Суть парникового эффекта углекислый газ


Источником энергии атмосферных процессов является солнечная радиация. К земной поверхности приходит коротковолновая радиация, тогда как нагреваемая таким образом Земля испускает в атмосферу и далее за ее пределы энергию в виде длинноволнового (инфракрасного, или теплового) излучения. Некоторые газы в атмосфере, включая водяной пар, отличаются парниковым эффектом, то есть способностью в большей степени пропускать к поверхности Земли солнечную радиацию по сравнению с тепловым излучением, испускаемым нагретой Солнцем Землей. В результате температура поверхности Земли и приземного слоя воздуха выше, чем она была бы при отсутствии парникового эффекта. Средняя температура поверхности Земли равна плюс15 °С, а без парникового эффекта она была бы минус18 °С. Парниковый эффект–один из механизмов жизнеобеспечения на Земле.

Ведущую роль в парниковом эффекте играет водяной пар, находящийся в атмосфере. Большое значение также имеют газы, не отличающиеся высокой концентрацией в атмосфере.


ним относятся: углекислый газ (диоксид углерода) (СОз), метан (СН4), оксиды азота, в особенностиN2О, и озон (Оз). В эту же категорию следует включить не встречающуюся в природе группу газов, синтезируемых человеком, под общим названием хлорфторуглероды. Деятельность человека за последние200 лет привела к повышению концентрации в атмосфере газов, обладающих парниковым эффектом. Реакция атмосферы на этот процесс заключается в антропогенном усилении естественного парникового эффекта.

Парниковый эффект каждого из парниковых газов зависит от трех основных факторов:

а) ожидаемого парникового эффекта на протяжении ближайших десятилетий или веков, вызываемого единичным объемом газа, уже поступившим в атмосферу, по сравне­нию с эффектом от углекислого газа, принимаемым за единицу;
б) типичной продолжительности его пребывания в атмосфере;
в) объема эмиссии газа.

Комбинация  первых двух факторов носит название «Относительный парниковый потенциал», выражается в единицах от потенциала СО2 и является показателем текущего состояния парникового эффекта.

Для понимания глобального парникового эффекта необходимо понять роль каждого из газов. Роль водяного пара, содержащегося в атмосфере, в общемировом парниковом эффекте велика, но не определяется однозначно. В основном при потеплении климата содержание водяного пара в атмосфере будет увеличиваться тем самым, усиливая парниковый эффект.


Диоксид углерода, или углекислый газ (СО2), отличается, по сравнению с другими парниковыми газами, относительно низким потенциалом парникового эффекта, но довольно значительной продолжительностью существования в атмосфере–50–200 лет и сравнительно высокой концентрацией. Доля диоксида углерода в парниковом эффекте составляет в настоящее время около64 %, но эта относительная величина неустойчива, поскольку зависит от изменяющейся роли других парниковых газов.

Основной источник антропогенного поступления углекислого газа в атмосферу–сжигание горючих ископаемых (угля, нефти, газа) для производства энергии. При современном уровне эмиссии углекислого газа концентрация его в атмосфере будет неуклонно увеличиваться. Стабилизация концентрации может быть достигнута посредством значительного сокращения объема выбросов.

Метан (СН4) также играет заметную роль в парниковом эффекте, составляющую приблизительно19 % от общей его величины. Метан образуется в анаэробных условиях, таких как естественные болота разного типа, толща сезонной и вечной мерзлоты, рисовые плантации, свалки, а также в результате жизнедеятельности жвачных животных и термитов. Около20 % суммарной эмиссии метана связаны с технологией использования горючих ископаемых (сжигание топлива, эмиссии из угольных шахт, добыча и распределение природного газа, переработка нефти). Всего антропогенная деятельность обеспечивает         60–80 % суммарной эмиссии метана в атмосферу.


В атмосфере метан неустойчив. Он удаляется из нее вследствие взаимодействия с ионом гидроксила (ОН) в тропосфере. Несмотря на этот процесс, концентрация метана в атмосфере увеличилась примерно вдвое по сравнению с доиндустриальным временем и продолжает расти со скоростью около0,8 % в год.

Доля оксида азота(N2О) в суммарном парниковом эффекте составляет всего около6 %. Концентрация оксида азота в атмосфере также увеличивается. Его антропогенные источники приблизительно вдвое меньше естественных. Источниками антропогенного оксида азота является сельское хозяйство, сжигание биомассы и промышленность, производящая азотсодержащие вещества. Его относительный парниковый потенциал (в290 раз выше потенциала углекислого газа) и типичная продолжительность существования в атмосфере (120 лет) значительны и компенсируют его невысокую концентрацию.

