Влияние парникового эффекта на климат земли


Понятие «парниковый эффект» хорошо известно всем садоводам и огородникам. Внутри парника температура воздуха выше, чем на открытом воздухе, что дает возможность выращивать овощи и фрукты даже в холодное время года.
Что такое парниковый эффект и в чём его суть?

Похожие явления происходят и в атмосфере нашей планеты, однако имеют более глобальные масштабы. Что же такое парниковый эффект на Земле и какие последствия может иметь его усиление?

Что такое парниковый эффект?

Парниковый эффект – это рост среднегодовой температуры воздуха на планете, происходящий за счет смены оптических свойств атмосферы. Легче понять суть этого явления можно на примере обычного парника, который имеется на любом приусадебном участке.

Представьте себе, что атмосфера – это стеклянные стены и крыша теплицы. Как и стекло, она с легкостью пропускает сквозь себя солнечные лучи и задерживает излучение тепла от земли, не давая ему уходить в космос. В результате тепло остается над поверхностью и нагревает приземные слои атмосферы.

Почему возникает парниковый эффект?


Причина появления парникового эффекта заключается в разнице между излучениями, исходящими от Солнца и земной поверхности. Солнце с его температурой 5778 °С дает преимущественно видимый свет, весьма чувствительный для наших глаз. Поскольку воздух способен пропускать этот свет, солнечные лучи с легкостью проходят сквозь него и нагревают земную оболочку. Предметы и объекты у поверхности имеют среднюю температуру около +14…+15 °С, поэтому излучают энергию в инфракрасном диапазоне, не способную проходить через атмосферу в полном объеме.
Что такое парниковый эффект и в чём его суть?
Впервые подобный эффект был смоделирован физиком Филиппом де Соссюром, который выставил на солнце накрытый стеклянной крышкой сосуд, а после измерил разницу температур внутри него и снаружи. Внутри воздух оказался теплее, будто сосуд получил извне солнечную энергию. В 1827 году физик Жозеф Фурье высказал предположение, что такой эффект может происходить и с атмосферой Земли, оказывая влияние на климат.

Именно он сделал вывод, что температура в «парнике» повышается за счет различной прозрачности стекла в инфракрасном и видимом диапазоне, а также благодаря предотвращению стеклом оттока теплого воздуха.

Как парниковый эффект влияет на климат планеты?


При неизменных потоках солнечной радиации климатические условия и среднегодовая температура на нашей планете зависят от ее теплового баланса, а также от химического состава и температуры воздуха. Чем выше уровень парниковых газов у поверхности (озона, метана, диоксида углерода, водяного пара), тем выше вероятность усиления парникового эффекта и, соответственно, глобального потепления. В свою очередь уменьшение концентрации газов ведет к снижению температуры и появлению ледяного покрова в полярных районах.
Что такое парниковый эффект и в чём его суть?
Благодаря отражательной способности земной поверхности (альбедо) климат на нашей планете не раз переходил от стадии потепления к стадии похолодания, поэтому сам по себе парниковый эффект особой проблемы не представляет. Однако в последние годы в результате загрязнения атмосферы выхлопными газами, выбросами ТЭЦ и различных заводов на Земле наблюдается увеличение концентрации углекислого газа, что может привести к глобальному потеплению и негативным последствиям для всего человечества.

Какие последствия парникового эффекта?


Если за последние 500 тысяч лет концентрация диоксида углерода на планете никогда не превышала 300 промилле, то в 2004 году этот показатель составил 379 промилле. Чем грозит это нашей Земле? Прежде всего, ростом окружающей температуры и катаклизмами глобальных масштабов.

Таяние ледников может значительно повысить уровень мирового океана и вызвать тем самым затопление прибрежных районов. Считается, что через 50 лет после усиления парникового эффекта на географической карте может не остаться большинства островов, все морские курорты на материках исчезнут под толщей океанской воды.
Что такое парниковый эффект и в чём его суть?
Потепление на полюсах способно изменить распределение осадков по всей территории земли: в одних районах их число увеличится, в других уменьшится и приведет к засухе и опустыниванию. Негативным последствием роста концентрации парниковых газов выступает также разрушение ими озонового слоя, что уменьшит защиту поверхности планеты от ультрафиолетовых лучей и приведет к разрушению ДНК и молекул в человеческом организме.

Расширение озоновых дыр к тому же чревато потерей многих микроорганизмов, в частности, морского фитопланктона, что может оказать существенное влияние на животных, которые им питаются.

