Viimeisen vuosikymmenen aikana ilmaus "kasvihuoneilmiö" ei ole käytännössä koskaan poistunut television ruudulta tai sanomalehtien sivuilta. Useiden tieteenalojen opetussuunnitelmat tarjoavat sen perusteellisen tutkimisen kerralla, ja sen kielteinen merkitys planeettamme ilmastolle osoitetaan melkein aina. Tämä ilmiö on kuitenkin itse asiassa paljon monipuolisempi kuin mitä maallikolle esitetään.

Ilman kasvihuoneilmiötä elämä planeetallamme olisi kyseenalainen

Voit aloittaa siitä tosiasiasta, että kasvihuoneilmiö on ollut planeetallamme koko sen historian ajan. Tällainen ilmiö on yksinkertaisesti väistämätön niille taivaankappaleille, joilla on maan tapaan vakaa ilmakehä. Ilman sitä esimerkiksi Maailman valtameri olisi jäätynyt kauan sitten, eivätkä korkeammat elämänmuodot olisi ilmestyneet ollenkaan. Tiedemiehet ovat pitkään tieteellisesti osoittaneet, että jos ilmakehässämme ei olisi hiilidioksidia, jonka läsnäolo on välttämätön tekijä kasvihuoneilmiön syntyprosessissa, planeetan lämpötila vaihtelisi -20 0 C:n sisällä, joten elämän syntymisestä ei puhuttaisi ollenkaan.

Kasvihuoneilmiön syyt ja olemus

Vastaamalla kysymykseen: "Mikä on kasvihuoneilmiö?", Ensinnäkin on huomattava, että tämä fyysinen ilmiö sai nimensä analogisesti puutarhureiden kasvihuoneessa tapahtuvien prosessien kanssa. Sen sisällä on vuodenajasta riippumatta aina muutaman asteen lämpimämpää kuin ympäröivässä tilassa. Asia on, että kasvit imevät näkyvää auringonvaloa, joka kulkee täysin vapaasti lasin ja polyeteenin läpi ja yleensä melkein minkä tahansa esteen läpi. Sen jälkeen kasvit itse alkavat myös säteillä energiaa, mutta jo infrapuna-alueella, jonka säteet eivät voi enää vapaasti ylittää samaa lasia, joten syntyy kasvihuoneilmiö. Tämän ilmiön syyt ovat siis nimenomaan epätasapainossa näkyvän auringonvalon spektrin ja niiden säteilyn välillä, joita kasvit ja muut esineet lähettävät ulkoiseen ympäristöön.

Kasvihuoneilmiön fyysinen perusta

Mitä tulee planeettaamme kokonaisuudessaan, kasvihuoneilmiö syntyy vakaan ilmakehän läsnäolon vuoksi. Säilyttääkseen lämpötilatasapainonsa maapallon on luovutettava yhtä paljon energiaa kuin se saa Auringosta. Hiilidioksidin ja veden läsnäolo ilmakehässä, jotka absorboivat infrapunasäteitä ja toimivat siten lasina kasvihuoneessa, aiheuttavat ns. kasvihuonekaasujen muodostumista, joista osa palaa takaisin Maahan. Nämä kaasut luovat "peittoilmiön" nostaen lämpötilaa lähellä planeetan pintaa.

Kasvihuoneilmiö Venuksessa

Edellä olevan perusteella voimme päätellä, että kasvihuoneilmiö ei ole ominaista vain maapallolle, vaan myös kaikille planeetoille ja muille taivaankappaleille, joilla on vakaa ilmakehä. Tiedemiesten tekemät tutkimukset ovat todellakin osoittaneet, että esimerkiksi Venuksen pinnalla tämä ilmiö on paljon selvempi, mikä johtuu ensisijaisesti siitä, että sen ilmavaippa on lähes sataprosenttista hiilidioksidia.

Kasvihuoneilmiö - prosessi, jossa lämpötila nousee lähellä maan pintaa kasvihuonekaasujen pitoisuuden lisääntymisen vuoksi (kuva 3).

Kasvihuonekaasut- nämä ovat kaasumaisia ​​yhdisteitä, jotka absorboivat intensiivisesti infrapunasäteitä (lämpösäteitä) ja edistävät ilmakehän pintakerroksen kuumenemista; näitä ovat: ensisijaisesti CO 2 (hiilidioksidi), mutta myös metaani, kloorifluorihiilivedyt (CFC), typen oksidit, otsoni, vesihöyry.

Nämä epäpuhtaudet estävät pitkäaaltoisen lämpösäteilyn maan pinnalta. Osa tästä absorboidusta lämpösäteilystä palaa takaisin maan pinnalle. Näin ollen kasvihuonekaasujen pitoisuuden kasvaessa ilmakehän pintakerroksessa myös maan pinnalta tulevan infrapunasäteilyn absorption intensiteetti kasvaa, mikä tarkoittaa ilman lämpötilan nousua (ilmaston lämpeneminen).

Kasvihuonekaasujen tärkeä tehtävä on ylläpitää suhteellisen tasaista ja kohtuullista lämpötilaa planeettamme pinnalla. Hiilidioksidi ja vesi ovat pääasiassa vastuussa suotuisten lämpötilaolosuhteiden ylläpitämisestä lähellä maan pintaa.

Kuva 3. Kasvihuoneilmiö

Maapallo on lämpötasapainossa ympäristönsä kanssa. Tämä tarkoittaa, että planeetta säteilee energiaa avaruuteen nopeudella, joka on yhtä suuri kuin aurinkoenergian absorptionopeus. Koska maapallo on suhteellisen kylmä kappale, jonka lämpötila on 254 K, tällaisten kylmien kappaleiden säteily osuu spektrin pitkäaaltoiseen (matalaenergiaiseen) osaan, ts. Maan säteilyn enimmäisintensiteetti sijaitsee lähellä 12 000 nm:n aallonpituutta.

