Introducción
EN Últimamente Las actividades humanas están teniendo un impacto en el medio ambiente y en los sistemas globales de soporte vital de una escala e intensidad sin precedentes. Prueba de ello es uno de los muchos problemas medioambientales: el calentamiento global, el efecto invernadero. Pronto la atmósfera se volverá impenetrable al calor y las consecuencias podrían ser muy globales: un aumento inevitable en el nivel de los océanos del mundo como resultado del derretimiento de los glaciares continentales y montañosos. hielo marino, expansión térmica de las aguas del océano. Tal calentamiento climático provocará cambios graves en las condiciones ambientales en la tundra, en las zonas de "permafrost": aumentará el deshielo estacional de los suelos, lo que creará una amenaza para las carreteras, edificios y comunicaciones, se intensificará el proceso de anegamiento y las condiciones de Los bosques sobre el permafrost se deteriorarán.
Acumulación dióxido de carbono en la atmósfera, una de las principales causas del efecto invernadero. El dióxido de carbono actúa en la atmósfera como el vidrio en un invernadero: deja pasar la radiación solar y no permite que la radiación infrarroja (térmica) de la Tierra regrese al espacio. Contenido gases de invernadero- CO2, metano, etc. - aumenta constantemente. El dióxido de carbono en la atmósfera actúa como un poderoso absorbente de la radiación terrestre que de otro modo se dispersaría por el espacio. Al absorber y volver a liberar esta energía radiante, el dióxido de carbono calienta la atmósfera más de lo que sería de otra manera.
La fotosíntesis ayuda a reducir el dióxido de carbono. Las plantas absorben CO2 del aire y construyen su biomasa a partir de él. Toda la vegetación terrestre absorbe entre 20 y 30 mil millones de toneladas de carbono de la atmósfera en forma de dióxido de carbono. Uno metro cuadrado bosque tropical Elimina 1-2 kg de carbono del aire. Cada año, las algas microscópicas que flotan en el océano absorben alrededor de 40 mil millones de toneladas de carbono.
Sin embargo, la vegetación de la Tierra no es capaz de hacer frente a la creciente contaminación atmosférica, que provoca el cambio climático. En comparación con la era preindustrial, el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera ha aumentado un 28%. Si no se toman medidas para reducir las emisiones, a mediados del siglo XXI la temperatura global promedio de la atmósfera superficial aumentará entre 1,5 y 4,5 0C.
Esto conducirá a una redistribución de las precipitaciones, un aumento en el número de sequías y un cambio en el régimen de caudales de los ríos. La capa superior de permafrost, que en Rusia ocupa unos 10 millones de kilómetros cuadrados, se derretirá y el nivel del océano mundial puede aumentar 20 cm hasta 2030, lo que provocará inundaciones en las zonas costeras.
Causas del efecto invernadero.
En 1827, el físico francés Joseph Fourier sugirió que la atmósfera terrestre actúa como una especie de vidrio en un invernadero: el aire deja pasar el calor del sol, evitando que se evapore de nuevo al espacio. Y tenía razón. Este efecto se consigue gracias a algunos gases atmosféricos de menor importancia, como el vapor de agua y el dióxido de carbono. Transmiten luz visible e infrarroja "cercana" emitida por el sol, pero absorben la radiación infrarroja "lejana", que tiene una frecuencia más baja y se produce cuando se calienta. superficie de la Tierra rayos de sol. Si esto no sucediera, la Tierra estaría unos 30 grados más fría de lo que está ahora y la vida en ella prácticamente se congelaría.
Partiendo del hecho de que el efecto invernadero "natural" es un proceso establecido y equilibrado, es bastante lógico suponer que un aumento en la concentración de gases "de efecto invernadero" en la atmósfera debería conducir a un aumento del efecto invernadero, que en a su vez conducirá al calentamiento global. La cantidad de CO2 (dióxido de carbono) en la atmósfera ha aumentado constantemente durante más de un siglo debido al uso generalizado de diversos tipos de combustibles fósiles (carbón y petróleo) como fuente de energía. Además, como resultado de la actividad humana, otros gases de efecto invernadero, como el metano, el óxido nitroso y una serie de sustancias que contienen cloro, entran a la atmósfera. Aunque se producen en cantidades menores, algunos de estos gases son mucho más peligrosos en términos de calentamiento global que el dióxido de carbono.
Hoy en día, pocos científicos involucrados en este problema cuestionan el hecho de que la actividad humana conduce a un aumento en la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Según el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, “las crecientes concentraciones de gases de efecto invernadero conducirán al calentamiento de la atmósfera inferior y de la superficie de la Tierra... Cualquier cambio en la capacidad de la Tierra para reflejar y absorber calor, incluidos los causados por un aumento en Los gases de efecto invernadero y los aerosoles en la atmósfera provocarán cambios en la temperatura de la atmósfera y de los océanos del mundo y alterarán los patrones estables de circulación y clima”.
