V poslednom desaťročí slovné spojenie „skleníkový efekt“ prakticky nikdy neopustilo televízne obrazovky ani zo stránok novín. O jeho dôkladné štúdium sa starajú učebné osnovy vo viacerých odboroch naraz a takmer vždy je naznačený jeho negatívny význam pre klímu našej planéty. Tento fenomén je však v skutočnosti oveľa mnohostrannejší, ako sa laikom prezentuje.

Bez skleníkového efektu by bol život na našej planéte otázny

Môžete začať tým, že skleníkový efekt na našej planéte existuje počas celej jej histórie. Takýto jav je jednoducho nevyhnutný pre tie nebeské telesá, ktoré majú rovnako ako Zem stabilnú atmosféru. Bez nej by napríklad svetový oceán už dávno zamrzol a vyššie formy života by sa vôbec neobjavili. Vedci už dávno vedecky dokázali, že ak by v našej atmosfére nebol oxid uhličitý, ktorého prítomnosť je nevyhnutným faktorom v procese skleníkového efektu, potom by teplota na planéte kolísala v rozmedzí -20 0 C, teda vôbec sa nehovorí o vzniku života.

Príčiny a podstata skleníkového efektu

Pri odpovedi na otázku: "Čo je skleníkový efekt?" V prvom rade je potrebné poznamenať, že tento fyzikálny jav dostal svoje meno analogicky s procesmi, ktoré sa vyskytujú v skleníku záhradníkov. V jeho vnútri je bez ohľadu na ročné obdobie vždy o pár stupňov teplejšie ako v okolitom priestore. Ide o to, že rastliny absorbujú viditeľné slnečné svetlo, ktoré úplne voľne prechádza sklom a polyetylénom a vo všeobecnosti takmer akoukoľvek prekážkou. Potom začnú vyžarovať energiu aj samotné rastliny, ale už v infračervenej oblasti, ktorej lúče už nedokážu voľne prekonať to isté sklo, takže nastáva skleníkový efekt. Príčiny tohto javu teda spočívajú práve v nerovnováhe medzi spektrom viditeľného slnečného svetla a tými žiareniami, ktoré rastliny a iné predmety vyžarujú do vonkajšieho prostredia.

Fyzikálny základ skleníkového efektu

Pokiaľ ide o našu planétu ako celok, skleníkový efekt tu vzniká v dôsledku prítomnosti stabilnej atmosféry. Na udržanie teplotnej rovnováhy musí Zem vydať toľko energie, koľko dostane od Slnka. Prítomnosť oxidu uhličitého a vody v atmosfére, ktoré pohlcujú infračervené lúče, a tak pôsobia ako sklo v skleníku, však spôsobuje tvorbu takzvaných skleníkových plynov, z ktorých sa časť vracia späť na Zem. Tieto plyny vytvárajú „efekt periny“ a zvyšujú teplotu v blízkosti povrchu planéty.

Skleníkový efekt na Venuši

Z vyššie uvedeného môžeme usúdiť, že skleníkový efekt je charakteristický nielen pre Zem, ale aj pre všetky planéty a ostatné nebeské telesá so stabilnou atmosférou. Štúdie vedcov totiž ukázali, že napríklad na povrchu Venuše je tento jav oveľa výraznejší, čo je spôsobené predovšetkým tým, že jej vzdušný obal tvorí takmer stopercentne oxid uhličitý.

Skleníkový efekt - proces zvyšovania teploty v blízkosti zemského povrchu v dôsledku zvýšenia koncentrácie skleníkových plynov (obrázok 3).

Skleníkové plyny- sú to plynné zlúčeniny, ktoré intenzívne absorbujú infračervené lúče (tepelné lúče) a prispievajú k zahrievaniu povrchovej vrstvy atmosféry; patria sem: predovšetkým CO 2 (oxid uhličitý), ale aj metán, chlórfluórované uhľovodíky (CFC), oxidy dusíka, ozón, vodná para.

Tieto nečistoty zabraňujú dlhovlnnému tepelnému žiareniu zemského povrchu. Časť tohto absorbovaného tepelného žiarenia sa vracia späť na zemský povrch. Následne s nárastom koncentrácie skleníkových plynov v povrchovej vrstve atmosféry rastie aj intenzita absorpcie infračerveného žiarenia vychádzajúceho zo zemského povrchu, čo znamená, že sa zvyšuje teplota vzduchu (otepľovanie klímy).