Suurimman osan tästä säteilystä pidättelee CO 2 ja H 2 O, jotka myös absorboivat sitä infrapuna-alueella, joten nämä komponentit eivät anna lämmön haihtua ja ylläpitävät tasaista, elämälle sopivaa lämpötilaa lähellä maan pintaa. Vesihöyryllä on tärkeä rooli ilmakehän lämpötilan ylläpitämisessä yöllä, jolloin maan pinta säteilee energiaa avaruuteen eikä vastaanota aurinkoenergiaa. Aavikoilla, joissa on erittäin kuiva ilmasto ja joissa vesihöyryn pitoisuus on hyvin alhainen, on sietämättömän kuuma päivällä, mutta erittäin kylmä yöllä.

Tärkeimmät syyt kasvihuoneilmiön lisääntymiseen– kasvihuonekaasujen merkittävä vapautuminen ilmakehään ja niiden pitoisuuksien nousu; mitä tapahtuu fossiilisten polttoaineiden (hiili, maakaasu, öljytuotteet) intensiivisen polton yhteydessä, kasvillisuuden vähentäminen: metsien hävittäminen; metsien kuivuminen saastumisen vuoksi, kasvillisuuden palaminen tulipalojen aikana jne. Tämän seurauksena luonnollinen tasapaino kasvien CO 2 -kulutuksen ja sen hengitysprosessissa (fysiologinen, hajoamis-, palamisprosessissa) saannin välillä häiriintyy.

Tiedemiesten mukaan yli 90 prosentin todennäköisyydellä ihmisen toiminta luonnonpolttoaineiden polttamisessa ja sen aiheuttama kasvihuoneilmiö selittää suurelta osin ilmaston lämpenemisen viimeisen 50 vuoden aikana. Ihmisen toiminnan aiheuttamat prosessit ovat kuin juna, joka on menettänyt hallinnan. Niiden pysäyttäminen on lähes mahdotonta, lämpeneminen jatkuu ainakin useita vuosisatoja tai jopa koko vuosituhannen. Kuten ympäristösuojelijat ovat todenneet, maailman valtameret ovat toistaiseksi imeneet leijonan osan lämmöstä, mutta tämän jättimäisen akun kapasiteetti on loppumassa – vesi on lämmennyt kolmen kilometrin syvyyteen. Seurauksena on globaali ilmastonmuutos.

Pääasiallisen kasvihuonekaasun pitoisuus(CO 2) ilmakehässä 1900-luvun alussa oli » 0,029 %, tähän mennessä se on saavuttanut 0,038 %, ts. kasvoi lähes 30 prosenttia. Jos nykyisten vaikutusten biosfääriin annetaan jatkua, vuoteen 2050 mennessä ilmakehän hiilidioksidipitoisuus kaksinkertaistuu. Tässä yhteydessä he ennustavat lämpötilan nousua maapallolla 1,5 ° C - 4,5 ° C (jopa 10 ° C napa-alueilla, 1 ° C -2 ° C päiväntasaajan alueilla).

Tämä puolestaan ​​​​voi johtaa ilmakehän lämpötilan kriittiseen nousuun kuivilla alueilla, mikä johtaa elävien organismien kuolemaan, niiden elintärkeän toiminnan vähenemiseen; uusien alueiden aavikoituminen; napa- ja vuoristojäätiköiden sulaminen, mikä tarkoittaa maailman valtameren tason nousua 1,5 metrillä, rannikkoalueiden tulvia, lisääntynyttä myrskyaktiivisuutta ja väestön muuttoa.

Ilmaston lämpenemisen seuraukset:

1. Ilmaston lämpenemisen seurauksena muutos ilmakehän kierrossa , muutos sateen jakautumisessa, muutos biokenoosien rakenteessa; useilla alueilla maatalouskasvien sadon lasku.

2. globaali ilmastonmuutos . Australia kärsiä enemmän. Ilmastologit ennustavat ilmastokatastrofin Sydneylle: vuoteen 2070 mennessä tämän australialaisen metropolin keskilämpötila nousee noin viisi astetta, metsäpalot tuhoavat sen ympäristöä ja jättimäiset aallot tuhoavat meren rantoja. Eurooppa tuhoaa ilmastonmuutoksen. EU:n tutkijat ennustavat raportissaan ekosysteemin epävakautta hellittämättä nousevien lämpötilojen vuoksi. Maanosan pohjoisosassa sato lisääntyy kasvukauden ja pakkaskauden pituuden pidentyessä. Tämän planeetan osan jo ennestään lämmin ja kuiva ilmasto lämpenee entisestään, mikä johtaa kuivuuteen ja monien makean veden varastojen kuivumiseen (Etelä-Eurooppa). Nämä muutokset tulevat olemaan todellinen haaste maanviljelijöille ja metsänomistajille. Pohjois-Euroopassa lämpimiin talviin liittyy lisääntynyt sademäärä. Alueen pohjoisosan lämpeneminen johtaa myös myönteisiin ilmiöihin: metsien laajenemiseen ja sadon kasvuun. Ne kulkevat kuitenkin käsi kädessä tulvien, rannikkoalueiden tuhoutumisen, joidenkin eläin- ja kasvilajien katoamisen, jäätiköiden ja ikiroudan alueiden sulamisen kanssa. AT Kaukoidän ja Siperian alueet kylmien päivien määrä vähenee 10-15 ja Euroopan osassa - 15-30.

3. Globaali ilmastonmuutos maksaa ihmiskunnalle jo 315 tuhatta elämää vuosittain, ja tämä luku kasvaa jatkuvasti joka vuosi. Se aiheuttaa sairauksia, kuivuutta ja muita säähäiriöitä, jotka jo tappavat ihmisiä. Järjestön asiantuntijat lainaavat myös muita tietoja - heidän arvioidensa mukaan ilmastonmuutos vaikuttaa tällä hetkellä yli 325 miljoonaan ihmiseen, yleensä kehitysmaista. Asiantuntijat arvioivat, että ilmaston lämpenemisen vaikutus maailmantalouteen on 125 miljardia dollaria vuodessa, ja vuoteen 2030 mennessä tämä määrä voi nousta 340 miljardiin dollariin.

