Zem v dôsledku nárazu ekonomická aktivita osoba. Zvlášť znepokojujúca je zvýšená koncentrácia skleníkové plyny v , čo vedie k zahrievaniu zemského povrchu a spodnej atmosféry a možno je to jeden z hlavných dôvodov otepľovania klímy pozorovaného v posledných desaťročiach.

Najvýznamnejším prírodným skleníkovým plynom je vodná para H20. Pohlcuje a vyžaruje dlhovlnné infračervené žiarenie v rozsahu vlnových dĺžok 4,5 - 80 mikrónov. Vplyv vodnej pary na skleníkový efekt je rozhodujúci a vytvára ho najmä absorpčné pásmo 5 - 7,5 μm. Časť žiarenia zo zemského povrchu v spektrálnych oblastiach 3 - 5 µm a 8 - 12 µm, nazývaných priehľadné okná, však uniká cez atmosféru do svetový priestor. Skleníkový efekt vodnej pary zvyšujú absorpčné pásy oxidu uhličitého, ktorý sa dostáva do atmosféry v dôsledku sopečnej činnosti, prirodzeného kolobehu uhlíka v prírode, rozkladu organickej hmoty v pôde pri zahrievaní, ako aj ľudskej činnosti. , najmä v dôsledku spaľovania fosílnych palív (uhlie, ropa, plyn) a odlesňovania.

Okrem oxidu uhličitého sa v atmosfére zvyšuje aj obsah skleníkových plynov, akými sú metán, oxid dusný a troposférický ozón. Metán vstupuje do atmosféry z močiarov a hlbokých trhlín zemská kôra. Zvyšovaniu jeho koncentrácie napomáha rozvoj poľnohospodárskej výroby (najmä rozširovanie hojne zavlažovaných ryžových polí), nárast počtu hospodárskych zvierat, spaľovanie biomasy a ťažba zemný plyn. Koncentrácie oxidu dusného sa zvyšujú používaním dusíkatých hnojív, emisiami z lietadiel a oxidačnými procesmi. V dôsledku toho sa ozón v troposfére zvyšuje chemické reakcie slnečné svetlo medzi uhľovodíkmi a oxidmi dusíka zo spaľovania fosílnych palív Tieto plyny sa zvyšujú rýchlejšie ako koncentrácie oxidu uhličitého a v budúcnosti môžu zvýšiť svoj relatívny príspevok k atmosférickému skleníkovému efektu. K rastu atmosféry prispieva aj zvýšenie koncentrácie vysoko absorbujúceho aerosólu priemyselného pôvodu (sadze) s polomerom častíc 0,001 - 0,05 mikrónu. Nárast skleníkových plynov a aerosólov by mohol výrazne zvýšiť globálne teploty a spôsobiť iné zmena podnebia, environmentálne a sociálne dôsledky ktoré je stále ťažké predpovedať.

Ak nezastavíte jeho rast, rovnováha na Zemi môže byť narušená. Klíma sa zmení, príde hlad a choroby. Vedci vyvíjajú rôzne opatrenia na boj proti tomuto problému, ktorý by sa mal stať globálnym.

esencia

Čo je skleníkový efekt? Toto je názov pre zvýšenie povrchovej teploty planéty v dôsledku skutočnosti, že plyny v atmosfére majú tendenciu zadržiavať teplo. Zem sa zahrieva žiarením zo slnka. Viditeľné krátke vlny zo zdroja svetla voľne prenikajú na povrch našej planéty. Keď sa oteplí, Zem začne vyžarovať dlhé tepelné vlny. Čiastočne prenikajú cez vrstvy atmosféry a „odchádzajú“ do vesmíru. znížiť priepustnosť, odrážajú dlhé vlnové dĺžky. Teplo zostáva na povrchu Zeme. Čím vyššia je koncentrácia plynov, tým vyšší je skleníkový efekt.

Prvýkrát tento jav opísal Joseph Fourier na začiatku 19. storočia. Navrhol, aby procesy prebiehajúce v zemská atmosféra, sú podobné tým, ktoré existujú pod sklom.

Skleníkové plyny- je to para (z vody), oxid uhličitý (oxid uhličitý), metán, ozón. Prvý sa podieľa hlavne na tvorbe skleníkového efektu (až 72 %). Ďalším najdôležitejším je oxid uhličitý(9-26%), podiel metánu je 4-9% a ozónu 3-7%.

AT nedávne časy O skleníkovom efekte môžete často počuť ako o vážnom environmentálnom probléme. Ale tento fenomén má pozitívna stránka. Vzhľadom na to, že existuje skleníkový efekt, priemerná teplota našej planéty je asi 15 stupňov nad nulou. Bez nej by život na Zemi nebol možný. Teplota mohla byť len mínus 18.

Dôvod účinku energická aktivita mnoho sopiek na planéte pred miliónmi rokov. Zároveň sa v atmosfére výrazne zvýšil obsah vodnej pary a oxidu uhličitého. Koncentrácia toho posledného dosiahla takú hodnotu, že vznikol supersilný skleníkový efekt. Výsledkom bolo, že voda svetového oceánu prakticky vrela a jej teplota sa zvýšila.

Vzhľad vegetácie všade na povrchu Zeme spôsobil pomerne rýchlu absorpciu oxidu uhličitého. Hromadenie tepla bolo znížené. Bola stanovená rovnováha. Priemerná ročná teplota na povrchu planéty bola na úrovni blízkej súčasnosti.

