Skleníkový efekt

Krátkovlnné záření ze slunce dopadající na zemský povrch a atmosféru. Dlouhovlnná délka záření je emitována z povrchu a téměř zcela absorbována do atmosféry. V tepelné rovnováze je absorbovaná energie z atmosféry stejná jako ta vydávaná do vesmíru. Čísla ukazují výkon záření ve wattech na metr čtvereční v období let 2000–2005.

Skleníkový efekt, také zvaný skleníkový jev, nastává, když skleníkové plyny v atmosféře planety způsobují, že se část tepla vyzařovaného z povrchu planety hromadí na jejím povrchu. K tomuto procesu dochází proto, že hvězdy vyzařují krátkovlnné záření, které prochází skleníkovými plyny, ale planety vyzařují dlouhovlnné záření, které je skleníkovými plyny částečně pohlcováno. Tento rozdíl snižuje rychlost, s jakou se planeta může ochlazovat v reakci na ohřívání hostitelskou hvězdou. Přidáním skleníkových plynů se dále snižuje rychlost, s jakou planeta vyzařuje záření do vesmíru, což zvyšuje její průměrnou povrchovou teplotu.

Průměrná teplota povrchu Země by bez skleníkového efektu byla asi -18 °C[1][2] ve srovnání s průměrem teplot ve 20. století, který byl přibližně 14 °C, nebo novějším průměrem asi 15 °C.[3][4] Kromě přirozeně přítomných skleníkových plynů se v důsledku spalování fosilních paliv zvýšilo množství oxidu uhličitého a methanu v atmosféře,[5][6] v důsledku čehož došlo od průmyslové revoluce ke globálnímu oteplení o přibližně 1,2 °C[,[7] přičemž od roku 1981 se průměrná globální povrchová teplota zvyšuje rychlostí 0,18 °C za desetiletí.[8]

Vlnové délky záření vyzařovaného Sluncem a Zemí se liší, protože jejich povrchové teploty jsou rozdílné. Slunce má povrchovou teplotu 5 500 °C, takže většinu své energie vyzařuje jako krátkovlnné záření v blízké infračervené a viditelné vlnové délce (jako sluneční světlo). Naproti tomu povrch Země má mnohem nižší teplotu, takže vyzařuje dlouhovlnné záření ve středních a vzdálených infračervených vlnových délkách (někdy se nazývá tepelné záření nebo vyzařované teplo).[6] Plyn je skleníkový plyn, pokud pohlcuje dlouhovlnné záření. Zemská atmosféra pohlcuje pouze 23 % dopadajícího krátkovlnného záření, ale pohlcuje 90 % dlouhovlnného záření vyzařovaného povrchem,[9] čímž akumuluje energii a ohřívá zemský povrch.[9]

Přirozený skleníkový efekt Země je rozhodující pro zachování života. Lidská činnost, především spalování fosilních paliv a kácení lesů, zesilují skleníkový efekt a způsobují globální oteplování.[2]

Terminologie

Pojem skleníkový efekt vychází z analogie se skleníky. Skleníky i skleníkový efekt fungují tak, že zadržují teplo ze slunečního záření, ale způsob zadržování tepla se liší. Skleníky zadržují teplo hlavně tím, že blokují konvekci (pohyb vzduchu).[10][11][12] Naproti tomu skleníkový efekt zadržuje teplo tím, že omezuje přenos záření vzduchem a snižuje rychlost, s jakou teplo uniká do prostoru.[5]

Historie

Existenci skleníkového efektu, ačkoli nebyl takto pojmenován, navrhl již v roce 1824 Joseph Fourier.[13]Argumenty a důkazy dále posílil Claude Pouillet v letech 1827 a 1838. V roce 1856 Eunice Newton Footeová prokázala, že oteplující účinek slunečního záření je větší u vzduchu s vodní párou než u suchého vzduchu a že tento účinek je ještě větší u oxidu uhličitého. Došla k závěru, že „atmosféra tohoto plynu by naší Zemi poskytla vysokou teplotu...“[14][15]

John Tyndall jako první měřil absorpci a emisi infračerveného záření různých plynů a par. Od roku 1859 prokázal, že skleníkový efekt je způsoben velmi malou částí atmosféry, přičemž hlavní plyny nemají žádný vliv, a je z velké části způsoben vodní párou, ačkoli významný vliv má malé procento uhlovodíků a oxidu uhličitého.[16] Podrobněji tento jev kvantifikoval Svante Arrhenius v roce 1896, který poprvé kvantitativně předpověděl globální oteplování v důsledku hypotetického zdvojnásobení atmosférického oxidu uhličitého.[17] Termín „skleníkový“ pro tento jev poprvé použil Nils Gustaf Ekholm v roce 1901.[18][19]

Eunice Newton Foote v roce 1856 rozpoznala, že oxid uhličitý zachycuje teplo, a uvědomila si důsledky tohoto jevu pro planetu..[20]
Eunice Newton Foote v roce 1856 rozpoznala, že oxid uhličitý zachycuje teplo, a uvědomila si důsledky tohoto jevu pro planetu..[20]
Skleníkový efekt a jeho vliv na klima byly stručně popsány v článku „Popular Mechanics“ z roku 1912, který si mohla přečíst široká veřejnost.
Skleníkový efekt a jeho vliv na klima byly stručně popsány v článku „Popular Mechanics“ z roku 1912, který si mohla přečíst široká veřejnost.

