Växthuseffekten, del 2 av flera

Atmosfären består av cirka 78% kväve (N), 21% syre (O), 0,9% argon (Ar) samt lite till som vi återkommer till senare. Källa: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Earth

Kväve- och syre är gaser vars molekyler består av två atomer.

1) Kvävemolekylens atomer hänger ihop med kovalenta trippelbindningar, de delar tre av sina fem elektroner med varandra. Få eller inga fotoner från Solljus, nästan oavsett frekvens* (energinivå) klarar att påverka någon av kvävets elektroner. Kvävemolekylen är elektriskt neutral utan asymmetrier i laddningsfördelning, den är opolär och beter sig i stort sett som en ädelgas.

2) Syremolekylen har en dubbelbindning, två syreatomer delar två av sina sammanlagt fyra elektroner med varandra. I övrigt gäller ungefär samma resonemang som för kväve. Syrets bindningar är lättare att splittra för solens UV-C vilket i atmosfärens övre skikt kan resultera i ozon, O₃. Ozon är inte långtidsstabilt och oxiderar t.ex. freoner och återbildas till vanligt syre.

3) Argon är en enkel atom med fylld yttersta orbital (”elektronskal”) vilket gör den inert, det är en ädelgas. Det innebär att den inte gärna reagerar med andra ämnen, den håller hårt i sina elektroner och påverkas föga eller inte alls av inkommande solstrålning.

I föregående inlägg (Växthuseffekten, del 1) lärde du dig att ämnen där fotoner inte har nog energi att excitera elektroner och därmed ”fastna” är genomskinliga för just det frekvensintervallet, inte nödvändigtvis för andra.

• Bär du glasögon med linser av glas vet du att de lämnar efter sig ”hål” i solbrännan runt ögonen. De är genomskinliga för ljus men helt eller delvis ogenomskinliga för UV-strålar. Det går inte heller att sola sig till en solbränna innanför ett glasfönster.

Vare sig kväve, syre eller argon har elektroner eller osymmetrier som i betydelsefull utsträckning reagerar på synligt ljus, de är därför i praktiken genomskinliga för merparten av inkommande solljus och utgående IR-strålning (värme) från Jorden.

*) Detta gäller de som når oss från Solen. Den kosmiska strålningens fotoner är långt färre men kan ha mycket högre frekvenser. När en sådan energität foton träffar en kväveatoms nukleus (kärna) kan den, i sällsynta fall och via en serie händelser, göra om kväveatomen till en isotop av kol. Det är ¹⁴C, även kallat Kol-14.