اثر گلخانه اي (Greenhouse Effect) و يك فلش زيبا در مورد اثر گلخانه اي
اثر گلخانه اي (Greenhouse Effect) اثر گلخانه اي شامل به دام انداختن وبرگرداندن تابش گرمائي(مادون قرمز) به سطح زمين توسط گازهاي گلخانه اي است واگر اثر گلخانه اي نبود حدود 10 تا 15 درجه سانتيگراد از دماي كره زمين در طول شب كاسته مي شد و به اين ترتيب شبهاي بسيار سردي در انتظار ما بود. اما مكانيسم اين فرآيند چگونه است؟ درقسمت زير سعي ميشود قدري بيشتر راجع به برهمكنش نور خورشيد با سطح زمين بحث شود. • تابش خورشيدي (Solar Radiation ) خورشيد مقدار زيادي انرژي تابشي كه شامل طيف وسيعي از امواج الكترو مغناطيس ميشود را آزاد مي كند اين تابش ميتواند برهمكنش وسيعي با گازهاي تشكيل دهنده اتمسفرزمين وتركيبات سطح آن داشته باشد. مي دانيم كه جذب انرژي توسط ذرات كوانتيده است يعني اتمها تنها مقادير خاصي از انرژي را جذب كرده با آن بر همكنش نشان مي دهند در شكل زير تاثير قسمتهاي مختلف طيف الكترو مغناطيس روي اتمها يا مولكولها نشان داده شده است: ----------------------------------------------------------------------------- ناحيه طيف انتقالات انرژي اشعه x شتست فيلترتن پيوندها فرا بنفش ومرئي انتقالات الكتروني فرو سرخ ارتعاشي(كششي وخمشي) مايكروويو چرخشي فركانسهاي راديو اي اسپين هسته ايnmr) ) واسپين الكتروني (esr ) ---------------------------------------------------------------------------- بيشترين منطقه تابش خورشيد در ناحيه نور مرئي ونزديك به آ ن مي باشد.حدود 43درصد ازاين تابش درناحيه طول موج 400 تا 700 نانومتررا شامل مي شود.وتنها 7تا 8درصد تابش در ناحيه طول موج كوتاه است اما همين مقدار نيز تاثير بسيار مهمي دارد زيرا شامل فوتونهاي پر انرژي است 49 تا 50 درصد باقي مانده از تابش خورشيد نيزشامل منطقه وسيعي از طول موجهاي بلندتر از نور مرئي مي شود: تركيبات موجود در اتمسفر زمين قسمت وسيعي از طول موج فرا بنفش وهمچنين مادون قرمز را جذب كرده ومانع ورود آنها به سطح زمين مي شوند اما اتمسفر نسبت به نور مرئي شفاف است وآن را عبو ر داده به سح زمين مي رسد. اين تابش پس از رسيدن به سطح زمين مطابق شكل زير به قسمتهاي مختلفي تقسيم مي شود: قسمتي از اين تابش كه توسط اقيانوسها – خشكي ها ونباتات جذب مي شود باعث گرم شدن انها شده وسپس بصورت تابش با طول موج بلندتر از ناحيه نور مرئي نزديك به ناحيه فرو سرخ باز تابيده ميشود. · گازهاي گلخانه اي كدامند؟ مانند انواع ديگر جذب انرژي موقعي كه مولكولها اشعه فرو سرخ را جذب مي كنند به حالت انرژي بالاتر بر انگيخته مي شوندجذب تابش فرو سرخ نيز مانند هر فرآيند ديگر يك فرآيند كوآنتايي مي باشدبه اين صورت كه فقط فركانسهاي خاصي از تابش توسط مولكولها جذب مي شونداين جذب انرژي باعث ارتعاشهاي كششي وخمشي درپيوندهاي كووالانسي مولكولها مي شوند. نكته مهم اينجاست كه تمام پيوندهاي موجود در يك مولكول قادر به جذب انرژي نيستندحتي اگر فركانس اشعه كاملا با فركانس حركت تطبيق داشته باشد.فقط پيوندهايي كه داراي گشتاور دو قطبي (Dipole Moment ( باشند قادر به جذب اشعه فرو سرخ هستند. بنا بر اين مولكولهاي N2و O2كه حدود نود نه درصد حجم هوا را تشكيل مي دهند جذب نداشته ودر نتيجه اثر گلخانه اي ندارد وتنها مولكولهايي مثل CO2و CH4و H2OوNO2 وبرخي گازهاي ديگرمثل O3 وCFC ها قادر به جذب انرژي به صورت فركانسهاي ارتعاشي كششي وخمشي خواهند بود ودر نتيجه در ايجاد اثر گلخانه اي موثر هستند كه از اين ميان سهم گاز CO2 بخاطر درصد زياد توليد وپخش آن در هوا كره از بقيه بيشتر است. براي ديدن يك فلش زيبا در مورد اثر گلخانه اي اينجا كليك كنيد.



برچسب: ،