Хлорфторуглероды (ХФУ)– это вещества, синтезируемые человеком, и содержащие хлор, фтор и бром. Они обладают очень сильным относительным парниковым потенциалом и значительной продолжительностью жизни в атмосфере. Их итоговая роль в парниковом эффекте составляет приблизительно7 %. Производство хлорфторуглеродов в мире в настоящее время контролируется международными соглашениями по защите озонового слоя, включающими и положение о постепенном снижении производства этих веществ, замене их на менее озонразрушающие с последующим полным его прекращением. В результате концентрация ХФУ в атмосфере начала сокращаться.


Озон (Оз)– важный парниковый газ, находящийся как в стратосфере, так и в тропосфере. Он влияет как на коротковолновую, так и на длинноволновую радиацию, и потому итоговые направление и величина его вклада в радиационный баланс в сильной степени зависят от вертикального распределения содержания озона, в особенности на уровне тропопаузы, где надежных наблюдений пока недостаточно. Поэтому определение вклада озона в парниковый эффект сложнее по сравнению с хорошо перемешиваемыми газами. Его территориальное распределение очень изменчиво, а масса в тропосфере составляет не более10 % массы стратосферного озона. Под воздействием солнечной радиации оксиды азота, выделяемые главным образом автомобильным транспортом, распадаются с выделением озона. Образуется так называемый фотохимический смог, опасный для здоровья человека и наносящий серьезный ущерб растениям, в том числе сельскохозяйственным культурам.

На образование парникового эффекта также оказывают воздействие тропосферные аэрозоли. Аэрозоли– это твердые частицы в атмосфере диаметром от10-9 до 10-5м. Они образуются вследствие ветровой эрозии почвы, извержений вулканов и других природных процессов, а также благодаря деятельности человека (сжигание горючих ископаемых и биомассы). Антропогенные аэрозоли влияют на радиационный баланс Земли непосредственно через поглощение и рассеивание солнечной радиации, и косвенно, как ядра конденсации, играющие важную роль в образовании и развитии облаков.


ществует много неопределенностей в понимании роли аэрозолей в парниковом эффекте из-за высокой региональной изменчивости их концентрации и химической композиции. В целом антропогенные аэрозоли снижают величину радиационного баланса, то есть несколько компенсируют антропогенный парниковый эффект. В отличие от парниковых газов, типичный срок существования аэрозолей в атмосфере не превышает нескольких дней. Поэтому их радиационный эффект быстро реагирует на изменения эмиссии загрязнений и столь же быстро прекращается. В отличие от глобального воздействия газов с парниковым эффектом эффект атмосферных аэрозолей является локальным.

Извержения вулканов– нерегулярный, но существенный фактор образования высоких концентраций аэрозольных частиц, вызывающих рассеивание солнечной радиации и поэтому заметное похолодание, сравнимое в некоторых случаях по масштабам с глобальным парниковым эффектом. Накопление парниковых газов в атмосфере и последующее усиление парникового эффекта приводит к повышению температуры приземного слоя воздуха и поверхности почвы. За последние сто лет средняя мировая температура повысилась приблизительно на 0,3–0,6 °С. Наблюдаемый рост температуры обусловлен не только естественными колебаниями климата, но и деятельностью человека. Прогрессирующее антропогенное накопление парниковых газов в атмосфере может привести к дальнейшему усилению парникового эффекта. 

Источник: ecodelo.org


экология, парниковый эффект, энергетика Молекулы углекислого газа атмосферы Земли содержат содержат 800 миллиардов тонн углерода. Фото Reuters

Природа парникового эффекта была объяснена 200 лет назад французским математиком и физиком Фурье. Поверхность поглощает солнечное излучение в видимой области спектра и излучает тепловое инфракрасное излучение (ИК). Из баланса соответствующих им потоков энергии определяется температура поверхности. Если на пути ИК поглощения поставить перегородку или поместить среду, которые частично возвращают ИК на поверхность, испускаемый поверхностью поток инфракрасного излучения увеличивается, что ведет к повышению температуры поверхности.

Пример, иллюстрирующий сказанное. Если бы атмосфера Земли отсутствовала, глобальная (то есть усредненная по времени и по поверхности земного шара) температура составляла бы один градус по Цельсию. Однако ее реальное значение равно 15оC. Еще сильнее парниковый эффект проявляется в атмосфере Венеры, средняя температура поверхности которой составляет 462оC.

Далее будет рассмотрен парниковый эффект в атмосфере Земли и роль в нем атмосферного углекислого газа. Основная цель – представить связь между глобальной температурой и концентрацией основных парниковых компонентов атмосферы.


Эволюция глобальной температуры Земли

Для этого сначала рассмотрим характер изменения глобальной температуры Земли со временем. Отметим, что локальная температура, усредненная по времени, то есть по времени суток и сезону, характеризуется флуктуациями до десятка градусов. Это же относится и к глобальной температуре, которая представляет собой усредненную по земному шару локальную температуру.

