Üvegházhatás

A légköri üvegházhatás – eredetileg kertészeti fogalom – számos félreértésre ad okot. Az eredeti üvegházhatás alapja az, hogy a napfény az üveglapon átjut, de a hő nem, azaz az üveg a fényre átlátszó, a hőre nem. Egy talaj fölé helyezett üveglapon a napfény által felmelegített talaj hősugárzása nem tud visszajutni. Hogy a meleg levegő az üveglap alatt maradjon, oldalfalakkal le kell csökkenteni a légáramlást. Ez az üvegház lényege. A kertészeti üvegházban a benti levegő melegebb a kintinél. Ha nem vigyázunk, könnyen felforrósodhat, gondoljunk csak a nyári napon zárt ablakokkal hagyott autóra. A légköri üvegházhatás definíciója láthatóan sántít, mert a Föld fölött se üveg nincs, se a légköri áramlást nem tudjuk megakadályozni. A légköri üvegházhatás alatt azt értik, hogy egyes gázmolekulák képesek az infravörös fotonok akadályozására olyan módon, hogy a foton-energiát saját mozgási energiájukká alakítják. Az elektromágneses spektrum infravörös tartományában ugyanis a gázmolekulák dipólmomentuma a foton frekvenciáján berezonál. A H2O-nak eredendő, a CO2-nek és CH4-nek például indukált dipólmomentuma van, és éppen ez az üvegházgázok megkülönböztető jegye. Az üvegházgázok a felvett energiát nyomban tovább is adják, egyrészt úgy, hogy dipólmomentum-rezgésük a hő minden irányú sugárzását jelenti, másrészt úgy, hogy mozgási energiájukat ütközéssel átadódik a szomszédos nagyszámú N2 és O2 molekulának. A lényeg az, hogy az üvegházhatású gázok az energiát nem befogják és „megtartják vagy tárolják”, hanem átmenetileg feltartóztatják (késleltetve az energiaátadást), de nyomban tovább is adják. Ha például elektromos helyettesítő áramkörről lenne szó, az ún. „légköri üvegházhatást” talán egy egyszerű áramköri ellenállással lehetne a legjobban szemléltetni. Évtizedek óta halmozódó félreértések következménye, hogy a légköri üvegházhatásban átmeneti feltartóztatás helyett sokan tartós „befogást” és „megtartást”,” tárolást”, mindörökké tartó „csapdázódást” (akkumulálódást) képzelnek el.

Az üvegházgáz-koncentráció hatásának mértékéről némi fogalmat alkothatunk az 1. ábra alapján. A hőkisugárzás elméleti görbéjét (a Stefan-Boltzmann törvény szerinti ún. Planckgörbét) mutatja a sima fekete görbe. Egy adott gázösszetételű légkör kisugárzása a benne lévő üvegházgázok összetételétől függően, az ún. Schwarzschild-görbéknek megfelelően változik. A recés görbék kizárólag csak a CO2-tartalomban különböznek egymástól. A különféle színek különféle légköri CO2-koncentrációknak felelnek meg (0 ppm, 50 ppm, 100 ppm, 200 ppm, 400 ppm, 800 ppm). A vastag betűs fekete szám a Planck-görbe szerinti teljes földi hőkisugárzást mutatja; a zöld, a vékony fekete és a piros szám pedig az adott színű Schwazschild-görbék hőkisugárzását, azaz az adott görbe alatti teljes területet. 

A légkörben a CO2 első megjelenése (azaz koncentrációjának emelkedése 0-ról 100 ppm-re) láthatóan a Schwarzschild-görbe 30 W/m2-nyi területcsökkenését okozta, de a CO2-koncentráció további 100-100 ppm-mel való növekedésének hatása már egyre csekélyebb. A CO2-koncentráció 400 ppm-ről 800 ppm-re való növekedése (azaz a jelenlegi szint megduplázódása) a hőkisugárzást elméletileg már csak 3 W/m2-rel csökkenti. További korlátot jelent, hogy a CO2-üvegházhatása lényegében csak addig képes növekedni, amíg a CO2 gerjesztésére alkalmas frekvenciatartományban van elegendő foton. A CO2-koncentráció emelkedésével tehát az üvegházhatás-telítődést mutat (Reményi, 2010). Olyan ez, mint egy falra festett fekete pötty: hiába festjük át sokadszor, nem lesz feketébb.

A földi hőkisugárzás elméleti görbéje (a Stefan-Boltzmann törvény szerinti ún. Planck-görbe), valamint az üvegházhatás-hatást számértékkel mutató ún. Schwarzschild-görbék, különféle légköri CO2-koncentrációkra (0 ppm, 50 ppm, 100 ppm, 200 ppm, 400 ppm, 800 ppm) meghatározva. A jelenlegi CO2-koncentráció megkétszereződéséből származó üvegházhatás töredéke annak, mint amennyi a nulla CO2-tartalom 100 ppm-re növekedésekor tapasztalható. 

Összegezve: a CO2-nek nulláról valamennyire való növekedésekor van érdemi üvegházgázszerepe, a mai szint megduplázódása viszont már csekély hatású. Mivel a fizikai törvények a földtörténet során végig ugyanazok voltak, már az eddigiek alapján is megkérdőjelezhető az az állítás, miszerint a széndioxid a mainál nagyobb légköri koncentráció mellett klímaszabályozó szerepet tudott volna betölteni. 

https://pbk.info.hu/wp-content/uploads/2024/06/Szarka_et_al_EIA_valasz_2...