Sera Gazları ve Önemi

Transkript

1 Sera Gazları ve Önemi Yeryüzünün uzun dönem içerisinde güneşten aldığı enerji kadar enerjiyi uzaya vermesi gerekir. Güneş enerjisi yeryüzüne kısa dalga boylu radyasyon olarak ulaşır. Gelen radyasyonun bir bölümü, yeryüzünün yüzeyi ve atmosferi tarafından geri yansıtılır. Ama bunun büyük kısmı, atmosferden geçerek yeryüzünü ısıtır. COMU, Egitim Fakültesi Yeryüzü bu enerjiden, uzun dalga boyu, kızılötesi radyasyonla kurtulur. Gezegenimizin yüzeyi tarafından yukarıya salınan kızılötesi radyasyonun büyük bölümü atmosferdeki su buharı, karbondioksit ve doğal olarak oluşan diğer sera gazları tarafından emilir. Bu gazlar enerjinin, yeryüzünden geldiği gibi doğrudan uzaya geçmesini engeller. Birbiriyle etkileşimli birçok süreç (radyasyon, hava akımları, buharlaşma, bulut oluşumu ve yağmur dahil) enerjiyi atmosferin daha üst tabakalarına taşır ve enerji oradan uzaya aktarılır. Bu daha yavaş ve dolaylı süreç bizim için bir şanstır; çünkü yeryüzünün yüzeyi enerjiyi uzaya hiç engelsiz gönderebilseydi, o zaman yeryüzü soğuk ve yaşamsız bir yer, Mars gibi çıplak ve ıssız bir gezegen olurdu. Hacimce lük bir yüzde konsantrasyonuna sahip olan karbondioksit yeryüzü atmosferindeki eser gazlardan sadece biri olmasına karşın iklimi kontrol etmekte önemli bir rol oynamaktadır. Sera etkisi, yeryüzüne yakın ısının atmosferdeki gazlar ile özellikle karbondioksit ile tutulması olarak tanımlanmaktadır. Dünyanın atmosferi güneşten gelen görünür bölge ve morötesi ışınları büyük oranda geçirir. Bu ışınlar yeryüzünde soğurulur ve yüzeyin ısınmasına neden olur. Soğurulan bu enerjinin bir kısmı kızılötesi (infrared) ışınlar şeklinde yeniden yayınlanır. 1

2 Belirli atmosfer gazları, özellikle CO 2 ve su buharı bu kızılötesi ışınları soğurur. Atmosferde bu şekilde tutulan enerji ısınmaya neden olur. Doğal Yerküre atmosferdeki doğal sera gazları (su buharı, CO 2, CH 4, N 2 O ve O 3 ) yardımıyla yüz milyonlarca yıldan beri çalışmakta olan doğal sera etkisinin kuvvetlenmesi anlamını taşır. Gelen güneş ışınımının %31 i yüzeyde, atmosferdeki aerosollerden ve bulutlardan yansıyarak uzaya geri döner. Doğal Yerküre-atmosfer sisteminde tutulan %69 luk bölüm, iklim sistemini oluşturan bileşenlerce (atmosfer, hidrosfer, litosfer ve biyosfer) kullanıldıktan sonra uzun dalgalı yer ışınımı olarak atmosfere geri verilir. Giden kızılıötesi ışınımın önemli bir bölümü sera gazlarınca ve bulutlarca emilir ve atmosfere geri verilir. Doğal Atmosferdeki gazların gelen güneş ışınımına karşı geçirgen, buna karşılık geri salınan uzun dalgalı yer ışınımına karşı çok daha az geçirgen olması nedeniyle, Yerküre nin beklenenden daha fazla ısınmasını sağlayan ve ısı dengesini düzenleyen doğal süreç doğal sera etkisi olarak adlandırılır. Yeryüzü, sera etkisi sayesinde, bu sürecin bulunmadığı ortam koşullarına göre 33 0 C daha sıcaktır. Kuvvetlenmiş Sanayi devriminden bu yana yoğunlaşan insan etkinlikleri(fosil yakıtlarının yakılması, ormanların yok edilmesi vb.) nedeniyle atmosferdeki sera gazları birikimlerinde belirgin artış gözlenmiştir. Yapılan ölçümlere göre özellikle CO 2 birikimi çok hızlı bir şekilde artmaktadır. Küresel ölçümler diğer sera gazlarının çoğunluğunun atmosferik birikimlerinin arttığını göstermektedir. 2

