Какой газ приводит к возникновению парникового эффекта


Парниковые газы, которые находятся в атмосферах разных планет, приводят к образованию довольно опасного явления. Речь идет именно о парниковом эффекте. На самом деле ситуацию можно назвать парадоксальной. Ведь именно парниковые газы согрели нашу планету в результате чего на ней появились первые живые организмы. Но с другой стороны, сегодня эти газы вызывают множество проблем, связанных с экологией.

Образование парниковых газов

На протяжении многих миллионов лет Солнце нагревало планету Земля, медленно превращая её саму в источник энергии. Часть этого тепла уходила в космическое пространство, а часть отражалась газами в атмосфере и нагревала воздух, вокруг планеты. Аналогичный процесс, похожий на сохранение тепла под прозрачной плёнкой в теплице, учёные назвали «парниковым эффектом». А газы, приводящие к возникновению такого явления, назвали парниковыми.
В эпоху формирования земного климата, парниковый эффект возникал вследствие активной вулканической деятельности.


лоссальные объемы выбросов водяного пара и углекислого газа задерживались в атмосфере. Таким образом, наблюдался гиперпарниковый эффект, который нагрел воды Мирового океана практически до точки кипения. И лишь зеленая растительность, питающаяся углекислым газом атмосферы, помогла стабилизировать температурный режим нашей планеты.
Но глобальная индустриализация, а также увеличение производственных мощностей изменили не только химический состав парниковых газов, но и сам смысл данного процесса.

Образование парниковых газов

Основные парниковые газы

Парниковые газы являются газообразными составляющими атмосферы природного, или антропогенного происхождения. Ученых давно интересовал вопрос: какое излучение поглощают парниковые газы? В результате кропотливых исследований они выяснили, что эти газы поглощают и переизлучают инфракрасное излучение. Они поглощают и излучают радиацию в том же инфракрасном диапазоне, что и поверхность Земли, атмосфера и облака.
К главным парниковым газам Земли относятся:

  • водяной пар
  • углекислый газ
  • метан 
  • галогенированные углеводороды
  • оксиды азота.

Углекислый газ (CO2) оказывает наиболее сильное влияние на климат нашей планеты. В самом начале индустриализации, а это 1750 год, его средняя глобальная концентрация в атмосфере достигала 280 ± 10 млн-1.


вообще в течение 10000 лет концентрация находилась на постоянном уровне. Однако результаты исследований говорят о том, что уже в 2005 году концентрация CO2 возросла на 35% и достигла 379 млн-1 и это за каких-то 250 лет.
Метан (СН4) находится на втором месте. Его концентрация возросла с 715 млрд-1 в доиндустриальный период до 1774 млрд-1 в 2005 году. Объем метана в атмосфере на протяжении 10000 лет плавно увеличивался с 580 млрд-1 до 730 млрд-1. А за последние 250 лет увеличился на 1000 млрд-1.
Закись азота (N2O). Объем атмосферной закиси азота в 2005 г. достигал 319 млрд-1 и возрос на 18% в сравнении с доиндустриальным периодом (270 млрд-1). Исследования ледниковых кернов говорят о том, что за 10000 лет объем N2O от естественных источников изменился меньше чем на 3%. В 21 веке почти 40% N2O, попадающего в атмосферу, обусловлено хозяйственной деятельностью, потому что это соединение является основой удобрений. Однако, стоит отметить, что N2O выполняет важную роль в химии атмосферы, потому что выступает источником NО2, который разрушает стратосферный озон. В тропосфере NО2 отвечает за образование озона и в существенно влияет на химический баланс.
Принадлежащий к числу парниковых газов тропосферный озон непосредственно влияет на климат через поглощение длинных волн радиации Земли и коротких волн радиации Солнца, а также посредством химических реакций, изменяющих объемы прочих парниковых газов, к примеру, метана.

опосферный озон отвечает за образование важного окислителя парниковых газов — радикала — ОН.
Главная причина роста объемов тропосферного О3 кроется в повышении антропогенной эмиссии предшественников озона — химических веществ, которые нужны для его образования – прежде всего, углеводородов и окислов азота. Период жизни тропосферного озона составляет несколько месяцев, а это существенно ниже, чем у прочих парниковых газов (СО2, СН4, N2O).
Водяной пар также является очень важным естественным парниковым газом, который оказывает существенное влияние на парниковый эффект. Рост температуры воздуха приводит к росту содержания влаги в атмосфере при примерном сохранении относительной влажности, вследствие чего усиливается парниковый эффект, и температура воздуха продолжает повышаться. Водяной пар способствует росту облачности и изменению количества осадков. Хозяйственная деятельность человека оказывает влияние на эмиссию водяного пара, не более 1%. Водяной пар, вместе со способностью поглощать радиацию почти во всем инфракрасном диапазоне, тоже способствует образованию ОН – радикалов.
Стоит упомянуть и фреоны, парниковая активность которых в 1300-8500 раз выше, чем у углекислого газа. Источники фреонов – это различные холодильники и всяческие аэрозоли от антиперспирантов до спреев от комаров.

