ظاهرة الاحتباس الحراري – غازات الدفيئة ودرجة حرارة الأرض

ماذا تعرض

يمر معظم ضوء الشمس عبر الغلاف الجوي ويسخّن سطح الأرض، ثم يُطلق السطح الدافئ طاقته على شكل أشعة تحت حمراء. تمتص غازات الدفيئة، مثل بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان، جزءًا من هذه الأشعة وتعيد إطلاقه في كل الاتجاهات، فيعود بعضه إلى السطح. تثبت درجة الحرارة عندما تتساوى الطاقة التي يكسبها السطح مع الطاقة التي يفقدها، وهذا هو الاتزان الإشعاعي. ومن دون ظاهرة الاحتباس الحراري الطبيعية لكان متوسط حرارة الأرض نحو -18 °C، وزيادة تركيز غازات الدفيئة ترفع درجة حرارة الاتزان. أما الألبيدو فهو نسبة ضوء الشمس التي يعكسها السطح.

طريقة الاستخدام

ابدأ بشاشة «الموجات»، وغيّر «تركيز غازات الدفيئة» بين «العصر الجليدي» و«1750» و«اليوم»، ولاحظ «درجة حرارة السطح». فعّل «السحب» وقارن. في شاشة «الفوتونات» اضغط «تشغيل» وتابع عدد الفوتونات المفلتة إلى الفضاء والمحتجزة. ثم افتح «نموذج الطبقات»، وزد «طبقات الغلاف الجوي»، وغيّر امتصاص الأشعة تحت الحمراء لكل طبقة وألبيدو السطح، واقرأ تدفقات الطاقة على الأسهم.

المعاملات القابلة للتغيير

• الشاشة الموجات, الفوتونات, نموذج الطبقات
• تركيز غازات الدفيئة (الموجات، الفوتونات) العصر الجليدي, 1750, اليوم, مخصص
• تركيز مخصص (%، عند اختيار «مخصص») 0–95
• السحب
• عدد طبقات الغلاف الجوي (نموذج الطبقات) 0–3
• امتصاص الأشعة تحت الحمراء لكل طبقة (%، نموذج الطبقات) 10–100
• ألبيدو السطح (%، نموذج الطبقات) 0–90

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا ترتفع درجة حرارة السطح عند الانتقال من تركيز «العصر الجليدي» إلى تركيز «اليوم»؟
2. كيف تتغير درجة حرارة الأرض في نموذج الطبقات عند إضافة طبقة جوية ثانية تمتص الأشعة تحت الحمراء؟
3. لماذا تنخفض درجة حرارة السطح عندما يزداد ألبيدو السطح؟