Dalam dekade terakhir, ungkapan "efek rumah kaca" praktis tidak pernah lepas dari layar televisi atau dari halaman surat kabar. Kurikulum dalam beberapa disiplin ilmu sekaligus menyediakan studi menyeluruh, dan signifikansi negatifnya bagi iklim planet kita hampir selalu ditunjukkan. Namun, fenomena ini sebenarnya jauh lebih beragam daripada yang disajikan kepada orang awam.

Tanpa efek rumah kaca, kehidupan di planet kita akan dipertanyakan

Anda bisa mulai dengan fakta bahwa efek rumah kaca di planet kita telah ada sepanjang sejarahnya. Fenomena seperti itu tidak dapat dihindari bagi benda-benda langit yang, seperti Bumi, memiliki atmosfer yang stabil. Tanpanya, misalnya, Samudra Dunia akan membeku sejak lama, dan bentuk kehidupan yang lebih tinggi tidak akan muncul sama sekali. Para ilmuwan telah lama membuktikan secara ilmiah bahwa jika tidak ada karbon dioksida di atmosfer kita, yang keberadaannya merupakan faktor penting dalam proses munculnya efek rumah kaca, maka suhu di planet ini akan berfluktuasi dalam -20 0 C, jadi tidak akan ada pembicaraan tentang munculnya kehidupan sama sekali.

Penyebab dan esensi dari efek rumah kaca

Menjawab pertanyaan: "Apa itu efek rumah kaca?", Pertama-tama, perlu dicatat bahwa fenomena fisik ini mendapatkan namanya dengan analogi proses yang terjadi di rumah kaca tukang kebun. Di dalamnya, terlepas dari musim, selalu beberapa derajat lebih hangat daripada di ruang sekitarnya. Masalahnya adalah tanaman menyerap sinar matahari yang terlihat, yang benar-benar bebas melewati kaca, dan melalui polietilen, dan secara umum melalui hampir semua rintangan. Setelah itu, tanaman itu sendiri juga mulai memancarkan energi, tetapi sudah dalam kisaran inframerah, yang sinarnya tidak lagi dapat dengan bebas mengatasi kaca yang sama, oleh karena itu, efek rumah kaca terjadi. Alasan untuk fenomena ini, oleh karena itu, justru terletak pada ketidakseimbangan antara spektrum sinar matahari yang terlihat dan radiasi yang dipancarkan tanaman dan benda lain ke lingkungan eksternal.

Dasar fisik dari efek rumah kaca

Adapun planet kita secara keseluruhan, efek rumah kaca di sini muncul karena adanya atmosfer yang stabil. Untuk menjaga keseimbangan suhunya, Bumi harus mengeluarkan energi sebanyak yang diterimanya dari Matahari. Namun, kehadiran karbon dioksida dan air di atmosfer, yang menyerap sinar inframerah, sehingga bertindak sebagai kaca di rumah kaca, menyebabkan pembentukan apa yang disebut gas rumah kaca, beberapa di antaranya kembali ke Bumi. Gas-gas ini menciptakan "efek selimut", meningkatkan suhu di dekat permukaan planet.

Efek rumah kaca di Venus

Dari uraian di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa efek rumah kaca adalah karakteristik tidak hanya untuk Bumi, tetapi juga untuk semua planet dan benda langit lainnya dengan atmosfer yang stabil. Memang, penelitian yang dilakukan oleh para ilmuwan telah menunjukkan bahwa, misalnya, di permukaan Venus, fenomena ini jauh lebih menonjol, yang terutama disebabkan oleh fakta bahwa selubung udaranya hampir seratus persen karbon dioksida.

Efek rumah kaca - proses peningkatan suhu di dekat permukaan bumi akibat peningkatan konsentrasi gas rumah kaca (Gambar 3).

Gas-gas rumah kaca- ini adalah senyawa gas yang secara intensif menyerap sinar inframerah (sinar termal) dan berkontribusi pada pemanasan lapisan permukaan atmosfer; ini termasuk: terutama CO 2 (karbon dioksida), tetapi juga metana, klorofluorokarbon (CFC), nitrogen oksida, ozon, uap air.

Kotoran ini mencegah radiasi termal gelombang panjang dari permukaan bumi. Bagian dari radiasi termal yang diserap ini kembali ke permukaan bumi. Akibatnya, dengan meningkatnya konsentrasi gas rumah kaca di lapisan permukaan atmosfer, maka intensitas penyerapan radiasi infra merah yang berasal dari permukaan bumi juga meningkat, yang berarti suhu udara meningkat (pemanasan iklim).

Fungsi penting dari gas rumah kaca adalah untuk mempertahankan suhu yang relatif konstan dan moderat di permukaan planet kita. Karbon dioksida dan air terutama bertanggung jawab untuk menjaga kondisi suhu yang menguntungkan di dekat permukaan bumi.

Gambar 3. Efek rumah kaca

Bumi berada dalam kesetimbangan termal dengan lingkungannya. Ini berarti bahwa planet memancarkan energi ke luar angkasa dengan kecepatan yang sama dengan tingkat penyerapan energi matahari. Karena Bumi adalah benda yang relatif dingin dengan suhu 254 K, radiasi benda dingin tersebut jatuh pada bagian spektrum gelombang panjang (energi rendah), yaitu. Intensitas maksimum radiasi bumi terletak di dekat panjang gelombang 12.000 nm.