Dôležitou funkciou skleníkových plynov je udržiavanie relatívne stálej a miernej teploty na povrchu našej planéty. O udržanie priaznivých teplotných podmienok v blízkosti zemského povrchu sú zodpovedné najmä oxid uhličitý a voda.

Obrázok 3. Skleníkový efekt

Zem je v tepelnej rovnováhe s okolím. To znamená, že planéta vyžaruje energiu do vesmíru rýchlosťou rovnajúcou sa rýchlosti absorpcie slnečnej energie. Keďže Zem je relatívne chladné teleso s teplotou 254 K, žiarenie takýchto studených telies dopadá na dlhovlnnú (nízkoenergetickú) časť spektra, t.j. Maximálna intenzita žiarenia Zeme sa nachádza v blízkosti vlnovej dĺžky 12 000 nm.

Väčšinu tohto žiarenia zadržiavajú CO 2 a H 2 O, ktoré ho pohlcujú aj v infračervenej oblasti, čím tieto zložky neumožňujú rozptyl tepla a udržujú rovnomernú teplotu vhodnú pre život v blízkosti zemského povrchu. Vodná para zohráva dôležitú úlohu pri udržiavaní teploty atmosféry v noci, kedy zemský povrch vyžaruje energiu do kozmického priestoru a neprijíma slnečnú energiu. V púštiach s veľmi suchým podnebím, kde je koncentrácia vodnej pary veľmi nízka, je cez deň neznesiteľne horúco, no v noci veľmi chladno.

Hlavné dôvody nárastu skleníkového efektu– výrazné uvoľnenie skleníkových plynov do atmosféry a zvýšenie ich koncentrácií; čo sa deje v súvislosti s intenzívnym spaľovaním fosílnych palív (uhlie, zemný plyn, ropné produkty), redukcia vegetácie: odlesňovanie; vysychanie lesov v dôsledku znečistenia, vypaľovanie porastov pri požiaroch a pod. V dôsledku toho je narušená prirodzená rovnováha medzi spotrebou CO 2 rastlinami a jeho príjmom v procese dýchania (fyziologické, rozkladné, spaľovacie).

Podľa vedcov s pravdepodobnosťou viac ako 90 % je to práve ľudská činnosť pri spaľovaní prírodných palív a tým spôsobený skleníkový efekt, ktorý z veľkej časti vysvetľuje globálne otepľovanie za posledných 50 rokov. Procesy spôsobené ľudskou činnosťou sú ako vlak, ktorý stratil kontrolu. Zastaviť ich je takmer nemožné, otepľovanie bude pokračovať minimálne niekoľko storočí, či dokonca celé tisícročie. Ako zistili environmentalisti, svetové oceány doteraz absorbovali leví podiel tepla, no kapacita tejto obrej batérie sa míňa – voda sa zohriala až do hĺbky troch kilometrov. Výsledkom sú globálne klimatické zmeny.

Koncentrácia hlavného skleníkového plynu(CO 2) v atmosfére na začiatku 20. storočia bolo » 0,029 %, v súčasnosti už dosahuje 0,038 %, t.j. vzrástol takmer o 30 %. Ak sa umožní pokračovanie súčasných vplyvov na biosféru, do roku 2050 sa koncentrácia CO 2 v atmosfére zdvojnásobí. V tejto súvislosti predpovedajú zvýšenie teploty na Zemi o 1,5 °C - 4,5 °C (do 10 °C v polárnych oblastiach, 1 °C -2 °C v rovníkových oblastiach).

To zase môže viesť ku kritickému zvýšeniu teploty atmosféry v suchých zónach, čo povedie k smrti živých organizmov, zníženiu ich životnej aktivity; dezertifikácia nových území; topenie polárnych a horských ľadovcov, čo znamená zvýšenie hladiny svetového oceánu o 1,5 m, zaplavenie pobrežných zón, zvýšenú búrkovú aktivitu, migráciu obyvateľstva.

Dôsledky globálneho otepľovania:

1. V dôsledku globálneho otepľovania zmena atmosférickej cirkulácie , zmena v rozložení zrážok, zmena v štruktúre biocenóz; vo viacerých regiónoch pokles úrod poľnohospodárskych plodín.

