Sera Etkisi ya da Sera Gazı etkisi Nedir?
Dünyanın güneş sisteminde bulunan diğer gezegenler ya aşırı sıcak ya da aşırı soğukken Dünya yüzeyi nispeten ılıman ve sabit bir sıcaklığa sahiptir. Dünya, kendisini saran ve koruyan ince bir gaz katmanı olan atmosfer nedeniyle bu sıcaklıktan hoşlanır.
Fakat iklim bilimcilerin yüzde doksan yedisi, geçen iki yüz yılda insanların dramatik yollarla dünya atmosferini değiştirip küresel ısınmaya neden oldukları konusunda hemfikirler.
Küresel ısınmayı anlamak için, sera etkisini yakından tanımak gerekiyor.
Hangi gazlar sera etkisine neden olur?
Bir sera gazının sera etkisine yaptığı katkı, ne kadar ısıyı soğurduğuna, ne kadarını yeniden yaydığına ve atmosferde ne kadar bulunduğuna bağlıdır.
Azalan sırayla, Dünya’nın sera etkisine en çok katkıda bulunan gazlar şunlardır:
- su buharı (H 2 O)
- karbondioksit (CO 2 )
- nitröz oksit(N 2 O)
- metan (CH 4 )
- ozon (O 3 )
Bu gazların emebileceği ve yeniden yayabileceği ısı miktarı açısından (küresel ısınma potansiyeli veya GWP olarak bilinir), CH4 23 kat daha etkilidir ve N2O , CO2’den 296 kat daha etkilidir . Bununla birlikte, Dünya atmosferinde CH 4 veya N 2 O’dan çok daha fazla CO 2 vardır.
Atmosfere saldığımız tüm sera gazı orada sonsuza kadar kalmaz. Örneğin atmosferdeki CO 2 miktarı ile okyanusların yüzey sularında çözünen CO 2 miktarı dengede kalır çünkü deniz yüzeyinde hava ve su iyi karışır.
Atmosfere daha fazla CO2 eklediğimizde , bunun bir kısmı okyanuslarda çözünür.
Sera Etkisi Nasıl Çalışır?
Adından da tahmin edebileceğiniz gibi, sera etkisi bir sera gibi çalışır! Sera, cam duvarları ve cam çatısı olan bir binadır. Seralar, domates ve tropik çiçekler gibi bitkileri yetiştirmek için kullanılır.
Bir sera kışın bile içeride sıcak kalır. Gündüz güneş ışığı seranın içine parlar ve içerideki bitkileri ve havayı ısıtır. Geceleri dışarısı daha soğuk ama seranın içi oldukça sıcak kalıyor. Bunun nedeni, seranın cam duvarlarının Güneş’in ısısını tutmasıdır.
Sera etkisi, Dünya’da hemen hemen aynı şekilde çalışır. Atmosferdeki karbondioksit gibi gazlar, bir seranın cam çatısına benzer şekilde ısıyı hapseder. Bu ısı tutucu gazlara sera gazları denir.
Gün boyunca, Güneş atmosferden parlar. Dünya’nın yüzeyi güneş ışığında ısınır. Geceleri, Dünya’nın yüzeyi soğur ve ısıyı tekrar havaya bırakır. Ancak ısının bir kısmı atmosferdeki sera gazları tarafından tutulur. Dünyamızı ortalama olarak 58 derece Fahrenheit (14 Santigrat derece) sıcak ve rahat tutan şey budur.
İnsanlar sera etkisini nasıl etkiliyor?
İnsan faaliyetleri Dünya’nın doğal sera etkisini değiştiriyor. Kömür ve petrol gibi yanan fosil yakıtlar atmosferimize daha fazla karbondioksit verir.
NASA, atmosferimizdeki karbondioksit ve diğer bazı sera gazlarının miktarında artışlar gözlemledi. Bu sera gazlarının çok fazlası Dünya atmosferinin giderek daha fazla ısıyı hapsetmesine neden olabilir. Bu, Dünya’nın ısınmasına neden olur.