Sebagian besar radiasi ini ditahan oleh CO 2 dan H 2 O, yang juga menyerapnya di wilayah inframerah, sehingga komponen ini tidak memungkinkan panas untuk menghilang dan mempertahankan suhu seragam yang cocok untuk kehidupan di dekat permukaan bumi. Uap air berperan penting dalam menjaga suhu atmosfer pada malam hari, saat permukaan bumi memancarkan energi ke luar angkasa dan tidak menerima energi matahari. Di gurun dengan iklim yang sangat gersang, di mana konsentrasi uap air sangat rendah, panasnya tak tertahankan di siang hari, tetapi sangat dingin di malam hari.

Alasan utama peningkatan efek rumah kaca– pelepasan gas rumah kaca yang signifikan ke atmosfer dan peningkatan konsentrasinya; apa yang terjadi sehubungan dengan pembakaran intensif bahan bakar fosil (batubara, gas alam, produk minyak), pengurangan vegetasi: deforestasi; pengeringan hutan karena polusi, pembakaran vegetasi saat kebakaran, dll. Akibatnya, keseimbangan alami antara konsumsi CO2 oleh tanaman dan asupannya dalam proses respirasi (fisiologis, pembusukan, pembakaran) terganggu.

Menurut para ilmuwan, dengan kemungkinan lebih dari 90%, adalah aktivitas manusia dalam membakar bahan bakar alami dan efek rumah kaca yang disebabkan oleh hal ini yang sebagian besar menjelaskan pemanasan global dalam 50 tahun terakhir. Proses yang disebabkan oleh aktivitas manusia seperti kereta api yang kehilangan kendali. Hampir tidak mungkin untuk menghentikan mereka, pemanasan akan berlanjut setidaknya selama beberapa abad, atau bahkan satu milenium. Seperti yang telah ditetapkan oleh para pencinta lingkungan, sejauh ini lautan di dunia telah menyerap sebagian besar panas, tetapi kapasitas baterai raksasa ini hampir habis - airnya telah menghangat hingga kedalaman tiga kilometer. Akibatnya adalah perubahan iklim global.

Konsentrasi gas rumah kaca utama(CO 2) di atmosfer pada awal abad ke-20 adalah » 0,029%, sekarang telah mencapai 0,038%, yaitu meningkat hampir 30%. Jika dampak saat ini pada biosfer dibiarkan berlanjut, pada tahun 2050, konsentrasi CO 2 di atmosfer akan berlipat ganda. Dalam hubungan ini, mereka memprediksi peningkatan suhu di Bumi sebesar 1,5 ° C - 4,5 ° C (sampai 10 ° C di daerah kutub, 1 ° C -2 ° C di daerah khatulistiwa).

Ini, pada gilirannya, dapat menyebabkan peningkatan kritis pada suhu atmosfer di zona kering, yang akan menyebabkan kematian organisme hidup, penurunan aktivitas vital mereka; penggurunan wilayah baru; mencairnya gletser kutub dan gunung, yang berarti kenaikan permukaan laut dunia sebesar 1,5 m, banjir zona pesisir, peningkatan aktivitas badai, dan migrasi penduduk.

Akibat dari pemanasan global:

1. Akibat pemanasan global, perubahan sirkulasi atmosfer , perubahan distribusi curah hujan, perubahan struktur biocenosis; di sejumlah daerah, terjadi penurunan hasil tanaman pertanian.

2. perubahan iklim global . Australia lebih menderita. Ahli iklim memprediksi bencana iklim untuk Sydney: pada tahun 2070, suhu rata-rata di kota metropolitan Australia ini akan naik sekitar lima derajat, kebakaran hutan akan menghancurkan sekitarnya, dan gelombang raksasa akan menghancurkan pantai laut. Eropa akan merusak perubahan iklim. Ekosistem akan menjadi tidak stabil karena suhu yang terus meningkat, para ilmuwan Uni Eropa memprediksi dalam sebuah laporan. Di utara benua, hasil panen akan meningkat dengan bertambahnya panjang musim tanam dan periode bebas embun beku. Iklim yang sudah hangat dan gersang di bagian planet ini akan menjadi lebih hangat, menyebabkan kekeringan dan pengeringan banyak reservoir air tawar (Eropa Selatan). Perubahan ini akan menjadi tantangan nyata bagi petani dan rimbawan. Di Eropa Utara, musim dingin yang hangat akan disertai dengan peningkatan curah hujan. Pemanasan di wilayah utara juga akan mengarah pada fenomena positif: perluasan hutan dan pertumbuhan tanaman. Namun, mereka akan berjalan seiring dengan banjir, perusakan wilayah pesisir, hilangnya beberapa spesies hewan dan tumbuhan, pencairan gletser dan daerah permafrost. PADA Wilayah Timur Jauh dan Siberia jumlah hari yang dingin akan berkurang 10-15, dan di bagian Eropa - 15-30.

3. Perubahan iklim global sudah menelan biaya kemanusiaan 315 ribu hidup setiap tahunnya, dan angka ini terus meningkat setiap tahunnya. Ini menyebabkan penyakit, kekeringan dan anomali cuaca lainnya yang telah membunuh orang. Pakar organisasi juga mengutip data lain - menurut perhitungan mereka, lebih dari 325 juta orang, biasanya dari negara berkembang, saat ini terkena dampak perubahan iklim. Para ahli memperkirakan dampak pemanasan global terhadap ekonomi dunia sebesar $125 miliar dalam kerusakan setiap tahunnya, dan pada tahun 2030 jumlah ini dapat meningkat menjadi $340 miliar.