Príčiny

Posilnenie fenoménu prispieva k:

• Rozvoj priemyslu - hlavný dôvod skutočnosť, že oxid uhličitý a iné plyny, ktoré zvyšujú skleníkový efekt, sa aktívne vypúšťajú a hromadia v atmosfére. Výsledkom ľudskej činnosti na Zemi je zvýšenie priemernej ročnej teploty. Za storočie stúpla o 0,74 stupňa. Vedci predpovedajú, že v budúcnosti by tento rast mohol byť 0,2 stupňa každých 10 rokov. To znamená, že intenzita otepľovania sa zvyšuje.
• - dôvod zvýšenia koncentrácie CO2 v atmosfére. Tento plyn je absorbovaný vegetáciou. Masívny rozvoj nových území spojený s odlesňovaním urýchľuje rýchlosť akumulácie oxidu uhličitého a zároveň mení životné podmienky zvierat a rastlín, čo vedie k vyhynutiu ich druhov.
• Spaľovanie paliva (tuhého a oleja), odpadu vedie k uvoľňovaniu oxidu uhličitého. Vykurovanie, výroba elektriny, doprava sú hlavnými zdrojmi tohto plynu.
• Rast spotreby energie je znakom a podmienkou technický pokrok. Svetová populácia rastie približne o 2 % ročne. Nárast spotreby energie – 5 %. Intenzita sa každým rokom zvyšuje, ľudstvo potrebuje stále viac energie.
• Nárast počtu skládok vedie k zvýšeniu koncentrácie metánu. Ďalším zdrojom plynu je činnosť komplexov hospodárskych zvierat.

Hrozby

Dôsledky skleníkového efektu môžu byť pre človeka škodlivé:

• rozplynúť sa polárny ľad a to je príčinou stúpania hladiny morí. V dôsledku toho pobrežné úrodné krajiny sú pod vodou. Ak dôjde k záplavám rýchlo, bude vážne ohrozené poľnohospodárstvo. Úroda umiera, pasienky sa zmenšujú, pramene miznú sladká voda. V prvom rade utrpia nízkopríjmové vrstvy obyvateľstva, ktorých život závisí od úrody, rastu domácich zvierat.
• Mnohé pobrežné mestá, vrátane tých vysoko rozvinutých, môžu byť v budúcnosti pod vodou. Napríklad New York, Petrohrad. Alebo celé krajiny. Napríklad Holandsko. Takéto javy si vyžiadajú masové presídľovanie ľudských sídiel. Vedci naznačujú, že za 15 rokov sa hladina oceánu môže zvýšiť o 0,1 až 0,3 metra a do konca 21. storočia o 0,3 až 1 meter. Aby boli vyššie uvedené mestá pod vodou, musí hladina stúpnuť asi o 5 metrov.
• Nárast teploty vzduchu vedie k tomu, že v rámci kontinentov sa skracuje obdobie sneženia. Začína sa topiť skôr, pretože obdobie dažďov rýchlejšie končí. V dôsledku toho sú pôdy presušené, nevhodné na pestovanie plodín. Nedostatok vlahy je príčinou dezertifikácie pôdy. Odborníci tvrdia, že zvýšenie priemernej teploty o 1 stupeň za 10 rokov povedie k zníženiu lesných plôch o 100-200 miliónov hektárov. Tieto krajiny sa stanú stepami.
• Oceán pokrýva 71 % povrchu našej planéty. So stúpajúcou teplotou vzduchu sa ohrieva aj voda. Odparovanie sa výrazne zvyšuje. A to je jeden z hlavných dôvodov nárastu skleníkového efektu.
• So stúpajúcou hladinou vody vo svetových oceánoch teploty ohrozujú biodiverzitu a mnohé druhy voľne žijúcich živočíchov môžu zmiznúť. Dôvodom sú zmeny ich biotopu. Nie každý druh sa dokáže úspešne prispôsobiť novým podmienkam. Dôsledkom vymiznutia niektorých rastlín, zvierat, vtákov a iných živých bytostí je narušenie potravinových reťazcov, rovnováhy ekosystémov.
• Stúpajúca hladina vody spôsobuje klimatické zmeny. Hranice ročných období sa posúvajú, zvyšuje sa počet a intenzita búrok, hurikánov, zrážok. Klimatická stabilita je hlavnou podmienkou existencie života na Zemi. Zastaviť skleníkový efekt znamená šetriť ľudská civilizácia na planéte.
• Vysoká teplota vzduchu môže nepriaznivo ovplyvniť ľudské zdravie. Za takýchto podmienok zhoršené srdcovo-cievne ochorenia, sú postihnuté dýchacie orgány. Tepelné anomálie vedú k zvýšeniu počtu úrazov, niekt psychické poruchy. Zvýšenie teploty znamená rýchlejšie šírenie mnohých nebezpečných chorôb napríklad malária, encefalitída.

Čo robiť?

Dnes je problém skleníkového efektu globálny problém ekológia. Odborníci sa domnievajú, že rozšírené prijatie nasledujúcich opatrení pomôže vyriešiť problém:

• Zmeny vo využívaní zdrojov energie. Zníženie podielu a množstva fosílií (rašelina s obsahom uhlíka, uhlie), ropa. Prechodom na zemný plyn sa výrazne znížia emisie CO2.Zvýšenie podielu alternatívnych zdrojov (slnko, vietor, voda) zníži emisie, pretože tieto spôsoby umožňujú získať energiu bez poškodzovania životného prostredia. Pri ich používaní nedochádza k uvoľňovaniu plynov.
• Zmena energetickej politiky. Zvýšenie koeficientu užitočná akcia pri elektrárňach. Znižovanie energetickej náročnosti vyrábaných produktov v podnikoch.
• Implementácia technológií na úsporu energie. Aj bežné zatepľovanie fasád domov, okenných otvorov, teplární prináša významný výsledok – úsporu paliva, a tým aj menej emisií. Riešenie problematiky na úrovni podnikov, odvetví, štátov znamená globálne zlepšenie situácie. Každý môže prispieť k riešeniu problému: úspora elektrickej energie, správna likvidácia odpadu, zateplenie vlastného domova.
• Vývoj technológií zameraných na získavanie produktov novými, ekologickými spôsobmi.
• Využívanie druhotných zdrojov je jedným z opatrení na zníženie odpadu, počtu a objemu skládok.
• Obnova lesov, boj s požiarmi v nich, zväčšenie plochy ako spôsob zníženia koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére.

V súčasnosti prebieha boj proti emisiám skleníkových plynov medzinárodnej úrovni. Konajú sa svetové summity venované tomuto problému, vznikajú dokumenty zamerané na organizáciu globálne riešenie otázka. Mnoho vedcov po celom svete hľadá spôsoby, ako znížiť skleníkový efekt, udržať rovnováhu a život na Zemi.