2. globálnej klimatickej zmeny . Austrália trpieť viac. Klimatológovia predpovedajú Sydney klimatickú katastrofu: do roku 2070 stúpne priemerná teplota v tejto austrálskej metropole asi o päť stupňov, lesné požiare zdevastujú jej okolie a obrie vlny zničia morské pláže. Európe zničí klimatické zmeny. Ekosystém destabilizujú neúprosne stúpajúce teploty, predpovedajú vedci z EÚ v správe. Na severe kontinentu sa budú úrody plodín zvyšovať s predlžovaním vegetačného obdobia a obdobím bez mrazov. Už aj tak teplá a suchá klíma tejto časti planéty sa ešte viac oteplí, čo povedie k suchám a vysychaniu mnohých sladkovodných nádrží (južná Európa). Tieto zmeny budú skutočnou výzvou pre poľnohospodárov a lesníkov. V severnej Európe budú teplé zimy sprevádzané zvýšenými zrážkami. Otepľovanie na severe regiónu povedie aj k pozitívnym javom: rozširovaniu lesov a rastu plodín. Pôjdu však ruka v ruke so záplavami, ničením pobrežných oblastí, miznutím niektorých druhov zvierat a rastlín, topením ľadovcov a oblastí permafrostu. IN Ďaleký východ a sibírske regióny počet chladných dní sa zníži o 10-15 av európskej časti - o 15-30.

3. Globálna klimatická zmena už stojí ľudstvo 315 tis životy ročne a toto číslo sa každým rokom neustále zvyšuje. Spôsobuje choroby, sucho a iné anomálie počasia, ktoré už zabíjajú ľudí. Odborníci organizácie uvádzajú aj ďalšie údaje – podľa ich odhadov je v súčasnosti klimatickými zmenami postihnutých viac ako 325 miliónov ľudí, zvyčajne z rozvojových krajín. Experti odhadujú dopad globálneho otepľovania na svetovú ekonomiku na 125 miliárd USD škôd ročne a do roku 2030 by táto suma mohla vzrásť na 340 miliárd USD.

4. Prieskum 30 ľadovcov v rôznych oblastiach zemegule, uskutočnené World Glacier Watch, ukázali, že v roku 2005 sa hrúbka ľadovej pokrývky znížila o 60-70 centimetrov. Toto číslo je 1,6-násobok ročného priemeru 90. rokov a 3-násobok priemeru 80. rokov. Podľa niektorých odborníkov napriek tomu, že hrúbka ľadovcov je len niekoľko desiatok metrov, ak bude ich topenie pokračovať takýmto tempom, o pár desaťročí ľadovce zmiznú úplne. Najdramatickejšie procesy topenia ľadovcov boli zaznamenané v Európe. Nórsky ľadovec Breydalblikkbrea (Breidalblikkbrea) tak v roku 2006 stratil viac ako tri metre, čo je 10-krát viac ako v roku 2005. Hrozivé topenie ľadovcov bolo zaznamenané v Rakúsku, Švajčiarsku, Švédsku, Francúzsku, Taliansku a Španielsku, v pásme Himalájí. Súčasný trend topenia ľadovcov naznačuje, že rieky ako Ganga, Indus, Brahmaputra (najvyššia rieka na svete) a ďalšie rieky pretínajúce severnú nížinu Indie sa môžu v blízkej budúcnosti stať sezónnymi riekami v dôsledku klimatických zmien.

