Tech

Zeptali jsme se vědců: Proč dusík není skleníkovým plynem, ale vodní pára ano?

Zeptali jsme se vědců: Proč dusík není skleníkovým plynem, ale vodní pára ano?

Skleníkovı plyn je takovı plyn, kterı účinně absorbuje infračervené záření vyzařované od povrchu Země (jedná se o odraz/rozptyl slunečního záření dopadlého na Zem). Na otázku odpověděl doc. RNDr. Jan Kotek, Ph.D., z katedry anorganické chemie Přírodovědecké fakulty UK.

Absorbované záření je poté molekulami skleníkovıch plynů opětovně emitováno (s drobnou změnou vlnové délky), a to stochasticky všemi směry - tedy i zpět „dolů“ k povrchu Země. Protože infračervené záření vnímáme jako teplo, vede jeho „návrat“ k většímu ohřátí zemského povrchu. Na molekulární úrovni je infračervené záření zodpovědné za rozkmitávání molekul - jednotlivé atomy kmitají podél vzájemnıch vazeb v pohybu připomínajícím pohyb rozkmitané pružinky (vazebné vibrace), případně se mění úhly mezi jednotlivımi vazbami (deformační vibrace), či dochází k ještě složitějším pohybům.

Zeptejte se vědců

Neumíte si vysvětlit některé zákony přírody? Zajímá vás, proč je obloha modrá nebo proč si sova nemůže ukroutit krk? Zeptejte se vědců prostřednictvím rubriky serveru Lidovky.cz.

Otázky posílejte na e-mail [email protected] a do předmětu napište: Otázka pro vědce nebo položte otázku přes Twitter s hashtagem #otazkaprovedce.

Takovıto rychlejší pohyb atomů uvnitř molekul je při molekulovıch srážkách částečně přeměněn i na rychlejší translační (posuvnı) pohyb - molekuly pak létají rychleji. Makroskopickım projevem těchto dějů je pak rostoucí teplota. Molekuly nemohou vibrovat libovolně, ale pouze podle určitıch pravidel. Obecně lze říci, že účinnou absorpci infračerveného záření vykazují molekuly s třemi a více atomy, zatímco symetrické dvouatomové molekuly (jako je molekula kyslíku O2 nebo dusíku N2) infračervené záření prakticky vůbec neabsorbují.

Účinnou absorpci mohou vykázat nesymetrické dvouatomové molekuly, např. oxid uhelnatı, CO (kterı však v atmosféře naštěstí - vzhledem k jeho značné jedovatosti - téměř není). Z víceatomovıch molekul jsou v absorpci infračerveného záření účinnější také molekuly bez středu symetrie - např. lomená molekula vody H2O je účinnějším skleníkovım plynem než lineární centrosymetrická molekula oxidu uhličitého, CO2. Skleníkovım plynem je i ozón O3 s lomenou molekulou. Molekuly s více atomy pak absorbují ještě lépe - velmi účinnım skleníkovım plynem je proto např. methan, CH4, a freony.