Skleníkový efekt je oneskorenie zemskej atmosféry tepelného žiarenia planéty. Skleníkový efekt pozoroval každý z nás: v skleníkoch alebo skleníkoch je vždy vyššia teplota ako vonku. To isté možno pozorovať aj na Zemi: slnečná energia prechádzajúca atmosférou ohrieva povrch Zeme, ale tepelná energia vyžarovaná Zemou nemôže uniknúť späť do vesmíru, pretože zemská atmosféra ju oneskoruje a pôsobí ako polyetylén. v skleníku: prechádza krátko svetelné vlny zo Slnka na Zem a oneskoruje dlhé tepelné (alebo infračervené) vlny vyžarované zemským povrchom. Existuje skleníkový efekt.Skleníkový efekt vzniká v dôsledku prítomnosti plynov v zemskej atmosfére, ktoré majú schopnosť oddialiť dlhé vlny.Nazývajú sa „skleníkové“ alebo „skleníkové“ plyny.

Skleníkové plyny boli v atmosfére prítomné v malých množstvách (asi 0,1%) od svojho vzniku. Toto množstvo stačilo na udržanie tepelnej bilancie Zeme na úrovni vhodnej pre život vďaka skleníkovému efektu. Ide o takzvaný prirodzený skleníkový efekt, ak by priemerná teplota zemského povrchu nebola 30°C. nie +14°C ako teraz, ale -17°C.

Prirodzený skleníkový efekt neohrozuje ani Zem, ani ľudstvo, pretože Celkom skleníkové plyny sa vďaka kolobehu prírody udržali na rovnakej úrovni, navyše, ak sa nenaruší rovnováha, vďačíme za život.

Ale zvýšenie koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére vedie k zvýšeniu skleníkového efektu a porušovaniu tepelná bilancia Zem. Presne to sa stalo v posledných dvoch storočiach vývoja civilizácie. Uhoľné elektrárne, výfuky áut, továrenské komíny a iné človekom vytvorené zdroje znečistenia vypúšťajú do ovzdušia asi 22 miliárd ton skleníkových plynov ročne.

Úloha skleníkového efektu

Stav atmosféry, najmä množstvo vodnej pary a oxidu uhličitého v nej prítomných, má veľký vplyv na klímu Zeme. Zvýšenie koncentrácie vodnej pary spôsobuje zvýšenie oblačnosti a následne aj zníženie množstva slnečného tepla vstupujúceho na povrch. A zmena koncentrácie oxidu uhličitého CO 2 v atmosfére spôsobuje oslabenie alebo zosilnenie skleníkový efekt, v ktorom oxid uhličitý čiastočne absorbuje teplo vyžarované Zemou v infračervenej oblasti spektra, po čom nasleduje jeho spätná emisia do strany zemského povrchu. V dôsledku toho stúpa teplota povrchu a spodných vrstiev atmosféry. Fenomén skleníkového efektu teda výrazne ovplyvňuje zmierňovanie klímy Zeme. Pri jeho absencii by bola priemerná teplota planéty o 30-40°C nižšia ako v skutočnosti je a nebola by +15°C, ale -15°C, ba dokonca -25°C. Pri takýchto priemerných teplotách by sa oceány veľmi rýchlo pokryli ľadom, zmenili by sa na obrovské mrazničky a život na planéte by sa stal nemožným. Množstvo oxidu uhličitého je ovplyvnené mnohými faktormi, z ktorých hlavnými sú sopečná činnosť a životne dôležitá činnosť suchozemských organizmov.

Ale najväčší vplyv na stav atmosféry, a teda aj na klímu Zeme v planetárnom meradle, majú vonkajšie, astronomické faktory, ako sú zmeny prúdov. slnečné žiarenie v dôsledku nejednotnosti slnečnej aktivity a zmien parametrov zemskej dráhy. Astronomická teória výkyvov klímy vznikla už v 20. rokoch dvadsiateho storočia. Zistilo sa, že zmena excentricity obežnej dráhy Zeme z možného minima 0,0163 na možné maximum 0,066 môže viesť k rozdielu v počte solárna energia dopadajúcich na zemský povrch v aféliu a perihéliu, o 25 % ročne. V závislosti od toho, či Zem prechádza svojim perihéliom v lete alebo v zime (pre severnú pologuľu), takáto zmena toku slnečného žiarenia môže viesť k celkovému otepleniu alebo ochladeniu planéty.

Teória umožnila vypočítať dobu ľadových dôb v minulosti. Až do chýb v určovaní geologických dátumov sa vek tuctu predchádzajúcich námrazy zhodoval s teóriou. Umožňuje vám odpovedať aj na otázku, kedy by mala prísť ďalšia najbližšia námraza: dnes žijeme v medziľadovej dobe a najbližších 5000 – 10000 rokov nám to nehrozí.

Čo je skleníkový efekt?

Koncept skleníkového efektu vznikol v roku 1863. Tyndale.

Príkladom skleníkového efektu v domácnosti je vykurovanie z vnútra auta, keď je na slnku zatvorené okná. Dôvod je ten slnečné svetlo preniká cez okná a je absorbovaný sedadlami a inými predmetmi v kabíne. V tomto prípade sa svetelná energia mení na tepelnú energiu, predmety sa zahrievajú a vyžarujú teplo vo forme infračerveného alebo tepelného žiarenia. Na rozdiel od svetla nepreniká oknami von, to znamená, že sa zachytáva vo vnútri auta. V dôsledku toho teplota stúpa. To isté sa deje v skleníkoch, z ktorých vychádza samotný názov tohto efektu, skleníkový efekt (resp skleník efekt). AT globálna škála oxid uhličitý obsiahnutý vo vzduchu zohráva rovnakú úlohu ako sklo. Svetelná energia preniká atmosférou, je absorbovaná zemským povrchom, premieňa sa na jeho termálna energia a emitované ako infračervené žiarenie. Oxid uhličitý a niektoré ďalšie plyny ho však na rozdiel od iných prírodných prvkov atmosféry pohlcujú. Zároveň sa ohrieva a následne ohrieva atmosféru ako celok. Takže čím viac oxidu uhličitého obsahuje, tým viac infračervené lúče bude absorbovaný a tým bude teplejší.