Sin embargo, existe un intenso debate sobre exactamente qué cantidad de estos gases calentarán el clima y en qué medida, así como sobre qué tan pronto sucederá. La cuestión es que, incluso cuando el cambio climático ocurre, es difícil estar 100% seguro. Las temperaturas medias mundiales pueden fluctuar mucho a lo largo de varios años y décadas, y en razones naturales. El problema es qué considerar como temperatura media y con qué criterios juzgar si realmente ha cambiado en una dirección u otra.
A finales de los años ochenta y principios de los noventa, la temperatura media anual global estuvo por encima de lo normal durante varios años seguidos. Esto ha generado preocupación de que el calentamiento global causado por el hombre ya haya comenzado. Existe un consenso entre los científicos de que en los últimos cien años la temperatura media anual global ha aumentado entre 0,3 y 0,6 grados centígrados. Sin embargo, no hay acuerdo entre ellos sobre qué causó exactamente este fenómeno. Es difícil decir con certeza si se está produciendo un calentamiento global o no, ya que el aumento de temperatura observado todavía está dentro del rango de fluctuaciones naturales de temperatura.
La incertidumbre sobre el calentamiento global genera escepticismo sobre la amenaza. El problema es que cuando la hipótesis sobre factores antropogénicos Si se confirma el calentamiento global, será demasiado tarde para hacer algo.
En la última década, la frase “efecto invernadero” prácticamente nunca ha abandonado ni las pantallas de televisión ni las páginas de los periódicos. Programas de aprendizaje varias disciplinas a la vez prevén su estudio exhaustivo, y casi siempre está indicado significado negativo para el clima de nuestro planeta. Sin embargo, este fenómeno es en realidad mucho más multifacético de lo que se le presenta a la persona promedio.
Sin el efecto invernadero, la vida en nuestro planeta estaría en duda
Podemos empezar por el hecho de que el efecto invernadero ha existido en nuestro planeta a lo largo de su historia. Este fenómeno es simplemente inevitable para aquellos cuerpos celestes que, como la Tierra, tienen una atmósfera estable. Sin él, por ejemplo, el océano mundial se habría congelado hace mucho tiempo y no habrían aparecido formas de vida superiores. Los científicos han demostrado científicamente desde hace mucho tiempo que si no hubiera dióxido de carbono en nuestra atmósfera, cuya presencia es un componente necesario del proceso del efecto invernadero, entonces la temperatura en el planeta fluctuaría dentro de -20 0 C, por lo que habría No se habla en absoluto del surgimiento de la vida.
Causas y esencia del efecto invernadero.
Respondiendo a la pregunta: "¿Qué es el efecto invernadero?", en primer lugar, cabe señalar que este fenómeno físico recibió su nombre por analogía con los procesos que tienen lugar en los invernaderos de los jardineros. En su interior, independientemente de la época del año, siempre hace varios grados más que en el espacio circundante. Lo que pasa es que las plantas absorben la luz solar visible, que pasa con total libertad a través del vidrio, el polietileno y, en general, casi cualquier obstáculo. Después de esto, las propias plantas también comienzan a emitir energía, pero en el rango infrarrojo, cuyos rayos ya no pueden atravesar libremente el mismo vidrio, por lo que se produce el efecto invernadero. Las razones de este fenómeno, por tanto, residen precisamente en el desequilibrio entre el espectro de luz visible rayos de sol y aquellas radiaciones que se emiten en ambiente externo plantas y otros artículos.
La base física del efecto invernadero.
En cuanto a nuestro planeta en su conjunto, el efecto invernadero surge aquí debido a la presencia de una atmósfera estable. Para mantener su equilibrio de temperatura, la Tierra debe emitir tanta energía como la que recibe del Sol. Sin embargo, la presencia en la atmósfera de dióxido de carbono y agua, que absorben los rayos infrarrojos, desempeñando así el papel del vidrio en un invernadero, provoca la formación de los llamados gases de efecto invernadero, algunos de los cuales regresan a la Tierra. Estos gases crean un "efecto manta" que eleva la temperatura en la superficie del planeta.
Efecto invernadero en Venus
De lo anterior podemos concluir que el efecto invernadero es característico no solo de la Tierra, sino también de todos los planetas y otros cuerpos celestes con una atmósfera estable. De hecho, las investigaciones realizadas por científicos han demostrado que, por ejemplo, cerca de la superficie de Venus este fenómeno tiene un carácter mucho más pronunciado, lo que se debe, en primer lugar, a que su envoltura de aire Casi el cien por cien se compone de dióxido de carbono.
Efecto invernadero Es un aumento de la temperatura de la superficie terrestre debido al calentamiento de las capas inferiores de la atmósfera por la acumulación de gases de efecto invernadero. Como resultado, la temperatura del aire es más alta de lo que debería ser, lo que tiene consecuencias irreversibles como el cambio climático y calentamiento global. Hace varios siglos esto problema ecológico existía, pero no era tan obvio. Con el desarrollo de la tecnología, el número de fuentes que provocan el efecto invernadero en la atmósfera aumenta cada año.