Источники парниковых газов

Выбросы парниковых газов происходят из двух категорий источников:


  • естественные источники. В эпоху отсутствия промышленности главными источниками парниковых газов в атмосфере были явления испарения воды из Мирового океана, вулканы и лесные пожары. Однако на сегодняшний день вулканы выбрасывают в атмосферу лишь примерно 0,15–0,26 млрд. тонн углекислого газа в год. Объем водяного пара, за аналогичный период, можно выразить в испарении 355 тысяч кубических километров воды
  • антропогенные источники. Вследствие интенсивной промышленной деятельности парниковые газы поступают в атмосферу во время сгорания ископаемого топлива (углекислый газ), в процессе разработок нефтяных месторождений (метан), вследствие утечки хладогентов и применения аэрозолей (фреоны), стартов ракет (оксиды азота), а также работе автомобильных двигателей (озон). Кроме этого, промышленная деятельность людей способствует уменьшению лесных насаждений, которые являются основными поглотителями углекислого газа на материках. 

Сокращение парниковых газов

На протяжении последних ста лет человечество активно занимается разработкой единой программы действий, направленных на снижение объемов выбросов парниковых газов. Наиболее значимой составляющей экологической политики можно назвать введение нормативов на выхлопы топливных продуктов сгорания и уменьшение применения топлива посредством перехода автопрома на создание электромобилей.
Деятельность атомных электростанций, которым не нужен уголь или нефтепродукты, косвенно снижает объем углекислого газа в атмосфере.


счет парниковых газов осуществляется по специальной формуле или в специальных программах, которые анализируют деятельность предприятий.
Значительно уменьшить или полностью запретить вырубку лесов – это также очень действенный метод в борьбе с парниковыми газами. В процессе своей жизни деревья поглощают колоссальные объемы углекислого газа. В вот в процессе вырубки деревья этот газ выделяют. Уменьшение территорий вырубки леса под пахотные земли в тропических государствах уже дало ощутимые результаты по оптимизации мировых показателей выбросов парниковых газов.
Очень радует экологов модная сегодня тенденция инвестировать в развитие разных видов возобновляемой энергии. Объемы ее использования в глобальных масштабах медленно, но постоянно растут. Она называется «зелёной энергией», потому что образуется в естественных регулярных процессах, происходящих в природе.
Человек сегодня не может увидеть или почувствовать негативное влияние парниковых газов. Но с этой проблемой вполне могут столкнуться уже наши дети. Если думать не только о себе, то можно присоединиться к решению данной проблемы уже сегодня. Нужно просто посадить дерево возле своего дома, своевременно потушить костёр в лесу, или при первой же возможности поменять вое авто на «заправленное» электричеством.






Категории источников летучих выбросов

Наименование сектора

Пояснение

Нефть и природный газ

Охватывает летучие выбросы от всех видов деятельности, связанных с нефтью и газом. Первичные источники этих выбросов могут включать летучие утечки из оборудования, потери при испарении, удалении газов, сжигании в факелах и случайном высвобождении.

Нефть

Охватывает выбросы от вентиляции, горения и других летучих источников, связанных с разведкой, производством, передачей, совершенствованием и перегонкой сырой нефти и распределением продуктов сырой нефти.

Удаление газов

Выбросы при удалении соответствующих газов и отходящего газа/испарений на нефтяных объектах.

Сжигание в факелах

Выбросы при непродуктивном сжигании в факелах попутного газа на нефтяных объектах.

Все прочие

Летучие выбросы на нефтяных объектах от протечки оборудования, потерь при хранении, поломок трубопроводов, разрушении стен, наземных хранилищ, миграции газа к поверхности, к вентиляционным отверстиям, образование биогенного газа в накопителях отходов и прочие виды газов или испарений, высвобождаемые непреднамеренно, без целей сжигания в факелах и удаления.

Разведка

Летучие выбросы (исключая удаление газа и сжигание в факелах) от бурения скважин для нефти, тестирования бурильных колонн и завершения работ скважин.

Добыча и повышение качества

Летучие выбросы от добычи нефти (исключая удаление и сжигание газа в факелах) происходят из устий нефтяных скважин, из нефтяных песков или из нефтяных сланцев во время запуска системы транспортировки нефти. Сюда входят летучие выбросы, связанные с обслуживанием скважин, нефтяных песков или нефтяных сланцев, транспортировкой неочищенных нефтепродуктов (т.е., притекающих к скважине газов и жидкостей, эмульсии, нефтяных сланцев и нефтяных песков) к очистным сооружениям для экстракции и повышения качества, системам обратного нагнетания попутного газа и системам водоотведения. Летучие выбросы от установок для обогащения группируются с выбросами от производства, что предпочтительнее, чем группировка с выбросами от перегонки, так как установки для обогащения часто интегрируются с установками экстракции и их относительный вклад в выбросы трудно установить. Однако установки для обогащения также могут быть интегрированы с установками очистки, когенерационными агрегатами или прочими промышленными объектами, и их относительные вклады в выбросы в этих случаях определить сложно.

Транспортировка

Летучие выбросы (исключая удаление и сжигание газа в факелах), связаны с транспортировкой товарной сырой нефти (включая стандартную, тяжелую и синтетическую нефть и битум) для повышения качества и перегонки. Системы транспортировки могут включать трубопроводы, танкерные суда, автоцистерны и железнодорожные цистерны. Потери при испарении в процессе хранения, заполнения и выгрузки, а также летучие утечки из этого оборудования являются первичными источниками этих выбросов.

