Apa yang anda bayangkan apabila anda mendengar frasa "gas rumah hijau?" Jika anda berfikir tentang kilang yang mengalirkan keluar arang batu atau jalan bebas hambatan penuh dengan kereta pemalasan datang ke fikiran, anda berada di landasan yang betul: Pelepasan dari ini dan lain- Proses didorong muntah puluhan bilion tan karbon dioksida ke udara setiap tahun. Tetapi ternyata CO2 bukan satu-satunya permainan di bandar. Ia adalah salah satu daripada beberapa gas rumah hijau yang menangkap haba di atmosfera, memacu pemanasan global dan perubahan iklim. Berikut adalah apa yang perlu anda ketahui tentang sepupu CO2-gas rumah hijau yang kurang mendapat masa udara, tetapi tidak kurang penting untuk suasana bumi.
Para saintis telah mengetahui tentang gas rumah hijau sejak Joseph Fourier, seorang ahli fizik Perancis dan ahli matematik, menilai bahawa suhu planet mesti dikawal oleh sesuatu yang menyerap sinar matahari dan memancarkan beberapa haba yang dihasilkan kembali ke Bumi. Fourier berteori bahawa gas mestilah sesuatu, dan kerja-kerjanya pada tahun 1820s tidak lama kemudian diteruskan oleh saintis lain yang bertekad untuk mengetahui gas mana yang memerangkap panas dari matahari di Bumi. Akhirnya, orang mula membandingkan kerja-kerja gas itu hingga kaca yang menutupi rumah hijau, melantunkan haba dalamannya ke arah bangunan yang memancarkannya dan memanaskan dirinya walaupun di luarnya sejuk.
Dari masa ke masa, saintis mula mengembangkan pandangan yang lebih bernuansa mengenai bagaimana gas membentuk dan bertindak. Tidak semua gas di Bumi adalah gas rumah kaca. Jumlah gas rumah kaca di atmosfera bergantung kepada sumber (proses semula jadi dan buatan manusia yang menghasilkannya) dan tenggelam (tindak balas yang membuang gas dari atmosfera). Karbon dioksida hanya sebahagian daripada persamaan itu, dan hanya gas rumah kaca kedua yang paling banyak di Bumi.
Di bahagian atas senarai adalah wap air, datuk semua gas rumah hijau. Wap air ada di mana ada kelembapan yang boleh diukur. Awan bukan wap wap air yang tidak dapat dilihat. Tetapi itu tidak bermakna ia tidak banyak: Kira-kira 80 peratus daripada keseluruhan jisim gas rumah kaca adalah wap air.
Wap air kedengarannya sangat tidak menyenangkan, tetapi ia adalah sebahagian daripada kitaran yang memanas bumi. Di sinilah ia membingungkan: Wap air tidak menyebabkan pemanasan global, tetapi ia memburukkannya. Sebagai karbon dioksida dan pelepasan lain tumbuh, wap air juga meningkat. Lebih banyak wap air pekat dan kadar penyejatan yang lebih tinggi bermakna lebih banyak pemanasan global.
Fenomena ini dipanggil umpan balik air stratosfera, dan berkaitan dengan Sean Davis, seorang saintis penyelidikan CIRES yang bekerja di Pentadbiran Lautan dan Atmosfera Negara yang penyelidikannya memberi tumpuan kepada gas. "Ia benar-benar masalah yang rumit, " katanya kepada Smithsonian.com. Pada tahun 2013, Davis dan rakan sekerja menunjukkan bukti kitaran ganas itu - dan mencadangkan ia menyumbang dengan ketara kepada kepekaan iklim Bumi. Walaupun satelit dan radar berasaskan ruang yang memantau pemendakan kini boleh didapati oleh para penyelidik, beliau berkata, mereka masih memerlukan lebih banyak data tentang bagaimana wap air dan karbon dioksida berinteraksi dalam suasana bumi.
