Šiltnamio efekto mechanizmas. Šiltnamio efektas ir šiuolaikiniai būdai išspręsti problemą

ĮVADAS. \\ T

Neseniai žmogaus veikla turi precedento neturintį įtaką aplinkai ir intensyvumui bei pasaulinėms gyvenimo sistemoms. Įrodymas yra vienas iš daugelio aplinkos problemų - pasaulinis klimato atšilimas - šiltnamio efektas. Netrukus atmosfera taps nepalanki už šilumą, o pasekmės gali būti labai visapusiškos - neišvengiamo pasaulio vandenyno lygio padidėjimas dėl žemyno ir kalnų ledynų lydymosi, jūros ledo, vandenyno vandens šiluminės plėtros. Toks klimato atšilimas sukels rimtus aplinkos sąlygų pokyčius tundra, "Permagrost" zonose: didės dirvožemio sezoninis traukimas, kuris sukels grėsmę keliams, pastatuose ir ryšiams, baimės procesas bus įjungtas, Miškų matricos būklė bus bloginama permafrost.

Anglies dioksido kaupimasis atmosferoje yra viena iš pagrindinių šiltnamio efekto priežasčių. Anglies dioksidas veikia atmosferoje kaip stiklas šiltnamyje: jis praleidžia saulės spinduliuotę ir neperduoda į kosmoso infraraudonųjų spindulių (šilumos) spinduliuotės žemės. Šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis yra CO2, metanas ir kt. - nuolat didėja. Anglies dioksidas atmosferoje veikia kaip galingas sausumos spinduliuotės absorberis, kuris kitaip skirsis išorinėje erdvėje. Sugebėjimas ir vėl suteikiant šią spinduliuotės energiją, anglies dioksidas daro atmosferą šilčiau, nei būtų kitaip.

Fotosintezė padeda sumažinti anglies dioksidą. Augalai yra absorbuojami iš oro CO2 ir statyti savo biomasę iš jo. Visa suši augalija įsisavina apie 20-30 milijardų tonų anglies į jo dioksido forma iš atmosferos forma. Vienas kvadratinis metras tropinių miškų pašalina 1-2 kg anglies. Apie 40 milijardų tonų anglies absorbuojamas per metus mikroskopinių dumblių, plaukiojančių vandenynuose.

Tačiau žemės augmenija negali susidoroti su visomis didėjančia atmosferos tarša, kuri veda prie klimato kaitos. Palyginti su priešpildentine era, anglies dioksido kiekis atmosferoje padidėjo 28%. Jei nesiims veiksmų, kad sumažintumėte išmetamųjų teršalų kiekį, tada XX a. Vidurio vidutinė pasaulinė paviršiaus atmosferos temperatūra pakils 1,5 - 4.5 0.

Tai sukels kritulių perskirstymą, didinant sausrų skaičių, pakeis upės srauto režimas. Jis ištirpsta viršutinį permafrost sluoksnį, kuris užima apie 10 milijonų km2. KM2. Pasaulio pasaulis gali padidėti iki 2030 m. 20 cm, o tai lems pakrantės teritorijų potvynį.

Šiltnamio efekto priežastys

Atgal į 1827 m. Prancūzijos fizikas Juozapas Furjė pasiūlė, kad Žemės atmosfera atlieka stiklo funkciją šiltnamyje: oras perduoda saulės šilumą, nesuteikiant jam priimti jį išgaruoti atgal į kosmosą. Ir jis buvo teisus. Šis poveikis pasiekiamas dėl tam tikrų antrinės vertės atmosferos dujų, pvz., Vandens garavimo ir anglies dioksido. Jie praleidžia matomą ir "netoli" saulės spinduliuotą infraraudonųjų spindulių šviesą, bet sugeria "tolimą" infraraudonųjų spindulių spinduliuotę, kuri turi mažesnį dažnį ir saulės spindulius, susidarančius žemės paviršiaus šildymui. Jei tai neįvyko, žemė būtų apie 30 laipsnių šaltesnis nei dabar, o gyvenimas beveik užšaldė.

Remiantis tuo, kad "natūralus" šiltnamio efektas yra nusistovėjęs, subalansuotas procesas, tai yra gana logiška daryti prielaidą, kad "šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracija atmosferoje turėtų būti didėjantis šiltnamio efektas, kuris Pasukite į pasaulinį klimato atšilimą. CO2 (anglies dioksido) skaičius atmosferoje nuolat auga daugiau nei šimtmetį dėl to, kad įvairių tipų iškastinio kuro (anglis ir aliejus) tapo plačiai naudojamas kaip energijos šaltinis. Be to, kitų šiltnamio efektą sukeliančių dujų ir daug chloro turinčių medžiagų patenka į atmosferą žmogaus veiklos atmosferoje į atmosferą. Nepaisant to, kad jie gaminami mažesniais kiekiais, kai kurios iš šių dujų yra daug pavojingesnis pasaulinio atšilimo požiūriu nei anglies dioksido dujos.

Šiandien yra jau nedaugelis mokslininkų, dirbančių su šia problema, ginčija tai, kad žmogaus veikla padidintų šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentraciją atmosferoje. Pasak Tarpvyriausybinės komisijos dėl klimato kaitos, "padidėjo šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracijos padidėjimas sukels apatinių atmosferos sluoksnių ir žemės paviršiaus šildymą ... bet kokie žemės gebėjimo atspindėti ir įsisavinti pokyčius Šiluma, įskaitant sukelia šiltnamio efektą sukeliančių dujų ir aerozolių turinio padidėjimą sukels atmosferos ir pasaulio vandenynų temperatūrą ir pažeistų tvarų kraujotaką ir oro tipus. "

Nepaisant to, didelės ginčai vyksta aplink tai, kas konkrečiai šių dujų dydis sukels klimato atšilimą ir kokiu mastu, taip pat kaip greitai tai įvyksta. Faktas yra tai, kad net ir tada, kai klimato kaita tikrai atsitiks, sunku būti 100% pasitikintys. Pasaulinė vidutinė temperatūra gali labai skirtis per kelerius metus ir dešimtmečius - ir dėl natūralių priežasčių. Problema yra apsvarstyti vidutinę temperatūrą ir remiantis kokiais kriterijais yra nuspręsti, ar jis pasikeitė viena kryptimi ar kita.

