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L'essence et les menaces créées par l'effet de serre. Réchauffement climatique et effet de serre

La température moyenne à la surface de la Terre (ou d’une autre planète) augmente en raison de la présence de son atmosphère.

Les jardiniers connaissent très bien ce phénomène physique. L’intérieur de la serre est toujours plus chaud que l’extérieur, ce qui favorise la croissance des plantes, surtout pendant la saison froide. Vous pourriez ressentir un effet similaire lorsque vous êtes dans une voiture. La raison en est que le Soleil, avec une température de surface d'environ 5 000°C, émet principalement de la lumière visible, la partie du spectre électromagnétique à laquelle nos yeux sont sensibles. L’atmosphère étant largement transparente à la lumière visible, le rayonnement solaire pénètre facilement la surface de la Terre. Le verre est également transparent à la lumière visible, de sorte que les rayons du soleil traversent la serre et que leur énergie est absorbée par les plantes et tous les objets à l'intérieur. De plus, selon la loi de Stefan-Boltzmann, chaque objet émet de l’énergie dans une partie du spectre électromagnétique. Les objets dont la température est d'environ 15°C - la température moyenne à la surface de la Terre - émettent de l'énergie dans le domaine infrarouge. Ainsi, les objets dans une serre émettent un rayonnement infrarouge. Cependant, le rayonnement infrarouge ne traverse pas facilement le verre, ce qui entraîne une augmentation de la température à l’intérieur de la serre.

Une planète avec une atmosphère stable, comme la Terre, subit à peu près le même effet, à l’échelle mondiale. Pour maintenir une température constante, la Terre elle-même doit émettre autant d’énergie qu’elle en absorbe de la lumière visible émise vers nous par le Soleil. L'atmosphère sert de verre dans une serre : elle n'est pas aussi transparente au rayonnement infrarouge qu'à la lumière du soleil. Les molécules de diverses substances présentes dans l'atmosphère (les plus importantes d'entre elles sont le dioxyde de carbone et l'eau) absorbent le rayonnement infrarouge, agissant comme gaz à effet de serre. Ainsi, les photons infrarouges émis par la surface terrestre ne vont pas toujours directement dans l'espace. Certains d’entre eux sont absorbés par les molécules de gaz à effet de serre présentes dans l’atmosphère. Lorsque ces molécules rayonnent à nouveau l'énergie qu'elles ont absorbée, elles peuvent la rayonner à la fois vers l'extérieur dans l'espace et vers l'intérieur, vers la surface de la Terre. La présence de tels gaz dans l’atmosphère crée l’effet de recouvrir la Terre d’une couverture. Ils ne peuvent pas empêcher la chaleur de s'échapper vers l'extérieur, mais ils permettent à la chaleur de rester près de la surface pendant plus longtemps. pendant longtemps, la surface de la Terre est donc beaucoup plus chaude qu'elle ne le serait en l'absence de gaz. Pas d'ambiance température moyenne la surface serait de -20°C, ce qui est bien en dessous du point de congélation de l'eau.

Il est important de comprendre que l’effet de serre a toujours existé sur Terre. Sans l’effet de serre provoqué par la présence de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, les océans auraient gelé depuis longtemps et les formes de vie supérieures ne seraient pas apparues. Actuellement, le débat scientifique sur l'effet de serre porte sur la question le réchauffement climatique: Sommes-nous, les humains, en train de perturber trop l’équilibre énergétique de la planète en brûlant des combustibles fossiles et d’autres activités économiques, ajoutant ainsi des quantités excessives de dioxyde de carbone dans l’atmosphère ? Aujourd’hui, les scientifiques s’accordent sur le fait que nous sommes responsables de l’augmentation de plusieurs degrés de l’effet de serre naturel.

L’effet de serre ne se produit pas uniquement sur Terre. En fait, l’effet de serre le plus puissant que nous connaissions se produit sur notre planète voisine, Vénus. L'atmosphère de Vénus est presque entièrement constituée de dioxyde de carbone et, par conséquent, la surface de la planète est chauffée à 475°C. Les climatologues estiment que nous avons évité un tel sort grâce à la présence des océans sur Terre. Les océans absorbent le carbone atmosphérique et celui-ci s'accumule dans les roches telles que le calcaire, éliminant ainsi le dioxyde de carbone de l'atmosphère. Il n’y a pas d’océans sur Vénus et tout le dioxyde de carbone émis par les volcans dans l’atmosphère y reste. En conséquence, on observe sur Vénus ingouvernable Effet de serre.

Le mécanisme de l’effet de serre est le suivant. Les rayons du soleil, atteignant la Terre, sont absorbés par la surface du sol, la végétation, la surface de l'eau, etc. Les surfaces chauffées libèrent à nouveau de l'énergie thermique dans l'atmosphère, mais sous forme de rayonnement à ondes longues.

Les gaz atmosphériques (oxygène, azote, argon) n'absorbent pas le rayonnement thermique la surface de la terre, mais dissipe-le. Cependant, du fait de la combustion de combustibles fossiles et d'autres processus de production, les éléments suivants s'accumulent dans l'atmosphère : du dioxyde de carbone, du monoxyde de carbone, divers hydrocarbures (méthane, éthane, propane, etc.), qui ne se dissipent pas, mais absorbent la chaleur. rayonnement provenant de la surface de la Terre. L'écran ainsi formé conduit à l'apparition de l'effet de serre - le réchauffement climatique.

En plus de l'effet de serre, la présence de ces gaz provoque la formation de ce qu'on appelle smog photochimique. Dans le même temps, à la suite de réactions photochimiques, les hydrocarbures forment des produits très toxiques - des aldéhydes et des cétones.

Le réchauffement climatique est l’une des conséquences les plus importantes de la pollution anthropique de la biosphère. Cela se manifeste à la fois dans le changement climatique et dans le biote : le processus de production dans les écosystèmes, les changements dans les limites des formations végétales, les changements dans les rendements des cultures. Des changements particulièrement forts peuvent affecter les latitudes élevées et moyennes. Selon les prévisions, c'est ici que la température atmosphérique augmentera le plus sensiblement. La nature de ces régions est particulièrement sensible à diverses influences et se rétablit extrêmement lentement.

En raison du réchauffement, la zone de la taïga se déplacera vers le nord d'environ 100 à 200 km. L'élévation du niveau de la mer due au réchauffement (fonte des glaces et des glaciers) peut atteindre jusqu'à 0,2 m, ce qui entraînera l'inondation des embouchures des grands fleuves, notamment sibériens.

Lors de la conférence régulière des pays parties à la Convention pour la prévention des changement climatique Une fois de plus, la nécessité d'une action internationale coordonnée pour résoudre ce problème a été confirmée. Conformément à la Convention, les pays industrialisés et les pays à économie en transition se sont engagés à stabiliser la production de gaz à effet de serre. Pays inclus dans Union européenne, ont inclus dans leurs programmes nationaux des dispositions visant à réduire les émissions de dioxyde de carbone de 20 % d'ici 2005.

En 1997, l'accord de Kyoto (Japon) a été signé, en vertu duquel les pays développés se sont engagés à stabiliser leurs émissions de gaz à effet de serre aux niveaux de 1990 d'ici 2000.

Cependant, par la suite, les émissions de gaz à effet de serre ont même augmenté. Cela a été facilité par le retrait des États-Unis de l'accord de Kyoto en 2001. Ainsi, la mise en œuvre de cet accord a été compromise, car le quota requis pour l'entrée en vigueur de cet accord a été violé.

En Russie, en raison d'une baisse générale de la production, les émissions de gaz à effet de serre en 2000 représentaient 80 % du niveau de 1990. C'est pourquoi la Russie a ratifié l'accord de Kyoto en 2004, lui donnant ainsi un statut juridique. Aujourd'hui (2012), cet accord est en vigueur, d'autres États l'ont rejoint (par exemple l'Australie), mais les décisions de l'accord de Kyoto ne sont toujours pas respectées. Cependant, la lutte pour mettre en œuvre l’accord de Kyoto continue.

L'un des combattants les plus célèbres contre le réchauffement climatique est l'ancien vice-président des États-Unis. A. Goré. Après avoir perdu l'élection présidentielle de 2000, il se consacre à la lutte contre le réchauffement climatique. « Sauvez le monde avant qu’il ne soit trop tard ! » - c'est son slogan. Armé d'une série de diapositives, il a parcouru le monde pour expliquer les aspects scientifiques et politiques du réchauffement climatique et les conséquences graves possibles dans un avenir proche si l'augmentation des émissions de dioxyde de carbone causées par l'activité humaine n'est pas freinée.

A. Gore a beaucoup écrit livre célèbre"Une vérité qui dérange. Le réchauffement climatique, comment arrêter une catastrophe planétaire. Il y écrit avec conviction et justice : « Parfois, il semble que notre crise climatique évolue lentement, mais en réalité elle se produit très rapidement, devenant un véritable danger planétaire. Et pour vaincre la menace, nous devons d’abord reconnaître son existence. Pourquoi nos dirigeants ne semblent-ils pas entendre des avertissements de danger aussi bruyants ? Ils résistent à la vérité parce qu’au moment où ils avoueront, ils seront confrontés au devoir moral d’agir. Est-il tout simplement plus pratique d’ignorer l’avertissement de danger ? Peut-être, mais une vérité qui dérange ne disparaît pas simplement parce qu’elle n’est pas remarquée.

