Erinevus lehekülje "Kasvuhooneefekt" redaktsioonide vahel

keelt paremaks
P (Tühistati kasutaja 91.129.96.252 (arutelu) tehtud muudatused ja pöörduti tagasi viimasele muudatusele, mille tegi Kuriuss.)
Märgis: Tühistamine
(keelt paremaks)
Kasvuhooneefekt on protsess, kus planeedi atmosfääri kiirgus soojendab planeedi pinda kõrgema temperatuurini kui ilma atmosfäärita planeedi puhul.<ref name="ipccar4syr" /><ref name="ipcc-AR4WG1" /> Kui planeedi atmosfäär sisaldab kiirguslikult aktiivseid gaase ([[kasvuhoonegaasid]]), siis atmosfäär kiirgab energiat kõikidesse suundadesse. Osa sellest kiirgusest suundub maapinnale, soojendades seda.
 
Planeet Maal liigub [[Valgus|nähtava valguse]] lainepikkuste vahemikus olev päikesekiirgus suures osas läbi atmosfääri ning soojendab planeedi pinda. Maapind ise kiirgab energiat madalamatellühematel [[Infrapunakiirgus|infrapuna]] -lainepikkustel. See infrapunakiirgus neeldub atmosfääris kasvuhoonegaasides ning ka need gaasid kiirgavad energiat, millest osa suundub maapinnale ning atmosfääri alumistesse kihtidesse, andes soojust tagasi. See mehhanism on saanud nime selle järgi, kuidas päikesekiirgus läbi klaasi liikudes soojendab [[Kasvuhoone|kasvuhoonet]]. See, kuidas kasvuhoone soojust hoiab, on aga teise põhimõttega, isoleerides sooja õhu kasvuhoone sees nii, et kuumus ei kaoks [[Konvektsioon|konvektsiooni]] teel.<ref name="ipcc-AR4WG1" /><ref name="Schroeder" /><ref name="wood1909" />
[[Pilt:Kasvuhoonefekt2.png|thumb|400x400px|Kasvuhooneefekti skeem]]
Kui ideaalne termaalselt konduktiivne [[absoluutselt must keha]] oleks sama kaugel Päikesest nagu Maa, oleks selle temperatuur umbes 5,3 °C. Aga kuna Maa peegeldab umbes 30% sissetulevast päikesekiirgusest, siis oleks selle idealiseeritud planeedi [[efektiivne temperatuur]] umbes −18 °C.<ref name="qJsr2" /><ref name="harvard" /><ref name="duXJG" /><ref name="IPCC4_ch01" /> Selle oletusliku planeedi pinnatemperatuur on 33 °C madalam Maa tegelikust pinnatemperatuurist, mis on umbes 14 °C. See temperatuuride vahe tuleneb atmosfääri olemasolust ning on tuntud kasvuhooneefektina.<ref name="k3bIZ" /><ref name="4Rjep" />
Maa loomulik kasvuhooneefekt on vajalik elu jaoks. Inimtegevus, peamiselt fossiilkütuste põletamine ja metsade raiumine on suurendanud looduslikult esinevat kasvuhooneefekti, põhjustades [[Globaalne soojenemine|globaalset soojenemist]].<ref name="ieJ2M" />
== Ajalugu ==
1824. aastal esitas [[Joseph Fourier]] kasvuhooneefekti olemasolu kohta pooltväiteid. [[Claude Pouillet]] arendas pooltväiteid ja tõendeid aastatel 1827 ja 1838 ning aastal 1859 tõestas [[John Tyndall]] kasvuhooneefekti olemasolu eksperimentaalsete vaatlustega. Kasvuhooneefekti defineeris põhjalikumalt [[Svante Arrhenius]] aastal 1896.<ref name="anrev" /><ref name="2bjls" /> Need teadlased aga ei kasutanud terminit „kasvuhoone“''kasvuhoone,'' seda kasutas esmakordselt [[Nils Gustaf Ekholm]] 1901. aastal.<ref name="s13rY" />
 
[[Alexander Graham Bell]] kirjutas 1917. aastal: “Kontrollimata“Fossiilkütuste fossiilkütustekontrollimata põletamine põhjustab kasvuhooneefekti." Bell propageeris ka alternatiivsete energiaallikate kasutamist, nagu päikeseenergia.<ref name="DictionaryOfCanBiography" /><ref name="G&W" /><ref name="G&W3" />
 
