EFECTUL DE SERĂ

Prof. Mădălina VĂDUVA
Grup Şcolar “Ferdinand I” Rm. Vâlcea, jud. Vâlcea


Efectul de seră poate fi descris ca fiind rezultatul interacţiunii dintre lumina solară şi straturile de gaze cu efect de seră din atmosfera terestră, care se întind până la înălţimi de 100 Km deasupra suprafeţei planetei. Spectrul luminii solare este compus din lumina vizibilă, radiaţiile infraroşii (percepute drept”căldură” ), razele gamma, razele X şi radiaţiile ultraviolete.
Când radiaţiile solare ating atmosfera terestră, în jur de 25 de procente din energia lor este reflectată înapoi în spaţiul cosmic de către nori şi alte particule atmosferice. În jur de 20 de procente sunt absorbite în atmosferă. De exemplu, moleculele de gaz din straturile superioare ale atmosferei absorb radiaţiile gamma şi X. Radiaţia ultravioletă este absorbită de către stratul de ozon, localizat între 19 şi 48 de km peste nivelul mării, în stratosferă. Restul, în jur de 50 de procente din totalul radiaţiei generate de Soare care ajunge la Terra, în majoritate lumină vizibilă, trece prin atmosferă şi ajunge la suprafaţa planetei. Solul, plantele şi oceanele absorb în jur de 85% din energia acestei lumini vizibile, restul fiind reflectat în atmosferă, în special de suprafeţe reflectorizante precum straturile de zăpadă, gheaţa sau nisipurile deşerturilor. Mai mult, o parte a radiaţiei solare absorbite de suprafaţa terestră încălzeşte acele zone, care degajă la rândul lor energie sub formă de radiaţie infraroşie (căldură), deci cu o lungime de undă mai mare decât cea a luminii vizibile, energie care ajunge şi ea în atmosferă.
Termenul de „efect de seră” este folosit cel mai adesea în vorbirea curentă pentru a evidenţia contribuţia unor anumite gaze emise natural sau artificial, la încălzirea atmosferei terestre, prin modificarea permeabilităţii acesteia la radiaţiile solare reflectate de suprafaţa terestră.
Principalele elemente responsabile de producerea efectului de seră sunt vaporii de apă (70%), dioxidul de carbon (9%), metanul (9%), azotul (7%).
În ultima jumătate de secol au fost emise în atmosferă cantităţi foarte mari de dioxid de carbon şi metan, care au redus permeabilitatea atmosferei pentru radiaţiile calorice reflectate de Pământ spre spaţiul cosmic. Acest lucru a dus la începerea fenomenului de încălzire globală.
Efectul de seră este unul dintre cele mai importante probleme ecologice cu care se confruntă omenirea. Cauza principală a acestui efect constă în cantităţile enorme de dioxid de carbon şi alte substanţe cu efect de seră se acumulează în stratul aerian formând o „plapumă”.


Figura 1

Substanţele cu efect de seră sunt: freonii, metanul, etanul, oxizii de azot, hidrogenul, apa. Prezenţa acestor substanţe dă posibilitate razelor ultraviolete să ajungă foarte uşor la suprafaţa solului unde se produce energie termică, iar energia termică trece mult mai greu prin stratul de substanţe către spaţiul cosmic, aşa încât cu cât „plapuma” este mai groasă cu atât sub ea este mai cald.
Efectul de seră determină schimbări climatice globale. În absenţa substanţelor care provoacă efectul de seră, temperatura medie pe globul pământesc ar fi de 15 °C. Dacă se va dubla cantitatea de bioxid de carbon, temperatura globului pământesc poate creşte cu valori cuprinse în intervalul (1,3-3) °C. Această majorare a temperaturii poate provoca topirea gheţarilor, astfel că nivelul oceanelor poate creşte până la 6 m.

