Experimentarium.dk
Ressourcerum
Forsøg og Cases
Share |

Drivhusgasser

Drivhusgasser en nogle bestemte gasser i atmosfæren, som kan absorbere den infrarøde stråling der udsendes fra jordens overflade (se strålingsballance). Gasserne optager strålingen, og derved opvarmes atmosfæren. Atmosfæren udsender derfor varmestråler (infrarøde stråler) i alle retninger, hvilket vil sige lige meget stråling både ned mod jorden og ud i universet. Den stråling, der rammer jorden, kaldes også reflekteret stråling. Jordens overflade modtager derfor både solens indstråling (kortbølget ultraviolet stråling) og den reflekterede stråling (langbølget infrarød stråling) fra atmosfæren. Det er derfor jorden har en gennemsnits temperatur på ca. 15 °C, som gør det muligt for liv på jordens overflade. Temperaturen ville ellers ligge på omkring -19 °C.
De vigtigste drivhusgasser er vanddamp og kuldioxid. Det er de gasser i atmosfæren der har størst absorberingseffekt (se også faktaboks nedenfor). Selv om der er langt mere vanddamp end kuldioxid i atmosfæren, spiller kuldioxid en vigtig rolle som drivhusgas. Kuldioxid absorberer infrarød stråling langt bedre end vanddamp.

De vigtigste drivhusgasser

Kuldioxid
(CO2): Dannes ved forbrænding af organisk materiale. En stor del kommer fra forbrænding af fossile brændsler.
Methan (CH4): Dannes ved nedbrydning af organisk materiale i iltfattige miljøer: kommer fra husdyr, risdyrkning og moser.
Kvælstofoxider (fx lattergas N2O): Dannes ved nedbrydning og forbrænding af bio-materiale og ved kunstgødning og fra industrien.
Halocarbener: menneskeskabt drivhusgas, som bl.a. bruges til isolering af køle/frys og i rengøringsmidler.

Udledning af drivhusgasser

Foto: Vattenfall

Siden sidste istid for 100.000-15.000 år siden og indtil industrialiseringens begyndelse i midten af 1700-tallet har atmosfærens indhold af drivhusgasser været nogenlunde stabilt – dog med cykliske variationer. Men med industrialiseringen begyndte mennesket at sende drivhusgasser ud i atmosfæren. Vigtigst af disse er kuldioxid, som frigøres, når vi afbrænder fossile brændsler som kul, olie og naturgas. Koncentrationen af kuldioxid i atmosfæren er steget i takt med menneskets stigende forbrug af fossile brændsler, og den ligger nu 30 % over den koncentration, man havde før industrialiseringen (dvs. før år 1750, se faktaboks). 

Indholdet af metan og lattergas i atmosfæren er også steget pga. menneskeskabte udledninger. Både metan, lattergas, de industrifremstillede drivhusgasser som CFC’er og andre halocarbener øger drivhuseffekten yderligere.

Industrialiseringen
I 1750 startede den vestlige verden for alvor at opbygge industri. I danmark er dampmaskinen startskuddet. Nu kunne energiforsyningen placeres centralt og var ikke længerer afhængig af naturens energiressourcer som vind, vand, tyngdekraft m.v.  Efterspørgselen på energi stiger, hvilket påvirker det voksende forbrug af fossile brændsler.

De vigtigste industrier i periodens begyndelse:
produktion af landbrugsredskaber, tekstiler og kakkelovne i støbejern, samt sukker-, papir- og cement-fabrikker.

Industrialiseringen betyder større byer (flere folk) med større industriproduktion og større og mere effektive landbrug (færre folk).

  Koncentration i 2007 Førindustriel koncentration Levetid i atmosfæren % af menneskeskabt udslip Opvarmnings- potentiale
CO2 383 ppm 280 ppm 50-200 år 55 1
CH4 1,78 ppm 0,70 ppm 10-15 år 20 21
N2O 319 ppb 275 ppb 120 år 4 310
Ozon Usikkert, men dobbelt så høj som i 1750 Usikkert 1 måned 8 ?
Halocarboner Op til 0,5 ppb 0 ppb 50-50.000 år 13 Op til 23.900

Koncentrationen af gasser i atmosfæren udtrykkes ofte i antal pr. million (parts per million, ppm) eller pr. milliard (parts per billion, ppb). For ppm kan dette synliggøres som en kubikcentimeter (cm3) gas per kubikmeter (m3) luft. 1 ppm betyder også, at der er 1 gasmolekyle tilstede for hver 1.000.000 molekyler af alle tilstedeværende gasser. 1 ppb synliggøres tilsvarende som en kubikmillimeter (mm3) gas per kubikmeter (m3) luft, eller ved at der er 1 gasmolekyle tilstede for hver 1.000.000.000 molekyler af alle tilstedeværende gasser.

Begrebet 'Opvarmningspotentiale'
Nogle drivhusgasser absorberer stråling bedre end andre, fordi det sker ved et bredere spekter af bølgelængder. For at tage højde for forskelle i absorptionsevne, har man introduceret konceptet ’global opvarmningspotentiale’, der sammenligner alle drivhusgasserne med CO2, som har et globalt opvarmningspotentiale på 1.

Opvarmningspotentiale

Det er vigtigt, at det globale opvarmningspotentiale sættes i relation til en tidsperiode, fordi drivhusgassernes levetid i atmosfæren varierer meget. Derfor sammenligner man altid opvarmningspotentialerne for drivhusgasserne over en afgrænset periode, også selvom drivhusgasserne reelt lever længere eller kortere tid i atmosfæren. Hvis man f.eks. sammenligner det globale opvarmningspotentiale for metan med CO2 over 100 år, er metans opvarmningspotentiale 21 gange større end for samme mængde CO2.

Siden midten af 1700-tallet, er alene koncentrationen af CO2 i atmosfæren steget fra 280 ppm til 383 ppm. Hvis man omregner koncentrationen af de andre drivhusgasser til ækvivalenter af CO2, så har den samlede udledning af drivhusgasser nået et niveau, der svarer til en CO2-koncentration i atmosfæren på 425 ppm.

Kilder:
DMI, Tema: Klima, aug. 2008
danskhistorie.dk
Klimakommisionen's klimakampagne
 

Forfatter:
Civilingenør Stine Krog-Pedersen, Experimentarium
Cand. scient. Maya Høffding Nissen, Experimentarium

 

Forsøg og cases

Klimaforståelse

Klimaforandringer

Links

Klimaforandringer

Drivhusgasser

Bør vi handle på klimaforandringerne?

Konsekvenser

Klimapolitik

Eksterne link

DMI/klima

Dansk Historie

drivhus.dk

EU klimakommision

Klimakommisionens klimakampagne

Klima i Gymnasiet - om Naturvidenskab

Klimaundervisning.dk