Teplotu a klímu, na ktorú sme zvyknutí, nám zabezpečuje koncentrácia oxidu uhličitého v atmosfére na úrovni 0,03 %. Teraz túto koncentráciu zvyšujeme a objavuje sa trend otepľovania.
Keď znepokojení vedci pred desiatkami rokov varovali ľudstvo pred rastúcim skleníkovým efektom a hrozbou globálneho otepľovania, najskôr sa na nich pozeralo ako na komických starcov zo starej komédie. Ale čoskoro to nebolo vôbec vtipné. Globálne otepľovanie stane a veľmi rýchlo. Klíma sa nám mení pred očami: v Európe bezprecedentné horúčavy a Severná Amerika spôsobuje nielen hromadné infarkty, ale aj katastrofálne povodne.

Začiatkom 60. rokov 20. storočia bol v Tomsku bežný mráz 45 °C. V 70. rokoch už pád teplomera pod 30° pod nulou spôsobil zmätok v mysliach Sibírčanov. posledné desaťročie nás taká zima desí čoraz menej. Ale najsilnejšie hurikány, ktoré ničia strechy domov, lámu stromy, lámu elektrické vedenia, sa stali normou. Ešte pred 25 rokmi v Tomská oblasť takéto prípady boli veľmi zriedkavé! Presviedčať niekoho, že globálne otepľovanie sa stalo skutočnosťou, už nestačí pozerať sa na domáce a medzinárodné tlačové správy. Veľké suchá, príšerné záplavy, vetry so silou hurikánu, bezprecedentné búrky – teraz sme sa všetci stali nedobrovoľnými svedkami týchto javov. AT posledné roky na Ukrajine sú nebývalé horúčavy, sú tropické lejaky, ktoré vedú k ničivým záplavám.

ľudská činnosť v začiatkom XXI storočia vedie k prudkému nárastu koncentrácie škodlivín v atmosfére, čo ohrozuje zničenie jej ozónovej vrstvy a prudká zmena podnebie, najmä globálne otepľovanie. Aby sa znížilo globálne nebezpečenstvo ekologická kríza všade je potrebné výrazne znížiť emisie škodlivých plynov do ovzdušia. Zodpovednosť za znižovanie takýchto emisií by mala byť rozdelená medzi všetkých členov svetového spoločenstva, ktorí sa v mnohých smeroch výrazne líšia: úroveň priemyselný rozvoj, príjem, sociálna štruktúra a politická orientácia. Kvôli týmto rozdielom nevyhnutne vyvstáva otázka, do akej miery národnej vlády musí kontrolovať emisie do ovzdušia. Diskutabilnosť tohto problému ešte viac zvyšuje fakt, že zatiaľ nedošlo k dohode v otázke environmentálneho dopadu narastajúceho skleníkového efektu. Rastie však pochopenie, že vzhľadom na hrozbu globálneho otepľovania so všetkým, čo z toho vyplýva ničivé následky obmedzenie škodlivé emisie do atmosféry sa stáva najvyššou prioritou.

Predtým skutočnú hrozbu pobrežné oblasti Azovského a Čierneho mora miznú. Oveľa častejšie sa budú vyskytovať aj katastrofálne povodne, s ktorými sa už potýkame. Napríklad priehrady Dnepra, najmä priehrada Kyjev, boli postavené s ohľadom na najničivejšie povodne, aké sa kedy na Dnepri stali.

Rýchly rast priemyselných a iných emisií znečisťujúcich ovzdušie viedol k dramatickému zvýšeniu skleníkového efektu a koncentrácii plynov, ktoré ničia ozónová vrstva. Napríklad od začiatku priemyselnej revolúcie sa koncentrácia CO 2 v atmosfére zvýšila o 26 %, pričom viac ako polovica tohto nárastu nastala od začiatku 60. rokov 20. storočia. Koncentrácia rôznych plynných chloridov, predovšetkým poškodzovanie ozónovej vrstvy chlórfluórované uhľovodíky (CFC), len za 16 rokov (od roku 1975 do roku 1990) vzrástol o 114 %. Úroveň koncentrácie iného plynu podieľajúceho sa na vytváraní skleníkového efektu, metánu CH 4 , sa od začiatku priemyselnej revolúcie zvýšil o 143 %, vrátane asi 30 % tohto rastu od začiatku 70. rokov 20. storočia. Kým sa neprijmú naliehavé opatrenia na medzinárodnej úrovni, rýchly rast populácie a zvýšenie jej príjmov bude sprevádzať zrýchlenie koncentrácie týchto chemikálií.

Osemdesiate roky minulého storočia boli najteplejším desaťročím od začiatku starostlivej dokumentácie poveternostných vzorcov. Sedem z najteplejších zaznamenaných rokov bolo v rokoch 1980, 1981, 1983, 1987, 1988, 1989 a 1990, pričom rok 1990 bol najteplejším zaznamenaným rokom. Vedci však doteraz nevedia s istotou povedať, či je takéto otepľovanie klímy trendom pod vplyvom skleníkového efektu, alebo ide len o prirodzené, prirodzené výkyvy. Klíma napokon podobné zmeny a výkyvy zažila aj predtým. V priebehu posledného milióna rokov bolo osem takzvaných ľadových dôb, keď obrovský ľadový koberec dosiahol zemepisné šírky Kyjeva v Európe a New Yorku v Amerike. Posledná doba ľadová skončila asi pred 18 000 rokmi a vtedy bola priemerná teplota o 5 ° nižšia ako teraz. V súlade s tým bola hladina svetového oceánu o 120 m nižšia ako súčasná.

Počas posledného doba ľadová obsah CO 2 v atmosfére klesol na 0,200, pričom za posledné dve obdobia oteplenia to bolo 0,280. Takto to bolo na začiatku 19. storočia. Potom sa začala postupne zvyšovať a dosiahla súčasnú hodnotu približne 0,347. Z toho vyplýva, že za 200 rokov, ktoré uplynuli od začiatku priemyselnej revolúcie, sa prirodzená kontrola obsahu oxidu uhličitého v atmosfére prostredníctvom uzavretého cyklu medzi atmosférou, oceánom, vegetáciou a procesmi rozkladu organických a anorganických látok výrazne zhoršila. porušené.