Měření

Hmota vyzařuje tepelné záření v množství, které je přímo úměrné čtvrté mocnině její teploty. Část záření vyzařovaného zemským povrchem je pohlcována skleníkovými plyny a mraky. Bez této absorpce by měl zemský povrch průměrnou teplotu -18 °C. Protože je však část záření pohlcena, průměrná teplota zemského povrchu se pohybuje kolem 15 °C. Skleníkový efekt Země lze tedy měřit jako změnu teploty o 33 °C.

Tepelné záření je charakterizováno množstvím energie, kterou přenáší, obvykle ve wattech na metr čtvereční (W/m2). Vědci měří skleníkový efekt také na základě toho, o kolik více dlouhovlnného tepelného záření opouští zemský povrch, než kolik se ho dostane do vesmíru[21]:s.934 a 968[22][23][24] V současné době opouští povrch Země dlouhovlnné záření v průměru 398 W/m2, ale do vesmíru se dostane pouze 239 W/m2. Skleníkový efekt Země lze tedy měřit také jako změnu toku energie o 159 W/m2.[21]:s.934 a 968 Skleníkový efekt lze vyjádřit jako podíl (0,40) nebo procento (40 %) dlouhovlnného tepelného záření, které opouští zemský povrch, ale nedosáhne vesmíru.[21]:s.968[22][25]

Ať už je skleníkový efekt vyjádřen jako změna teploty nebo jako změna dlouhovlnného tepelného záření, měří se stejný efekt.[22]

Mechanismus

Země přijímá energii ze Slunce v podobě ultrafialového, viditelného a blízkého infračerveného záření. Asi 26 % přicházející sluneční energie se atmosférou a mraky odráží zpátky do vesmíru a 19 % energie atmosféra a mraky absorbují. Většina zbývající energie je absorbována na povrchu Země. Vzhledem k tomu, že povrch Země je chladnější než Slunce, vyzařuje na vlnových délkách, které jsou mnohem delší než vlnové délky, které byly absorbovány. Většina tohoto tepelného záření (od Země) je absorbována atmosférou a ohřívá ji. Atmosféra také získává teplo na ohřátí vzduchu a latentní teplo proudící z povrchu. Atmosféra vyzařuje energii jak nahoru, tak dolů; část vyzařovaná dolů je absorbována povrchem Země. To vede k vyšší rovnovážné teplotě, než kdyby atmosféru neměla.

Spektrum slunečního záření pro přímé světlo na horní hranici zemské atmosféry i na hladině moře

Ideální tepelně vodivé černé těleso ve stejné vzdálenosti od Slunce jako Země by mělo teplotu kolem 5,3 °C. Vzhledem k tomu, že Země odráží přibližně 30 %[26][27] přicházejícího slunečního světla, tak by tato efektivní teplota ideální planety (teplota černého těla, která by vyzařovala stejné množství záření) byla asi −18 °C.[28][29] Povrchová teplota této hypotetické planety je o 33 °C nižší než aktuální teplota povrchu Země, která je přibližně 14 °C.[30]

Základní mechanismus může být kvalifikován mnoha způsoby, z nichž žádný neovlivňuje základní proces. Atmosféra v blízkosti povrchu je převážně neprůhledná pro tepelné záření (s důležitými výjimkami pro „průhledné“ pásy) a většina tepelných ztrát z povrchu je vlastním teplem a skupenským přenosem tepla. Radiační energetické ztráty jsou v atmosféře stále důležitější, především kvůli klesající koncentraci vodní páry, která je důležitým skleníkovým plynem. Je mnohem realističtější myslet na to, že skleníkový efekt se vztahuje na „povrch“ ve střední části troposféry, která je účinně spojena s povrchem teplotním gradientem. Jednoduchý obraz také předpokládá ustálený stav, ale v reálném světě existují odchylky v důsledku denního cyklu, stejně jako sezónního cyklu a povětrnostních poruch. Solární ohřev se uplatňuje pouze během dne. Během noci se atmosféra trochu ochlazuje, ale ne velice, protože její emisivita je nízká. Denní kolísání teploty se snižuje s výškou v atmosféře.

V oblasti, kde jsou důležité radiační účinky, se popis, který je daný idealizovaným skleníkovým modelem, stává realistickým. Zemský povrch, ohřátý na teplotu okolo 255 K (−18 °C), vyzařuje dlouhovlnné, infračervené teplo v rozmezí 4–100 μm.[31] Při těchto vlnových délkách jsou skleníkové plyny, které byly převážně průhledné pro příchozí sluneční záření, více absorpční.[31] Každá vrstva atmosféry se skleníkovými plyny pohlcuje část tepla vyzařované nahoru ze spodních vrstev. Probíhá opakování ve všech směrech, jak nahoru, tak dolů; v rovnováze (podle definice) je to stejné množství, jaké se absorbovalo. To má za následek větší teplotu dole. Zvýšení koncentrace plynů zvyšuje množství absorpce a opětovné záření, čímž dále ohřívá vrstvy a nakonec i povrch pod nimi.[29]

Skleníkové plyny – včetně většiny dvoumolekulových atomů plynů se dvěma různými atomy (jako je oxid uhelnatý, CO) a všechny plyny se třemi nebo více atomy – jsou schopny absorbovat a vyzařovat infračervené záření. Ačkoli více než 99 % suché atmosféry je pro infračervené záření průhledné (protože hlavní složky – N2, O2 a argon – nejsou schopny přímo absorbovat nebo vyzařovat infračervené záření, pokud nejsou ve formě srážkových dimérů[32]), mezimolekulové srážky způsobují, že energie pohlcovaná a vyzařovaná skleníkovými plyny je sdílena s ostatními plyny, které nejsou aktivní v infračervené oblasti.

