ปรากฏการณ์ เรือนกระจก

มนุษย์กำลังเปลี่ยนแปลงระบบการไหลเข้าออกของพลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์ในชั้นบรรยากาศ จากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอย่างไม่มีการควบคุมขึ้น สู่ชั้นบรรยากาศ ทำให้มีการเปลี่ยนแปลงฤดูกาลของโลก การเพิ่มอุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวโลก ซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องกับกิจกรรมของมนุษย์ทั้งโดยตรงและโดยอ้อม ที่ก่อให้เกิดความเปลี่ยนแปลงกับองค์ประกอบต่าง ๆ ของชั้นบรรยากาศ และความผันแปรของภูมิอากาศตามธรรมชาติ การปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญคือ ก่อมลพิษทางอากาศ ทำลายชั้นบรรยากาศโอโซนซึ่งปกป้องผิวโลก และก่อให้เกิดสภาวะโลกร้อนอันเนื่องมาจากอุณหภูมิเฉลี่ยของผิวโลกสูงขึ้นโลกของเรามีก๊าซต่าง ๆ ในชั้นบรรยากาศห่อหุ้มอยู่โดยรอบ ทำหน้าที่คล้ายเรือนกระจก หรือกรีนเฮาส์เป็นเกราะกำบังกรองความร้อนที่จะผ่านลงมายังพื้นผิวโลก และเก็บกักความร้อนบางส่วนเอาไว้ ทำให้โลกมีอุณหภูมิพอเหมาะสำหรับการดำรงชีวิต แต่ในปัจจุบัน มนุษย์กำลังเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของโลกอย่างร้ายแรง โดยการก่อและใช้สารเคมีบางชนิดในกิจกรรมต่าง ๆ ที่สามารถทำลายเกราะป้องกันของโลก และก๊าซบางชนิดยังก่อให้เกิดปรากฎการณ์เรือนกระจก GREEN HOUSE EFFECT โดยการปล่อยก๊าซเรือนกระจกขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศจนหนาแน่นขึ้น ทำให้เก็บกักความร้อนได้มากขึ้นตามไปด้วย ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิอากาศของโลกสูงขึ้น ส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศต่าง ๆ และมหาสมุทรจะขยายตัวจนเกิดน้ำท่วมได้ในอนาคต
ก๊าซเรือนกระจก
1. ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นก๊าซชนิดที่ทำให้เกิดพลังงานความร้อนสะสมในบรรยากาศของโลกมากที่สุดในบรรดาก๊าซเรือนกระจกชนิดอื่น ๆ เป็นตัวการสำคัญที่สุดของปรากฎการณ์เรือนกระจกที่มนุษย์เป็นผู้กระทำ ซึ่งเกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงถ่านหินเพื่อผลิตไฟฟ้า การตัดไม้ทำลายป่า
2. ก๊าซมีเทน (CH4) เป็นก๊าซที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เกิดจากของเสียจากสัตว์เลี้ยง เช่น วัว ควาย การทำนาที่ลุ่มน้ำท่วมขัง การเผาไหม้เชื้อเพลิงถ่านหินก๊าซธรรมชาติ และการทำเหมืองถ่านหิน
3. ก๊าซไนตรัสออกไซด์ (N20) เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ และจากการใช้ปุ๋ยไนเตรดในไร่นา การขยายพื้นที่เพาะปลูก การเผาไหม้ เผาหญ้า มูลสัตว์ที่ย่อยสลาย และเชื้อเพลิงถ่านหินจากอุตสาหกรรมที่ใช้กรดไนตริกในขบวนการผลิต เช่น อุตสาหกรรมผลิตเส้นใยไนลอน อุตสาหกรรมเคมี หรืออุตสาหกรรมพลาสติกบางชนิด
4. คลอโรฟลูโอโรคาร์บอน (Chlorofluorocarbon- CFsC) เป็นก๊าซที่สังเคราะห์ขึ้นเพื่อใช้ในการผลิตทางอุตสาหกรรม เช่น ใช้ในเครื่องทำความเย็นชนิดต่าง ๆ เป็นก๊าซขับดันในกระป๋องสเปรย์ และเป็นสารผสมทำให้เกิดฟองในการผลิตโฟม เป็นต้น ซีเอฟซี มีผลกระทบรุนแรงต่อบรรยากาศ ทั้งในด้านทำให้โลกร้อนขึ้น ทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก และทำลายบรรยากาศโลกจนเกิดรูรั่วในชั้นโอโซน ที่มา : รวบรวมจาก ย้อนหลังไปเมื่อประมาณ 2 ปีก่อน สื่อมวลชน เช่น หนังสือพิมพ์ วิทยุ และโทรทัศน์ ทั่วโลกได้ประโคมข่าวว่า ปรากฏการณ์เรือนกระจก (greenhouse effect) กำลังคุกคามโลกคือ โลกจะร้อนขึ้น ๆ ทุกวัน และบรรดาผู้เชี่ยวชาญในตอนนั้นต่างก็เห็นพ้องกันว่า มนุษย์คือตัวการสำคัญที่ทำให้โลกร้อนขึ้น แม้กระทั่งคณะกรรมการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของดินฟ้าอากาศโลก (IPCC) ที่สหประชาชาติจัดตั้ง ก็มีรายงานออกมาว่ากิจกรรมต่าง ๆ ที่มนุษย์ทำอยู่ทุกวัน เช่น เผาป่า ปล่อยมลพิษ ขับรถยนต์ ฯลฯ มีผลกระทบต่อสภาพดินฟ้าอากาศของโลกอย่างรุนแรง แต่เมื่อนักวิทยาศาสตร์ และผู้เชี่ยวชาญด้านสิ่งแวดล้อม เตรียมตัวที่จะประชุมกันในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2540 เพื่อร่างสัญญากำหนดให้แต่ละชาติมีนโยบายและมาตรการควบคุม และจำกัดการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซอื่น ๆ ที่จะทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก ก็ปรากฏว่าในวารสาร Science ฉบับเดือนพฤษภาคม 2540 มีนักวิทยาศาสตร์หลายคนได้กล่าวเตือนว่า ในความเป็นจริงนั้น ยังไม่มีใครมั่นใจว่า กิจกรรมต่าง ๆ ที่มนุษย์ทำได้ทำให้โลกเราร้อนขึ้นจริง และจนบัดนี้ก็ยังไม่รู้แน่ชัดว่าหากโลกประสบปัญหาปรากฎการณ์เรือนกระจก สถานการณ์ที่เลวร้ายบนโลกจะเป็นเช่นไร คณะนักวิทยาศาสตร์กลุ่มนี้ชี้บอกว่า ตัวเลขที่แสดงอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกที่ทาง IPCC อ้างว่าได้เพิ่มสูงขึ้น 0.5 องศาในช่วงเวลา 100 ปีที่ผ่านมานั้นจริง ๆ แล้วตัวเลขนี้มีความไม่แน่นอนแฝงอยู่ด้วย และความผิดพลาดที่ว่านั้นก็มีค่าสูง ดังนั้นการที่จะสรุปว่ามนุษย์เป็นต้นเหตุที่ทำให้โลกมีปัญหาเรือนกระจก จึงเป็นการสรุปที่เลื่อนลอย และขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ทั้งหลายต่างก็เห็นพ้องกันว่า เราต้องการเวลาอย่างน้อยก็อีก 10 ปี จึงจะตัดสินใจได้เด็ดขาดลงไปว่าที่ว่ามนุษย์ทำให้โลกระอุนั้นจริงหรือไม่จริง ในความพยายามที่จะแสดงให้ทุกคนเห็นว่าโลกเรากำลังร้อนขึ้น ๆ ตลอดเวลานั้น นักอุตุนิยมวิทยาต้องเอาชนะอุปสรรคสำคัญ 2 ประการ ประการแรกคือ ปัญหาประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ และปัญหาที่สอง คือ การขาดแคลนข้อมูลที่แท้จริงของสภาพดินฟ้าอากาศทุกหนแห่งของโลก ในกรณีของคอมพิวเตอร์นั้นเราก็คงยอมรับว่า ถึงแม้เราจะมีซูเปอร์คอมพิวเตอร์ใช้ก็ตาม แต่ในการทำนายอากาศในอนาคตที่ต้องใช้ข้อมูลของ aerosol ซึ่งเป็นโมเลกุลขนาดเล็ก จนกระทั่งข้อมูลของโลกซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าโมเลกุลของ aerosol เป็นร้อยล้านเท่า ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่มีใช้ในปัจจุบันยังมีประสิทธิภาพไม่ดีพอ เมื่อเป็นเช่นนี้นักวิชาการจึงคาดคะเนว่า ถ้าจะให้ดี คอมพิวเตอร์ใหม่ต้องทำงานดีกว่าเก่า 1036 เท่า
5. ไอน้ำ ช่วงหลังมามีนักวิทยาศาสตร์อเมริกัน ได้เสนอแนวความคิดว่า ไอน้ำ สามารถทำให้อากาศร้อนขึ้น เช่น ร้อนอบอ้าวก่อนฝนตก หรือ เวลาอาบน้ำเสร็จเวลาออกจากห้องน้ำจะรู้สึกเย็น
มาตราการป้องกันเพื่อลดก๊าซเรือนกระจกจากก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse Gases)
โลกได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์ในรูปของพลังงานแสง พลังงานบางส่วนก็จะสะท้อนกลับออกไปนอกโลก ในสภาพของพลังงานความร้อน และพลังงานความร้อนนี้จะถูกก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse Gases) ซึ่งมีอยู่ในบรรยากาศตามธรรมชาติในปริมาณที่ไม่มากนัก ดูดกลืนเอาไว้บางส่วน พลังงานความร้อนที่ก๊าซเรือนกระจกดูดกลืนเอาไว้นี้จะทำให้โลกมีความอบอุ่น และทำให้สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ในโลกนี้ได้ ก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญได้แก่ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ก๊าซมีเธน (CH4) ก๊าซไนตรัสออกไซด์ (N2O) และก๊าซโอโซน (O3)
