گلخانه<sup class='reference'><a href='https://climate.nasa.gov/causes/' target='_blank'><img src='/img/courses/ref.svg'/></a></sup>
«ارتلی» درون یک گلخانه

چه چیزی زمین را گرم می‌کند؟

بیشتر انرژی برای گرم‌کردن زمین از کجا می‌آید؟


انرژی خورشید همان چیزی است که زمین را گرم می‌کند. این انرژی از انواع مختلف تابش ساخته شده است.

امواج می‌توانند شکل‌های گوناگونی داشته باشند. ما رنگ را به دلیل امواج نور مرئی می‌بینیم که از اجسام اطرافمان منعکس می‌شود. اما گونه‌های دیگری از امواج وجود دارند که ما نمی‌توانیم آنها را ببینیم، مانند اشعه‌ی مادون قرمز و پرتوهای فرابنفش. گونه‌های مختلف امواج، طول موج‌های گوناگون دارند و با هم طیف الکترومغناطیسی را تشکیل می‌دهند:

طیف الکترومغناطیسی<sup class='reference'><a href='https://science.nasa.gov/ems/01_intro' target='_blank'><img src='/img/courses/ref.svg'/></a></sup>
طیف الکترومغناطیسی

چه نوع پرتوهایی از خورشید به مقدار قابل توجهی ساطع می‌شوند؟ همه‌ی گزینه‌هایی که درست است را انتخاب کنید.


جای تعجب نیست که خورشید نور مرئی را می‌تاباند که به ما امکان دیدن می‌دهد. همچنین اشعه‌ی فرابنفش و مادون قرمز از خود ساطع می‌کند.

چطور نور خورشید زمین را گرم می‌کند؟

فکر می‌کنید چه اتفاقی می‌افتد وقتی تمام این امواج، اتمسفر ما را گرم کنند؟


اتفاقاً، هر سه‌ی این‌ها اتفاق افتاد! نزدیک به ۳۰ درصد از تابش توسط ابرها و سطح زمین منعکس می‌شود، تقریباً ۲۰ درصد توسط گازهایی مانند اکسیژن (O₂)، ازن (O₃) و بخار آب موجود در اتمسفر جذب می‌شود، و ۵۰ درصد باقی‌مانده توسط سطح زمین جذب می‌شود.

خورشید طول موج‌های بسیار متفاوتی را ساطع می‌کند<sup class='reference'><a href='https://www.researchgate.net/figure/Spectral-distribution-of-solar-radiation-observed-at-the-earths-surface-4_fig3_255989402' target='_blank'><img src='/img/courses/ref.svg'/></a></sup>
خورشید طول موج‌های بسیار متفاوتی را ساطع می‌کند

تابش خورشیدِ جذب‌شده توسط جو و سطح زمین همان چیزی است که به سیاره‌ی ما گرما می‌بخشد.

بازتاب تابش خورشیدی ورودی<sup class='reference'><a href='https://public.wmo.int/en/sun%E2%80%99s-impact-earth' target='_blank'><img src='/img/courses/ref.svg'/></a><a href='http://www.ces.fau.edu/nasa/module-2/how-greenhouse-effect-works.php' target='_blank'><img src='/img/courses/ref.svg'/></a></sup>
بازتاب تابش خورشیدی ورودی

وقتی ما می‌گوییم زمین «امواج را جذب می‌کند»، منظورمان این است که انرژی خورشید را جذب کرده و دوباره بیشتر آن را به‌عنوان پرتو مادون قرمز آزاد می‌کند.

اشعه‌ی مادون قرمز طول موج بلندتری از امواج مرئی دارد، بنابراین مقدار زیادی از آن جذب جو می‌شود (برخلاف امواج خورشیدی با طول موج کوتاه).

به‌خصوصامواج مادون قرمز به‌وسیله‌ی گازهای گلخانه‌ای جذب می‌شوند که امواج مادون قرمز را به هر جهتی بازمی‌تابانند ــ برخی را به فضا می‌فرستند و برخی را به زمین برمی‌گردانند.

جو ما مانند یک گلخانه رفتار می‌کند<sup class='reference'><a href='https://archive.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/faq-1-3.html' target='_blank'><img src='/img/courses/ref.svg'/></a></sup>
جو ما مانند یک گلخانه رفتار می‌کند

اشعه‌ی مادون قرمزی که به زمین بازتاب می‌شود باعث بیشتر گرم شدن سطح و پایین‌تر از سطح جو می‌شود. این گرمای مازاد را اثر گلخانه‌ای می‌نامند.

گازهای گلخانه‌ای متفاوت و متعددی وجود دارد که شامل:

  • بخار آب (H₂O)
  • دی‌اکسید کربن (CO₂)
  • متان (CH₄)
  • نیتروز اکسید (N₂O)

چطور ما آن را بدتر می‌کنیم؟

اثر گلخانه‌ای تحت تأثیر فعالیت‌های انسانی است، و این همان چیزی است که باعث تغییر اقلیمی می‌شود.

آیا ما می‌خواهیم از شر اثر گلخانه‌ای خلاص شویم؟


بدون اثر گلخانه‌ای، میانگین دمای کره‌ی زمین منفی ۱۸ درجه‌ی سانتی‌گراد خواهد بود! اما حتی مقادیر زیاد آن هم خوب نیست.

فقط مقدار درستی از گازهای گلخانه‌ای
فقط مقدار درستی از گازهای گلخانه‌ای

فعالیت‌های انسان با افزایش تولید گازهای گلخانه‌ای، به‌خصوص دی‌اکسید کربن (CO₂)، این روند گرم‌شدن زمین را سرعت می‌بخشد.

فعالیت‌های ما مقدار زیادی کربن دی‌اکسید آزاد می‌کند<sup class='reference'><a href='https://climate.nasa.gov/causes/' target='_blank'><img src='/img/courses/ref.svg'/></a><a href='https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/report/IPCC_AR6_WGI_Full_Report.pdf' target='_blank'><img src='/img/courses/ref.svg'/></a></sup>
فعالیت‌های ما مقدار زیادی کربن دی‌اکسید آزاد می‌کند

این نمودار غلظت کربن دی‌اکسید در جو را در طول تاریخ نشان می‌دهد. به راحتی می‌توان دید که این میزان از سال ۱۹۵۰ به طرز چشمگیری افزایش یافته است.

تغییر در غلظت کربن دی‌اکسید جوی در طول زمان<sup class='reference'><a href='https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/' target='_blank'><img src='/img/courses/ref.svg'/></a></sup>
تغییر در غلظت کربن دی‌اکسید جوی در طول زمان

ما همچنین مقدار زیادی متان و اکسید نیتروژن را آزاد کرده‌ایم.

این بدان معناست که مقدار بیشتری از تشعشعات فروسرخ که از زمین خارج می‌شود به سمت زمین بازتاب می‌شود و دمای هوای اطراف ما را افزایش می‌دهد.

در فصل بعدی، گازهای گلخانه‌ای را با جزئیات بیشتری بررسی خواهیم کرد و یاد خواهیم گرفت چطور آنها را مقایسه کنیم. بعد از آن، نگاهی خواهیم داشت به این که انسان‌ها کجا و چرا مقادیر زیادی از آنها را تولید می‌کنند.

فصل بعدی
Earthly

We collect cookies only to improve our site, we don't sell or share data. Still, you can here. To learn more, please go through our Privacy & Cookie Policy.