3 Kuvvetlenmiş Sera gazlarındaki bu artış, Yerküre nin daha fazla ısınmasına yol açan pozitif ışınımsal zorlamanın oluşmasını sağlar. Yerküre/atmosfer ortak sisteminin enerji dengesine yapılan pozitif katkı, kuvvetlenmiş sera etkisi olarak adlandırılır. Başlıca Sera Gazları Ozon (O 3 ) Su buharı Karbondioksit (C0 2 ) Metan (CH 4 ) Azot oksit gazları (N0 x ) Kloroflorokarbonlar (CFCs) Ozon Yeryüzüne yakın atmosfer tabakalarındaki ozon un başlıca kaynağı egzoz gazlarının 2/3 ünü oluşturan azotoksitlerin ultraviyole ışınları ile reaksiyona girmesidir. Küresel ısınmadaki sera etkisi %7 kadardır. Su Buharı Küresel ısınmada sera etkisi bakımından en başta gelir. Ancak yeryüzüne yakın atmosfer içindeki miktarı çok nadir hallerde yükselir. Bol miktarda bulunduğu atmosfer katmanı genellikle bulutların oluştuğu yükseklerdeki atmosfer tabakalarındadır. O nedenle daha çok güneşten gelen ışınları tutmada ve yükseklere yansıtmada etkilidir. Karbondioksit (CO 2 ) Atmosferimizdeki toplam su buharı miktarı yıllar boyunca değişmemiş olmasına karşın, CO 2 konsantrasyonu fosil yakıtlarının yanması sonucu sürekli artmaktadır. Atmosferdeki karbondioksit in günümüzdeki miktarı 18. ve 19. yüzyıllarına oranla %50 daha fazladır. Metan (CH 4 ) Oranı binlerce yıldan beri değişmemiş olan metan gazı, son birkaç yüzyılda iki katına çıkmış ve 1950 den beri de her yıl %1 artmıştır. Bu değişiklik karbondioksit seviyesindeki artışa göre az olsa da, metan, karbondioksitten 21 kat daha kalıcı olduğu için en az karbondioksit kadar dünyamızı olumsuz yönde etkilemektedir. 3

4 Azot oksit Gazları (NO x ) Azot ve oksijen C sıcaklıkta kimyasal reaksiyona giren azot oksitleri meydana getirir. Azot oksit, tarımsal ve endüstriyel etkinlikler ve katı atıklar ile fosil yakıtların yanması sırasında oluşur. Küresel ısınmadaki payı % 5 tir. Kloroflorokarbonlar (CFCs) Kloroflorokarbonlar; klor, flor, karbon ve çoğunlukla da hidrojenin karışımından oluşur. Bu gazlar buzdolaplarında, klimalarda, spreylerde, yangın söndürücülerde ve plastik üretiminde kullanılmaktadır. Bilim adamları bu gazların ozonu yok ederek önemli iklim ve hava değişikliklerine neden olduklarını kanıtlamışlardır. ne Sebep Olan Diğer Gazlar DDT (diklordifeniltrikoloretan): yılları arasında dünya çapında tarım alanlarındaki böcekleri zehirlemek için kullanılmıştır. Klorin içeren bu gazın insan dahil diğer canlılar için de öldürücü olduğu fark edildikten sonra üretimden kaldırılmıştır. Dioksin: Bitkilerin ve böceklerin tahribatı için kullanılır. Kansere ve daha birçok hastalığa neden olmaktadır. ne Sebep Olan Diğer Gazlar Civa: bir ara kozmetik ürünlerinde kullanılmış olsa da son derece zehirli olduğu anlaşılıp vazgeçilmiştir. Kurşun: Günümüzde kalemlerin içerisinde grafit kullanılmaktadır. Vücudun içerisine girdiği taktirde çok zehirleyicidir. Vinilklorid: PVC yani polivinil klorür elde etmek için kullanılan bir gaz karışımıdır. Solunduğunda toksik etki gösterir. ne Sebep Olan Diğer Gazlar PCB ler: PCB poliklorin bifenil dir. Bunlar büyük santrallerdeki santrallerde elektrik transformatörlerinin yalıtımında, birçok elektrikli ev aletlerinde aynı zamanda boya ve yapıştırıcıların esneklik kazanılmasında kullanılmaktadır. Sodyum nitrat: Et ve diğer bazı yiyecekleri korumak için kullanılan bir çeşit tuzdur. Vücuda girdiğinde kansere yol açtığı bilinmektedir. ne Sebep Olan Diğer Gazlar Kükürtdioksit (SO 2 ): Fosil yakıtlarının yanması sonucu ortaya çıkar. Polimerler: doğal ve sentetik çeşitleri bulunur. Doğal olanlar protein ve nişasta içerirler. Sentetik olanlarıysa plastik ve el yapımı kumaşlarda bulunmaktadır. 4

