어떤 가스로 인해 대기가 과열됩니까? - 과학 - 2024

대기를 과열시키는 가스는 적외선을 흡수하고 방출하는 가스입니다. 마찬가지로 오존층을 손상시키는 가스는 자외선의 더 큰 침투를 촉진하기 때문에 과열에 기여합니다.

지구 온난화는 온실 효과로 인해 발생하는 육상 생물권의 평균 기온 상승입니다. 이 효과는 지구 열 (적외선)이 우주로 빠져 나가는 것을 막는 자연 현상입니다.

과열을 일으키는 가스. 출처 : 느슨한 넥타이

이러한 막힘은 수증기 및 CO2와 같이 자연적으로 지구 대기를 구성하는 일부 가스에 의해 발생합니다. 이것은 자연적으로 발생하는 현상이며 행성이 생물학적으로 적절한 온도를 갖도록합니다.

가스는 지구를 어떻게 가열합니까?

지구를 따뜻하게하는 에너지의 근본적인 원천은 태양 복사, 특히 자외선 복사입니다. 성층권의 오존층 (O3)에 의해 부분적으로 여과됩니다.

침투하는 자외선 (단파)은 지구 표면을 가열하고 그 열은 적외선 (장파)으로 우주로 방출됩니다. 그러나 인위적인 온실 가스 배출로 인해 공정에 인간의 영향이 있습니다.

이러한 가스는 열을 흡수 및 방출하거나 자외선의 유입을 조절하는 오존을 파괴합니다. 자연적으로 또는 인간의 영향으로 온실 효과에 기여하는 가스를 온실 가스 (GHG)라고합니다.

지구 차원에서는 지구 온난화와 오존층 파괴에 특별한주의를 기울이고 있습니다. 오존층을 고갈시키는 물질에 관한 몬트리올 의정서는 1989 년에 발효되어 이러한 가스의 사용을 규제하는 국제 조약입니다.

이 의정서는 2019 년 1 월 1 일 키 갈리 개정으로 65 개국에서 비준되었습니다. 교토 의정서는 지구 온난화와 관련된 문제를 다룹니다.

교토 의정서에서는 이산화탄소, 메탄, 아산화 질소, 하이드로 플루오르 카본, 과불 소화 탄화수소 및 육 불화 황의 여섯 가지 온실 가스가 고려됩니다.

과열을 발생시키는 가스를 평가하기 위해 그 내용 수명과 지구 온난화 잠재력 (GWP)을 고려합니다. GWP는 GWP가 1로 표준화 된 CO2에 의해 포착 된 열과 가스에 의해 포착 된 열의 양을 비교합니다.

주요 가스로 인해 대기가 과열됩니다.

수증기

수증기는 지구 대기의 자연스럽고 중요한 구성 요소이며 열을 흡수하는 능력으로 인해 온실 효과에서 매우 중요한 역할을합니다. 또한 액체 및 고체 상태의 물은 태양 에너지를 반사하여 지구를 냉각시킵니다.

이산화탄소 (CO2)

이산화탄소는 주요 온실 가스로이 현상 증가의 80 % 이상을 차지합니다. CO2 수준은 산업 및 운송 활동으로 인해 놀라 울 정도로 상승했습니다.

일부 추정에 따르면 산업 혁명 이전에 대기 중 CO2 농도는 약 280ppm (백만 분율)에 도달했고 1998 년에는 365ppm에 도달했습니다. 이것은 연간 1.5ppm의 증가율과 1750 년 수준에서 31 % 증가를 나타냅니다.

CO2 농도. 출처 : Hannes Grobe 21:17, 2006 년 11 월 5 일 (UTC)

현재 대기 중 CO2의 동위 원소 조성을 결정함으로써 증가는 화석 연료 연소와 삼림 벌채로 인한 것으로 나타났습니다. CO2는 적외선을 흡수하고 방출하여 작동하며 수명은 5 ~ 200 년입니다.

메탄 (CH

메탄은 열의 흡수와 복사를 통해 온난화의 약 17 %를 차지하는 두 번째 온실 가스입니다. 이 가스의 대부분은 주로 늪에서 자연적으로 발생하지만 인간의 중요한 기여도 (약 50 %)가 있습니다.

메탄 농도. 출처 : Methane-global-average-2006.jpg : NOAA 파생 작업 : Ortisa

현재 대기에 존재하는 메탄의 약 60 %는 인간 (인류적) 활동의 산물입니다. 주요 인류의 근원 중에는 반추 동물, 벼 경작, 화석 연료 착취, 바이오 매스 연소 등이 있습니다.

산업 시대 이전에이 가스의 추정 수준은 700ppb (10 억분의 1)였으며 1998 년에는 1,745ppb에 도달하여 149 % 증가했습니다. 그러나 메탄은 낮은 대기에서 유효 수명이 12 년에 불과합니다.

질소 산화물 (NOx)

NOx, 특히 아산화 질소는 지구를 관통하는 자외선의 양을 증가시켜 성층권 오존 파괴에 기여합니다. 이 가스는 질산, 아 디프 산의 산업 생산 및 비료 사용에서 비롯됩니다.