Источник: www.vseznaika.org

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.Влияние парникового эффекта на климат земли

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

Влияние парникового эффекта на климат земли


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

Влияние парникового эффекта на климат земли

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

Влияние парникового эффекта на изменение климата Земли

Новосибирский химико-технологический колледж имени Д.И. Менделеева

ВЛИЯНИЕ ПАРНИКОВОГО ЭФФЕКТА НА ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА ЗЕМЛИ

РЕФЕРАТ

Руководитель Филонова Е.Н.

НОВОСИБИРСК
1999
СОДЕРЖАНИЕ

1. Парниковый эффект 3
2. Горячие области материков планеты 3
3. «Младенец Христос» 5
4. Заключение 6
Что-то неладное творится с погодой! Об этом разговаривают на скамейках старики.


этом же рассуждают на своих семинарах и конференциях ученые.
Старожилы с удивлением замечают, что перестали сбываться многочисленные народные приметы типа: «Если лето было холодным, то зима…» Словно в природе происходят процессы, которые уже не вписываются в прежние схемы и формулы. Аномальные и достаточно мощные обычные землетрясения, грандиозные наводнения и ураганы стали частыми гостями во многих странах мира, которые раньше о таких бедах знали лишь понаслышке.
В 1996 году на Земле произошло 600 различных природных катаклизмов, в том числе 200 ураганов, 170 наводнений и 50 землетрясений. Это на 23 больше, чем в 1995 г. Стихия унесла 11000 человеческих жизней. Будет ли побит этот печальный рекорд в нынешнем 1999 году?

Данные о происходящем в природе (весна 1997 г.): n необычно ранняя, необычно жаркая весна в Сибири; несмотря на чрезвычайное обилие снега во многих регионах наводнения не произошло, потому что снег буквально испарился. n в США из-за сильных наводнений несколько штатов объявлены зоной чрезвычайного бедствия. n ливневое наводнение в Алжире!!! n наводнения в Таджикистане и Грузии. n необычно холодная весна в Западной Европе; яблони в цвету, а цветы… во льду. n из-за необычно холодной весны прилетевшие в Европу из Африки аисты покрутились… и улетели в Африку. n засуха в Англии, рекордное обмеление Темзы.

На фоне подобных явлений на планете климатическая ситуация в Томске,
Новосибирске и в Кемерово в декабре 1997 года проявилась щедрым подарком природы — Западная Сибирь проявила себя райским уголком.


«Горячие области» материков планеты.

П. Джоунс и Тома М.Л. Уигли представляют результаты десяти лет научных исследований по изменению климата на всей нашей планете за 130 лет с 1860 по 1990 г.
Полученные результаты уже на уровне 1990 года вызывают эффект — «ну, погода, ты даешь!»
Кратко из результатов следует, что за 130 лет общемировая среднегодовая температура увеличилась на 0,5 градуса. Вроде бы мелочь, только нужно учесть, что по расчетам разных авторов, повышение этой температуры на 1,5-
2,5 градуса вызывает исчезновение «ледяных шапок» Земли и повышение общего уровня Мирового океана на 100-150 м. Предварительный анализ привел авторов к выводу о значимости и необходимости изучения влияния на изменение средней температуры причин, которые достаточно изучены, — «причин парникового эффекта». Этот эффект обусловленный ростом концентрации парниковых газов, создают, в основном, продолжающиеся уже два столетия выбросы потребительских дымовых газов, задерживающих излучаемое Землей тепло в космос. Для выделенного парникового эффекта авторами проведено компьютерное моделирование с учетом разного рода моделей парниковых эффектов. Результаты расчетов авторы вынесли в текст на рисунке. Чтобы нагляднее проиллюстрировать свои расчеты, Джоунс и Уигли опубликовали карты земных полушарий, где разными цветами отметили области изменения температуры.
Анализ этих схематических карт-рисунков для обоих полушарий показывает, что на нашей планете есть только две малых области, где среднегодовое повышение температуры составило 2,5 градуса цельсия за тот же 130-летний период. Одна область — в Канаде, другая — в Западной Сибири. На фоне обширной области общего западносибирского потепления на 1,5-2 градуса.
Общая «сибирская» область начинается на севере Гренландии, касается северных частей Шпицбергена и Новой Земли, входит в устье Оби и, расширяясь, включает Западную Сибирь, Среднюю Азию, Афганистан, канадское
«пятнышко» также входит частью в обширную область аляско-канадского потепления. Обширные области потепления появились также в южной части
Индийского и в обеих частях Тихого океана. Маленькая область подобного потепления расположена на востоке побережья Земли Уилкса в Антарктиде.
Тогда как во всех центральных районах Антарктиды среднегодовая температура понизилась!