Перегонка

Летучие выбросы (исключая удаление и сжигание газа в факелах) на нефтеперегонных заводах. Нефтеперегонные установки обрабатывают сырую нефть, газоконденсаты и синтетическую нефть и производят конечные продукты очистки (например, и в первую очередь, разные виды топлива и смазочные материалы). Там, где установки для очистки интегрированы с другими объектами (например, установками для обогащения или когенерационными установками) их относительные вклады в выбросы может оказаться сложно определить.

Распределение нефтепродуктов

Сюда включаются летучие выбросы (исключая удаление и сжигание газа в факелах) от транспортировки и распределения очищенных нефтепродуктов, включая конечные станции трубопроводов и распределительные станции. Потери при испарении в процессе хранения, заполнения и выгрузки, а также летучие утечки из оборудования являются первичными источниками этих выбросов.

Прочее

Летучие выбросы от нефтяных систем (исключая удаление и сжигание газа в факелах, не учтенные в вышеприведенных категориях. Включает летучие выбросы от проливания и других случаев случайного высвобождения, установки по обработке отработанного масла и установки по удалению отходов нефтедобычи.

Природный газ

Охватывает выбросы от удаления газов, сжигания в факелах и других летучих источников, связанных с разведкой, производством, передачей, хранением и распределением природного газа (включая как попутный, так и природный газ).

Удаление газов

Выбросы при удалении природного газа и отходящего газа/испарений на газовых объектах.

Сжигание в факелах

Выбросы при сжигании в факелах природного газа и отходящего газа/испарений на газовых объектах.

Все прочие

Летучие выбросы на газовых объектах от протечки оборудования, потерь при хранении, поломок трубопроводов, разрушении стен, наземных хранилищ, миграции газа к поверхности, к вентиляционным отверстиям, образование биогенного газа в накопителях отходов и прочие виды газов или испарений, высвобождаемые непреднамеренно, без целей сжигания в факелах или удаления.

Разведка

Летучие выбросы (исключая удаление газа и сжигание в факелах) от бурения газовых скважин, тестирования бурильных колонн и завершения работы скважин.

Добыча

Летучие выбросы (исключая удаление газа и сжигание в факелах) из газовых скважин через входные отверстия на устройствах переработки газа или, если обработка не требуется, в точках стыковки систем транспортировки газа. Включает летучие выбросы, связанные с обслуживанием скважин, сбором газа, переработкой и деятельностью по избавления от попутной воды и кислых газов.

Переработка

Летучие выбросы (исключая удаление газа и сжигание в факелах) от установок по переработке газа.

Транспортировка и хранение

Летучие выбросы от систем, используемых для транспортировки переработанного природного газа к покупателям (например, промышленным потребителям и системам распределения природного газа). Летучие выбросы от хранилищ природного газа должны также включаться в данную категорию. Выбросы из установок по удалению жидкостей из природного газа в системах газоснабжения должно учитываться как часть переработки природного газа (сектор 1.B.2.b.iii.3). Летучие выбросы, относящиеся к транспортировке жидкостей природного газа должны учитываться в категории 1.B.2.a.iii.3.

Распределение

Летучие выбросы (исключая удаление газа и сжигание в факелах) от распределения газа конечным потребителям.

Прочее

Летучие выбросы от систем снабжения природным газом (исключая удаление и сжигание газа в факелах) не учтенные в вышеприведенных категориях. Сюда могут входить выбросы от фонтанирования скважин, повреждений трубопроводов или окапывания.

Источник: mining-prom.ru

Источники выбросов парниковых газов

С момента образования атмосферы на планете появился парниковый эффект. Климат Земли менялся в течение миллионов лет, периодически возникали ледниковые и межледниковые периоды. Эти циклы длились десятки тысяч лет и их источниками были естественные природные процессы:

  • водяной пар;
  • углекислый газ;
  • вулканическая активность;
  • лесные пожары;
  • твердые взвешенные частицы природного происхождения.

За последний век климатические изменения происходят стремительно, особенно с развитием индустриализации. К природным источникам повышения в атмосфере парниковых газов присоединились антропогенные:

  • увеличение концентрации CO2;
  • уничтожение лесов;
  • урбанизация;
  • сельское хозяйство.

Для снижения выброса летучих соединений принимают меры, включающие улучшение технологических процессов на предприятиях. Чтобы продуктивно выполнять принципы для каждой группы выбросов, их объединили в категории.

Категория

Возможные источники выбросов

Нефть
  • Бурение, тестирование нефтяных скважин
  • Обслуживание скважин, нефтяных сланцев, песков
  • Перевозка нефтепродуктов к очистным сооружениям
  • Перевозка сырой нефти
  • Перегонка на нефтеперегонных заводах
  • Распределение очищенных нефтепродуктов на конечных станциях трубопроводов
  • Разливание и случайное высвобождение
Природный газ
  • Бурение, тестирование, обслуживание, закрытие скважин
  • Поломки трубопроводов и других хранилищ
  • Сбор, переработка
  • Работа установок по переработке
  • Перевозка к промышленным покупателям
  • Распределение к конечным покупателям
  • Повреждение трубопроводов, скважин

Опасный потенциал

Усиление парникового эффекта происходит ежегодно. Это связано с нарушением энергетического баланса, который основан на взаимодействии Мирового океана и атмосферы. Циркуляция водных масс и основные течения влияют на планетарный климат. Опасный потенциал имеет смена движения Гольфстрима из-за климатических изменений.