Skleníkové plyny

Podrobnější informace naleznete v článku Skleníkové plyny.

Podle jejich procentního podílu na skleníkovém efektu na Zemi jsou čtyři hlavní plyny:[33][34]

Atmosférické plyny absorbují pouze některé vlnové délky energie, ale jsou průhledné ostatním. Absorpční vzory vodní páry (modré vrcholy) a oxidu uhličitého (růžové špičky) se překrývají na některých vlnových délkách. Oxid uhličitý není jako skleníkový plyn tak silný jako vodní pára, ale absorbuje energii na delších vlnových délkách (12–15 mikrometrů), které vodní pára nevede, částečně uzavře "okno", kterým by teplo vyzařované povrchem normálně uniklo do prostoru. (Ilustrace NASA, Robert Rohde)[35]

Každému plynu nelze přiřadit přesné procento, protože absorpční a emisní pásy plynů se překrývají (proto jsou výše uvedeny rozsahy). Mraky také absorbují a vyzařují infračervené záření a tím ovlivňují radiační vlastnosti atmosféry.[34]

S růstem koncentrace skleníkových plynů se míra absorpce saturuje a při větších koncentracích se tak skleníkový jev nezhoršuje.[36]

Role ve změně klimatu

Podrobnější informace naleznete v článku Globální oteplování.
Keelingova křivka křivka koncentrací CO2 v atmosféře naměřená na observatoři Mauna Loa

Zesílení skleníkového efektu prostřednictvím lidské činnosti je známo jako zvýšený (nebo antropogenní) skleníkový efekt.[37] Tento nárůst radiačního působení z lidské činnosti je důsledkem zejména zvýšení úrovně oxidu uhličitého v atmosféře.[38] Podle nejnovější hodnotící zprávy Mezivládního panelu pro změnu klimatu "atmosférické koncentrace oxidu uhličitého, metanu a oxidu dusného jsou za posledních 800 000 letech bezprecedentní. Jejich účinky společně s jinými antropogenními silami byly zjištěny v celém klimatickém systému a je velmi pravděpodobné, že byly dominantní příčinou pozorovaného oteplování od poloviny 20. století."[39]

CO2 vzniká spalováním fosilních paliv a dalšími činnostmi, jako je výroba cementu a odlesňování tropů.[40] Měření CO2 na observatoři Mauna Loa na Havaji ukazuje, že koncentrace se od roku 1960 zvýšily z přibližně hodnoty 313 ppm [41] na přibližně 389 ppm v roce 2010. Dne 9. května 2013 dosáhly koncentrace milníku 400 ppm.[42] Současné zjištěné množství CO2 překračuje maximální hodnoty geologických záznamů (~ 300 ppm) z údajů ledových vrtných jader (ledové vývrty).[43] Účinek oxidu uhličitého vzniklého spalováním na globální klima, zvláštní případ skleníkového efektu, poprvé popsaný v roce 1896 Svantem Arrheniusem, se také nazývá Callendarův účinek.

Údaje z ledových vrtných jader z uplynulých 800 000 let[44] ukazují, že koncentrace oxidu uhličitého se pohybovala od hodnot od 180 ppm do před industriální úrovně 270 ppm.[45] Někteří paleoklimatologové považují změny v koncentraci oxidu uhličitého za zásadní faktor ovlivňující změny klimatu v tomto časovém měřítku.[46][47] IPCC zastává názor, že primárním spouštěcím mechanismem dob ledových a meziledových jsou Milankovičovy cykly.[48]

Vědecké potvrzení role skleníkových plynů

V rámci vědeckých modelů fungování klimatu byly definovány následující následky zvyšování koncentrací skleníkových plynů, především CO2:

  • ztenčování vrchních vrstev atmosféry,
  • pokles teploty horních vrstev atmosféry,
  • rychlejší vzestup nočních teplot proti denním,
  • rychlejší vzestup zimních teplot proti letním,
  • nižší vyzařování tepla do vesmíru,
  • snižování obsahu kyslíku v ovzduší,
  • zvyšování koncentrace CO2 v ovzduší,
  • vyšší koncentrace CO2 ze spalovacích procesů ve stromech,
  • větší množství infračerveného záření, které se navrací na zemi,
  • zvyšování teploty oceánů,
  • větší koncentrace CO2 ze spalovacích procesů v oceánech a korálech.

Všechny vyjmenované jevy byla potvrzeny měřením těchto jevů při použití mnoha různých vědeckých metod.[49][50][51][52][53][54]

Skutečný skleník

Moderní skleník v anglické vesnici Wisley

"Skleníkový efekt" atmosféry je pojmenován analogicky k skleníkům, které se za slunečního záření stávají teplejšími. Skleník však primárně neohřívá "skleníkový efekt".[55] "Skleníkový efekt" je ve skutečnosti nesprávným názvem, jelikož vytápění v běžném skleníku je způsobeno snížením konvekce[56] zatímco "skleníkový efekt" funguje tak, že brání absorbovanému teplu opouštět strukturu radiačním přenosem.

