Gazy cieplarniane to substancje, które przyczyniają się do powstawania efektu cieplarnianego. Najbardziej znaczące gazy przyczyniające się do zmian klimatycznych to para wodna (H2O), dwutlenek węgla (CO2), metan (CH4), ozon i tlenek dinitrogenu (N2O), które są również naturalnie obecne w przyrodzie. Oprócz nich wiele substancji chemicznych wytworzonych przez człowieka jest silnymi gazami cieplarnianymi, przede wszystkim chlorofluorowęglowodory (CFS i HCFS), wodorofluorowęglowodory (HFC, PFC i SF6) oraz związki bromu (halony, takie jak CF3Br). Szkodliwość gazów ocenia się pod względem ich cyklu życia i potencjału powodowania globalnego ocieplenia. Niektóre gazy przyczyniają się do efektu cieplarnianego bezpośrednio, podczas gdy inne mają wpływ pośredni.
- Cykl życia gazów cieplarnianych w atmosferze i ich potencjał globalnego ocieplenia
- Gaz
- Cykl życia (r.)
- GWP 20 lat.
- GWP 100 lat.
- Pośrednie gazy cieplarniane
- Potencjał globalnego ocieplenia (GWP) pośrednich gazów cieplarnianych względem dwutlenku węgla
- Gaz
- Cykl życia (r.)
- GWP 100 r.
- Związki lotnych związków organicznych
Cykl życia gazów cieplarnianych w atmosferze i ich potencjał globalnego ocieplenia
Para wodna jest gazem cieplarnianym i najważniejszą naturalną przyczyną efektu cieplarnianego. Powoduje wzrost temperatury powierzchni Ziemi o 21 stopni Celsjusza. Przy swoim naturalnym stężeniu, dwutlenek węgla ma wpływ na siedem stopni, podczas gdy inne gazy cieplarniane odpowiadają w sumie za pięć stopni.
Potencjał globalnego ocieplenia (GWP) jest używany do porównywania gazów. Jest to miara efektu ocieplenia każdego gazu na jednostkę masy w okresie 20 lub 100 lat, w stosunku do dwutlenku węgla.
Gaz |
Cykl życia (r.) |
GWP 20 lat. |
GWP 100 lat. |
| Dwutlenek węgla | 50 -. 200 | 1 | |
| Metan | 12 | 72 | 25 |
| Tlenek ditrogenu | 114 | 310 | 298 |
| HFCs | 1,4 -270 | 437 – 12 000 | 124 – 14 800 |
| PFCs | 2 600 – 50 000 | 5 210 – 8 630 | 7 390 -. 12 200 |
| SF6 | 3 200 | 16 300 | 22 800 |
| CFCs | 45 -. 1700 | 5 310 – 11 000 | 4 750 – 14 400 |
| HCFCs | 1,3 – 17,9 | 273 – 5 490 | 77 – 2 310 |
| Halony | 16 – 65 | 3 680 – 8 480 | 1 640 – 7 140 |
Source: IPCC 2007
Pośrednie gazy cieplarniane
Gazy cieplarniane zatrzymują część ciepła słonecznego w atmosferze i w ten sposób przyczyniają się do efektu cieplarnianego. Niektóre gazy mają efekt pośredni:
- tlenki azotu (NOx), lotne związki organiczne (VOCs) i tlenek węgla (CO) reagują w atmosferze, tworząc ozon troposferyczny
- tlenek węgla (CO) reaguje w atmosferze, tworząc dwutlenek węgla
- lotne związki organiczne (VOC) tworzą metan i parę wodną
- dwutlenek siarki (SO2) reaguje w atmosferze, tworząc chłodzące aerozole siarczanowe
- tlenki azotu i dwutlenek siarki tworzą aerozole, które zwiększają tworzenie chmur. To prawdopodobnie bardziej ochładza klimat niż go ociepla.
Gazami ocieplającymi klimat są tlenek węgla, tlenki azotu (NOx) i lotne związki organiczne (VOC). Z kolei tlenek siarki (SO2) ochładza klimat.
Potencjał globalnego ocieplenia (GWP) pośrednich gazów cieplarnianych względem dwutlenku węgla
Gaz |
Cykl życia (r.) |
GWP 100 r. |
| Tlenek węgla (CO) | 0,08 – 0,25 | 40 603 |
| Tlenki azotu(NOx) | 0,01 – 0,03 | 40 |
| NMVOC* | ? | 11 |
| Dwutlenek siarki | ? | – |
*Non-metanowe lotne związki organiczne.
Źródło: IPCC 2001, Ministerstwo Środowiska 1997
Związki lotnych związków organicznych
Metan i inne gazowe związki organiczne są wspólnie znane jako Lotne Związki Organiczne, lub LZO. W ocenach gazów cieplarnianych, metan jest rozpatrywany oddzielnie, ponieważ jest to najbardziej znaczący LZO, a LZO odnoszą się do innych związków. Skrót NMVOC (Non-Methane Volatile Organic Compounds) jest również powszechnie stosowany.
LZO mają bezpośredni wpływ poprzez pochłanianie promieniowania cieplnego z ziemi, ale ich pośredni wkład jest bardziej znaczący. Reagują one z rodnikami hydroksylowymi (OH-) w powietrzu, tworząc ozon troposferyczny, który jest gazem cieplarnianym. Kiedy docierają do stratosfery, reagują z OH-, tworząc parę wodną, która jest gazem cieplarnianym. LZO są również przekształcane do metanu.
.