5 İnsani Faktörleri ne Katkısı İnsanların çeşitli faaliyetlerinin küresel ısınmaya katkısı; Enerji kullanımında %49, Endüstrileşmede %24, Ormansızlaşmada %14 Sera Gazlarının Olası Etkileri Dünyanın sıcaklığı sanayi devriminden bu yana C artmıştır. Bunun esas nedeni fosil yakıtlarının yanması sonucu açığa çıkan CO 2 ve diğer sera gazlarıdır. Sıcaklık artışının olası etkileri teoriler biçiminde incelenmektedir. Tarımda %13 tür Sera Gazlarının Olası Etkileri 21. yüzyılda yeryüzünün ortalama sıcaklığı yaklaşık 1 0 C 3 0 C artacaktır. Bu artış önemsizmiş gibi görünmesine rağmen yeryüzünün ısısal dengesini bozacak ve buzulların ve buzdağlarının erimesine neden olabilecek kadara yeterlidir. Sonuç olarak, deniz seviyesi yükselecek ve kıyı bölgeleri sular altında kalacaktır. nin Olası Sonuçları Buzulların erimesi: Kutuplardaki ve yüksek dağlardaki buzullar küresel ısınmanın artmasına bağlı olarak erimeye devam etmektedir. Deniz seviyesi son 20 yılda cm yükselmiştir Güç üretiminde azalma: Suya dayanan elektrik güç santrallerinde artan sıcak havayla birlikte güç üretimi azalacaktır. Bu da ekonomik sıkıntılar gibi çeşitli problemlere yol açacaktır. Nehir ulaşımında problemler: Sıcaklık artışına bağlı olarak nehir sularının alçalması, su yolu ticaretine de engel oluşturmaktadır. nin Olası Sonuçları İklimsel değişimler gözlenir Sel, heyelan ve erozyon gibi doğa felaketlerinin artmasına neden olur Aşırı sıcaklık artışı nedeniyle dünyada çölleşme yaygınlaşacaktır. Yeryüzü ve atmosferin ısınması denizler ve okyanusların da ısınmasını sağlayarak buradaki canlı türlerinin sayısını azaltmaktadır Orman yangınlarının artmasına, buralarda iklimin kuraklaşmasına dolayısıyla salgın hastalıkların yayılmasına neden olacaktır nin Önlenmesi Sera etkisi ile başedebilmek için, karbondioksit emisyonunu düşürmeliyiz. Bu durum, otomobillerde ve evlerin ısıtılmasında ve aydınlatılmasında enerji randımanını arttırarak ve fotovoltaik piller gibi fosil yakıt olmayan enerji kaynaklarının geliştirilmesiyle yapılabilir. Radyoaktif enerji geçerli bir alternatiftir, fakat kullanımı radyoaktif atıkların uzaklaştırılmasındaki zorluklar ve nükleer güç istasyonlarının diğer güç istasyonlarından daha fazla kaza riski taşıması nedeniyle hala tartışmalıdır. 5

6 nin Önlenmesi Yeraltından oluşan metan gazının tekrar geri kazanımı ve doğal gaz sızıntılarının azaltılması CO 2 emisyonunu kontrol etmede göz önüne alınacak diğer adımlardır. Kaynaklar Bağcı, H. & Sürücü, A. (2011).. Ankara: Pegem yayıncılık Akın, G. (2006). Küresel ısınma, Nedenleri ve Sonuçları. Ankara Üniversitesi, Dil, Tarih ve Coğrafya Dergisi, 42 (2), Güney Asya da ki tropikal ormanların ve diğer büyük ormanların korunması ve yeni ağaçların dikilmesi atmosferdeki CO 2 konsantrasyonunu kararlı hale getirmek için hayati bir öneme sahiptir. 6