Skleník je vybudován z jakéhokoliv materiálu, kterým prochází sluneční světlo, obvykle ze skla nebo plastu. Slunce ohřívá zem a obsah uvnitř stejně jako venku, které pak ohřívá vzduch. Venku se teplý vzduch v blízkosti povrchu zvedá a mísí se s chladnějším vzduchem, udržuje teplotu nižší než uvnitř, kde se vzduch nadále zahřívá, protože je omezen na skleník. To lze dokázat otevřením malého okna v blízkosti střechy skleníku: teplota začne výrazně klesat. Experimentálně bylo demonstrováno (Robertem Woodem v roce 1909), že (nevyhřívaný) "skleník" pokrytý horninovou solí, halitem, (který je průhledný vůči infračervenému záření) se ohřívá podobně jako jiný, zakrytý sklem.[11] Takto skleníky fungují především tím, že zabraňují konvektivnímu ochlazování.[12]

Vyhřívané skleníky jsou další záležitostí, které mají vnitřní zdroj tepla, které chce uniknout ven, čemuž se musí zabránit. Dává tedy smysl se pokusit zabránit radiačnímu ochlazení pomocí vhodného zasklení.[57]

Související efekty

Protiskleníkový efekt

Protiskleníkový efekt je mechanismus podobný a symetrický vůči skleníkovému efektu: skleníkový efekt se týká atmosféry, která propouští záření, aniž by dovoloval tepelné vyzařování, které ohřívá povrch těla; anti-skleníkový efekt je kolem atmosféry, která neumožňuje záření a zároveň umožňuje tepelné vyzařování, čímž se snižuje rovnovážná povrchová teplota. Takový účinek se uvádí o Saturnově měsíci Titanu.[58]

Skrytý skleníkový efekt

Skrytý skleníkový efekt nastane, pokud kladná zpětná vazba vede k vypařování všech skleníkových plynů do atmosféry.[59] O skrytém skleníkovém efektu, který zahrnuje oxid uhličitý a vodní páru, se již dlouho předpokládá, že nastal na Venuši.[60]

Tělesa jiná než Země

Skleníkový efekt na Venuši je zvláště velký, protože jeho hustá atmosféra se skládá především z oxidu uhličitého.[61] „Venuše v minulosti zažila skleníkový efekt a očekáváme, že na Zemi bude efekt trvat asi 2 miliardy let, jak se zvyšuje sluneční záření.“[62]

V páté hodnotící zprávě IPCC se uvádí, že „se zdá, že je velmi pravděpodobné, že lidskou činností nelze vyvolat 'nekontrolovatelný skleníkový jev' (Runaway greenhouse effect) – analogický s Venuší,“[63] změnu klimatu na Venuši totiž měla odstartovat masivní sopečná činnost.[64]

Titan má protiskleníkový efekt, protože jeho atmosféra pohlcuje sluneční záření, ale je poměrně průhledná pro odchozí infračervené záření.

Trpasličí planeta Pluto je také chladnější, než by se dalo očekávat, protože ho ochlazuje odpařování dusíku.[65]

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Greenhouse effect na anglické Wikipedii.