Causas del efecto invernadero.
el uso de minerales combustibles en la industria: carbón, petróleo, gas natural, cuya combustión libera enormes cantidades de dióxido de carbono y otros compuestos nocivos a la atmósfera;
transporte: los coches y camiones emiten gases de escape que también contaminan el aire y aumentan el efecto invernadero;
la deforestación, que absorbe dióxido de carbono y libera oxígeno, y con la destrucción de cada árbol del planeta aumenta la cantidad de CO2 en el aire;
los incendios forestales son otra fuente de destrucción de plantas en el planeta;
Un aumento de la población incide en un aumento de la demanda. alimento, ropa, vivienda y, para garantizarlo, crece la producción industrial, que contamina cada vez más el aire con gases de efecto invernadero;
los agroquímicos y los fertilizantes contienen cantidades variables de compuestos, cuya evaporación libera nitrógeno, uno de los gases de efecto invernadero;
La descomposición y combustión de residuos en los vertederos contribuye al aumento de los gases de efecto invernadero.
La influencia del efecto invernadero en el clima
Considerando los resultados del efecto invernadero, podemos determinar que el principal es el cambio climático. A medida que la temperatura del aire aumenta cada año, las aguas de los mares y océanos se evaporan con mayor intensidad. Algunos científicos predicen que dentro de 200 años se notará el fenómeno de "secado" de los océanos, es decir, una disminución significativa del nivel del agua. Este es un lado del problema. La otra es que el aumento de las temperaturas provoca el derretimiento de los glaciares, lo que contribuye al aumento del nivel del agua en el océano mundial y provoca inundaciones en las costas de continentes e islas. El aumento en el número de inundaciones e inundaciones de las zonas costeras indica que el nivel de las aguas del océano aumenta cada año.
Un aumento de la temperatura del aire conduce al hecho de que las zonas poco humedecidas por las precipitaciones se vuelven áridas e inadecuadas para la vida. Aquí se destruyen los cultivos, lo que provoca una crisis alimentaria para la población de la zona. Además, no hay alimento para los animales, ya que las plantas se mueren por falta de agua.
En primer lugar, debemos detener la deforestación y plantar nuevos árboles y arbustos, ya que absorben dióxido de carbono y producen oxígeno. Al utilizar vehículos eléctricos, se reducirá la cantidad de gases de escape. Además, podrás pasar del coche a la bicicleta, lo que es más cómodo, económico y mejor para el medio ambiente. También se están desarrollando combustibles alternativos que, lamentablemente, poco a poco se van introduciendo en nuestra vida diaria.
19. Capa de ozono: significado, composición, posibles causas de su destrucción, medidas de protección tomadas.
La capa de ozono de la Tierra- esta es la región de la atmósfera terrestre en la que se forma el ozono, un gas que protege nuestro planeta de los efectos nocivos de la radiación ultravioleta.
Destrucción y agotamiento de la capa de ozono de la Tierra.
La capa de ozono, a pesar de su enorme importancia para todos los seres vivos, es una barrera muy frágil a los rayos ultravioleta. Su integridad depende de una serie de condiciones, pero la naturaleza, no obstante, logró un equilibrio en este asunto y durante muchos millones de años la capa de ozono de la Tierra cumplió con éxito la misión que se le había confiado. Los procesos de formación y destrucción de la capa de ozono estuvieron estrictamente equilibrados hasta la aparición del hombre en el planeta y alcanzó el nivel técnico actual en su desarrollo.
En los años 70 En el siglo XX se demostró que muchas sustancias utilizadas activamente por los seres humanos en actividades económicas pueden reducir significativamente los niveles de ozono en atmósfera terrestre.
Las sustancias que destruyen la capa de ozono de la Tierra incluyen fluoroclorocarbonos: freones (gases utilizados en aerosoles y refrigeradores, que consisten en átomos de cloro, flúor y carbono), productos de combustión durante vuelos de aviación a gran altitud y lanzamientos de cohetes, es decir, Sustancias cuyas moléculas contienen cloro o bromo.
Estas sustancias, liberadas a la atmósfera desde la superficie de la Tierra, alcanzan la cima en 10 a 20 años. límites de la capa de ozono. Allí, bajo la influencia de la radiación ultravioleta, se descomponen formando cloro y bromo, que, a su vez, interactúan con el ozono estratosférico, reduciendo significativamente su cantidad.
Causas de la destrucción y agotamiento de la capa de ozono de la Tierra.
Consideremos nuevamente con más detalle las razones de la destrucción de la capa de ozono de la Tierra. Al mismo tiempo, no consideraremos la descomposición natural de las moléculas de ozono, sino que nos centraremos en la actividad económica humana.
El mecanismo del efecto invernadero es el siguiente. Los rayos del sol, al llegar a la Tierra, son absorbidos por la superficie del suelo, la vegetación, la superficie del agua, etc. Las superficies calentadas liberan energía térmica nuevamente a la atmósfera, pero en forma de radiación de onda larga.
Los gases atmosféricos (oxígeno, nitrógeno, argón) no absorben la radiación térmica de la superficie terrestre, sino que la dispersan. Sin embargo, como resultado de la combustión de combustibles fósiles y otros procesos de producción acumularse en la atmósfera: dióxido de carbono, monóxido de carbono, diversos hidrocarburos (metano, etano, propano, etc.), que no se disipan, sino que absorben la radiación térmica procedente de la superficie de la Tierra. La pantalla que surge de esta manera conduce a la aparición del efecto invernadero: el calentamiento global.
