Hóa học của khí quyển

• Khí quyển sơ khai đến từ hoạt động núi lửa — CO₂ hơi nước đã nguội thành đại dương; quang hợp (tảo, thực vật) làm tăng oxy và chôn vùi carbon.
• Khí nhà kính — CO₂ và metan — giữ nhiệt; hoạt động của con người làm tăng chúng và khí hậu toàn cầu thay đổi.
• Chất ô nhiễm từ nhiên liệu — CO, SO₂, NOₓ, hạt bụi — mỗi loại có nguồn gốc, hóa học và hệ quả riêng.

Các thuyết: không thể biết chắc khí quyển sơ khai như thế nào — bằng chứng đến từ các khí bị khóa trong băng cổ và khí quyển các hành tinh khác ngày nay. Hoạt động núi lửa dữ dội giải phóng khí: chủ yếu là carbon dioxide, kèm hơi nước, nitơ và lượng nhỏ metan và amoniac — ít hoặc không có oxy.

Hơi nước ngưng tụ tạo nên đại dương; CO₂ tan vào đó và bị khóa trong cặn carbonate (vỏ sinh vật). Trong ~2.7 tỷ năm, tảo và thực vật quang hợp, hấp thụ CO₂ và giải phóng oxy — oxy tăng, CO₂ giảm; nhiều carbon bị chôn vùi thành nhiên liệu hóa thạch. Nitơ, không phản ứng, tích lũy để chiếm ưu thế trong khí quyển hiện nay: khoảng bốn phần năm N₂, một phần năm O₂, cộng argon và ~0.04 % CO₂.

Khí nhà kính — carbon dioxide, metan và hơi nước — hấp thụ và phát lại một phần tia hồng ngoại sóng dài mà Trái Đất ấm áp tỏa ra không gian, giữ cho bề mặt ấm hơn so với khi không có chúng. Thuyết biến đổi khí hậu toàn cầu cho rằng mức khí nhà kính tăng làm nhiệt độ trung bình tăng lên.

Nguyên nhân do con người: phá rừng (giảm hấp thụ CO₂), đốt nhiên liệu hóa thạch (tăng CO₂), chăn nuôi/ruộng lúa và bãi rác (metan). Hệ quả được đề cập trong chương trình: băng tan, mực nước biển dâng, thay đổi lượng mưa và thời tiết cực đoan. Đồng thuận khoa học dựa trên bằng chứng được đánh giá đồng nghiệp — hãy diễn giải dữ liệu đã cho về nhiệt độ, CO₂ và metan theo thời gian.

Đốt cháy nhiên liệu giải phóng:

• carbon monoxide (CO) — một khí độc hại từ đốt cháy không hoàn toàn khi thiếu oxy; liên kết với hemoglobin, làm giảm vận chuyển oxy;
• hạt carbon (than bùn) — cũng từ đốt cháy không hoàn toàn; làm trầm trọng thêm vấn đề hô hấp và gây sự tối sẫm toàn cầu;
• sulfur dioxide (SO₂) và oxit nitơ (NOₓ) — từ tạp chất trong nhiên liệu / nitơ phản ứng ở nhiệt độ động cơ; gây mưa axit (hỏng cây cối, hồ nước, công trình xây dựng) — được loại khỏi khí thải bằng trung hòa với bazơ (ví dụ: canxi oxit);
• NOₓ cũng hình thành ở nhiệt độ động cơ cao từ N₂ + O₂, và góp phần tạo khói quang hóa.

Đốt cháy hoàn toàn — nhiều oxy — chỉ tạo ra CO₂ và nước.

• Trình tự tiến triển cùng bằng chứng và mức độ không chắc chắn của nó; thành phần hiện tại theo tỷ lệ phần trăm.
• Cơ chế nhà kính theo bước sóng; bốn nguyên nhân do con người gây ra; sự đồng thuận và diễn giải dữ liệu.
• Mỗi chất ô nhiễm: nguồn gốc, đốt cháy hoàn toàn so với không hoàn toàn, tác hại, và một biện pháp giảm thiểu.