Сначала XX века доля парниковых газов продолжает расти, увеличивая интенсивность с каждым годом. Большая часть из них приходится на двуокись углерода. На сегодня именно CO2 отдается главная роль среди всех причин глобального потепления.

Для климатических процессов губительным оказывается постоянное увеличение источников метана. Среди них основные это: сокращение растительных площадей и активное развитие животноводства. В перспективе метановые выбросы более опасны (период распада 10 лет).

Итоговое пребывание половины парниковых газов в атмосфере достигает 200 лет, остальной объём поглощается растительностью, водными массами. Перемешанные парниковые газы способствуют задержанию исходящей от земной поверхности тепловой энергии.

Образование мелких аэрозольных частиц возникает из-за лесных пожаров, выбросов транспорта. Объемы, находящиеся во взвешенном состоянии приводят к замутнению слоев тропосферы и повышению облачного покрова.

Основные парниковые газы Земли

Парниковый эффект возрастает из-за кумулятивного действия основных и второстепенных парниковых газов, которые отлично перемешиваются между собой. От того какими темпами будет развиваться экономика в будущем и зависит насколько быстро изменится климат. Стремительное изменение характерно при отсутствии или несоблюдении мер, снижающих или устраняющих влияние выбросов на атмосферу.

Состав парниковых газов в атмосфере

Двуокись углерода по-прежнему главная из причин антропогенного парникового эффекта и составляет 80%. На метан приходится до 19%, другие виды до 2%. По сравнению с началом производственной революции XVIII века выброс в атмосферу CH4 и CO2 вырос с 30% до 150%. По гигиеническим стандартам ВОЗ существует предельно допустимая концентрация озона, превышение которого приводит к преждевременному старению легких.

Водяной пар

До 70% «эффекта парника» приходится на долю газа естественного происхождения. Увеличение количества водяного пара прямо пропорционально повышению температуры воздуха. Это замкнутый круг, в котором есть и благоприятное действие. Формирование облачной массы защищает атмосферу от солнечных лучей, предотвращая ее перегрев.

Углекислый газ

К природной части парникового газа добавляется большая масса CO2, которая образуется от:

  • сжигания топливных ископаемых;
  • разложения биомассы;
  • уничтожения растительности;
  • технологических процессов;
  • обмена веществ в биосфере.

Определенный процент от общего количества поглощается лесами, но как источника очищения воздуха их уже не хватает.

Метан

Вторым по распространённости значится парниковый газ метан. Среди основных его источников это:

  • развитие скотоводства;
  • сокращение площади лесных насаждений;
  • производство сельскохозяйственных продуктов;
  • утечка из хранилищ при нарушении герметизации.

Хотя этот углеводород и не долговечен, но масштабное увеличение глобальных выбросов, привело к тому, что он в 23 раза сильнее задерживает тепло в атмосфере.

Тропосферный озон

Этот газ присутствует в тропосфере, стратосфере и мезосфере. Состояние стратосферного озонового слоя влияет на степень защиты от ультрафиолетового излучения. Тропосферный озон — полноценный парниковый газ, который нарушает радиационный фон Земли и способен изменять концентрацию других газов (метана).

Второстепенные парниковые газы

По распространению и концентрации в атмосфере второстепенных газов меньше, чем главных. Газообразные элементы этих групп являются озоноразрушающими. По подсчетам к середине XXI века влияние оксида азота, фреонов может быть приравнено к углекислому газу. Фторхлоруглероды — это единственный вид соединений, который не встречается в естественной среде.

Канадские исследователи из Торонтского университета открыли новый парниковый газ — перфтортриабутиламин. Он увеличивает прогрев Земли более чем в 7000 раз за 100 лет, но пока при небольших концентрационных выбросах серьезной угрозы не представляет.

Оксиды азота

Высокоочищенная продукция применяется в медицине для ингаляционного наркоза, в пищевой промышленности в качестве искусственных добавок. Неочищенные фракции применяются в двигателях внутреннего сгорания.

Но массовое проникновение оксида азота в атмосферу связано с сельскохозяйственной производительностью. Основным источником считается газ, выделяющийся из стоков животноводческих хозяйств и разложившихся в почве азотистых удобрений.

Фреоны

Эта группа углеводородов применяется в качестве аэрозолей и хладагентов для холодильных установок, кондиционеров. Превышают парниковую активность углекислого газ до 8500 раз. Многие страны отказалась от фреонов и перешли на менее опасные гидрофторуглероды.

Новый парниковый газ

Перфторуглероды образуются при изготовлении электротехники, алюминия, растворителей, хладагентов, смазочных масел. В потенциале загрязнение парниковыми газами с содержанием фтора намного опаснее.

Гексафторид серы необходим для пожаротушения, выбросы в атмосферу происходят при изготовлении электроизоляционного материала и применении в металлургии. Способен кумулировать тепловое излучение.

Расчет парниковых газов

Фактическая отчетность о выбросах входит в национальную систему оценки антропогенных воздействий многих стран. Для контроля учитывается выброс источником за длительный период (12 месяцев).

В расчет водяные парниковые газы не входят, так как связанная с ними опасность не просматривается.

