К основным парниковым газам относят многоатомные газы - водяной пар, углекислый газ, метан и озон. Парниковый эффект обусловлен способностью многоатомных газов поглощать и переизлучать длинноволновую радиацию.

Парниковый эффект

Около 75% энергии всего солнечного излучения, достигающего поверхности Земли, приходится на коротковолновое излучение - видимый свет и ближний инфракрасный диапазон. Большинство газов в атмосфере не поглощают излучение в этом диапазоне. Нагретая поверхность излучает тепло в дальнем инфракрасном диапазоне - длинноволновое излучение, к которому многоатомные газы уже существенно не прозрачны. Часть энергии переизлучается нижними слоями атмосферы обратно. Атамосфера с большой концентрацией таких газов становится хорошим теплоизолятором. Возникает парниковый эффект.

Тепловой баланс

Часто парниковый эффект связывают только с негативными последствиями, но роль парникового эффекта в жизни планеты огромна. Без парникового эффекта полученая энергия не задерживалась в атмосфере, и температура Земли упала бы до -18 С.

Тепловой баланс определяется количеством поглощенной коротковолновой и излученной длинноволновой радиации в системе Земля - атмосфера. В норме при неизменном потоке солнечной радиации система находится в равновесии. Количество поглощенной коротковолновой радиации зависит от отражательной способности Земли - альбедо. Количество излученной в космос длинноволновой - от состава атмосферы, определяющего влияние парникового эффекта.

Но человек может вывести систему из равновесия, вплоть до полного исчезновения воды в жидкой фазе. Такой сценарий уже разыгрывался на Венере.

Влияние человека

Приповерхностные среднегодовые температуры и климат определяются тепловым балансом Земли.

Повышение выбросов уровня углекислого газа приводит к усилению парникового эффекта на Земле. Парниковые газы разогревают атмосферу и поверхность земли. При увеличении температур количество парниковых газов - водяного пара, увеличивается, возникает усиление парникового эффекта, таяние ледников, уменьшение альбедо.

Т.е. увеличение концентрации парниковых газов может нивелировать постепенное понижение температуры, вызванное «приходом» очередной ледниковой эпохи и вызвать неконтролируемое повышение температуры планеты.