En 2006, il a reçu l'American Literary Award pour ce livre. Créé à partir d'un livre documentaire « Une vérité qui dérange" avec A. Gore dans rôle principal. Le film a remporté un Oscar en 2007 et a été inclus dans la catégorie « Tout le monde devrait le savoir ». La même année, A. Gore (avec un groupe d'experts du GIEC) a reçu le prix prix Nobel monde pour ses travaux sur la protection de l’environnement et la recherche sur le changement climatique.

Actuellement, A. Gore poursuit également activement la lutte contre le réchauffement climatique, en tant que consultant indépendant auprès du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), créé par l'Organisation météorologique mondiale (OMM) et le Programme des Nations Unies pour l'environnement (PNUE).

Réchauffement climatique et effet de serre

En 1827, le physicien français J. Fourier suggérait que l'atmosphère terrestre remplissait la fonction de verre dans une serre : l'air laisse passer la chaleur solaire, mais ne lui permet pas de s'évaporer dans l'espace. Et il avait raison. Cet effet est obtenu grâce à certains gaz atmosphériques, comme la vapeur d'eau et le dioxyde de carbone. Ils transmettent la lumière infrarouge visible et « proche » émise par le Soleil, mais absorbent le rayonnement infrarouge « lointain », qui se forme lorsque la surface de la Terre est chauffée par les rayons du soleil et a une fréquence plus basse (Fig. 12).

En 1909, le chimiste suédois S. Arrhenius souligna pour la première fois le rôle énorme du dioxyde de carbone en tant que régulateur de température des couches superficielles de l'air. Le dioxyde de carbone transmet librement les rayons du soleil à la surface de la Terre, mais absorbe la majeure partie du rayonnement thermique terrestre. Il s’agit d’une sorte d’écran colossal qui empêche le refroidissement de notre planète.

La température de la surface de la Terre augmente régulièrement, après avoir augmenté au cours du 20e siècle. de 0,6 °C. En 1969, elle était de 13,99 °C, en 2000 de 14,43 °C. Ainsi, la température moyenne de la Terre est actuellement d’environ 15 °C. À une température donnée, la surface et l’atmosphère de la planète sont en équilibre thermique. Chauffée par l'énergie du Soleil et le rayonnement infrarouge de l'atmosphère, la surface de la Terre restitue en moyenne une quantité équivalente d'énergie à l'atmosphère. C'est l'énergie d'évaporation, de convection, de conductivité thermique et de rayonnement infrarouge.

Riz. 12. Représentation schématique de l'effet de serre provoqué par la présence de dioxyde de carbone dans l'atmosphère

DANS Dernièrement L'activité humaine introduit un déséquilibre dans le rapport entre l'énergie absorbée et libérée. Avant l'intervention humaine dans les processus globaux sur la planète, les changements se produisant à sa surface et dans l'atmosphère étaient associés à la teneur en gaz de la nature, qui, avec la main légère des scientifiques, étaient appelés « serres ». Ces gaz comprennent le dioxyde de carbone, le méthane, l'oxyde nitreux et la vapeur d'eau (Fig. 13). De nos jours, des chlorofluorocarbones anthropiques (CFC) y ont été ajoutés. Sans la « couverture » gazeuse qui enveloppe la Terre, la température à sa surface serait inférieure de 30 à 40 degrés. L’existence d’organismes vivants serait dans ce cas très problématique.

Les gaz à effet de serre emprisonnent temporairement la chaleur dans notre atmosphère, créant ce qu'on appelle l'effet de serre. Du fait de l’activité anthropique humaine, certains gaz à effet de serre augmentent leur part dans l’équilibre global de l’atmosphère. Cela s'applique principalement au dioxyde de carbone, dont la teneur n'a cessé d'augmenter de décennie en décennie. Le dioxyde de carbone crée 50 % de l'effet de serre, les CFC 15 à 20 % et le méthane 18 %.

Riz. 13. La part des gaz anthropiques dans l'atmosphère avec l'effet de serre de l'azote est de 6 %

Dans la première moitié du 20e siècle. La teneur en dioxyde de carbone de l'atmosphère a été estimée à 0,03 %. En 1956, dans le cadre de la première Année géophysique internationale, des scientifiques ont mené des études spéciales. Le chiffre donné a été clarifié et s'élève à 0,028 %. En 1985, des mesures ont été refaites et il s'est avéré que la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère avait augmenté jusqu'à 0,034 %. Ainsi, l’augmentation de la teneur en dioxyde de carbone dans l’atmosphère est un fait avéré.

Au cours des 200 dernières années, en raison des activités anthropiques, la teneur en monoxyde de carbone dans l'atmosphère a augmenté de 25 %. Cela est dû, d’une part, à la combustion intensive d’énergies fossiles : gaz, pétrole, schiste, charbon, etc., et d’autre part, à la diminution annuelle des superficies forestières, qui sont les principaux absorbeurs de dioxyde de carbone. De plus, le développement des filières agricoles comme la riziculture et l’élevage, ainsi que l’augmentation de la superficie des décharges urbaines, entraînent une augmentation des rejets de méthane, d’oxyde d’azote et de certains autres gaz.

Le deuxième gaz à effet de serre le plus important est le méthane. Son contenu dans l'atmosphère augmente chaque année de 1 %. Les principaux fournisseurs de méthane sont les décharges, le bétail et les rizières. Les réserves de gaz dans les décharges des grandes villes peuvent être considérées comme de petits gisements de gaz. En ce qui concerne les rizières, il s'est avéré que malgré l'importante production de méthane, une quantité relativement faible pénètre dans l'atmosphère, car la majeure partie est décomposée par les bactéries associées au système racinaire du riz. Ainsi, les écosystèmes rizicoles ont un impact globalement modéré sur les émissions de méthane.

Aujourd’hui, il ne fait plus aucun doute que la tendance à utiliser principalement des combustibles fossiles conduit inévitablement à un changement climatique catastrophique à l’échelle mondiale. Au rythme actuel d'utilisation du charbon et du pétrole, une augmentation de la température annuelle moyenne sur la planète est prévue dans les 50 prochaines années allant de 1,5°C (près de l'équateur) à 5°C (dans les hautes latitudes).

La hausse des températures due à l’effet de serre menace de conséquences environnementales, économiques et sociales sans précédent. Les niveaux d'eau des océans peuvent augmenter de 1 à 2 m en raison de eau de mer et la fonte des glaces polaires. (En raison de l'effet de serre, le niveau de l'océan mondial au 20e siècle a déjà augmenté de 10 à 20 cm.) Il a été établi qu'une élévation du niveau de la mer de 1 mm entraîne un retrait du littoral de 1,5 m. .

Si le niveau de la mer augmente d'environ 1 m (et c'est le pire des cas), alors d'ici 2100 environ 1 % du territoire de l'Égypte, 6 % du territoire des Pays-Bas, 17,5 % du territoire du Bangladesh et 80 % de l'atoll de Majuro, qui fait partie des Îles Marshall, sera sous l'eau - des îles de pêche. Ce sera le début d'une tragédie pour 46 millions de personnes. Selon les prévisions les plus pessimistes, la hausse du niveau de la mer au XXIe siècle. cela pourrait entraîner la disparition de la carte du monde de pays comme la Hollande, le Pakistan et Israël, l'inondation de la majeure partie du Japon et de certains autres États insulaires. Saint-Pétersbourg, New York et Washington pourraient être submergés. Alors que certaines zones risquent de couler au fond de la mer, d’autres souffriront d’une grave sécheresse. La disparition menace Azov et mer d'Aral et de nombreuses rivières. La superficie des déserts va augmenter.

Un groupe de climatologues suédois a découvert qu'entre 1978 et 1995, la superficie de glace flottante dans l'océan Arctique a diminué d'environ 610 000 km 2, soit de 5,7%. Dans le même temps, il s'est avéré que par le détroit de Fram, qui sépare l'archipel du Svalbard (Spitzberg) du Groenland, chaque année vitesse moyenneà environ 15 cm/s, jusqu'à 2 600 km 3 de glace flottante sont entraînés dans l'Atlantique ouvert (ce qui représente environ 15 à 20 fois plus que le débit d'un fleuve comme le Congo).

En juillet 2002, depuis le petit État insulaire de Tuvalu, situé sur neuf atolls dans la partie sud Océan Pacifique(26 km 2, 11,5 mille habitants), il y a eu un appel à l'aide. Tuvalu s'enfonce lentement mais sûrement sous l'eau - le point culminant de l'État ne s'élève qu'à 5 m au-dessus du niveau de la mer. Début 2004, les médias électroniques ont diffusé une déclaration selon laquelle les raz de marée élevés attendus associés à la nouvelle lune pourraient faire monter le niveau de la mer dans cette zone de plus de 3 m, en raison de l'élévation du niveau de la mer due au réchauffement climatique. Si cette tendance se poursuit, ce petit État disparaîtra de la surface de la Terre. Le gouvernement de Tuvalu prend des mesures pour réinstaller ses citoyens dans l'État voisin de Niue.

La hausse des températures entraînera une baisse de l’humidité du sol dans de nombreuses régions de la Terre. Les sécheresses et les typhons deviendront monnaie courante. La couverture de glace arctique diminuera de 15 %. Au siècle prochain, dans l'hémisphère Nord, la couverture de glace des rivières et des lacs durera 2 semaines de moins qu'au 20e siècle. La glace va fondre dans les montagnes Amérique du Sud, Afrique, Chine et Tibet.