Además del efecto invernadero, la presencia de estos gases provoca la formación de los llamados humo fotoquimico. Al mismo tiempo, como resultado de reacciones fotoquímicas, los hidrocarburos forman productos muy tóxicos: aldehídos y cetonas.
Calentamiento global es uno de los más consecuencias significativas Contaminación antropogénica de la biosfera. Se manifiesta tanto en el cambio climático como en la biota: el proceso de producción en los ecosistemas, cambios en los límites de las formaciones vegetales, cambios en el rendimiento de los cultivos. Los cambios particularmente fuertes pueden afectar a las latitudes altas y medias. Según las previsiones, aquí es donde la temperatura atmosférica aumentará más notablemente. La naturaleza de estas regiones es especialmente susceptible a diversos impactos y se está recuperando muy lentamente.
Como resultado del calentamiento, la zona de taiga se desplazará hacia el norte entre 100 y 200 km. El aumento del nivel del mar debido al calentamiento (deshielo y glaciares) puede alcanzar hasta 0,2 m, lo que provocará inundaciones en las desembocaduras de los grandes ríos, especialmente siberianos.
En la conferencia ordinaria de los países participantes en la Convención para la Prevención del Cambio Climático, celebrada en Roma en 1996, se confirmó una vez más la necesidad de una acción internacional coordinada para solucionar este problema. De conformidad con la Convención, los países industrializados y los países con economías en transición se han comprometido a estabilizar la producción de gases de efecto invernadero. Los países de la Unión Europea han incluido disposiciones en sus programas nacionales para reducir las emisiones de dióxido de carbono en un 20% para 2005.
En 1997 se firmó el acuerdo de Kioto (Japón), en virtud del cual los países desarrollados se comprometieron a estabilizar las emisiones de gases de efecto invernadero en los niveles de 1990 para el año 2000.
Sin embargo, después de esto, las emisiones de gases de efecto invernadero incluso aumentaron. Esto se vio facilitado por la retirada de Estados Unidos del Acuerdo de Kioto en 2001. Por lo tanto, la implementación de este acuerdo se vio comprometida, ya que se violó la cuota requerida para la entrada en vigor de este acuerdo.
En Rusia, debido a una disminución general de la producción, las emisiones de gases de efecto invernadero en 2000 fueron el 80% del nivel de 1990. Por lo tanto, Rusia ratificó el Acuerdo de Kioto en 2004, otorgándole estatus legal. Ahora (2012) este acuerdo está en vigor, otros estados se han sumado a él (por ejemplo, Australia), pero las decisiones del acuerdo de Kioto aún no se han cumplido. Sin embargo, la lucha por implementar el acuerdo de Kioto continúa.
Uno de los luchadores más famosos contra el calentamiento global es el ex vicepresidente de Estados Unidos. A. sangre. Tras perder las elecciones presidenciales de 2000, se dedicó a la lucha contra el calentamiento global. "¡Salva el mundo antes de que sea demasiado tarde!" - este es su lema. Armado con un conjunto de diapositivas, viajó por todo el mundo explicando los aspectos científicos y políticos del calentamiento global y las posibles graves consecuencias en un futuro próximo si no se frena el aumento de las emisiones de dióxido de carbono provocadas por la actividad humana.
A. Gore escribió un libro muy conocido. "Una verdad inconveniente. Calentamiento global, cómo detener una catástrofe planetaria”. En él escribe con convicción y justicia: “A veces parece que nuestra crisis climática avanza lentamente, pero en realidad está sucediendo muy rápidamente, convirtiéndose en un verdadero peligro planetario. Y para derrotar la amenaza, primero debemos reconocer el hecho de su existencia. ¿Por qué nuestros líderes no parecen escuchar advertencias de peligro tan fuertes? Se resisten a la verdad porque en el momento en que confiesen, se enfrentarán al deber moral de actuar. ¿Es simplemente más conveniente ignorar la advertencia de peligro? Quizás, pero una verdad incómoda no desaparece por el hecho de que no se note”.
En 2006, recibió el Premio Literario Americano por el libro. Creado a partir de un libro documental « Una verdad inconveniente" con A. Gore en el papel principal. La película ganó un Oscar en 2007 y fue incluida en la categoría "Todos deberían saber esto". Ese mismo año, A. Gore (junto con un grupo de expertos del IPCC) recibió el premio premio Nobel mundo por su trabajo en la protección del medio ambiente y la investigación del cambio climático.
Actualmente, A. Gore también continúa activamente la lucha contra el calentamiento global, siendo consultor independiente del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), creado por la Organización Meteorológica Mundial (OMM) y el Programa de las Naciones Unidas para el Cambio Climático. ambiente(PNUMA).