  1. ↑ Solar Radiation and the Earth's Energy Balance. web.archive.org [online]. 2004-11-04 [cit. 2023-11-08]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2012-07-17. 
  2. ↑ a b IPCC AR4 WG1 2007, Kapitola 1: Historical Overview of Climate Change Science, S. 97
  3. ↑ Data.GISS: GISTEMP — The Elusive Absolute Surface Air Temperature. data.giss.nasa.gov [online]. [cit. 2023-11-08]. Dostupné online. (anglicky) 
  4. ↑ CLIMATECHANGETRACKER.ORG. The Yearly Average Temperature and Its Impact on Our Planet. climatechangetracker.org [online]. [cit. 2023-11-08]. Dostupné online. (anglicky) 
  5. ↑ a b IPCC AR4 WG1 2007, Kapitola 1: Historical Overview of Climate Change Science, S. 115
  6. ↑ a b Climate and Earth’s Energy Budget. earthobservatory.nasa.gov [online]. 2009-01-14 [cit. 2023-11-08]. Dostupné online. (anglicky) 
  7. ↑ MAGAZINE, Smithsonian; FOX, Alex. Atmospheric Carbon Dioxide Reaches New High Despite Pandemic Emissions Reduction. Smithsonian Magazine [online]. [cit. 2023-11-08]. Dostupné online. (anglicky) 
  8. ↑ Climate Change: Global Temperature | NOAA Climate.gov. www.climate.gov [online]. [cit. 2023-11-08]. Dostupné online. (us) 
  9. ↑ What is Earth’s Energy Budget? Five Questions with a Guy Who Knows - NASA [online]. 2017-04-10 [cit. 2023-11-08]. Dostupné online. (anglicky) 
  10. ↑ A concise description of the greenhouse effect is given in the Intergovernmental Panel on Climate Change Fourth Assessment Report, "What is the Greenhouse Effect?" FAQ 1.3 – AR4 WGI Chapter 1: Historical Overview of Climate Change Science, IPCC Fourth Assessment Report, Chapter 1, page 115: "To balance the absorbed incoming [solar] energy, the Earth must, on average, radiate the same amount of energy back to space. Because the Earth is much colder than the Sun, it radiates at much longer wavelengths, primarily in the infrared part of the spectrum (see Figure 1). Much of this thermal radiation emitted by the land and ocean is absorbed by the atmosphere, including clouds, and reradiated back to Earth. This is called the greenhouse effect."
    Stephen H. Schneider, in Geosphere-biosphere Interactions and Climate, Lennart O. Bengtsson and Claus U. Hammer, eds., Cambridge University Press, 2001, ISBN 0-521-78238-4, pp. 90–91.
    E. Claussen, V. A. Cochran, and D. P. Davis, Climate Change: Science, Strategies, & Solutions, University of Michigan, 2001. p. 373.
    A. Allaby and M. Allaby, A Dictionary of Earth Sciences, Oxford University Press, 1999, ISBN 0-19-280079-5, p. 244.
  11. ↑ a b Wood, R.W. Note on the Theory of the Greenhouse. Philosophical Magazine. 1909, s. 319–320. Dostupné online. DOI 10.1080/14786440208636602. 
  12. ↑ a b Schroeder, Daniel V. An introduction to thermal physics. San Francisco (Kalifornie, USA): Addison-Wesley, 2000. ISBN 0-321-27779-1. S. 305–7. 
  13. ↑ FOURIER, Joseph. Remarques Generales sur les Temperatures Du Globe Terrestre et des Espaces Planetaires in: Annales de chimie et de physique. [s.l.]: [s.n.], 1824. 466 s. Dostupné online. S. 136–167. (francouzsky) Google-Books-ID: 1Jg5AAAAcAAJ. 
  14. ↑ FOOTE, Eunice. Circumstances affecting the Heat of the Sun's Rays in: The American Journal of Science and Arts. [s.l.]: S. Converse 488 s. Dostupné online. S. 382–383. (anglicky) Google-Books-ID: 6xhFAQAAMAAJ. 
  15. ↑ Happy 200th birthday to Eunice Foote, hidden climate science pioneer | NOAA Climate.gov. www.climate.gov [online]. [cit. 2023-11-09]. Dostupné online. (us) 
  16. ↑ TYNDALL, John. Heat, considered as a mode of motion; from the second London ed., rev., with additions embracing the author's latest researches. [s.l.]: New York, Appleton 574 s. Dostupné online. 
  17. ↑ HELD, Isaac M.; SODEN, Brian J. Water Vapor Feedback and Global Warming. Annual Review of Energy and the Environment. 2000-11, roč. 25, čís. 1, s. 441–475. Dostupné online [cit. 2023-11-09]. ISSN 1056-3466. DOI 10.1146/annurev.energy.25.1.441. (anglicky) 
  18. ↑ Who first coined the term “Greenhouse Effect”? | Serendipity [online]. 2015-08-18 [cit. 2023-11-09]. Dostupné online. (anglicky) 
  19. ↑ EKHOLM, Nils. ON THE VARIATIONS OF THE CLIMATE OF THE GEOLOGICAL AND HISTORICAL PAST AND THEIR CAUSES. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 1901-01, roč. 27, čís. 117, s. 1–62. Dostupné online [cit. 2023-11-09]. ISSN 0035-9009. DOI 10.1002/qj.49702711702. (anglicky) 