Devintojo dešimtmečio pabaigoje - devintojo dešimtmečio pradžia keletą metų iš eilės vidutinė metinė pasaulinė temperatūra buvo didesnė nei įprasta. Tai sukėlė susirūpinimą, kad visuotinis atšilimas jau prasidėjo žmogaus veiklos jau prasidėjo. Tarp mokslininkų egzistuoja sutarimas, kad per pastaruosius šimtus metų vidutinė metinė pasaulinė temperatūra pakilo 0,3 - 0,6 laipsnių Celsijaus. Tačiau tarp jų nėra sutikimo, kad jis sukėlė šį reiškinį. Sunku pasakyti su pasitikėjimu, pasauliniu atšilimu atsiranda ar ne, nes pastebėtas temperatūros kilimas vis dar yra natūralių temperatūros svyravimų.

Neapibrėžtumas pasaulinio atšilimo klausimu sukelia skepticizmą dėl pavojaus grėsmės. Problema yra ta, kad kai bus patvirtinta hipotezė apie antropogeninius pasaulinio atšilimo veiksnius, tai bus per vėlu už viską.

Pastaraisiais dešimtmečiu frazė "šiltnamio efektas" praktiškai nėra iš televizijos ekranų, nei su laikraščių puslapiais. Mokymo programos nedelsiant keliose disciplinose numatyti kruopštus tyrimus ir beveik visada rodo savo neigiamą svarbą mūsų planetos klimato. Tačiau šis reiškinys iš tikrųjų yra daug daugiau daugiafaceted, nei tai pateikia vidutinis žmogus.

Be šiltnamio efekto, gyvenimas mūsų planetoje būtų aptariamas

Jis gali būti pradėtas su tuo, kad šiltnamio efektas mūsų planetoje egzistavo per visą jo istoriją. Toks reiškinys yra tiesiog neišvengiamas tiems dangaus kūnams, kurie, kaip ir žemė, yra pastovi atmosfera. Be to, pavyzdžiui, pasaulinis vandenynas būtų užšaldytas, o didesnės gyvenimo formos nebūtų rodomos. Mokslininkai jau seniai buvo moksliškai įrodyta, kad jei mūsų atmosferoje būtų anglies dioksidas, kurio buvimas yra būtinas paliktas šiltnamio efekto atsiradimo procesas, tada planetos temperatūra būtų svyruojama nuo -20 0 s , todėl nebūtų apie gyvenimo atsiradimą.

Šiltnamio efekto priežastys ir esmė

Reagavimas į klausimą: "Kas yra šiltnamio efektas?", Pirmiausia reikia pažymėti, kad šis fizinis reiškinys buvo gautas analogiškai su tais procesais, kurie atsiranda sodininkų šiltnamyje. Viduje, nepriklausomai nuo metų laiko, visada už kelių laipsnių šilčiau nei aplinkoje erdvėje. Faktas yra tai, kad augalai sugeria matomus saulės spindulius, kurie yra visiškai laisvi ir per stiklą, ir per polietileną ir apskritai beveik per bet kokią kliūtį. Po to patys augalai taip pat pradeda spinduliuoti energiją, bet jau infraraudonųjų spindulių diapazone, kurių spinduliai nebegali būti laisvai įveikti tą patį stiklą, todėl įvyksta šiltnamio efektas. Šio reiškinio priežastys yra gulėti tarp matomo saulės spindulių spektro ir radiacijos, kurios yra teikiamos išoriniams augalams ir kitiems daiktams.

Šiltnamio efekto fizinis pagrindas

Kalbant apie mūsų planetą, šiltnamio efektą čia atsiranda dėl stabilios atmosferos buvimo. Norėdami išlaikyti savo temperatūros pusiausvyrą, žemė turi duoti tiek daug energijos, kaip ji gauna iš saulės. Tačiau buvimas anglies dioksido ir vandens atmosferoje, kuri sugeria infraraudonųjų spindulių spindulius, atlieka, todėl stiklo vaidmuo šiltnamyje sukelia vadinamųjų šiltnamio efektą sukeliančių dujų susidarymą, kurio dalis grąžina į žemę. Šios dujos sukuria "antklodės poveikį", didinant temperatūrą planetos paviršiuje.

Šiltnamio efektas Veneroje

Iš to, kas pasakyta, galima daryti išvadą, kad šiltnamio efektas yra būdingas ne tik žemei, bet ir visoms planetoms ir kitoms dangiškoms organizmams tvarios atmosferos. Ir iš tiesų mokslininkų atliekami tyrimai parodė, kad, pavyzdžiui, Veneros paviršiuje, šis reiškinys turi daug ryškesnį charakterį, kuris visų pirma yra susijęs su tuo, kad jo oro apvalkalas yra beveik šimtas procentų. anglies dvideginis.

Šiltnamio efektas yra žemės paviršiaus temperatūros padidėjimas dėl mažesnių atmosferos sluoksnių šildymo dėl šiltnamio efektą sukeliančių dujų kaupimo. Kaip rezultatas, oro temperatūra yra didesnė nei turėtų būti, ir tai lemia tokių negrįžtamų pasekmių kaip klimato pokyčius ir pasaulinis atšilimas. Prieš keletą šimtmečių tai ekologinė problemaegzistavo, bet nebuvo toks akivaizdus. Su technologijų plėtra, šaltinių, kurie užtikrina šiltnamio efektą atmosferoje, skaičius kasmet didėja.