Le réchauffement climatique affectera également l'état des forêts de la planète. La végétation forestière, comme on le sait, peut exister dans des limites très étroites de température et d’humidité. La majeure partie pourrait mourir, le système écologique complexe sera au stade de la destruction, ce qui entraînera une diminution catastrophique de la diversité génétique des plantes. En raison du réchauffement climatique sur Terre, déjà dans la seconde moitié du 21e siècle. Entre un quart et la moitié des espèces de la flore et de la faune terrestres pourraient disparaître. Même dans les conditions les plus favorables, d’ici le milieu du siècle, près de 10 % des espèces animales et végétales terrestres seront en danger immédiat d’extinction.

Des recherches ont montré que pour éviter une catastrophe mondiale, il est nécessaire de réduire les émissions de carbone dans l'atmosphère à 2 milliards de tonnes par an (un tiers du volume actuel). En tenant compte de la croissance naturelle de la population, d’ici 2030-2050. par habitant ne devrait pas émettre plus de 1/8 de la quantité de carbone actuellement par habitant en moyenne en Europe.

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Si l'on considère problèmes réels l’humanité, on peut conclure que le plus global d’entre eux est l’effet de serre. Elle se fait déjà sentir et modifie considérablement les conditions environnementales, mais ses conséquences exactes sont inconnues, même s'il est clair qu'elles pourraient être irréparables.

Pour sauver l’humanité, nous devons découvrir l’essence de l’effet de serre et essayer de l’arrêter.

Ce que c'est

L'essence de l'effet de serre est similaire au principe de fonctionnement des serres, bien connu de tous les jardiniers et jardiniers. Cela réside dans le fait qu'une sorte de serre se forme au-dessus de la planète qui, étant transparente, transmet librement les rayons du soleil à travers elle. Ils tombent à la surface de la terre et la réchauffent. La chaleur devrait normalement traverser l'atmosphère, et ses couches inférieures sont devenues si denses au cours des dernières décennies qu'elles ont perdu leur capacité. Ainsi, les échanges thermiques sont perturbés, ce qui entraîne le déclenchement du mécanisme de l'effet de serre.

La définition de l'effet de serre ressemble à ceci : une augmentation de la température dans les couches atmosphériques inférieures par rapport aux indicateurs efficaces caractérisant le rayonnement thermique de la Terre, observé depuis l'espace. En d’autres termes, il fait beaucoup plus chaud à la surface de la planète qu’à l’extérieur de son atmosphère. Et comme les couches sont très denses, elles ne laissent pas passer la chaleur, ce qui, sous l'influence des basses températures cosmiques, provoque la formation de condensation. Un schéma simplifié du mécanisme est présenté ci-dessous.

La question de l'effet de serre a été étudiée pour la première fois par Joseph Fourier au 19ème siècle, qui a suggéré que l'atmosphère terrestre change considérablement et que ses propriétés commencent à ressembler au verre dans les serres, c'est-à-dire qu'il transmet les rayons du soleil, mais empêche le retour. pénétration de la chaleur. Pour cette raison, ce qu'on appelle ceux qui sont synthétisés sont constitués de carbone, de vapeur d'eau, d'ozone et de méthane.

La base est la vapeur, qui provoque la formation de condensation. Le dioxyde de carbone joue un rôle tout aussi important dans l'effet de serre, dont le volume a récemment augmenté pour atteindre 20 à 26 %. Les parts d'ozone et de méthane dans l'atmosphère sont de 3 à 7 % chacune, mais ils participent également aux processus de l'effet de serre.

Causes

La planète Terre a déjà connu l'effet de serre et le réchauffement climatique et, probablement, sans de tels phénomènes, l'humanité et tous les êtres vivants n'auraient pas pu se développer et vivre normalement. Il y a plusieurs siècles, les processus ont commencé en raison de la forte activité de nombreux volcans dont les produits sont entrés en éruption dans l'atmosphère. Mais à mesure que la végétation s’étendait sur la planète, le niveau de gaz diminuait et la situation se stabilisait.

DANS monde moderne L'effet de serre est dû aux raisons suivantes :

Utilisation active et incontrôlée de divers minéraux extraits des entrailles de la Terre qui ont des propriétés inflammables. L'humanité s'efforce d'utiliser tous les dons de la planète, mais elle le fait de manière extrêmement irréfléchie et grossière : au cours du processus de combustion et de combustion, une énorme quantité de divers produits de désintégration, ainsi que du dioxyde de carbone, sont libérés chaque jour dans l'environnement.
Déforestation active sur toute la Terre, qui a récemment pris une ampleur tout simplement énorme. Les arbres sont abattus principalement pour être utilisés comme combustible, mais parfois des zones sont défrichées pour la construction. D’une manière ou d’une autre, une diminution du nombre de plantes vertes modifie la composition de l’air. Le feuillage absorbe le dioxyde de carbone et libère de l'oxygène. Et moins il y a de végétation sur la planète, plus la concentration de substances qui épaississent l'atmosphère et renforcent l'effet de serre est élevée.
Un grand nombre de véhicules fonctionnent à l'essence. Lors de son fonctionnement, ils sont générés et immédiatement rejetés dans l'air. Ils se précipitent vers le haut, pénètrent dans les couches atmosphériques inférieures et les rendent encore plus denses, renforçant ainsi l'effet de serre.
Le développement de l'effet de serre dans l'atmosphère est facilité par une croissance démographique rapide. Chaque personne, inhalant de l'oxygène, expire du dioxyde de carbone, ce qui, comme on le sait, constitue le principal développement de l'effet de serre.
Les incendies de forêt, qui se multiplient en raison des changements climatiques et de la négligence humaine, aggravent également l'effet de serre. Un grand nombre d’arbres brûlent chaque année, ce qui signifie que d’incroyables quantités de dioxyde de carbone sont rejetées dans l’air et l’atmosphère.
De nombreuses décharges qui remplissent la surface de la Terre, au cours du processus de décomposition des déchets, libèrent du méthane et d'autres substances nocives qui polluent fortement les couches atmosphériques inférieures.
Rythme rapide du développement industriel. Diverses usines de transformation et autres entreprises industrielles émettent d'énormes quantités de gaz d'échappement et de vapeurs qui pénètrent presque immédiatement dans l'atmosphère et provoquent un effet de serre.
Introduction de substances chimiques et synthétiques dans toutes les sphères de la vie. On les retrouve dans les engrais, les contenants, les vêtements, les aliments et autres produits. production moderne. Certains composés ne se décomposent pas et libèrent des vapeurs qui s'engouffrent dans l'atmosphère.

Conséquences possibles

Il ne suffit pas de savoir ce qu’est l’effet de serre pour comprendre à quel point il est dangereux. Et pour évaluer la globalité et la gravité du problème, il faut considérer les conséquences qui menacent la planète et tous les êtres vivants. Ils peuvent être les suivants :

La pollution atmosphérique et le compactage de ses couches contribuent au réchauffement climatique. Pendant longtemps, les scientifiques se sont engagés dans la recherche conditions climatiques, a remarqué une augmentation températures annuelles moyennes de quelques degrés. Et de tels changements peuvent perturber l’équilibre général, entraînant chaleur et sécheresse dans certaines régions du sud.
En raison de l’effet de serre et du réchauffement qu’il provoque, un changement climatique actif se produit. Les niveaux d’eau des océans augmentent rapidement et les zones côtières pourraient être complètement inondées d’ici quelques décennies. Et si l'on tient compte du fait que diverses cultures sont cultivées sur ces territoires, d'énormes dégâts seront causés à l'agriculture, ce qui, à son tour, peut provoquer une grave pénurie alimentaire.
En raison de la montée des eaux dans les océans du monde, de nombreuses villes côtières, voire à l'avenir des pays entiers, pourraient être inondées. En conséquence, les gens n’auront tout simplement nulle part où vivre. De plus, certaines régions sont déjà confrontées à une menace réelle.
Sous l'influence de l'effet de serre hautes températures L'humidité s'évapore beaucoup plus rapidement, ce qui a l'effet néfaste le plus direct sur la végétation de la Terre. Réduire son volume aggravera les problèmes et aggravera la composition de l’air. En conséquence, après des siècles, il pourrait arriver un moment où il n’y aura tout simplement plus rien à respirer sur la planète.
La chaleur constitue une menace pour la santé de nombreuses personnes, notamment celles souffrant de maladies cardiovasculaires et endocriniennes. Ce n'est pas sans raison que période estivale Les taux de mortalité partout dans le monde augmentent sensiblement.
En raison de l'effet de serre et des graves changements climatiques qu'il provoque, non seulement la flore de la planète pourrait en souffrir, mais aussi la faune, c'est-à-dire le monde animal. Certains de ses représentants sont déjà considérés comme en voie de disparition, notamment à cause de cela.
L'humanité expérimente déjà le pouvoir anomalies naturelles: fortes pluies, ouragans, inondations, tsunamis, tornades, tremblements de terre et autres phénomènes menaçant la vie humaine.

Comment éviter des conséquences graves

Le problème de l'effet de serre sur Terre est très pertinent, c'est pourquoi de nombreux scientifiques développent et réfléchissent activement à des solutions.

