Teorinė medžiaga

Šiltnamio efektas – tai reiškinys, dėl kurio Žemės paviršiaus temperatūra yra daug aukštesnė, nei turėtų būti pagal iš Saulės gaunamos energijos ir be trukdžių į kosmosą išspinduliuojamos energijos balansą. Šį efektą lemia atmosferoje esantys H₂O garai ir dujos (anglies dioksidas CO₂, metanas CH₄, ozonas O₃, azoto oksidai NO_x, freonai ir kt.), kurios praleidžia Saulės trumpesnių elektromagnetinių bangų regimąją spinduliuotę, tačiau sulaiko nuo mūsų planetos paviršiaus atsispindėjusią ilgesnių elektromagnetinių bangų šiluminę (infraraudonąją) spinduliuotę. Tokiomis savybėmis pasižyminčios atmosferoje esančios (į ją patenkančios) dujos yra vadinamos šiltnamio dujomis.

Skaičiai paveiksle parodo, kokią šiluminės spinduliuotės dalį atspindi atitinkamos atmosferos dujos. 

https://www.youtube.com/watch?v=VYMjSule0Bw

https://www.youtube.com/watch?v=NvPqSGUIXtg

Apskaičiuota, jog Žemės paviršiaus vidutinė temperatūra yra apie 15 °C. Jei nebūtų šiltnamio efekto, ši temperatūra būtų apie -18°C. Šis 33-jų laipsnių skirtumas yra parametras, leidžiantis įvertinti šiltnamio efektą. Didžiausią įtaką žemės šiltnamio efektui turi:

H₂O garai – nuo 36 iki 80 %

CO₂ – nuo 9 iki 26 %

CH₄ – nuo 4 iki 9 %

O₃ – nuo 4 iki 9 %

Kiekvienoms dujoms negalima priskirti konkrečios įtakos šiltnamio efektui procentinės dalies, nes šių dujų šiluminės spinduliuotės spektrų kai kurios absorbcijos ir emisijos juostos sutampa (persikloja). Debesys (H₂O garai) taip pat sugeria, atspindi bei išspinduliuoja dalį šiluminės spinduliuotės ir taip veikia visos atmosferos spinduliuotės balansą.

Per pastaruosius 200-250 m., dėl žmonijos intensyvios pramoninės veiklos pradėjus deginti vis daugiau iškastinio anglies turinčio kuro (akmens anglių, gamtinių dujų, perdirbtos naftos produktų), CO₂ ir CH₄ koncentracijos atmosferoje padidėjo atitinkamai 1,35 ir 2,5 karto. Šių dujų koncentracijos padidėjimas sparčiausiai vyko XX amžiaus antroje pusėje. Prognozuojama, kad per XXI amžių dėl oro taršos ir su tuo susijusių atmosferos sudėties pokyčių Žemės paviršiaus temperatūra gali pakilti nuo 2 iki 4 °C. Tai gali smarkiai paveikti pasaulinį klimatą ir turėti sunkių padarinių žmonijai. Norint sušvelninti šiuos padarinius, reikia kardinaliai sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą į atmosferą sumažinat iškastinio kuro naudojimą šiluminei ir elektros energijai gauti bei transporte. Tai galima pasiekti vis daugiau energijos gaunat iš atsinaujinančių šaltinių (saulės, vėjo, energetinių augalų)

 
https://rtpi.org/the-weather-channel-and-climate-change-ignorance

Grafike pateikti dujų koncentracijos atmosferoje matavimo vienetai yra: ppm – milijoninė dalis, ppb – milijardinė dalis

 
https://www.groasis.com/pt/downloads/faca-o-download-gratuito-do-livro-the-treesolution