Šiltnamio efekto priežastys

    degių mineralų naudojimas pramonėje - anglies, naftos, gamtinių dujų, su kuria deginamoji skiriama didelę kiekį anglies dioksido ir kitų kenksmingų junginių;

    transportas - keleiviai ir sunkvežimiai gamina išmetamųjų dujų, kurios taip pat užteršia orą ir didina šiltnamio efektą;

    mažinant miškus, kurie sugeria anglies dioksidą ir išskiria deguonį ir su kiekvieno medžio sunaikinimo planetoje sunaikinant CO2 skaičių į oro padidėjimą;

    miškų gaisrai yra dar vienas augalų naikinimo šaltinis planetoje;

    gyventojų padidėjimas turi įtakos maisto, drabužių, apsigyvėjimų paklausos padidėjimui ir užtikrinti, kad pramoninė gamyba auga, kuri intensyviai užteršia orą su šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis;

    agrochemija ir trąšos turi skirtingą skaičių junginių, dėl to, kad garinimo, kurio azotas skiriamas - viena iš šiltnamio efektą sukeliančių dujų;

    Šiukšlių skaidymas ir deginimas ant poligonų prisideda prie šiltnamio efektą sukeliančių dujų padidėjimo.

Šiltnamio efekto poveikis klimatas

Atsižvelgiant į šiltnamio efekto rezultatus, galima nustatyti, kad pagrindinis yra klimato kaita. Nuo oro temperatūros, jūros vanduo ir vandenynai yra intensyviai išgarinami kasmet. Kai kurie mokslininkai prognozuoja, kad per 200 metų tai bus pastebimas toks reiškinys kaip "džiovinimas" vandenynų, būtent didelį sumažėjimą vandens lygiu. Tai viena problemos pusė. Kita yra ta, kad temperatūros padidėjimas lemia ledynų lydymą, kuris prisideda prie vandenyno vandens lygio ir veda prie žemynų ir salų pakrantės potvynių. Iš potvynių ir potvynių išskirtinių teritorijų skaičius padidėjimas rodo, kad vandenyno vandenų lygis didėja kasmet.

Oro temperatūros padidėjimas lemia tai, kad teritorijos, kurios nėra daug drėgnės atmosferos kritulių, tampa sausa ir netinkama gyvenimui. Čia duoda miršta, o tai lemia šios srities gyventojų maisto krizę. Taip pat gyvūnai nėra maisto, nes dėl vandens trūkumo, augalai miršta.

Visų pirma, būtina nustoti mažinti miškus, auginti naujus medžius ir krūmus, nes jie sugeria anglies dioksidą ir gamina deguonį. Elektrinių transporto priemonių naudojimas, išmetamųjų dujų skaičius bus sumažintas. Be to, galite perkelti į dviračius iš automobilių, kurie yra patogesni, pigesni ir saugesni ekologijai. Arba taip pat vyksta alternatyvus kuras, kuris, deja, įgyvendina lėtai mūsų kasdieniame gyvenime.

19. Ozono sluoksnis: vertė, sudėtis, galimos sunaikinimo priežastys, padarė apsaugos priemones.

Ozono sluoksnis - Tai yra žemės atmosferos plotas, kuriame yra ozonas - dujos, apsaugančios mūsų planetą nuo ultravioletinės spinduliuotės destruktyvaus poveikio.

Žemės ozono sluoksnio sunaikinimas ir išeikvojimas.

Ozono sluoksnis, nepaisant didelės svarbos visam gyvenimui, yra labai trapi kliūtis ultravioletinių spindulių keliu. Jos vientisumas priklauso nuo tam tikrų sąlygų, tačiau pobūdis po to, kai visa tai atėjo į pusiausvyrą šiuo klausimu, ir daug milijonų metų žemės ozono sluoksnis saugiai susidoroti su jam patikėta misija. Švietimo procesai ir ozono sluoksnio sunaikinimas buvo griežtai subalansuotas, kol asmuo pasirodė planetoje ir jos vystymosi nepasiekė dabartinio techninio lygio.

70s XX amžiuje buvo įrodyta, kad daugelis medžiagų, kurias aktyviai naudoja žmogus ekonominėje veikloje, gali žymiai sumažinti ozono lygį landos atmosfera.

Į medžiagas, sunaikinančias žemės ozono sluoksnį fluorochloratai - freonai (dujos, naudojamos aerozoliuose ir šaldytuvuose, susidedantys iš chloro atomų, fluoro ir anglies), degimo produktų skrydžio metu didelio masto aviacijos ir paleisti raketas, t.y. Medžiagos, kurių molekulės turi chloro ar bromo.

Šios medžiagos išleidžiamos į atmosferą šalia žemės paviršiaus, 10-20 metų pasiekia viršų ozono sluoksnio sienos. Ten, pagal ultravioletinės spinduliuotės įtaką, jie dezintegracijos, formuojant chloro ir bromo, kuri, savo ruožtu, bendrauja su stratosferos ozone, žymiai sumažinti savo numerį.

Žemės ozono sluoksnio sunaikinimo ir išeikvojimo priežastys.

Dar kartą apsvarstykite išsamiau apie ozono sluoksnio sunaikinimo priežastis. Tuo pačiu metu mes nemanėsime natūralaus ozono molekulių skilimo. Mes paraginsime žmogaus veiklą.