4. Kysely 30 jäätiköt World Glacier Watchin suorittama tutkimus eri alueilla maapallolla osoitti, että vuonna 2005 jään paksuus pieneni 60-70 senttimetriä. Luku on 1,6 kertaa 1990-luvun vuosikeskiarvo ja 3 kertaa 1980-luvun keskiarvo. Joidenkin asiantuntijoiden mukaan siitä huolimatta, että jäätiköiden paksuus on vain muutamia kymmeniä metrejä, jos niiden sulaminen jatkuu tällä vauhdilla, jäätiköt katoavat muutamassa vuosikymmenessä kokonaan. Dramaattisimmat jäätiköiden sulamisprosessit on havaittu Euroopassa. Näin ollen Norjan jäätikkö Breydalblikkbrea (Breidalblikkbrea) menetti vuonna 2006 yli kolme metriä, mikä on 10 kertaa enemmän kuin vuonna 2005. Jäätiköiden uhkaavaa sulamista on havaittu Itävallassa, Sveitsissä, Ruotsissa, Ranskassa, Italiassa ja Espanjassa Himalajan vuoristoalueella. Nykyinen jäätiköiden sulamistrendi viittaa siihen, että Ganges, Indus, Brahmaputra (maailman korkein joki) ja muut Intian pohjoisen tasangon ylittävät joet voivat lähitulevaisuudessa muuttua kausittaisiksi joiksi ilmastonmuutoksen vuoksi.

5. Nopea sulavaa ikiroutaa Ilmaston lämpenemisen vuoksi se muodostaa nykyään vakavan uhan Venäjän pohjoisille alueille, joista puolet sijaitsee niin kutsutulla "ikiroutavyöhykkeellä". Venäjän federaation hätätilanneministeriön asiantuntijat antavat ennusteita: heidän laskelmiensa mukaan ikiroudan pinta-ala Venäjällä pienenee yli 20 % seuraavien 30 vuoden aikana ja maan sulamissyvyys laskee 50 %. Suurimmat muutokset ilmastossa voivat tapahtua Arkangelin alueella, Komin tasavallassa, Hanti-Mansi-autonomisessa piirikunnassa ja Jakutiassa. Asiantuntijat ennustavat, että ikiroudan sulaminen johtaa merkittäviin maiseman muutoksiin, virtaaviin jokiin ja lämpökarstijärvien muodostumiseen. Lisäksi ikiroudan sulamisen vuoksi Venäjän arktisten rannikoiden eroosiovauhti kiihtyy. Paradoksaalista kyllä, rannikkomaiseman muutosten vuoksi Venäjän alue voi pienentyä useilla kymmenillä neliökilometreillä. Ilmaston lämpenemisen vuoksi myös muut pohjoiset maat kärsivät rannikkoeroosiosta. Joten esimerkiksi aaltojen eroosioprosessi johtaa [http://ecoportal.su/news.php?id=56170] Islannin pohjoisimman saaren täydelliseen katoamiseen vuoteen 2020 mennessä. Kolbinsin saari (Kolbeinsey), jota pidetään Islannin pohjoisimpana pisteenä, katoaa kokonaan veden alle vuoteen 2020 mennessä rannikon kulumisprosessin - aaltoeroosion - kiihtymisen seurauksena.

6. Maailman valtameren taso Vuoteen 2100 mennessä voi nousta 59 senttimetriä YK:n asiantuntijaryhmän raportin mukaan. Mutta tämä ei ole raja, jos Grönlannin ja Etelämantereen jää sulaa, Maailman valtameren taso voi nousta vielä korkeammalle. Vain Iisakinkirkon kupolin yläosa ja Pietari-Paavalin linnoituksen vedestä esiin työntyvä torni osoittavat silloin Pietarin sijainnin. Samanlainen kohtalo kohtaa Lontoon, Tukholman, Kööpenhaminan ja muut suuret merenrantakaupungit.

7. Itä-Anglian yliopiston ilmastoasiantuntija Tim Lenton ja kollegat havaitsivat matemaattisten laskelmien avulla, että vuotuisen keskilämpötilan nousu jopa 2 °C 100 vuoden aikana aiheuttaa 20-40 % kuoleman. Amazonin metsät lähestyvän kuivuuden vuoksi. Kolmen asteen lämpötilan nousu aiheuttaa 75 % metsistä kuoleman 100 vuodessa ja 4°C lämpötilan nousu 85 % kaikista Amazonin metsistä. Ja ne imevät hiilidioksidia tehokkaimmin (Kuva: NASA, esitys).

8. Nykyisellä ilmaston lämpenemisvauhdilla vuoteen 2080 mennessä jopa 3,2 miljardia ihmistä maapallolla kohtaa ongelman juomaveden puute . Tutkijat huomauttavat, että vesiongelmat vaikuttavat ensisijaisesti Afrikkaan ja Lähi-itään, mutta kriittinen tilanne voi kehittyä myös Kiinassa, Australiassa, osassa Eurooppaa ja Yhdysvalloissa. YK on julkaissut listan maista, joihin ilmastonmuutos vaikuttaa eniten. Sitä johtavat Intia, Pakistan ja Afganistan.

9. ilmastonmuuttajat . Ilmaston lämpeneminen johtaa siihen, että 2000-luvun loppuun mennessä voi tulla vielä yksi pakolaisten ja siirtolaisten luokka - ilmasto. Vuoteen 2100 mennessä ilmastomuuttajien määrä voi olla noin 200 miljoonaa ihmistä.