== Mehhanism ==
Maale saabub energia Päikeselt [[Ultraviolettkiirgus|UV-]], [[Valgus|nähtava valguse]] ja lähi[[Infrapunakiirgus|infrapunakiirguse]] kujul, millest enamik liigub läbi atmosfääri ilma neeldumise ja peegeldumiseta. Kogu energiast, mis esineb atmosfääri ülapiiril, peegeldub atmosfäärist ja pilvedest kosmosesse tagasi umbes 26% ja 19% neeldub atmosfääris ja pilvedes. Enamik järgijäävast energiast neeldub Maa pinnal. Kuna maapind on soe, siis ta kiirgab kaug[[Infrapunakiirgus|infrapunakiirgust]]. See koosneb lainepikkustest, mis on palju pikemad maapinnal neeldunud lainepikkustest. Atmosfäär kiirgab energiat nii ülespoole kui ka allapoole. Allapoole kiirguv osa neeldub Maa pinnal. See viib kõrgema temperatuurini võrreldes sellega, kui atmosfääri ei oleks.
 
Maapinnalähedane atmosfäär on soojuskiirgusele suuresti läbipaistmatu (tähtsa erandina „akna“-ribad„aknaribad“) ja enamik soojust maapinnalt kaob [[Tajutav soojus|tajutava soojuse]] ja [[Peitsoojus|peitsoojuse]] transpordiga. Kiirguslikud energiakaod on järjest suuremad kõrgemale atmosfääri minnes. See on suures osas sellepärast, et tähtsa kasvuhoonegaasi veeauru kontsentratsioon väheneb. Päike soojendab ainult päevasel ajal. Öösel atmosfäär mõnevõrra jahtub, aga mitte väga, sest soojusülekanne on väike. Ööpäevased temperatuurimuutused vähenevad kõrgusega atmosfääris.
 
Idealiseeritud kasvuhoonemudel muutub realistlikuks alas, kus kiirguslikud efektid on tähtsad: maapind soojendatuna 255 kelvinini kiirgab pikalainelist [[Infrapunakiirgus|infrapunasoojust]] vahemikus 4–100 μm.<ref name="Mitchell-1989" /> Kasvuhoonegaasid neelavad kiirgust nendel lainepikkustel, kuid on suuresti läbipaistvad sissetulevale päikesekiirgusele. Iga kasvuhoonegaasidega atmosfäärikiht neelab osa soojusest, mis kiirgub ülespoole alumistest kihtidest. Need kihid kiirgavad uuesti igas suunas, nii üles kui ka alla, võrdeliselt samas koguses, mida nad olid neelanud. Selle tulemusena on rohkem soojust allpool. Suurendades nende kasvuhoonegaaside kontsentratsiooni, suurenevad neeldumine ja uuestikiirgumine, kihid soojenevad enam ja lõpptulemusena ka maapind.<ref name="IPCC4_ch01" />
 
Kasvuhoonegaasid, kaasa arvatud enamik kahe eri aatomiga gaase (nagu näiteks süsinikmonoksiid, [[Vingugaas|CO]]) ja kõik kolme või enama aatomiga gaasegaasid, on võimelised neelama ja kiirgama infrapunakiirgust. Kuigi rohkem kui 99% kuivast atmosfäärist on infrapunale läbipaistev (sest põhimoodustajad N<sub>2</sub>, O<sub>2</sub> ja Ar ei ole võimelised otseselt neelama või kiirgama infrapunakiirgust), siis molekulidevahelised kokkupõrked põhjustavadtekitavad kasvuhoonegaase, mis on võimelised neelama ja kiirgama infrapunakiirgust, jagama energiat teiste infrapunaalas mitteaktiivsete gaasidega.
 