Premièrement, la consommation d’énergie doit être complètement reconsidérée. Il est conseillé d'abandonner les ressources naturelles combustibles et les matériaux combustibles solides en passant au gaz naturel ou alternatif et pas encore suffisamment développé sources naturelles, comme le soleil, l'eau, le vent.
Deuxièmement, l’effet de serre et son impact sur la planète Terre s’atténueront si l’humanité poursuit une politique de conservation et d’économie d’énergie. Pour ce faire, vous pouvez par exemple isoler entièrement les maisons et utiliser des matériaux de construction et de finition qui retiennent la chaleur. En outre, les entreprises manufacturières et industrielles devraient installer des équipements permettant de réduire la consommation d'énergie.
Troisièmement, l'un des moyens de lutter contre l'effet de serre pourrait être de rééquiper Système de transport. Il n'est pas nécessaire d'abandonner les voitures, mais vous pouvez en acheter des qui fonctionnent sans que les gaz d'échappement ne se déposent dans les couches inférieures de l'atmosphère, par exemple grâce à des panneaux solaires ou à l'électricité. Le développement de sources alternatives est en cours, mais ses résultats sont encore inconnus.
Quatrièmement, les forêts de la planète doivent être restaurées, la déforestation doit être stoppée et de nouveaux arbres doivent être plantés. Et si chaque habitant de la planète apporte sa contribution, cela aura un impact significatif sur la situation globale. En outre, il convient de reconsidérer la culture de diverses cultures, notamment en abandonnant les engrais chimiques et en pulvérisant des poisons qui polluent l'atmosphère et renforcent l'effet de serre.
Cinquièmement, il est nécessaire d'optimiser le système de traitement des déchets afin de ne pas polluer l'atmosphère et la planète. Les entreprises industrielles doivent installer des installations de traitement qui minimisent les émissions. Les déchets eux-mêmes doivent être entièrement éliminés ou recyclés et utilisés comme matières premières secondaires. De plus, pour réduire les décharges, la production doit utiliser des matériaux entièrement biodégradables et inoffensifs.

L’essence de l’effet de serre et son influence sur l’atmosphère sont désormais claires pour vous et vous savez pourquoi la planète est en danger. Il est très difficile d'éliminer un tel phénomène, mais si toute l'humanité reconsidère son attitude envers la Terre et commence à agir, de graves conséquences pourront être évitées.

La civilisation moderne exerce une forte influence sur la nature. En règle générale, négatif. drainage des marécages et libération constante d’énormes quantités de les substances les plus nocives- ce n'est pas une liste complète des « vertus » de l'humanité. Beaucoup pensent que l’effet de serre appartient également à cette catégorie. Est-ce vraiment vrai ?

Référence historique

Au fait, qui est l'auteur de l'effet de serre (c'est-à-dire celui qui a découvert ce phénomène) ? Qui a été le premier à décrire ce processus et à parler de son impact sur l'environnement ? Une idée similaire est apparue en 1827. L'auteur de l'article scientifique était Joseph Fourier. Dans ses travaux, il a décrit les mécanismes de formation du climat sur notre planète.

Ce qui était inhabituel dans ce travail à l’époque, c’était que Fourier prenait en compte la température et les caractéristiques climatiques de différentes zones de la Terre. C’est lui qui fut l’auteur de l’effet de serre, qui fut le premier à pouvoir expliquer l’expérience de Saussure.

L'expérience de Saussure

Pour vérifier ses conclusions, le savant a utilisé l'expérience de M. de Saussure, qui utilise un récipient enduit intérieurement de suie et dont le col est fermé par du verre. De Saussure a mené une expérience dans laquelle il mesurait constamment la température à l'intérieur et à l'extérieur du pot. Bien sûr, il augmentait constamment précisément dans le volume interne. Fourier a pu pour la première fois expliquer ce phénomène par l'action combinée de deux facteurs à la fois : le blocage du transfert de chaleur et la perméabilité différente des parois de la cuve aux rayons lumineux avec différentes longueurs vagues.

Son mécanisme est assez simple : lorsqu'elle est chauffée, la température de la surface augmente, la lumière visible est absorbée et la chaleur commence à être émise. Le matériau transmettant parfaitement la lumière visible, mais ne conduisant pratiquement pas la chaleur, cette dernière s'accumule dans le volume interne du récipient. Comme vous pouvez le constater, le mécanisme de l'effet de serre peut facilement être étayé par toute personne ayant suivi un cours standard de physique à l'école. Le phénomène est assez simple, mais que de troubles il apporte à notre planète !

Origine du terme

Il faut savoir que Joseph Fourier est l'auteur de l'effet de serre au regard de sa première description dans la littérature. Mais qui a inventé le terme lui-même ? Hélas, nous n’obtiendrons probablement jamais de réponse à cette question. Dans la littérature ultérieure, le phénomène découvert par Fourier a reçu son nom moderne. Aujourd’hui, tout écologiste connaît le terme « effet de serre ».

Mais la principale découverte de Fourier fut la confirmation de l’identité réelle de l’atmosphère terrestre et du verre ordinaire. En termes simples, l'atmosphère de notre planète est parfaitement perméable au rayonnement lumineux visible, mais elle le transmet mal dans le domaine infrarouge. Ayant accumulé de la chaleur, la Terre ne la libère pratiquement pas. C’est l’auteur de l’effet de serre. Mais pourquoi cet effet se produit-il ?

Oui, nous avons décrit le mécanisme primitif de son apparition, mais science moderne a pu prouver que dans des conditions normales, les rayons infrarouges peuvent encore voyager assez librement au-delà de l'atmosphère planétaire. Comment se fait-il que les mécanismes naturels de régulation » saison de chauffage» Est-ce qu'ils s'écrasent ?

Causes

De manière générale, nous les avons décrits de manière suffisamment détaillée au tout début de notre article. Les facteurs suivants contribuent à l'apparition de ce phénomène :

Brûlure constante et excessive de combustibles fossiles.
Chaque année, des volumes croissants de gaz industriels pénètrent dans l’atmosphère de la planète.
Les forêts sont constamment abattues et leurs superficies diminuent à cause des incendies et de la dégradation des sols.
Fermentation anaérobie, libération de méthane du fond des océans.

Il faut savoir que les principaux « coupables » qui déclenchent l’effet de serre sont les cinq gaz suivants :

Monoxyde de carbone divalent, également appelé dioxyde de carbone. C'est précisément grâce à lui que l'effet de serre est assuré à 50 %.
Composés carbonés de chlore et de fluor (25%).
(8%). Le gaz toxique, un déchet typique des industries chimiques et métallurgiques mal équipées.
Ozone troposphérique (7 %). Malgré son rôle essentiel dans la protection de la Terre contre l’excès de rayonnement ultraviolet, il peut aider à retenir la chaleur à sa surface.
Environ 10 % de méthane.

D’où ces gaz pénètrent-ils dans l’atmosphère ? Quel est leur effet ?

- C’est cette substance qui pénètre dans l’atmosphère en grande quantité lorsque les humains brûlent des combustibles fossiles. Environ un tiers de son excès (au-dessus du niveau naturel) est dû au fait que les humains détruisent intensément les forêts. La même fonction est remplie par le processus de désertification des terres fertiles, qui s’accélère constamment.

Tout cela signifie moins de végétation capable d’absorber efficacement le dioxyde de carbone, qui, à bien des égards, contribue à l’effet de serre. Les causes et les conséquences de ce phénomène sont interdépendantes : chaque année, le volume de monoxyde de carbone divalent émis dans l'atmosphère augmente d'environ 0,5 %, ce qui stimule à la fois l'accumulation supplémentaire de chaleur excessive et les processus de dégradation de la végétation à la surface de la planète. .

- Les chlorofluorocarbures. Comme nous l'avons déjà dit, ces composés contribuent à 25 % de l'effet de serre. Les causes et les conséquences de ce phénomène sont étudiées depuis assez longtemps. Ils apparaissent dans l’atmosphère en raison de la production industrielle, notamment obsolète. Les réfrigérants dangereux et toxiques contiennent ces substances en quantités énormes, et les mesures visant à éviter leurs fuites ne donnent clairement pas le résultat escompté. Les conséquences de leur apparition sont encore pires :

Premièrement, ils sont extrêmement toxiques pour l'homme et les animaux, et pour la flore, la proximité des composés fluorés et chlorés n'est pas très bénéfique.
Deuxièmement, ces substances peuvent accélérer considérablement le développement de l’effet de serre.
Troisièmement, ils détruisent ce qui protège notre planète des rayons ultraviolets agressifs.

- Du méthane. L'un des gaz les plus importants, dont la teneur accrue dans l'atmosphère implique le terme « effet de serre ». Tu dois savoir que pour seulement cent dernières années son volume dans l'atmosphère de la planète a doublé. En principe, la majeure partie provient de sources entièrement naturelles :

en Asie.
Complexes d'élevage.
Systèmes de traitement des eaux usées domestiques dans les grandes agglomérations.
Quand la matière organique pourrit et se décompose au fond des marécages, dans les décharges.

Il est prouvé que des quantités importantes de méthane sont libérées des profondeurs de l'océan mondial. Ce phénomène s’explique peut-être par l’activité de grandes colonies de bactéries, dont le méthane est le principal sous-produit métabolique.