Enerji İçeri, Enerji Dışarı
Her gün dünya çapında meydana gelen, dünyanın uzaydan radyasyon alıp yeniden uzaya yansıtması da dahil olmak üzere, hareketlerde hassas bir denge vardır.
Dünya sürekli olarak, özellikle de güneşten gelen büyük miktarda radyasyona maruz kalır. Bu güneş radyasyonu insan gözüyle görülemeyen görünebilir ışın, morötesi ışınlar (UR), kızılötesi ışınlar (IR) ve diğer radyasyon türleri formunda dünya atmosferine çarpar.
IR radyasyonu daha uzun dalga boyu ve daha zayıf enerji seviyesine sahipken, UR radyasyonu görülebilir ışıktan daha kısa dalga boyuna ve daha yüksek enerji seviyesine sahiptir. NASA’ya göre, Dünya atmosferine çarpan radyasyonun yaklaşık yüzde otuzu bulutlar, kar, kum ve diğer yansıtıcı yüzeyler aracılığıyla uzaya hemen geri yansıtılır.
Kalan yüzde yetmiş ise okyanuslar, karalar ve atmosfer tarafından emilir. Bunlar ısındıkça okyanuslar, karalar ve atmosfer, IR termal formdaki sıcaklığı serbest bırakır.
NASA’ya göre, bu giren-çıkan radyasyon dengesi ortalama 15 Fahrenheit derece sıcaklıkla dünyayı yaşanabilir kılar. Bu atmosferik denge olmadan Dünya ya Ay kadar soğuk ve yaşamsız ya da Venüs kadar fazla sıcak olurdu.
Neredeyse hiç Atmosfer bulunmayan Ay’ın karanlıkta kalan kısmı yaklaşık olarak eksi 243 F (-153 C)’dir. Öte yandan Güneş ışınlarını tutan çok yoğun bir atmosfere sahip olan Venüs’ün ortalama sıcaklığı yaklaşık 846 F (462 C)’dir.
Sera Etkisi
Dünyayı ısıtan giren çıkan ışın takası genellikle sera etkisi olarak tanımlanır çünkü sera da tıpkı bu şekilde çalışır. Gelen UV ışınları kolayca seranın cam duvarlarından geçer ve içerideki birlikte sert yüzeyler tarafından emilir. Fakat daha zayıf olan IR ışınları cam duvarlardan daha zor geçer ve içeride tutulur, böylece sera ısınır. Bu etki, kış boyunca dahi tropikal bitkilerin sera içinde büyümesine olanak sağlar.
Benzer bir olay soğukta veya güneşli günlerde dışarıda park halinde olan arabalarda da görülür. Gelen güneş ışınları arabanın içini ıstır ama çıkan termal ısı arabanın kapalı pencerelerinde içeride tutulur.
Sera Gazları ve Küresel Isınma
“Termal kızılötesi ışınları emen ve önemli miktarda bulunan gaz molekülleri iklim sistemini zorlayabilir. Bu tür gaz molekülleri sera gazı olarak adlandırılır,” diyor Lasell Kolejinde çevre bilim profesörü olan Micheal Daley Live, Science’a. Karbondioksit ve diğer sera gazları IR ışınlarını emerek ve dışarıya kaçmasını önleyerek adeta battaniye görevi görürler. Dünya atmosferinin ve yüzeyinin yavaş yavaş ısınmasının en belirgin etkisi küresel ısınma olağan bilinen bir süreçtir.
Çevre Koruma Ajansı’na (EPA) göre, sera gazları, su buharı, CO2, metan, nitröz oksit ve diğer gazları içerir. 1800’lerin başındaki Sanayi Devrimi’nden beri kömür, yağ, benzin gibi fosil yakıtların yanması, atmosferdeki sera gazlarının yoğunluğunu geniş ölçüde arttırdı, özellikle de CO2’yi, Ulusal Okyanus ve Atmosfer Yönetimi (NOAA). Ormansızlaşma, yüzde 6 ile yüzde 17 arasında değişen atmosferdeki karbndioksitin insan kökenli ikinci en büyük kaynağıdır, diyor Daley.