Смешанные газообразные элементы долго присутствуют в атмосфере и в расчете указывается суммарный парниковый эффект.

Чтобы рассчитать ущерб экосистеме требуется:

  1. Установить объем топлива, которое сжигается за год.
  2. Полученное количество умножают на коэффициент выброса каждого газа по отдельности.
  3. Для наблюдения итоговые коэффициенты по каждому виду пересчитывают в единицы CO2-эквивалента.
  4. В итоге в отчётной документации предоставляется суммарный счет всех парниковых газов.

Пути решения проблемы

Международное сообщество постоянно разрабатывает и усовершенствует новые направления по сокращению выбросов парниковых газов. Экополитика направлена на снижение топливного потребления. Эта мера выполнима при переходе на безтопливный транспорт.

Наложение запрета на вырубку лесов влияет на улучшение состояния экосистемы, так как именно растительность поглощает до половины CO2. Сохраненные лесные участки в тропических странах оптимизировали мировые индексы по выбросу газов.

Международные экологические организации контролируют деятельность газо- и нефтеперерабатывающих компаний по метановым выбросам во многих странах.

Производство газовых водонагревателей и бойлеров по установленным европейским стандартам обязано соблюдать требования по выбросу углекислоты во время их работы.

Возобновляемая энергия — вызов парниковым газам

С экологической точки зрения все большую известность набирает биоэнергетика. Инвестиции, вкладываемые в эту отрасль неуклонно растут. Под биоэнергетикой понимают получение энергии вследствие естественных процессов, которые регулярно протекают в природе. Солнечный свет, ветер, приливы, водные потоки представляют важное значение для технических нужд.

При возобновляемой энергии работа ветряных, солнечных, гидравлических станций сопровождается «нулевой эмиссией CO2». На основе технологий энергосбережения во Франции построена фотоэлектрическая станция — Cestas. Лидерские позиции по ветроэнергетике занимают Китай и США.

Для получения биотоплива (этанола), способного ликвидировать парниковые газы от сжигания топлива во многих странах мира, выращивают энергетические культуры. В Северной Америке «зеленое топливо» вырабатывают из рисовой, зерновой целлюлозы, в Бразилии из сахарного тростника.

Уменьшение выбросов парниковых газов

С каждым годом экологическое состояние планеты ухудшается. Поэтому уменьшению выбросов в атмосферу способствуют следующие меры:

  • модернизация промышленных производств;
  • охрана и возобновление лесных насаждений;
  • усовершенствование накопителей газообразных веществ;
  • финансовое стимулирование сниженными налогами при применении энергосбережения;
  • использование экотоплива и электромобилей;
  • введение штрафов за загрязнение окружающей среды.

Источник: bezotxodov.ru

Что такое парниковый эффект в атмосфере Земли

Земная атмосфера имеет свойство пропускать солнечные лучи, задерживая при этом тепловое излучение с поверхности. В результате происходит аккумуляция тепла. Накопление в атмосфере газов и других выбросов этот процесс усугубляет, запуская механизм парникового эффекта.

Эта глобальная проблема существует достаточно давно. Но с развитием технологий, увеличивающих выбросы в атмосферу, с ростом количества машин и общим ухудшением экологии она становится все более актуальной. Согласно статистике средняя температура планеты только за прошедшее столетие выросла на 0.74°. На первый взгляд это, кажется совсем немного. Но даже такое повышение уже привело к необратимым климатическим изменениям.

Кто открыл механизм формирования парникового эффекта? Впервые это определение было использовано в 1827 году Ж. Фурье. На эту тему им даже была написана объемная статья, в которой он рассматривал различные схемы формирования земного климата. Именно Фурье впервые выдвинул и подтвердил идею о том, что оптические свойства земной атмосферы аналогичны свойствам стекла.

Позднее шведский физик Аррениус при исследовании инфракрасных свойств водяного пара и углекислого газа выдвинул теорию, что их накопление в атмосфере может вызывать повышение температуры всей планеты. Впоследствии на основании этих исследований и возникло понятие парникового эффекта.

Что такое парниковые газы?

Парниковые газы – это собирательное название целого ряда газов, способных задерживать тепловое излучение планеты. В видимом диапазоне они остаются прозрачными, поглощая при этом инфракрасный спектр. У парниковых газов нет какой-то определенной формулы. Их процентное соотношение может постоянно изменяться. Итак, какие газы относят к парниковым?

Список парниковых газов

К основным парниковым газам относятся:

  1. Углекислый газ. Самый долго живущий в атмосфере, вследствие этого происходит его постоянное накопление.
  2. Метан. Благодаря ряду свойств обладает более сильной активностью. Согласно данным Википедии его уровень с 1750 года в атмосфере возрос более чем в 150 раз.
  3. Закись озота.
  4. Перфторуглероды – ПФУ (Perfluorocarbons – PFCs).
  5. Гидрофторуглероды (ГФУ).
  6. Гексафторид серы (SF6).

Озон защищает планету от солнечного ультрафиолета. Его недостаток способствует образованию озоновых дыр.

Кроме основных парниковых газов к усилению парникового эффекта в атмосфере приводит водяной пар. По сути, он и является основной причиной роста температуры и влажности.