  20. ↑ Foote, Eunice, 1856. Circumstances affecting the heat of the Sun's rays": Art. XXXI, The American Journal of Science and Arts, 2nd Series, v. XXII/no. LXVI, November 1856, p. 382-383.
  21. ↑ a b c IPCC AR6 WG1 2021, Kapitola 7: The Earth’s Energy Budget, Climate Feedbacks and Climate Sensitivity
  22. ↑ a b c RAVAL, A.; RAMANATHAN, V. Observational determination of the greenhouse effect. Nature. 1989-12, roč. 342, čís. 6251, s. 758–761. Dostupné online [cit. 2023-11-09]. ISSN 1476-4687. DOI 10.1038/342758a0. (anglicky) 
  23. ↑ SCHMIDT, Gavin A.; RUEDY, Reto A.; MILLER, Ron L. Attribution of the present‐day total greenhouse effect. Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2010-10-27, roč. 115, čís. D20. Dostupné online [cit. 2023-11-09]. ISSN 0148-0227. DOI 10.1029/2010JD014287. (anglicky) 
  24. ↑ NASA GISS: Science Briefs: Taking the Measure of the Greenhouse Effect. web.archive.org [online]. 2021-04-21 [cit. 2023-11-09]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2021-04-21. 
  25. ↑ MANOWITZ, B. Global climate feedbacks. [s.l.]: [s.n.] Dostupné online. (English) 
  26. ↑ NASA Earth Fact Sheet [online]. Nssdc.gsfc.nasa.gov [cit. 2010-10-15]. Dostupné online. 
  27. ↑ Introduction to Atmospheric Chemistry, by Daniel J. Jacob, Princeton University Press, 1999. Chapter 7, "The Greenhouse Effect" [online]. Acmg.seas.harvard.edu [cit. 2010-10-15]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2010-10-03. 
  28. ↑ Solar Radiation and the Earth's Energy Balance [online]. Eesc.columbia.edu [cit. 2010-10-15]. Dostupné online. [nedostupný zdroj]
  29. ↑ a b Intergovernmental Panel on Climate Change Fourth Assessment Report. Chapter 1: Historical overview of climate change science, strana 97
  30. ↑ Prchavá "absolutní teplota povrchu vzduchu", viz GISS diskuse
  31. ↑ a b MITCHELL, John F. B. THE "GREENHOUSE" EFFECT AND CLIMATE CHANGE. Reviews of Geophysics. American Geophysical Union, 1989, s. 115–139. Dostupné online [cit. 2008-03-23]. DOI 10.1029/RG027i001p00115. Bibcode 1989RvGeo..27..115M. 
  32. ↑ http://www.chemicke-listy.cz/ojs3/index.php/chemicke-listy/article/view/4473/4423
  33. ↑ Water vapour: feedback or forcing? [online]. RealClimate, 6 April 2005 [cit. 2006-05-01]. Dostupné online. 
  34. ↑ a b KIEHL, J. T.; KEVIN E. TRENBERTH. Earth's Annual Global Mean Energy Budget. Bulletin of the American Meteorological Society. February 1997, s. 197–208. Dostupné v archivu pořízeném dne 2006-03-30. ISSN 1520-0477. DOI 10.1175/1520-0477(1997)078<0197:EAGMEB>2.0.CO;2. Bibcode 1997BAMS...78..197K.  Archivovaná kopie. www.atmo.arizona.edu [online]. [cit. 2017-12-23]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2008-06-24. 
  35. ↑ NASA: Climate Forcings and Global Warming [online]. January 14, 2009. Dostupné online. 
  36. ↑ Climatic consequences of the process of saturation of radiation absorption in gases. www.sciencedirect.com [online]. [cit. 2024-02-24]. Dostupné online. 
  37. ↑ Enhanced greenhouse effect — Glossary [online]. Australian Academy of Scihuman impact on the environment, 2006. Dostupné online. 
  38. ↑ Enhanced Greenhouse Effect [online]. Ace.mmu.ac.uk [cit. 2010-10-15]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2010-10-24. (anglicky) 
  39. ↑ IPCC Fifth Assessment Report IPCC Fifth Assessment Report : Summary for Policymakers (str. 4) (anglicky)
  40. ↑ Čtvrtá hodnotící zpráva IPCC, Zpráva pracovní skupiny I "Fyzikální základy "], kapitola 7 (anglicky)
  41. ↑ Atmospheric Carbon Dioxide – Mauna Loa [online]. NOAA [cit. 2011-12-23]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2019-05-20. 
  42. ↑ Climate Milestone: Earth’s CO2 Level Passes 400 ppm. news.nationalgeographic.com. 2013-05-12. Dostupné online [cit. 2017-12-10]. 
  43. ↑ Hansen J. A slippery slope: How much global warming constitutes "dangerous anthropogenic interference"?. Climatic Change. February 2005, s. 269–279. DOI 10.1007/s10584-005-4135-0. 
  44. ↑ Deep ice tells long climate story. BBC News. 2006-09-04. Dostupné online [cit. 2010-05-04]. 
  45. ↑ Hileman B. Ice Core Record Extended. Chemical & Engineering News. 2005-11-28, s. 7. Dostupné online. 
  46. ↑ Bowen, Mark; Thin Ice: Unlocking the Secrets of Climate in the World's Highest Mountains; Owl Books, 2005. (anglicky)
  47. ↑ Změna teploty a změna oxidu uhličitého Archivováno 18. 1. 2017 na Wayback Machine., US National Oceanic and Atmospheric Administration