Šiltnamio efekto mechanizmas yra toks. Saulės spinduliai, pasiekiantys žemę, yra absorbuojamas dirvožemio, augmenijos, vandeninio paviršiaus paviršiuje ir kt. Šildomi paviršiai vėl duotų šilumos energiją į atmosferą, bet jau yra ilgos bangų spinduliuotės pavidalu.

Atmosferos dujos (deguonies, azoto, argono) nesugeria šiluminės spinduliuotės nuo žemės paviršiaus ir išsklaido. Tačiau dėl degių iškastinių ir kitų gamybos procesų degimo, atmosfera kaupiasi: anglies dioksidas, anglies dvideginio dujos, įvairūs angliavandeniliai (metanas, etanas, propanas ir tt), kurie neskleidžia ir sugeria šiluminę spinduliuotę, iš žemės paviršiaus. Tokiu būdu pasirodo ekranas ir sukelia šiltnamio efekto išvaizdą - visuotinį atšilimą.

Be šiltnamio efekto, šių dujų buvimas lemia vadinamųjų formavimąsi Fotocheminis smogas. Tuo pačiu metu, kaip fotocheminės reakcijos, angliavandeniliai sudaro labai toksiškų produktų - aldehides ir ketonų rezultatas.

Pasaulinis atšilimas Tai yra vienas iš svarbiausių htropogeninės biosferos taršos poveikio. Jis pasireiškia tiek klimato kaita, tiek Biota: gamybos procesas ekosistemose, augalų formų ribų šlyties, pasėlių derlių pokyčiai. Ypač stiprūs pokyčiai gali paliesti aukštos ir vidutines platumos. Pagal prognozes, tai yra čia, kad atmosferos temperatūra bus labiausiai pastebimai padidės. Šių regionų pobūdis yra ypač jautrūs skirtingiems poveikiams ir yra labai lėtai susigrąžintas.

Dėl šildymo zonos taiga pereis į šiaurę nuo maždaug 100-200 km. Vandenyno lygio kilimas dėl atšilimo (ledo ir ledynų lydymosi) gali būti iki 0,2 m, o tai sukels didelių, ypač Sibiro upių žiočių potvynį.

1996 m. Kitas Konvencijoje dalyvaujančių šalių konferencijoje dėl klimato pokyčių prevencijos ESS, patvirtino koordinuotų tarptautinių veiksmų, skirtų išspręsti šią problemą. Pagal Konvenciją, pramoninės šalys ir pereinamojo laikotarpio šalys prisiėmė įsipareigojimus stabilizuoti šiltnamio efektą sukeliančių dujų gamybą. Europos Sąjungos šalys įtrauktos į savo nacionalines programas, kad iki 2005 m. Iki 2005 m. Siekiant sumažinti anglies dioksido išmetamą dujų kiekį

1997 m. Kioto (Japonija) buvo pasirašytas susitarimas, dėl kurio išsivysčiusios šalys pažadėjo stabilizuoti šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį 1990 m.

Tačiau po to šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis netgi padidėjo. Tai palengvino JAV lizdas iš Kioto susitarimo 2001. Taigi, tokiu būdu šio Susitarimo įgyvendinimas buvo baigtas gresia suskirstymas, nes reikalaujama įsigaliojimo šio Susitarimo kvotos buvo sutrikdyta.

Rusijoje, dėl bendros gamybos sumažėjimo, šiltnamio efektą sukeliančių dujų išleidimas 2000 m. Buvo 80% 1990 m., Todėl 2004 m. Rusija ratifikavo Kioto susitarimą, suteikiant jam teisinį statusą. Dabar (2012) Šis Susitarimas galioja, kitos valstybės (pavyzdžiui, Australija) yra sujungtos, tačiau vis dar sprendimai Kioto susitarimo lieka neįvykdyti. Tačiau kova už Kioto susitarimo įgyvendinimą tęsiasi.

Vienas iš garsiausių kovotojų su pasauliniu klimato atšilimu yra buvęs JAV pirmininko pavaduotojas A. Gor.. Po 2000 m. Prezidento rinkimų pralaimėjimo jis atsiduria kovai su visuotiniu atšilimu. "Išsaugokite pasaulį, ne per vėlai!" - čia yra jo šūkis. Ginkluoti su skaidrių rinkiniu, jis keliavo visą pasaulį, paaiškindamas visuotinio atšilimo mokslinę ir politinę pusę, galimų rimtų pasekmių artimiausioje ateityje, jei neriboja išmetamųjų teršalų augimą į žmogaus veiklos sukeltos anglies dioksferos augimą.

A. kalnai parašė gerai žinomą knygą "Nepatogiai tiesa. Pasaulinis atšilimas, kaip sustabdyti planetos katastrofą. " Jame jis yra įsitikinęs ir teisingai rašo: "Kartais atrodo, kad mūsų klimato krizė eina lėtai, tačiau iš tikrųjų jis labai greitai atsiranda, o tai tikrai yra planetinis pavojus. Ir pergalei virš grėsmės, pirmiausia turėtume pripažinti jo egzistavimo faktą. Kodėl mūsų lyderiai, atrodo, negirdi tokių didelio profilio įspėjimų apie pavojų? Jie atsispirti tiesai, nes pripažinimo metu bus priešais jų moralinę pareigą - veikti. Tik daug patogiau ignoruoti pavojų? Galbūt, bet nepatogus tiesa neišnyksta tik todėl, kad jis nėra matomas. "

2006 m. Jis buvo apdovanotas Amerikos literatūros prizu. Pagal knygą buvo sukurtas dokumentinis filmas " Nepatogiai tiesa Su A. Mountain vadovaujamo vaidmeniu. 2007 m. Filmas gavo Oskarą ir pateko į antraštę "Kiekvienas" turėtų žinoti. " Tais pačiais metais A. kalnų (kartu su ICCC ekspertų grupe) buvo apdovanotas Nobelio pasaulio prizu už aplinkos apsaugą ir klimato kaitos tyrimus.