Calentamiento global y efecto invernadero
En 1827, el físico francés J. Fourier sugirió que la atmósfera terrestre desempeña la función del vidrio en un invernadero: el aire deja pasar el calor solar, pero no permite que se evapore de nuevo al espacio. Y tenía razón. Este efecto se consigue gracias a determinados gases atmosféricos, como el vapor de agua y el dióxido de carbono. Transmiten luz visible e infrarroja "cercana" emitida por el Sol, pero absorben la radiación infrarroja "lejana", que se forma cuando la superficie de la Tierra se calienta con los rayos del sol y tiene una frecuencia más baja (Fig. 12).
En 1909, el químico sueco S. Arrhenius destacó por primera vez el enorme papel del dióxido de carbono como regulador de la temperatura de las capas superficiales del aire. El dióxido de carbono transmite libremente los rayos del sol a la superficie terrestre, pero absorbe la mayor parte de la radiación térmica terrestre. Se trata de una especie de pantalla colosal que impide el enfriamiento de nuestro planeta.
La temperatura de la superficie de la Tierra aumenta constantemente y ha aumentado durante el siglo XX. en 0,6°C. En 1969 era de 13,99 °C, en 2000 - 14,43 °C. Así, la temperatura media de la Tierra actualmente es de unos 15 °C. A una temperatura determinada, la superficie y la atmósfera del planeta están en equilibrio térmico. Calentada por la energía del Sol y la radiación infrarroja de la atmósfera, la superficie de la Tierra devuelve en promedio una cantidad equivalente de energía a la atmósfera. Esta es la energía de la evaporación, la convección, la conductividad térmica y la radiación infrarroja.
Arroz. 12. Representación esquemática del efecto invernadero provocado por la presencia de dióxido de carbono en la atmósfera.
Recientemente, la actividad humana ha introducido un desequilibrio en la proporción de energía absorbida y liberada. Antes de la intervención humana en los procesos globales del planeta, los cambios que se producían en su superficie y en la atmósfera estaban asociados al contenido de gases en la naturaleza, que, con la mano ligera de los científicos, se llamaban "invernaderos". Estos gases incluyen dióxido de carbono, metano, óxido nitroso y vapor de agua (Fig. 13). Hoy en día se les han añadido clorofluorocarbonos (CFC) antropogénicos. Sin la “manta” de gas que envuelve a la Tierra, la temperatura en su superficie sería entre 30 y 40 grados más baja. La existencia de organismos vivos en este caso sería muy problemática.
Los gases de efecto invernadero atrapan temporalmente el calor en nuestra atmósfera, creando lo que se llama efecto invernadero. Como resultado de la actividad antropogénica humana, algunos gases de efecto invernadero aumentan su proporción en el equilibrio general de la atmósfera. Esto se aplica principalmente al dióxido de carbono, cuyo contenido ha aumentado constantemente de década en década. El dióxido de carbono crea el 50% del efecto invernadero, los CFC representan entre el 15% y el 20% y el metano representa el 18%.
Arroz. 13. La proporción de gases antropogénicos en la atmósfera con efecto invernadero del nitrógeno es del 6%.
En la primera mitad del siglo XX. El contenido de dióxido de carbono en la atmósfera se estimó en un 0,03%. En 1956, como parte del primer Año Geofísico Internacional, los científicos realizaron estudios especiales. La cifra dada se aclaró y ascendió al 0,028%. En 1985 se volvieron a realizar mediciones y resultó que la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera había aumentado al 0,034%. Así, el aumento del contenido de dióxido de carbono en la atmósfera es un hecho comprobado.
En los últimos 200 años, como resultado de la actividad antropogénica, el contenido de monóxido de carbono en la atmósfera ha aumentado un 25%. Esto se debe, por un lado, a la quema intensiva de combustibles fósiles: gas, petróleo, esquisto, carbón, etc., y por otro, a la disminución anual de las superficies forestales, que son los principales absorbentes de dióxido de carbono. Además, el desarrollo de dichas industrias Agricultura, ya que el cultivo de arroz y la ganadería, así como el aumento de las superficies de vertederos urbanos, provocan un aumento de la liberación de metano, óxido de nitrógeno y algunos otros gases.
El segundo gas de efecto invernadero más importante es el metano. Su contenido en la atmósfera aumenta anualmente un 1%. Los proveedores más importantes de metano son los vertederos, los grandes ganado, campos de arroz. Las reservas de gas en los vertederos de las grandes ciudades pueden considerarse pequeños yacimientos de gas. En cuanto a los arrozales, resultó que a pesar de la gran producción de metano, relativamente poco entra a la atmósfera, ya que la mayor parte es descompuesto por bacterias asociadas con el sistema de raíces del arroz. Por lo tanto, los ecosistemas agrícolas de arroz tienen un impacto general moderado en las emisiones de metano.
Hoy ya no hay ninguna duda de que la tendencia hacia el uso de combustibles predominantemente fósiles conduce inevitablemente a un cambio climático catastrófico global. Al ritmo actual de uso de carbón y petróleo, se prevé un aumento de la temperatura media anual del planeta en los próximos 50 años que oscilará entre 1,5 °C (cerca del ecuador) y 5 °C (en latitudes altas).