Рис. 1. Эволюция глобальной температуры Земли в соответствии с данными НАСА 2015 года. За нуль принимается среднее значение температуры между стрелками.
Рис. 1. Эволюция глобальной температуры Земли в соответствии с данными НАСА 2015 года. За нуль принимается среднее значение температуры между стрелками.

Для нас представляют интерес изменения глобальной температуры год от года, флуктуации которых измеряются десятыми долями градуса. Поэтому прямое нахождение локальной температуры не позволяет проанализировать характер эволюции глобальной температуры на основании измерений, проводимых на нескольких тысячах метеостанций начиная со второй половины XIX века, а также со спутников.


Это противоречие было преодолено американским ученым Хансеном, который в 1981 году предложил изящный метод для нахождения эволюции глобальной температуры. Этот метод сравнивает локальную температуру для заданной даты и времени суток, но в разные годы. Далее проводится усреднение как по времени суток и по сезону, так и по всему земному шару. Измерения глобальной температуры в зависимости от времени были выполнены в рамках программы НАСА на основе данных метеостанций, а также спутниковых измерений (рис. 1).

Как видно из этого графика, зависимость глобальной температуры от времени немонотонная, причем средний ежегодный прирост глобальной температуры в последние 40 лет составляет (0,018 ± 0,001)оC. 

При этом флуктуация глобальной температуры оценивается как (0,01–0,02)oC, так что достоверное изменение глобальной температуры создается в течение десятка лет. Проводимый НАСА мониторинг глобальной температуры Земли продолжается.

Рассмотренный метод использует одновременные измерения локальной температуры в разных географических точках земного шара. Не останавливаясь на разных методах определения локальной температуры в прошлом, представим метод на основе изотопного анализа отложений.

В этом случае температура материала в исследуемом ископаемом слое определяется из отношения концентраций стабильных изотопов O-18 и O-16, а время перехода этого слоя в отложения определяется из отношения концентраций других изотопов. В частности, датирование для времен примерно десятка тысяч лет следует из концентрации радиоактивного изотопа углерода C-14, время полураспада которого составляет 5730 лет, а образование происходит под действием космических нейтронов в атмосфере.


Эти методы составляют предмет геохронологии, где используются разные изотопы в зависимости от измеряемого времени.

Пример эволюции локальной температуры отложений в прошлом, полученный на основании изотопного анализа отложений, находящихся в глубоких слоях, приведен на рис. 2 вместе с концентрацией углекислого газа в воздушных пузырьках. Эти данные подтверждают условно-периодический характер зависимости температуры Земли от времени. Причем длительность одного ледникового периода составляет примерно 100 тыс. лет, что соответствует теории Миланковича (1920).

Рис. 2. Эволюция температуры поверхности и концентрации молекул углекислого газа вблизи поверхности Земли на станции «Восток» (Антарктида) (Петит и др. 1991).
Рис. 2. Эволюция температуры поверхности и концентрации молекул углекислого газа вблизи поверхности Земли на станции «Восток» (Антарктида) (Петит и др. 1991).

Согласно ей, изменение температуры Земли происходит в результате изменения наклона земной оси к плоскости эклиптики. Далее, максимальная температура планеты наблюдалась в период эоцена, между 56 млн и 34 млн лет назад, когда она превышала современное значение глобальной температуры планеты примерно на 10 градусов.

Падение астрономического тела размером 10–15 км на поверхность Земли, которое произошло на полуострове Юкатан в Мексике 66 млн лет назад, вызвало и падение температуры Земли примерно на 7 градусов. Это привело к изменению животного мира: крупные динозавры исчезли, мамонты и ряд других млекопитающих заполнили освободившиеся ниши, а летающие динозавры превратились в птиц.

Эти факты показывают, что наша планета устойчива к изменению температуры на 10 градусов.

Зная эволюцию температуры в прошлом (см. рис. 2), можно рассмотреть современную эволюцию глобальной температуры, приведенную на рис.1. Как следует из этого рисунка, вторая половина XIX века и первая половина XX века характеризуются немонотонным изменением глобальной температуры, но в последние примерно 40 лет наблюдается относительно резкое потепление.

Естественно поставить вопрос: носит ли это потепление случайный характер или в последние годы возник стабильный источник энергии на Земле, который ведет к монотонному повышению глобальной температуры со временем? Однако трудно найти такой источник, возникший примерно 40 лет назад. Кроме того, из анализа эволюции локальной температуры в прошлом можно предоставить гораздо большие долговременные флуктуации температуры.

Это приводит к заключению, что наблюдаемое в последние 40 лет потепление является долговременной флуктуацией и поэтому может смениться в любой момент похолоданием. Имеется ряд примеров этому в прошлом.

