الغازات الدفيئة وكيف تتكون وتسبب الاحتباس الحراري

تسمى الغازات التي تحبس الحرارة في الغلاف الجوي بغازات الاحتباس الحراري أو الغازات الدفيئة، هذه الغازات تسمح لأشعة الشمس بالمرور عبر الغلاف الجوي، لكنها تمنع الحرارة التي يجلبها ضوء الشمس من مغادرة الغلاف الجوي. لمزيد من المعلومات المثيرة للاهتمام حول الغازات الدفيئة وما هي وكيف تتكون، تابع القراءة.

ما هي الغازات الدفيئة

الغازات الدفيئة، هي غازات في الغلاف الجوي للأرض تحبس الحرارة، خلال النهار، تشرق الشمس عبر الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض. في الليل، يبرد سطح الأرض ويعيد الحرارة إلى الهواء. لكن بعض الحرارة محاصرة بسبب الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي. هذا ما يحافظ على درجة حرارة الأرض عند 14 درجة مئوية (57 درجة فهرنهايت) في المتوسط، وهذه الغازات هي كالتالي:

ثاني أكسيد الكربون (CO2)

ينطلق ثاني أكسيد الكربون من خلال العمليات الطبيعية، مثل الانفجارات البركانية وتنفس النبات وتنفس الحيوانات والبشر. لكن تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي زاد بنسبة 47٪ منذ بدء الثورة الصناعية في القرن التاسع عشر، بسبب الأنشطة البشرية مثل حرق الوقود الأحفوري وإزالة الغابات على نطاق واسع. نظرًا لوفرة ثاني أكسيد الكربون ، فهو المساهم الرئيسي في تغير المناخ.

الميثان

يتم إنتاج الغازات الدفيئة بشكل طبيعي من خلال التحلل. لكن مرة أخرى، أدى النشاط البشري إلى إزاحة التوازن الطبيعي. يتم إطلاق كميات كبيرة من الميثان عن طريق تربية الماشية ومقالب النفايات وزراعة الأرز والإنتاج التقليدي للنفط والغاز.

أكسيد النيتروز

ينتج أكسيد النيتروز من خلال الاستخدام الواسع النطاق للأسمدة التجارية والعضوية واحتراق الوقود الأحفوري وإنتاج حمض النيتريك.

بخار الماء

بخار الماء هو أكثر غازات الدفيئة وفرة. يزداد مع ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي للأرض ولكن على عكس ثاني أكسيد الكربون، الذي يمكن أن يبقى في الغلاف الجوي للأرض لعدة قرون، يستمر بخار الماء لبضعة أيام. ^[1]  

كيف تتكون الغازات الدفيئة

تأتي معظم انبعاثات الغازات الدفيئة التي يسببها الإنسان بشكل أساسي من حرق الوقود الأحفوري - الفحم والغاز الطبيعي والبترول - لاستخدام الطاقة وأنماط الطقس التي تؤثر على احتياجات التدفئة والتبريد هي العوامل الرئيسية التي تدفع كمية الطاقة المستهلكة. يمكن أن تؤثر أسعار الطاقة والسياسات الحكومية أيضًا على مصادر أو أنواع الطاقة المستهلكة.

انبعاثات الغازات الدفيئة

• ثاني أكسيد الكربون: في عام 2019، شكلت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون حوالي 80٪ من إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة البشرية المنشأ في الولايات المتحدة (بناءً على إمكانية الاحترار العالمي لمدة 100 عام). يمثل احتراق الوقود الأحفوري (الاحتراق) للطاقة 74٪ من إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة في الولايات المتحدة و 92٪ من إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون البشرية المنشأ في الولايات المتحدة. بلغت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من المصادر والأنشطة البشرية الأخرى حوالي 6٪ من إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة و 8٪ من إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
• الغازات الدفيئة الأخرى: تشمل التقديرات الأمريكية والدولية لانبعاثات الغازات الدفيئة التي تنبعث نتيجة للنشاط البشري، الميثان (CH4)، الذي يأتي من مدافن النفايات ومناجم الفحم والزراعة وعمليات النفط والغاز الطبيعي وأكسيد النيتروز (N22O) والذي يأتي من استخدام الأسمدة النيتروجينية وبعض العمليات الصناعية وإدارة النفايات وحرق الوقود الأحفوري والغازات ذات القدرة العالية على إحداث الاحترار العالمي (GWP) وهي غازات صناعية من صنع الإنسان ومركبات الكربون الهيدروفلورية (HFCs) والمركبات الكربونية الفلورية المشبعة (PFCs)
• سادس فلوريد الكبريت (SF6) وثلاثي فلوريد النيتروجين (NF3).
• شكلت الانبعاثات المجمعة لغازات الدفيئة الأخرى هذه حوالي 26٪ من إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة البشرية المنشأ في الولايات المتحدة في عام 2019. ^[2]  

