ภาวะ หรือปรากฏการณ์ เรือนกระจก หรือ greenhouse effect คือ ปรากฏการณ์ของธรรมชาติที่ทำให้อุณหภูมิของโลกอยู่ในระดับที่กำลังสบายต่อชาวโลก คือ เฉลี่ยที่ผิวโลกมีอุณหภูมิประมาณ 150c ถ้าไม่มีปรากฏการณ์นี้ มนุษย์จะอยู่บนโลกนี้ไม่ได้ เพราะอุณหภูมิจะอยู่ที่ -180c

กล่าวคือ ปกติความร้อนจากดวงอาทิตย์จะทำให้ผิวโลกอบอุ่น ความร้อนนี้จะสะท้อนกลับไปยังบรรยากาศ (atmosphere) ในบรรยากาศจะมีก๊าซต่างๆ เช่น ไนโตรเจน (N2) 78%, ออกซิเจน (O2) 21%, อาร์กอน 0.93% รวมทั้งก๊าซที่เรียกว่า greenhouse gases (GHG) อีกด้วย GHG ต่างๆ เหล่านี้จะทำหน้าที่ดูดซึมความร้อน ที่สะท้อนกลับจากโลกไว้ แล้วจะปล่อยความร้อนนี้จะกระจายทั่วไป รวมทั้งลงสู่โลกอีกครั้งด้วย และออกไปนอกบรรยากาศ ก๊าซเรือนกระจกจึงทำหน้าที่เหมือนผ้าห่ม ถ้ามีมากไป อากาศบนโลกนี้จะร้อนขึ้น ถ้ามีน้อยไปหรือไม่มีเลย ก็จะหนาวเกินไปจนมนุษย์อยู่ไม่ได้ ฉะนั้นความสมดุลจึงเป็นสิ่งที่สำคัญมาก

ชั้นบรรยากาศ (Atmosphere) แบ่งออกเป็น 5 ชั้น ชั้นที่ใกล้โลกที่สุด คือ โทรโพสเฟียร์ (Troposphere) เป็นชั้นบรรยากาศชั้นล่างสุด เป็นชั้นบรรยากาศที่เราอาศัยอยู่ ระดับความหนาอยู่ที่ประมาณ 10-15 กิโลเมตรจากพื้นดิน บรรยากาศชั้นนี้ เมื่อสูงขึ้นจะยิ่งมีอุณหภูมิที่ต่ำลง จนเริ่มคงที่ในระยะความสูงประมาณ 12 กิโลเมตร นอกจากนี้บรรยากาศชั้นนี้ยังมีไอน้ำอยู่เป็นจำนวนมาก จึงทำให้ชั้นบรรยากาศนี้มีความแปรปรวน เกิดเป็นลักษณะ ลม ฟ้า อากาศ ต่างๆ เช่น พายุ ฝน เมฆ หิมะ เป็นต้น

ชั้นต่อไปคือสตราโทสเฟียร์ (Stratosphere) มีระดับความสูงถึง 50 กิโลเมตร จากพื้นโลก และชั้นบรรยากาศชั้นนี้ ต่างจากชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์ โดยเมื่อระยะความสูงมากขึ้น จะมีอุณหภูมิที่สูงขึ้นตามไปด้วย เพราะชั้นโอโซนดูดกลืนรังสี UV (ultraviolet) เอาไว้ ทำให้บรรยากาศชั้นนี้มีอุณหภูมิสูง ซึ่งปัญหาโลกร้อนที่เรากำลังประสบ ส่วนหนึ่งเกิดจากสาร CFC (สารซีเอฟซี หรือ chlorofluorocarbon) ที่เกิดจากการใช้ตู้เย็น ฯลฯ ทำลายชั้นโอโซน บรรยากาศชั้นนี้ มีความสงบกว่าบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ ไม่มีเมฆ ฝน มีมวลความหนาแน่นของอากาศน้อย

ตามด้วยโซสเฟียร์ (Mesosphere) บรรยากาศชั้นนี้ จะกลับมามีอุณหภูมิสูงขึ้น เมื่อมีระยะความสูงมากขึ้น เหมือนกับบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ เพราะระยะทางที่ห่างจากชั้นโอโซน ที่เป็นชั้นที่ดูดความร้อน ความหนาแน่นในชั้นบรรยากาศมีโซสเฟียร์ มีน้อยมาก เพียงร้อยละ 0.1 เท่านั้น แต่ก็เพียงพอที่จะสร้างความเสียดทาน ให้อุกกาบาตเกิดการลุกไหม้ที่ชั้นบรรยากาศนี้

เทอร์โมสเฟียร์ (Thermosphere) บรรยากาศชั้นนี้จะกลับมามีอุณหภูมิที่สูงขึ้น ตามความสูงที่มากขึ้นจากระดับพื้นดิน เพราะความร้อนจากดวงอาทิตย์ และเป็นชั้นที่มีก๊าซชนิดต่างๆ ที่เป็นประจุไฟฟ้า ไอออน ซึ่งสามารถสะท้อนคลื่นวิทยุบางชนิด ที่มีประโยชน์ต่อการสื่อสาร ชั้นนี้จึงมีดาวเทียมอยู่มากมาย