Sitä tosiasiaa, että lämpeneminen on olemassa, kukaan tutkijoista ei epäile - se on ilmeistä. Mutta siellä on vaihtoehtoisia näkökulmia. Esimerkiksi Venäjän tiedeakatemian kirjeenvaihtaja, maantieteen tohtori, professori, Moskovan valtionyliopiston ympäristöhallinnon osaston johtaja Andrei Kapitsa pitää ilmastonmuutosta normaalina luonnonilmiönä. On ilmaston lämpenemistä, se vuorottelee ilmaston jäähtymisen kanssa.

Kannattajat "klassinen" lähestymistapa kasvihuoneilmiön ongelmaan ovat peräisin ruotsalaisen tiedemiehen Svante Arrheniuksen oletuksesta ilmakehän lämpenemisestä, joka johtuu siitä, että "kasvihuonekaasut" kuljettavat auringonsäteet vapaasti maan pinnalle ja samalla viivästyttävät maan lämmön säteilyä avaruuteen. . Lämmönsiirtoprosessit maan ilmakehässä osoittautuivat kuitenkin paljon monimutkaisemmiksi. Kaasu "kerros" säätelee auringon lämmön virtausta eri tavalla kuin takapihan kasvihuoneen lasi.

Itse asiassa kaasut, kuten hiilidioksidi, eivät aiheuta kasvihuoneilmiötä. Venäläiset tutkijat ovat todistaneet tämän vakuuttavasti. Akateemikko Oleg Sorokhtin, joka työskentelee Venäjän tiedeakatemian meritieteen instituutissa, loi ensimmäisenä matemaattisen teorian kasvihuoneilmiöstä. Hänen laskelmistaan, jotka on vahvistettu Marsin ja Venuksen mittauksilla, seuraa, että edes merkittävät teknogeenisen hiilidioksidin päästöt Maan ilmakehään eivät käytännössä muuta maapallon lämpöjärjestelmää eivätkä aiheuta kasvihuoneilmiötä. Päinvastoin, meidän pitäisi odottaa lievää, asteen murto-osaa, jäähtymistä.

Ilmakehän lisääntynyt hiilidioksidipitoisuus ei johtanut lämpenemiseen, vaan Lämpenemisen seurauksena ilmakehään vapautui jättimäisiä määriä hiilidioksidia - huomautus, ilman ihmisen osallistumista. 95 prosenttia hiilidioksidista on liuennut maailman valtameriin. Riittää, että vesipatsas lämpenee puoli astetta - ja valtameri "hengittää" hiilidioksidia. Tulivuorenpurkaukset ja metsäpalot edistävät myös merkittävästi maan ilmakehän pumppaamista CO 2 :lla. Kaikilla teollisuuden kehityksen kustannuksilla kasvihuonekaasujen päästöt tehtaiden ja lämpövoimalaitosten putkista eivät ylitä muutamaa prosenttia luonnon hiilidioksidin kokonaisliikevaihdosta.

Tiedossa on jääkausia, jotka vuorottelivat ilmaston lämpenemisen kanssa, ja nyt elämme ilmaston lämpenemisen aikaa. Normaalit ilmaston vaihtelut, jotka liittyvät Auringon ja Maan kiertoradan toiminnan vaihteluihin. Ei ollenkaan ihmisen toiminnalla.

Onnistuimme katsomaan 800 tuhatta vuotta sitten Maan menneisyyteen Antarktiksella (3800 m) jäätikön paksuuteen poratun kaivon ansiosta.

Ytimessä säilyneistä ilmakuplista määritettiin lämpötila, ikä, hiilidioksidipitoisuus ja saatiin käyrät noin 800 tuhannen vuoden ajalta. Näiden kuplien happi-isotooppien suhteen mukaan tutkijat määrittelivät lämpötilan, jossa lumi satoi. Saadut tiedot kattavat suurimman osan kvaternaarikaudesta. Tietenkin kaukaisessa menneisyydessä ihminen ei voinut vaikuttaa luontoon. Mutta havaittiin, että CO 2 -pitoisuus muuttui silloin hyvin paljon. Lisäksi joka kerta lämpeneminen edelsi ilman CO 2 -pitoisuuden nousua. Kasvihuoneilmiön teoria olettaa käänteisen järjestyksen.

On tiettyjä jääkausia, jotka vuorottelevat lämpenemisjaksojen kanssa. Nyt eletään vain lämpenemisaikaa, ja se on jatkunut pienestä jääkaudesta lähtien, joka oli 1400-1500-luvulla, 1500-luvulta lähtien, lämpenemistä on ollut noin yksi aste vuosisadassa.

Mutta mitä kutsutaan "kasvihuoneilmiöksi" - tämä ilmiö ei ole todistettu tosiasia. Fyysikot osoittavat, että CO 2 ei vaikuta kasvihuoneilmiöön.

Vuonna 1998 Frederick Seitz, Yhdysvaltain kansallisen tiedeakatemian entinen presidentti, esitti vetoomuksen tiedeyhteisölle, jossa kehotti Yhdysvaltoja ja muita hallituksia hylkäämään Kioton sopimukset kasvihuonekaasupäästöjen rajoittamiseksi. Vetoomuksen mukana oli yleiskatsaus, josta seuraa, että viimeisten 300 vuoden aikana maapallolla on havaittu lämpenemistä. Eikä ihmisen toiminnan vaikutusta ilmastonmuutokseen ole luotettavasti osoitettu. Lisäksi Seitz väittää, että lisääntynyt hiilidioksidi stimuloi kasvien fotosynteesiä ja lisää siten maatalouden tuottavuutta ja kiihdyttää metsien kasvua. Vetoomuksen allekirjoitti 16 000 tiedemiestä. Clintonin hallinto kuitenkin kohautti olkapäitään nämä vetoomukset osoittaen, että keskustelu globaalin ilmastonmuutoksen luonteesta oli ohi.