Stále nie je jasné, či sú tieto parametre otepľovania klímy skutočne staticky významné. Niektorí výskumníci napríklad poznamenávajú, že údaje charakterizujúce otepľovanie klímy sú výrazne nižšie ako údaje vypočítané pomocou počítačových predpovedí založených na údajoch o úrovni emisií v predchádzajúcich rokoch. Vedci vedia, že niektoré typy znečisťujúcich látok môžu skutočne spomaliť proces otepľovania tým, že sa odrážajú priestor ultrafialové lúče. Takže otázka, či dochádza k postupnej klimatickej zmene, alebo či sú tieto zmeny dočasné, maskujúce dlhodobý vplyv narastajúceho skleníkového efektu a poškodzovania ozónovej vrstvy, je diskutabilná. Hoci na štatistickej úrovni existuje len málo dôkazov o tom, že otepľovanie klímy je trvalo udržateľným trendom, ide o posúdenie potenciálu katastrofálne následky Globálne otepľovanie vyvolalo rozsiahle výzvy na preventívne opatrenia.

Ďalším významným prejavom globálneho otepľovania je otepľovanie oceánov. V roku 1989 A. Strong z národná správa Atmospheric and Oceanic Research oznámil: "Merania povrchových teplôt oceánov uskutočnené zo satelitov v rokoch 1982 až 1988 ukazujú, že svetové oceány sa postupne, ale zreteľne otepľujú o približne 0,1 °C za rok." Je to mimoriadne dôležité, pretože oceány vďaka svojej kolosálnej tepelnej kapacite takmer nereagujú na náhodné klimatické zmeny. Pozorovaný trend ich otepľovania dokazuje závažnosť problému.

Výskyt skleníkového efektu:

Zjavnou príčinou skleníkového efektu je využívanie tradičných nosičov energie zo strany priemyslu a motoristov. Medzi menej zrejmé dôvody patrí odlesňovanie, recyklácia a ťažba uhlia. K zvýšeniu skleníkového efektu výrazne prispievajú chlórfluórované uhľovodíky (CFC), oxid uhličitý CO 2, metán CH 4, oxidy síry a dusíka.

Oxid uhličitý však stále hrá najväčšiu úlohu v tomto procese, pretože má relatívne dlhú dobu životný cyklus v atmosfére a vo všetkých krajinách sa jeho objemy neustále zvyšujú. Zdroje CO 2 možno rozdeliť do dvoch hlavných kategórií: priemyselná výroba a ostatné, ktoré tvoria 77 % a 23 % z celkového objemu jeho emisií do ovzdušia. Celá skupina rozvojových krajín (asi 3/4 svetovej populácie) predstavuje menej ako 1/3 celkový objem priemyselné emisie CO 2 . Ak sa Čína vylúči z tejto skupiny krajín, toto číslo klesne na približne 1/5. Keďže bohatšie krajiny majú vyššie príjmy, a teda aj spotreba, množstvo škodlivých emisií do atmosféry na obyvateľa je oveľa vyššie. Napríklad emisie na obyvateľa v Spojených štátoch sú viac ako 2-násobok európskeho priemeru, 19-násobok afrického priemeru a 25-násobok zodpovedajúceho čísla v Indii. V poslednom období sa však vo vyspelých krajinách (najmä v USA) prejavuje tendencia postupne obmedzovať škodlivé pre životné prostredie a produkčnej populácie a jej prenosu na menej rozvinuté krajiny. Vláda USA sa teda stará o udržanie priaznivého environmentálna situácia vo svojej krajine pri zachovaní ich ekonomického blahobytu.

Hoci podiel krajín tretieho sveta na priemyselných emisiách CO 2 je relatívne malý, tvoria takmer všetky jeho ostatné emisie do atmosféry. Hlavným dôvodom je použitie techník vypaľovania lesov na zapojenie nových pozemkov do poľnohospodárskeho obehu. Ukazovateľ objemu emisií do ovzdušia podľa tohto článku je vypočítaný nasledovne: predpokladá sa, že celý objem CO 2 obsiahnutý v rastlinách sa pri spaľovaní dostane do atmosféry. Odhaduje sa, že odlesňovanie predstavuje 25 % všetkých emisií do ovzdušia. Pravdepodobne viac väčšiu hodnotu má skutočnosť, že v procese odlesňovania je zdroj zničený atmosférický kyslík. Tropické dažďové pralesy sú dôležitý mechanizmus samoliečenie ekosystému, keďže stromy počas fotosyntézy absorbujú oxid uhličitý a uvoľňujú kyslík. Zničenie dažďový prales znižuje schopnosť prostredia absorbovať oxid uhličitý. Ide teda práve o črty procesu obrábania pôdy v rozvojové krajiny určiť taký významný príspevok posledne menovaného k zvýšeniu skleníkového efektu.

V prírodnej biosfére sa obsah oxidu uhličitého vo vzduchu udržiaval na rovnakej úrovni, keďže jeho príjem sa rovnal jeho odstraňovaniu. Tento proces bol určený uhlíkovým cyklom, počas ktorého je množstvo oxidu uhličitého extrahovaného z atmosféry fotosyntetickými rastlinami kompenzované dýchaním a spaľovaním. V súčasnosti ľudia túto rovnováhu aktívne narúšajú výrubom lesov a využívaním fosílnych palív. Spálením každej libry (uhlia, ropy a zemného plynu) vzniká asi tri libry alebo 2 m 3 oxidu uhličitého (hmotnosť sa strojnásobí, pretože každý atóm uhlíka paliva v procese horenia a premeny na oxid uhličitý sa pripája dva atómy kyslíka). Chemický vzorec spaľovanie uhlíka vyzerá takto:

