Skleníkové plyny

Skleníkové plyny
Popis	Plyny, které pohlcují a vyzařují infračervené záření, čímž způsobují skleníkový efekt.
Obory	Klimatologie, Meteorologie, Environmentální vědy

Rozbalit box

Obsah boxu

Skleníkové plyny (zkratka SP, anglicky greenhouse gases, GHG) jsou plyny v atmosféře, které absorbují a vyzařují infračervené (tepelné) záření, čímž přispívají ke skleníkovému jevu. Tento přirozený proces je zásadní pro udržení obyvatelné teploty na Zemi. Bez skleníkových plynů by průměrná teplota zemského povrchu byla přibližně -18 °C, namísto současných průměrných 15 °C. Nicméně nadměrná koncentrace těchto plynů v atmosféře, způsobená především lidskou činností, vede k globálnímu oteplování a změně klimatu.

Historie a vznik skleníkového efektu

Koncept skleníkového efektu a role atmosférických plynů v udržování teploty Země byl poprvé popsán již v 19. století. První výpočty síly skleníkového efektu se objevily v této době a měření a výpočty v průběhu 20. století je dále zpřesnily. Klíčovým milníkem bylo založení měřicí stanice na Mauna Loa na Havaji v roce 1958 Charlesem Davidem Keelingem, jehož měření (tzv. Keelingova křivka) jasně prokázala dlouhodobý nárůst koncentrací CO2 v atmosféře.

Během posledních 800 000 let se koncentrace CO2 v atmosféře přirozeně pohybovaly v rozsahu 170–300 ppm (částic na milion), což odpovídalo střídání dob ledových a meziledových. Až do roku 1750, tedy před průmyslovou revolucí, byly koncentrace CO2 stabilně v rozmezí 275–280 ppm. Od průmyslové revoluce však začaly koncentrace skleníkových plynů, zejména CO2, rychle růst a dosahují nyní hodnot, které nebyly zaznamenány po statisíce let. Například v květnu 2022 dosáhly koncentrace CO2 na Mauna Loa hodnoty 421 ppm.

Hlavní skleníkové plyny a jejich zdroje

Mezi hlavní skleníkové plyny v zemské atmosféře, seřazené podle jejich průměrného globálního molárního podílu, patří:

Vodní pára (H2O): Je nejpřevládajícím skleníkovým plynem, ale její koncentrace jsou silně závislé na teplotě vzduchu a lidské činnosti mají na ni spíše nepřímý vliv. Vyšší teploty vedou k většímu odpařování vody a tím k vyšší koncentraci vodní páry v atmosféře, což zesiluje skleníkový efekt.
Oxid uhličitý (CO2): Jedná se o nejdůležitější antropogenní skleníkový plyn, který k oteplování přispívá přibližně ze 70 %. Jeho hlavními zdroji jsou:
- Spalování fosilních paliv (uhlí, ropa, zemní plyn) pro výrobu energie, doprava a průmysl. Z jednoho kilogramu uhlíku vzniká asi 3,7 kg oxidu uhličitého.
- Odlesňování: Stromy a rostliny pohlcují CO2 z atmosféry v procesu fotosyntézy. Kácením lesů se tento účinek snižuje a zároveň se uvolňuje uhlík uložený v biomase.
- Průmyslové procesy (např. výroba cementu).
Metan (CH4): Je mnohem účinnější v zachycování tepla než CO2, ačkoli se v atmosféře vyskytuje v menších koncentracích a má kratší životnost. Jeho zdroje zahrnují:
- Zemědělství: Především chov hospodářských zvířat (např. krávy produkují metan při trávení potravy) a pěstování rýže na zaplavených polích (anaerobní rozklad organického materiálu).
- Těžba, přeprava a zpracování ropy, zemního plynu a uhlí.
- Skládky organického odpadu.
- Přírodní zdroje: Mokřady, termiti.
Oxid dusný (N2O): Další silný skleníkový plyn, jehož hlavními zdroji jsou:
- Zemědělství: Používání dusíkatých hnojiv a nakládání s hnojem.
- Průmyslové procesy a spalování fosilních paliv.
Fluorované plyny (F-plyny): Jedná se o skupinu syntetických plynů, jako jsou hydrofluorouhlovodíky (HFCs), perfluorouhlovodíky (PFCs), sírový hexafluorid (SF6) a dusík trifluorid (NF3). Tyto plyny jsou emitovány v menším množství, ale mají extrémně vysoký potenciál globálního oteplování (až 23 000krát vyšší než CO2). Používají se v chladicích a klimatizačních zařízeních, aerosolech, při výrobě elektroniky a v dalších průmyslových odvětvích.
Ozon (O3): Troposférický ozon (přízemní ozon) je skleníkový plyn, zatímco stratosférický ozon (ozonová vrstva) chrání Zemi před UV zářením.