Itse asiassa, kosmiset tekijät johtavat vakaviin ilmastomuutoksiin. Lämpötilaa muuttavat auringon aktiivisuuden vaihtelut, samoin kuin muutokset maapallon akselin kaltevuuksissa, planeettamme vallankumousjaksossa. Sellaiset menneisyyden vaihtelut, kuten tiedetään, johtivat jääkausien alkamiseen.

Ilmaston lämpeneminen on poliittinen kysymys. Ja tässä on kahden suunnan kamppailu. Yksi suunta on ne, jotka käyttävät polttoainetta, öljyä, kaasua, hiiltä. Ne osoittavat kaikin mahdollisin tavoin, että haitat aiheutuvat siirtymisestä ydinpolttoaineeseen. Ja ydinpolttoaineen kannattajat todistavat päinvastaista, että se on juuri päinvastoin - kaasu, öljy, kivihiili tuottavat hiilidioksidia ja aiheuttavat lämpenemistä. Tämä on kahden suuren talousjärjestelmän välinen taistelu.

Tätä aihetta koskevat julkaisut ovat täynnä synkkiä profetioita. En ole samaa mieltä tällaisista arvioista. Vuotuisen keskilämpötilan nousu yhden asteen sisällä vuosisadassa ei johda kohtalokkaisiin seurauksiin. Etelämantereen jään sulattamiseen kuluu valtava määrä energiaa, jonka rajat eivät ole käytännössä kaventuneet koko havaintojakson aikana. Ilmastokataklysmit eivät ainakaan 2000-luvulla uhkaa ihmiskuntaa.

Jos et pysäytä sen kasvua, tasapaino Maan päällä saattaa häiriintyä. Ilmasto muuttuu, nälänhätä ja sairaudet tulevat. Tutkijat kehittävät erilaisia ​​toimenpiteitä ongelman torjumiseksi, josta pitäisi tulla globaali.

olemus

Mikä on kasvihuoneilmiö? Tämä on nimi, joka on annettu planeetan pintalämpötilan nousulle, koska ilmakehän kaasut pyrkivät säilyttämään lämpöä. Maa lämpenee auringon säteilyn vaikutuksesta. Näkyvät lyhyet aallot valonlähteestä tunkeutuvat vapaasti planeettamme pinnalle. Kun se lämpenee, maapallo alkaa säteillä pitkiä lämpöaaltoja. Osittain ne tunkeutuvat ilmakehän kerrosten läpi ja "lähtevät" avaruuteen. vähentää kaistanleveyttä, heijastaa pitkiä aaltoja. Lämpö jää maan pinnalle. Mitä korkeampi kaasupitoisuus, sitä suurempi kasvihuoneilmiö.

Ilmiön kuvaili ensimmäisen kerran Joseph Fourier 1800-luvun alussa. Hän ehdotti, että maan ilmakehässä tapahtuvat prosessit ovat samanlaisia ​​kuin lasin alla.

Kasvihuonekaasuja ovat höyry (vedestä), hiilidioksidi (hiilidioksidi), metaani, otsoni. Edellinen ottaa pääosan kasvihuoneilmiön muodostumiseen (jopa 72 %). Seuraavaksi tärkein on hiilidioksidi (9-26 %), metaanin osuus on 4-9 ja otsonin 3-7 %.

Viime aikoina on usein kuultu kasvihuoneilmiöstä vakavana ympäristöongelmana. Mutta tällä ilmiöllä on myös myönteinen puoli. Kasvihuoneilmiön olemassaolon vuoksi planeettamme keskilämpötila on noin 15 astetta nollan yläpuolella. Ilman sitä elämä maapallolla ei olisi mahdollista. Lämpötila saattoi olla vain miinus 18.

Syynä vaikutuksen esiintymiseen on monien tulivuorten aktiivinen toiminta planeetalla miljoonia vuosia sitten. Samaan aikaan ilmakehän vesihöyryn ja hiilidioksidin pitoisuus lisääntyi merkittävästi. Jälkimmäisen pitoisuus on saavuttanut sellaisen arvon, että on syntynyt supervoimakas kasvihuoneilmiö. Tämän seurauksena Maailman valtameren vesi käytännössä kiehui, sen lämpötila nousi niin korkeaksi.

Kasvillisuuden ilmaantuminen kaikkialle maan pinnalle aiheutti melko nopean hiilidioksidin imeytymisen. Lämmön kertymistä on vähennetty. Tasapaino on saatu aikaan. Vuosittainen keskilämpötila planeetan pinnalla oli lähellä nykyistä tasoa.

Syitä

Ilmiön vahvistaminen edistää:

• Teollisuuden kehitys on suurin syy siihen, että hiilidioksidia ja muita kasvihuoneilmiötä tehostavia kaasuja vapautuu ja kertyy aktiivisesti ilmakehään. Ihmisen toiminnan seurauksena maapallolla on vuotuisen keskilämpötilan nousu. Sadan vuosisadan ajan se on noussut 0,74 astetta. Tiedemiehet ennustavat, että tulevaisuudessa tämä kasvu voi olla 0,2 astetta joka 10. vuosi. Eli lämpenemisen voimakkuus kasvaa.
• - syy ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden nousuun. Kasvillisuus imee tämän kaasun. Uusien maiden massiivinen kehittäminen yhdistettynä metsien hävittämiseen nopeuttaa hiilidioksidin kertymistä ja samalla muuttaa eläinten ja kasvien elinoloja, mikä johtaa niiden lajien sukupuuttoon.
• Polttoaineen (kiinteän ja öljyn), jätteen polttaminen johtaa hiilidioksidin vapautumiseen. Lämmitys, sähköntuotanto ja liikenne ovat tämän kaasun tärkeimmät lähteet.
• Energian kulutuksen kasvu on teknisen kehityksen merkki ja edellytys. Maailman väkiluku kasvaa noin 2 % vuodessa. Energiankulutuksen kasvu - 5 %. Voimakkuus kasvaa joka vuosi, ihmiskunta tarvitsee yhä enemmän energiaa.
• Kaatopaikkojen määrän kasvu johtaa metaanin pitoisuuden nousuun. Toinen kaasun lähde on kotieläinkompleksien toiminta.