Помимо вышеперечисленных, к парниковым газам относятся оксиды азота и фреоны. Вследствие активной деятельности человека их концентрация ежегодно возрастает, что значительно усугубляет негативное влияние на окружающую среду.

Источники образования парниковых газов

Парниковые газы приводят к значительным климатическим изменениям, по своей природе источники их образования можно разделить на 2 большие группы:

  1. Техногенные. Являются самой главной причиной возникновения парникового эффекта. К ним относятся различные виды промышленности, использующие сжигание углеводородного топлива, разработка нефтяных месторождений, выбросы автомобильных моторов.
  2. Природные. Играют второстепенную роль. Большая часть природных парниковых газов попадает в атмосферу при извержении вулканов. Также в эту группу можно отнести испарения Мирового океана и крупные лесные пожары.

Причины парникового эффекта

Главной причиной развития парникового эффекта на Земле являются накапливающие в атмосфере газы. Превышение их концентрации приводит к изменению теплового баланса. Дополнительно в этот процесс может вовлекаться и озоновый слой. Под воздействием фреона и оксидов азота, которые также входят в список парниковых газов, он начинает стремительно разрушаться и истончаться. В результате резко возрастает уровень жесткого ультрафиолетового излучения. Таким образом парниковый эффект и разрушение озонового слоя являются цепочкой взаимосвязанных событий, оказывающих значительное влияние на биогеоценоз всей планеты.

К основным причинам возникновения парникового эффекта можно отнести:

  1. Стремительный рост промышленности, использующей в качестве источников энергии нефть, газ и другие ископаемые углеводороды. На их долю приходится около половины всех газовых выбросов.
  2. Массовое уничтожение лесов. В процессе фотосинтеза деревья усваивают углекислый газ и вырабатывают кислород, леса — это «легкие планеты», их уничтожение чревато резким ростом количества углекислого газа в атмосфере.
  3. Развитие сельского хозяйства. В результате распада продуктов жизнедеятельности животных образуется большое количество метана, являющего одним из самых агрессивных парниковых газов.

Что способствует усилению парникового эффекта

Кроме деятельности человека усилению парникового эффекта могут способствовать и естественные причины. Например, крупные извержения вулканов или массовое горение лесов. Повышение температуры на поверхности Земли в результате истончения озонового слоя приводит к усиленному испарению влаги, что также усугубляет положение. Взаимосвязь парникового эффекта и озонового слоя доказана уже давно. Увеличение концентрации водяных паров в атмосфере является основополагающим фактором развития проблемы.

Последствия парникового эффекта

Последствия, как и причины возникновения парникового эффекта весьма разнообразны. Особенно сильно его влияние на климат. Если объяснять это простыми словами, выбросы парниковых газов способны привести к целому ряду значимых изменений:

  1. Снижение или увеличение количества осадков. В ряде климатических зон дожди станут большей редкостью, другие же наоборот будут страдать от постоянных штормов и затоплений.
  2. Повышение уровня мирового океана. Это будет одним из самых значимых последствий парникового эффекта. В результате таяния льдов Антарктиды и Гренландии затопленными окажутся значительные территории, что уничтожит все прибрежные населенные пункты. При этом стоит отметить, что в них проживает значительная часть населения, которая окажется без жилья и средств к существованию.
  3. Гибель целых экосистем. Если кратко, парниковый эффект вызовет значительные изменения климата. В результате многие биологические виды не смогут адаптироваться к быстро изменившимся условиям и просто погибнут. Их исчезновение из цепи питания приведет к возникновению «эффекта домино».

Также изменения климата повлияют и на здоровье людей. Из-за аномально высоких температур значительно возрастет количество сердечных, легочных и респираторных заболеваний. Поэтому пользы от парникового эффекта никакой, а вот вред очень значителен.

Карта выбросов парниковых газов

Для более полного представления масштабов и сущности парникового эффекта компанией Google в 2012 году была разработана карта выбросов парниковых газов, где показано в каких местах на Земле их больше всего. На ней при помощи цветового кодирования отображается уровень выбросов во всех индустриально развитых странах. Создание карты было приурочено к моменту окончания Киотского протокола.

Источник и разработчик сервиса: Google.com. Условия использования.

Справка: Что такое Киотский протокол и в чем его суть? Кратко — это международное соглашение, которое было заключено для снижения выбросов парниковых газов в атмосферу планеты, чтобы предотвратить или сократить эффект глобального потепления. Киотский протокол является дополнительным документом к Рамочной конвенции ООН об изменении климата 1992 года (РКИК ООН). Почему «Киотский»? Данный протокол был принят в японском городе Киото 11 декабря 1997 года и вступил в силу 16 февраля 2005 года. Главная цель полученного между странами соглашения: стабилизировать уровень концентрации парниковых газов в атмосфере на таком уровне, который не допускал бы опасного антропогенного воздействия на климатическую систему Земли. Сейчас насчитывается 192 участника Киотского протокола (191 государство и Европейский союз). При этом США подписали, но не ратифицировали Протокол, Канада официально вышла из Киотского протокола 16 декабря 2012 года.

Меры по предотвращению и сокращению парникового эффекта

Изменения климата на Земле происходили уже неоднократно. Если кратко последствия их были катастрофическими. Примером может служить хорошо известный ледниковый период. Его влияние на живые организмы было очень значительным. Часть видов просто вымерла, так и не приспособившись к резкому похолоданию. Остатки льда с тех времен до сих пор сохранились в Антарктике и Гренландии.

