Broeikaswerking, 1950-2003

Broeikaswerking neemt verder toe

De versterkte broeikaswerking door mondiale broeikasgassen bedraagt momenteel ruim 2,5 ± 0,25 Watt per m². De broeikaswerking neemt toe door de uitstoot van broeikasgassen door menselijke activiteiten. De broeikaswerking neemt nu toe met 3 W/m² per eeuw; dit was 5 W/m² per eeuw rond 1980. Deze vertraging in de groei is vooral te danken aan het stopzetten van de CFK-productie als gevolg van het Montreal Protocol (UNEP, 1987-2000). Versterking van de broeikaswerking, ook wel stralingsforcering door broeikasgassen genoemd, houdt in dat er meer energie bij het aardoppervlak aankomt, dan wordt weggestraald. Hierdoor stijgt de temperatuur aan het aardoppervlak. De oorzaak van de versterkte broeikaswerking is de toenemende concentratie van broeikasgassen. Dit komt weer door de emissies van broeikasgassen door onder andere menselijk handelen.

• Inleiding tot het broeikaseffect

Bijdrage broeikasgassen aan de versterkte broeikaswerking

• Koolstofdioxide (CO₂) draagt nu voor 62% bij aan de versterkte broeikaswerking,
• methaan (CH₄) voor 19%, distikstofoxide (N₂O) voor 6%, CFK's en HCFK's samen voor 13% en PFK's, HFK's en SF₆ samen voor minder dan 1%.

De invloed van ozon

Hierboven zijn alleen de mondiale broeikasgassen beschouwd. Hieronder verstaan we de broeikasgassen die een lange levensduur hebben en daardoor goed gemengd zijn in de atmosfeer. Daarnaast is ook ozon (O₃) een belangrijk broeikasgas waarvan de concentraties worden beïnvloed door menselijk handelen. In tegenstelling tot de mondiale broeikasgassen wordt ozon niet direct door de mens uitgestoten. Ozon wordt in de atmosfeer gevormd en deels in de atmosfeer en deels aan het aardoppervlak weer afgebroken. Ozonconcentraties worden beïnvloed door uitstoot van stoffen die ozon vormen of afbreken, zoals stikstofoxiden, vluchtige organische stoffen, en chloor- en broombevattende koolwaterstoffen. Als gevolg van menselijk handelen is de ozonconcentratie in de troposeer, dat is het lage gedeelte van de atmosfeer, de laatste eeuwen toegenomen. Deze toename versterkt de broeikaswerking van de mondiale broeikasgassen met 0,35 ± 0,2 W/m². Dit maakt troposferisch ozon na koolstofdixoide en methaan het derde broeikasgas, gemeten naar bijdrage aan de versterkte broeikaswerking. In de stratosfeer, dat is de hogere atmosfeer, is de ozonconcentratie na 1980 juist afgenomen. Dit komt door toename van concentraties van chloor- en broomverbindingen, die in de stratosfeer uiteenvallen en daar ozon kunnen afbreken. Hierdoor is de broeikaswerking van ozon dus juist afgenomen en wel met 0,15 ± 0,1 W/m².Het netto-effect van veranderingen in ozonconcentraties is een versterking van de broeikaswerking met 0,35 - 0,15 = 0,2 W/m².

Kyoto Protocol

In het Kyoto Protocol (UNFCCC, 1997) en het Klimaatverdrag van de Verenigde Naties (UNFCCC, 1992) zijn afspraken gemaakt om concentraties van broeikasgassen te stabiliseren. Hiermee wil men de menselijke beïnvloeding van het klimaat beperken. Om op termijn broeikasgasconcentraties te stabiliseren moeten de door de mens veroorzaakte emissies van broeikasgassen met meer dan de helft worden teruggebracht ten opzichte van 1990. De gassen koolstofdioxide (CO₂), methaan (CH₄), distikstofoxide (N₂O), HFKs, PFKs en SF₆ vallen onder het Kyoto protocol.CFK's en HCFK's maken geen deel uit van het Klimaatverdrag. Deze stoffen worden gereguleerd in het kader van het Montreal Protocol (UNEP, 1987-2000), het verdrag voor de bescherming van de ozonlaag.

• Klimaatverandering: beleid ter vermindering van broeikasgasemissies
• Aantasting van de ozonlaag: beleid

Hoe wordt de versterkte broeikaswerking berekend?

De versterkte broeikaswerking wordt berekend uit de concentratieverhoging van de broeikasgassen ten opzichte van de preïndustriële periode, gedefinieerd als 1750. Daarnaast hangt de broeikaswerking ook af van de effectiviteit voor het uitstralen van warmtestraling door de atmosfeer. Die effectiviteit verschilt per broeikasgas en wordt voor sommige broeikasgassen ook beïnvloed door de concentraties van de andere broeikasgassen. De som van de bijdragen van de verschillende gassen is de broeikaswerking en wordt uitgedrukt in de eenheid W/m². Dit is de hoeveelheid extra energie die per seconde op een vierkante meter aardoppervlak valt.De figuur toont alleen het effect van de directe broeikasgassen. De bijdrage van troposferisch ozon en de koelende bijdrage van aërosolen aan het broeikaseffect zijn dus niet meegenomen. Deze indirecte invloeden heffen elkaar gedeeltelijk op.