Uhat

Kasvihuoneilmiön seuraukset voivat olla haitallisia ihmisille:

• Napajäätiköt sulavat, mikä aiheuttaa merenpinnan nousun. Tämän seurauksena rannikon hedelmälliset maat ovat veden alla. Jos tulvia esiintyy nopeasti, maataloudelle muodostuu vakava uhka. Viljelyt kuolevat, laitumien pinta-ala pienenee, makean veden lähteet katoavat. Ensinnäkin vähätuloiset väestöosuudet, joiden elämä riippuu sadosta, kotieläinten kasvusta, kärsivät.
• Monet rannikkokaupungit, mukaan lukien pitkälle kehittyneet kaupungit, voivat olla tulevaisuudessa veden alla. Esimerkiksi New York, Pietari. Tai kokonaisia ​​maita. Esimerkiksi Hollanti. Tällaiset ilmiöt edellyttävät ihmisasutusten joukkomuutoksia. Tutkijat ehdottavat, että 15 vuodessa valtameren pinta voi nousta 0,1-0,3 metrillä ja 2000-luvun loppuun mennessä - 0,3-1 metrillä. Jotta yllä olevat kaupungit olisivat veden alla, pinnan tulee nousta noin 5 metriä.
• Ilman lämpötilan nousu johtaa siihen, että mantereiden sisällä lumisade vähenee. Se alkaa sulaa aikaisemmin, kun sadekausi päättyy nopeammin. Seurauksena on, että maaperä on ylikuivunut, joten se ei sovellu kasvien kasvattamiseen. Kosteuden puute on syy maiden aavikoitumiseen. Asiantuntijat sanovat, että keskilämpötilan nousu asteella 10 vuodessa vähentää metsäalaa 100-200 miljoonalla hehtaarilla. Näistä maista tulee aroja.
• Valtameri peittää 71 % planeettamme pinta-alasta. Ilman lämpötilan noustessa myös vesi lämpenee. Haihtuminen lisääntyy merkittävästi. Ja tämä on yksi tärkeimmistä syistä kasvihuoneilmiön lisääntymiseen.
• Maailman valtamerten vedenpinnan noustessa lämpötila uhkaa biologista monimuotoisuutta, ja monet luonnonvaraiset lajit voivat kadota. Syynä ovat elinympäristön muutokset. Kaikki lajit eivät pysty sopeutumaan uusiin olosuhteisiin. Joidenkin kasvien, eläinten, lintujen ja muiden elävien olentojen katoamisen seurauksena on ravintoketjujen, ekosysteemien tasapainon rikkoutuminen.
• Vedenpinnan nousu aiheuttaa ilmastonmuutosta. Vuodenaikojen rajat muuttuvat, myrskyjen, hurrikaanien ja sateiden määrä ja voimakkuus lisääntyvät. Ilmaston vakaus on tärkein edellytys elämän olemassaololle maapallolla. Kasvihuoneilmiön pysäyttäminen tarkoittaa ihmissivilisaation pelastamista planeetalla.
• Korkea ilman lämpötila voi vaikuttaa haitallisesti ihmisten terveyteen. Tällaisissa olosuhteissa sydän- ja verisuonisairaudet pahenevat, hengityselimet kärsivät. Lämpöhäiriöt lisäävät vammojen määrää, joitain psyykkisiä häiriöitä. Lämpötilan nousu johtaa monien vaarallisten sairauksien, kuten malarian ja enkefaliitin, nopeampaan leviämiseen.

Mitä tehdä?

Kasvihuoneilmiön ongelma on nykyään globaali ympäristöongelma. Asiantuntijat uskovat, että seuraavien toimenpiteiden laaja käyttöönotto auttaa ratkaisemaan ongelman:

• Muutoksia energialähteiden käytössä. Fossiilien (hiilipitoinen turve, kivihiili), öljyn osuuden ja määrän vähentäminen. Maakaasuun siirtyminen vähentää merkittävästi CO2-päästöjä.Vaihtoehtoisten lähteiden (aurinko, tuuli, vesi) osuuden lisääminen vähentää päästöjä, koska näiden menetelmien avulla saadaan energiaa ympäristöä vahingoittamatta. Niitä käytettäessä kaasuja ei vapaudu.
• Energiapolitiikan muutos. Voimalaitosten tehokkuuden lisääminen. Valmistettujen tuotteiden energiaintensiteetin vähentäminen yrityksissä.
• Energiaa säästävien teknologioiden käyttöönotto. Jopa tavallinen talojen julkisivujen, ikkuna-aukkojen, lämpölaitosten eristys antaa merkittävän tuloksen - polttoaineen säästöjä ja siten vähemmän päästöjä. Asian ratkaiseminen yritysten, toimialojen, valtioiden tasolla merkitsee globaalia tilanteen paranemista. Jokainen voi osallistua ongelman ratkaisemiseen: sähkön säästämiseen, asianmukaiseen jätehuoltoon, oman kodin lämmittämiseen.
• Teknologioiden kehittäminen tuotteiden saamiseksi uusilla, ympäristöystävällisillä tavoilla.
• Toissijaisten resurssien käyttö on yksi toimenpiteistä jätteen, kaatopaikkojen määrän ja määrän vähentämiseksi.
• Metsien ennallistaminen, tulipalojen sammuttaminen niissä, pinta-alan kasvattaminen keinona vähentää ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta.

Kasvihuonekaasupäästöjä vastaan ​​taistellaan nykyään kansainvälisellä tasolla. Tälle ongelmalle omistettuja maailmanhuippukokouksia pidetään, asiakirjoja luodaan, joiden tarkoituksena on järjestää globaali ratkaisu ongelmaan. Monet tutkijat ympäri maailmaa etsivät tapoja vähentää kasvihuoneilmiötä, ylläpitää tasapainoa ja elämää maan päällä.