5. Rýchle topiaci sa permafrost V dôsledku otepľovania klímy dnes predstavuje vážnu hrozbu pre severné oblasti Ruska, z ktorých polovica sa nachádza v takzvanej „zóne permafrostu“. Odborníci z Ministerstva pre mimoriadne situácie Ruskej federácie predpovedajú: podľa ich výpočtov sa plocha permafrostu v Rusku počas nasledujúcich 30 rokov zníži o viac ako 20% a hĺbka rozmrazovania pôdy sa zníži o 50 %. Najväčšie zmeny klímy môžu nastať v oblasti Archangeľsk, Komi, autonómnej oblasti Chanty-Mansi a Jakutsku. Odborníci predpovedajú, že rozmrazovanie permafrostu povedie k výrazným zmenám krajiny, vysoko tečúcim riekam a vzniku termokrasových jazier. Okrem toho sa v dôsledku topenia permafrostu zvýši rýchlosť erózie ruských arktických pobreží. Paradoxne, v dôsledku zmien pobrežnej krajiny sa môže územie Ruska zmenšiť o niekoľko desiatok kilometrov štvorcových. V dôsledku otepľovania klímy trpia eróziou pobrežia aj ďalšie severné krajiny. Takže napríklad proces vlnovej erózie povedie [http://ecoportal.su/news.php?id=56170] k úplnému zmiznutiu najsevernejšieho ostrova Islandu do roku 2020. Ostrov Kolbinsi (Kolbeinsey), ktorý je považovaný za najsevernejší bod Islandu, do roku 2020 úplne zmizne pod vodou v dôsledku zrýchlenia procesu obrusovania – vlnovej erózie pobrežia.

6. Hladina svetového oceánu do roku 2100 by sa podľa správy expertnej skupiny OSN mohla zvýšiť o 59 centimetrov. Ale to nie je limit, ak sa ľad Grónska a Antarktídy roztopí, hladina svetového oceánu môže stúpnuť ešte vyššie. Len vrch kupoly Dómu svätého Izáka a z vody trčiaca veža Petropavlovskej pevnosti potom naznačí polohu Petrohradu. Podobný osud stihne aj Londýn, Štokholm, Kodaň a ďalšie veľké prímorské mestá.

7. Tim Lenton, odborník na klímu z University of East Anglia a jeho kolegovia, pomocou matematických výpočtov zistili, že zvýšenie priemernej ročnej teploty dokonca o 2 °C za 100 rokov spôsobí 20-40 % úmrtí Amazonské lesy v dôsledku hroziaceho sucha. Zvýšenie teploty o 3 °C spôsobí smrť 75 % lesov do 100 rokov a zvýšenie teploty o 4 °C spôsobí zmiznutie 85 % všetkých amazonských pralesov. A najúčinnejšie absorbujú CO 2 (Foto: NASA, prezentácia).

8. Pri súčasnom tempe globálneho otepľovania bude do roku 2080 čeliť tomuto problému až 3,2 miliardy ľudí na svete nedostatok pitnej vody . Vedci poznamenávajú, že problémy s vodou ovplyvnia predovšetkým Afriku a Blízky východ, ale kritická situácia sa môže vyvinúť aj v Číne, Austrálii, častiach Európy a Spojených štátoch. OSN zverejnila zoznam krajín, ktoré budú klimatickou zmenou najviac postihnuté. Vedie ju India, Pakistan a Afganistan.

9. klimatickí migranti . Globálne otepľovanie povedie k tomu, že do konca 21. storočia môže pribudnúť ešte jedna kategória utečencov a migrantov – klíma. Do roku 2100 by počet klimatických migrantov mohol dosiahnuť približne 200 miliónov ľudí.

Skutočnosť, že otepľovanie existuje, nikto z vedcov nepochybuje - je to zrejmé. Ale existujú alternatívne uhly pohľadu. Napríklad člen korešpondent Ruskej akadémie vied, doktor geografie, profesor, vedúci Katedry environmentálneho manažmentu Moskovskej štátnej univerzity Andrej Kapitsa považuje zmenu klímy za normálny prírodný jav. Je tu globálne otepľovanie, strieda sa s globálnym ochladzovaním.

Podporovatelia „klasický“ prístup k problému skleníkového efektu vychádzajú z predpokladu švédskeho vedca Svante Arrheniusa o otepľovaní atmosféry v dôsledku toho, že „skleníkové plyny“ voľne prechádzajú slnečné lúče na zemský povrch a zároveň oneskorujú vyžarovanie zemského tepla do vesmíru . Oveľa komplikovanejšie sa však ukázali procesy prenosu tepla v zemskej atmosfére. Plynová „vrstva“ reguluje tok slnečného tepla inak ako sklo záhradného skleníka.

