Mikä on kasvihuoneilmiö?

Kasvihuoneilmiöllä tarkoitetaan ilmakehän kykyä imeä Maan pinnalta heijastuvaa lämpösäteilyä. Tämä eristyskyky tarkoittaa sitä, että lämpö ei karkaa avaruuteen ja Maan lämpötila on korkeampi kuin ilman kasvihuoneilmiön vaikutusta.

Kasvihuoneilmiö tarkoittaa sitä, että Maan pinnalta heijastuva infrapunasäteily imeytyy ilmakehässä tiettyihin kaasuihin, kasvihuonekaasuihin, jolloin lämpö ei karkaa avaruuteen vaan jää lämmittämään Maata.

Kasvihuoneilmiö syntyy, kun Maahan tulee auringon säteilyä. Noin 30 prosenttia säteilystä heijastuu takaisin avaruuteen Maan pinnasta ja pilvistä, ja loppu imeytyy Maahan, joka lämpiää.

Lämmennyt Maa heijastaa lämpöenergiaa infrapunasäteilynä. Pieni osa säteilystä karkaa suoraan avaruuteen. Loppu imeytyy kaasukehän kasvihuonekaasuihin ja pilviin, jolloin Maa ja sen ilmakehä lämpenevät edelleen.

Kasvihuoneilmiöstä pääsi perille ranskalainen matemaatikko ja fyysikko Joseph Fourier vuonna 1824.

Irlantilainen fyysikko John Tyndall osoitti vuonna 1864, että vesihöyry ja hiilidioksidi sitovat säteilyä tehokkaasti.

Seuraava askel matkalla kohti modernia ilmastotiedettä otettiin vuonna 1896, kun ruotsalaiskemisti Svante Arrhenius määritti vesihöyryn ja hiilidioksidin lämpösäteilyominaisuudet.

Lisäksi Arrhenius tutki, onko Maan keskilämpötilan vaihtelu riippuvuussuhteessa ilmakehän hiilidioksidipitoisuuteen. Arrhenius epäili ensimmäisenä vuonna 1904, että ihminen voi aiheuttaa ilmastonmuutoksia.

Luonnollinen kasvihuoneilmiö vaikuttaa osaltaan siihen, että Maassa vallitsee lämpötila, joka on välttämätön elämälle.

Kasvihuoneilmiön ansiosta maapallon keskilämpötila on noin 14 astetta, joten se on välttämätön Maassa esiintyvälle elämälle. Ilman kasvihuoneilmiötä lämpötila Maan pinnalla olisi noin –19 astetta. Auringon säteet eivät siis yksinään riitä pitämään maapallon lämpötilaa elämälle suotuisana.

Maa on lähellä termodynaamista tasapainoa eli tilaa, jossa se määrä energiaa, jonka Maa saa auringosta, on suunnilleen yhtä suuri kuin se, jonka Maa heijastaa avaruuteen.

Ihmisen vaikutus ja kasvihuonepäästöjen lisääntyminen on kuitenkin aiheuttanut epätasapainon.

Ihmisen aiheuttama kasvihuoneilmiö tarkoittaa luonnollisen kasvihuoneilmiön epätasapainoa, joka syntyy ihmisen tuottamista kasvihuonekaasupäästöistä.

Vuonna 2021 YK:n ilmastopaneeli IPCC julkaisi kuudennen arviointiraporttinsa ilmaston tilasta.

Ilmastoraportti, joka tunnetaan nimellä AR6, on yksi laajimmista tähänastisista ilmastoraporteista. Sen laatimiseen on osallistunut yli 700 tutkijaa koko maailmasta.

Raportin johtopäätökset ovat selvät: Hiilidioksidin määrä ilmakehässä on korkein kahteen miljoonaan vuoteen. Lämpötilan nousu on ihmisen aiheuttama, ja sillä on kauaskantoiset seuraukset ilmastolle.

Raportin mukaan Maan keskilämpötila on noussut 1,09 astetta vuodesta 1850 ja hiilidioksidi- ja metaanipäästöjen osuus siitä on peräti 1,07 astetta.

Kasvihuonekaasut ovat kaasuja, joita on ilmakehässä ja jotka edistävät kasvihuoneilmiötä. Ne ovat kaasuja, jotka imevät Maan pinnalta infrapunasäteilynä heijastuvaa lämpöenergiaa ja pidättävät sen niin, että se jää lämmittämään Maata.

Jos kasvihuonekaasujen määrä ilmakehässä kasvaa, kasvihuoneilmiö voi voimistua ja lämpötilat voivat nousta Maassa.