Il convient de souligner particulièrement la « contribution » des entreprises pétrolières au développement de l’effet de serre : une quantité considérable de ce gaz est rejetée dans l’atmosphère en tant que sous-produit. De plus, le film de produits pétroliers en constante expansion à la surface de l'océan mondial contribue également à la décomposition accélérée de la matière organique, qui s'accompagne d'émissions de méthane.

- L'oxyde nitrique. Il se forme en grande quantité au cours de nombreux processus de production chimique. Il est dangereux non seulement en raison de sa participation active au mécanisme de serre. Le fait est que lorsqu'elle est combinée à l'eau atmosphérique, cette substance forme un véritable acide nitrique, même à faible concentration. C’est de là que vient tout ce qui a un impact extrêmement négatif sur la santé des gens.

Scénarios théoriques de perturbations climatiques mondiales

Alors, quelles sont les conséquences mondiales de l’effet de serre ? Il est difficile de le dire avec certitude, car les scientifiques sont encore loin d'une conclusion claire. Actuellement, il existe plusieurs scénarios. Pour développer des modèles informatiques, de nombreux facteurs différents sont pris en compte qui peuvent accélérer ou ralentir le développement de l'effet de serre. Examinons les catalyseurs de ce processus :

Le rejet des gaz décrits ci-dessus dû aux activités anthropiques humaines.
Libération de CO 2 due à la décomposition thermique des hydrocarbonates naturels. Il est intéressant de savoir que la croûte de notre planète contient 50 000 fois plus de dioxyde de carbone que l’air. Bien sûr, nous parlons de sur le monoxyde de carbone chimiquement lié.
Les principales conséquences de l'effet de serre étant une augmentation de la température de l'eau et de l'air à la surface de la planète, l'évaporation de l'humidité de la surface des mers et des océans augmente. En conséquence, la perméabilité de l’atmosphère au rayonnement infrarouge se détériore encore davantage.
Les océans contiennent environ 140 000 milliards de tonnes de dioxyde de carbone qui, à mesure que la température de l'eau augmente, commence également à être intensément libéré dans l'atmosphère, contribuant ainsi à un développement plus dynamique du processus de serre.
Une diminution de la réflectivité de la planète, qui entraîne une accumulation accélérée de chaleur dans son atmosphère. La désertification des terres y contribue également.

Quels facteurs ralentissent le développement de l’effet de serre ?

On suppose que le principal courant chaud, le Gulf Stream, ralentit constamment. À long terme, cela entraînera une baisse significative de la température, ce qui ralentira l’effet d’accumulation des gaz à effet de serre. De plus, pour chaque degré de réchauffement général, la zone nuageuse sur l'ensemble du territoire de la planète augmente d'environ 0,5 %, ce qui contribue à une réduction significative de la quantité de chaleur que la Terre reçoit de l'espace.

Attention : l'essence de l'effet de serre est d'augmenter la température globale de la surface de la Terre. Bien sûr, cela n’a rien de bon, mais ce sont les facteurs ci-dessus qui contribuent souvent à atténuer les conséquences de ce phénomène. En principe, c’est la raison pour laquelle de nombreux scientifiques estiment que le thème du réchauffement climatique lui-même appartient à la catégorie des phénomènes tout à fait naturels qui se sont produits régulièrement tout au long de l’histoire de la Terre.

Plus le taux d’évaporation est élevé, plus les précipitations annuelles sont importantes. Cela provoque à la fois la restauration des marécages et la croissance accélérée de la flore, responsable du recyclage de l’excès de dioxyde de carbone dans l’atmosphère de la planète. On s'attend également à ce que l'augmentation des précipitations contribue à l'avenir à une expansion significative de la zone des mers tropicales peu profondes.

Les coraux qui y vivent sont les plus importants utilisateurs de dioxyde de carbone. Étant chimiquement lié, il sert à construire leur squelette. Enfin, si l'humanité réduit au moins un peu le taux de déforestation, alors sa superficie se rétablira assez rapidement, puisque le même dioxyde de carbone est un excellent stimulant pour la propagation des plantes. Alors, qu'est-ce que c'est conséquences possibles Effet de serre?

Principaux scénarios pour l'avenir de notre planète

Dans le premier cas, les scientifiques supposent que le réchauffement climatique se produira assez lentement. Et ce point de vue a de nombreux partisans. Ils croient que l'océan mondial, qui est un accumulateur d'énergie géant, sera capable d'absorber l'excès de chaleur pendant longtemps. Il faudra peut-être plusieurs millénaires avant que le climat de la planète ne change réellement radicalement.

Le deuxième groupe de scientifiques, au contraire, préconise une version relativement rapide de changements catastrophiques. Ce problème de l'effet de serre est actuellement très populaire, il est discuté dans presque tous les congrès scientifiques. Malheureusement, il existe suffisamment de preuves pour étayer cette théorie. On pense qu'au cours des cent dernières années, la concentration de dioxyde de carbone a augmenté d'au moins 20 à 24 % et la quantité de méthane dans l'atmosphère a augmenté de 100 %. Dans la version la plus pessimiste, on estime que la température de la planète pourrait augmenter d’ici la fin de ce siècle d’un niveau record de 6,4°C.

Ainsi, dans ce cas, l’effet de serre dans l’atmosphère terrestre causera simplement des problèmes mortels à tous les habitants des zones côtières.

Une forte augmentation du niveau de la mer

Le fait est que de telles anomalies de température entraînent une augmentation extrêmement forte et presque imprévisible du niveau de l'océan mondial. Donc, de 1995 à 2005. ce chiffre était de 4 cm, même si les scientifiques rivalisaient entre eux ont déclaré qu'il ne fallait pas s'attendre à une augmentation supérieure à quelques centimètres. Si tout continue au même rythme, d'ici la fin du XXIe siècle, le niveau de l'océan mondial sera d'au moins 88 à 100 cm plus élevé que la norme actuelle. Pendant ce temps, environ 100 millions de personnes sur notre planète vivent exactement entre 87 et 88 cm au-dessus du niveau de la mer.

Diminution de la réflectivité de la surface de la planète

Lorsque nous avons écrit sur ce qu'est l'effet de serre, l'article a mentionné à plusieurs reprises qu'il stimule une nouvelle diminution de la réflectivité de la surface de la Terre, facilitée par la déforestation et la désertification.

De nombreux scientifiques indiquent que la calotte glaciaire aux pôles pourrait réduire température générale planète d'au moins deux degrés, et la glace qui recouvre la surface des eaux polaires ralentit considérablement le processus d'émission de dioxyde de carbone et de méthane dans l'atmosphère. De plus, dans la région des calottes glaciaires polaires, il n'y a pas de vapeur d'eau du tout, ce qui stimule considérablement l'effet de serre global.

Tout cela affectera le cycle mondial de l'eau de telle manière que la fréquence des tornades, des ouragans et des tornades d'une puissance destructrice monstrueuse augmentera plusieurs fois, rendant pratiquement impossible la vie des gens, même dans les territoires très éloignés des côtes océaniques. . Malheureusement, la redistribution de l’eau entraînera également le phénomène inverse. Les sécheresses représentent aujourd'hui un problème à hauteur de 10 % globe, et à l'avenir, le nombre de ces régions pourrait bien augmenter immédiatement jusqu'à 35 à 40 %. C’est une triste perspective pour l’humanité.

Pour notre pays, les prévisions dans ce cas sont beaucoup plus favorables. Les climatologues estiment que la majeure partie du territoire russe sera tout à fait propice à une agriculture normale et que le climat deviendra beaucoup plus doux. Bien entendu, la plupart des zones côtières (et nous en avons beaucoup) seront tout simplement inondées.

Le troisième scénario suppose qu’une courte période de hausse des températures sera remplacée par un refroidissement global. Nous avons déjà parlé du ralentissement du Gulf Stream et de ses conséquences. Imaginez que ce courant chaud s'arrête complètement... Bien sûr, cela n'arrivera pas aux événements décrits dans le film « Le jour d'après », mais la planète deviendra certainement beaucoup plus froide. Pas pour longtemps cependant.

Certains mathématiciens adhèrent à la théorie (modélisée, bien sûr) selon laquelle l'effet de serre sur Terre conduira au fait que dans 20 à 30 ans, le climat en Europe ne deviendra pas plus chaud que dans notre pays. Ils supposent également qu’après cela, le réchauffement se poursuivra, scénario décrit dans la deuxième option.

Conclusion

Quoi qu’il en soit, les prévisions des scientifiques ne sont pas très bonnes. Nous ne pouvons qu’espérer que notre planète soit un mécanisme plus complexe et plus parfait que nous l’imaginons. Peut-être que de si tristes conséquences pourraient être évitées.

Les gaz à effet de serre sont des gaz qui piègent les rayons infrarouges qui réchauffent la surface et l'atmosphère de la Terre. Les gaz à effet de serre les plus importants sont la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone, le méthane, l'oxyde d'azote, l'ozone et les fréons. Les gaz à effet de serre peuvent être d'origine naturelle (naturelle) ou anthropique. Il convient donc de distinguer l’effet de serre naturel de la contribution à l’effet de serre due aux gaz rejetés dans l’atmosphère par l’activité humaine. Le dioxyde de carbone (CO2) est le principal gaz à effet de serre d'origine anthropique. Environ 80 % du dioxyde de carbone provient de la combustion de combustibles fossiles, le reste provient de la déforestation, principalement des forêts tropicales. L'oxyde nitrique (N20) est formé par la combustion de combustibles fossiles, de biomasse et l'utilisation d'engrais.[...]