Maan (tai muun planeetan) keskimääräinen pintalämpötila nousee ilmakehän läsnäolon vuoksi.

Puutarhurit ovat hyvin tietoisia tästä fyysisestä ilmiöstä. Kasvihuoneen sisällä on aina lämpimämpää kuin ulkona, mikä auttaa kasvien kasvattamisessa varsinkin kylmänä vuodenaikana. Saatat kokea samanlaisen vaikutuksen, kun olet autossa. Syynä tähän on se, että Aurinko, jonka pintalämpötila on noin 5000°C, säteilee enimmäkseen näkyvää valoa, sähkömagneettisen spektrin osaa, jolle silmämme ovat herkkiä. Koska ilmakehä on suurelta osin läpinäkyvä näkyvälle valolle, auringon säteily tunkeutuu helposti maan pinnalle. Lasi läpäisee myös näkyvää valoa, joten auringonsäteet pääsevät kasvihuoneeseen ja kasvit ja kaikki sisällä olevat esineet imevät niiden energiaa. Lisäksi Stefan-Boltzmannin lain mukaan jokainen esine säteilee energiaa jossain osassa sähkömagneettista spektriä. Esineet, joiden lämpötila on noin 15 °C - maan pinnan keskilämpötila - säteilevät energiaa infrapuna-alueella. Siten kasvihuoneessa olevat esineet lähettävät infrapunasäteilyä. Infrapunasäteily ei kuitenkaan pääse helposti lasin läpi, joten lämpötila kasvihuoneen sisällä nousee.

Planeetalla, jolla on vakaa ilmakehä, kuten Maa, kokee paljon saman vaikutuksen - maailmanlaajuisesti. Tasaisen lämpötilan ylläpitämiseksi maapallon täytyy itse säteillä yhtä paljon energiaa kuin se absorboi Auringon meitä kohti lähettämästä näkyvästä valosta. Ilmakehä toimii eräänlaisena lasina kasvihuoneessa - se ei ole yhtä läpinäkyvä infrapunasäteilylle kuin auringonvalolle. Ilmakehän erilaisten aineiden molekyylit (tärkeimmät niistä ovat hiilidioksidi ja vesi) absorboivat infrapunasäteilyä toimien kasvihuonekaasut. Näin ollen maan pinnan lähettämät infrapunafotonit eivät aina mene suoraan avaruuteen. Osa niistä imeytyy ilmakehän kasvihuonekaasumolekyyliin. Kun nämä molekyylit säteilevät uudelleen absorboimaansa energiaa, ne voivat säteillä sitä sekä avaruuteen että sisäänpäin, takaisin maan pinnalle. Tällaisten kaasujen läsnäolo ilmakehässä saa aikaan vaikutuksen, että maa peitetään peitolla. Ne eivät pysty pysäyttämään lämmön vuotamista ulos, mutta ne antavat lämmön pysyä pinnan lähellä pidempään, joten maan pinta on paljon lämpimämpi kuin se olisi ilman kaasuja. Ilman ilmakehää pinnan keskilämpötila olisi -20°C, selvästi veden jäätymispisteen alapuolella.

On tärkeää ymmärtää, että kasvihuoneilmiö on aina ollut olemassa maapallolla. Ilman ilmakehän hiilidioksidin aiheuttamaa kasvihuoneilmiötä valtameret olisivat jäätyneet jo kauan sitten, eikä korkeampia elämänmuotoja olisi ilmaantunut. Tällä hetkellä aiheesta käydään tieteellinen keskustelu kasvihuoneilmiöstä ilmaston lämpeneminen: Häiritsemmekö me ihmiset planeetan energiatasapainoa liikaa fossiilisten polttoaineiden polttamisen ja muun taloudellisen toiminnan seurauksena, samalla kun lisäämme ilmakehään liikaa hiilidioksidia? Nykyään tiedemiehet ovat yhtä mieltä siitä, että olemme vastuussa luonnollisen kasvihuoneilmiön lisäämisestä useilla asteilla.

Kasvihuoneilmiö ei tapahdu vain maapallolla. Itse asiassa voimakkain kasvihuoneilmiö, jonka tiedämme, on naapuriplaneetalla, Venuksella. Venuksen ilmakehä koostuu melkein kokonaan hiilidioksidista, ja sen seurauksena planeetan pinta lämpenee 475 °C:seen. Ilmastotieteilijät uskovat, että olemme välttyneet sellaiselta kohtalolta maan valtamerten läsnäolon ansiosta. Valtameret imevät ilmakehän hiiltä ja se kerääntyy kiviin, kuten kalkkikiveen, poistaen siten hiilidioksidia ilmakehästä. Venuksella ei ole valtameriä, ja kaikki tulivuorten ilmakehään vapauttama hiilidioksidi jää sinne. Seurauksena on, että tarkkailemme Venusta hallitsematon kasvihuoneilmiö.

Kasvihuoneilmiö on maapallon ilmakehän viivästys planeetan lämpösäteilyssä. Kuka tahansa meistä havaitsi kasvihuoneilmiön: kasvihuoneissa tai kasvihuoneissa lämpötila on aina korkeampi kuin ulkona. Sama on havaittavissa Maan mittakaavassa: ilmakehän läpi kulkeva aurinkoenergia lämmittää maan pintaa, mutta Maan säteilemä lämpöenergia ei pääse karkaamaan takaisin avaruuteen, koska maapallon ilmakehä viivyttää sitä toimien polyeteenin tavoin. kasvihuone: se lähettää lyhyitä valoaaltoja Auringosta Maahan ja viivästyttää maan pinnan lähettämiä pitkiä lämpö- (tai infrapuna-)aaltoja. Siellä on kasvihuoneilmiö. Kasvihuoneilmiö johtuu kaasujen läsnäolosta Maan ilmakehässä, joilla on kyky viivyttää pitkiä aaltoja. Niitä kutsutaan "kasvihuonekaasuiksi" tai "kasvihuonekaasuiksi".