V skutočnosti plyny ako oxid uhličitý nespôsobujú skleníkový efekt. Presvedčivo to dokázali ruskí vedci. Akademik Oleg Sorokhtin, ktorý pôsobí v Inštitúte oceánológie Ruskej akadémie vied, ako prvý vytvoril matematickú teóriu skleníkového efektu. Z jeho výpočtov, potvrdených meraniami na Marse a Venuši, vyplýva, že ani výrazné emisie technogénneho oxidu uhličitého do zemskej atmosféry prakticky nemenia tepelný režim Zeme a nevytvárajú skleníkový efekt. Naopak, mali by sme očakávať mierne, zlomok stupňa, ochladenie.

K otepľovaniu neviedol zvýšený obsah CO2 v atmosfére, ale V dôsledku otepľovania sa do atmosféry dostali gigantické objemy oxidu uhličitého - upozornenie, bez akejkoľvek ľudskej účasti. 95 percent CO 2 je rozpustených vo svetových oceánoch. Stačí, aby sa vodný stĺpec zohrial o pol stupňa – a oceán „vydýchne“ oxid uhličitý. Sopečné erupcie a lesné požiare tiež významne prispievajú k prečerpávaniu zemskej atmosféry CO 2 . So všetkými nákladmi na priemyselný pokrok emisie skleníkových plynov z potrubí tovární a tepelných elektrární nepresahujú niekoľko percent z celkového obratu oxidu uhličitého v prírode.

Sú známe doby ľadové, ktoré sa striedali s globálnym otepľovaním a teraz sa nachádzame v období globálneho otepľovania. Normálne výkyvy klímy, ktoré sú spojené s výkyvmi aktivity Slnka a obežnej dráhy Zeme. S ľudskou činnosťou už vôbec nie.

Pred 800-tisíc rokmi sa nám podarilo nahliadnuť do minulosti Zeme vďaka studni navŕtanej v hrúbke ľadovca v Antarktíde (3800 m).

Zo vzduchových bublín zachovaných v jadre sa určila teplota, vek, obsah oxidu uhličitého a získali sa krivky na cca 800 tisíc rokov. Podľa pomeru izotopov kyslíka v týchto bublinách vedci určili teplotu, pri ktorej padal sneh. Získané údaje pokrývajú väčšinu obdobia štvrtohôr. Samozrejme, v dávnej minulosti človek nemohol ovplyvniť prírodu. Ale zistilo sa, že obsah CO 2 sa potom veľmi zmenil. Navyše, zakaždým to bolo oteplenie, ktoré predchádzalo zvýšeniu koncentrácie CO 2 vo vzduchu. Teória skleníkového efektu predpokladá opačnú postupnosť.

Sú určité doby ľadové, ktoré sa striedali s obdobiami otepľovania. Teraz sme práve v období otepľovania a to trvá už od Malej doby ľadovej, čo bolo v 15. - 16. storočí, od 16. storočia sa oteplilo asi o jeden stupeň za storočie.

Ale to, čo sa nazýva "skleníkový efekt" - tento jav nie je dokázaný fakt. Fyzici ukazujú, že CO 2 neprispieva k skleníkovému efektu.

V roku 1998 Frederick Seitz, bývalý prezident Národnej akadémie vied USA, predložil vedeckej komunite petíciu, v ktorej vyzval vlády USA a ďalších krajín, aby odmietli dohody z Kjóta o obmedzení emisií skleníkových plynov. K petícii bol priložený prehľad, z ktorého vyplýva, že za posledných 300 rokov bolo na Zemi pozorované otepľovanie. A vplyv ľudskej činnosti na zmenu klímy nebol spoľahlivo preukázaný. Okrem toho Seitz tvrdí, že zvýšený CO2 stimuluje fotosyntézu v rastlinách a tým prispieva k zvýšeniu produktivity poľnohospodárstva, zrýchleniu rastu lesov. Petíciu podpísalo 16 000 vedcov. Clintonova administratíva však nad týmito výzvami pokrčila plecami, čím naznačila, že diskusia o povahe globálnych klimatických zmien sa skončila.

V skutočnosti, kozmické faktory vedú k vážnym klimatickým zmenám. Teplotu menia kolísanie slnečnej aktivity, ako aj zmeny sklonu zemskej osi, obdobie revolúcie našej planéty. Takéto výkyvy v minulosti, ako je známe, viedli k nástupu ľadových dôb.

