به گازی در جّو یک سیاره؛ که در محدوده مادون قرمز به جذب و انتشار پرتوها می‌پردازد، «گاز گلخانه‌ای» Greenhouse gas گفته می‌شود. گازهای گلخانه ای مانند گاز کربنیک یا دی اکسید کربن (CO۲) از سوزاندن نفت، گاز و زغال‌سنگ در خانه‌ها، کارخانه‌ها و وسایط حمل و نقل ناشی می‌شود. انتشار این گاز باعث می‌شود انرژی خورشید در جو زمین «به تله» بیفتد و نتواند خارج شود که نتیجه آن، گرم شدن هوای کره زمین است. بدون گازهای گلخانه‌ای، میانگین دمای سطح زمین در حدود ۱۵ درجه سانتیگراد سرد تر از میانگین کنونی خواهد بود.

گازهای گلخانه‌ای موجود در جّو زمین که به‌طور طبیعی در آن وجود دارند شامل بخار آب، کربن دی‌اکسید، متان، دی نیتروژن مونوکسید و ازون می‌باشند اما فعالیتهای صنعتی و کشاورزی، احتراق سوخت‌های فسیلی (زغال سنگ، نفت و گاز) و... بر سطوح بسیاری از این گازها بویژه گاز دی‌اکسید کربن، در جو افزوده‌است.

اثر گلخانه‌ای Greenhouse effect

وقتی نور خورشید به سطح زمین می‌رسد، مقداری از آن جذب شده و زمین را گرم می‌کند. از آنجا که زمین از خورشید سرد تر است، آن انرژی را پیش از آن‌که در فضا از بین برود، با طول موج‌های بلندتری نسبت به خورشید از خود می‌تاباند. مقداری از این طول موج‌های بلندتر توسط گازهای گلخانه‌ای (که شرحش رفت) در جّو زمین جذب می‌شوند. جذب این انرژی تابشی به گرم شدن جّو می‌انجامد. البته جّو زمین در اثر انتقال گرمای محسوس و گرمای نهفته حاصل از سطح نیز، گرم می‌شود.

گازهای گلخانه‌ای، نور خورشید را هم به سمت سطح زمین و هم به سمت خارج از سطح زمین می‌تابانند. به فرایند بازتابش این نور به سمت سطح زمین که توسط جّو انجام می‌شود، اثر گلخانه‌ای می‌گوییم.

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

یک گلخانه را که بصورت یک اتاق شیشه‌ای است در نظر بگیریم؛ نور خورشید از شیشه‌ها به داخل می‌تابد و هوای گلخانه را گرم می‌کند اما همین شیشه‌ها اجازه نمی‌دهند که این هوای گرم از گلخانه خارج‌شود. جّو یا هوایی که در اطراف ماست، شبیه یک گلخانه است و گازهای گلخانه‌ای در جّو، درست مثل شیشه‌های گلخانه عمل می‌کنند. نور خورشید پس از عبور از لایه‌های گازهای گلخانه‌ای وارد جّو زمین می‌شود. زمانی که نور خورشید به سطح زمین می‌رسد، مقداری از انرژی گرمایی آن توسط خاک، آب و سایر موجودات جذب می‌شود. مقداری هم در جّو زمین می‌ماند و باقیمانده آن به فضا برمی‌گردد.

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

شایان ذکر است که درصدهای طبیعی گازهای گلخانه‌ای (دی‌اکسید کربن، دی نیتروژن اکساید، متان، بخار آب و اوزون) در جّو زمین ضامن بقای حیات است. در این بین؛ لایهٔ اوزون Ozone layer (در ارتفاع ۲۰ تا ۳۰ کیلومتری سطح زمین به ضخامت حدود ۳ میلی‌متر) مانع از ورود بیش از حد تابش‌های فرابنفش Ultraviolet یعنی امواج الکترومغناطیس کوتاه‌تر از نور مرئی و بلندتر از پرتو ایکس، به داخل جّو و رسیدن به سطح زمین می‌شود. این لایه با جذب درصد بسیار بالایی از پرتو فرابنفش خورشید، موجب ادامهٔ زندگی بر روی کرهٔ زمین می‌شود.

برخی از مواد شیمیایی (هیدروفلوئورو کربن‌ها و پرفلوئورو کربن‌ها) با برهم زدن درصد اوزون و به اصطلاح تخریب این لایه علاوه بر گرمایش بیشتر زمین، منجر به آسیب رسیدن به جانداران سطح زمین نیز می‌شوند.

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

اگر مقدار گازهای گلخانه‌ای در جّو از حد طبیعی آن بالاتر باشد، انرژی کمتری به فضا برمی‌گردد، در نتیجه جّو زمین گرم تر می‌شود و به دنبال آن دمای کره زمین بالا می‌رود. اثر گلخانه‌ای، کره زمین را به اندازه‌ای گرم نگه می‌دارد که ما بتوانیم بر روی آن زندگی کنیم اما اگر اثر گلخانه‌ای شدت یابد، ممکن است دمای زمین به قدری زیاد گردد که ما و بقیه گیاهان و جانوران طاقت‌مان طاق شود!

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

گرمایش کرهٔ زمین تا قبل از ورود انسان به این حیطه و تولید گازها به عنوان خروجی صنایع، به صورت طبیعی بود و گرمای زمین همواره به حدی بود که حیات در آن بقا پیدا کند. اما ورود بی رویهٔ انواع گازهای گلخانه‌ای ازجمله کربن دی‌اکسید سبب افزایش دما شده و در حال حاضر؛ اضافه‌شدن بیش از حد گازهای گلخانه‌ای کار دست زمین داده‌، و عملاً زیست‌بوم بسیاری از مناطق دستخوش تغییر و حتی نابودی شده‌است.

با افزایش غلظت گازهای گلخانه‌ای، زمین به‌طور موقت تابش‌های فرو سرخ را حبس می‌کند و تعادل تابش نورها برهم می‌خورد و اینگونه است که دمای سطح زمین افزایش پیدا می‌کند.

با گرمایش زمین یخ‌های قطبی آب می‌شوند و بسیاری از حیواناتی که در این مناطق زندگی می‌کنند با خطر انقراض دست و پنجه نرم خواهند کرد. از طرفی مناطق پست ساحلی در خطر فرورفتن به زیر آب را خواهند داشت و سیستم‌های بارشی در سراسر کرهٔ زمین دچار تغییرات بسیاری خواهد شد....