اثر گلخانه ای و گرمایش جهانی

می‌دانیم که کره زمین به طور طبیعی در اثر تابش خورشید گرم می‌شود، اما اینجا منظور ما از گرم شدن زمین، پدیده دیگری است. این پدیده عبارت است از تغییر دمای زمین در اثر فعالیت های بشری که با تغییرات طبیعی آن فرق دارد.

بخشی از طول موج کوتاه نور مرئی تابیده شده از خورشید یا امواج ماوراء بنفش، هنگام تابش از جو عبور کرده و جذب زمین می‌شود. بخشی از این امواج که به طول موج‌های بلند بازتابیده شده مادون قرمز تبدیل می شوند، در برگشت به دلیل برخورد با گازهای گلخانه ای موجود در جو زمین، قادر به خروج از جو نیستند و مجدد به سطح زمین بازتابانیده می شوند. به دام افتادن این امواج با طول موج بلند در جو زمین، منجر به بالا رفتن دمای جو می‌شود. مثال ساده‌تر آن، خودروی پارک شده در زیر نور خورشید است که با عبور نور خورشید از شیشه‌های آن، هوای داخل خودرو گرم تر از هوای بیرون می‌شود. گلخانه هم یک اتاق شیشه‌ای است که نور خورشید از شیشه‌های آن به داخل می‌تابد و هوای گلخانه را گرم می‌کند اما شیشه‌های گلخانه اجازه نمی‌دهند که این هوای گرم از گلخانه خارج‌شود. در مقیاس بزرگتر، اثر گلخانه ای کره زمین که با افزایش غلظت کربن دی‌اکسید در جو زمین ایجاد می‌شود، باعث گرم تر شدن هوای نزدیک به کره زمین می شود. دی ‌اکسید کربن، توانایی بالایی در جذب امواج مادون قرمز دارد و در مسیر بازتاب، اجازه نمی‌دهد این امواج به راحتی از جو زمین خارج شوند. به خاطر شباهت این موضوع با عملکرد گلخانه، به آن اثرگلخانه ای می گویند.

بخار آب، دی اکسید نیتروژن، دی اکسید کربن و متان که مقداری از انرژی خورشید را در جو زمین نگه می‌دارند و باعث گرم شدن جو می‌شوند‍‍ گازهای گلخانه‌ای اصلی هستند. البته اگر این گازها در جو نبودند، انرژی گرمایی خورشید مجدداً به فضا بر می‌گشت و به این ترتیب هوای زمین ۳۳ درجه سانتیگراد سردتر از الان می‌شد اما متاسفانه فعالیت های انسانی باعث شده که غلظت این گازها از حد معمول در جو زمین فراتر رود و مشکلی بنام گرمایش زمین بوجود بیاید.

در طول ۱۰۰ سال گذشته، کره زمین به طور غیرطبیعی ۰٫۴ درجه سانتیگراد گرم تر شده که این موضوع دانشمندان را نگران کرده‌است. آنها حدس می‌زنند فعالیت‌های صنعتی در ایجاد این مشکل بسیار موثر هستند و به گرم شدن کره زمین کمک می‌کنند. گرم شدن زمین موجب تغییر الگوی بارش، افزایش سطح آب دریاهای آزاد، کاهش سطح آب دریاچه‌ها و تاثیرات وسیع بر گیاهان، حیات وحش و انسان ها می‌شود.