גז חממה

גז חממה הוא שם כולל לחומרים במצב צבירה גז, שנמצאים באטמוספירה ובולעים או מחזירים קרינה תת-אדומה הנפלטת מכדור הארץ (או כוכב לכת אחר), ובכך תורמים לאפקט החממה. אף על פי שניתן להחשיב כל גז כגז חממה במידה מסוימת, הגזים שונים זה מזה בקיבול החום ובספקטרום הבליעה שלהם, ובדרך כלל הכוונה למספר גזים נפוצים שיש להם השפעה רבה יותר על אפקט החממה, והם אדי מים, פחמן דו-חמצני, מתאן, חמצן דו-חנקני ואוזון. לגזי החממה תפקיד חשוב בוויסות האקלים - אם לא היו בכדור הארץ גזי חממה כלל, הטמפרטורה על פני כדור הארץ הייתה כ-18 מעלות צלזיוס מתחת לאפס, במקום הממוצע בן זמננו של כ-15 מעלות צלזיוס בממוצע.

שינוי הטמפרטורה של הגז כתוצאה מבליעת קרינה תלוי בקיבול החום שלו. קיבול החום של גז תלוי לרוב במבנה המולקולרי שלו. אדי המים הם גז החממה היעיל ביותר באטמוספירת כדור הארץ (איור 1).

השערה רווחת היא שהעלייה בריכוזי גזי החממה באטמוספירה מאז ימי המהפכה התעשייתית, ובפרט פחמן דו-חמצני, הביאה לכליאתו של יותר חום, אשר גורם לעלייה בטמפרטורה הממוצעת על פני כדור הארץ. הערכות מקובלות קושרות בין העלייה בטמפרטורה לבין העלייה בתיעוש, ובפרט שרפה של כמויות גדולות והולכות של דלקים מכילי פחמן, דוגמת פחם, מזוט, בנזין וגז טבעי. תהליך השרפה של חומרים אלו יוצר פחמן דו-חמצני. תהליכים נוספים הגבירו את פליטת גזי חממה אחרים, ביניהם שימושים שונים של תעשיית החקלאות, ובפרט הסבתם של שטחי יער גדולים למטרות חקלאיות, תהליך אשר פוגע ביכולתם של העצים לספוג את גזי החממה, ומגביר את הגעתם לאטמוספירה.

בעקבות עליית המודעות לחשיבותן של גזי החממה לאקלים העולמי, החל במדינות העולם, ובפרט במדינות המפותחות, מאמץ להקטין את פליטת גזי החממה ובכך להקטין את ההתחממות העולמית. גזי החממה, שהמדינות המפותחות אשר חתומות על אמנת קיוטו התחייבו להפחית את פליטתם לאטמוספירה:

• פחמן דו-חמצני (CO₂)
• מתאן (CH₄)
• חמצן דו-חנקני (N₂O)
• גופרית שש פלואורידית (SF6)
• פחמימה-פלואורידית (HFC)
• perfluorcarbons) PFC)

אפקט החממה

ערך מורחב – אפקט החממה

איור 1. ספקטרה של אור השמש (אדום), קרינה הנפלטת מכדור הארץ (כחול), בליעה של גזי חממה שונים (מלמעלה למטה: אדי-מים, דו-תחמוצת הפחמן, חמצן ואוזון, מתאן, תחמוצת חנקן, ופיזור ריילי)

אפקט החממה הוא התהליך בו גזי חממה באטמוספירה מחזירים את הקרינה אל כוכב הלכת וגורמת להתחממות שלו.

כאשר קרינת השמש מגיעה לפני כדור הארץ, חלק מהאנרגיה המצויה בה הופכת לחום. כיוון שכדור הארץ קר יותר מהשמש, הוא מקרין אנרגיה בגלים ארוכים יותר מאורך הגל של קרני השמש. האטמוספירה בולעת את גלי האנרגיה והופכת אותם לחום בצורה יעילה יותר מאשר את קרינת השמש. ספיגת החום מחממת את האטמוספירה אשר מתחממת גם מחום כמוס הנפלט משטח כדור הארץ.

גזי החממה הנפוצים ביותר בכדור הארץ, לפי סדר שכיחות יחסית, הם:

• קיטור
• פחמן דו-חמצני
• מתאן
• חמצן דו-חנקני
• אוזון
• CFC - פחמן פלואור וכלור.

גז חממה	אחוזי השפעה על אפקט החממה
אדי מים	36% - 70%
פחמן דו-חמצני	9% - 26%
מתאן	4% - 9%
אוזון	3% - 7%

טבלה זו מתייחסת לצירוף של שכיחות הגז ושל עוצמת השפעתו על אפקט החממה. לדוגמה - ליטר גז מתאן משפיע הרבה יותר על אפקט החממה מליטר גז פחמן דו-חמצני. על אף שהוא נמצא בריכוזים קטנים יותר.