Kasvihuonekaasuja on luonnostaan ilmakehässä, ja ne ovat välttämättömiä Maan elämälle. Suuri määrä kasvihuonekaasuja on kuitenkin peräisin ihmisen tuottamista päästöistä.

CO2, hiilidioksidi, on yksi merkittävimmistä kasvihuonekaasuista. Hiilidioksidia muodostuu luonnostaankin ilmakehässä, mutta yhä vain enemmän sitä vapautuu fossiilisten polttoaineiden käytöstä.

Vuonna 2020 ilmakehän hiilidioksidipitoisuus oli noussut 48 prosenttia vuodesta 1750 eli teollisen vallankumouksen alkua edeltäneestä ajasta.

Ilmakehän tärkeimmät kasvihuonekaasut ovat:

• Vesihöyry (H20) ja hiilidioksidi (CO2) – peräisin pääasiassa fossiilisten polttoaineiden poltosta
• Metaani (CH4) – peräisin mm. veden peittämistä riisipelloista ja lehmistä.
• Ilokaasu (N2O) – peräisin maaperän sekä järvien ja merien pohjan bakteereista
• Otsoni (O3) – muodostuu auringon säteilystä
• CFC-kaasut – CFC-yhdisteitä käytettiin aiemmin puhdistusaineissa, ponnekaasuina suihkepulloissa sekä kylmäaineina esimerkiksi jääkaapeissa. Nykyään CFC-yhdisteiden käyttö on kielletty, koska ne vahingoittavat otsonikerrosta.

Ilmakehän hiilidioksidimäärän kasvu on sysännyt tilanteen epätasapainoon.

Maa saa auringosta ja kasvihuoneilmiön vaikutuksesta noin 0,3 prosenttia enemmän energiaa kuin se heijastaa avaruuteen. Tästä syystä maapallon lämpötila nousee.

Hiilidioksidipäästöt johtuvat ennen kaikkea fossiilisten polttoaineiden ja puun poltosta. Kun Maan lämpötila nousee, ilmakehässä on myös enemmän vesihöyryä, mikä kiihdyttää kasvihuoneilmiötä.

Lämpimämpi ilmakehä siis vain tehostaa Maan ilmaston lämpenemistä.

Kasvihuonekaasujen lisääntyminen ilmakehässä johtaa lämpötilan nousuun ja ilmaston muuttumiseen. Sillä on seurauksensa koko planeetallemme.

Tutkijat ovat monta vuotta yrittäneet selvittää, millainen tulevaisuuden ilmastosta kehkeytyy mahdollisen ilmastonmuutoksen edetessä.

Tuorein YK:n ilmastopaneelin raportti osoittaa kuitenkin, että ilmastonmuutos on jo tätä päivää.

Näköpiirissä on yhä vahvempia todisteita siitä, että jo nyt koetut äärimmäiset sääilmiöt voidaan liittää ilmastonmuutokseen.

Tämä pätee etenkin massiivisiin rankkasateisiin ja tulviin, joita nähtiin Saksassa ja Belgiassa heinäkuussa 2021. Kuivuus ja rajut metsäpalot, joita on viime vuosina jouduttu todistamaan, johtuvat lämpötilan noususta ja sen aiheuttamista muutoksista.

Kasvihuonekaasujen lisääntyvä määrä ilmakehässä luo voimistuvan kasvihuoneilmiön, joka aiheuttaa koko maapallolle lämpötilan nousuja ja ilmaston muutoksia.

Ilmastonmuutoksen seurausten vakavuus vaihtelee maapallon eri alueilla, mutta nousevat lämpötilat ja yleistyvät sään ääri-ilmiöt vaikuttavat myös Pohjolan oloihin. Suomessa uhkana ovat muun muassa lämpimässä viihtyvien tuhoeläinten yleistyminen sekä Itämeren heikkenevä vedenlaatu ja lajiston muuttuminen. Lämpötila nousee etenkin arktisilla alueilla. Monet pohjoisen lajit eivät elinympäristön lämmetessä enää pääse siirtymään pohjoisemmaksi ja saattavat siten hävitä kokonaan. Sellaiset rankkasateet ja tulvat, joita on viime vuosina koettu Keski-Euroopassa, saattavat yleistyä meilläkin.

Lähteet:
IPCC Sixth Assessment Report,
Euroopan komissio,
BioScience (Volume 71, Issue 9, September 2021),
Lex.dk, CNN.