Siltumnīcas efekta mehānismu pirmo reizi apskatīja1827. gadāŽozefs Furjē rakstā "Piezīmes par zemeslodes un citu planētu temperatūrām".[1] Šajā rakstā apskatīti dažādi faktori, kas ietekmē Zemes kopējo siltuma balansu (Saules siltums, Zemes iekšējais siltums, atdzišana izstarošanas rezultātā u.c.), kā arī atmosfēras ietekme. Furjē analizēja mēģinājumu ar trauku, kas pārklāts arstiklu un izlikts Saules gaismā. Temperatūras paaugstināšanos šādā traukā Furjē izskaidroja arkonvektīvās siltumpārneses bloķēšanu (stikls neļauj sajaukties uzsilušajam gaisam iekšpusē ar vēso gaisu ārpusē) un stikla dažādo caurspīdību redzamajā uninfrasarkanajā diapazonā. Tieši pēdējo faktoru vēlāk sāka dēvēt par siltumnīcas efektu — virsma sasilst no gaismas, ko laiž cauri stikls un sāk izstarot infrasarkanos starus, bet tie netiek cauri stiklam un uzsilda gaisu zem stikla. Furjē postulēja, ka Zemes atmosfēra var uzvesties līdzīgi stiklam.
1896. gadā zviedru fizikālķīmiķisSvante Arrēniuss izanalizēja amerikāņu astronomaSemjuela Lenglija datus par dažādā augstumā virs horizonta esošaMēness starojumu infrasarkanajā diapazonā, lai noteiktu Zemes atmosfēras absorbēto siltuma starojuma daudzumu.[2] Viņš aprēķinājaūdens tvaiku unogļskābās gāzes infrasarkanā starojuma absorbcijas koeficientus, kā arī novērtēja Zemes atmosfēras temperatūras izmaiņas atkarībā no CO2 koncentrācijas. Arrēniuss izvirzīja hipotēzi, ka CO2 daudzuma samazināšanās atmosfērā var būtledus laikmetu iestāšanās cēlonis.[3]
1909. gadā fiziķisRoberts Vuds aprakstīja eksperimentu, kas, pēc fiziķa domām, apgāž siltumnīcas efekta izskaidrojumu.[4] Viņš novietoja saules staros divas vienādas kastītes, no kurām viena bija pārsegta ar stiklu, bet otra ar līdzīguakmeņsāls plāksnīti. Tā kā sāls brīvi laiž cauri IS starojumu, temperatūrai otrajā kastītē vajadzēja būt zemākai, tomēr temperatūras tajās bija gandrīz vienādas. Vuds secināja, ka galvenā nozīme siltumnīcas efektā ir mehāniskai konvekcijas bloķēšanai. Tomēr šis eksperiments tika kritizēts, jo šādus datus nevar brīvi ekstrapolēt uz Zemes atmosfēru.
No Zemes atmosfērā esošajām gāzēm vislielāko ieguldījumu siltumnīcas efektā dod ūdens tvaiki, mazāk ogļskābā gāze,metāns unozons.[5]
CO2 (ogļskābā gāze) ir smagāka par gaisu. Gaisa vidējāmolmasa ir 29,8 g/mol, bet ogļskābās gāzes — 44 g/mol. Tas ir, ogļskābā gāze ir 1,47 reizes smagāka par gaisu. Ogļskābā gāze no dažādiem procesiem, kas notiek uz Zemes virsmas, atmosfēras augšējos slāņos nokļūst maz.[nepieciešamaatsauce] Tādēļfosilais kurināmais uz zemes virsmas pagaidām maz ietekmē siltumnīcas efekta rašanos. Bet to nevar teikt par intensīvi lietoto lidmašīnu floti. Tās, lidojot 10 km augstumā, izraisa galveno siltumnīcas efektu, jo CO2 no fosilā kurināmā ar izplūdes gāzēm izdalās 10 km augstumā. Ogļskābās gāzes daudzums pieauga no 0,0315% 1958. gadā līdz 0,036% 2000. gadā, 2013. gadā tas pārsniedza 0,04% robežu.[6]
6.Rīgas Tehniskā universitate Enerģētikas institūts J.Barkāns En e r ģ ij a s r a ž o š a n a Elektrisko tīklu, sistēma un automatizācijas specialitāšu studentiem 2001.g.
.svg)