Globálne otepľovanie je politický problém. A tu je boj dvoch smerov. Jedným smerom sú tí, ktorí používajú palivo, ropu, plyn, uhlie. Všemožnými spôsobmi dokazujú, že škody sú spôsobené prechodom na jadrové palivo. A priaznivci jadrového paliva dokazujú opak, že je to práve naopak - plyn, ropa, uhlie dávajú CO 2 a spôsobujú otepľovanie. Ide o boj medzi dvoma hlavnými ekonomickými systémami.

Publikácie na túto tému sú plné pochmúrnych proroctiev. S takýmito hodnoteniami nesúhlasím. Zvýšenie priemernej ročnej teploty do jedného stupňa za storočie nepovedie k fatálnym následkom. Na roztopenie ľadu Antarktídy, ktorého hranice sa počas celého obdobia pozorovaní prakticky nezúžili, je potrebné obrovské množstvo energie. Minimálne v 21. storočí klimatické kataklizmy ľudstvo neohrozujú.

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 šírku pásma, odrážať dlhé vlny. 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, že procesy prebiehajúce v zemskej atmosfére sú podobné tým, ktoré existujú pod sklom.

Skleníkové plyny sú 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%.

V poslednej dobe môžete často počuť o skleníkovom efekte ako o vážnom environmentálnom probléme. Ale tento jav má aj pozitívnu stránku. 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.

Dôvodom objavenia sa efektu je aktívna činnosť mnohých sopiek na planéte pred miliónmi rokov. Zároveň sa v atmosfére výrazne zvýšil obsah vodnej pary a oxidu uhličitého. Koncentrácia 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 je hlavným dôvodom, prečo sa oxid uhličitý a iné plyny, ktoré zvyšujú skleníkový efekt, 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 za 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 technického pokroku. 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:

• Polárne ľadové čiapky sa topia, čo spôsobuje zvýšenie hladiny morí. V dôsledku toho sú pobrežné úrodné územia pod vodou. Ak dôjde k záplavám vo vysokej miere, bude to vážne ohrozené poľnohospodárstvo. Úroda umiera, plocha pastvín sa zmenšuje, zdroje sladkej vody miznú. 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 zmiznutia 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 zachrániť ľudskú civilizáciu na planéte.
• Vysoká teplota vzduchu môže nepriaznivo ovplyvniť ľudské zdravie. Za takýchto podmienok sa kardiovaskulárne ochorenia zhoršujú, dýchacie orgány trpia. Tepelné anomálie vedú k nárastu počtu úrazov, niektorých psychických porúch. Zvýšenie teploty znamená rýchlejšie šírenie mnohých nebezpečných chorôb, ako je malária a encefalitída.

Čo robiť?

Dnes je problém skleníkového efektu celosvetovým environmentálnym problémom. 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 Zvýšením podielu alternatívnych zdrojov (slnko, vietor, voda) sa znížia emisie, pretože tieto spôsoby umožňujú získať energiu bez poškodzovania životného prostredia. Pri ich používaní nedochádza k uvoľňovaniu plynov.
• Zmena energetickej politiky. Zvyšovanie účinnosti elektrární. Znižovanie energetickej náročnosti vyrábaných produktov v podnikoch.
• Implementácia technológií na úsporu energie. Aj bežné zateplenie fasád domov, okenných otvorov, teplární dáva významný výsledok – úsporu paliva, čiže 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, otepľovanie 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.

Boj proti emisiám skleníkových plynov sa dnes uskutočňuje na medzinárodnej úrovni. Konajú sa svetové summity venované tomuto problému, vznikajú dokumenty zamerané na organizáciu globálneho riešenia problematiky. Mnoho vedcov po celom svete hľadá spôsoby, ako znížiť skleníkový efekt, udržať rovnováhu a život na Zemi.

Priemerná povrchová teplota Zeme (alebo inej planéty) stúpa v dôsledku prítomnosti atmosféry.