В частности, начало прошлого тысячелетия было теплым, и в это время викинги оккупировали Гренландию. Однако, к XIII–XIV векам оно сменилось похолоданием, и викинги покинули Гренландию. Отметим при этом, что климатические события в прошлом мы не можем анализировать численно с точностью данных рис. 1.

Только в данных за последние 140 лет мы можем искать связь с короткими циклами солнечной активности.

Углекислый газ в атмосфере Земли

Нашей задачей является анализ вклада углекислого газа в парниковый эффект Земли, что дает возможность определить изменение глобальной температуры в результате наблюдаемого роста концентрации атмосферного углекислого газа. Характерное время нахождения молекулы углекислого газа в атмосфере составляет четыре-пять лет. Поэтому требуются точные измерения концентрации углекислого газа в атмосферном воздухе вдали от источников и поглотителей углекислого газа.

Основной источник такой информации – обсерватория Мауна Лоа (Mauna Loa), расположенная на Гавайях (США), которая находится на плоскогорье на высоте 3400 м над уровнем моря. Это исключает влияние источников углекислого газа и позволяет оперировать с более или менее стабильной концентрацией углекислого газа в атмосферном воздухе. Согласно измерениям обсерватории Мауна Лоа, скорость накопления углекислого газа, которая составляла 0,7 ppm в год в 1959 году, теперь равна примерно 2,4 ppm в год (ppm – миллионная доля от какого-то базового показателя, единица измерения каких-либо относительных величин, равная 10-6).

Приведем эти представленные данные к стандартному анализу парникового эффекта атмосферы Земли. Одним из принятых параметров, описывающих изменение глобальной температуры в результате изменения концентрации парниковых газов, является равновесная чувствительность климата (ECS – equilibrium climate sensitivity) (Аррениус 1896). Она представляет собой изменение глобальной температуры при удвоении концентрации молекул углекислого газа.

Вышеприведенные значения для скорости изменения глобальной температуры начиная с 1980 года, как и концентрации атмосферного углекислого газа, дают для этой величины ECS = (1,8 ± 0,1) oC. На основе большого числа палеонтологических измерений, пример которого представлен на рис. 2, одновременное измерение скорости изменения локальной температуры и концентрации углекислого газа дает ECS = (3,0 ± 1,5) oC. Большая погрешность связана с тем, что вклад углекислого газа в парниковый эффект был разным в разные времена.

В представленных случаях концентрация углекислого газа использовалась как инструмент для определения состояния атмосферы. При другой постановке задачи, когда при изменении концентрации углекислого газа другие параметры атмосферы поддерживаются неизменными, изменение глобальной температуры при удвоении концентрации атмосферного углекислого газа составляет ECS = (0,4 ± 0,1) oC. Этот результат, полученный нами на основе классической молекулярной спектроскопии в рамках модели стандартной атмосферы, говорит о том, что вклад углекислого газа в парниковый эффект атмосферы составляет (15–20)%.

При этом отметим, что парниковый эффект в атмосфере Земли определяется тремя компонентами – водяным паром, водными аэрозолями и углекислым газом. Поскольку молекулярные компоненты излучают и поглощают в ограниченной области спектра, то их вклад в тепловое излучение Земли также ограничен.

Рассмотрим баланс углерода в атмосфере Земли, которая в настоящее время содержит примерно 800 млрд т углерода в молекулах углекислого газа. Ежегодно примерно 200 млрд т углерода усваивается растениями в результате фотосинтеза и столько же выделяется в атмосферу при гниении и дыхании растений. В результате производственной деятельности человека ежегодно добывается и сжигается примерно 10 млрд т углерода в составе угля, нефти и газа, причем основная часть продукта сгорания попадает в атмосферу Земли.

Как видно, максимальный вклад в скорость перехода углекислого газа в атмосферу за счет производственной деятельности человека не превышает 5%. Отсюда следует, что увеличение глобальной температуры за счет производственной деятельности человека при удвоении концентрации углекислого газа в атмосфере составляет примерно 0,02 градуса. Это гораздо ниже погрешности, которая возможна при современных измерениях глобальной температуры.

Парижское соглашение по углекислому газу

Совсем другие цифры положены в основу Парижского климатического соглашения (2015). В нем утверждается, что красная черта для необратимого нагревания атмосферы составляет 2oC, и мы можем достичь этой черты в ближайшее время, если не сократим выбросы углекислого газа в атмосферу. Для этого нужно разрабатывать также «неуглеродные» технологии.

Основной экономический тезис Парижского соглашения глубоко спрятан в тексте (пункт 9.3). Он сводится к тому, что для передачи этих технологий слаборазвитым странам необходимо, чтобы остальные страны ежегодно отдавали 100 млрд долл. определенным корпорациям, создающим эти технологии. Наша страна будет платить за это сумму, которая сравнима с той, что тратится на образование или здравоохранение.