[pic]

Обзор-оценка частных климатических сюрпризов 1997 г.
Летом и осенью 1997 г. на Евразию обрушился целый каскад наводнений. Китай,
Польша, Чешская республика и Франция. Официально заявлено, что за 1000- летнюю известную историю человечества Одер, обычно спокойно текущий по
Чехии и вдоль границы Польши и Германии не обрушивался с такой силой на эти земли. Вполне возможно, что данные катаклизмы связаны с начавшимся таянием арктической «полярной шапки» планеты и с вовлечением в активный оборот огромных масс воды.
Как утверждают специалисты, Алтайские горы и Кавказ за последние 150 лет утратили почти 70% своего ледникового покрытия.

Потепление в районе Антарктиды вызвало обрушение ледников площадью в несколько тысяч квадратных километров и повышение уровня Мирового океана.
То есть идет интенсивное, согласно результатам Джоунса — Уигли, таяние ледяных шапок планеты. Понятно, что будут затоплены территории, где проживают десятки миллионов людей.

«Младенец Христос»
Тихоокеанское течение Эль-Ниньо считается аномальным климатическим явлением
— событием века, открытым только лишь четверть века назад. Примечательно, что примерно в этих же 70-х годах были открыты, впервые по отношению к территории всего мира, в Антарктиде озоновые дыры. Эти дыры только впоследствии были зафиксированы и в других местах планеты, а в 1996 г. «они широко почтили своим присутствием» территорию Западной Сибири. С той поры обе эти загадки природы прочно обосновались в южном полушарии в дополнение к неожиданно мощному похолоданию на большей части Антарктиды. Но и это не все. По данным американского национального управления по изучению океана и атмосферы в течение июня 1997 г. произошло беспрецедентное повышение температуры поверхностных слоев воды в центральной части Тихого океана — на целых 4 градуса по Цельсию.
Причина этого удивительного и тревожного феномена не ясна. Остается одно объяснение — знаменитое течение Эль-Ниньо, являющееся ответвлением теплого экваториального течения. Эта загадка природы — Эль-Ниньо — возникает у берегов Перу со странной 12-леьней периодичностью и всегда в канун рождества, что и вызвало его название. Возникновение, «проделки младенца» и траектория его движения по акватории Тихого океана пока не могут получить полного научного объяснения из-за аномальности его поведения. Согласно всех последних публикаций СМИ по Эль-Ниньо, течение возникает у берегов Перу и сопровождается теплыми пассатами на восток. И начинаются «проделки младенца» на всей территории Тихого океана, формирующие изменения климата и погоды. Течение же, удерживаемое ветрами у Индонезии, поворачивает в обратную сторону и обрушивается на Южную Америку. Между прочим, почему — не известно. Но в результате в 1997 г. в Индонезии и на островах Тихого океана жара превзошла предел выносливости старожилов-«аборигенов». А в Латинской
Америке обычно начинаются тропические ливни, так за два месяца в 1997 г. там выпало осадков больше, чем за целый год. Затем, наигравшись, «младенец» движется в сторону США и награждает северо-зарпад этой страны обильными снегопадами, а теплолюбивых калифорнийцев — похолоданием и натиском сильнейшего ветра. Ущерб от Эль-Ниньо в 1972 году составил 13 миллиардов долларов и гибель 1,5-2 тысячи человек. Исследование феномена Эль-Ниньо показывает, что его пагубное влияние на климатические процессы усиливается парниковым эффектом. Управы на Эль-Ниньо нет. Знаний о его загадках и сюрпризах тоже нет. Пока возможно только следить за его возникновением и пытаться прогнозировать его поведение.
«Если тайна младенца не будет вскоре раскрыта, то аномальные козни
Бермудского треугольника покажутся детскими забавами по сравнению с проделками гостя, появляющегося на планете перед Рождеством!»
М. Чижиков.

Заключение
Проблема исторических и современных изменений климата оказалась очень сложной и не находит решения в схемах однофакторного детерминизма. Наряду с ростом концентрации углекислого газа важную роль играют изменения озоносферы, связанные с эволюцией геомагнитного поля. Разработка и проверка новых гипотез является необходимым условием познания закономерностей общей циркуляции атмосферы и других геофизических процессов, влияющих на биосферу.

Литература
«В мире науки», №10, 1990 г.
«Калейдоскоп», 12(46), 1997 г.
«Экология и будущее», Г.А. Кузнецов, 1988 г.

Источник: www.BiblioFond.ru

Ещё в 1827 году французский физик Жозеф Фурье предположил, что атмосфера земли выполняет функцию своего рода стекла в теплице: воздух пропускает солнечное тепло, не давая ему при этом испариться обратно в космос. Этот эффект достигается благодаря некоторым атмосферным газам второстепенного значения, каковыми являются, например, водяные испарения и углекислый газ. Они пропускают видимый и «ближний» инфракрасный свет, излучаемый солнцем, но поглощают «далекое» инфракрасное излучение, имеющее более низкую частоту и образующееся при нагревании земной поверхности солнечными лучами. Если бы этого не происходило, Земля была бы примерно на 30 градусов холоднее, чем сейчас, и жизнь бы на ней практически замерла.