El aumento de las temperaturas como consecuencia del efecto invernadero supone una amenaza sin precedentes para el medio ambiente, la economía y la consecuencias sociales. Los niveles de agua en los océanos pueden aumentar entre 1 y 2 m debido a agua de mar y el derretimiento del hielo polar. (Debido al efecto invernadero, el nivel del Océano Mundial en el siglo XX ya ha aumentado entre 10 y 20 cm). Se ha establecido que un aumento del nivel del mar de 1 mm provoca un retroceso de la costa de 1,5 m. .
Si el nivel del mar aumenta aproximadamente 1 m (y este es el peor de los casos), entonces para 2100 alrededor del 1% del territorio de Egipto, el 6% del territorio de los Países Bajos, el 17,5% del territorio de Bangladesh y el 80% del territorio de los Países Bajos. El % del atolón de Majuro, que forma parte de las Islas Marshall, quedará bajo el agua: islas de pesca. Este será el comienzo de una tragedia para 46 millones de personas. Según las previsiones más pesimistas, el aumento del nivel del mar en el siglo XXI. puede implicar la desaparición del mapa mundial de países como Holanda, Pakistán e Israel, la inundación de la mayor parte de Japón y algunos otros estados insulares. San Petersburgo, Nueva York y Washington podrían hundirse. Si bien algunas zonas de tierra corren el riesgo de hundirse hasta el fondo del mar, otras sufrirán una grave sequía. Los mares de Azov y Aral y muchos ríos están en peligro de extinción. La superficie de los desiertos aumentará.
Un grupo de climatólogos suecos descubrió que de 1978 a 1995, el área de hielo flotante en el Océano Ártico disminuyó en aproximadamente 610 mil km 2, es decir. en un 5,7%. Al mismo tiempo, resultó que a través del estrecho de Fram, que separa el archipiélago de Svalbard (Spitsbergen) de Groenlandia, anualmente se transportan hasta 2.600 km 3 de hielo flotante hacia el Atlántico abierto a una velocidad media de unos 15 cm/s ( que es aproximadamente 15-20 veces más que el caudal de un río como el Congo).
En julio de 2002, se escuchó una llamada de auxilio desde el pequeño estado insular de Tuvalu, ubicado en nueve atolones del Océano Pacífico Sur (26 km 2, 11,5 mil habitantes). Tuvalu se está hundiendo lenta pero seguramente bajo el agua: el punto más alto del estado se eleva sólo a 5 m sobre el nivel del mar. A principios de 2004, los medios electrónicos hicieron circular una declaración de que los grandes maremotos esperados asociados con la luna nueva podrían elevar el nivel del mar en esta zona en más de 3 m, debido al aumento del nivel del mar debido al calentamiento global. Si esta tendencia continúa, el pequeño Estado será borrado de la faz de la Tierra. El gobierno de Tuvalu está tomando medidas para reasentar a sus ciudadanos en el vecino estado de Niue.
El aumento de las temperaturas provocará una menor humedad del suelo en muchas regiones de la Tierra. Las sequías y los tifones se convertirán en algo habitual. La capa de hielo del Ártico disminuirá en un 15%. En el próximo siglo en el hemisferio norte, la capa de hielo de ríos y lagos durará dos semanas menos que en el siglo XX. El hielo se derretirá en las montañas. Sudamerica, África, China y Tíbet.
El calentamiento global también afectará al estado de los bosques del planeta. La vegetación forestal, como se sabe, puede existir dentro de límites muy estrechos de temperatura y humedad. La mayoría de puede morir, el complejo sistema ecológico estará en etapa de destrucción, y esto supondrá una disminución catastrófica de la diversidad genética de las plantas. Como consecuencia del calentamiento global de la Tierra, ya en la segunda mitad del siglo XXI. Pueden desaparecer entre una cuarta parte y la mitad de las especies de flora y fauna terrestres. Incluso en las condiciones más favorables, a mediados de siglo amenaza inmediata La extinción amenaza a casi el 10% de las especies de animales y plantas terrestres.
Las investigaciones han demostrado que para evitar catástrofe global, es necesario reducir las emisiones de carbono a la atmósfera a 2 mil millones de toneladas por año (un tercio del volumen actual). Teniendo en cuenta el crecimiento natural de la población, para 2030-2050. per cápita no debería emitir más de 1/8 de la cantidad de carbono per cápita actualmente en promedio en Europa.
MINISTERIO DE EDUCACIÓN DE LA REPÚBLICA DE BIELORRUSIA
EE "UNIVERSIDAD ECONÓMICA ESTATAL DE BIELORRUSIA"
ABSTRACTO
por disciplina: Fundamentos de ecología y ahorro energético.
sobre el tema de: Efecto invernadero: causas y consecuencias
Comprobado por: T.N. Filipovic
INFORMACIÓN HISTÓRICA
La idea del mecanismo del efecto invernadero fue esbozada por primera vez en 1827 por Joseph Fourier en el artículo "Una nota sobre las temperaturas del globo y otros planetas", en el que consideraba varios mecanismos para la formación del clima de la Tierra. y consideró tanto los factores que influyen en el equilibrio térmico general de la Tierra (calentamiento por radiación solar, enfriamiento por radiación, calor interno de la Tierra), como los factores que influyen en la transferencia de calor y las temperaturas de las zonas climáticas (conductividad térmica, atmosférica y oceánica). circulación).