EFFET DE SERRE (EFFET DE SERRE) - réchauffement du climat terrestre résultant d'une augmentation de la teneur dans la couche souterraine de l'atmosphère en poussières, dioxyde de carbone, méthane et composés fluorochlorocarbonés d'origine technique (combustion de carburants, émissions industrielles, etc. ), qui empêchent le rayonnement thermique à ondes longues de la surface de la Terre. Le mélange de poussières et de gaz agit comme film de polyéthylène au-dessus de la serre : il transmet bien la lumière du soleil à la surface du sol, mais retient la chaleur dissipée par le sol - un microclimat chaud est ainsi créé sous le film.[...]

L'effet de serre est le suivant : Le dioxyde de carbone favorise la pénétration du rayonnement à ondes courtes du Soleil vers la Terre et retarde le rayonnement thermique à ondes longues de la Terre. En conséquence, un réchauffement prolongé de l'atmosphère se produit.[...]

L'effet de serre est le réchauffement de la couche superficielle de l'atmosphère provoqué par l'absorption du rayonnement (thermique) à ondes longues de la surface terrestre. La principale raison de ce processus est l'enrichissement de l'atmosphère en gaz qui absorbent le rayonnement thermique. Le rôle le plus important ici est joué par l'augmentation de la teneur en dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère.[...]

L'effet de serre est une diminution du rayonnement thermique de la Terre due à une augmentation de la teneur en dioxyde de carbone de son atmosphère. Le dioxyde de carbone transmet librement le rayonnement solaire à ondes courtes, mais bloque les rayons thermiques provenant de la surface terrestre chauffée. Une augmentation de la concentration de dioxyde de carbone entraîne une perturbation du bilan énergétique de la planète et sa surchauffe.[...]

L'effet de serre est compris comme une augmentation possible de la température globale de la planète résultant de modifications du bilan thermique provoquées par l'accumulation progressive de gaz à effet de serre dans l'atmosphère. [...]

L'essence de l'effet de serre est la suivante. Les rayons du soleil pénètrent à travers l'atmosphère terrestre jusqu'à la surface de la terre. Cependant, l'accumulation dans l'atmosphère de dioxyde de carbone, d'oxydes d'azote, de méthane, de vapeur d'eau et d'hydrocarbures fluorochlorés (fréons) conduit au fait que le rayonnement thermique de la Terre à ondes longues est absorbé par l'atmosphère. Cela conduit à l'accumulation d'un excès de chaleur dans la couche d'air superficielle, c'est-à-dire que l'équilibre thermique de la planète est perturbé. Cet effet est similaire à ce que l’on observe dans les serres recouvertes de verre ou de film. En conséquence, la température de l’air à la surface de la Terre pourrait augmenter. [...]

Le principal gaz à effet de serre est le dioxyde de carbone (tableau 7.5). Sa contribution à l'effet de serre, selon diverses sources, varie de 50 à 65 %. Les autres gaz à effet de serre comprennent le méthane (environ 20 %), les oxydes d'azote (environ 5 %), l'ozone, les CFC (chlorofluorocarbones) et d'autres gaz (environ 10 à 25 % de l'effet de serre). Au total, environ 30 gaz à effet de serre sont connus ; leur effet réchauffant dépend non seulement de leur quantité dans l'atmosphère, mais aussi de l'activité relative de leur action par molécule. Si, selon cet indicateur, le CO2 est pris pour un, alors pour le méthane, il sera égal à 25, pour les oxydes d'azote - 165 et pour le fréon - 11 000. [...]

EFFET DE SERRE. Voir effet de serre (atmosphère).[...]

L'essentiel de l'effet de serre est déterminé par la vapeur d'eau située dans l'atmosphère et inégalement répartie dans celle-ci, partiellement condensée dans les nuages. Environ 10 % de l'effet de serre est assuré par le dioxyde de carbone uniformément réparti dans l'atmosphère, dont la teneur est 16 fois inférieure à celle de la vapeur d'eau. Les gaz restants dans l'atmosphère (parmi lesquels le principal est le méthane, dont la concentration est presque deux ordres de grandeur inférieure à la concentration du dioxyde de carbone) déterminent moins de 1% de l'effet de serre.[...]

Le terme « effet de serre » fait référence à un phénomène spécifique. Le rayonnement solaire tombant sur la Terre est partiellement absorbé par la surface des terres et des océans, et 30 % de celui-ci est réfléchi dans l’espace. Une atmosphère propre est transparente au rayonnement infrarouge et une atmosphère contenant des vapeurs de gaz triatomiques (à effet de serre) (eau, dioxyde de carbone, oxydes de soufre, etc.) absorbe les rayons infrarouges, ce qui provoque un réchauffement de l'air. Par conséquent, les gaz à effet de serre remplissent la fonction de revêtement de verre dans les serres de jardin conventionnelles.[...]

L'ozone (Oz) est un gaz à effet de serre important présent à la fois dans la stratosphère et dans la troposphère. Il affecte à la fois le rayonnement à ondes courtes et à ondes longues, et par conséquent la direction finale et l'ampleur de sa contribution au bilan radiatif dépendent fortement de la distribution verticale de la teneur en ozone, en particulier au niveau de la tropopause, où des observations fiables font encore défaut. Par conséquent, il est plus difficile de déterminer la contribution de l’ozone à l’effet de serre que celle des gaz bien mélangés. Les estimations indiquent une résultante positive (environ +0,4 watt/m).[...]

Ce ralentissement de l'expansion énergétique a été une surprise totale pour les analystes qui avaient fait important: au cours des 25 dernières années, tous les pays développés du monde ont cessé d’augmenter leur consommation par habitant, tous types de carburants confondus. Cela a sans aucun doute affecté la dynamique de la consommation énergétique mondiale, qui a une nette tendance à se stabiliser au niveau de 2,5 t.e. par an et par personne. Selon nous, cela est dû à la tendance à l'essoufflement de l'explosion démographique, qui a commencé en 1988 (la même année a vu la consommation d'énergie maximale par habitant).[...]

Un autre gaz qui crée un effet de serre sur la planète est le méthane. L'augmentation de sa concentration dans l'air a été confirmée expérimentalement par l'analyse de bulles de gaz dans glace polaire(Fig. 9.4, b). Principal cause naturelle La formation de méthane est l'activité de bactéries spéciales qui décomposent les glucides dans des conditions anaérobies (sans accès à l'oxygène). Cela se produit principalement dans les marécages et dans le tube digestif des animaux. Le méthane est produit dans les tas de compost, les décharges, les rizières (partout où l'eau et la saleté éloignent les débris végétaux de l'air) et par l'extraction de combustibles fossiles.[...]

Les gaz à effet de serre naturels les plus importants sont la vapeur d'eau contenue dans l'atmosphère à grandes quantités, ainsi que le dioxyde de carbone, qui pénètre dans l'atmosphère à la fois naturellement et artificiellement et est le principal composant à l'origine de l'effet de serre d'origine anthropique. On sait qu'en l'absence de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, la température de la surface de la Terre serait inférieure d'environ 3,3 degrés à celle actuelle, ce qui créerait des conditions extrêmement extrêmes. conditions défavorables pour la vie des animaux et des plantes.[...]

Personne ne conteste aujourd’hui que « l’effet de serre » s’accentue. Cependant, les projections concernant l'impact du réchauffement sur système écologique-.les planètes ne sont pas sans ambiguïté.[...]

Pour comprendre la nature et le mécanisme de l’effet de serre, il est également important de savoir que la contribution d’un même composant au flux total de rayonnement dépend fortement de sa répartition dans l’atmosphère. Illustrons cela en utilisant l'exemple des trois principaux gaz « à effet de serre » - la vapeur d'eau, l'ozone et le CO2. D'après la figure 3.1, il est clair que la bande d'absorption de la molécule de dioxyde de carbone centrée à 15 μm est largement recouverte par les bandes de vapeur d'eau. De là, nous pourrions conclure que le rôle du CO2 dans l'absorption du rayonnement n'est pas si important. Cependant, si l'on se tourne vers la Fig. 3.3, qui montre les profils verticaux de H, 0 et 03 obtenus lors d'observations réelles dans En janvier 1972, nous verrons quelle est l'ampleur du gradient de concentration de la vapeur d'eau. Au contraire, le dioxyde de carbone est mélangé assez uniformément dans la couche d'air d'environ 1 à 70 km. Par conséquent, au-dessus de 2-3 km, le principal absorbeur de l'air ascendant le rayonnement thermique de la surface sous-jacente peut être du CO2, et cette conclusion est étayée par les résultats de calcul présentés dans le tableau 3.2. [...]

Vronsky V.A. Conséquences écologiques de l'effet de serre // La biologie à l'école. - 1993. - N° 3. - P. 15-17.[...]

Contrairement à l’impact global des gaz à effet de serre, l’effet des aérosols atmosphériques est local. La répartition géographique des aérosols de sulfate dans l’air coïncide en grande partie avec les zones industrielles du monde. C’est là que l’effet de refroidissement local des aérosols peut réduire considérablement, voire éliminer virtuellement, l’effet de serre global.[...]

Le méthane est le deuxième gaz à effet de serre le plus abondant et est actuellement estimé entre 20 et 25 %. La contribution du dioxyde de carbone à l'effet de serre est de 43 %, le fréon - 14 %, le protoxyde d'azote - 5 %, les autres gaz (fluorochlorure de carbone, ozone troposphérique, etc.) - 13 % [...]