4. Survei 30 gletser di berbagai belahan dunia, yang dilakukan oleh World Glacier Watch, menunjukkan bahwa pada tahun 2005 ketebalan lapisan es berkurang 60-70 sentimeter. Angka ini 1,6 kali rata-rata tahunan tahun 1990-an dan 3 kali rata-rata tahun 1980-an. Menurut beberapa ahli, terlepas dari kenyataan bahwa ketebalan gletser hanya beberapa puluh meter, jika pencairannya berlanjut dengan kecepatan seperti itu, dalam beberapa dekade gletser akan hilang sama sekali. Proses pencairan gletser yang paling dramatis telah dicatat di Eropa. Dengan demikian, gletser Norwegia Breydalblikkbrea (Breidalblikkbrea) pada tahun 2006 kehilangan lebih dari tiga meter, yang 10 kali lebih banyak daripada pada tahun 2005. Mencairnya gletser yang mengancam telah dicatat di Austria, Swiss, Swedia, Prancis, Italia, dan Spanyol, di zona pegunungan Himalaya. Tren pencairan gletser saat ini menunjukkan bahwa sungai-sungai seperti Gangga, Indus, Brahmaputra (sungai tertinggi di dunia) dan sungai-sungai lain yang melintasi dataran utara India dapat menjadi sungai musiman dalam waktu dekat karena perubahan iklim.

5. Cepat mencairnya lapisan es Karena pemanasan iklim, hari ini menimbulkan ancaman serius bagi wilayah utara Rusia, setengahnya terletak di apa yang disebut "zona permafrost". Para ahli dari Kementerian Situasi Darurat Federasi Rusia memberikan perkiraan: menurut perhitungan mereka, area lapisan es di Rusia akan berkurang lebih dari 20% selama 30 tahun ke depan, dan kedalaman pencairan tanah akan berkurang hingga 50 %. Perubahan iklim terbesar dapat terjadi di wilayah Arkhangelsk, Republik Komi, Okrug Otonom Khanty-Mansi, dan Yakutia. Para ahli memperkirakan bahwa pencairan lapisan es akan menyebabkan perubahan signifikan pada lanskap, sungai berarus tinggi, dan pembentukan danau termokarst. Selain itu, karena pencairan lapisan es, laju erosi pantai Arktik Rusia akan meningkat. Paradoksnya, karena perubahan lanskap pantai, wilayah Rusia dapat berkurang beberapa puluh kilometer persegi. Karena pemanasan iklim, negara-negara utara lainnya juga menderita erosi garis pantai. Jadi, misalnya, proses erosi gelombang akan menyebabkan [http://ecoportal.su/news.php?id=56170] hilangnya pulau paling utara Islandia pada tahun 2020. Pulau Kolbinsi (Kolbeinsey), yang dianggap sebagai titik paling utara Islandia, akan hilang sepenuhnya di bawah air pada tahun 2020 sebagai akibat dari percepatan proses abrasi - erosi gelombang pantai.

6. Permukaan laut dunia pada 2100 bisa naik 59 sentimeter, menurut sebuah laporan oleh kelompok ahli PBB. Tapi ini bukan batasnya, jika es Greenland dan Antartika mencair, maka level Samudra Dunia bisa naik lebih tinggi lagi. Hanya bagian atas kubah Katedral St. Isaac dan puncak Benteng Peter dan Paul, yang mencuat dari air, yang akan menunjukkan lokasi St. Petersburg. Nasib serupa akan menimpa London, Stockholm, Kopenhagen, dan kota-kota besar tepi laut lainnya.

7. Tim Lenton, pakar iklim di University of East Anglia dan rekan-rekannya, dengan menggunakan perhitungan matematis, menemukan bahwa peningkatan suhu rata-rata tahunan bahkan 2°C selama 100 tahun akan menyebabkan 20-40% kematian Hutan Amazon karena musim kemarau yang akan datang. Kenaikan suhu 3°C akan menyebabkan kematian 75% hutan dalam 100 tahun, dan kenaikan suhu 4°C akan menyebabkan hilangnya 85% hutan Amazon. Dan mereka menyerap CO 2 paling efisien (Foto: NASA, presentasi).

8. Pada tingkat pemanasan global saat ini, pada tahun 2080 hingga 3,2 miliar orang di dunia akan menghadapi masalah kekurangan air minum . Para ilmuwan mencatat bahwa kesulitan air terutama akan mempengaruhi Afrika dan Timur Tengah, tetapi situasi kritis juga dapat berkembang di Cina, Australia, sebagian Eropa dan Amerika Serikat. PBB telah menerbitkan daftar negara-negara yang akan paling terpengaruh oleh perubahan iklim. Hal ini dipimpin oleh India, Pakistan dan Afghanistan.

9. migran iklim . Pemanasan global akan mengarah pada fakta bahwa pada akhir abad ke-21, satu lagi kategori pengungsi dan migran dapat ditambahkan - iklim. Pada tahun 2100, jumlah migran iklim bisa mencapai sekitar 200 juta orang.