Šiuo metu A. Moz taip pat aktyviai kovoja su visuotiniu atšilimu, būdamas laisvai samdomas tarpvyriausybinės klimato kaitos ekspertų grupės (IPCC), sukurtas Pasaulio meteorologijos organizacijos (WMO) ir Jungtinių Tautų programos (UNEP).

Pasaulinis atšilimas ir šiltnamio efektas

Atgal į 1827, prancūzų fizikas J. Fourier pasiūlė, kad žemės atmosfera atlieka stiklo funkciją šiltnamyje: oras patenka saulės šilumos, bet neleidžia jį išgaruoti atgal į kosmosą. Ir jis buvo teisus. Šis poveikis pasiekiamas dėl kai kurių atmosferos dujų, pvz., Vandens garavimo ir anglies dioksido dujų. Jie praleidžia matomą ir "Netoli" infraraudonųjų spindulių šviesos spinduliuotą saulėje, bet sugeria "tolimoje" infraraudonųjų spindulių spinduliuotę, formuojant, kai šildant žemės paviršių su saulės spinduliais ir turintys mažesnį dažnį (12 pav.).

1909, Švedijos chemikas S. Arhenius pirmiausia pabrėžė didžiulį vaidmenį anglies dioksido kaip temperatūros reguliatorius šalia paviršinio oro sluoksnių. Anglies dioksidas laisvai praleidžia saulės spindulius į Žemės paviršių, bet sugeria didžiąją dalį žemės šiluminės spinduliuotės. Tai yra milžiniškas ekranas, kuris neleidžia mūsų planetos aušinimui.

Žemės paviršiaus temperatūra nuolat didėja, padidinusi per XX amžiuje. 0,6 ° C. 1969 m. Ji buvo 13,99 ° C, 2000 m. - 14,43 ° C. Taigi vidutinė žemės temperatūra šiuo metu yra apie 15 ° C. Šioje temperatūroje planetos ir atmosferos paviršius yra šiluminės pusiausvyros. Saulės ir infraraudonųjų spindulių atmosferos spinduliuotės energija, žemės paviršius grąžina vidutinį lygiavertį energijos kiekį į atmosferą. Tai yra išgarinimo, konvekcijos, šilumos laidumo ir infraraudonųjų spindulių energija.

Fig. 12. Šiltnamio efekto eskizas dėl anglies dioksido buvimo atmosferoje

Neseniai žmogaus veikla atneša disbalansą įsisavintų ir energijos santykiu. Prieš žmogaus įsikišimą į pasaulinius procesus planetoje, jo paviršiaus ir atmosferoje pokyčiai buvo susiję su dujų pobūdžiu dujų pobūdžio turiniu, kuris su mokslininkų šviesa buvo vadinama "šiltnamio". Tokiose dujose yra anglies dioksidas, metanas, azoto oksidas ir vandens garai (13 pav.). Dabar į juos buvo pridėta antropogeninių chlorofluorangliavandenilių (CFC). Be dujų "antklodė", pastatykite žemę, temperatūra ant paviršiaus būtų 30-40 laipsnių. Šiu atveju gyvų organizmų egzistavimas būtų labai problemiškas.

Šiltnamio efektą sukeliančios dujos laikinai laikosi šiltos mūsų atmosferoje, taip sukuriant vadinamąjį šiltnamio efektą. Dėl žmogaus sukeltos žmogaus veiklos kai kurios šiltnamio efektą sukeliančios dujos didina jų dalyvavimą visiškoje atmosferos pusiausvyroje. Tai pirmiausia taikoma anglies dioksidui, kuris nuo dešimtmečio dešimtmečio turinys nuolat auga. Anglies dioksidas sukuria 50% šiltnamio efekto, CFC dalis sudarė 15-20%, metano dalis yra 18%.

Fig. 13. Antropogeninių dujų dalis atmosferoje šiltnamio efektą sukeliančių azoto poveikio yra 6%

XX a. Pirmojoje pusėje. Apskaičiuota, kad anglies dioksido kiekis atmosferoje buvo 0,03%. 1956 m., Kaip dalis pirmųjų tarptautinių geofizinių metų, mokslininkai atliko specialius tyrimus. Sumažintas skaičius buvo patikslintas ir sudarė 0,028%. 1985 m. Matavimai buvo atlikti dar kartą, ir paaiškėjo, kad anglies dioksido kiekis atmosferoje padidėjo iki 0,034%. Taigi, į anglies dioksido atmosferą padidėjimas yra įrodyta faktas.

Per pastaruosius 200 metų, kaip antropogeninės veiklos rezultatas, anglies oksido kiekis atmosferoje padidėjo 25%. Taip yra dėl to, viena vertus, su intensyviu deginimu iškastinio kuro: dujų, naftos, skalūnų, anglies ir kt. Be to, tokių žemės ūkio sektorių plėtra, kaip ryžių gamyba ir gyvulininkystė, taip pat miestų sąvartynų augimas sukelia metano, azoto oksido ir kai kurių kitų dujų padidėjimą.

Antrasis "šiltnamio" dujų prasme yra metanas. Jo turinys atmosferoje kasmet didėja I%. Svarbiausi metano tiekėjai - sąvartynai, galvijai, ryžių laukai. Dujų atsargos didelių miestų sąvartynuose gali būti laikomi mažais dujų laukais. Kaip ir ryžių laukai, kaip paaiškėjo, nepaisant didelio metano išėjimo, jis ateina į atmosferą gana mažai, nes dauguma bakterijų yra skilimo bakterijos, susijusios su šaknų ryžių sistema. Taigi ant metano srauto į atmosferą, ryžių žemės ūkio ekosistemos paprastai yra vidutiniškai.

