الغلاف الجوي الذي يحيط بالأرض يلعب دورًا حاسمًا في تنظيم بيئتنا والحفاظ على ظروف الحياة التي نعرفها. يُعتبر فهم تركيبته وخصائصه أمرًا بالغ الأهمية بالنسبة لنا للتكيف مع التحديات البيئية المستقبلية. من بين العناصر الرئيسية داخل الغلاف الجوي الأكسجين والنيتروجين، ولكن أيضًا وجود مجموعة متنوعة من الغازات الأخرى مثل غاز ثاني أكسيد الكربون والميثان والأوزون ومجموعة أخرى تعرف بـ "الغازات الدفيئة".
تتميز هذه الأخيرة بقدرتها الفريدة على الاحتفاظ بالحرارة الصادرة عن سطح الأرض داخل طبقات الغلاف الجوي العليا، مما يساهم بشكل كبير في عملية الاحتباس الحراري العالمية المعروفة. وقد أدى النشاط البشري المتزايد والتغيرات الحضرية الصناعية إلى زيادة كبيرة في مستويات هذه الغازات في الهواء خلال القرن الماضي، خاصة فيما يتعلق بثاني أكسيد الكربون الذي ارتفع بمعدل غير مسبوق منذ الثورة الصناعية.
هذه الزيادة تؤدي بدورها لتأثيرات خطيرة تشمل ذوبان القمم الجليدية القطبية وتغير أنماط الطقس وارتفاع مستوى البحر المحتمل. لذلك، فإن دراسة سلوك وهندسة تلك الغازات الدفيئة تعتبر أولويتنا البحثية الأساسية للمضي قدمًا نحو حلول فعالة لمواجهة تغير المناخ العالمي. ينصب التركيز العلمي الحالي على تطوير تقنيات جديدة لامتصاص ثاني أكسيد الكربون وطرق مبتكرة لإعادة تدويره بطريقة صناعية وغير سامة للبيئة الحيوية. بالإضافة لذلك، هناك اهتمام متنامٍ باستراتيجيات خفض انبعاثات غاز الميثان عبر عدة قطاعات بما فيها الزراعة والإنتاج الحيواني ونقل الطاقة.
وفي الوقت نفسه، يعد تحسين كفاءة استخدام الوقود الأحفوري وإطلاق مبادرات واسعة لصالح الطاقة المتجددة من الحلول المقترحة لتحقيق توازن استدامة في نظام الغلاف الجوي لدينا. إن الجمع بين جهود التصميم الهندسي وتحسين السياسات العامة يمكن أن يكون ذا تأثير عميق نحو خلق عالم أقل عرضة لتداعيات التحولات اللاإرادية التي تحدث بسبب تغيّر المناخ العام.