아산화 질소 (N2O)는 산업 시대 이전에 대기 농도가 270ppb 였으나 1998 년에는 314ppb에 도달했습니다. 이것은 농도의 16 % 증가를 나타내며 114 년의 수명을 가지고있어 매우 문제가됩니다.

탄화수소 (HFC)

몬트리올 계약에 의해 제한되는 CFC를 대체하는 다양한 산업 응용 분야에서 사용되는 가스입니다. 그러나 HFC는 오존층에도 영향을 미치며 대기에서 높은 활성 영구성을 갖습니다 (최대 260 년).

이 가스는 대기 중에 존재하지 않았으며 인간에 의해 도입되었으며 HFC-23의 경우 14ppt (조 분율)의 농도에 도달합니다.

과불 소화 탄화수소 (PFC)

PFC는 알루미늄 제련 공정을 위해 소각 시설에서 생산됩니다. HFC와 마찬가지로 그들은 대기에서 높은 영구성을 가지며 성층권 오존층의 무결성에 영향을 미칩니다.

육 불화 황 (SF6)

이것은 과열 효과가 오존층을 파괴하는 또 다른 가스입니다. 그것은 고전압 장비 및 마그네슘 생산에 사용되며 대기에서 높은 영구성을 가지고 있습니다.

클로로 플루오로 카본 (CFC)

CFC는 성층권 오존을 손상시키는 강력한 온실 가스이며 몬트리올 의정서에 따라 규제됩니다. 그러나 일부 국가에서는 여전히 사용되며 중국의 경우입니다.

오존층의 손상은 자외선에 노출 될 때 해리되는 염소 원자로 인해 발생합니다.

주요 클로로 플루오로 카본은 CFC-11, CFC-12, CFC-13, CFC-113, CFC-114 및 CFC-115입니다. 이 가스들은 대기 중에 존재하지 않았지만 1998 년에 CFC-11은 이미 268ppt에 이르렀고, 유효 수명은 45 년이었습니다.

메틸 클로로포름 또는 트리클로로 에탄 (CH3CCL3)

이것은 용매 및 금속 세척에 사용되는 특정 유형의 CFC입니다. 분해되면 염소 원자가 오존층 파괴에 기여하는 염화물 가스를 방출합니다.

대류권 오존 (O3)

대류권 O3는 지표면과 높이 18km 사이의지면에서 형성되는 오존입니다. 성층권 오존은 자외선의 유입을 줄임으로써 지구 과열을 줄이는 데 기여하지만 대류권 오존은 온난화를 일으 킵니다.

하얼빈 (중국)의 스모그. 출처 : Fredrik Rubensson

대류권 오존의 영향은 모순적이라는 주장이 있습니다. 한편으로 그것은 지구 표면의 난방을 생성하지만 동시에 다른 온실 가스를 제거합니다.

어쨌든 O3는 다양한 물질을 악화시킬뿐만 아니라 폐 손상을 일으키는 독성 가스입니다.

클로로 디 플루오로 메탄 (HCFC-22)

무색 가스 인 R-22라고 불리며 최근까지 냉동 장비에서 가장 많이 사용되었습니다. 그러나 오늘날 오존층에 부정적인 영향을 미치기 때문에 전 세계에서 금지되어 있습니다.

염화 탄소 또는 사염화탄소 (CCl4)

현재는 독성으로 인해 여러 곳에서 금지되고있는 유기 염소이지만 냉매, 소화제, 탈지제, 살충제로 널리 사용되었습니다. 이 화합물이 분해되면 오존층에 영향을 미치는 파생 물질이 생성됩니다.

테트라 플루오로 메탄 또는 퍼플 루오로 메탄 (CF4)

R-14로 알려진 가스로 냉매로 사용되지만 자외선 에너지를 흡수하고 방출하는 능력이 크다. 그것은 50,000 년 이상의 대기에서 일생을 가지고 있으며 지구 온난화 잠재력은 6,500입니다.

기네스 세계 기록에 따르면, 테트라 플루오로 메탄은 대기 중 낮은 비율로 인해 그 효과를 제한하지만 가장 지속적인 온실 가스입니다.

헥사 플루오로 에탄 (C2F6)

탄소-불소 결합의 높은 에너지 덕분에 매우 안정적이기 때문에 냉매 및 알루미늄 생산에 사용됩니다. 이것은 최소 500 년의 긴 서비스 수명을 제공합니다.

마찬가지로 적외선을 흡수 할 가능성이 높아 지구 온도에 문제가됩니다. 헥사 플루오로 에탄은 기후 변화에 관한 정부 간 패널 (IPCC)의 온실 가스 목록에 있습니다.

육 불화 황 (SF6)

무독성 가스로 공기보다 5 배 더 무겁고 GWP 지수는 176 (CO2보다 20,000 배 더 많음)입니다. 반면에 3,200 년의 내용 연수를 가지고 있지만 밀도가 높기 때문에 대기의 상층으로 올라가지 않습니다.

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