Что нужно сделать чтобы снизить парниковый эффект и не допустить очередных катаклизмов? Как эффективно бороться с глобальной проблемой? На данных момент выявлены уже все факторы, способствующие накоплению газов в атмосфере. По мнению специалистов, исследующих физические основы возникновения парникового эффекта, есть несколько путей решения данной проблемы:

  1. Снизить эмиссию вредных веществ, образующихся в результате промышленной деятельности.
  2. Активно внедрять экологичные технологии, использующие альтернативные источники энергии. Это позволит отказаться или хотя бы свести к минимуму потребление топливных углеводородов.
  3. Прекратить активные вырубки лесов.
  4. Уменьшению выбросов в атмосферу парниковых газов также способствует ликвидация стихийных свалок, ведь именно они являются источником метана, фреона и оксидов азота.

Существуют различные пути решения проблемы парникового эффекта. Главное, чтобы борьба велась на международном уровне. Для исправления сложившейся ситуации необходимы усилия всего человечества. Выбросы газов – проблема глобальная, она касается всей планеты в целом, а не отдельных стран.

Интересные факты о парниковом эффекте

  • Российские синоптики подсчитали, что если газовые выбросы останутся на прежнем уровне, то к 2080 году климат Сибири значительно потеплеет. Зимние температуры в среднем вырастут на 9°, а летние на 5.7°. При этом повысится и уровень осадков, в среднем на 140 мм в год, а площадь вечной мерзлоты сократится на четверть.
  • В 2020 году томские ученые возобновят исследования арктического климата. Их внимание привлекла повышенная концентрация метана. Он и другие газы выделяются при таянии вечной мерзлоты. Для исследований будет привлечен специальный научный самолет. С его помощью ученые смогут сделать полноценный анализ воздушной среды.
  • Крупнейшая алмазодобывающая компания «Алроса» отчиталась о снижении интенсивности газовых выбросов за период с 2016 по 2018 год на 52%. Как известно, горнодобывающая промышленность занимает лидирующие позиции по количеству выбросов в атмосферу. Для поддержания положительной динамики весь транспорт компании переводится на более экологичные газовые двигатели.

Источник: promdevelop.ru

Что такое парниковые газы?

Термин «парниковые газы» (ПГ) относится к типу газа (есть несколько разных газов, к которым это относится), который способен удерживать или улавливать тепло в атмосфере.

Другими словами, парниковые газы являются типом газов, которые сначала поглощают инфракрасное излучение, а затем фактически излучают тепловое излучение.

Весь этот процесс вызывает парниковый эффект. Без парникового эффекта, наша планета была бы намного холодней а жизнь здесь была бы намного суровей. Увеличение количества парниковых газов в атмосфере приводит к парниковому эффекту, что в конечном итоге приводит к глобальному потеплению.

Какой газ приводит к возникновению парникового эффекта

Планета Земля получает огромное количество солнечного света от солнца. Из всего полученного солнечного света около 30% отражается обратно в пространство в виде облаков, льда, снега, песка и другими отражающими источниками. Оставшиеся 70% солнечной радиации поглощаются океанами, землей и атмосферой. Это причина того, почему земля остается теплой даже после того, как солнце опустилось, так как оноа поглотила много солнечной энергии.

Ночью поверхность Земли остывает, выделяя инфракрасное излучение. Но, прежде чем это излучение может вернуться в пространство, они поглощаются парниковыми газами в атмосфере, что делает атмосферу более теплой.

Именно по этой причине земля остается теплой, это позволяет людям выживать.

Существует целый ряд различных парниковых газов, основными из которых являются озон (слой, который защищает нас и остальную часть мира от вредного излучения солнца), метана, двуокиси углерода и даже водяного пара.Земля в среднем примерно на 33 градуса по Цельсию холоднее, чем в настоящее время, что делает большинство мест непригодными для жизни.

Какой газ приводит к возникновению парникового эффекта

Каковы источники парниковых газов?

Как упоминалось ранее, в атмосфере Земли имеется целый ряд различных парниковых газов. Основными из них являются: озон, метан, водяной пар, двуокись углерода и закись азота. Все они имеют несколько разных источников, и некоторые из них более распространены, чем другие.

Озон (O3)

Озоновый слой защищает Землю от самых вредных солнечных лучей и, естественно, происходит в атмосфере Земли. Озоновый слой находится между 10 и 50 км над поверхностью Земли. Озон возникает, когда ультрафиолетовые волны солнца вступают в контакт с молекулами кислорода.

Какой газ приводит к возникновению парникового эффекта

Метан (CH4)

Метан часто используется в качестве топлива в наши дни и чаще всего используется для отопления и приготовления пищи в домах. Он происходит естественным образом в атмосфере Земли, а также создается под землей путем разложения органических материалов в течение сотен миллионов лет. 

Какой газ приводит к возникновению парникового эффекта

 

Водяной пар (H2O)

Водный пар — это газообразное состояние воды и он образуется в атмосфере Земли как часть водного цикла. Когда водяной пар накапливается в виде облаков, дождь не всегда может пойти. Но в будете чувствовать тепло, даже при пасмурной погоде,эо и есть парниковый эффект. 

