1.4.1 Efecte hivernacle

El 46% de la radiació solar que arriba al nostre planeta és absorbida per la superfície terrestre. Una quantitat menor (23% del total) és absorbida per diferents components de l'atmosfera, com l'aire, la pols o els núvols i la resta (31% del total) és reflectida per l'aire, els núvols i la superfície terrestre.

La dinàmica de l'atmosfera i dels oceans permet una redistribució de les diferents quantitats d'energia rebudes des del sol a diferents latituds. Les superfícies dels oceans i continents perden constantment energia, que es irradiada cap a l'espai exterior en longituds d'onda que depenen de les seves respectives temperatures. La major part són superiors a 4 $m$. Aquest tipus de radiació s'anomena radiació terrestre o d'onda llarga. Part de la radiació d'onda llarga emesa per la superfície terrestre, és absorbida per alguns gasos de l'atmosfera i torna a emetre's en totes direccions, inclòs cap a la Terra. Aquest gasos són, sobre tot, vapor d'aigua, $CO_2$, $CH_4$, $O_3$ i CFCs. La presència d'aquests gasos redueix la pèrdua efectiva de calor de la superfície terrestre i eleva substancialment la temperatura. Aquest procés s'anomena efecte hivernacle i els gasos que hi intervenen activament es designen com a gasos hivernacle. La magnitud de l'efecte hivernacle depèn de la concentració de cadascun dels gasos i de la forma en que aquesta concentració varia amb l'alçada.

Des del començament de la segona revolució industrial, l'emissió de gasos hivernacle, especialment de $CO_2$, ha anat creixent, tal i com es pot apreciar a la Fig. 2. Les principals causes de l'augment del $CO_2$ atmosfèric són l'augment de la seva generació com a conseqüència de l'ús de combustibles fòssils (petroli, gas i carbó) i la disminució del seu consum degut als canvis en el règim d'explotació de la Terra, en particular de la desforestació de les selves tropicals humides. Una altra font important de $CO_2$ és la producció de ciment.

Figura 2: Evolució del $CO_2$ a l'atmosfera

Curiositat: El documental An Inconvenient Truth (2006), presentat per l'ex-vicepresident dels EUA Al Gore, va contribuir decisivament a desvetllar la preocupació pública per aquest fenomen