نسبة الغازات الدفيئة في الجو

• نسبة ثاني أكسيد الكربون: من 9 إلى 26%.
• نسبة الميثان: من 4 إلى 9%.
• نسبة بخار الماء والسحب من 36 إلى 72%.
• نسبة الأوزون: من 3 إلى 7%.

الغازات الدفيئة والاحتباس الحراري

يؤثر حرق الوقود الأحفوري وقطع الغابات وتربية الماشية بشكل متزايد على المناخ ودرجة حرارة الأرض، هذا يضيف كميات هائلة من الغازات الدفيئة لتلك التي تحدث بشكل طبيعي في الغلاف الجوي، مما يزيد من تأثير الاحتباس الحراري والاحترار العالمي.

الاحتباس الحراري

كان العقد 2011-2020 هو العقد الأكثر دفئًا المسجل، حيث بلغ متوسط ​​درجة الحرارة العالمية 1.1 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل الصناعة في عام 2019. ويزداد الاحترار العالمي الناجم عن النشاط البشري حاليًا بمعدل 0.2 درجة مئوية لكل عقد. ترتبط زيادة درجة الحرارة بمقدار درجتين مئويتين مقارنةً بدرجة الحرارة في أوقات ما قبل الثورة الصناعية بآثار سلبية خطيرة على البيئة الطبيعية وصحة الإنسان ، بما في ذلك ارتفاع مخاطر حدوث تغيرات خطيرة وربما كارثية في البيئة العالمية. لهذا السبب، أدرك المجتمع الدولي الحاجة إلى الحفاظ على الاحترار أقل بكثير من 2 درجة مئوية ومتابعة الجهود للحد من 1.5 درجة مئوية.

غازات الاحتباس الحراري

الدافع الرئيسي لتغير المناخ هو تأثير الاحتباس الحراري. تعمل بعض الغازات الموجودة في الغلاف الجوي للأرض مثل الغازات الدفيئة،على حبس حرارة الشمس وتمنعها من التسرب مرة أخرى إلى الفضاء والتسبب في الاحتباس الحراري، تحدث العديد من الغازات الدفيئة بشكل طبيعي، لكن الأنشطة البشرية تعمل على زيادة تركيزات بعضها في الغلاف الجوي وعلى وجه الخصوص: ثاني أكسيد الكربون (CO2) والميثان وأكسيد النيتروز والغازات المفلورة.

ويعد ثاني أكسيد الكربون الناتج عن الأنشطة البشرية هو أكبر مساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري. بحلول عام 2020، ارتفع تركيزه في الغلاف الجوي إلى 48٪ فوق مستوى ما قبل الصناعة (قبل 1750).

تنبعث غازات الدفيئة الأخرى من الأنشطة البشرية بكميات أقل. الميثان من الغازات المسببة للاحتباس الحراري أقوى من ثاني أكسيد الكربون، ولكن له عمر أقصر في الغلاف الجوي. أكسيد النيتروز، مثل ثاني أكسيد الكربون، غاز دفيئة طويل العمر يتراكم في الغلاف الجوي على مدى عقود إلى قرون. الملوثات غير الغازية المسببة للاحتباس الحراري، بما في ذلك الهباء الجوي مثل السخام، لها تأثيرات مختلفة للاحترار والتبريد وترتبط أيضًا بقضايا أخرى مثل سوء نوعية الهواء.

تشير التقديرات إلى أن الأسباب الطبيعية، مثل التغيرات في الإشعاع الشمسي أو النشاط البركاني، قد ساهمت بأقل من زائد أو ناقص 0.1 درجة مئوية في الاحترار الكلي بين عامي 1890 و 2010. ^[3]