Vliv skleníkových plynů na klima

Zesílený skleníkový efekt způsobený nadměrnou koncentrací skleníkových plynů v atmosféře vede k řadě závažných důsledků pro klima a životní prostředí:

Zvyšování globální průměrné teploty: Zadržování více tepla v atmosféře vede k postupnému oteplování planety.
Extrémní počasí: Častější a intenzivnější vlny veder, sucha, povodně, silné bouře a lesní požáry.
Tání ledovců a sněhové pokrývky: Vede ke zvyšování hladiny oceánů, což ohrožuje pobřežní oblasti a ostrovní státy.
Okyselování oceánů: Oxid uhličitý rozpuštěný v oceánech způsobuje jejich okyselování, což má negativní dopady na mořské ekosystémy, zejména na korálové útesy a organismy s vápenatými schránkami.
Narušení ekosystémů: Změna klimatu ovlivňuje biodiverzitu, migraci živočichů a vegetační období rostlin. Některé druhy se ocitají na pokraji vyhynutí.

Největší producenti skleníkových plynů

Celosvětově jsou největšími producenty skleníkových plynů následující subjekty (data se mohou mírně lišit v závislosti na metodice a roku měření, ale trend je stabilní k červnu 2025):

Čína: Je největším emitentem skleníkových plynů, především kvůli svému rozsáhlému průmyslu a závislosti na uhlí.
Spojené státy americké (USA): Dlouhodobě patří mezi největší emitenty, ačkoli se v posledních letech snaží emise snižovat.
Evropská unie (EU): Jako celek je třetím největším emitentem, ačkoliv jednotlivé členské státy vykazují snahy o snižování emisí.
Indie: S rostoucí ekonomikou a populací rapidně zvyšuje své emise.
Rusko
Brazílie (významný podíl souvisí s odlesňováním amazonského pralesa)

V rámci Evropské unie patří mezi významné emitenty Německo, Polsko a Itálie. Česká republika se v roce 2019 umístila na osmé příčce v rámci EU co do celkových emisí. Energetika se na celkových emisích skleníkových plynů podílí zhruba 77 %, přičemž z toho třetina připadá na dopravu. Zemědělství a průmysl se na emisích podílí přibližně 10 % každý.

Pro laiky

Představte si Zemi jako obrovský skleník. Slunce posílá na Zemi své teplo (světlo), které prochází atmosférou (sklem skleníku) a ohřívá zemský povrch. Země pak toto teplo, které už není světlem, ale jen tepelným zářením, vyzařuje zpět do vesmíru. Skleníkové plyny v atmosféře se chovají jako to sklo ve skleníku – propustí sluneční světlo dovnitř, ale část tepla, které Země vyzařuje, zadrží. Díky tomu je na Zemi příjemně teplo a můžeme tu žít. Kdyby skleníkové plyny nebyly, byla by tu zima jako na Marsu.

Problém nastává, když my lidé vypouštíme do atmosféry příliš mnoho těchto skleníkových plynů (například spalováním benzínu v autech, uhlí v elektrárnách nebo při pěstování velkého množství dobytka). Pak je v atmosféře příliš mnoho "skla", které zadržuje moc tepla. To způsobuje, že se Země postupně otepluje, což vede k různým problémům, jako jsou silnější bouře, delší sucha nebo tání ledovců, což ohrožuje naši planetu a naše životy. Musíme se snažit vypouštět méně těchto plynů, abychom udrželi naši "planetu-skleník" v rovnováze.

Galerie

Působení skleníkových plynů na tepelné záření Země

Působení skleníkových plynů na tepelné záření Země
Globální uhlíkový cyklus

Globální uhlíkový cyklus

Externí odkazy

Kategorie