Fakta bahwa pemanasan itu ada, tidak ada ilmuwan yang meragukannya - sudah jelas. Tapi ada sudut pandang alternatif. Misalnya, Anggota Koresponden dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, Doktor Geografi, Profesor, Kepala Departemen Manajemen Lingkungan Universitas Negeri Moskow Andrey Kapitsa menganggap perubahan iklim sebagai fenomena alam yang normal. Terjadi pemanasan global, bergantian dengan pendinginan global.

Pendukung pendekatan "klasik" untuk masalah efek rumah kaca berasal dari asumsi ilmuwan Swedia Svante Arrhenius tentang pemanasan atmosfer sebagai akibat dari fakta bahwa "gas rumah kaca" dengan bebas melewatkan sinar matahari ke permukaan bumi dan pada saat yang sama menunda radiasi panas bumi ke ruang angkasa . Namun, proses perpindahan panas di atmosfer bumi ternyata jauh lebih rumit. "Lapisan" gas mengatur aliran panas matahari secara berbeda dari kaca di halaman belakang rumah kaca.

Faktanya, gas seperti karbon dioksida tidak menyebabkan efek rumah kaca. Ini telah dibuktikan secara meyakinkan oleh para ilmuwan Rusia. Akademisi Oleg Sorokhtin, yang bekerja di Institut Kelautan Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, adalah orang pertama yang menciptakan teori matematika tentang efek rumah kaca. Dari perhitungannya, yang dikonfirmasi oleh pengukuran di Mars dan Venus, dapat disimpulkan bahwa bahkan emisi signifikan karbon dioksida teknogenik ke atmosfer Bumi secara praktis tidak mengubah rezim termal Bumi dan tidak menciptakan efek rumah kaca. Sebaliknya, kita harus mengharapkan sedikit, sebagian kecil derajat, pendinginan.

Bukan peningkatan kandungan CO2 di atmosfer yang menyebabkan pemanasan, tetapi Sebagai akibat dari pemanasan, sejumlah besar karbon dioksida dilepaskan ke atmosfer - pemberitahuan, tanpa partisipasi manusia. 95 persen CO2 terlarut di lautan dunia. Cukup untuk memanaskan kolom air hingga setengah derajat - dan lautan akan "menghembuskan" karbon dioksida. Letusan gunung berapi dan kebakaran hutan juga memberikan kontribusi yang signifikan terhadap pemompaan atmosfer bumi dengan CO 2 . Dengan semua biaya kemajuan industri, emisi gas rumah kaca dari pipa pabrik dan pembangkit listrik termal tidak melebihi beberapa persen dari total perputaran karbon dioksida di alam.

Ada zaman es yang dikenal bergantian dengan pemanasan global, dan sekarang kita berada dalam periode pemanasan global. Fluktuasi iklim normal, yang terkait dengan fluktuasi aktivitas Matahari dan orbit Bumi. Tidak dengan aktivitas manusia sama sekali.

Kami berhasil melihat 800 ribu tahun yang lalu ke masa lalu Bumi berkat sumur yang dibor dengan ketebalan gletser di Antartika (3800 m).

Dari gelembung udara yang diawetkan di inti, suhu, usia, kandungan karbon dioksida ditentukan dan kurva diperoleh selama sekitar 800 ribu tahun. Menurut rasio isotop oksigen dalam gelembung-gelembung ini, para ilmuwan menentukan suhu di mana salju turun. Data yang diperoleh mencakup sebagian besar periode Kuarter. Tentu saja, di masa lalu yang jauh, manusia tidak dapat mempengaruhi alam. Namun ternyata kandungan CO2 kemudian berubah sangat banyak. Apalagi setiap kali terjadi pemanasan yang mendahului kenaikan konsentrasi CO2 di udara. Teori efek rumah kaca mengasumsikan urutan terbalik.

Ada zaman es tertentu yang diselingi dengan periode pemanasan. Sekarang kita baru saja berada dalam masa pemanasan, dan itu telah berlangsung sejak Zaman Es Kecil, yaitu pada abad ke-15 - 16, sejak abad ke-16, telah terjadi sekitar satu derajat pemanasan per abad.

Tapi apa yang disebut "efek rumah kaca" - fenomena ini bukanlah fakta yang terbukti. Fisikawan menunjukkan bahwa CO 2 tidak berkontribusi pada efek rumah kaca.

Pada tahun 1998, Frederick Seitz, mantan presiden Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional AS, mengajukan petisi kepada komunitas ilmiah yang meminta AS dan pemerintah lainnya untuk menolak perjanjian Kyoto untuk membatasi emisi gas rumah kaca. Petisi itu disertai dengan tinjauan umum, yang diikuti bahwa selama 300 tahun terakhir, pemanasan telah diamati di Bumi. Dan dampak aktivitas manusia terhadap perubahan iklim belum dapat dipastikan dengan pasti. Selain itu, Seitz berpendapat bahwa peningkatan kandungan CO2 merangsang fotosintesis pada tanaman dan dengan demikian berkontribusi pada peningkatan produktivitas pertanian, mempercepat pertumbuhan hutan. Petisi tersebut ditandatangani oleh 16.000 ilmuwan. Namun, pemerintahan Clinton mengabaikan seruan ini, menandakan bahwa perdebatan tentang sifat perubahan iklim global telah berakhir.

Sebenarnya, faktor kosmik menyebabkan perubahan iklim yang serius. Suhu diubah oleh fluktuasi aktivitas matahari, serta perubahan kemiringan sumbu bumi, periode revolusi planet kita. Fluktuasi seperti itu di masa lalu, seperti diketahui, menyebabkan terjadinya zaman es.