Šiandien nėra jokių abejonių, kad tendencija naudoti daugiausia iškastinio kuro neišvengiamai veda prie pasaulinio katastrofiško klimato kaitos. Pagal dabartinius akmens anglių ir naftos tarifus per ateinančius 50 metų, vidutinės metinės temperatūros padidėjimas planetoje yra prognozuojamas nuo 1,5 ° C (šalia pusiaujo) iki 5 ° C (dideliuose platumose).

Temperatūros padidėjimas dėl šiltnamio efekto pavojaus su precedento neturintomis aplinkosaugos, ekonominėmis ir socialinėmis pasekmėmis. Vandens lygis vandenynuose gali pakilti 1-2 m dėl jūros vandens ir poliarinio ledo lydymosi. (Dėl šiltnamio efekto, Pasaulio vandenyno lygis XX amžiuje. Jis jau pakilo 10-20 cm.) Nustatyta, kad jūros lygio padidėjimas 1 mm veda į pakrantės atkūrimą 1,5 m.

Jei jūros lygis pakyla apie IV (ir tai yra blogiausias scenarijus), apie 1% Egipto teritorijos, 6% Nyderlandų teritorijos, 17,5% Bangladešo teritorijos ir 80% Majuro teritorijos teritorijos , bus po vandeniu. - Žvejybos salos. Tai bus 46 milijonų žmonių tragedijos pradžia. Pagal labiausiai pesimistines prognozes, didinant pasaulio vandenyną XXI a. Tai gali sukelti išnykimą iš pasaulio žemėlapio tokių šalių kaip Olandija, Pakistanas ir Izraelis, dauguma Japonijos potvynių ir kai kurių kitų salų valstybių potvynių. Sankt Peterburgas, Niujorkas ir Washgon gali eiti po vandeniu. Nors kai kurios svetainės rizikuoja būti jūros dugne, kiti kenčia nuo sunkiausių sausros. Išnykimas kelia grėsmę Azovui ir aralams ir daug upių. Padidės dykumos plotas.

Švedijos klimatologų grupė nustatė, kad nuo 1978 iki 1995 m. Plaukiojančio ledo plotas Arkties vandenyje sumažėjo apie 610 tūkst. Km 2, i.e. 5,7%. Tuo pačiu metu paaiškėjo, kad per šoninius rėmus, atskiriant Svalbardo salyno (Svalbardo) iš Grenlandijos, kasmet vidutiniškai maždaug 15 cm / s atviros Atlanto, iki 2600 km 3 plaukiojančio ledo (kuris yra maždaug 15-20 kartų nuo tokios upės, kaip Kongo).

2002 m. Liepos mėn. Iš mažos salos valstybės, Tuvalu, įsikūrusi devyni atolls pietinėje Ramiojo vandenyno dalyje (26 km 2, 11,5 tūkst. Gyventojų) buvo kvietimas teikti pagalbą. Tuvalu lėtai, bet teisingai eina po vandeniu - aukščiausias taškas valstybėje pakyla virš vandenyno lygio tik 5 m. 2004 m. Pradžioje elektroninė žiniasklaida platino pareiškimą, kad tikėtinos aukštos potvynių bangos gali šiek tiek laiko Pakelkite jūros lygį zonoje daugiau kaip 3 m, o tai yra dėl vandenyno lygio padidėjimo dėl visuotinio atšilimo. Jei ši tendencija tęsiasi, maža būsena bus nuplaunama nuo žemės paviršiaus. Tuvalu Vyriausybė imasi priemonių perkelti piliečius į kaimyninę NIEUE būseną.

Padidinkite temperatūrą sukels dirvožemio drėgmės sumažėjimą daugelyje žemės regionų. Susipažins su sausra ir šnipinėjimai. Arkties ledo danga bus sumažinta 15%. Artimiausiame amžiuje šiauriniame pusrutulyje upių ir ežerų ledas surengs 2 savaites mažiau nei XX a. Iš lydytas ledas Pietų Amerikos, Afrikos, Kinijos ir Tibeto kalnuose.

Pasaulinis atšilimas paveiks miškų planetos būklę. Miško augmenija, kaip žinote, gali egzistuoti labai siaurose temperatūros ir drėgmės ribose. Dauguma jų gali mirti, sudėtinga aplinkos sistema bus sunaikinimo etape, ir tai reikštų katastrofišką augalų genetinę įvairovę. Dėl visuotinio atšilimo Žemėje, antroje XX a. Pusėje. Jis gali išnykti nuo ketvirčio iki pusės sausumos ir faunos tipų. Net pagal palankiausias sąlygas iki amžiaus viduryje, tiesioginė grėsmė išnykimo bus pakabinti su beveik 10% žemės gyvūnų ir augalų tipų.

Rodomi tyrimai: Siekiant išvengti pasaulinės katastrofos, būtina sumažinti anglies dvideginio išmetimą į atmosferą iki 2 mlrd. Tonų per metus (trečdalis dabartinio tūrio). Atsižvelgiant į natūralų gyventojų skaičiaus augimą iki 2030-2050 m. Ne daugiau kaip 1/8 anglies tūrio į vienam gyventojui turėtų būti išmestas į vienam gyventojui.

Baltarusijos Respublikos švietimo ministerija

Mes "Baltarusijos valstybinis ekonomikos universitetas"

ESĖ

pagal discipliną: Ekologijos ir energijos taupymo pagrindai

temoje: Šiltnamio efektas: priežastys ir pasekmės

Patikrinta: vadinamoji. Filipovich.

