אסטרונומיה

מהי השפעת החממה?

מהי השפעת החממה?

כשאנו אומרים שאובייקט הוא "שקוף" מכיוון שאנו יכולים לראות דרכו, איננו מתכוונים בהכרח שכל סוגי האור יכולים לעבור דרכו. דרך גביש אדום, למשל, ניתן לראות אותו, ולכן הוא שקוף. במקום זאת, האור הכחול אינו עובר דרכו. זכוכית רגילה שקופה לכל צבעי האור, אך מעט מאוד לקרינה אולטרה סגולה ואינפרא אדום.

חשבו עכשיו על בית זכוכית תחת כיפת השמיים בשמש מלאה. האור הנראה של השמש עובר בזכוכית ונספג בחפצים שנמצאים בתוך הבית. כתוצאה מכך, חפצים אלה מחוממים, בדיוק כמו אלה שבחוץ מחוממים, חשופים לאור שמש ישיר.

חפצים המתחממים מאור השמש מוותרים שוב על אותו חום בצורה של קרינה. אך מכיוון שהם אינם בטמפרטורת השמש, הם אינם פולטים אור גלוי, אלא קרינת אינפרא אדום, שהיא הרבה פחות אנרגטית. כעבור זמן מה הם מניבים את אותה כמות אנרגיה בצורה של אינפרא אדום שהם סופגים בצורה של אור שמש, ולכן הטמפרטורה שלהם נשארת קבועה (אם כי באופן טבעי, הם חמים יותר מאשר אם לא היו חשופים לפעולה הישירה של שמש).

חפצים בחוץ אינם מתקשים להיפטר מקרינת אינפרא אדום, אך המקרה שונה מאוד עבור חפצים שנמצאים בשמש בתוך בית הזכוכית. רק חלק קטן מהקרינה האינפרא אדום שהם פולטים מצליח לחדור לגביש. השאר משתקף בקירות ומצטבר בפנים.

הטמפרטורה של חפצי הפנים עולה הרבה יותר מזו של החוץ. והטמפרטורה בתוך הבית עולה, עד שהקרינה האינפרא אדום המסננת דרך הזכוכית מספיקה בכדי לבסס את האיזון. זה הפך לחממה.

זו הסיבה מדוע ניתן לגדל צמחים בתוך חממה, אם כי הטמפרטורה החיצונית תספיק בכדי להקפיא אותם. החום הנוסף המצטבר בתוך החממה - הודות לעובדה שהזכוכית שקופה למדי לאור הנראה אך מעט מאוד לאינפרא אדום - הוא מה שמכונה "אפקט החממה".

האטמוספירה של כדור הארץ מורכבת כמעט לחלוטין מחמצן, חנקן וארגון. גזים אלה שקופים למדי הן לאור הנראה והן לסוג הקרינה האינפרא אדום הנפלטת על פני כדור הארץ כאשר חם. אך האטמוספרה מכילה גם 0.03 אחוז פחמן דו חמצני, שקוף לאור הנראה, אך מעט אטום יותר לקרני אינפרא אדום. הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה שומר על חום ומשמש ככוס שבחממה.

מכיוון שכמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה שלנו קטנה מאוד, ההשפעה היא משנית יחסית. אף על פי כן, כדור הארץ מעט חם יותר מאשר בהיעדר פחמן דו חמצני. יתר על כן, אם תכולת הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה הייתה כפולה, אפקט החממה, שעכשיו גדול יותר, היה מחמם את כדור הארץ עוד כמה מעלות, מספיק כדי לגרום להפשרה הדרגתית של כובעי הקוטב.

דוגמה לאפקט חממה בקנה מידה גדול היא על ונוס, שהאווירה הצפופה שלה מכילה כמעט את כולה בפחמן דו חמצני. בהתחשב בקרבתם הגדולה יותר לשמש, האסטרונומים ציפו שנוגה תהיה חמה מכדור הארץ. אולם, בורות מההרכב המדויק של האווירה שלהם, הם לא סמכו על ההתחממות הנוספת של אפקט החממה. ההפתעה שלהם הייתה גדולה כשגילו כי טמפרטורת פני השטח של ונוס הייתה הרבה מעל נקודת הרתיחה של המים, מאות מעלות יותר מהצפוי.

◄ הקודםהבא ►
היווצרות אווירפרסידים ומקלחות כוכבים