Al considerar la influencia de la atmósfera en el balance de radiación, Fourier analizó el experimento del Sr. de Saussure con un recipiente cubierto de vidrio, ennegrecido por dentro. De Saussure midió la diferencia de temperatura dentro y fuera de un recipiente de este tipo, colocado en línea recta. luz de sol. Fourier explicó el aumento de temperatura dentro de un "mini-invernadero" de este tipo en comparación con la temperatura exterior por la acción de dos factores: bloquear la transferencia de calor por convección (el vidrio evita la salida de aire caliente desde el interior y la entrada de aire frío desde el exterior) y la diferente transparencia del vidrio en el rango visible e infrarrojo.
Fue el último factor que recibió el nombre de efecto invernadero en la literatura posterior: al absorber la luz visible, la superficie se calienta y emite rayos térmicos (infrarrojos); Dado que el vidrio es transparente a la luz visible y casi opaco a la radiación térmica, la acumulación de calor conduce a un aumento de temperatura tal que el número de rayos térmicos que atraviesan el vidrio es suficiente para establecer el equilibrio térmico.
Fourier postuló que las propiedades ópticas de la atmósfera terrestre son similares a las propiedades ópticas del vidrio, es decir, su transparencia en el rango infrarrojo es menor que la transparencia en el rango óptico.
CAUSAS DEL EFECTO INVERNADERO
Los volúmenes cada vez mayores de combustible quemado, la penetración en la atmósfera de gases producidos industrialmente, la quema generalizada y la tala de bosques, la fermentación anaeróbica y mucho más: todo esto condujo al surgimiento de tal global Problema ambiental como el efecto invernadero.
Principal quimicos Los cinco gases que crean el efecto invernadero son:
Dióxido de carbono (50% del efecto invernadero);
Clorofluorocarbonos (25%);
Óxido nítrico (8%);
Ozono a nivel del suelo (7%);
Metano (10%).
Dióxido de carbono Entra a la atmósfera como resultado de la combustión. varios tipos combustible. Aproximadamente 1/3 de la cantidad de dióxido de carbono se debe a la quema y la deforestación, así como a los procesos de desertificación. La reducción de los bosques significa reducir la cantidad de plantas leñosas verdes que pueden absorber dióxido de carbono a través de la fotosíntesis. Cada año, el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre aumenta una media del 0,5%.
Clorofluorocarbonos contribuyen alrededor del 25% a la creación del efecto invernadero total. Presentan un doble peligro para los seres humanos y la naturaleza de la Tierra: en primer lugar, contribuyen al desarrollo del efecto invernadero; en segundo lugar, destruyen el ozono atmosférico.
Metano - uno de los gases "de efecto invernadero" importantes. El contenido de metano en la atmósfera se ha duplicado en los últimos 100 años. La principal fuente de metano que ingresa a la atmósfera terrestre es el proceso natural de fermentación anaeróbica, que tiene lugar en la producción de arroz húmedo, en la ganadería, en los campos de tratamiento de aguas residuales, en la descomposición de aguas residuales municipales y municipales, en los procesos de descomposición y descomposición. materia orgánica en vertederos de desechos domésticos, etc. La contaminación por petróleo de la superficie terrestre y del océano mundial también contribuye significativamente al aumento de metano libre en la atmósfera de nuestro planeta.
Óxido nítrico se forma en muchos procesos tecnológicos de la producción agrícola moderna (por ejemplo, durante la formación y uso de fertilizantes orgánicos), así como como resultado de la combustión de volúmenes cada vez mayores de diversos combustibles.
POSIBLES ESCENARIOS DE CAMBIO CLIMÁTICO GLOBAL
El cambio climático global es muy complejo, por lo que ciencia moderna No podemos dar una respuesta definitiva a lo que nos espera en el futuro próximo. Hay muchos escenarios para el desarrollo de la situación. Para determinar estos escenarios se tienen en cuenta factores que frenan y aceleran el calentamiento global.
Factores que aceleran el calentamiento global:
Emisión de CO 2, metano, óxido nitroso como resultado de la actividad humana antropogénica;
Descomposición, por aumento de temperatura, de fuentes geoquímicas de carbonatos con liberación de CO 2. EN la corteza terrestre hay 50.000 veces más dióxido de carbono en estado ligado que en la atmósfera;
Un aumento en el contenido de vapor de agua en la atmósfera terrestre, debido al aumento de la temperatura, y por tanto a la evaporación del agua del océano;
La liberación de CO 2 por el Océano Mundial debido a su calentamiento (la solubilidad de los gases disminuye al aumentar la temperatura del agua). Con cada grado que aumenta la temperatura del agua, la solubilidad del CO2 en ella disminuye en un 3%. El océano mundial contiene 60 veces más CO 2 que la atmósfera terrestre (140 billones de toneladas);
Una disminución del albedo de la Tierra (la reflectividad de la superficie del planeta) debido al derretimiento de los glaciares, cambios en las zonas climáticas y la vegetación. La superficie del mar refleja significativamente menos luz solar que los glaciares polares y la nieve del planeta; las montañas sin glaciares también tienen un albedo más bajo; la vegetación leñosa que se desplaza hacia el norte tiene un albedo más bajo que las plantas de la tundra. En los últimos cinco años, el albedo de la Tierra ya ha disminuido un 2,5%;
Liberación de metano cuando el permafrost se derrite;
Descomposición de hidratos de metano: compuestos helados cristalinos de agua y metano contenidos en las regiones polares de la Tierra.
