Lämmityspotentiaali
Lämmityspotentiaali (engl. Global Warming Potential, GWP) on sen mitta, kuinka paljon lämpöenergiaa kasvihuonekaasu vangitsee ilmakehään tietyksi ajanjaksoksi suhteessa hiilidioksidiin (CO2).[1] Se kertoo, kuinka paljon massayksikkö kyseistä kaasua sitoo lämpöä suhteessa massayksikköön hiilidioksidia ja se ilmaistaan suhdelukuna siten että hiilidioksidin lämmityspotentiaali on 1.
Lämmityspotentiaali lasketaan tietyn ajanjakson yli, yleensä 20, 100 tai 500 vuoden ajalle. Käytettävä ajanjakson pituus voi vaikuttaa suuresti hiilidioksidiekvivalentin arvoon. Hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin (IPCC) viidennessä arviointikertomuksessa metaanin viipymä ilmakehässä on 12,4 vuotta. Palauteketjut huomioiden sen lämmityspotentiaali päästöjen seurauksena on 20 vuoden ajanjaksolla 86 ja 100 vuoden ajanjaksolla 34. Kun ajanjakso kasvaa 20 vuodesta 100 vuoteen, metaanin GWP laskee siis noin kertoimella 2,5.[2]
Lämmityspotentiaali riippuu seuraavista tekijöistä:
- tietyn kaasun kyky absorboida infrapunasäteilyä
- kaasun absorptiospektrin spektrihuippujen paikat
- kaasun viipymä ilmakehässä
Jos lämmityspotentiaali on korkea, usein myös kaasun kyky absorboida infrapunasäteilyä on korkea tai kaasun viipymä ilmakehässä on pitkä. GWP:n riippuvuus absorptiospektristä on monimutkaisempi. Vaikka kaasu absorboisi säteilyä tehokkaasti tietyllä aallonpituudella, tämä ei välttämättä vaikuta sen GWP:hen, jos ilmakehä jo absorboi suurimman osan saman aallopituuden säteilystä. Kaasulla on suurin lämmitysvaikutus, jos se absorboi lämpöenergiaa sellaisessa "aallonpituusikkunassa", jossa ilmakehä on jokseenkin läpinäkyvä. GWP voidaan määrittää aallonpituusriippuvassa muodossa ja esittää kuvaajana.[3]
Koska kasvihuonekaasun lämmityspotentiaali riippuu suoraan sen infrapunaspektristä, voidaan kasvihuonekaasujen tutkimuksessa usein hyödyntää infrapunaspektroskopiaa tutkittaessa ihmisen toiminnan vaikutusta ilmaston lämpenemiseen.
Kioton pöytäkirja asettaa rajoituksia aineille, joiden pitoisuudet joko kasvavat nopeasti Maan ilmakehässä tai joiden lämmityspotentiaali on suuri.
Muutamien aineiden GWP-arvoja
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]| Aine | Elinaika ilmakehässä (vuosia) | GWP-arvo |
|---|---|---|
| CO2 | Poistuu sateiden mukana tai fotosynteesissä | 1,0 |
| CH4 | 12,4 a | 84–86 (20 vuoden ajalta), 28–34 (100 vuoden ajalta)[2] |
| N2O | 121,0 a | 264–268 (20 vuoden ajalta), 265–298 (100 vuoden ajalta)[2] |
| CF2Cl2 | 102 a | 8500 |
| CFCl3 | 50 a | 4000 |
| C2F6 | 10 000 a | 12 500 |
| CF3CH2F eli R134a | 14 a | 1200 |
| CF3CHF2 | 36 a | 3200 |
Lähteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- ↑ lämmityspotentiaali – Tieteen termipankki tieteentermipankki.fi. Viitattu 15.8.2019.
- ↑ a b c Myhre, G., D. Shindell, F.-M. Bréon, W. Collins, J. Fuglestvedt, J. Huang, D. Koch, J.-F. Lamarque, D. Lee, B. Mendoza, T. Nakajima, A. Robock, G. Stephens, T. Takemura ja H. Zhang (2013): Anthropogenic and Natural Radiative Forcing. Teoksessa: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex ja P.M. Midgley (toim.)]. Teoksen verkkoversio. Cambridge University Press, Cambridge, Yhdistynyt kuningaskunta ja New York, NY, Yhdysvallat..
- ↑ Matthew J. Elrod: Greenhouse Warming Potentials from the Infrared Spectroscopy of Atmospheric Gases. Journal of Chemical Education, 1999, 76. vsk, nro 12, s. 1702. doi:10.1021/ed076p1702 (englanniksi)
- ↑ Global warming, a core concept, causes concern about fluorocarbons chemcases.com. Arkistoitu 31.3.2009. Viitattu 23.3.2009.