Pemanasan global adalah masalah politik. Dan di sini ada perjuangan dua arah. Satu arah adalah mereka yang menggunakan bahan bakar, minyak, gas, batu bara. Mereka membuktikan dengan segala cara yang mungkin bahwa kerusakan disebabkan oleh transisi ke bahan bakar nuklir. Dan pendukung bahan bakar nuklir membuktikan sebaliknya, bahwa itu justru sebaliknya - gas, minyak, batubara memberikan CO 2 dan menyebabkan pemanasan. Ini adalah perjuangan antara dua sistem ekonomi utama.

Publikasi tentang hal ini penuh dengan ramalan suram. Saya tidak setuju dengan penilaian seperti itu. Peningkatan suhu tahunan rata-rata dalam satu derajat per abad tidak akan menyebabkan konsekuensi yang fatal. Dibutuhkan sejumlah besar energi untuk mencairkan es Antartika, yang batas-batasnya praktis tidak menyempit selama seluruh periode pengamatan. Setidaknya di abad ke-21, bencana iklim tidak mengancam umat manusia.

Jika Anda tidak menghentikan pertumbuhannya, keseimbangan di Bumi dapat terganggu. Iklim akan berubah, kelaparan dan penyakit akan datang. Para ilmuwan sedang mengembangkan berbagai langkah untuk memerangi masalah, yang seharusnya menjadi global.

esensi

Apa efek rumah kaca? Ini adalah nama yang diberikan untuk peningkatan suhu permukaan planet ini karena fakta bahwa gas di atmosfer cenderung menahan panas. Bumi dipanaskan oleh radiasi dari matahari. Gelombang pendek yang terlihat dari sumber cahaya dengan bebas menembus ke permukaan planet kita. Saat memanas, Bumi mulai memancarkan gelombang panas yang panjang. Sebagian, mereka menembus lapisan atmosfer dan "meninggalkan" ke luar angkasa. mengurangi bandwidth, mencerminkan gelombang panjang. Panas tetap berada di permukaan bumi. Semakin tinggi konsentrasi gas, semakin tinggi efek rumah kaca.

Fenomena ini pertama kali dijelaskan oleh Joseph Fourier pada awal abad ke-19. Dia menyarankan bahwa proses yang terjadi di atmosfer bumi mirip dengan apa yang ada di bawah kaca.

Gas rumah kaca adalah uap (dari air), karbon dioksida (karbon dioksida), metana, ozon. Yang pertama mengambil bagian utama dalam pembentukan efek rumah kaca (hingga 72%). Yang paling penting berikutnya adalah karbon dioksida (9-26%), bagian metana dan ozon masing-masing adalah 4-9 dan 3-7%.

Belakangan ini, Anda sering mendengar tentang efek rumah kaca sebagai masalah lingkungan yang serius. Namun fenomena ini juga memiliki sisi positif. Karena fakta bahwa ada efek rumah kaca, suhu rata-rata planet kita adalah sekitar 15 derajat di atas nol. Tanpa itu, kehidupan di Bumi tidak akan mungkin terjadi. Suhu hanya bisa minus 18.

Alasan munculnya efeknya adalah aktivitas aktif banyak gunung berapi di planet ini jutaan tahun yang lalu. Pada saat yang sama, kandungan uap air dan karbon dioksida meningkat secara signifikan di atmosfer. Konsentrasi yang terakhir telah mencapai nilai sedemikian rupa sehingga efek rumah kaca yang sangat kuat telah muncul. Akibatnya, air Samudra Dunia praktis mendidih, suhunya menjadi sangat tinggi.

Munculnya vegetasi di mana-mana di permukaan bumi menyebabkan penyerapan karbon dioksida yang cukup cepat. Penumpukan panas telah berkurang. Keseimbangan telah ditetapkan. Suhu rata-rata tahunan di permukaan planet ini berada pada tingkat yang mendekati saat ini.

Penyebab

Penguatan fenomena berkontribusi pada:

• Perkembangan industri adalah alasan utama mengapa karbon dioksida dan gas lain yang meningkatkan efek rumah kaca secara aktif dipancarkan dan terakumulasi di atmosfer. Hasil dari aktivitas manusia di Bumi adalah peningkatan suhu rata-rata tahunan. Selama satu abad, itu telah meningkat sebesar 0,74 derajat. Para ilmuwan memperkirakan bahwa di masa depan pertumbuhan ini bisa menjadi 0,2 derajat untuk setiap 10 tahun. Artinya, intensitas pemanasan meningkat.
• - alasan peningkatan konsentrasi CO2 di atmosfer. Gas ini diserap oleh vegetasi. Perkembangan besar-besaran lahan baru, ditambah dengan deforestasi, mempercepat laju akumulasi karbon dioksida, dan pada saat yang sama mengubah kondisi kehidupan hewan dan tumbuhan, yang menyebabkan kepunahan spesies mereka.
• Pembakaran bahan bakar (padat dan minyak), limbah mengarah pada pelepasan karbon dioksida. Pemanasan, pembangkit listrik, transportasi adalah sumber utama gas ini.
• Pertumbuhan konsumsi energi merupakan tanda dan kondisi kemajuan teknis. Populasi dunia meningkat sekitar 2% per tahun. Pertumbuhan konsumsi energi - 5%. Intensitasnya meningkat setiap tahun, umat manusia membutuhkan lebih banyak energi.
• Peningkatan jumlah tempat pembuangan sampah menyebabkan peningkatan konsentrasi metana. Sumber gas lainnya adalah aktivitas kompleks peternakan.