Какой газ приводит к возникновению парникового эффекта

 

Двуокись углерода (CO2)

Возможно, самый известный из всех парниковых газов. Углекислый газ абсолютно необходим для жизни здесь, на Земле. Это газ, который мы выдыхаем, и это газ, который деревья и растения используют в качестве важного компонента для фотосинтеза.

Сочетание углерода и двух атомов кислорода это естественный процесс, но тот факт, что мы сжигаем много сотен и тысяч тонн топлива каждый год, вносит значительный вклад в количество углерода в атмосфере. Когда сжигаются различные виды топлива, такие как уголь, они выделяют в атмосферу углекислый газ.

Хотя он абсолютно безопасен в атмосфере, слишком большая концентрация способствует увеличению количества парниковых газов в атмосфере, в результате чего средняя температура поверхности Земли постепенно увеличивается.

Какой газ приводит к возникновению парникового эффекта

 

Источник: sibekcompany.ru

Парниковые газы и деятельность человека

Некоторые парниковые газы выделяются естественным путем в результате лесных пожаров, вулканической активности и биологических процессов. Однако, начиная с возникновения промышленной революции на рубеже XIX века, люди выпускали в атмосферу все большее количество парниковых газов. Это увеличение ускорилось с развитием нефтехимической промышленности.

Парниковый эффект

Тепло, отраженное от парниковых газов, производит измеримое потепление поверхности Земли и океанов. Это глобальное изменение климата оказывает широкомасштабное воздействие на лед, океаны, экосистемы и биоразнообразие Земли.

Основные парниковые газы Земли:

Водяной пар

Какой газ приводит к возникновению парникового эффектаВодяной пар является наиболее сильным и важным из парниковых газов Земли. Количество водяного пара в атмосфере не может быть непосредственно изменено деятельностью человека — оно определяется температурой воздуха. Чем теплее, тем выше скорость испарения воды с поверхности. В результате, увеличенное испарение приводит к большей концентрации водяного пара в нижней атмосфере, способной поглощать инфракрасное излучение и отражать его вниз.

Углекислый газ (CO2)

Какой газ приводит к возникновению парникового эффектаУглекислый газ является самым важным парниковым газом. Он высвобождается в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива, извержения вулканов, разложения органических веществ и передвижения транспортных средств. Процесс производства цемента приводит к выбросу большого количества углекислого газа. Вспашка земли также вызывает высвобождение большого количества углекислого газа, обычно хранящегося в почве.

Растительная жизнь, которая поглощает СО2 в процессе фотосинтеза, является важным естественным хранилищем углекислого газа. Морская жизнь также может поглощать растворенный в воде CO2.

Метан

Какой газ приводит к возникновению парникового эффектаМетан (CH4) — второй наиболее важный парниковый газ после двуокиси углерода. Он более сильный, чем CO2, но присутствует в атмосфере в гораздо меньших концентрациях. CH4 может находится в атмосфере в течение более короткого времени, по сравнению с CO2 (время пребывания CH4 составляет примерно 10 лет, по сравнению с сотнями лет для CO2). Природные источники метана включают в себя: водно-болотные угодья; горение биомассы; процессы жизнедеятельности крупного рогатого скота; выращивание риса; добыча, сжигание и переработка нефти или природного газа и др. Основным природным поглотителем метана является сама атмосфера; другим — почва, где метан окисляется бактериями.

Как и в случае с СО2, деятельность человечества увеличивает концентрацию СН4 быстрее, чем метан поглощается естественным образом.

Тропосферный озон

Какой газ приводит к возникновению парникового эффектаСледующим наиболее значительным парниковым газом является тропосферный озон (O3). Он образуется в результате загрязнения воздуха и его следует отличать от естественного стратосферного О3, который защищает нас от многих разрушительных солнечных лучей. В нижних частях атмосферы озон возникает при разрушении других химических веществ (например, оксидов азота). Этот озон считается парниковым газом, но он недолговечен и хотя способен в значительной степени способствовать потеплению, его последствия обычно локальные, а не глобальные.

Второстепенные парниковые газы

Второстепенными парниковыми газами выступают оксиды азота и фреоны. Они являются потенциально опасными для окружающей среды. Однако в связи с тем, что их концентрации не такие значительные как вышеупомянутых газов, оценка их влияния на климат полностью не изучена.

Оксиды азота

Оксиды азота находятся в атмосфере благодаря естественным биологическим реакциям в почве и воде. Тем не менее большое количество выделяемого оксида азота вносит значительный вклад в глобальное потепление. Основным источником является производство и использование синтетических удобрений в сельскохозяйственной деятельности. Моторные автомобили выделяют оксиды азота при работе на ископаемых видах топлива, таких как бензин или дизельное топливо.

Фреоны

Фреоны представляют собой группу углеводородов с различными видами использования и характеристиками. Хлорфторуглероды широко используются в качестве хладагентов (в кондиционерах и холодильниках), вспенивателей, растворителей и др. Их производство уже запрещено в большинстве стран, но они по-прежнему присутствуют в атмосфере и наносят ущерб озоновому слою. Гидрофторуглероды служат альтернативой более вредным озоноразрушающим веществам, и вносят гораздо меньший вклад в глобальное изменение климата на планете.

Источник: NatWorld.info


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.