На самом деле, как это показывает приведенный выше анализ, это соглашение можно уподобить одной из многочисленных пиар-кампаний нашего времени, где обоснование не имеет принципиального значения. Вместо этого достаточно махнуть пробиркой или привести случайные аргументы, которые впоследствии окажутся ошибочными. Но главное – правильно провести кампанию, чтобы убедить общественность.

В результате возникает своеобразная картина.

С одной стороны, в научной литературе и Интернете на основе исследований многих ученых доказывается, что накопление углекислого газа в атмосфере несущественно для климата. В частности, наблюдаемое потепление за последние полтора века может произойти за счет увеличения влажности атмосферного воздуха на 5%. С другой стороны, пропаганда, осуществляемая средствами массовой информации, дает другую картину. Видимо, в США, где атмосферная наука находится на другом уровне, можно сформулировать объективное отношение к данной проблеме. В частности, президент США Дональд Трамп во время предвыборных дебатов выразил сомнение в Парижском соглашении, и, когда он стал президентом, США объявили о предстоящем выходе из него.

Экологические проблемы атмосферы

Можно утверждать, что накопление углекислого газа в атмосфере при современных условиях не влияет на климат, как и на физиологические процессы, поскольку в выдыхаемом человеком воздухе содержится более 5% углекислого газа. Казалось бы, отсюда следует, что влияние деятельности человека на изменение климата в глобальном масштабе не представляет интереса.

Однако при анализе этой проблемы возникают другие вопросы и замечания. Скажем, как следует из данных рис. 2, в течение долгого времени в прошлом концентрация углекислого газа изменялась в пределах между 0,02 и 0,03%. Однако начиная с середины прошлого века концентрация атмосферного углекислого газа вышла из этого интервала и составляет 0,04%. Это свидетельствует о понижении скорости фотосинтеза, что может быть связано с уменьшением площади, занятой лесами.

Отметим, что выше мы основывались на данных НАСА, относящихся к глобальной температуре и средней концентрации атмосферного углекислого газа. Эти данные получены в результате многолетней кропотливой работы больших коллективов ученых. Однако подобная информация, относящаяся к фотосинтезу на поверхности Земли, отсутствует. Ежегодно горят леса в Калифорнии, Западной Европе, Восточной Сибири, вырубаются леса в акватории Амазонки. К сожалению, мы не располагаем связанной с этим подробной информацией, как в рассмотренных выше случаях.

При анализе устойчивости современной атмосферы Земли необходимо понять, при каких изменениях основных параметров существующий режим эволюции атмосферы сохранится. На основе опыта прошлого можно утверждать, что изменение глобальной температуры на 10 градусов не приведет к выходу из этого режима. Отметим, что на стадии формирования Земли, Венеры и Марса параметры их атмосфер были близкими и отличались на десятки процентов, а не в разы. Но последующее развитие атмосфер этих планет пошло по разным сценариям, и в настоящее время они существенно различаются.

В принципе даже слабые возмущения могут повлиять на устойчивость атмосферы. Как было установлено датским ученым Хенрихом Свенсмарком (1997), интенсивность космических лучей, вызывающих ионизацию в атмосфере Земли, коррелирует со степенью покрытия поверхности Земли облаками, поскольку ионы являются ядрами конденсации для атмосферной воды. Однако мощность, затрачиваемая на ионизацию атмосферы – 109 Вт, – на несколько порядков величины меньше мощности проникающего в атмосферу солнечного излучения – 1,7 х 1017 Вт.

Отсюда следует, что в цепи энергетических атмосферных процессов имеются чувствительные к относительно слабым изменениям, так что изменение мощности соответствующих процессов мало даже по сравнению с мощностью глобальных процессов в результате производственной деятельности человека. Для сравнения: мощность, выделяемая при сжигании горючих полезных ископаемых, составляет примерно 2 х 1013 Вт.

Источник: www.ng.ru

Причины парникового эффекта

Жизнь на Земле зависит от энергии Солнца. Около 30 % солнечного света, который направляется к Земле, отталкивается от внешней атмосферы и рассеивается в космосе. Остальной достигает поверхности планеты и снова отражается вверх, как тип медленно движущейся энергии, называемой инфракрасным излучением.Суть парникового эффекта углекислый газ

Тепло, вызванное инфракрасным излучением, поглощается парниковыми газами, такими как водяной пар, углекислый газ, озон и метан, что замедляет его выход из атмосферы.

Хотя парниковые газы составляют лишь около 1 % атмосферы Земли, они регулируют наш климат, захватывая тепло и удерживая его в виде теплого воздушного одеяла, окружающего нашу планету.