Ancaman

Akibat dari efek rumah kaca dapat merugikan manusia:

• Lapisan es kutub mencair, menyebabkan permukaan air laut naik. Akibatnya, lahan subur pesisir terendam air. Jika banjir terjadi pada tingkat yang tinggi, akan ada ancaman serius bagi pertanian. Tanaman mati, luas padang rumput menyusut, sumber air tawar menghilang. Pertama-tama, strata populasi berpenghasilan rendah, yang hidupnya bergantung pada panen, pertumbuhan hewan peliharaan, akan menderita.
• Banyak kota pesisir, termasuk yang sangat maju, mungkin akan terendam air di masa depan. Misalnya, New York, St. Petersburg. Atau seluruh negara. Belanda misalnya. Fenomena seperti itu akan membutuhkan perpindahan massal pemukiman manusia. Para ilmuwan menyarankan bahwa dalam 15 tahun permukaan laut dapat naik 0,1-0,3 meter, dan pada akhir abad ke-21 - 0,3-1 meter. Agar kota-kota di atas berada di bawah air, permukaan air harus naik sekitar 5 meter.
• Peningkatan suhu udara mengarah pada fakta bahwa di dalam benua periode salju berkurang. Itu mulai mencair lebih awal, karena musim hujan berakhir lebih cepat. Akibatnya, tanah menjadi terlalu kering, tidak cocok untuk bercocok tanam. Kurangnya kelembaban adalah penyebab penggurunan tanah. Para ahli mengatakan bahwa peningkatan suhu rata-rata sebesar 1 derajat dalam 10 tahun akan menyebabkan pengurangan kawasan hutan sebesar 100-200 juta hektar. Tanah ini akan menjadi stepa.
• Lautan menutupi 71% dari luas permukaan planet kita. Saat suhu udara naik, air juga memanas. Penguapan meningkat secara signifikan. Dan ini adalah salah satu alasan utama peningkatan efek rumah kaca.
• Dengan naiknya permukaan air di lautan dunia, suhu mengancam keanekaragaman hayati, dan banyak spesies satwa liar mungkin punah. Penyebabnya adalah perubahan habitat. Tidak setiap spesies berhasil beradaptasi dengan kondisi baru. Akibat musnahnya beberapa tumbuhan, hewan, burung, dan makhluk hidup lainnya merupakan pelanggaran terhadap rantai makanan, keseimbangan ekosistem.
• Naiknya permukaan air menyebabkan perubahan iklim. Batas-batas musim bergeser, jumlah dan intensitas badai, angin topan, dan curah hujan meningkat. Stabilitas iklim merupakan syarat utama bagi keberadaan kehidupan di Bumi. Menghentikan efek rumah kaca berarti menyelamatkan peradaban manusia di planet ini.
• Suhu udara yang tinggi dapat berdampak buruk bagi kesehatan manusia. Dalam kondisi seperti itu, penyakit kardiovaskular diperburuk, organ pernapasan menderita. Anomali termal menyebabkan peningkatan jumlah cedera, beberapa gangguan psikologis. Peningkatan suhu menyebabkan penyebaran lebih cepat dari banyak penyakit berbahaya, seperti malaria dan ensefalitis.

Apa yang harus dilakukan?

Saat ini, masalah efek rumah kaca adalah masalah lingkungan global. Para ahli percaya bahwa adopsi luas dari langkah-langkah berikut akan membantu memecahkan masalah:

• Perubahan penggunaan sumber energi. Mengurangi porsi dan kuantitas fosil (gambut yang mengandung karbon, batubara), minyak. Beralih ke gas alam akan mengurangi emisi CO2 secara signifikan.Meningkatkan pangsa sumber alternatif (matahari, angin, air) akan mengurangi emisi, karena metode ini memungkinkan Anda mendapatkan energi tanpa membahayakan lingkungan. Saat menggunakannya, gas tidak keluar.
• Mengubah kebijakan energi. Meningkatkan efisiensi pembangkit listrik. Mengurangi intensitas energi produk manufaktur di perusahaan.
• Penerapan teknologi hemat energi. Bahkan isolasi fasad rumah yang biasa, bukaan jendela, pabrik pemanas memberikan hasil yang signifikan - penghematan bahan bakar, dan, karenanya, lebih sedikit emisi. Solusi masalah di tingkat perusahaan, industri, negara memerlukan perbaikan global dalam situasi tersebut. Setiap orang dapat berkontribusi untuk memecahkan masalah: penghematan listrik, pembuangan limbah yang tepat, pemanasan rumah mereka sendiri.
• Pengembangan teknologi yang bertujuan untuk memperoleh produk dengan cara baru yang ramah lingkungan.
• Pemanfaatan sumber daya sekunder merupakan salah satu upaya untuk mengurangi sampah, jumlah dan volume tempat pembuangan akhir.
• Memulihkan hutan, memerangi kebakaran di dalamnya, meningkatkan luas sebagai cara untuk mengurangi konsentrasi karbon dioksida di atmosfer.