Methane, gas rumah hijau ketiga yang paling banyak, menunjukkan kekacauan yang sama bagi penyelidik. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, mereka telah belajar lebih banyak tentang bagaimana gas, yang merupakan yang kedua paling banyak dipancarkan di Amerika Syarikat, menyumbang kepada pemanasan global. Metana dipancarkan oleh segala-galanya dari kambing-kambing ke tanah lembap dan sistem gas asli, dan industri, pertanian dan sampah membusuk memastikan banyak dimuntahkan ke atmosfera. Tetapi walaupun gas menyejukkan Bumi dengan magnitud lebih besar daripada CO2 (sehingga 86 kali lebih banyak), kedua-dua sensor dan pengawas alam sekitar sering meremehkan.
Gas lain menyumbang kepada perubahan iklim dan pemanasan global-terdapat nitrous oksida, yang dipancarkan oleh baja dan telah menjadi salah satu penghilang ozon terbesar di atmosfera. Anda mungkin tahu gas lebih baik dalam penjelmaannya di pejabat doktor gigi dan dispenser krim disebat, tetapi terdapat banyak nitrous di atmosfera juga. Sejak permulaan era perindustrian pada tahun 1700-an, tahap nitrous oksida telah berkembang, dan tahap atmosfera gas hampir hampir dua kali ganda pada tahun 2050.
Nitrous oksida tidak membimbangkan hanya kerana kuasa pemanasannya (satu jebakan molekul sebanyak haba sebanyak 300 molekul CO2). Ia boleh mengambil masa lebih satu abad untuk molekul N2O untuk merendahkan. Sementara itu, ia menyumbang kepada kehilangan ozon di atmosfera, yang seterusnya memancarkan pemanasan di Bumi. Masih banyak saintis yang tidak tahu tentang N2O: Sebagai contoh, potensi pengurangan ozonnya nampaknya sensitif kepada keadaan persekitaran yang berbeza. Ia mungkin mengambil masa beberapa dekad sebelum jelas bagaimana gas bertindak balas dengan GHG lain dan perubahan iklim.
Walaupun chlorofluorocarbons, atau CFCs, tidak toksik kepada manusia dan tidak aktif dalam atmosfera yang lebih rendah, semuanya berbeza apabila mereka mencapai stratosfera. Di sana, bahan kimia buatan manusia memakan ozon, dan mereka masih ada di atmosfera hari ini walaupun regulasi yang bertujuan untuk menutup lubang ozon.
Seperti N2O, CFCs mempunyai tempoh masa yang lama dalam suasana atas. Mereka sedang dihentikan dengan alasan yang baik: Berdasarkan molekul-oleh-molekul, CFC mempunyai potensi pemanasan global yang lebih tinggi daripada karbon dioksida. Sebagai contoh, CFC-13 (juga dikenali sebagai Freon 13), yang menyejukkan beberapa pembeku perindustrian, adalah 16.400 kali sebagai pemanasan sebagai karbon dioksida selama tempoh 500 tahun. CFC diharamkan di Amerika Syarikat, tetapi banyak membuat perjalanan ke suasana sebelum Protokol Montreal, yang telah dipersetujui pada tahun 1987. Walaupun mereka tidak lagi berada dalam botol deodoran dan botol semburan, mereka masih berada di atas, memecah ozon. (Ini akan memberi manfaat kepada N2O dan CFCs untuk "makan" ozon apabila ia berada di troposfera, di mana ia secara teknikalnya dianggap gas rumah hijau yang "buruk." Tetapi sekali ozon menjadikannya di stratosfera, ia sebenarnya melindungi Bumi dari kejam matahari sinaran.)
Ia menggoda untuk berfikir bahawa kerana CO2 mempunyai begitu banyak rakan, ia tidak perlu dibimbangkan. Tetapi hanya kerana CO2 bukan satu-satunya gas rumah hijau tidak bermakna ia tidak menjadi punca kebimbangan. "Banyak orang menggunakan [gas rumah hijau] untuk mengurangkan kepentingan karbon dioksida, " kata Davis. "Itulah isu terbesar yang kita hadapi." Beberapa gas mungkin lebih banyak, tetapi tidak ada yang berdiri sendiri-dan dengan kadar CO2 meningkat pada tahap yang belum pernah terjadi sebelumnya, sukar untuk menganggarkan betapa buruknya akibat dari pelepasan yang tidak terkawal dalam apa jua bentuk.