== Kasvuhoonegaasid ==
Täpse protsendi määramine igale gaasile ei ole füüsikaliselt realistlik, sest nende neeldumis- ja kiirgumisribad kattuvad (sellepärast protsentide vahemik). Suure panuse kasvuhooneefektile annavad pilved, mis ka neelavad ja kiirgavad infrapunakiirgust ja seeläbi mõjutavad atmosfääri kiirguslikke omadusi.<ref name="kiehl197" />
 
Veeauru hulka atmosfääris saab inimtegevus mõjutada ainult kaudselt – maakasutuse muutused ja metsaraie muudavad aurumist, atmosfääri saastamisega lisandub kondensatsioonituumasidkondensatsioonituumi, mis soodustavad sademete teket. Fossiilkütuste põletamine suurendab süsihappegaasi hulka atmosfääris. Kariloomade arvu kasvugakasvades kaasnebsatub suuremaatmosfääri kogusesuurem kogus metaani atmosfääri sattumine. Nii tugevdab inimtegevus Maa atmosfääri kasvuhooneefekti.<ref name="LeTreut2007" />
 
== Roll kliimamuutuses ==
{{Main|Globaalne soojenemine}}
 
Kasvuhooneefekti tugevnemist inimtegevuse tõttu nimetatakse suurenenud (või antropogeenseks) kasvuhooneefektiks.<ref name="P9fgB" /> Kasvuhooneefekti suureneminetugevnemine on põhiliselt põhjustatud atmosfääri [[Süsihappegaas|CO<sub>2</sub>]] -taseme tõusust, mida on kõrgendanudhoogustanud inimtegevus.<ref name="Q5Fnz" /> 2014. aasta [[Valitsustevaheline Kliimamuutuste Nõukogu]] hindamisaruande järgi on alates 20. sajandi keskpaigast Maa keskmine temperatuur tõusnud peamiselt antropogeensete kasvuhoonegaaside tõttu.<ref name="0CGdw" />
 
CO<sub>2</sub> tekib fossiilkütuste põletamisel, aga ka näiteks tsemendi tootmisel ja troopiliste metsade raiumisel.<ref name="IPCC deforestation" /> CO<sub>2</sub> mõõtmised Mauna Loa observatooriumis näitavad, et kontsentratsioonidkontsentratsioon on suurenenud 1960.–2010. aastatel 313 [[ppm]]-lt 389 ppm-ni. 400 ppm piir ületati 2013. aasta 9. mail.<ref name="3bVw1" /><ref name="NZJqC" /> Praegune vaadeldav CO<sub>2</sub> kogus ületab jääsüdamike[[jääsüdamik]]e andmetel põhineva geoloogilise rekordi (~300 ppm).<ref name="dDSAo" />
 
Jääsüdamike uuringud näitavad, et viimase 800 000 aasta jooksul on CO<sub>2</sub> kontsentratsioon varieerunud 180 ppm-st eelindustriaalaja[[Industriaalühiskond|industriaalaja]] eelse tasemeni 270 ppm.<ref name="andB6" /><ref name="uQhCs" /> Paleoklimatoloogid arvavad, et selles ajaskaalas on CO<sub>2</sub> kontsentratsiooni muutused kliimamuutuse põhiteguridpõhitegur.<ref name="Bowen (2005), Thin Ice" /><ref name="XBqNV" />
 
== Ehtsad kasvuhooned ==
 
Kasvuhooneefekt on nimetatud [[Kasvuhoone|kasvuhoonete]] järgi, mis analoogseltsamuti soojenevad päikesekiirguse toimel. Enamik allikaid seletab soojemat temperatuuri päriskasvuhoones järgmiselt: langev [[päikesekiirgus]] nähtavas, pikalainelises [[Ultraviolettkiirgus|ultraviolett]]- ja lühilainelises [[Infrapunakiirgus|infrapuna]]<nowiki/>alas liigub läbi klaaskatuse ja -seinte ning neeldub põrandas, mullas ja sisusmullas, mis soojenevad ning kiirgavad ise pikalainelisematpikemalainelist infrapunakiirgust. Klaas ja teised kasvuhoone seinamaterjalid ei lase infrapunakiirgust endast läbi, seega ei pääse energia välja. Kuna hoone ei ole avatud atmosfäärile avatud, siis ei saa soojus lekkida [[Konvektsioon|konvektsiooni]] teel ning kasvuhoones temperatuur tõuseb.<ref name="HKZkP" /><ref name="2b7T7" /> Infrapunasele läbipaistmatute [[Kasvuhoonegaasid|kasvuhoonegaaside]] tõttu mõjutab kasvuhooneefekt kogu Maad. Konvektiivset jahtumist ei toimu, kuna õhk jääb Maale. [[Pilt:Polycarbonate Greenhouse-00.jpg|thumb|400x400px|Plastist kasvuhoone]]Ometi oluline eksperiment näitab, et kasvuhoone ei soojene ainult kasvuhooneefekti tõttu.<ref name="sb6GD" /> Kasvuhoones soojendab Päike pindasidpindu hoone sees ja neeldunud soojus ei lahku konvektsiooni tõttu. Kasvuhooneefekt soojendab Maad, kuna kasvuhoonegaasid neelavad väljaminevat kiirgusenergiat, soojendades atmosfääri, mis kiirgab osa energiat tagasi Maale.
 