  48. ↑ https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WG1AR5_Chapter05_FINAL.pdf - IPCC, AR5, WG1, Chapter 5, str. 385, „the primary driver of glacial–interglacial cycles lies in the seasonal and latitudinal distribution of incoming solar energy driven by changes in the geometry of the Earth’s orbit around the Sun“
  49. ↑ REVELLE, ROGER; SUESS, HANS E. Carbon Dioxide Exchange Between Atmosphere and Ocean and the Question of an Increase of Atmospheric CO2during the Past Decades. Tellus. 1957-02, roč. 9, čís. 1, s. 18–27. Dostupné online [cit. 2018-10-18]. ISSN 0040-2826. DOI 10.1111/j.2153-3490.1957.tb01849.x. (anglicky) 
  50. ↑ LOEB, Norman G.; WIELICKI, Bruce A.; DOELLING, David R. Toward Optimal Closure of the Earth's Top-of-Atmosphere Radiation Budget. Journal of Climate. 2009-02, roč. 22, čís. 3, s. 748–766. Dostupné online [cit. 2018-10-18]. ISSN 0894-8755. DOI 10.1175/2008jcli2637.1. (anglicky) [nedostupný zdroj]
  51. ↑ FELDMAN, D. R.; COLLINS, W. D.; GERO, P. J. Observational determination of surface radiative forcing by CO2 from 2000 to 2010. Nature. 2015-02-25, roč. 519, čís. 7543, s. 339–343. Dostupné online [cit. 2018-10-18]. ISSN 0028-0836. DOI 10.1038/nature14240. (En) 
  52. ↑ SANTER, Benjamin D.; PAINTER, Jeffrey F.; BONFILS, Céline. Human and natural influences on the changing thermal structure of the atmosphere. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2013-10-22, roč. 110, čís. 43, s. 17235–17240. PMID: 24043789. Dostupné online [cit. 2018-10-18]. ISSN 0027-8424. DOI 10.1073/pnas.1305332110. PMID 24043789. (anglicky) 
  53. ↑ LAŠTOVIČKA, J.; AKMAEV, R. A.; BEIG, G. Global Change in the Upper Atmosphere. Science. 2006-11-24, roč. 314, čís. 5803, s. 1253–1254. PMID: 17124313. Dostupné online [cit. 2018-10-18]. ISSN 0036-8075. DOI 10.1126/science.1135134. PMID 17124313. (anglicky)  Archivováno 21. 7. 2018 na Wayback Machine.
  54. ↑ The sky IS falling. RealClimate. Dostupné online [cit. 2018-10-18]. (anglicky) 
  55. ↑ Brian Shmaefsky. Favorite demonstrations for college science: an NSTA Press journals collection. [s.l.]: NSTA Press, 2004. Dostupné online. ISBN 978-0-87355-242-4. S. 57. 
  56. ↑ Oort, Abraham H.; PEIXOTO, JOSÉ PINTO. Physics of climate. New York: American Institute of Physics, 1992. ISBN 0-88318-711-6. 
  57. ↑ Energy Effects During Using the Glass With Different Properties in a Heated Greenhouse, Sławomir Kurpaska, Technical Sciences 17 (4), 2014, 351-360 (anglicky)
  58. ↑ Titan: Greenhouse and Anti-greenhouse :: Astrobiology Magazine – earth science – evolution distribution Origin of life universe – life beyond :: Astrobiology is study of earth [online]. Astrobio.net [cit. 2010-10-15]. Dostupné online. (anglicky) 
  59. ↑ Kasting, James F. (1991). "Runaway and moist greenhouse atmospheres and the evolution of Earth and Venus.". Planetary Sciences: American and Soviet Research/Proceedings from the U.S.-U.S.S.R. Workshop on Planetary Sciences: 234–245, Commission on Engineering and Technical Systems (CETS). Retrieved on 9 April 2017. 
  60. ↑ RASOOL, I.; DE BERGH, C. The Runaway Greenhouse and the Accumulation of CO2 in the Venus Atmosphere. Nature. Jun 1970, s. 1037–1039. Dostupné v archivu pořízeném dne 2011-10-21. ISSN 0028-0836. DOI 10.1038/2261037a0. PMID 16057644. Bibcode 1970Natur.226.1037R.  Archivovaná kopie. pubs.giss.nasa.gov [online]. [cit. 2017-12-23]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2011-10-21. 
  61. ↑ MCKAY, C.; POLLACK, J.; COURTIN, R. The greenhouse and antigreenhouse effects on Titan. Science. 1991, s. 1118–1121. DOI 10.1126/science.11538492. PMID 11538492. (anglicky) 
  62. ↑ Goldblatt, Colin a Andrew J. Watson. "RThe Runaway Greenhouse: Implications for Future Climate Change, Geoengineering and Planetary Atmospheres." Philosophical Transactions: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, sv. 370, č. 1974, 2012, str. 4197-4216 JSTOR, JSTOR, www.jstor.org/stable/41582871.
  63. ↑ Scoping of the IPCC 5th Assessment Report Cross Cutting Issues. [s.l.]: [s.n.] Dostupné v archivu pořízeném dne 2009-11-09.  Archivovaná kopie. www.ipcc.ch [online]. [cit. 2019-07-28]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu. 
  64. ↑ http://www.chemicke-listy.cz/ojs3/index.php/chemicke-listy/article/view/4473/4423 https://zdenekslanina.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=813863
  65. ↑ Pluto Colder Than Expected [online]. SPACE.com, 2006-01-03 [cit. 2010-10-15]. Dostupné online. (anglicky) 

