الفصل الأول :ظاهرة الانحباس الحراري

1) ماهية الانحباس الحراري؟

إن نحو ثلث الأشعة الشمسية الداخلة عبر المجال الجوي الأرضي ترتد إلى الفضاء الخارجي لوجود الغلاف الجوي الذي يعمل كمرآة عاكسة ترتد عنها بعض الإشعاعات الشمسية. وبالرغم من ذلك، فإن ثلثي الأشعة تصل إلى الأرض، فترتفع درجة حرارة المسطحات المائية واليابسة التي بدورها تبتعث الموجات الحرارية إلى الغلاف الجوي مرة أخرى فتمتصها الغازات الدفيئة الموجودة فيه؛ إذ تحفظ خاصية الامتصاص للغازات الدفيئة الموجودة في هذا الغلاف نوعاً من الاتزان الحراري على الكرة الأرضية والغلاف الجوي الذي يحيط بها.

فإذا افترضنا أن 100% من الإشعاع الشمسي (وهو يكافئ 240 واط/م2) يدخل مجال الأرض، فإن امتصاص عناصر الغلاف الحيوي للأرض يكون على النحو التالي:-

46% من الإشعاع الشمسي تمتصه اليابسة والمسطحات المائية.

19% من الإشعاع الشمسي يمتصه بخار الماء والأغبرة والأوزون.

4% من الإشعاع الشمسي تمتصه السُّحب.

أما ما ينعكس من الإشعاع الشمسي فهو كما يلي:-

17% من الإشعاع الشمسي ينعكس عن الغيوم.

8% من الإشعاع الشمسي ينعكس عن الغلاف الجوي.

6% من الإشعاع الشمسي ينعكس عن سطح الأرض، بما في ذلك المسطحات المائية(1).

ولكن بعضاً من الإشعاع الشمسي المنعكس يرتد إلى سطح الأرض مرة أخرى كما يظهر في الصورة اللاحقة، الأمر الذي يخلق معادلة أكثر صعوبة لامتصاص أشعة الشمس وانعكاسها عن الأرض!

ظاهرة الانحباس الحراري

ربما يكون العالم الفرنسي جوزيف فورييه (J. Fourier) هو أول من اكتشف ظاهرة «الانحباس الحراري» أو ظاهرة «البيت الزجاجي» أو ظاهرة «الدفء الكوني»، وذلك في عام 1824، ولكن الأبحاث الحقيقية كان عليها الانتظار حتى يتطور العلم وتتقدم وسائل الرصد والتجربة، إذ بدأ العالِم سفانتي أرهينيوس (Svante Arrhenius)، عام 1896، في إجراء دراسات واختبارات على هذه الظاهرة، حيث درس ظاهرة امتصاص الغازات الموجودة في الجو الأرضي للأشعة تحت الحمراء (الموجات الحرارية Heat waves)، كما درس إعادة ابتعاثها في جو الأرض من جديد، وبخاصة في حالة الغازات الناجمة عن احتراق الوقود الأحفوري، وتحديداً غاز ثاني أكسيد الكربون.