Terjadinya Efek Rumah Kaca dan Penyebabnya

Efek rumah kaca disebabkan karena naiknya gas karbondioksida ( CO¬2 ¬) dan gas-gas lainnya di atmosfer. Kenaikan konsentrasi gas CO¬2¬ disebabkan oleh kenaikan pembakaran bahan bakar minyak, batu bara dan bahan bakar organic lainnya yang melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan dan laut untuk menyerapnya.
Energi yang masuk ke bumi, 25 % dipantulkan oleh awan atau partikel lain di atmosfer, 25 % diserap awan, 45 % diserap permukaan bumi, 5 % dipantulkan kembali oleh permukaan bumi.
Energy yang diserap dipantulkan kembali dalam bentuk radiasi inframerah yang dipancarkan bumi tertahan oleh awan dan gas CO¬2¬ dan gas lainnya, untuk dikembalikan ke permukaan bumi. Selain gas CO¬2¬¬, yang dapat menimbulkan efek rumah kaca adalah belerang dioksida, nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO¬2¬) serta beberapa senyawa organic seperti gas metana dan klorofluorokarbon (CFC). Gas-gas tersebut memegang peranan penting dalam meningkatkan efek rumah kaca.
Sinar inframerah yang dipantulkan bumi kemudian diserap oleh molekul gas yang antara lain berupa uap air atau H20, CO2, metan (CH4), dan ozon (O3). Sinar panas inframerah ini terperangkap dalam lapisan troposfir dan oleh karenanya suhu udara di troposfir dan permukaan bumi menjadi naik. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya Efek Rumah Kaca. Gas yang menyerap sinar inframerah disebut Gas Rumah Kaca.
Efek rumah kaca bisa terjadi karena berubahnya komposisi GRK (gas rumah kaca), yaitu meningkatnya konsentrasi GRK secara global akibat kegiatan manusia terutama yang berhubungan dengan pembakaran bahan bakar fosil (minyak, gas, dan batubara) seperti pada pembangkitan tenaga listrik, kendaraan bermotor, AC, komputer, memasak. Selain itu GRK juga dihasilkan dari pembakaran dan penggundulan hutan serta aktivitas pertanian dan peternakan, GRK yang dihasilkan dari kegiatan tersebut, seperti karbondioksida, metana, dan nitroksida. Hal tersebut di atas juga merupakan salah satu penyebab pemanasan global yang terjadi saat ini.
Dunia memperoleh sebagian besar energi dari pembakaran bahan bakar fosil yang berupa pembakaran minyak bumi, arang maupun gas bumi. Ketika pembakaran berlangsung sempurna, seluruh unsur karbon dari senyawa ini diubah menjadi karbon dioksida. Senyawa karbon dari bahan bakar fosil telah tersimpan di dalam bumi selama beratus-ratus milliar tahun lamanya.
Dalam jangka waktu satu atau dua abad ini, senyawa karbon ini dieksploitasi dan diubah menjadi karbon dioksida. Tidak semua karbon dioksida berada di atmosfir (sebagian darinya larut di laut dan danau, sebagian juga diubah menjadi bebatuan dalam wujud karbonat kalsium dan magnesium), tetapi hasil pengukuran menunjukkan bahwa kadar CO2 di atmosfir perlahan-lahan meningkat tiap tahun dan terus meningkat dekade-dekade terakhir.
Peningkatan dari kadar CO2 di atmosfir menimbulkan masalah-masalah penting yang disebabkan oleh alasan-alasan berikut ini. Karbon dioksida memiliki sifat memperbolehkan cahaya sinar tampak untuk lewat melaluinya tetapi menyerap sinar infra merah. Agar bumi dapat mempertahankan temperatur rata-rata, bumi harus melepaskan energi setara dengan energi yang diterima. Energi diperoleh dari matahari yang sebagian besar dalam bentuk cahaya sinar tampak. Oleh karena CO2 di atmosfer memperbolehkan sinar tampak untuk lewat, energi lewat sampai ke permukaan bumi. Tetapi energi yang kemudian dilepaskan (dipancarkan) oleh permukaan bumi sebagian besar berada dalam bentuk infra merah, bukan cahaya sinar tampak, yang oleh karenanya disearap oleh atmosfer CO2.
Sekali molekul CO2 menyerap energi dari sinar infra merah, energi ini tidak disimpan melainkan dilepaskan kembali ke segala arah, memancarkan balik ke permukaan bumi. Sebagai konsekuensinya, atmosfer CO2 tidak menghambat energi matahari untuk mencapai bumi, tetapi menghambat sebagian energi untuk kembali ke ruang angkasa. Fenomena ini disebut dengan efek rumah kaca.
Lapisan terbawah (troposfir) adalah bagian yang terpenting dalam kasus efek rumah kaca atau ERK. Sekitar 35% dari radiasi matahari tidak sampai ke permukaan bumi. Hampir seluruh radiasi yang bergelombang pendek (sinar alpha, beta dan ultraviolet) diserap oleh tiga lapisan teratas. Yang lainnya dihamburkan dan dipantulkan kembali ke ruang angkasa oleh molekul gas, awan dan partikel.
Sisanya yang 65% masuk ke dalam troposfir. Di dalam troposfir ini, 14 % diserap oleh uap air, debu, dan gas-gas tertentu sehingga hanya sekitar 51% yang sampai ke permukaan bumi. Dari 51% ini, 37% merupakan radiasi langsung dan 14% radiasi difus yang telah mengalami penghamburan dalam lapisan troposfir oleh molekul gas dan partikel debu. Radiasi yang diterima bumi, sebagian diserap sebagian dipantulkan. Radiasi yang diserap dipancarkan kembali dalam bentuk sinar inframerah.
Sinar inframerah yang dipantulkan bumi kemudian diserap oleh molekul gas yang antara lain berupa uap air atau H20, CO2, metan (CH4), dan ozon (O3). Sinar panas inframerah ini terperangkap dalam lapisan troposfir dan oleh karenanya suhu udara di troposfir dan permukaan bumi menjadi naik. Terjadilah Efek Rumah Kaca.