C + O2 → CO2

Každý rok sa spáli asi 2 miliardy ton fosílnych palív, čo znamená, že do atmosféry sa dostane takmer 5,5 miliardy ton oxidu uhličitého. Ďalších približne 1,7 miliardy ton tam ide aj v dôsledku redukcie a vypaľovania tropických pralesov a oxidácie organickej hmoty pôda (humus). V tejto súvislosti sa ľudia snažia čo najviac znížiť emisie škodlivých plynov do atmosféry a snažia sa nájsť nové spôsoby, ako naplniť svoje tradičné potreby. Zaujímavý príklad k tomu môže poslúžiť vývoj nových, ekologických klimatizácií. Klimatizácie zohrávajú významnú úlohu pri výskyte „skleníkového efektu“. Ich používanie vedie k zvýšeniu emisií vozidiel. K tomu treba prirátať mierny, no neodvrátiteľný úbytok chladiacej kvapaliny, ktorá pod vysokým tlakom uniká napríklad cez tesnenia na spoji hadíc. Toto chladivo má rovnaký vplyv na klímu ako iné skleníkové plyny. Preto vedci začali hľadať chladiacu kvapalinu šetrnú k životnému prostrediu. Uhľovodíky s dobrými chladiacimi vlastnosťami nemožno použiť pre ich vysokú horľavosť. Preto voľba vedcov padla na oxid uhličitý. CO 2 je prirodzenou zložkou vzduchu. CO 2 potrebný na klimatizáciu sa objavuje ako vedľajší produkt mnohých priemyselných procesov. Navyše pre prírodný CO 2 nie je potrebné vytvárať celú infraštruktúru na údržbu a spracovanie. CO 2 je lacný a možno ho nájsť po celom svete.

Oxid uhličitý sa v minulom storočí používal pri rybolove ako chladivo. V 30. rokoch 20. storočia CO2 nahradili syntetické a pre životné prostredie škodlivé látky. Umožnili použiť jednoduchšiu techniku ​​pod vysokým tlakom. Vedci vyvíjajú komponenty pre úplne nový chladiaci systém využívajúci CO 2 . Tento systém zahŕňa kompresor, chladič plynu, expandér, výparník, zberač a vnútorný výmenník tepla. Vyžaduje sa pre CO 2 vysoký tlak vzhľadom na pokročilejšie materiály ako predtým nepredstavuje veľké nebezpečenstvo. Napriek zvýšenej odolnosti voči tlaku sú nové komponenty veľkosťou a hmotnosťou porovnateľné s bežnými jednotkami. Testy novej autoklimatizácie ukazujú, že použitie oxidu uhličitého ako chladiva môže znížiť emisie skleníkových plynov o tretinu.

Neustále zvyšovanie množstva spaľovaných fosílnych palív (uhlie, ropa, plyn, rašelina a pod.) vedie k zvýšeniu koncentrácie CO 2 v atmosférický vzduch(na začiatku dvadsiateho storočia - 0,029%, dnes - 0,034%). Prognózy ukazujú, že v polovici XXI storočia sa obsah CO 2 zdvojnásobí, čo povedie k prudkému zvýšeniu skleníkového efektu a zvýši sa teplota na planéte. Vzniknú dva nebezpečnejšie problémy: rýchle topenie ľadovcov v Arktíde a Antarktíde, „večne zamrznutá pôda“ tundry a stúpanie hladiny svetového oceánu. Takéto zmeny budú sprevádzať klimatické zmeny, ktoré je dokonca ťažké predvídať. Problémom teda nie je len skleníkový efekt, ale jeho umelý rast, vygenerované ľudská aktivita, meniaci optimálny obsah skleníkových plynov v atmosfére. Priemyselná ľudská činnosť vedie k ich citeľnému nárastu a vzniku hrozivej disproporcie. Ak ľudstvo nemôže prijať účinných opatrení Aby sa obmedzili emisie skleníkových plynov a zachovali sa lesy, teplota sa podľa OSN zvýši o ďalšie 3 ° za 30 rokov. Jedným z riešení problému sú čisté zdroje energie, ktoré by nepridávali oxid uhličitý a Vysoké číslo teplo do atmosféry. Už teraz sa napríklad úspešne využívajú malé solárne elektrárne, ktoré namiesto paliva spotrebúvajú solárne teplo.

Philippe de Saussure raz urobil experiment: vystavil pohár pokrytý viečkom slnku, potom zmeral teplotu vo vnútri pohára a vonku. Teplota vo vnútri a vonku bola iná – v uzavretom pohári bolo trochu teplejšie. O niečo neskôr, v roku 1827, fyzik Joseph Fourier vyslovil hypotézu, že sklo na parapete môže slúžiť ako model našej planéty – to isté sa deje pod vrstvami atmosféry.

A ukázalo sa, že mal pravdu, teraz už každý školák aspoň raz počul pojem „skleníkový efekt“, toto sa teraz deje so Zemou, to, čo sa teraz deje nám. Problém skleníkového efektu je jedným z globálnych environmentálnych problémov, ktoré môžu viesť ku katastrofálnym škodám na našej planéte, jej flóre a faune. Prečo je skleníkový efekt nebezpečný? Aké sú jej príčiny a dôsledky? Existujú spôsoby, ako tento problém vyriešiť?

Definícia

Skleníkový efekt - zvýšenie teploty povrchu zeme a vzduchu, čo má za následok zmeny klímy. Ako sa to stane?

Predstavte si, že sme v tej istej kadičke na parapete v laboratóriu Philippa de Saussura. Vonku je teplé počasie, lúče slnka dopadajúce na sklo prenikajú cez sklo a ohrievajú jeho dno. To zase odovzdá absorbovanú energiu vo forme infračerveného žiarenia do vzduchu vo vnútri skla, čím ho ohrieva. Infra červená radiácia nemôže prejsť späť cez steny a zanecháva teplo vo vnútri. Teplota vo vnútri pohára stúpa a stávame sa horúcimi.

V prípade mierky planéty Zem funguje všetko trochu zložitejšie, vzhľadom na to, že namiesto skla máme vrstvy atmosféry a spolu s slnečné lúče Skleníkový efekt je spôsobený mnohými ďalšími faktormi.

Príčiny skleníkového efektu

Ľudská činnosť je jedným z hlavných faktorov vzniku skleníkového efektu. Je pozoruhodné, že skleníkový efekt existoval niekoľko storočí predtým technický a priemyselný pokrok ale sama o sebe nepredstavuje žiadnu hrozbu. Avšak so znečistením ovzdušia z tovární, emisiami škodlivé látky, ako aj spaľovaním uhlia, ropy a plynu sa situácia zhoršila. Oxid uhličitý a iné súčasne vznikajúce nebezpečné zlúčeniny prispievajú nielen k nárastu onkologických ochorení medzi obyvateľstvom, ale aj k zvýšeniu teploty vzduchu.