Záhradkári si tento fyzikálny jav dobre uvedomujú. Vo vnútri skleníka je vždy teplejšie ako vonku, čo pomáha pestovať rastliny, najmä v chladnom období. Podobný efekt môžete zažiť, keď ste v aute. Dôvodom je to, že Slnko s povrchovou teplotou približne 5000 °C vyžaruje najmä viditeľné svetlo – časť elektromagnetického spektra, na ktoré sú naše oči citlivé. Keďže atmosféra je z veľkej časti priehľadná pre viditeľné svetlo, slnečné žiarenie ľahko preniká na zemský povrch. Sklo je tiež priepustné pre viditeľné svetlo, takže slnečné lúče vstupujú do skleníka a ich energiu absorbujú rastliny a všetky predmety vo vnútri. Ďalej, podľa Stefan-Boltzmannovho zákona každý objekt vyžaruje energiu v určitej časti elektromagnetického spektra. Objekty s teplotou okolo 15°C – priemernou teplotou na povrchu Zeme – vyžarujú energiu v infračervenej oblasti. Objekty v skleníku teda vyžarujú infračervené žiarenie. Infračervené žiarenie však nemôže ľahko prechádzať cez sklo, takže teplota vo vnútri skleníka stúpa.

Planéta so stabilnou atmosférou, ako je Zem, zažíva takmer rovnaký účinok – v globálnom meradle. Na udržanie konštantnej teploty potrebuje samotná Zem vyžarovať toľko energie, koľko absorbuje z viditeľného svetla, ktoré k nám vyžaruje Slnko. Atmosféra slúži ako akési sklo v skleníku – nie je tak priehľadná pre infračervené žiarenie ako pre slnečné svetlo. Molekuly rôznych látok v atmosfére (najdôležitejšie z nich sú oxid uhličitý a voda) pohlcujú infračervené žiarenie a pôsobia ako skleníkové plyny. Infračervené fotóny vyžarované zemským povrchom teda nie vždy smerujú priamo do vesmíru. Niektoré z nich sú absorbované molekulami skleníkových plynov v atmosfére. Keď tieto molekuly znovu vyžarujú energiu, ktorú absorbovali, môžu ju vyžarovať do vesmíru aj dovnútra, späť na povrch Zeme. Prítomnosť takýchto plynov v atmosfére vytvára efekt pokrytia Zeme prikrývkou. Nedokážu zastaviť únik tepla von, no umožňujú, aby teplo zostalo pri povrchu dlhší čas, takže povrch Zeme je oveľa teplejší, ako by bol pri absencii plynov. Bez atmosféry by priemerná povrchová teplota bola -20°C, teda hlboko pod bodom mrazu vody.

Je dôležité pochopiť, že skleníkový efekt na Zemi vždy existoval. Bez skleníkového efektu spôsobeného prítomnosťou oxidu uhličitého v atmosfére by oceány už dávno zamrzli a nevznikli by vyššie formy života. V súčasnosti prebieha vedecká diskusia o skleníkovom efekte globálne otepľovanie: Narušujeme my ľudia príliš energetickú rovnováhu planéty v dôsledku spaľovania fosílnych palív a iných ekonomických aktivít, pričom do atmosféry pridávame nadmerné množstvo oxidu uhličitého? Dnes sa vedci zhodujú v tom, že sme zodpovední za zvýšenie prirodzeného skleníkového efektu o niekoľko stupňov.

Skleníkový efekt prebieha nielen na Zemi. V skutočnosti najsilnejší skleníkový efekt, aký poznáme, je na susednej planéte Venuši. Atmosféra Venuše je takmer celá zložená z oxidu uhličitého a v dôsledku toho sa povrch planéty zahrieva na 475 ° C. Klimatológovia sa domnievajú, že takýto osud sa nám vyhol vďaka prítomnosti oceánov na Zemi. Oceány absorbujú atmosférický uhlík a hromadí sa v horninách, ako je vápenec, čím sa z atmosféry odstraňuje oxid uhličitý. Na Venuši nie sú žiadne oceány a všetok oxid uhličitý vypúšťaný do atmosféry sopkami zostáva tam. V dôsledku toho pozorujeme na Venuši neovládateľný Skleníkový efekt.

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: prenáša krátke 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 sa v atmosfére vyskytujú v malých množstvách (asi 0,1 %) od jej 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 ho nebolo, priemerná teplota zemského povrchu by bola 30°C nie +15°C, ako je to teraz, ale -18°C.

Prirodzený skleníkový efekt neohrozuje ani Zem, ani ľudstvo, keďže vďaka kolobehu prírody sa celkové množstvo skleníkových plynov udržalo na rovnakej úrovni, navyše mu vďačíme za život.

