Greenhouse Gas และ Greenhouse Effect
จาก Thailand Science and Technology Wikipedia
ก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse Gas) เป็นชื่อเรียกก๊าซจำนวนหนึ่ง มีหลายชนิด ซี่งเป็นตัวจักรกลสำคัญทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก (Greenhouse Effect)
ปรากฏการณ์เรือนกระจกมักจะได้รับการอธิบายง่ายๆ ว่าเป็นปรากฏการณ์ที่โลกร้อนขึ้น เพราะผลจากก๊าซเรือนกระจกถูกสะสมในบรรยากาศเพิ่มมากขึ้น
โลกร้อนขึ้น เป็นคำบรรยายที่ไม่ถูกต้องนัก และก่อให้เกิดความเข้าใจผิดได้ง่ายๆ เพราะที่จริงแล้วมิใช่ตัวดาวเคราะห์โลกที่ร้อนขึ้น หากเป็นบรรยากาศขั้นต่ำของโลกต่างหากที่ร้อนขึ้น จากชั้นที่มีการสะสมของก๊าซเรือนกระจกในบรรยากาศถึงระดับพื้นผิวโลก ทั้งบนบกและบนผิวน้ำ
ปรากฏการณ์เรือนกระจกเป็นหนึ่งในปัญหาสภาพแวดล้อมที่ต้องแก้ไขโดยเร่งด่วน เพราะผลจากบรรยากาศของโลกร้อนขึ้น จะทำให้ระดับน้ำในมหาสมุทรสูงขึ้น เนื่องจากน้ำแข็งที่ขั้วโลกทั้งสองละลาย และจากการขยายตัวของน้ำในมหาสมุทร ซึ่งคาดกันว่าอาจทำให้เกิดน้ำท่วมใหญ่ตามแนวชายฝั่งมหาสมุทรและทะเล
ผลต่อสภาพแวดล้อมอีกประการหนึ่ง คืออาจก่อให้เกิดความเปลี่ยนแปลงต่อสภาพลมฟ้าอากาศ ซึ่งจะส่งผลกระทบรุนแรงต่อระบบนิเวศของโลกได้ เช่นเกิดฝนตกในที่ซึ่งไม่เคยตกมาก่อน เกิดความแห้งแล้งในที่ซึ่งเคยมีฝนตกชุก
ปรากฏการณ์เรือนกระจกเกิดขึ้นได้อย่างไร?
ปรากฏการณ์เรือนกระจกเกิดขึ้นจากการที่พลังงานความร้อนจากอวกาศในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งรังสีอินฟราเรดเดินทางทะลุชั้นบรรยากาศของโลกลงสู่พื้นผิวโลกได้ แต่ไม่สามารถสะท้อนจากพื้นผิวโลก แล้วเดินทางทะลุผ่านชั้นบรรยากาศกลับคืนสู่อวกาศทั้งหมด เพราะถูกก๊าซเรือนกระจกในบรรยากาศสกัดกั้น ดูดกลืนรังสีอินฟราเรดบางส่วนเอาไว้ แล้วปล่อยกลับคืนสู่พื้นผิวโลก ทำให้เกิดผลคล้ายกรณีของเรือนกระจก กล่าวคือพลังงานความร้อน ทะลุผ่านกระจกเข้าไปภายในเรือนกระจกได้ แต่ไม่สามารถเดินทางทะลุผ่านกระจกออกนอกเรือนกระจกได้ทั้งหมด อากาศภายในเรือนกระจกจึงร้อนขึ้น
เพราะเหตุใดก๊าซเรือนกระจกจึงปล่อยให้รังสีอินฟราเรดจากอวกาศเดินทางทะลุผ่านสู่พื้นผิวโลกได้ แต่ไม่ปล่อยให้รังสีอินฟราเรดที่สะท้อนกลับขึ้นมากจากผิวโลกออกสู่อวกาศได้ทั้งหมด?
คำตอบคือ รังสีอินฟราเรดที่สะท้อนกลับขึ้นมาจากผิวโลก จะมีพลังงานน้อยกว่ารังสีอินฟราเรดจากอวกาศ เนื่องจากรังสีอินฟราเรดจากอวกาศจะสูญเสียพลังงานส่วนหนึ่งให้แก่พื้นผิวโลก รังสีอินฟราเรดที่สะท้อนขึ้นมาจากผิวโลกจึงมีความยาวคลืนมากกว่ารังสีอินฟราเรดจากอวกาศ และรังสีอินฟราเรดที่มีความยาวคลื่นมากขึ้นนี้ จะสัมพันธ์พอดีกับระดับความสามารถของก๊าซเรือนกระจกที่จะดูดกลืนเอาไว้ และปล่อยกลับคืนสู่พื้นผิวโลกเป็นบางส่วน โดยที่รังสีอินฟราเรดที่มีพลังงานสูงกว่า ความยาวคลื่นสั้นกว่า ก็จะเดินทางทะลุบรรยากาศรอบโลกออกสู่อวกาศได้
ก๊าซเรือนกระจกมีอะไรบ้าง?
ที่สำคัญที่สุดคือ คาร์บอนไดออกไซด์ แต่เดิมเข้าใจกันว่าก๊าซเรือนกระจกมีอยู่ชนิดเดียว คือ คาร์บอนไดออกไซด์ ต่อมาจึงทราบกันว่าก๊าซเรือนกระจกมีหลายชนิด
อย่างไรก็ตามคาร์บอนไดออกไซด์ก็ยังเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีบทบาทมากที่สุด เพราะตามสภาพเมื่อถึงปลายทศวรรษที่ 90 ร้อยละ 50 ของปรากฏการณ์เรือนกระจกเกิดจากคาร์บอนไดออกไซด์
ก๊าซเรือนกระจกชนิดอื่นที่สำคัญคือ ก๊าซจำพวกคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (chlorofluorocarbon) หรือ ซีเอฟซี (CFC) ไนโตรเจนออกไซด์และมีเทน
ซีเอฟซีเป็นก๊าซทำลายโอโซนในบรรยากาศชั้นสูง และเป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญด้วย ร้อยละ 15 ของปรากฎการณ์เรือนกระจกคาดว่าเกิดจากก๊าซจำพวกซีเอฟซี-11 และซีเอฟซี-12
ส่วนก๊าซมีเทนก็เป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญ เพราะเมื่อเปรียบเทียบกับคาร์บอนไดออกไซด์แล้ว ก๊าซมีเทนสามารถเก็บกักความร้อนได้มากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 20 เท่าในระดับโมเลกุลต่อโมเลกุล