Autá a nákladné autá tiež prispievajú ku kokteilu škodlivých látok vypúšťaných do ovzdušia, čím sa zvyšuje skleníkový efekt.

preľudnenia robí stroj spotreby a dopytu produktívnejším: otvárajú sa nové továrne, chovy dobytka, vyrába sa viac áut, čím sa tlak na ovzdušie stonásobne zvyšuje. Jedno z riešení, ktoré nám ponúka samotná príroda – nekonečné lesné plochy, ktoré dokážu prečistiť vzduch a znížiť hladinu oxidu uhličitého v atmosfére. Osoba však vo veľkom počte rúbe lesy.

V poľnohospodárstve sa v prevažnej väčšine prípadov chemické hnojivá, čo prispieva k uvoľňovaniu dusíka - jedného zo skleníkových plynov. Existuje ekologické poľnohospodárstvo, o ktorom si môžete prečítať tu. Je absolútne neškodný pre zemskú atmosféru, keďže používa výhradne prírodné hnojivá, ale, žiaľ, percento takýchto fariem je extrémne malé na to, aby svojou činnosťou „prekryli“ neekologické poľnohospodárske farmy.

Zároveň k nárastu skleníkových plynov prispievajú obrovské skládky, kde sa odpadky niekedy samovoľne vznietia alebo veľmi dlho hnijú, pričom sa uvoľňujú rovnaké skleníkové plyny.

Dôsledky skleníkového efektu

Neprirodzené zvýšenie teploty má za následok zmenu klímy oblasti a následne vyhynutie mnohých predstaviteľov flóry a fauny, ktorí nie sú prispôsobení vzhľadom na klímu. Jeden ekologický problém vyvoláva ďalšie – druhové vyčerpanie.

V podmienkach „parnej komory“ sú ľadovce tiež obrovskými „nánosmi“ sladkej vody! - pomaly, ale isto sa rozplýva. Hladina svetového oceánu sa kvôli tomu zvýši, čo znamená, že zaplaví pobrežné oblasti a zníži sa rozloha pevniny.

Niektorí ekológovia predpovedajú, že hladina morského oceánu sa naopak zníži a za 200 rokov. Pod vplyvom pomaly vysychá vysoká teplota. Zvýši sa nielen teplota vzduchu, ale aj vody, čo znamená, že mnohé organizmy, ktorých životnom systéme tak jemne zorganizované, že poklesy teploty o 1-2 stupne sú pre ňu osudné. Napríklad celé koralové útesy už odumierajú a menia sa na hromady mŕtvych nánosov.

Vplyv na ľudské zdravie by sa nemal ignorovať. Zvýšenie teploty vzduchu prispieva k aktívnemu šíreniu takých život ohrozujúcich vírusov ako Ebola, spavá choroba, vtáčia chrípka, žltá zimnica, tuberkulóza atď. Zvýši sa úmrtnosť na dehydratáciu a úpal.

Riešenia

Napriek tomu, že problém je globálny, jeho riešenie spočíva vo viacerých jednoduché akcie. Problém je v tom, že by ich malo vykonávať čo najviac ľudí.

6. Vychovávať príbuzných, priateľov a známych, vychovávať v deťoch k potrebe starostlivosti o prírodu. Koniec koncov, každý problém sa dá vyriešiť spoločným konaním.

Problém skleníkového efektu je aktuálny najmä v našom storočí, keď ničíme lesy, aby sme postavili ďalší priemyselný závod, a mnohí z nás si nevedia predstaviť život bez auta. My, ako pštrosy, schovávame hlavu do piesku a nevšímame si škody spôsobené našimi aktivitami. Medzitým sa skleníkový efekt zintenzívňuje a vedie ku globálnym katastrofám.

Fenomén skleníkového efektu existuje už od objavenia sa atmosféry, hoci nebol taký nápadný. Jeho štúdium však začalo dávno predtým aktívne používanie autá a.

Stručná definícia

Skleníkový efekt je zvýšenie teploty spodných vrstiev atmosféry planéty v dôsledku akumulácie skleníkových plynov. Jeho mechanizmus je nasledovný: slnečné lúče prenikajú do atmosféry, ohrievajú povrch planéty.

tepelné žiarenie, ktoré pochádzajú z povrchu, by sa mali vrátiť do vesmíru, no spodná atmosféra je príliš hustá na to, aby prenikli. Dôvodom sú skleníkové plyny. Tepelné lúče zostávajú v atmosfére a zvyšujú jej teplotu.

História výskumu skleníkového efektu

Prvýkrát o tomto fenoméne začali hovoriť v roku 1827. Potom sa objavil článok Jeana Baptistu Josepha Fouriera „Poznámka o teplotách glóbus a iných planét“, kde podrobne načrtol svoje predstavy o mechanizme skleníkového efektu a dôvodoch jeho výskytu na Zemi. Fourier sa vo svojom výskume opieral nielen o vlastné experimenty, ale aj o úsudky M. De Saussura. Ten vykonal experimenty so sklenenou nádobou zvnútra sčernenou, uzavretou a umiestnenou pod slnečné svetlo. Teplota vo vnútri nádoby bola oveľa vyššia ako vonku. Vysvetľuje to takýto faktor: tepelné žiarenie nemôže prechádzať cez tmavé sklo, čo znamená, že zostáva vo vnútri nádoby. Slnečné svetlo zároveň odvážne preniká cez steny, pretože vonkajšia strana nádoby zostáva priehľadná.

Viaceré vzorce

celková energia slnečné žiarenie absorbovaná za jednotku času planétou s polomerom R a sférickým albedom A je:

E = πR2 ( E_0 nad R2) (1 – A),

kde E_0 je slnečná konštanta a r je vzdialenosť od Slnka.

V súlade so Stefan-Boltzmannovým zákonom rovnovážne tepelné žiarenie L planéty s polomerom R, to znamená plocha vyžarujúceho povrchu 4πR2:

L=4πR2σTE^4,

kde je TE efektívna teplota planét.

Príčiny

Povaha javu sa vysvetľuje odlišnou priehľadnosťou atmosféry pre žiarenie z vesmíru a z povrchu planéty. Atmosféra planéty je pre slnečné lúče priehľadná ako sklo, a preto cez ňu ľahko prechádzajú. A pre tepelné žiarenie sú spodné vrstvy atmosféry „nepreniknuteľné“, príliš husté na to, aby nimi prešli. Preto časť tepelného žiarenia zostáva v atmosfére a postupne klesá do jej najnižších vrstiev. Zároveň rastie množstvo skleníkových plynov kondenzujúcich atmosféru.