Ale zvýšenie koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére vedie k zvýšeniu skleníkového efektu a narušeniu tepelnej bilancie Zeme. 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.

Aké plyny sa nazývajú „skleníkové“ plyny?

Najznámejšie a najbežnejšie skleníkové plyny sú vodná para(H20), oxid uhličitý(CO2), metán(CH4) a smiešny plyn alebo oxid dusný (N20). Sú to priame skleníkové plyny. Väčšina z nich vzniká pri spaľovaní fosílnych palív.

Okrem toho existujú ďalšie dve skupiny priamych skleníkových plynov, to sú halogénované uhľovodíky A fluorid sírový(SF6). Ich emisie do atmosféry sú spojené s modernými technológiami a priemyselnými procesmi (elektronika a chladiace zariadenia). Ich množstvo v atmosfére je celkom zanedbateľné, ale ich vplyv na skleníkový efekt (tzv. potenciál globálneho otepľovania / GWP) je desaťtisíckrát silnejší ako CO 2 .

Vodná para je hlavným skleníkovým plynom zodpovedným za viac ako 60 % prirodzeného skleníkového efektu. Antropogénny nárast jeho koncentrácie v atmosfére zatiaľ nebol zaznamenaný. Zvýšenie teploty Zeme, spôsobené inými faktormi, však zvyšuje vyparovanie oceánskej vody, čo môže viesť k zvýšeniu koncentrácie vodnej pary v atmosfére a - k zvýšeniu skleníkového efektu. Na druhej strane mraky v atmosfére odrážajú priame slnečné svetlo, čo znižuje tok energie na Zem, a teda znižuje skleníkový efekt.

Oxid uhličitý je najznámejší zo skleníkových plynov. Prirodzenými zdrojmi CO 2 sú vulkanické emisie, životne dôležitá činnosť organizmov. Antropogénne zdroje sú spaľovanie fosílnych palív (vrátane lesných požiarov), ako aj celý rad priemyselných procesov (napr. výroba cementu, výroba skla). Oxid uhličitý je podľa väčšiny výskumníkov primárne zodpovedný za globálne otepľovanie spôsobené „skleníkovým efektom“. Koncentrácie CO 2 sa za dve storočia industrializácie zvýšili o viac ako 30 % a korelujú so zmenami priemernej globálnej teploty.

Metán je druhý najvýznamnejší skleníkový plyn. Uvoľňuje sa v dôsledku úniku pri ťažbe ložísk uhlia a zemného plynu, z potrubí, pri spaľovaní biomasy, na skládkach (ako neoddeliteľná súčasť bioplynu), ako aj v poľnohospodárstve (chov dobytka, pestovanie ryže). atď. Chov zvierat, aplikácia hnojív, spaľovanie uhlia a iné zdroje produkujú približne 250 miliónov ton metánu ročne. Množstvo metánu v atmosfére je malé, ale jeho skleníkový efekt alebo potenciál globálneho otepľovania (GWP) je 21-krát silnejší ako CO 2 .

Oxid dusný je tretím najdôležitejším skleníkovým plynom: jeho vplyv je 310-krát silnejší ako vplyv CO 2, ale v atmosfére sa nachádza vo veľmi malých množstvách. Do atmosféry sa dostáva v dôsledku životne dôležitej činnosti rastlín a zvierat, ako aj pri výrobe a používaní minerálnych hnojív, pri práci podnikov chemického priemyslu.

Halogénované uhľovodíky (fluórované uhľovodíky a perfluórované uhľovodíky) sú plyny vytvorené ako náhrada látok poškodzujúcich ozónovú vrstvu. Používajú sa najmä v chladiacich zariadeniach. Majú mimoriadne vysoké koeficienty vplyvu na skleníkový efekt: 140-11 700-krát vyššie ako CO 2. Ich emisie (uvoľňovanie do životného prostredia) sú malé, ale rýchlo rastú.

Hexafluorid sírový - jeho vstup do atmosféry je spojený s elektronikou a výrobou izolačných materiálov. Je síce malý, ale objem sa neustále zvyšuje. Potenciál globálneho otepľovania je 23 900 jednotiek.