Этот феномен — это то, что ученые называют парниковым эффектом. Считается, что без него средняя температура на Земле будет более прохладной (примерно на 30° С), а это слишком холодно, чтобы поддерживать большинство существующих экосистем.

Влияние человеческой деятельности на парниковый эффект

Суть парникового эффекта углекислый газ

Хотя парниковый эффект является необходимым условием для жизни на Земле, его может быть слишком много.

Проблемы начинаются, когда человеческая деятельность искажает и ускоряет естественный процесс, создавая больше парниковых газов в атмосфере, чем необходимо для формирования идеальной температуры на планете. К такой антропогенной деятельности можно отнести:

  • Сжигание природного газа, угля и нефти, которое повышает уровень углекислого газа в атмосфере, нарушая баланс между выбросом и накапливанием газа растениями и водорослями.
  • Некоторые методы ведения сельского хозяйства и другие виды землепользования увеличивают уровни метана и оксид азота. Даже обнажение почв при вспашке приводит к выбросу углекислого газа.
  • Многие заводы производят длительные промышленные газы, которые не исчезают естественным образом, но вносят значительный вклад в усиленный парниковый эффект и глобальное потепление.
  • Обезлесение также способствует глобальному потеплению. Деревья поглощают углекислый газ и выделяют кислород в процессе фотосинтеза, что помогает создать оптимальный баланс газов в атмосфере. Однако, поскольку все больше деревьев вырубаются, чтобы освободить место для ведения сельского хозяйства и сгорают из-за лесных пожаров, эта важная функция не выполняется. По крайней мере, часть ущерба может быть компенсирована, когда молодые леса вырастают и захватывают тонны углерода.
  • Рост населения является еще одним фактором глобального потепления, поскольку все больше людей используют ископаемое топливо для отопления, транспортировки и производства, а уровень парниковых газов продолжает увеличиваться. Также растет отрасль сельского хозяйства, ведь необходимо накормить миллионы людей, при этом в атмосферу попадает больше парниковых газов.

В конечном счете, больше парниковых газов приводит к большему инфракрасному излучению, что постепенно увеличивает температуру поверхности Земли, воздуха в нижней атмосфере и океанических вод.

Быстрое увеличение средней глобальной температуры

Суть парникового эффекта углекислый газ

Повышение температуры Земли растет с беспрецедентной скоростью. Чтобы понять, насколько быстро глобальное потепление ускоряется, рассмотрим следующие факты:

В течение всего 20-го века средняя глобальная температура увеличивалась примерно на 0,6°С.

По оценкам ученых, к 2100 году средняя глобальная температура будет повышаться на 1,4 — 5,8°С.

Ученые согласны с тем, что даже небольшое увеличение глобальной температуры приводит к значительным изменениям климата и погоды, влияет на облачный покров, осадки, характер ветра, частоту и силу штормов, а также смену сезонов.

  • Повышение температуры приводит к повышению уровня моря, разрушению инфраструктуры и сокращению количества пресной воды, поскольку затопление происходит вдоль береговых линий по всему миру, и соленая вода поступает вглубь стран.
  • Многие из находящихся под угрозой исчезновения видов в мире вымерли, поскольку повышение температуры изменило их среду обитания и повлияло на сезонные явления.
  • Также страдают миллионы человек, особенно бедные люди, которые живут в неблагополучных местах или зависят от земли для выживания. Рост температуры может повлиять на производство, переработку и распространение продуктов питания, а также на национальную безопасность.
  • Определенные болезни, переносимые животными, такие как малярия и болезнь Лайма, станут более распространенными, поскольку теплые климатические условия способствуют этому.

Выбросы углекислого газа — большая проблема

В настоящее время усиление парникового эффекта на 60% вызвано углекислым газом, а его уровень в атмосфере увеличивается более чем на 10 % каждые 20 лет.

Если выбросы углекислого газа продолжат расти нынешними темпами, то уровень газа в атмосфере, вероятно, удвоится или, возможно, даже утроится, в течение 21-го века.

Изменения климата неизбежны

По мнению Организации Объединенных Наций, некоторые изменения климата уже неизбежны из-за выбросов, которые произошли в самом начале промышленной революции.

Хотя климат Земли постепенно реагирует на внешние изменения, многие ученые считают, что глобальное потепление уже имеет значительный импульс благодаря 150-летней индустриализации во многих странах мира. В следствии этого, глобальное потепление будет по-прежнему влиять на жизнь на Земле в течение сотен лет, даже если выбросы парниковых газов уменьшатся.

Как уменьшить глобальное потепление?