Pertarungan melawan emisi gas rumah kaca hari ini dilakukan di tingkat internasional. KTT dunia yang didedikasikan untuk masalah ini sedang diadakan, dokumen sedang dibuat yang bertujuan untuk mengatur solusi global untuk masalah ini. Banyak ilmuwan di seluruh dunia mencari cara untuk mengurangi efek rumah kaca, menjaga keseimbangan dan kehidupan di Bumi.

Suhu permukaan rata-rata Bumi (atau planet lain) naik karena adanya atmosfer.

Tukang kebun sangat menyadari fenomena fisik ini. Di dalam rumah kaca selalu lebih hangat daripada di luar, dan ini membantu menumbuhkan tanaman, terutama di musim dingin. Anda mungkin mengalami efek yang sama ketika Anda berada di dalam mobil. Alasannya adalah karena Matahari, dengan suhu permukaan sekitar 5.000 °C, memancarkan sebagian besar cahaya tampak, bagian dari spektrum elektromagnetik yang peka terhadap mata kita. Karena atmosfer sebagian besar transparan terhadap cahaya tampak, radiasi matahari dengan mudah menembus permukaan bumi. Kaca juga transparan terhadap cahaya tampak, sehingga sinar matahari masuk ke dalam rumah kaca dan energinya diserap oleh tanaman dan semua benda di dalamnya. Selanjutnya, menurut hukum Stefan-Boltzmann, setiap benda memancarkan energi di beberapa bagian spektrum elektromagnetik. Benda dengan suhu sekitar 15°C - suhu rata-rata di permukaan bumi - memancarkan energi dalam kisaran inframerah. Dengan demikian, benda-benda di rumah kaca memancarkan radiasi inframerah. Namun, radiasi infra merah tidak dapat dengan mudah menembus kaca, sehingga suhu di dalam rumah kaca meningkat.

Sebuah planet dengan atmosfer yang stabil, seperti Bumi, mengalami efek yang hampir sama—dalam skala global. Untuk mempertahankan suhu yang konstan, Bumi sendiri perlu memancarkan energi sebanyak yang diserapnya dari cahaya tampak yang dipancarkan ke arah kita oleh Matahari. Atmosfer berfungsi sebagai semacam kaca di rumah kaca - atmosfer tidak setransparan radiasi infra merah seperti halnya sinar matahari. Molekul berbagai zat di atmosfer (yang terpenting adalah karbon dioksida dan air) menyerap radiasi infra merah, bertindak sebagai gas-gas rumah kaca. Dengan demikian, foton inframerah yang dipancarkan oleh permukaan bumi tidak selalu langsung ke luar angkasa. Beberapa di antaranya diserap oleh molekul gas rumah kaca di atmosfer. Ketika molekul-molekul ini memancarkan kembali energi yang telah mereka serap, mereka dapat memancarkannya baik ke luar angkasa maupun ke dalam, kembali ke permukaan bumi. Kehadiran gas semacam itu di atmosfer menciptakan efek menutupi Bumi dengan selimut. Mereka tidak dapat menghentikan kebocoran panas ke luar, tetapi mereka membiarkan panas tetap berada di dekat permukaan untuk waktu yang lebih lama, sehingga permukaan bumi jauh lebih hangat daripada jika tidak ada gas. Tanpa atmosfer, suhu permukaan rata-rata akan menjadi -20°C, jauh di bawah titik beku air.

Penting untuk dipahami bahwa efek rumah kaca selalu ada di Bumi. Tanpa efek rumah kaca yang disebabkan oleh kehadiran karbon dioksida di atmosfer, lautan akan membeku sejak lama, dan bentuk kehidupan yang lebih tinggi tidak akan muncul. Saat ini, perdebatan ilmiah tentang efek rumah kaca sedang diperbincangkan pemanasan global: Apakah kita manusia terlalu banyak mengganggu keseimbangan energi planet sebagai akibat dari pembakaran bahan bakar fosil dan kegiatan ekonomi lainnya, sambil menambahkan jumlah karbon dioksida yang berlebihan ke atmosfer? Hari ini, para ilmuwan setuju bahwa kita bertanggung jawab untuk meningkatkan efek rumah kaca alami beberapa derajat.

Efek rumah kaca tidak hanya terjadi di Bumi. Faktanya, efek rumah kaca terkuat yang kita ketahui ada di planet tetangga, Venus. Atmosfer Venus hampir seluruhnya terdiri dari karbon dioksida, dan akibatnya, permukaan planet ini memanas hingga 475 ° C. Ahli iklim percaya bahwa kita telah menghindari nasib seperti itu berkat keberadaan lautan di Bumi. Lautan menyerap karbon atmosfer dan terakumulasi dalam batuan seperti batu kapur, sehingga menghilangkan karbon dioksida dari atmosfer. Tidak ada lautan di Venus, dan semua karbon dioksida yang dipancarkan ke atmosfer oleh gunung berapi tetap ada di sana. Akibatnya, kami mengamati di Venus tak terkendalikan efek rumah kaca.

Efek rumah kaca adalah penundaan oleh atmosfer bumi dari radiasi termal planet. Efek rumah kaca diamati oleh kita semua: di rumah kaca atau rumah kaca suhunya selalu lebih tinggi daripada di luar. Hal yang sama diamati pada skala Bumi: energi matahari, melewati atmosfer, memanaskan permukaan bumi, tetapi energi panas yang dipancarkan oleh Bumi tidak dapat lepas kembali ke luar angkasa, karena atmosfer bumi menundanya, bertindak seperti polietilen dalam rumah kaca: ia mentransmisikan gelombang cahaya pendek dari Matahari ke Bumi dan menunda gelombang panjang termal (atau inframerah) yang dipancarkan oleh permukaan bumi. Ada efek rumah kaca. Efek rumah kaca terjadi karena adanya gas di atmosfer bumi yang memiliki kemampuan menunda gelombang panjang. Mereka disebut gas "rumah kaca" atau "rumah kaca".

