Efekat staklene baste

  UVOD

Sunce, čiju toplotu osjetimo čak i na udaljenosti od 150 miliona km, predstavlja primarni izvor energije za Zemlju. Jedna trećina ukupne Sunčeve energije se svjetlosnim putem reflektuje nazad u svemir. Preostale dvije trećine apsorbuje Zemlja i na taj način se zagrijava površina, okeani, i atmosfera.
Upravo ta razlika u količini toplote koja se reflektuje nazad u svemir i one koja ostane u atmosferi predstavlja efekat staklene bašte bez čijeg postojanja bi prosječna temperatura planete Zemlje, uprkos konstantnom sunčevom zagrijavanju, iznosila -18 stepeni Celzijusa. Dakle, zahvaljujući efektu staklene bašte uživamo prosječnu temperaturu planete Zemlje od 14 stepeni Celzijusa.Ovaj efekat kad normalno fungcioniše, održava toplotni bilans naše planete-sprječava pretjerano zagrijavanje, ali i pretjerano hlađenje naše planete.Sunce kao izvor toplotne energije na zemlji emituje većinu svoje energije u području ultraljubičastog,vidljivog i infracrvenog spektra.Samo pola od ukupne Sunčeve energije koja padne na Zemlju predstavlja infracrveno zračenje koje uzrokuje zagrijavanje. Da bi se preostali dio Sunčeve energije pretvorio u toplotu neophodno je da se ista, infracrvenim zračenjem, reflektuje nazad u svemir što ujedno predstavlja i najznačajniji dio ovog procesa budući da atmosfera apsorbuje samo infracrveno zračenje.

2.Mehanizam delovanja efekta staklene bašte

Efekat staklene bašte je rezultat interakcije Sunčevog zračenja i sloja Zemljine atmosfere koji se proteže do 100km iznad Zemljine površine. Sunčevo zračenje sadrži spektar zračenja različitih talasnih dužina, što je poznato kao Sunčev spektar i ono uključuje vidljivo, infracrveno, gama, rendgensko i ultraljubičasto zračenje. Kada Sunčevo zračenje dospije do atmosfere, 25% energije koju nosi biva odbijeno od oblaka i drugih atmosferskih komponenata nazad u međuplanetarni prostor. Oko 20% upije atmosfera. Na primer, molekuli gasa u najvišim slojevima atmosfere apsorbuju Sunčevo gama i rendgensko zračenje. Sunčevo ultraljubičasto zračenje apsorbuje sloj ozona koji se nalazi na visini od 19 do 48km iznad Zemljine površine.
Oko 50% Sunčeve energije, većinom u obliku vidljive svjetlosti, prolazi, kao kratkotalasno zračenje, kroz atmosferu i dospijeva do Zemljine površine. Zemljište, biljke i vodene površine    (pre svega okeani) upijaju oko 85% ove toplotne energije, dok ostatak biva reflektovan u atmosferu, najviše od strane izrazito reflektivnih površina kao što su sneg, led i piješčane pustinje. Dalje, deo Sunčevog kratkotalasnog zračenja koje dospije do površine Zemlje pretvara se u dugotalasno toplotno (infracrveno) zračenje i vraća se nazad u atmosferu.
Neki gasovi, poput vodene pare, ugljen-dioksida, metana i azot-suboksida, apsorbuju deo ovog infracrvenog zračenja, privremeno sprečavajući njegovo otpuštanje u svemir. Pošto se ovi gasovi zagrijavaju, oni emituju infracrveno zračenje u svim smjerovima. Dio ovako nastale toplote vraća se ka Zemljinoj površini koju dodatno zagrijava (što je poznato upravo kao efekat staklene bašte), a dio biva vraćen u svemir. Ovakav protok toplotnog zračenja stvara ravnotežu između ukupne količine toplote koja dolazi od Sunca i količine toplote koja se otpusti u svemir. Ova ravnoteža ili energetski balans između Zemljine površine, atmosfere i svemira od velikog je značaja za održavanje klime koja omogućava opstanak života na Zemlji.