เอกโซสเฟียร์ (Exosphere) บรรยากาศชั้นนี้ ไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างบรรยากาศและอวกาศ

ชั้นบรรยากาศมีก๊าซ ประกอบด้วย ก๊าซไนโตรเจน 78%, ก๊าซออกซิเจน 21%, ก๊าซอาร์กอน 0.93%, ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 0.03% และก๊าซอื่นๆ 0.04 (ที่มา : สวทช.) GHG เป็นส่วนประกอบของก๊าซในบรรยากาศที่น้อยมาก แต่มีความสำคัญเป็นอย่างยิ่งต่อการที่โลกจะร้อน(หรือเย็น)

Greenhouse gases หรือก๊าซเรือนกระจกประกอบด้วย 1) ไอน้ำ (water vapour, H2O) 2) ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (carbon dioxide-CO2) 3) ก๊าซมีเทน (methane - CH4) 4) ก๊าซไนตรัสออกไซด์ (nitrous oxide - N2O) 5) โอโซน (ozone)6) ก๊าซซัลเฟอร์เฮกซะฟลูออไรด์ (SF6) 7) ก๊าซเปอร์ฟลูออโรคาร์บอน (PFCs) 8) ก๊าซไนโตรเจน ไดรฟลูออไรด์ (NF3) 9) สารซีเอฟซี (CFC หรือ chlorofluorocarbon) 10) ก๊าซไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (hydrofluorocarbons - HFC) ฯลฯ ปกติแล้วก๊าซเรือนกระจกจากธรรมชาติที่ถูกสร้างขึ้นมาจะถูกดูดซึมหรือกำจัดในปริมาณที่เท่ากัน อุณหภูมิของโลกจึงไม่ค่อยเปลี่ยนแปลง แต่หลังจากการปฏิวัติอุตสาหกรรม ประมาณ ค.ศ.1750 มนุษย์ได้ค้นพบและใช้เชื้อเพลิงหรือพลังงานจาก fossil (fossil fuels) ซึ่งประกอบด้วยถ่านหิน (มีมากที่สุดในโลก) น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ ซึ่งการเผาผลาญเชื้อเพลิงเหล่านี้ จะปล่อยสาร carbon dioxide (CO2) ออกมา CO2 เป็นก๊าซเรือนกระจก ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นผ้าห่มโลก ยิ่งมีมากก็ร้อนมาก การเผาผลาญเชื้อเพลิง fossils ต่างๆ เหล่านี้ยิ่งใช้มากก็จะปล่อย CO2 ออกมามากเกินกว่าที่ความสามารถของระบบธรรมชาติที่จะกำจัดหรือดูดซึม CO2 ได้ ยิ่งจะทำให้โลกร้อนยิ่งขึ้น จากเดิมที่มี CO2 ในบรรยากาศเพียง 280 ส่วนต่อล้าน (part per million, ppm) ในปี ค.ศ.1750 กลายเป็น 406 ppm ในต้นปี 2017 การเพิ่มของ CO2 นี้มีขึ้นทั้งๆ ที่ระบบการกำจัดหรือดูดซึม CO2 ของโลกสามารถกำจัด CO2 ได้มากกว่าครึ่งหนึ่งของ CO2 ที่ถูกปล่อยออกมา นอกจาก CO2 เกิดขึ้นจากการใช้เชื้อเพลิง fossils แล้ว CO2 ยังเกิดจากการตัดไม้ทำลายป่า (ไม่มีต้นไม้ที่จะดูดซึม CO2) การใช้ดินที่ไม่เหมาะสม, การพังทลายของดิน และทางด้านการเกษตร (การเลี้ยงวัว แพะ ฯลฯ จะปล่อยก๊าซมีเทน ฯลฯ) การผลิตซีเมนต์ ฯลฯ ถ้ามนุษย์ยังจะใช้ fossil fuels มากต่อไปเท่าปัจจุบัน อุณหภูมิของโลกจะร้อนขึ้นกว่าเดิม (นับจากก่อนการปฏิบัติอุตสาหกรรม ซึ่งเป็นทางการนับจาก ค.ศ.1850) ถึง 20c ภายใน ค.ศ. 2050 ทำให้มีผลต่อ ecosystems (ระบบนิเวศ) biodiversity (การมีจำนวนสัตว์และพืชหลากหลาย) และความเป็นอยู่ของมนุษย์อย่างแน่นอนและมากมาย ปัจจุบันนี้อุณหภูมิโลกก็ได้เพิ่มขึ้นเกือบ 10c แล้วจาก ค.ศ.1850 (preindustrial revolution)

นพ.พินิจ กุลละวณิชย์