Sanayi Devrimi’nin başlangıcından beri atmosferdeki Co2 seviyesi yüzde 40’tan daha fazla arttı. 1800’lerde 240 milyonda birken bugün 400 milyonda bire çıktı. Kaliforniya Üniversitesi, San Dieogo’s Scripps Instition of Oceanagrapy’e göre, en son, pliyosen evresi boyunca dünyanın atmosferik karbondioksit seviyesi 400 milyonda bire ulaştı.
Evrensel bilim insanları birliğine göre artan sera gazı seviyesiyle birleşip küresel ısınmayla sonuçlanan sera gazı etkisinin devasa etkileri olması bekleniyor. NASA, EPA ve diğer bilim ve hükümet organlarına göre, eğer küresel ısınma önü alınmadan devam ederse önemli iklim değişikliklerine sebep olacak; deniz seviyesinin yükselmesi, okyanus asitliğinin artması, ekstrem hava olayları ve başka şiddetli doğal ve toplumsal etkiler.
Gazların küresel ısınmanın nedeni olmadığını söyleyenler var ama bu küresel bilim toplumunun görüşüne aykırı bir görüş. “İklim üzerinde hassas insan aktivitesiyle ölçüm yapmak, yapması oldukça zorlayıcı bir şey ve etkinin seviyesi konusunda önemli fikir ayrılıkları var. Yani hayır, bunun gördüğümüz küresel ısınmaya başlıca bir etkisi olduğunu düşünmüyorum,” diyor EPA başkanı Scott Pruitt.
Sera Etkisi Tersine Çevrilebilir Mi?
Birçok bilim insanı, Dünya’nın atmosferine ve iklimine verilen zararın geri dönüşü olmayan noktayı geçtiğini ya da hasarın geri dönüşü olmayan noktaya yakın olduğunu kabul ediyor. “İklim değişikliğinden kaçınma noktasını geçtiğimizi kabul ediyorum,” diyor Pittsburgh Üniversitesi jeoloji ve gezegen bilimlerinde doçent olan Josef Werne. Werne’nin görüşüne göre bu noktadan itibaren üç seçenek var:
- Hiçbir şey yapmayıp sonuçlarına katlanmak.
- Değişikliğe adapte olmak (Deniz seviyesinin yükselip bununla bağlantılı sellerin de dahil olduğu şeyler.).
- Atmosferdeki co2 miktarını azaltacak politikaları yürürlüğe sokup iklim değişikliği etkilerini hafifletmek.
Pensilvanya York Koleji’nde kimya profesörü olan Keith Peterman ve Pensilvanya York Koleji’nde kimya doçenti olan Gregory Foy, zararın henüz bu noktada olmadığını ve uluslararası anlaşmalar ve çalışmalarla gezegenin atmosferininin kurtarabileceğini düşünüyorlar.
Halen bazı bilim insanları, küresel ısınmayı tersine çevirebilmek için atmosferin nasıl tekrar tasarlanabileceğini araştırıyorlar. Örneğin, İsviçre Zürih’te Atmosferik ve İklim bilimleri enstitüsünde araştırmacı olan Irike Lohman ve Bläz Gasparini tarafından Eylül 2017’de Journal Scince’ta yayımlanan teoriler, ısıyı tutan sirüs bulutlarının azaltılmasını öneriyordu.
“Eğer sirüs bulutları, dünyanın etrafını saran bir battaniye gibi davranıyorlarsa, bu battaniyeden kurtulmayı denersiniz,” diyor ETH Zürih’te deneysel atmosfer fiziği profesörü olan Lohmann. “Şu buharını çıkarırsanız, nemi alırsınız ve normal sirüs bulut oluşumunu önlersiniz.”
