Земля закипает: какие газы и как именно заставляют планету рекордно нагреваться

В последние несколько десятилетий ученые все чаще твердят о климатическом кризисе, нависшем над планетой и обрушившем на Землю невероятные волны жары и засухи. Известно, что нынешнее глобальное потепление Земли вызвано деятельностью человека, а именно — парниковыми газами, скапливающимися в атмосфере. Но как на самом деле они заставляют Землю закипать? Ученые дали разъяснение, пишет IFLScience.

Парниковые газы вызывают глобальное потепление — это факт, широко известный во всем мире. Но как именно и какой эффект они вызывают? Одной из самых простых аналогий на этот счет является обычная теплица: стекло, из которого она сделана, пропускает часть энергии солнечного света, нагревая внутреннюю часть теплицы, но не выпускает его обратно.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

У Земли фактически есть своя версия этой "теплицы", известная как парниковый эффект. Она работает похожим, но немного более сложным способом: когда парниковые газы, такие как углекислый газ и водяной пар, действуют по принципу "стекла теплицы".

По словам климатолога Колумбийской климатической школы Джейсона Смердона, около 48% солнечной энергии, достигающей Земли, поглощается поверхностью нашей планеты, а затем повторно излучается в виде инфракрасного излучения. Люди и все живое на планете ощущают это инфракрасное излучение как тепло.

Затем волны инфракрасного диапазона попадают в атмосферу, однако молекулы парниковых газов способны поглощать их. По мнению Смердона, парниковые газы в данном случае уместно сравнить с другими молекулами, присутствующими в атмосфере. Например, молекулы кислорода и азота тоже там, но они состоят всего из двух атомов, оба из одного и того же элемента, что делает их довольно негибкими — следовательно, неспособными поглощать множество различных длин волн.

В то же время парниковые газы содержат более одного элемента и более двух атомов — это даем им свободу формировать гораздо больше форм, а значит поглощать гораздо больший диапазон длин волн, включая инфракрасный.

Поглощение всей этой энергии заставляет молекулы вибрировать, а затем отправлять инфракрасное излучение обратно в атмосферу: около половины из них попадет в космос, но оставшаяся половина останется на Земле, нагревая ее.

Исследователи отмечают, что парниковый эффект на самом деле один из процессов, помогающих поддерживать на Земле достаточно тепла для жизни. Например, если бы у Земли отсутствовал парниковый эффект, на планете наблюдалась бы температура около -20°C. В то же время слишком сильный парниковый эффект также опасен.

Концентрация парниковых газов в атмосфере Земли намного выше, чем в природе, что, в свою очередь, усугубляет парниковый эффект. В результате климат планеты изменился, установив множество климатических рекордов.