מחקר של אוניברסיטת טקסס A&M משנת 2019 הראה שריכוז גזי החממה באטמוספירה החל מאמצע המאה ה-20 ועד ימינו הוא חסר תקדים, כאשר ריכוז עד לאמצע המאה ה-19 ריכוז גזי החממה עמד בדרך כלל על כ-230 חלקים למיליון, וגם במקרים חריגים לא עבר את ה-320 חלקים למיליון. זאת לעומת ריכוז גזי החממה בעשורים האחרונים, שנכון למדידת המחקר עמדו על 410 חלקים למיליון.

מקורות טבעיים ומקורות מתוצרת אנושית

טרם המהפכה התעשייתית, גזי החממה נבעו בדרך כלל ממקורות טבעיים ואנתרופגניים, והיו בריכוזים קבועים יחסית. מאז המהפכה התעשייתית, ריכוזי גזי החממה עלו כתוצאה מפעילות אנושית.

גז	רמה טרום תעשייתית	רמה נוכחית	עלייה מאז 1750
פחמן דו-חמצני	280ppm	384 ppm	104 ppm
מתאן	700ppb	1,745 ppb	1,045 ppb
חמצן דו חנקני	270ppb	314 ppb	44 ppb
CFC12	0	533 ppt	533 ppt

מחקרים בליבות הקרח מספקות עדות לשינויים בריכוזי גזי החממה במהלך השנים. במדידת ריכוזי הגזים בקרחונים עולה כי יש קשר חזק בין עלייה בריכוזי הגזים לעלייה בטמפרטורה.

פליטה מתוצרת אנושית

בדו"ח שפרסם האו"ם, סיווגו המומחים את הסקטורים שאחראים על פליטת גזי החממה בהתאם לנתונים שנאספו בשנת 2016:

• חקלאות - 13%
• אנרגיה - 34%
• תעשייה - 22%
• תחבורה פנים-לאומית - 14%
• חקלאות - 13%
• פסולת - 3%
• תחבורה בינלאומית - 2%
• מבנים - 8%
• אדמה ויערות - 4%

בדו"ח עקבו אחר העלייה העולמית בפליטת גזי החממה מאז תחילת המאה ה-21, כאשר מדדו בכל שנה את מידת שווה הערך לפחמן דו-חמצני , אמת מידה מקובלת להערכת כמות גזי חממה:

בשנת 2019 התגבשה קואליציית We Mean Business, בה חברות רבות מתחייבות לצמצם את פליטות הפחמן שלהן ל-0 עד שנת 2050. על פי אתר היזמה, נכון לאוקטובר 2019, הצטרפו ליזמה 997 חברות - בעלות שווי שוק כולל של 20.1 טריליון דולר - וביניהן 87 חברות ענק בינלאומיות, כאשר מרביתן מתחייבות על הפסקת פליטת הפחמן, וכולן מצהירות על התחייבויות סביבתיות שונות. היזמה ספגה ביקורת בתקשורת, בין השאר עקב כך שנעדרות ממנה החברות אשר פולטות את הכמות הגדולה ביותר של גזי חממה - אלו שעוסקות בתחום האנרגיה. על פי תחקיר של הגרדיאן, 20 חברות בלבד – כולן עוסקות בהפקת אנרגיה מדלקי מאובנים – אחראיות ל-35% מגזי החממה שנפלטו לאטמוספירה ב-54 השנים האחרונות.

תפקיד אדי המים

התגברות אדי המים בבולדר, קולורדו

אדי מים הם גז חממה טבעי אשר אחראי על 36% - 66% מאפקט החממה. ריכוזי אדי מים עולים ויורדים באזורים שונים אך פעילות אנושית אינה משפיעה ישירות על ריכוזיהם מלבד ברמה המקומית, כגון שדות מושקים.

אוויר חם יותר מסוגל להכיל יותר אדי מים. מודלים עדכניים של מזג האוויר צופים שהתגברות ריכוזי אדי המים באוויר חם יעצימו משמעותית את אפקט החממה הנובע מפליטות גזים אנתרופוגניות. למעשה מייצרים אדי המים משוב חיובי לפעולתם של גזים אחרים דוגמת הפחמן הדו-חמצני.

ראו גם

• התחממות עולמית
• אפקט החממה
• זיהום אוויר

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא גז חממה בוויקישיתוף

• גז חממה, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)

• מה זה גז חממה?, מכון דוידסון
• צפריר רינת, דו"ח האו"ם: גם אם פליטות גזי החממה ייפסקו, השפעתן תימשך עוד מאות שנים, באתר הארץ, 27 בספטמבר 2013

הערות שוליים

הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0

31688988גז חממה