Чтобы уменьшить эти долгосрочные последствия, многие страны, организации и отдельные лица принимают меры по сокращению выбросов парниковых газов и замедления глобального потепления. Это происходит за счет сокращения зависимости от ископаемого топлива, увеличения использования возобновляемых источников энергии, насаждения лесов и принятия решений по выбору образа жизни, которые помогают поддерживать здоровье окружающей среды.

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Источник: NatWorld.info

Почему возник парниковый эффект: основные причины

Многие люди предпочитают избегать малоприятных разговоров о загрязнении окружающей среды. Они не желают обсуждать парниковый эффект, глобальное потепление, проблему переработки использованного пластика и т.д. Но чтобы понять механизм действия парникового эффекта, сначала необходимо отыскать причины его возникновения. Чем больше люди будут говорить об этой серьезной проблеме, тем быстрее мы сможем понять, как нам действовать дальше, пока не стало слишком поздно.

✎ Первая и самая основная причина возникновения парникового эффекта – это использование природного газа, угля, нефти, других полезных горючих ископаемых в промышленных целях. Во время сжигания этих полезных ископаемых огромное количество углекислого газа (CO2) и других вредных для окружающей среды соединений попадают в нижние атмосферные слои.

✎ Вторая причина – это увеличение количества транспортных средств. Грузовые автомобили, легковые машины, автобусы, микроавтобусы, мотоциклы и т.д. выделяют выхлопные газы, которые не только загрязняют воздух и негативно влияют на организм человека, но и усиливают парниковый эффект.

✎ Третья причина – бесконтрольная вырубка лесов. Деревья выделяют кислород и поглощают углекислый газ. Но чем меньше лесов остается на поверхности Земли, тем больше увеличивается уровень CO2 в воздухе.

✎ Лесные пожары являются четвертой причиной возникновения парникового эффекта. Такие пожары уничтожают большое количество деревьев, из-за чего уровень углекислого газа в воздухе увеличивается, а уровень кислорода уменьшается.

✎ Пятая причина – это увеличение количества населения. Чем больше людей одновременно живет на нашей планете, тем больше продуктов питания, одежды, домов, транспортных средств и т.д. необходимо для удовлетворения их потребностей. Из-за этого промышленное производство интенсивно растет, а количество выбрасываемых углекислого и других парниковых газов в воздух существенно увеличивается.

Различные удобрения и прочая агрохимия, которыми обрабатываются растения, в своем составе содержат вредные для окружающей среды химические соединения. Испаряясь, они выделяют азот – один из газов, усиливающих парниковый эффект. Данное явление является шестой причиной возникновения парникового эффекта.

✎ Седьмая причина – это горение и разложение мусора на полигонах, что способствует увеличению уровня парниковых газов в нижних слоях атмосферы земного шара.

Видимый солнечный свет, достигая поверхности нашей планеты, нагревает её. Поглощенную солнечную энергию Земля отдает в атмосферу в виде инфракрасного излучения. Парниковый же эффект возникает из-за того, что часть инфракрасного излучения поглощается углекислым газом, другими парниковыми газами и улавливается низшими атмосферными слоями. Другая же часть инфракрасного излучения переизлучается обратно к поверхности Земли или же отражается.

Впервые об этом заговорил ученый Жозеф Фурье, который занимался анализом механизмов формирования климата Земли и рассматривал разные типы этих механизмов. Специалист уделил внимание и оказывающим существенное влияние на тепловой баланс факторам. Он пришел к выводу, что парниковый эффект обеспечивается благодаря разнице в прозрачности атмосфер в видимом и дальнем инфракрасных диапазонах.

Последствия парникового эффекта

Одними из самых серьезных последствий парникового эффекта являются климатические изменения. Из-за того, что каждый год температура воздуха повышается, воды океанов и морей начинают интенсивнее испаряться. Некоторые ученые уже сейчас говорят о том, что если ситуация в ближайшее время не изменится, то через 200 – 250 лет человечество столкнется с таким необычным для современного человека явлением, как существенное понижение уровня воды. Но это только одна из сторон данной проблемы.

Другая же сторона проблемы заключается в том, что из-за повышения температуры воздуха начинают таять ледники. Из-за этого уровень вод мирового океана повышается, что становится причиной затопления берегов островов и континентов.

Повышение средней температуры воздуха приводит и к тому, что малоувлажненные атмосферными осадками территории нашей планеты перестают быть пригодными для жизни. Они становятся засушливыми, здесь начинают гибнуть урожаи, из-за недостатка воды исчезают растения, поэтому животным и людям становится сложно нормально жить в таких условиях. Местное население сталкивается с продовольственным кризисом, выход из которого найти очень сложно.