Factores que frenan el calentamiento global:
El calentamiento global provoca una desaceleración en la velocidad de las corrientes oceánicas; una desaceleración en la cálida Corriente del Golfo provocará una disminución de las temperaturas en el Ártico;
A medida que aumenta la temperatura en la Tierra, aumenta la evaporación y, por tanto, la nubosidad, que es una especie de barrera al paso de la luz solar. La nubosidad aumenta aproximadamente un 0,4% por cada grado de calentamiento;
Con el aumento de la evaporación, aumenta la cantidad de precipitación, lo que contribuye al anegamiento, y los pantanos, como saben, son uno de los principales depósitos de CO 2;
El aumento de la temperatura contribuirá a la expansión de la superficie de mares cálidos y, por tanto, a la ampliación de la diversidad de moluscos y arrecifes de coral; estos organismos participan activamente en la deposición de CO 2, que se utiliza para la construcción. de conchas;
Un aumento de la concentración de CO 2 en la atmósfera estimula el crecimiento y desarrollo de las plantas, que son aceptores (consumidores) activos de este gas de efecto invernadero.
Aquí hay 5 escenarios para el futuro del planeta Tierra:
Escenario 1: el calentamiento global se producirá gradualmente. La Tierra es un sistema muy grande y complejo que consta de gran cantidad interconectado componentes estructurales. El planeta tiene una atmósfera en movimiento, cuyo movimiento de masas de aire distribuye energía térmica a lo largo de las latitudes del planeta; en la Tierra hay un enorme acumulador de calor y gases: el Océano Mundial (el océano acumula 1000 veces más calor que la atmósfera ) Los cambios en un sistema tan complejo no pueden ocurrir rápidamente. Pasarán siglos y milenios antes de que se pueda juzgar cualquier cambio climático significativo.
Escenario 2: el calentamiento global se producirá con relativa rapidez. El escenario más “popular” en la actualidad. Según diversas estimaciones, en los últimos cien años la temperatura media de nuestro planeta ha aumentado entre 0,5 y 1°C, la concentración de CO 2 ha aumentado entre un 20 y un 24% y el metano un 100%. En el futuro, estos procesos continuarán y, a finales del siglo XXI, la temperatura media de la superficie de la Tierra puede aumentar de 1,1 a 6,4°C. Un mayor derretimiento del hielo del Ártico y la Antártida podría acelerar el calentamiento global debido a cambios en el albedo del planeta. Según algunos científicos, sólo los casquetes polares del planeta, debido al reflejo de la radiación solar, enfrían nuestra Tierra en 2°C, y el hielo que cubre la superficie del océano ralentiza significativamente los procesos de intercambio de calor entre las capas relativamente cálidas. aguas del océano y la capa superficial más fría de la atmósfera. Además, prácticamente no hay vapor de agua, el principal gas de efecto invernadero, sobre los casquetes polares, ya que está congelado.
El calentamiento global irá acompañado del aumento del nivel del mar. De 1995 a 2005, el nivel del Océano Mundial ya aumentó 4 cm, en lugar de los 2 cm previstos. Si el nivel del Océano Mundial continúa aumentando al mismo ritmo, a finales del siglo XXI el total El aumento de su nivel será de 30 a 50 cm, lo que provocará inundaciones parciales en muchas zonas costeras, especialmente en la populosa costa de Asia. Cabe recordar que unos 100 millones de personas en la Tierra viven a una altitud inferior a 88 centímetros sobre el nivel del mar.
Además del aumento del nivel del mar, el calentamiento global afecta la fuerza de los vientos y la distribución de las precipitaciones en el planeta. Como resultado, aumentará la frecuencia y escala de diversos desastres naturales (tormentas, huracanes, sequías, inundaciones) en el planeta.
Actualmente, el 2% de toda la superficie terrestre sufre sequía; según algunos científicos, para 2050, hasta el 10% de todas las tierras continentales se verán afectadas por la sequía. Además, la distribución de las precipitaciones entre estaciones cambiará.
EN Norte de Europa y en el oeste de los Estados Unidos, la cantidad de precipitaciones y la frecuencia de las tormentas aumentarán, los huracanes azotarán 2 veces más a menudo que en el siglo XX. Clima Europa Central será cambiante, con inviernos más cálidos y veranos más lluviosos en el corazón de Europa. Europa oriental y meridional, incluido el Mediterráneo, se enfrentan a sequía y calor.
