Kasvihuonekaasu

Kasvihuonekaasu on kaasu, joka ilmakehässä ollessaan päästää lähes kaiken auringonsäteilyn lävitseen, mutta absorboi suuren osan Maan pinnalta lähtevästä lämpösäteilystä aiheuttaen kasvihuoneilmiön. Kasvihuonekaasujen vaikutuksesta Maan pinnan lämpötila on huomattavasti^selvennä korkeampi kuin se olisi ilman niitä. Maassa merkittävimmät kasvihuonekaasut ovat vesihöyry, joka aiheuttaa noin 36–70 % kasvihuoneilmiöstä (pilvet eivät sisälly lukuun); hiilidioksidi (CO₂), joka aiheuttaa 9–26 %; metaani (CH₄), joka aiheuttaa 4–9 %, sekä troposfäärin otsoni (O₃), joka aiheuttaa 3–7 %.^[1][2][3] Typpioksiduuli (N₂O) on ilmastovaikutukseltaan ihmiskunnan neljänneksi merkittävin kasvihuonekaasu, joka aiheuttaa 6 % ihmisperäisten kasvihuonekaasujen ilmastoa lämmittävästä vaikutuksesta.^[4] Kasvihuonekaasujen viipymisaika ilmakehässä vaihtelee muutamasta päivästä (vesihöyry) satoihin vuosiin (hiilidioksidi).

Kasvihuonekaasuille on yhteistä, että niiden molekyyleissä on vähintään kolme atomia. Tällaisilla molekyyleillä on useampia mahdollisia värähtelytapoja, minkä vuoksi ne voivat absorboida useita eri infrapunasäteilyn taajuuksia. Tämän vuoksi esimerkiksi kaksiatomiset typpi (N₂) ja happi (O₂) eivät toimi kasvihuonekaasuina. Mitä enemmän kaasumolekyylissä on atomeja, sitä enemmän sillä on mahdollisia värähtelytapoja ja sitä voimakkaampi on yleensä myös kaasun kasvihuonevaikutus. Niinpä esimerkiksi metaani (CH₄) on selvästi voimakkaampi kasvihuonekaasu kuin hiilidioksidi (CO₂).^[5]

Ilmakehän pitkäikäisten kasvihuonekaasujen pitoisuus oli vuonna 2005 460 ppmCO₂e (= 460 miljoonasosaa hiilidioksidiekvivalenttia).^[6] Ilmakehän kasvihuonekaasujen pitoisuus nousee ihmisen toimien vuoksi jatkuvasti kiihtyvällä vauhdilla. Vuotuinen kasvuvauhti on tällä hetkellä kaksi miljoonasosaa vuodessa. Nykyisellä menolla ilmakehän kasvihuonekaasujen pitoisuus tulee lähes kolminkertaistumaan verrattuna nykytasoon tasolle 1 250 ppm.^selvennä[7]

Hiilidioksidipitoisuudet ilmakehässä ovat lisääntyneet 31 % ja metaanipitoisuudet 149 % esiteollisiin tasoihin nähden vuoden 1750 jälkeen. Nämä lukemat ovat merkittävästi korkeampia kuin kertaakaan aiemmin 650 000 vuoteen, mikä on pääteltävissä luotettavasti jäätiköiltä syväkairatuista näytteistä. Noin kolme neljäsosaa ihmisen aiheuttamista hiilidioksidipäästöistä viimeisten 20 vuoden aikana johtuu fossiilisten polttoaineiden käytöstä. Muut ihmisperäiset päästöt ovat pääasiassa seurausta maankäytöstä, erityisesti metsän hävityksestä.^[8]

Japanin avaruusjärjestö JAXA laukaisi 23. tammikuuta 2009 ensimmäisen erityisesti kasvihuonekaasuja mittaavan satelliitin, Ibukin (tunnettu myös nimellä GOSAT).^[9]

1. ↑ J.T. Kiehl, Kevin E. Trenberth: Earth's Annual Global Mean Energy Budget 5. elokuuta 1996. National Center for Atmospheric Research. Viitattu 13. heinäkuuta 2007. (englanniksi)^{[vanhentunut linkki]}
2. ↑ Gavin A. Schmidt: Water vapor: feedback or forcing? 6. huhtikuuta 2005. RealClimate. Viitattu 13. heinäkuuta 2007. (englanniksi)
3. ↑ Lee R. Kump: Reducing uncertainty about carbon dioxide as a climate driver 12. syyskuuta 2002. Nature. Viitattu 21.7.2007. (englanniksi)^{[vanhentunut linkki]}
4. ↑ Houghton, J.T., Ding Y., Griggs D.J., Noguer M., van der Linden P.J., Dai X., Maskell K. and Johnson C.A. (eds.): Climate Change 2001 – The Scientific Basis – Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC, Cambridge University Press, 2001.
5. ↑ Anne Virtanen, Liisa Rohweder, Kimmo Ruosteenoja: Ilmastonmuutos käytännössä, s. 76. Gaudeamus Helsinki University Press, 2011. ISBN 978-952-495-178-4
6. ↑ Räisänen, Jouni 2008: Kasvihuoneilmiö, ilmastonmuutos ja vaikutukset. Helsingin yliopiston fysiikan laitos.
7. ↑ Heikki Nevanlinna (toim.) 2008: Muutamme ilmastoa. Ilmatieteen laitoksen tutkijoiden katsaus ilmastonmuutokseen. Sivu 64.
8. ↑ IPCC AR4, Osa 1
9. ↑ Uusi satelliitti seuraa kasvihuonekaasuja digitoday.fi 23.1.2009. Luettu 24.1.2009.