décembre 4, 2022

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Comment le dioxyde de carbone emprisonne-t-il la chaleur ?

Le dioxyde de carbone et d’autres gaz à effet de serre piègent la chaleur, c’est quelque chose que les scientifiques savent depuis plus de 150 ans. Le concept de base derrière Changement climatique Assez simple pour que les écoliers puissent reproduire la chimie et la physique, et vous aussi.

Pourquoi et comment cela se produit est un peu plus compliqué.

Note de l’éditeur : cette histoire fait partie d’une série en cours qui répond à certaines questions fondamentales sur le changement climatique, la science qui le sous-tend, les effets du réchauffement de la planète et la façon dont le monde y fait face.

comme un fichier serre chaleur ou pièges couverture pour vous garder au chaudLe dioxyde de carbone, le méthane et d’autres gaz – appelés gaz à effet de serre – emprisonnent la chaleur du soleil qui, autrement, rebondirait dans l’espace. Une couverture ou une serre ne sont pas des analogies parfaites, mais elles donnent le bon sens de ce qui se passe, a déclaré Michael Mann, climatologue à l’Université de Pennsylvanie.

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sans le Effet de serreEt le la terre sera gelée, Les scientifiques ont dit. L’effet de serre, naturel mais ensuite dopé par la pollution au carbone, est responsable des conditions qui rendent possible la vie sur Terre.

Mais il peut y avoir beaucoup de bonnes choses. Les scientifiques citent l’effet de réchauffement climatique incontrôlable sur Vénus comme exemple. En fait, le précédent sommet James Hansen, climatologue de la NASA, Souvent appelé le parrain du réchauffement climatique, il étudiait initialement ce qui se passait sur Vénus avant qu’elle ne devienne sa planète d’origine et avertissait méticuleusement les gens qu’une version plus petite pourrait se produire ici.

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La chaleur provient du soleil à travers l’atmosphère et Puis il rebondit comme l’infrarouge, une longueur d’onde différente de celle indiquée. Si vous placez votre main sur un rocher sombre par une chaude journée ensoleillée, vous pourrez peut-être sentir la chaleur monter du sol. L’effet de serre se produit lorsque cette chaleur tente de s’échapper de la Terre, mais une partie est piégée par divers produits chimiques dans l’atmosphère, tels que la vapeur d’eau, le dioxyde de carbone et le méthane.

Dans les années 1820, un mathématicien et scientifique français Prix ​​Joseph Fourier Quelque chose maintient la Terre plus chaude qu’un rocher nu dans l’espace : notre atmosphère.

« Notre atmosphère, projetée comme une barrière par les rayons de la Terre, entraîne une augmentation locale de la température à la surface de la Terre », a déclaré un physicien irlandais. John Tyndall a déclaré en 1862, Identification de la vapeur d’eau et du dioxyde de carbone comme gaz à effet de serre naturels piégeant la chaleur. puis dans 1896 chimiste suédois Svante Arrhenius Il est allé plus loin et a calculé que les changements dans le dioxyde de carbone pourraient affecter le climat.

de nombreux Salle de classe Même la cuisine de la maison expériences Cela peut être démontré avec deux bouteilles de soda en plastique, du dioxyde de carbone, de l’air, une lampe de poche ou une flamme puissante et un thermomètre. Chauffez une bouteille avec de l’air normal et une autre remplie de dioxyde de carbone de la même manière, mesurez les températures et après un certain temps, le dioxyde de carbone devrait chauffer beaucoup plus.

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Cela est dû à la géométrie, a déclaré Mann, et la rotation et la vibration des particules de carbone bloquent la longueur d’onde infrarouge spécifique de la lumière essayant de s’échapper de la Terre. C’est une longueur d’onde différente de celle de la lumière allant vers le soleil.

Mann a déclaré que les gaz à effet de serre, en particulier le dioxyde de carbone, « correspondent à une sorte de trou » dans le spectre lumineux qui permettrait à la chaleur de s’échapper, mais bloquerait les sorties.

Mais s’il existe des gaz à effet de serre naturels, pourquoi de petits changements dans les niveaux de dioxyde de carbone sont-ils importants ?

Les niveaux de dioxyde de carbone sur Terre sont d’environ 420 parties par million, contre 280 avant la révolution industrielle et le réchauffement de la Terre. 2 degrés (1,1 degrés Celsius) À ce moment-là. Mann suggère une autre expérience à domicile. Prenez un bol d’eau claire. Mettez-y quelques gouttes, disons 0,4% d’eau, d’encre noire.

« Et l’eau devient noire maintenant », a déclaré Mann. « Certains produits chimiques peuvent avoir un effet très fort à de très faibles concentrations. C’est vrai pour le cyanure. C’est pourquoi nous évitons le cyanure à des concentrations plus faibles. Et l’expérience de l’encre détermine vraiment l’effet qu’un petit nombre de molécules très fortes peuvent avoir… et c’est ce qui se passe  » par ici « .

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