Il convient de garder à l’esprit que l’exactitude des estimations de l’effet de serre dans son ensemble et de ses composantes n’est pas encore absolue. On ne sait pas, par exemple, comment prendre en compte avec précision le rôle de serre de la vapeur d'eau, qui devient facteur puissant augmentant l'albédo de la Terre. L'ozone stratosphérique n'est pas tant un gaz à effet de serre qu'un gaz anti-effet de serre, car il reflète environ 3 % du rayonnement solaire incident. La poussière et autres aérosols, en particulier les composés soufrés, réduisent le réchauffement de la surface terrestre et de la basse atmosphère, bien qu'ils jouent un rôle inverse pour le bilan thermique des zones désertiques.[...]

Il convient de noter que le phénomène aujourd'hui appelé effet de serre des impuretés atmosphériques gazeuses a été signalé pour la première fois en 1824 par le scientifique français J. Fourier, et en 1861 le physicien anglais J. Tyndall a découvert que, comme la vapeur d'eau, les molécules de CO2 filtrent l'infrarouge. radiation. Cette propriété géophysique du dioxyde de carbone n’est cependant pas son seul levier d’influence global sur la biosphère. D’autres qualités comparables du CO2, comme les effets fertilisants et anti-transpirants, sont abordées dans le chapitre « Matière vivante ». Revenons au sujet principal.[...]

Actuellement, environ 10 % des terres sont couvertes de glace. L'approximation de l'effet de serre dépend de la quantité d'émissions de dioxyde de carbone.[...]

Certains gaz présents dans l'atmosphère, dont la vapeur d'eau, ont un effet de serre, c'est-à-dire la capacité de transmettre le rayonnement solaire à la surface de la Terre dans une plus grande mesure que le rayonnement thermique émis par la Terre chauffée par le Soleil. En conséquence, la température de la surface de la Terre et de la couche d’air souterraine est plus élevée qu’elle ne le serait en l’absence d’effet de serre. L'effet de serre est l'un des mécanismes qui maintiennent la vie sur Terre.[...]

La combinaison des deux premiers facteurs est appelée « Potentiel de serre relatif » et est exprimée en unités de potentiel CO2. C’est un indicateur pratique de l’état actuel de l’effet de serre et il est utilisé dans les négociations diplomatiques internationales. Le rôle relatif de chaque gaz à effet de serre est très sensible à l'évolution de chaque facteur et à leur interdépendance, et est donc déterminé de manière très approximative.[...]

La base de la construction des partisans de l’effet de serre est la surveillance du climat. Le nombre de réchauffements sur 100 ans de 0,5 à 0,6 degrés Celsius est souvent évoqué. Mais les rapports climatiques cités ci-dessus indiquent clairement que « tous les types de données utilisées pour étudier le changement et la variabilité climatiques souffrent de problèmes de qualité et d’inadéquation ». Un autre fait alarmant est que depuis le début des observations par satellite (fin des années 70 du siècle dernier), les changements globaux de la température troposphérique ont été à peine observés. Selon les données satellitaires et radiosondées, au cours de cette période, la température globale dans la basse et moyenne troposphère est restée presque inchangée : son augmentation n'a été que de 0,05 degrés Celsius par décennie, soit la moitié de l'erreur de cette estimation (± 0,1 degrés par 10 ans). Dans la haute troposphère, depuis le début des années 60 du siècle dernier, aucune tendance statistiquement significative de la température mondiale n'a été observée.[...]

Notons également la circonstance importante suivante : il est, en principe, difficilement possible d'enregistrer de manière fiable l'effet de serre d'origine anthropique avec un petit nombre d'observations, puisque la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer l'atmosphère, disons de 1 degré, est trois ordres de grandeur inférieur à la quantité de chaleur perdue dans l'espace en raison du rayonnement des couches supérieures de l'atmosphère.[...]

Il y a à peine vingt ou trente ans, seuls les scientifiques environnementaux étaient au courant du réchauffement climatique dû à l’effet de serre. Aujourd’hui, c’est devenu un problème qui concerne l’humanité. [...]

Le dioxyde de carbone, ou dioxyde de carbone (CO2), se distingue, par rapport aux autres gaz à effet de serre, par un potentiel d'effet de serre relativement faible, mais par une durée d'existence assez importante dans l'atmosphère - 50 à 200 ans et une concentration relativement élevée . La part du dioxyde de carbone dans l'effet de serre est actuellement d'environ 64%, mais cette valeur relative est instable car elle dépend du rôle changeant des autres gaz à effet de serre. [...]

La teneur en dioxyde de carbone et en méthane de l’atmosphère augmente rapidement. Ces gaz provoquent « l’effet de serre » (Fig. 13.4).[...]

Selon des chercheurs russes, français et américains, le niveau de gaz qui créent l'effet de serre dans l'atmosphère terrestre est actuellement le plus élevé des 420 000 dernières années. Les recherches ont été menées à la base antarctique russe « Vostok », où, en forant à travers la glace, les chercheurs ont atteint une profondeur record de 3 620 m, ce qui correspond à une couche formée il y a 420 000 ans. Les bulles d'air contenues dans la glace sont devenues une sorte d'archive de l'état de l'atmosphère. Pendant la période de réchauffement climatique, le niveau de gaz à l'origine de l'effet de serre (dioxyde de carbone, méthane, etc.) a augmenté, et lors du refroidissement, ils ont diminué.[...]

Et nous sommes menacés non seulement par le manque d'énergie, mais aussi par la mort thermique due à l'excès de chaleur généré lors de sa réception (ce qu'on appelle « l'effet de serre »).[...]

Cependant, il y a environ 3 milliards d’années, la quantité de dioxyde de carbone atmosphérique a commencé à diminuer en raison de sa fixation dans les roches carbonatées. L'effet de serre avait tellement diminué en 2,8 milliards d'années qu'une glaciation continentale s'est produite. Ce fut la première (?) glacioère de l’histoire de la Terre. La température moyenne mondiale, selon V.A. Zoubakov, ne dépassait pas 4 à 10°C à cette époque. Par la suite, la luminosité du Soleil a augmenté et l'effet de serre des gaz radioactifs et des substances gazeuses présentes dans l'atmosphère a commencé à diminuer, mais ce processus s'est déroulé par à-coups.[...]

Accumulation prouvée instrumentalement dans l'atmosphère de dioxyde de carbone de 0,4% en gaz, de méthane de 1% et d'oxyde d'azote L/0 de 0,2%. ce qui provoque « l’effet de serre ». Cela réside dans le fait que ces gaz, entrant dans l'atmosphère, empêchent le transfert de chaleur de la surface de la Terre et agissent comme une pile ou un film dans une serre. [...]

L’objectif de la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques est de stabiliser les concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère à des niveaux susceptibles de provoquer de dangereux déséquilibres dans le système climatique mondial. Cela nous obligera à réduire les émissions de gaz tels que le dioxyde de carbone, un sous-produit de l'utilisation de carburants pour produire de l'énergie. [...]

Les chlorofluorocarbures (CFC) sont des substances synthétisées par l'homme qui contiennent du chlore, du fluor et du brome. Ils ont un potentiel relatif d’effet de serre très fort et une durée de vie atmosphérique importante. Leur rôle total dans l'effet de serre était, au milieu des années 1990, d'environ 7 %. La production mondiale de chlorofluorocarbures est actuellement contrôlée par des accords internationaux sur la protection de la couche d'ozone, qui prévoient une réduction progressive de la production de ces substances, leur remplacement par des substances moins nocives pour la couche d'ozone, suivie de son arrêt complet. . En conséquence, la concentration de CFC dans l’atmosphère a commencé à diminuer.[...]

Il a été noté ci-dessus quelles conséquences négatives peuvent résulter d'une augmentation intensive de la teneur en dioxyde de carbone dans l'atmosphère due à l'effet de serre (réchauffement climatique, fonte des glaciers, élévation du niveau de la mer, etc.). De plus, l’augmentation de la concentration de dioxyde de carbone augmente la décomposition matériaux de construction- calcaire, dolomie, béton, pierre. Certains monuments anciens, ayant survécu à des milliers d’années, ne peuvent survivre aux maladies provoquées par la pollution de l’environnement. Le même acide nitrique, formé par l'interaction des oxydes d'azote et de l'eau, a un effet destructeur sur eux. [...]

Le rôle de l'atmosphère dans la vie est important : maintenir les processus de respiration (oxygène), transporter des substances gazeuses - la base de la vie des organismes végétaux et réguler la température sur terre (« effet de serre »).[...]

En 1896, S. Arrhenius (1859-1927) publia un ouvrage fondateur dans lequel il quantifiait l'effet des changements de concentration atmosphérique de CO2 sur la température de la surface terrestre. Lors du calcul de l'effet de serre, il a pris en compte l'effet d'une rétroaction positive importante entre la hausse des températures et l'augmentation de la teneur en vapeur d'eau dans l'air, qui devrait également conduire au réchauffement climatique.[...]

D'ici le milieu du 21e siècle (2050), les concentrations de CO2 dans l'atmosphère terrestre devraient doubler par rapport à l'époque précédant l'industrialisation (environ 1850). Il existe donc sans aucun doute une menace d’effet de serre anthropique lors de la combustion de combustibles fossiles.[...]

