Greenhouse gasses atau gas
rumah kaca adalah gas di atmosfer yang mengurangi pelepasan panas oleh
permukaan Bumi ke luar angkasa dan mempengaruhi suhu rata-rata global di Bumi.
Dalam jumlah yang cukup, gas rumah kaca membantu menghangatkan suhu udara di
Bumi sehingga Bumi dapat ditinggali oleh seluruh makhluk hidup. Dengan
konsentrasi gas rumah kaca yang ada di atmosfer saat ini, suhu rata-rata di
Bumi adalah sekitar 150C. Tanpa adanya gas rumah kaca di atmosfer,
suhu rata-rata di Bumi sangat dingin bagi kebanyakan makhluk hidup, yaitu -190C.
Gas rumah kaca di atmosfer tergolong gas variabel karena konsentrasinya berubah
terhadap ruang dan waktu. Jika diurutkan dari yang volumenya paling banyak
hingga yang paling sedikit, gas-gas rumah kaca di atmosfer Bumi antara lain uap
air (H2O), karbon dioksida (CO2), metana (CH4),
dinitrogen oksida (N2O), chlorofluorocarbon (CFC), dan ozon (O3).
Pada awalnya, radiasi
matahari memasuki atmosfer dan memanaskan permukaan Bumi. Menurut hukum Wien,
suhu permukaan Bumi yang rata-rata 288 K menyebabkan permukaan Bumi memancarkan
radiasi gelombang panjang (inframerah) sembari menerima radiasi matahari di
siang hari. Jika tidak ada gas rumah kaca di atmosfer, radiasi gelombang
panjang ini akan lolos seluruhnya ke luar angkasa. Gas rumah kaca di atmosfer
menyerap sebagian radiasi gelombang panjang ini dan memancarkannya kembali ke
arah permukaan Bumi.
Meskipun keberadaan gas
rumah kaca sangat penting bagi kehidupan di Bumi, peningkatan konsentrasi gas
rumah kaca di atmosfer akan menyebabkan peningkatan suhu rata-rata global di
Bumi hingga makhluk hidup menjadi kurang nyaman tinggal di Bumi. Semakin tinggi
konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer, semakin banyak radiasi gelombang
panjang dari permukaan Bumi yang diserap dan dipancarkan kembali ke permukaan
Bumi. Akibatnya, radiasi yang diserap oleh permukaan Bumi semakin banyak dan
suhu permukaan Bumi akan meningkat seiring berjalannya waktu.
Sebelum masa industri,
konsentrasi gas CO2 di atmosfer Bumi sekitar 280 ppm (0,028%). Saat
ini, kandungan CO2 di atmosfer mencapai 380 ppm (0,038%). Secara
alami, CO2 masuk ke atmosfer melalui proses respirasi pada makhluk
hidup, peluruhan zat organik, kebakaran hutan, dan erupsi gunung api.
Peningkatan konsentrasi CO2 di atmosfer saat ini lebih dominan
disebabkan oleh proses antropogenik (aktivitas manusia), antara lain
penggundulan hutan, emisi dari pembakaran bahan bakar fosil, penggundulan
hutan, dan perubahan tata guna lahan.
Di tata surya, terdapat
sebuah planet yang efek rumah kacanya sangat ekstrem sedemikian sehingga suhu
permukaannya pun menjadi ekstrem. Planet tersebut adalah Venus. Tanpa efek
rumah kaca, suhu permukaan Venus seharusnya hanya -100C. Namun,
kandungan CO2 di atmosfernya yang mencapai 96% menyebabkan suhu
permukaan Venus melonjak jauh menjadi 4530C. Itulah gambaran
mengenai dampak ekstrem efek rumah kaca terhadap suhu permukaan suatu planet.
Rumus
Clausius-Clayperon merupakan rumus yang
menghubungkan antara tekanan uap air jenuh dan suhu udara. Rumusnya adalah
sebagai berikut:
Persamaan di atas
menyatakan bahwa udara yang lebih hangat memiliki potensial untuk menyimpan
lebih banyak uap air per satuan volume. Contohnya adalah udara bersuhu 300C
dapat menampung 3,5 kali lebih banyak uap air daripada udara bersuhu 100C.
Model iklim saat ini memprediksi bahwa peningkatan konsentrasi uap air di udara
yang lebih hangat akan meningkatkan efek rumah kaca oleh gas CO2.