Kasvuhooneid ehitatakse igast materjalist, mida läbib päikesekiirgus läbib, tavaliselt klaasist või plastmassist. Päike soojendab neid materjale, maad ja sisumaad, mis omakorda soojendavad õhku. Õhk soojeneb edasi, kuna see on suletud kasvuhoonesse, erinevalt keskkonnast väljaspool kasvuhoonet, kus soe õhk pinna lähedal tõuseb ja seguneb jahedama õhuga. Seda võib demonstreerida, avades kasvuhoones väikese akna: temperatuur langeb märgatavalt. [[Robert W. Wood]] tõestas 1909. aasta eksperimendis, et kasvuhoone, mille katteks on [[haliit]] (mis on läbipaistev infrapunasele läbipaistev), soojeneb sarnaselt klaaskattega kasvuhoonega.<ref name="wood1909" /> Nõnda toimivad kasvuhooned, hoides ära [[Konvektsioon|konvektiivset]] jahtumist.<ref name="Schroeder" /><ref name="LXQBJ" />
 
Seevastu soojendabkasvuhooneefekti kasvuhooneefektpuhul ei soojenda Maad, mitte säilitades soojust füüsiliselt õhu liikumistliikumise ärafüüsiline hoidestakistamine, vaid sellepärastasjaolu, et kasvuhoonegaasid soojendavad Maad, kiirateskiirgavad osa energiast tagasi maapinnale tagasi. KasvuhooneefektKasvuhooneefekti võib kasvuhooneteskasvuhoones toimudaküll esineda, kuid seeei ole poleseal keskse tähtsusega.
 
== Teised taevakehad ==
Kogu maailma lõikes toodab Eesti kasvuhoonegaase väga vähe ning Euroopa Liidus moodustavad Eesti heitkogused liikmesriikidest 0,4%.
 
Arvestades maakasutuse ja metsanduse sektori (ingliskeelse terminiga ''LULUCF'', ''Land use, land-use change, and forestry'') mõju, oli 2012. aastal Eestis netoemissioon umbes 21,4 miljonit tonni süsinikdioksiidi ekvivalenti. ''LULUCF-''i mõju arvestamata oli Eestis 2013. aastal kasvuhoonegaaside heitkogus 45,7% võrra väiksem kui 1990. aastal.
 
Eesti kasvuhoonegaaside emissioonist tuli 2013. aastal 86,7% energiasektorist, mis on Eesti suurim kasvuhoonegaaside allikas Eestis. Nendest heitkogustest enamik pärineb fossiilkütuste kasutamisest elektri ja soojuse tootmisel. Teisel kohal on põllumajandus, mille heitkogused moodustasid 5,8% kasvuhoonegaaside emissioonist. Põllumajanduse koguemissioonist enamik tekib enamik kariloomade soolesisesestsoolesisesel käärimisestkäärimisel ja otsesestotsesel lendumisestlendumisel põllumajandusmaalt. Kolmandal kohal on tööstusprotsessid ja -toodetetööstustoodete kasutamine (tsemendi ja lubja tootmine on peamine CO<sub>2</sub> allikas), mis moodustavad 5% kasvuhoonegaaside heitkogustest. Järgneb jäätmekäitluse valdkond, kust tuleb 1,7%. Kõige suurem osa emissioone jäätmekäitluses tekib tahkete jäätmete ladestamisestladestamisel.
 
Kasvuhoonegaaside osakaal summaarsest kasvuhoonegaaside heitkogusest 2013. aastal:
194

muudatust