温室効果、定義および主な原因ガス

温室効果の定義と関係者

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定義:温室効果とは何ですか?

温室効果は、地球の放射と熱のバランスに介入する地球温暖化の自然なプロセスです。 これは、大気に含まれる温室効果ガス(GHG)、つまり主に水蒸気、二酸化炭素CO2、メタンCH4によるものです。

この効果は、植物の人工的な微気候の恩恵を受けることができるように、太陽の熱を通し、内部に閉じ込めておく温室の栽培とガーデニングの実践との類似性によって命名されました。

温室効果とアルベドの「機能」

太陽の光線が地球の大気に達すると、一部(約30%)が直接空気、雲で20%、地球の表面で10%(特に海と北極や南極のような氷の多い地域)がアルベドです。
宇宙空間に反射されなかった入射光線は、温室効果ガスによる大気の熱容量(20%)および地表(50%)で吸収されます。

温室効果(図)
温室効果スキーム

地球に吸収された放射のこの部分は熱を与え、それが赤外線(黒体放射)の形で大気に向かって戻ります。

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この放射線は温室効果ガスによって部分的に吸収されます。 次に、XNUMX番目のステップで、この熱はすべての方向、特に地球に向かって再放射されます。

「温室効果」であるのは地球に向かって戻るこの放射であり、地球表面への熱のさらなる寄与の起源です。 この現象がなければ、 地球上の平均気温は-18°Cに低下します

地球が受け取る宇宙からのエネルギーと宇宙に放出される地球からのエネルギーは平均して等しいことを理解しておく必要があります。寒い、または常に暖かい。 空間とのエネルギーの平均交換がゼロでない場合、これは地球からのエネルギーの貯蔵または貯蔵をもたらします。 この変化により、大気の温度が変化する可能性があります。

温室効果ガス(GHG)

温室効果ガスは、温室効果に寄与する大気の気体成分です。

主な温室効果ガスは、水蒸気、二酸化炭素(CO2)、メタン(CH4)、亜酸化窒素(または式N2Oの亜酸化窒素)およびオゾン(O3)です。 。

産業用温室効果ガスには、重質ハロカーボン(CFCを含む塩素化フルオロカーボン、フレオンやパーフルオロメタンなどのHCFC-22分子)および六フッ化硫黄(SF6)が含まれます。

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主なガスの温室効果へのおおよその寄与:

  • 水蒸気(H2O):60%

  • 二酸化炭素(CO2):34%

  • オゾン(O3):2%

  • メタン(CH4):2%

  • 亜酸化窒素(NOx):2%

温室効果ガス(GHG)の地球温暖化係数(GWP)

ガスはすべて、地上の赤外線放射の吸収容量が同じではなく、寿命も同じではありません。

地球温暖化に対する影響を比較するために、IPCC(気候変動に関する政府間専門家グループ)は、PRG(地球温暖化係数)インデックスを提供しています。

PRGは、一般に1年である決定された期間中の1kgのCO2の排出と比較することにより、100kgの温室効果ガスの排出の地球温暖化に対する寄与を評価することを可能にする指標です。 。 定義により、100年のCO2でのPRGは1に設定されます。

最も一般的なGHG PRG:

  • 二酸化炭素(CO2):1

  • 水蒸気(H2O):8

  • メタン(CH4):23

  • 亜酸化窒素(N2O):296

  • クロロフルオロカーボン(CFCまたはCnFmClp):4600から14000

  • ハイドロフルオロカーボン(HFCまたはCnHmFp):12から12000

  • ペルフルオロカーボン(PFCまたはCnF2n + 2):5700から11900

  • 六フッ化硫黄(SF6):22200

例:100年間の亜酸化窒素の296であるPRGは、1 kgのN2Oの影響が296世紀後の2 kgのCOXNUMXの影響に等しいことを意味します。

炭素当量

別の単位が使用されることもあります。「炭素当量」は、PRGに炭素原子の質量(C = 12g.mol-1)と二酸化の分子の質量との比を掛けることによって得られます炭素(CO2 = 44g.mol-1)。

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炭素換算= PRG x 12/44

CO2を生成する化石燃料の場合、このユニットは炭素の質量を正確に表します。 また、炭素を含まない他のすべてのガスにも使用されます。

最も一般的なGHG炭素相当量は次のとおりです。

  • 二酸化炭素(CO2):0,273

  • 水蒸気(H2O):2,2

  • メタン(CH4):6,27

  • 亜酸化窒素(N2O):81

  • クロロフルオロカーボン(CFCまたはCnFmClp):1256から3818

  • ハイドロフルオロカーボン(HFCまたはCnHmFp):3,3から3273

  • ペルフルオロカーボン(PFCまたはCnF2n + 2):1555から3245

  • 六フッ化硫黄(SF6):6055

例:1トンのCO2の炭素当量は12/44 teC(トン炭素当量)、つまり0,273 teCです。

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