Figura 2
Figura 3

Efectul de seră va produce, potrivit noilor rezultate ale cercetărilor întreprinse de specialişti în climatologie, o încălzire mai accentuată a planetei decât se aştepta până acum. Conform analizelor efectuate pe probe de gheaţă prelevate din zona Antarctica, temperatura Pământului ar urma să crească până la sfârşitul secolului cu până la 6 grade Celsius, respectiv, în cel mai rău caz, cu până la 7,7 grade. Noile studii, realizate pe probele de gheaţă extrase prin foraj din banchiza de la Vostok în Antarctica, i-au făcut pe savanţi atenţi asupra unui alt efect. Conform acestuia, emisia de gaze responsabile pentru efectul de seră – în special dioxidul de carbon şi metanul - va fi accentuată suplimentar prin încălzirea planetei.
În acelaşi timp, cercetătorii văd ca foarte plauzibilă o conexiune între încălzirea globală şi riscul formării uraganelor. Cel mai important indiciu este acela că temperatura apei la suprafaţa mărilor a crescut, fapt ce contribuie la formarea uraganelor cu viteze ale vântului de mai mult de 200 de kilometri pe oră şi cu efecte devastatoare. Lumea va trebui să ia măsuri drastice de reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră în următorii doi ani, pentru a fi evitate cele mai groaznice efecte ale schimbărilor climatice.

Figura 4
Figura 5

Activitatea umană în perioada industrializării a dus la:
• emisii de dioxid de carbon ca urmare a arderii combustibililor fosili pentru transporturi, încălzire, climatizare, producerea curentului electric în termocentrale şi în industrie. Creşterea emisiilor de CO2 este agravată de defrişări, care se datorează tot activităţii omului, defrişări care reduc cantitatea de CO2 absorbită de plante.
• emisii de metan, ca urmare a activităţilor agricole, cum ar fi creşterea vacilor şi cultivarea orezului, datorită scăpărilor prin neetanşeităţile conductelor de transport şi distribuţie a gazului metan precum şi datorită utilizării solului.
• emisii de N2O ca urmare a folosirii îngrăşămintelor chimice şi a arderii combustibililor fosili.
• emisii de compuşi halogenaţi datorită utilizării freonilor în instalaţiile frigorifice, în instalaţiile pentru stingerea incendiilor şi ca agent de propulsie în sprayuri, precum şi datorită utilizării hexafluorurii de sulf ca protecţie împotriva arcurilor electrice.
• creşterea concentraţiei aerosolilor, ca urmare a activităţilor industriale, de exemplu mineritul la suprafaţă.


Acţiuni de combatere a încălzirii globale:
Una dintre cele mai bune acţiuni pentru reducerea încălzirii globale este reducerea consumului de energie prin:
• adoptarea de tehnologii moderne, care nu sunt energointensive.
• reducerea consumului energetic prin reducerea iluminatului artificial.
• eficientizarea transportului prin folosirea hidrogenului drept combustibil în locul hidrocarburilor, prin folosirea biodieselului drept combustibil regenerabil şi prin înlocuirea transportului cu camioanele cu cel pe calea ferată.
• prin reducerea consumului de energie scade sarcina termocentralelor. Proporţional scade cantitatea de combustibil consumată, deci emisiile de CO2 în atmosferă.

În scopul reducerii emisiilor de CO2 se recomandă utilizarea energiilor care nu se bazează pe tehnologia de ardere, cum sunt energia solară, energie hidraulică şi energia eoliană.

Bibliografie
[1] Florenţa Albu, Efectul de seră, Editura Cartea Românească, Bucureşti, 1987
[2] Gheorghe Vasaru, Mic dicţionar ecologic. Dioxidul de carbon. Efectul de seră. Climatul. , Editura Dacia, Cluj Napoca, 2005
[3] Gheorghe Gavrilă, Complemente de unde electromagnetice, Editura Tehnică, Bucureşti, 2010
[4] Boian Iuliana, Modificări climatice şi calitatea vieţii pe Terra, disponibil online la http://opengis.unibuc.ro
[5] www.ecomagazin.ro