Istorinė informacija

Šiltnamio efekto mechanizmo idėja pirmą kartą buvo išdėstyta 1827 m. Juozapo Fourier straipsnyje "Pastaba dėl pasaulio ir kitų planetų temperatūros", kurioje jis apsvarstė įvairius žemės klimato formavimo mechanizmus, o jis laikomi veiksniais, turinčiais visišką žemės šiluminę pusiausvyrą (šildomas saulės spinduliuotėmis, aušinimas dėl spinduliavimo, vidinės žemės šilumos) ir veiksnių, turinčių įtakos šilumos perdavimui ir klimato diržų temperatūrai (šiluminis laidumas, atmosferos ir vandenyno cirkuliacija).

Apsvarstant atmosferos įtaką "Fourier" spinduliuotės balansui, M. de Sosuririros patirtis buvo analizuojama su užvaldytu laivu, padengtu stiklu. De Sosurur matavo tokio laivo viduje ir už jos ribų skirtumą, parodytą tiesiai saulės šviesoje. "Fourier" paaiškino temperatūros padidėjimą tokiame "mini-šiltnamyje", palyginti su dviejų veiksnių išorine temperatūra: užblokuoti konvekcinį šilumos perdavimą (stiklas neleidžia šildomam orui iš vidaus ir atvėsti lauko) ir įvairaus stiklo skaidrumo matomame ir infraraudonųjų spindulių diapazone.

Tai buvo paskutinis veiksnys ir gautas vėlesnėje literatūroje šiltnamio efekto pavadinimas - sugeria matomą šviesą, paviršius šildo ir skleidžia šiluminius (infraraudonųjų spindulių) spindulius; Kadangi stiklas yra skaidrus matomai šviesai ir beveik nepermatoma šiluminės spinduliuotės, tada šilumos kaupimasis sukelia tokį temperatūros padidėjimą, kuriame šilumos spindulių, einančių per stiklą, skaičius yra pakankamas šiluminės pusiausvyros nustatymui.

Fourier postulavo, kad Žemės atmosferos optinės savybės yra panašios į stiklo optines savybes, ty jo skaidrumas infraraudonųjų spindulių diapazone yra mažesnis už optinio diapazono skaidrumą.

Šiltnamio efekto priežastys

Nuolat didėjantis deginimo kuro kiekis, įsiskverbimas į pagamintų pramoninių dujų atmosferą, plačią miškų deginimą ir mažinimą, anaerobinį fermentaciją ir daug daugiau - visa tai lėmė tokios pasaulinės aplinkosaugos problemos atsiradimą kaip šiltnamio efektą.

Pagrindinės cheminės medžiagos, kurios sukuria šiltnamio efektą, yra penkios dujos:

Anglies dioksidas (50% šiltnamio efekto);

Chlorfluorangliavandeniliai (25%);

Azoto oksidas (8%);

Paviršiaus lygio (7%) ozonas;

Metanas (10%).

Anglies dvideginis Patenka į atmosferą dėl įvairių degalų deginimo. Apie 1/3 anglies dioksido sumos yra dėl miškų deginimo ir nuorodos, taip pat dykumėjimo procesų. Miškai mažina miškų mažinimą žaliųjų medinių augalų skaičių, galinčių sugeria anglies dioksidą fotosintezės procese. Kasmet, anglies dioksido kiekis žemės atmosferoje padidėja vidutiniškai 0,5%.

Chlorofluorookarbon Apie 25% prisideda prie kaupiamojo šiltnamio efekto sukūrimo. Jie turi dvigubą pavojų žemės ir pobūdžio žemėje: pirma, prisidėti prie šiltnamio efekto vystymosi; Antra, atmosferos ozonas sunaikinamas.

Metanas. \\ T - viena iš svarbių "šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Per pastaruosius 100 metų metano kiekis atmosferoje padvigubėjo. Pagrindinis metano priėmimo į Žemės atmosferą šaltinis yra natūralus anaerobinio fermentologijos procesas, turintis vietą drėgnoje ryžių gamyboje, gyvulininkystėje, nuotekų valymo sričių srityje, esant miesto ir būsto ir komunalinių nuotekų skaidymui. Organinių medžiagų puvimo ir skilimo procesai buitinių šiukšlių sąvartynuose ir dr. Naftos taršos su suši ir pasaulio vandenyno paviršiuje taip pat labai prisideda prie laisvo metano padidėjimo mūsų planetos atmosferoje.

Azoto oksidas Jis susidaro daugelyje technologinių šiuolaikinės žemės ūkio gamybos procesų (pvz., Ekologiškų trąšų formavimui ir naudojimui), taip pat dėl \u200b\u200bvis didėjančių skirtingų degalų apimčių deginimo.

Galimi pasaulinės klimato kaitos scenarijai

Pasauliniai klimato pokyčiai yra labai sudėtingi, todėl šiuolaikinis mokslas negali suteikti nedviprasmiško atsako, kas laukia mūsų artimiausioje ateityje. Yra daug scenarijų situacijai plėtrai. Siekiant nustatyti duomenų scenarijus, atsižvelgiant į lėtą judesį ir pagreitinti visuotinį atšilimą.