Каковы последствия парникового эффекта

Парниковый эффект не только негативно влияет на окружающую среду и климат, но и на здоровье людей. Человеческому организму, который уже привык к определенным погодно-климатическим условиям, тяжело выдержать длительное воздействие высоких температур. Если еще совсем недавно средняя температура летом была +20-+28 градусов по Цельсию, то сейчас она повысилась до +29-+39 градусов по Цельсию. Все это приводит к тому, что люди страдают от тепловых, солнечных ударов и обезвоживания. У многих жителей нашей планеты возникают проблемы с сердечно-сосудистой системой, а риск возникновения инсультов уже вырос в несколько раз!

Хотя многие люди пока не замечают, насколько губительно парниковый эффект влияет на их жизнь, но будущие поколения спустя несколько десятков лет смогут сполна «насладиться» необратимыми последствиями парникового эффекта и глобального потепления. Ученые утверждают, что люди с нестабильным материальным положением и низкой заработной платой будут наиболее подвержены заболеваниям! Дело в том, что такие люди из-за финансовых проблем будут плохо питаться и не смогут купить некоторые продукты, что приведет сначала к недоеданию, а затем к голоду и развитию многих заболеваний.

Пострадает не только желудочно-кишечный тракт, но и многие другие органы! Аномальная жара, которая из-за парникового эффекта наступает летом, становится причиной того, что количество людей, имеющих проблемы с сердечно-сосудистой системой, с каждым годом все увеличивается. Давление у таких людей резко понижается или повышается, происходят тепловые удары и обмороки, случаются приступы эпилепсии или сердечные приступы.

Повышение температуры воздуха, спровоцированное парниковым эффектом, становится причиной развития сонной болезни, птичьего гриппа, холеры, лихорадки Эбола, туберкулеза, чумы, желтой лихорадки, многих других серьезных заболеваний и эпидемий.

Как одно связано с другим? Высокая температура в низших атмосферных слоях земного шара способствует перемещению переносчиков заболеваний и разнообразных инфекций. Поэтому указанные выше болезни географически очень быстро распространяются. Птицы, насекомые (малярийные комары, муха Цеце, энцефалитные клещи), мыши и другие переносчики заболеваний переселяются из теплых широт на север и заражают не имеющих иммунитета к чужестранным болезням людей.

Пути решения глобальной проблемы парникового эффекта

Парниковый эффект является причиной возникновения глобального потепления, из-за которого эпидемии и инфекционные заболевания распространяются по земному шару с молниеносной скоростью. Десятки тысяч людей в разных странах мучительно умирают из-за эпидемий. Занимаясь активной борьбой с парниковым эффектом и глобальным потеплением, мы не только заботимся об экологии, но и улучшаем состояние здоровья многих людей.

Мы прекрасно знаем, откуда берутся парниковые газы и как они негативно влияют на окружающую среду, поэтому следует устранить источники их возникновение. Это поможет минимизировать парниковый эффект и остановить глобальное потепление.

Не думайте, что вы не в состоянии ничего изменить, ведь и один человек способен повлиять на ход мировой истории! А если к вам присоединится близкие, родственники, друзья и коллеги, то ситуация в самое ближайшее время может измениться в лучшую сторону! Чем больше сознательных людей будет жить на нашей планете, тем быстрее мы сможем остановить глобальное потепление! Вы ведь не хотите, чтобы ваши внуки и их дети жили в ужасном мире, где нет чистой питьевой воды, а вокруг только один мусор, не так ли?

Необходимо прекратить и бесконтрольную вырубку лесов! Чем больше деревьев будет посажено, тем меньше углекислого газа будет попадать в атмосферу Земли. Чтобы сократить количество загрязняющих воздух выхлопных газов, отдавайте предпочтение электромобилям или пересаживайтесь на велосипед. Любой велосипедист подтвердит, что данный вид транспорта не только безопасен для экологии, но и, по сравнению с обычными автомобилями, намного удобнее в эксплуатации и дешевле в обслуживании.

Пути решения парникового эффекта

На международном уровне данная проблема поднималась в 1997 году. Именно в этом году при содействии ООН в Японии был разработан Киотский протокол. В данном протоколе было указано, что каждая страна, чьи крупные промышленные предприятия загрязняют Землю, в обязательном порядке должна принять соответствующие меры, чтобы свести количество выбросов углекислого газа и других парниковых газов к 5,2%. Некоторые страны подписали протокол, другие же отказались, аргументируя это тем, что данное соглашение может нанести непоправимый вред их экономике.

Киотский протокол, в котором выделен определенный размер квот выброса в атмосферу парниковых газов для каждой страны, до сих пор является единственным международным правовым актом, регулирующим этот вопрос. Ученые уже давно твердят, что пришла пора принять больше законов на международном и национальном уровнях, которые бы способствовали повышению уровня сознательности жителей нашей планеты и сводили к минимуму выброс парниковых газов!

Источник: bestlavka.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.