Gas rumah kaca telah hadir di atmosfer dalam jumlah kecil (sekitar 0,1%) sejak pembentukannya. Jumlah ini cukup untuk menjaga keseimbangan panas bumi pada tingkat yang sesuai untuk kehidupan akibat efek rumah kaca. Inilah yang disebut efek rumah kaca alami, jika bukan karena itu, suhu rata-rata permukaan bumi akan menjadi 30 ° C bukan +15°C, seperti sekarang, tapi -18°C.

Efek rumah kaca alami tidak mengancam Bumi atau umat manusia, karena jumlah total gas rumah kaca dipertahankan pada tingkat yang sama karena siklus alam, apalagi, kita berhutang nyawa padanya.

Tetapi peningkatan konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer menyebabkan peningkatan efek rumah kaca dan pelanggaran keseimbangan panas Bumi. Inilah yang terjadi dalam dua abad terakhir perkembangan peradaban. Pembangkit listrik tenaga batu bara, knalpot mobil, cerobong asap pabrik dan sumber polusi buatan manusia lainnya mengeluarkan sekitar 22 miliar ton gas rumah kaca per tahun ke atmosfer.

Gas apa yang disebut gas "rumah kaca"?

Gas rumah kaca yang paling terkenal dan paling umum adalah uap air(H2O), karbon dioksida(CO2), metana(CH 4) dan gas ketawa atau dinitrogen oksida (N 2 O). Ini adalah gas rumah kaca langsung. Kebanyakan dari mereka terbentuk selama pembakaran bahan bakar fosil.

Selain itu, ada dua kelompok lagi dari gas rumah kaca langsung, yaitu: halokarbon dan belerang heksafluorida(SF6). Emisinya ke atmosfer terkait dengan teknologi modern dan proses industri (elektronik dan peralatan pendingin). Jumlahnya di atmosfer cukup kecil, tetapi dampaknya terhadap efek rumah kaca (yang disebut potensi pemanasan global / GWP) puluhan ribu kali lebih kuat daripada CO 2 .

Uap air adalah gas rumah kaca utama yang bertanggung jawab atas lebih dari 60% efek rumah kaca alami. Peningkatan antropogenik dalam konsentrasinya di atmosfer belum dicatat. Namun, peningkatan suhu bumi, yang disebabkan oleh faktor lain, meningkatkan penguapan air laut, yang dapat menyebabkan peningkatan konsentrasi uap air di atmosfer dan - peningkatan efek rumah kaca. Di sisi lain, awan di atmosfer memantulkan sinar matahari langsung, yang mengurangi aliran energi ke Bumi dan, karenanya, mengurangi efek rumah kaca.

Karbon dioksida adalah yang paling terkenal dari gas rumah kaca. Sumber alami CO2 adalah emisi vulkanik, aktivitas vital organisme. Sumber antropogenik adalah pembakaran bahan bakar fosil (termasuk kebakaran hutan), serta sejumlah proses industri (misalnya semen, produksi kaca). Karbon dioksida, menurut sebagian besar peneliti, terutama bertanggung jawab atas pemanasan global yang disebabkan oleh "efek rumah kaca". Konsentrasi CO2 telah meningkat lebih dari 30% selama dua abad industrialisasi dan berkorelasi dengan perubahan suhu rata-rata global.

Metana adalah gas rumah kaca terpenting kedua. Ini dipancarkan karena kebocoran dalam pengembangan endapan batubara dan gas alam, dari pipa, selama pembakaran biomassa, di tempat pembuangan sampah (sebagai bagian integral dari biogas), serta di pertanian (peternakan sapi, penanaman padi), dll. Peternakan, aplikasi pupuk, pembakaran batu bara dan sumber lainnya menghasilkan sekitar 250 juta ton metana per tahun. Jumlah metana di atmosfer kecil, tetapi efek rumah kaca atau potensi pemanasan global (GWP) 21 kali lebih kuat daripada CO 2 .

Nitrous oxide adalah gas rumah kaca terpenting ketiga: dampaknya 310 kali lebih kuat daripada CO2, tetapi ia ditemukan di atmosfer dalam jumlah yang sangat kecil. Itu memasuki atmosfer sebagai hasil dari aktivitas vital tumbuhan dan hewan, serta dalam produksi dan penggunaan pupuk mineral, pekerjaan perusahaan industri kimia.

Halokarbon (hidrofluorokarbon dan perfluorokarbon) adalah gas yang dibuat untuk menggantikan zat perusak ozon. Mereka terutama digunakan dalam peralatan pendingin. Mereka memiliki koefisien pengaruh yang sangat tinggi terhadap efek rumah kaca: 140-11700 kali lebih tinggi daripada CO 2. Emisi mereka (pelepasan ke lingkungan) kecil, tetapi berkembang pesat.

Sulfur heksafluorida - masuknya ke atmosfer dikaitkan dengan elektronik dan produksi bahan isolasi. Meskipun kecil, tetapi volumenya terus meningkat. Potensi pemanasan global adalah 23900 unit.