Veiksniai, pagreitinantys visuotinį atšilimą:

CO 2 emisijos, metanas, azoto Zaksi dėl žmogaus sukeltos žmogaus veiklos;

Skilimas, dėl didėjančios temperatūros, geocheminių angliesių šaltinių su CO 2 išleidimu. Žemės plutoje yra 50000 kartų anglies dioksido valstijoje daugiau nei atmosferoje;

Vandens garų žemės kiekio padidėjimas atmosferoje dėl temperatūros augimo, todėl vandens vandenynų garavimas;

CO 2 vandenyno išleidimas dėl jo šildymo (dujų tirpumas su didėjančiu vandens temperatūros lašais). Didėjant vandens temperatūrai kiekvienam laipsniui tirpumui, CO2 lašai 3%. Pasauliniame vandenyje yra 60 kartų daugiau CO 2 nei Žemės atmosferoje (140 trilijonų tonų);

Žemės alfedo mažinimas (atspindintis planetos paviršiaus gebėjimas) dėl ledynų lydymo, kintančių klimato zonų ir augmenijos. Jūros paviršius atspindi gerokai mažiau saulės spindulių nei poliarinių ledynų ir planetos sniego, kalnai, neturintys ledynų, taip pat turi mažesnį "Albedo", skatinančią medžio augmenijos šiaurę, turinti mažesnį albedą nei tundra augalai. Per pastaruosius penkerius metus "Albedo" žemė jau sumažėjo 2,5%;

Metano paskirstymas, kai lydosi permafrost;

Metanhidratų skilimas - kristaliniai ledo sieniniai vandens ir metano junginiai, esantys Žemės viršūnių regionuose.

Veiksniai, sulėtinti visuotinį atšilimą:

Pasaulinis atšilimas sukelia vandenyno srautų greičio sulėtėjimą, sulėtinant golfo srautą šiltą srovę sukels temperatūros sumažėjimą Arktyje;

Didėjant žemės temperatūrai, garavimas auga, taip pat drumstas, o tai yra tam tikra kliūtis saulės šviesoje. Debesų plotas auga maždaug 0,4% už kiekvieną pašildymo laipsnį;

Didėjant išgarinant, kritulių kiekis didėja, kuris prisideda prie žemės tarptinklinio ryšio, o pelkės, kaip žinote, yra vienas iš pagrindinių sandėlių CO 2;

Temperatūros padidėjimas prisidės prie šiltos jūros ploto išplėtimo, taigi ir moliuskų ir koralų rifų masyvo plėtra, šie organizmai aktyviai dalyvauja CO 2 indėliu, kuris eina į kriauklių statybą ;

CO 2 koncentracijos padidėjimas atmosferoje skatina augalų augimą ir vystymąsi, kurie yra aktyvūs šios šiltnamio efektą sukeliančių dujų sutikimai (vartotojai).

Čia yra 5 ateities planetos žemės scenarijai:

1 scenarijus - Pasaulinis atšilimas įvyks palaipsniui. Žemė yra labai didelė ir sudėtinga sistema, sudaryta iš daugelio tarpusavyje susijusių struktūrinių komponentų. Planetoje yra kilnojamojo atmosfera, kurio oro masės judėjimas platina šiluminę energiją planetos platumui, žemėje yra didžiulė šilumos ir dujų baterija - Pasaulio vandenynas (vandenynas kaupia 1000 kartų daugiau šilumos. Atmosferos) Pokyčiai tokios sudėtingos sistemos negali įvykti greitai. Šimtmečius ir tūkstantmečius praeis prieš tai, kai bus galima įvertinti bet kokį apčiuopiamą klimato kaitą.

2 scenarijus - visuotinis atšilimas įvyks gana greitai. Populiariausias scenarijus šiuo metu yra. Remiantis įvairiais skaičiavimais per pastaruosius šimtus metų, vidutinė mūsų planetos temperatūra padidėjo 0,5-1 ° C temperatūroje, koncentracija - CO2 padidėjo 20-24%, o metanas yra 100%. Ateityje šie procesai gaus tolesnius tęsimus ir iki XXI a. Pabaigos vidutinė žemės paviršiaus temperatūra gali padidėti nuo 1,1 iki 6,4 ° C. Tolesnis Arkties ir Antarkties ledo lydymas gali paspartinti pasaulinio atšilimo procesus dėl pokyčių planetos aledoje. Pasak kai kurių mokslininkų, tik planetos ledo kepurės dėl saulės spinduliuotės atspindys yra mūsų žemė 2 ° C temperatūroje, o vandenyno vandenyno paviršius žymiai sulėtina šilumos mainų procesus tarp santykinai šilto vandenyno vandenys ir šaltesnis paviršiaus sluoksnis atmosferos. Be to, yra praktiškai nėra pagrindinių šiltnamio efektą sukeliančių dujų - vandens garų virš ledo kepurės, nes jis yra užšaldytas.

Pasaulinis atšilimas lydės pasaulio vandenyno augimą. Nuo 1995 m. Iki 2005 m. Pasaulio vandenyno lygis jau pakilo 4 cm, o ne prognozuojamas antrasis, pažiūrėkite, ar pasaulio vandenyno lygis ir toliau didės tuo pačiu greičiu, tada iki XXI amžiaus pabaigos, bendras padidėjimas Jo lygis bus 30-50 cm, kad jis sukels dalinį potvynį daugelyje pakrančių teritorijų, ypač daugelio išeikvotos Azijos pakrantės. Reikėtų prisiminti, kad apie 100 milijonų žmonių žemėje gyvena mažiau nei 88 centimetrų virš jūros lygio aukštyje.

Be pasaulio vandenyno didinimo, pasaulinis atšilimas paveikia vėjo jėgą ir kritulių pasiskirstymą planetoje. Kaip rezultatas, planetos augs dažnis ir masto įvairių natūralių kataklizmų (audrų, uraganų, sausrų, potvynių).

Šiuo metu 2% suši kenčia nuo sausros, pasak kai kurių mokslininkų iki 2050 m., Sausra bus padengta 10% visų žemynų žemių. Be to, pasikeis kritulių kiekis per sezonus.

Šiaurės Europoje ir Vakaruose JAV padidins kritulių kiekį ir audrų dažnį, uraganai bus renkami 2 kartus dažniau nei XX a. Centrinės Europos klimatas taps keičiamas, Europos širdyje, žiema bus šilčiau ir vasaros lietinga. Rytų ir Pietų Europa, įskaitant Viduržemio jūrą, laukia sausros ir šilumos.