Kasvihuonekaasuja on ollut ilmakehässä pieniä määriä (noin 0,1 %) sen muodostumisesta lähtien. Tämä määrä riitti pitämään maapallon lämpötasapainon kasvihuoneilmiön vuoksi elämälle sopivalla tasolla. Tämä on niin sanottu luonnollinen kasvihuoneilmiö, jos sitä ei olisi, maan pinnan keskilämpötila olisi 30 °C ei +15°C, kuten nyt, vaan -18°C.

Luonnollinen kasvihuoneilmiö ei uhkaa maapalloa eikä ihmiskuntaa, sillä kasvihuonekaasujen kokonaismäärä pysyi luonnon kiertokulun vuoksi samalla tasolla, ja lisäksi olemme henkemme velkaa.

Mutta kasvihuonekaasujen pitoisuuden kasvu ilmakehässä johtaa kasvihuoneilmiön lisääntymiseen ja maapallon lämpötasapainon rikkomiseen. Juuri näin tapahtui sivilisaation kehityksen kahden viime vuosisadan aikana. Hiilivoimalaitokset, autojen pakokaasut, tehtaiden savupiiput ja muut ihmisen aiheuttamat saastelähteet päästävät ilmakehään noin 22 miljardia tonnia kasvihuonekaasuja vuodessa.

Mitä kaasuja kutsutaan "kasvihuonekaasuiksi"?

Tunnetuimmat ja yleisimmät kasvihuonekaasut ovat vesihöyry(H2O), hiilidioksidi(CO2), metaani(CH4) ja ilokaasu tai typpioksiduuli (N2O). Nämä ovat suoria kasvihuonekaasuja. Suurin osa niistä muodostuu fossiilisten polttoaineiden palamisen aikana.

Lisäksi on olemassa kaksi muuta ryhmää suoria kasvihuonekaasuja, nämä ovat halogeenihiilivetyjä ja rikkiheksafluoridi(SF6). Niiden päästöt ilmakehään liittyvät nykyaikaisiin teknologioihin ja teollisiin prosesseihin (elektroniikka ja jäähdytyslaitteet). Niiden määrä ilmakehässä on varsin vähäinen, mutta niiden vaikutus kasvihuoneilmiöön (ns. ilmaston lämpenemispotentiaali / GWP) on kymmeniä tuhansia kertoja vahvempi kuin CO 2 .

Vesihöyry on tärkein kasvihuonekaasu, joka aiheuttaa yli 60 % luonnollisesta kasvihuoneilmiöstä. Sen pitoisuuden ilmakehässä ei ole vielä havaittu ihmisen aiheuttamaa lisäystä. Muiden tekijöiden aiheuttama maapallon lämpötilan nousu kuitenkin lisää valtameriveden haihtumista, mikä voi johtaa vesihöyryn pitoisuuden nousuun ilmakehässä ja - kasvihuoneilmiön lisääntymiseen. Toisaalta ilmakehän pilvet heijastavat suoraa auringonvaloa, mikä vähentää energian virtausta Maahan ja vähentää vastaavasti kasvihuoneilmiötä.

Kasvihuonekaasuista tunnetuin on hiilidioksidi. Luonnollisia hiilidioksidin lähteitä ovat vulkaaniset päästöt, eliöiden elintärkeä toiminta. Ihmisperäisiä lähteitä ovat fossiilisten polttoaineiden poltto (mukaan lukien metsäpalot) sekä monet teolliset prosessit (esim. sementin, lasin tuotanto). Useimpien tutkijoiden mukaan hiilidioksidi on ensisijaisesti vastuussa "kasvihuoneilmiön" aiheuttamasta ilmaston lämpenemisestä. CO 2 -pitoisuus on noussut yli 30 % kahden vuosisadan teollistumisen aikana ja se korreloi maapallon keskilämpötilan muutosten kanssa.

Metaani on toiseksi tärkein kasvihuonekaasu. Sitä vapautuu vuotojen vuoksi kivihiilen ja maakaasun esiintymien kehittymisessä, putkistoissa, biomassan polton aikana, kaatopaikoille (biokaasun kiinteänä osana) sekä maataloudessa (karjankasvatus, riisinviljely), jne. Karjanhoito, lannoitteiden levitys, hiilen poltto ja muut lähteet tuottavat noin 250 miljoonaa tonnia metaania vuodessa. Metaanin määrä ilmakehässä on pieni, mutta sen kasvihuoneilmiö eli ilmaston lämpenemispotentiaali (GWP) on 21 kertaa suurempi kuin hiilidioksidin.

Dityppioksidi on kolmanneksi tärkein kasvihuonekaasu: sen vaikutus on 310 kertaa voimakkaampi kuin hiilidioksidilla, mutta sitä on ilmakehässä hyvin pieniä määriä. Se pääsee ilmakehään kasvien ja eläinten elintärkeän toiminnan seurauksena sekä mineraalilannoitteiden tuotannossa ja käytössä, kemianteollisuuden yritysten työssä.

Halohiilivedyt (fluorihiilivedyt ja perfluorihiilivedyt) ovat kaasuja, jotka on luotu korvaamaan otsonikerrosta heikentäviä aineita. Niitä käytetään pääasiassa jäähdytyslaitteissa. Niillä on poikkeuksellisen korkeat kasvihuoneilmiön vaikutuskertoimet: 140-11700 kertaa korkeammat kuin CO 2:n. Niiden päästöt (päästöt ympäristöön) ovat pieniä, mutta kasvavat nopeasti.

Rikkiheksafluoridi - sen pääsy ilmakehään liittyy elektroniikkaan ja eristysmateriaalien tuotantoon. Vaikka se on pieni, mutta määrä kasvaa jatkuvasti. Ilmaston lämpenemispotentiaali on 23900 yksikköä.