Literatura

  • Businger, Joost Alois; Fleagle, Robert Guthrie. An introduction to atmospheric physics. 2. vyd. San Diego: Academic, 1980. (International geophysics series). Dostupné online. ISBN 0-12-260355-9. (anglicky) 
  • Henderson-Sellers, Ann; McGuffie, Kendal. A climate modelling primer. 3. vyd. New York: Wiley, 2005. Dostupné online. ISBN 0-470-85750-1. (anglicky) 
  • IPCC AR6 WG1, 2021. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [online]. Příprava vydání Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press, 2021. Dostupné online. 
  • IPCC AR4 WG1, 2007. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [online]. Příprava vydání Solomon, S.; Qin, D.; Manning, M.; Chen, Z.; Marquis, M.; Averyt, K.B.; Tignor, M.; and Miller, H.L.. Cambridge University Press, 2007 [cit. 2019-12-27]. Dostupné online. ISBN 978-0-521-88009-1. 
  • VÍDEN, Ivan. Chemie ovzduší [online]. 1. vyd. Praha: VŠCHT, 2005 [cit. 2017-10-18]. Kapitola 14 Skleníkový efekt, s. 90–97 z 98. Dostupné online. ISBN 80-7080-571-4. 

Související články

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Globalni toky energie cs.svg
Sluneční záření dopadající na Zemi (krátkovlnné, polovina z toho je světlo) je většinou pohlceno, část již v ovzduší, vice pak zemským povrchem. Povrch Země ale vyzařuje mnohem více záření, a to dlouhovlnného (s 20× delšími vlnovými délkami, protože má tolikrát nižší absolutní teplotu než Slunce). Malá část tohoto záření pronikne až do vesmíru, valná většina je pohlcena v ovzduší - skleníkovými plyny a mraky. Tytéž složky ovzduší pak také vyzařují, ale méně než povrch Země, protože jsou chladnější. Přesto je úhrn jejich sálání (čili vyzařování vlivem teploty) na zemský povrch větší než oslunění povrchu, navíc je takové dlouhovlnné záření téměř všechno povrchem pohlceno. Velké tepelné toky mezi povrchem a teplým přízemním ovzduším bývaly vyrovnané, vyrovnané bývaly i mnohem nižší tepelné toky mezi vysokou atmosférou a vesmírem. Nyní je vlivem vyšší koncentrace skleníkových plynů tok do vesmíru snížen a bilance toků mezi ovzduším a povrchem o totéž množství zvýšena. Země tak do vesmíru nevrací téměř 1 W/m2. Čísla ukazují globální hustoty toků energie ve wattech na metr čtvereční v období let 2000-2005, tloušťka šipek je symbolizuje také. Jednotlivé toky mají nejistoty ma úrovni několika procent, nejistota jejich udané celkové bilance je dle autorů 0,5 W/m2.
Solar spectrum cs.svg
Autor: Robert A. Rohde, Licence: CC BY-SA 4.0
Tento obrázek ukazuje spektrum slunečního záření pro přímé světlo jednak na horní hranici zemské atmosféry (reprezentované žlutou oblastí), tak na hladině moře (červená oblast). Slunce produkuje světlo s distribucí podobnou tomu, co by se dalo očekávat od černého tělesa o teplotě 5778 K (5505 °C), což je přibližně povrchová teplota slunce. Jak světlo prochází atmosférou, část je absorbována plyny se specifickými absorpčními pásy. Další světlo je redistribuováno Rayleighovým rozptylem, který je zodpovědný za modrou barvu atmosféry. Tyto křivky jsou založeny na terestrickém referenčním spektru Americké společnosti pro testování a materiály (American Society for Testing and Materials, ASTM), což jsou standardy přijaté fotovoltaickým průmyslem, které zajišťují konzistentní zkušební podmínky a jsou podobné světlu, které lze očekávat v Severní Americe. Zobrazují se oblasti pro ultrafialové, viditelné a infračervené světlo.
CO2 H2O absorption atmospheric gases unique pattern energy wavelengths of energy transparent to others.png
All atmospheric gases have a unique pattern of energy absorption: they absorb some wavelengths of energy but are transparent to others. The absorption patterns of water vapor (blue peaks) and carbon dioxide (pink peaks) overlap in some wavelengths. Carbon dioxide is not as strong a greenhouse gas as water vapor, but it absorbs energy in wavelengths (12-15 micrometers) that water vapor does not, partially closing the “window” through which heat radiated by the surface would normally escape to space. (Illustration adapted from Robert Rohde.)
Mauna Loa CO2 monthly mean concentrationCS.svg
Autor: Oeneis, translation by Pavouk from File:Mauna Loa CO2 monthly mean concentration.svg (English) Data from Dr. Pieter Tans, NOAA/ESRL and Dr. Ralph Keeling, Scripps Institution of Oceanography., Licence: CC BY-SA 4.0
Tento obrázek ukazuje historii atmosférických koncentrací oxidu uhličitého, které jsou přímo měřeny na Mauna Loa na Havaji od roku 1958. Tato křivka je známá jako Keelingova křivka a je zásadním důkazem o lidmi způsobeném zvyšování emisí skleníkových plynů, které jsou považovány za příčinou globálního oteplování. I když nejdelší takový záznam existuje na Mauna Loa, tak tato měření byly nezávisle potvrzeny na mnoha dalších místech po celém světě.[1]

Roční fluktuace oxidu uhličitého je způsobena sezónními výkyvy v příjmu oxidu uhličitého suchozemskými rostlinami. Vzhledem k tomu, že většina lesů je soustředěna na severní polokouli, je více oxidu uhličitého odstraněno z atmosféry v průběhu léta na severní polokouli, než v průběhu léta na jižní polokouli. Tento každoroční cyklus je znázorněn na vloženém obrázku tím, že že bere průměrná koncentrace pro každý měsíc za všechny měřené roky.

Červená křivka znázorňuje průměrné měsíční koncentrace a modrá křivka je vyhlazený trend.

Data oxidu uhličitého se měří jako molární podíl v suchém vzduchu. Tento soubor dat představuje nejdelší záznam přímého měření CO2 v atmosféře (do roku 2020).
RHSGlasshouse.JPG
Autor: Mark Boyce, Licence: CC BY-SA 3.0
The Glasshouse, RHS Wisley Garden, Surrey, UK
191203 Furnaces of the world - Popular Mechanics - Global warming.jpg
Image and caption from Popular Mechanics magazine (March, 1912) succinctly describing how burning coal causes what is now known as the greenhouse effect, and how it may affect future climate.
  • Source: Popular Mechanics, March 1912, p. 341.
Google books link: https://books.google.com/books?id=Tt4DAAAAMBAJ&pg=PA341&dq=carbon+climate&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwjIh86QkODcAhXCxFkKHWGpDDoQ6AEIKTAA#v=onepage&q=carbon%20climate&f=false
Archive.org link: https://archive.org/details/PopularMechanics1912/Popular_Mechanics_03_1912/page/n87/mode/2up
18560823 Eunice Newton Foote - greenhouse effect.png
Eunice Newton Foote's 1856 written description of the greenhouse effect, as was orally presented by a colleague on August 23, 1856