Cząsteczki gazów cieplarnianych mają więcej niż 2 atomy. Rozciągają się, zginają i skręcają,. Robią to pod wpływem uderzenia fotonów w zakresie widma absorpcyjno-emisyjnego fal podczerwonych.
W sumie żartobliwie można powiedzieć, gdy cząsteczki pary wodnej (H2O), dwutlenku węgla (CO2), metanu (CH4), podtlenku azotu (N2O), ozonu (O3) i co najmniej 20-30-40 przemysłowych gazów fluorowanych (CFC, HFC, HCFC, SF, NF itp.) “gimnastykują się, gdy dostaną choć jeden foton widmie fal podczerwieni. Wtedy rozciągają się, zginają, skręcają.
Cząsteczki gazów cieplarnianych są pobudzone kwantowo. Przeskakuje kwant energii z niższego na wyższy pozom. Potem, albo dokonują reemisji jak Ziemia pobudzona przez promienie słoneczne wydziela promieniowanie podczerwone, czyli wypromieniowują dostarczone promieniowanie cieplne w podczerwieni wcześniej, albo też wcześniej zderzają się z innymi cząsteczkami atmosferycznymi, w tym z gazami cieplnymi, ale przede wszystkim z gęsto upakowanymi w troposferze cząsteczkami azotu i nieco mniej upakowanymi cząsteczkami tlenu i z gazami szlachetnymi: jeszcze nieco mniej upakowanymi atomami argonu, a także jeszcze mniej upakowanymi atomami neonu i jeszcze mniej upakowanymi atomami helu, i jeszcze mniej upakowanymi atomami kryptonu.
–
Rys. Mierząc długości fal promieniowania podczerwonego docierającego do powierzchni, naukowcy wiedzą, że dwutlenek węgla, ozon i metan znacząco przyczyniają się do wzrostu globalnych temperatur. Źródło: Evans 2006 Skeptical Science
–
W obu przypadkach, reemisji i zderzeniach, wydziela się energia cieplna w podczerwieni. Ważne Przy reemisji a ogol cząsteczki gazów cieplarnianych około połowy energii wyemitowują w kosmos, a około połowy trafia na Ziemię, dając efekt cieplarniany. Kiedy średnie roczne stężenie np. CO2 w 1750 r. wynosiło 278 ppm (czyli 278 cząsteczek CO2 na milion cząsteczek całego powietrza atmosferycznego – wzorzec statystyczny), to w 2024 r. wyniosło 422,5 ppm (czyli 422,5 cząsteczek CO2 na milion cząsteczek całego powietrza atmosferycznego).
Dzieje się to tez dlatego, ze każda cząsteczka gazu cieplarnianego od ponad 200 lat, gdy pochłaniała i pochłania promieniowanie podczerwone, to też następnie wyemitowywala i wyemitowywuje je w kosmos i w kierunku Ziemi. A stężenie CO2 od 1750 r. do 2024 r. przybyło o 144,5 ppm (ponad 50 proc.). w sumie dla innych gazów wzrosty przyrostu stężeń były różne. Dla jednych były mniejsze niż CO2, a dla innych jeszcze większe. Dla metanu było to nawet ponad 150 proc.
Co jest tu ważne? Właśnie to. Gimnastyka gazów cieplarnianych. Zapewne one są cały czas bombardowane przez długofalowe promieniowanie podczerwone. Dlatego tak tańczą. Tańczą i gimnastykują się też dlatego bo są niemal nieprzezroczyste dla promieni podczerwonych. Bo też mają inną geometrię niż proste dwuatomowe cząsteczki. Mają dla każdej cząsteczki jak H2O, CO2, CH4, N2O, O3, CFC, HFC, HCFC, SF, NF wyznaczone zakresy pochłaniania i emisji w swoich widmach absorpcyjno-emisyjnych.
Własnie to decyduje o tym. Te badania po raz pierwszy zostały przeprowadzone już w połowie XIX wieku. Sam efekt cieplarniany pod kątem transferu radiacyjnego (promieniowania) jest znany już w pierwszej połowie XIX w.
–
Referencje:
–
Sara Fecht, 2021 ; How Exactly Does Carbon Dioxide Cause Global Warming? ; Columbia Climate School, Ciimate, Earth and Society