Le climat peut être caractérisé par une certaine température globale moyenne de la couche superficielle de l'atmosphère et le niveau de l'océan mondial. Actuellement, une augmentation de ces paramètres est interprétée comme un réchauffement climatique provoqué par l'effet de serre anthropique (dû à l'émission de dioxyde de carbone due à la combustion de carburants contenant du carbone). Cependant, si les bilans thermique et hydrique de la planète sont instables, alors les hypothèses sur la constance de la température globale et du niveau de la mer s'avèrent incorrectes, et ces quantités sont toujours dans un état non stationnaire, changeant de manière complexe. [...]

Le niveau mondial de gestion de la sécurité environnementale implique des processus de prévision et de surveillance de l'état de la biosphère dans son ensemble et de ses sphères constitutives. Dans la seconde moitié du 20e siècle. Ces processus se traduisent par le changement climatique mondial, l'émergence de « l'effet de serre », la destruction de l'écran d'ozone, la désertification de la planète et la pollution de l'océan mondial. L'essence du contrôle et de la gestion globale est la préservation et la restauration du mécanisme naturel de reproduction des conditions environnementales par la biosphère, qui est dirigé par la totalité des organismes vivants qui composent la biosphère.[...]

Cependant, l'énorme puissance développée par le biote terrestre recèle un danger caché de destruction rapide de l'environnement. Si l’intégrité du biote est violée, l’environnement peut être complètement déformé au fil des décennies. On sait que la concentration de dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère augmente rapidement, ce qui renforce l’effet de serre et peut entraîner une augmentation de la température de surface (réchauffement climatique). Ce processus a longtemps été associé uniquement à la combustion de combustibles fossiles. Cependant, l’analyse mondiale de l’utilisation des terres montre que territoires significatifs Dans la biosphère continentale, la quantité de carbone organique n'augmente pas, mais diminue, et le taux de libération de carbone du biote continental et des réserves organiques du sol coïncide par ordre de grandeur avec le taux de libération de carbone fossile provenant de la combustion du charbon, du pétrole. et du gaz. Par conséquent, le biote moderne viole le principe de Le Chatelier. Depuis le début de ce siècle, le biote terrestre a cessé d’absorber l’excès de dioxyde de carbone de l’atmosphère. Au lieu de cela, il a commencé à rejeter du carbone dans l’atmosphère, augmentant plutôt que diminuant la pollution industrielle. Cela signifie que la structure du biote terrestre naturel a été perturbée à l'échelle mondiale.[...]

Voyons pourquoi cette théorie à toute épreuve ne convient pas aux abris de jardin. Ainsi, vous avez réalisé une fondation à partir de blocs de béton, en la plantant en dessous de la profondeur de gel calculée du sol. Dans la région de Moscou, par exemple, une telle profondeur est de 1,5 m, mais 1,4, voire 1,3 m suffit : depuis de nombreuses années maintenant, les hivers dans la région de Moscou et, peut-être, partout ont été beaucoup plus chauds qu'à cette époque. la profondeur de conception a été établie. De plus, disent-ils, il fera encore plus chaud en raison de l’effet de serre dû à la teneur élevée en CO2 de l’atmosphère.[...]

Afin de préserver la couche d'ozone sur Terre, des mesures sont prises pour réduire les émissions de fréons et les remplacer par des substances respectueuses de l'environnement. Actuellement, il est nécessaire de résoudre le problème de la préservation de l’écran d’ozone et de la destruction des trous d’ozone pour préserver la civilisation terrestre. La Conférence des Nations Unies sur l'environnement et le développement, tenue à Rio de Janeiro, a conclu que notre atmosphère est de plus en plus affectée par les gaz à effet de serre qui menacent le changement climatique, ainsi que substances chimiques, réduisant la couche d'ozone. [...]

Si des mesures ne sont pas prises, l'accumulation de CO2 entraînera une accumulation de chaleur dans les couches inférieures de la troposphère (puisque le CO2 ne transmet pas les rayons thermiques émis par la Terre). Parallèlement aux dégagements d'énergie colossaux (jusqu'à 3x14 MJ par an) des sources de chaleur, cela peut conduire à un réchauffement de l'atmosphère, à la fonte des glaces, à une augmentation de l'humidité, à une isolation du soleil, à un refroidissement, etc. inonder de suite âge de glace. Ce mécanisme, souvent appelé hypothèse de « l’effet de serre », est confirmé par des calculs informatiques multiparamétriques. Les scientifiques estiment que le processus a déjà commencé : 1987 est la plus chaude en termes de température mondiale moyenne, l'hiver 1989 est le plus chaud, années 80. - la décennie la plus chaude. Un réchauffement climatique de seulement 2 à 3 degrés pourrait avoir des conséquences dramatiques. [...]

En raison d'une activité technogénique rapide, d'une attitude irréfléchie envers l'environnement, de progrès scientifiques et technologiques incontrôlés, d'une pression accrue sur la nature, d'une utilisation prédatrice ressources naturelles La Terre est clairement visible à l'échelle mondiale émergente problèmes écologiques, composantes de la crise environnementale générale : pollution de l'atmosphère, de la géodrosphère, de la lithosphère par des déchets technogènes nocifs ; le changement climatique, principalement son réchauffement dû à « l'effet de serre », avec la possibilité ultérieure d'inondations de vastes zones peuplées ; destruction de la couche d'ozone dans l'atmosphère et apparition du danger d'exposition aux rayonnements ultraviolets (UV) à ondes courtes, destructeurs pour toute vie sur Terre ; l'épuisement des ressources matérielles et naturelles ; destruction des forêts, formation de déserts ; l'épuisement des espèces biologiques de la flore et de la faune ; la croissance de la population mondiale et l'approvisionnement en nourriture, en logement et en vêtements ; propagation de l'incidence virale entre les régions ; violation de l'intégrité génétique des paysages ; les aspects esthétiques et éthiques de la dégradation de l'environnement ; décalage entre les capacités réparatrices de la nature et l'impact technogénique, etc.[...]

L'équilibre thermique se produit lorsque les températures des corps impliqués dans l'échange thermique deviennent les mêmes, c'est-à-dire chacun d'eux commence à donner autant d'énergie qu'il en reçoit des autres corps. Ainsi, en hiver, par exemple, lorsque la surface de la Terre émet plus d’énergie dans l’espace qu’elle n’en reçoit du Soleil, sa température commence à diminuer. En été, le phénomène inverse se produit. Cela explique également le fait que lors d'une nuit sans nuages, la température baisse plus que lors d'une nuit nuageuse. Dans ce dernier cas, une partie du rayonnement terrestre est réfléchie par les nuages sur sa surface. La diminution de la nébulosité est également responsable de la baisse relativement forte des températures nocturnes. les zones montagneuses par rapport aux plaines. La présence dans l'atmosphère de gaz impuretés d'origine anthropique dont les tailles moléculaires sont supérieures à celles de ses principaux composants (azote, oxygène) (CC>2, CH4, SO2, etc.) réduit le rayonnement infrarouge dans l'espace. Ceci peut contribuer au développement de l’effet « de serre » (section 1.6.1).[...]

Couche de sol La troposphère est la plus touchée par l'impact anthropique, dont le principal type est la pollution chimique et thermique de l'air. La température de l'air est la plus fortement influencée par l'urbanisation du territoire. Les différences de température entre une zone urbanisée et les zones environnantes non développées sont associées à la taille de la ville, à la densité des bâtiments et aux conditions synoptiques. Il y a une tendance à la hausse de la température dans chaque petit et grande ville. Pour les grandes villes de la zone tempérée, le contraste de température entre la ville et la banlieue est de 1 à 3°C. Dans les villes, l'albédo de la surface sous-jacente (le rapport du rayonnement réfléchi sur le rayonnement total) diminue en raison de l'apparition de des bâtiments, des structures et des surfaces artificielles ; ici le rayonnement solaire est absorbé et accumulé plus intensément par les structures. Les bâtiments absorbent la chaleur pendant la journée et la rejettent dans l'atmosphère le soir et la nuit. La consommation de chaleur pour l'évaporation est réduite, car les zones de couverture de sol ouverte occupées par des espaces verts sont réduites et l'élimination rapide précipitations atmosphériques les systèmes de drainage des eaux pluviales ne permettent pas la création de réserves d'humidité dans les sols et les masses d'eau de surface. Le développement urbain conduit à la formation de zones de stagnation de l'air, ce qui conduit à sa surchauffe, la transparence de l'air de la ville change également en raison de la teneur accrue en impuretés provenant des entreprises industrielles et des transports. En ville, le rayonnement solaire total diminue, ainsi que le rayonnement infrarouge de la surface de la terre, qui, associé au transfert de chaleur des bâtiments, conduit à l'apparition d'un « effet de serre » local, c'est-à-dire que la ville est « couverte ». avec une couverture de gaz à effet de serre et de particules d'aérosol. Sous l'influence du développement urbain, la quantité de précipitations change. Le principal facteur en est une réduction radicale de la perméabilité de la surface sous-jacente aux sédiments et la création de réseaux pour drainer les eaux de ruissellement de surface de la ville. L’énorme quantité d’hydrocarbures brûlés est d’une grande importance. En ville par temps chaud, les valeurs diminuent humidité absolue et l'image inverse se produit par temps froid : à l'intérieur de la ville, l'humidité est plus élevée qu'à l'extérieur de la ville.