นอกจากนี้ ยังมีก๊าซที่ผลิตขึ้นมาใช้ในทางอุตสาหกรรมและการพัฒนาเศรษฐกิจ ที่มีคุณสมบัติเช่นเดียวกับก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากธรรมชาติ ได้แก่ คลอโรฟลูโอโรคาร์บอน ( Chlorofluorocarbons - CFC) ไฮโดรคลอโรฟลูโอโรคาร์บอน (Hydrochlorofluorocarbons - HCFCS) ไฮโดรฟลูโอโรคาร์บอน (Hydrofluorocarbons - HFCS) และเพอร์ฟลูโอริเนตคาร์บอน (Perfluorinatedcarbons - PFCS)
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถูกปลดปล่อยสู่บรรยากาศโดยกระบวนการต่าง ๆ เช่น การเผาไหม้เชื้อเพลิงและการตัดไม้ทำลายป่า แต่ในขณะเดียวกันการเจริญเติบโตของต้นไม้และป่าไม้ก็ดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และเปลี่ยนสภาพให้เป็นมวลชีวภาพ (Biomass) กระบวนการนี้เรียกว่า การสะสมคาร์บอนหรือการกักเก็บ (Carbon Sequestration) ซึ่งถือได้ว่าเป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการลดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ส่วนก๊าซมีเธนเกิดขึ้นจากการย่อยสลายสารอินทรีย์ในสภาพที่ปราศจากออกซิเจน เช่น สภาพน้ำขังในนาข้าว การย่อยอาหารโดยการหมักในกระเพาะอาหาร (Enteric Fermentation) ของสัตว์เคี้ยวเอื้อง (Ruminant Animals) นอกจากนี้ การบำบัดน้ำเสีย การกลบฝังขยะ ตลอดจนพื้นที่ชุ่มน้ำยังเป็นแหล่งการเกิดก๊าซมีเธนได้อีก นอกจากกระบวนการทางธรรมชาติแล้ว การใช้ปุ๋ยไนโตรเจนยังทำให้เกิดก๊าซไนตรัสออกไซด์ซึ่งถูกปลดปล่อยสู่บรรยากาศด้วย
ก๊าซเรือนกระจกชนิดต่าง ๆ มีอายุ และการแผ่รังสีความร้อน (Radiative Effect) ต่าง ๆ กัน เรียกว่า ศักยภาพในการทำให้โลกร้อน (Global Warming Potentials - GWPs) นิยามของ GWPs คือ ความสามารถของก๊าซเรือนกระจกใด ๆ ในการทำให้เกิดความอบอุ่นเมื่อเปรียบเทียบกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำหนักเท่ากัน เช่นเมื่อพิจารณาในช่วงอายุหนึ่งร้อยปีพบว่า ก๊าซมีเธนและก๊าซไนตรัสออกไซด์ มีค่า GWPs เท่ากับ 210 และ 310 ตามลำดับ หมายความว่า ก๊าซมีเธนจำนวนหนึ่งตัน มีศักยภาพในการกักเก็บและแผ่รังสีความร้อน เท่ากับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวน 21 ตัน และก๊าซไนตรัสออกไซด์จำนวนหนึ่งตัน มีศักยภาพในการกักเก็บและแผ่รังสีความร้อน เท่ากับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวน 310 ตัน ส่วนก๊าซอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นจากการสังเคราะห์ของมนุษย์ เช่น สารคลอโรฟลูโอโรคาร์บอนนั้น มีศักยภาพสูงกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ประมาณ 100 ถึง 1,000 เท่า ในช่วงระหว่างปี พ.ศ. 2523-2533 ปริมาณของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซมีเธน ก๊าซไนตรัสออกไซด์ สารคลอโรฟลูโอโรคาร์บอน และไฮโดรฟลูโอโรคาร์บอน ที่ถูกปลดปล่อยออกสู่บรรยากาศในแต่ละปีปริมาณ 26,000 , 300 , 6 , 0.9 และ 0.1 ล้านตัน ตามลำดับแต่เมื่อพิจารณาตามค่า GWPs แล้วพบว่า สัดส่วนของการทำให้โลกร้อนขึ้นของก๊าซมีเธน ก๊าซไนตรัสออกไซด์ สารคลอโรฟลูโอโรคาร์บอน ไฮโดรฟลูโอโรคาร์บอน ดังกล่าวคิดเป็นร้อยละ 55 , 15 , 6 และ 4 ตามลำดับ