Исходя из того, что «естественный» парниковый эффект — это устоявшийся, сбалансированный процесс, увеличение концентрации «парниковых» газов в атмосфере должно привести к усилению парникового эффекта, который в свою очередь приведет к глобальному потеплению климата. Количество CO2 в атмосфере неуклонно растет вот уже более века из-за того, что в качестве источника энергии стали широко применяться различные виды ископаемого топлива (уголь и нефть). Кроме того, как результат человеческой деятельности в атмосферу попадают и другие парниковые газы, например метан, закись азота и целый ряд хлоросодержащих веществ. Несмотря на то, что они производятся в меньших объёмах, некоторые из этих газов куда более опасны с точки зрения глобального потепления, чем углекислый газ.

Деятельность человека приводит к повышению концентрации парниковых газов в атмосфере. Увеличение концентрации парниковых газов приведет к разогреву нижних слоев атмосферы и поверхности земли. Любое изменение в способности Земли отражать и поглощать тепло, в том числе вызванное увеличением содержания в атмосфере тепличных газов и аэрозолей, приведет к изменению температуры атмосферы и мировых океанов и нарушит устойчивые типы циркуляции и погоды.

Тем не менее, ведутся ожесточенные споры вокруг того, какое конкретно количество этих газов вызовет потепление климата и в какой степени, а также как скоро это произойдет. Даже когда изменение климата действительно происходит, в этом трудно быть стопроцентно уверенным. Мировые средние температуры могут сильно колебаться в пределах нескольких лет и десятилетий — причем по естественным причинам. Проблема в том, что считать средней температурой, и на основании каких критериев судить, действительно ли она изменилась в ту или другую сторону.

В конце восьмидесятых — начале девяностых годов XX века несколько лет подряд среднегодовая глобальная температура была выше обычной. Это вызвало опасения в том, что вызванное человеческой деятельностью глобальное потепление уже началось. Среди ученых существует консенсус, что за последние сто лет среднегодовая глобальная температура поднялась на 0,3 — 0,6 градусов Цельсия. Однако среди них нет согласия в том, что именно вызвало это явление. Трудно с уверенностью сказать, происходит глобальное потепление или нет, так как наблюдаемый рост температуры все ещё находится в пределах естественных температурных колебаний.

Неопределенность в вопросе глобального потепления порождает скепсис по поводу грозящей опасности.

Глобальное потепление — процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана.

Научное мнение, выраженное Межгосударственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК) ООН, и непосредственно поддержанное национальными академиями наук стран «Большой восьмёрки», заключается в том, что средняя температура по Земле поднялась на 0,7 °C по сравнению со временем начала промышленной революции (в 1850-х), и что «бо́льшая доля потепления, наблюдавшегося в последние 50 лет, вызвана деятельностью человека», в первую очередь выбросом газов, вызывающих парниковый эффект, таких как углекислый газ (CO2) и метан (CH4). Отдельные учёные высказали несогласие с заключениями МГЭИК, но подавляющее большинство учёных, работающих в области изменения климата, разделяют выводы, изложенные в докладах МГЭИК.

Оценки, полученные по климатическим моделям, на которые ссылается МГЭИК, говорят, что в XXI веке средняя температура поверхности Земли может повыситься на величину от 1,1 до 6,4 °C. В отдельных регионах температура может немного понизиться. В Европе, если верить многим прогнозам, к 2010 году температура снизится на 1 градус из-за замедления Гольфстрима, однако после 2010 года температура будет стремительно расти и в Европе, так как процесс похолодания в Европе накроет общее глобальное потепление ( к середине или концу столетия в Европе станет теплее примерно на 10 градусов). [1]. Как ожидается, потепление и подъём уровня Мирового океана будут продолжаться на протяжении тысячелетий, даже в случае стабилизации уровня парниковых газов в атмосфере. Этот эффект объясняется большой теплоёмкостью океанов.

Помимо повышения уровня Мирового океана, повышение глобальной температуры также приведёт к изменениям в количестве и распределении атмосферных осадков. В результате могут участиться природные катаклизмы, такие как наводнения, засухи, ураганы и другие, понизиться урожаи сельскохозяйственных культур и исчезнуть многие биологические виды. Потепление должно, по всей вероятности, увеличивать частоту и масштаб таких явлений.

Источник: StudFiles.net


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.