Ešte v škole nás učili, že hlavnou príčinou skleníkového efektu je ľudská činnosť. Evolúcia nás priviedla k priemyslu, spaľujeme tony uhlia, ropy a plynu, získavame palivo, dôsledkom čoho je uvoľňovanie skleníkových plynov a látok do atmosféry. Medzi nimi sú vodná para, metán, oxid uhličitý, oxid dusnatý. Prečo sú tak pomenované, je pochopiteľné. Povrch planéty je ohrievaný slnečnými lúčmi, no časť tepla nutne „vracia“. Tepelné žiarenie, ktoré vychádza z povrchu Zeme, sa nazýva infračervené.

Skleníkové plyny v spodnej časti atmosféry zabraňujú návratu tepelných lúčov do vesmíru a oneskorujú ich. V dôsledku toho sa priemerná teplota planéty zvyšuje, čo vedie k nebezpečné následky.

Naozaj neexistuje nič, čo by dokázalo regulovať množstvo skleníkových plynov v atmosfére? Samozrejme, že môže. Kyslík robí túto prácu dobre. Tu je však problém – počet obyvateľov planéty neúprosne rastie, čo znamená, že sa absorbuje stále viac kyslíka. Našou jedinou záchranou je vegetácia, najmä lesy. Absorbujú prebytočný oxid uhličitý, emitujú veľa veľká kvantita kyslík, ako ľudia spotrebujú.

Skleníkový efekt a klíma Zeme

Keď hovoríme o dôsledkoch skleníkového efektu, chápeme jeho vplyv na klímu Zeme. Prvým je globálne otepľovanie. Mnohí stotožňujú pojmy „skleníkový efekt“ a „globálne otepľovanie“, ale nie sú rovnaké, ale navzájom súvisia: prvý je príčinou druhého.

Globálne otepľovanie priamo súvisí s oceánmi. Tu je príklad dvoch kauzálnych vzťahov.

1. Priemerná teplota planéty stúpa, kvapalina sa začína vyparovať. To platí aj pre Svetový oceán: niektorí vedci sa obávajú, že za pár sto rokov začne „vysychať“.
2. Zároveň v dôsledku vysokých teplôt, ľadovcov a morský ľad sa začne aktívne topiť v blízkej budúcnosti. To povedie k nevyhnutnému zvýšeniu hladiny svetového oceánu.

Už teraz vidíme pravidelné záplavy v pobrežných oblastiach, ale ak hladina svetového oceánu výrazne stúpne, všetky okolité pevniny budú zaplavené, úroda zomrie.

Vplyv na životy ľudí

Nezabudnite, že zvýšenie priemernej teploty Zeme ovplyvní naše životy. Následky môžu byť veľmi vážne. Mnohé územia našej planéty, už tak náchylné na sucho, sa stanú absolútne neživotaschopnými, ľudia začnú masovo migrovať do iných regiónov. To nevyhnutne povedie k sociálno-ekonomickým problémom, k začiatku tretej a štvrtej svetovej vojny. Nedostatok jedla, ničenie úrody – to nás čaká v nasledujúcom storočí.

Je však potrebné čakať? Alebo je ešte možné niečo zmeniť? Dokáže ľudstvo znížiť škody spôsobené skleníkovým efektom?

Akcie, ktoré môžu zachrániť Zem

K dnešnému dňu sú známe všetky škodlivé faktory, ktoré vedú k hromadeniu skleníkových plynov, a vieme, čo je potrebné urobiť, aby sa to zastavilo. Nemyslite si, že jeden človek nič nezmení. Samozrejme, efekt môže dosiahnuť len celé ľudstvo, ale ktovie – možno v tej chvíli číta podobný článok ešte sto ľudí?

Ochrana lesa

Zastavte odlesňovanie. Rastliny sú naša spása! Okrem toho je potrebné nielen zachovať existujúce lesy, ale aj aktívne vysádzať nové.

Každý by mal pochopiť tento problém.

Fotosyntéza je taká silná, že nám dokáže poskytnúť obrovské množstvo kyslíka. Je to dosť pre normálny životľudí a odstraňovať škodlivé plyny z atmosféry.

Používanie elektrických vozidiel

Odmietnutie používať autá na palivo. Zvýrazňuje každé auto veľké množstvo skleníkových plynov za rok, tak prečo sa nerozhodnúť pre zdravšie životné prostredie? Vedci nám už ponúkajú elektrické vozidlá – autá šetrné k životnému prostrediu, ktoré nepoužívajú palivo. Mínus "palivové" auto - ďalší krok k eliminácii skleníkových plynov. Po celom svete sa snažia tento prechod urýchliť, no doterajší vývoj takýchto strojov má ďaleko k dokonalosti. Ani v Japonsku, kde je najväčšie využitie takýchto áut, nie sú pripravení úplne prejsť na ich používanie.

Alternatíva k uhľovodíkovému palivu

Vynález alternatívna energia. Ľudstvo nestojí na mieste, prečo sme sa teda „zasekli“ na využívaní uhlia, ropy a plynu? Spaľovanie týchto prírodné zložky vedie k hromadeniu skleníkových plynov v atmosfére, preto je čas prejsť na šetrný k životnému prostrediu čistý vzhľad energie.

Nemôžeme úplne opustiť všetko, čo uvoľňuje škodlivé plyny. Ale môžeme prispieť k zvýšeniu kyslíka v atmosfére. Nie len skutočný muž musí zasadiť strom - to musí urobiť každý!

Čo je najdôležitejšie pri riešení akéhokoľvek problému? Nezatváraj pred ňou oči. Škody spôsobené skleníkovým efektom si možno nevšimneme, ale budúce generácie si to určite všimnú. Môžeme prestať spaľovať uhlie a ropu, zachovať prirodzenú vegetáciu planéty, odmietnuť obyčajné auto v prospech šetrnosti k životnému prostrediu - a na čo všetko? Aby po nás mohla existovať naša Zem.