domov Država

Bistvo in nevarnosti, ki jih prinaša učinek tople grede. Globalno segrevanje in učinek tople grede

Povprečna površinska temperatura Zemlje (ali drugega planeta) se dvigne zaradi prisotnosti atmosfere.

Vrtnarji se dobro zavedajo tega fizičnega pojava. Znotraj rastlinjaka je vedno toplejše kot zunaj, kar pomaga pri rasti rastlin, zlasti v hladni sezoni. Podoben učinek lahko občutite, ko ste v avtu. Razlog za to je, da Sonce s površinsko temperaturo okoli 5000 °C oddaja predvsem vidno svetlobo – del elektromagnetnega spektra, na katerega so občutljive naše oči. Ker je ozračje v veliki meri prosojno za vidno svetlobo, sončno sevanje zlahka prodre do Zemljine površine. Steklo je tudi prozorno za vidno svetlobo, tako da sončni žarki prodrejo v rastlinjak, njihovo energijo pa absorbirajo rastline in vsi predmeti v notranjosti. Nadalje, po Stefan-Boltzmannovem zakonu vsak predmet seva energijo v nekem delu elektromagnetnega spektra. Predmeti s temperaturo približno 15 °C - povprečna temperatura na površju Zemlje - sevajo energijo v infrardečem območju. Tako predmeti v rastlinjaku oddajajo infrardeče sevanje. Vendar pa infrardeče sevanje ne more enostavno preiti skozi steklo, zato se temperatura v rastlinjaku dvigne.

Planet s stabilno atmosfero, kot je Zemlja, doživi približno enak učinek – v svetovnem merilu. Za vzdrževanje konstantne temperature mora Zemlja sama oddajati toliko energije, kot jo absorbira iz vidne svetlobe, ki jo proti nam seva Sonce. Ozračje služi kot nekakšno steklo v rastlinjaku – za infrardeče sevanje ni tako prozorno kot za sončno svetlobo. Molekule različnih snovi v ozračju (najpomembnejši med njimi sta ogljikov dioksid in voda) absorbirajo infrardeče sevanje in delujejo kot toplogredni plini. Tako infrardeči fotoni, ki jih oddaja zemeljsko površje, ne gredo vedno naravnost v vesolje. Nekatere od njih absorbirajo molekule toplogrednih plinov v ozračju. Ko te molekule ponovno oddajajo energijo, ki so jo absorbirale, jo lahko oddajajo v vesolje in navznoter, nazaj na površje Zemlje. Prisotnost takih plinov v ozračju ustvarja učinek pokrivanja Zemlje z odejo. Ne morejo zaustaviti uhajanja toplote navzven, vendar vam omogočajo, da ohranite toploto blizu površine dlje za dolgo časa, zato je površje Zemlje veliko toplejše, kot bi bilo, če plinov ne bi bilo. brez vzdušja povprečna temperatura površina bi bila -20°C, precej pod zmrziščem vode.

Pomembno je razumeti, da je učinek tople grede na Zemlji vedno obstajal. Brez učinka tople grede, ki ga povzroča prisotnost ogljikovega dioksida v ozračju, bi oceani že zdavnaj zamrznili in višje oblike življenja se ne bi pojavile. Trenutno poteka znanstvena razprava o učinku tople grede globalno segrevanje: Ali ljudje preveč rušimo energetsko ravnovesje planeta zaradi izgorevanja fosilnih goriv in drugih gospodarskih dejavnosti, hkrati pa v ozračje dodajamo preveliko količino ogljikovega dioksida? Danes se znanstveniki strinjajo, da smo odgovorni za povečanje naravnega učinka tople grede za več stopinj.

Učinek tople grede se ne dogaja le na Zemlji. Pravzaprav je najmočnejši učinek tople grede, kar jih poznamo, na sosednjem planetu Veneri. Ozračje Venere je skoraj v celoti sestavljeno iz ogljikovega dioksida, zaradi česar se površina planeta segreje na 475 ° C. Klimatologi menijo, da smo se takšni usodi izognili zahvaljujoč prisotnosti oceanov na Zemlji. Oceani absorbirajo atmosferski ogljik, ki se kopiči v kamninah, kot je apnenec, in tako odstranjuje ogljikov dioksid iz ozračja. Na Veneri ni oceanov in ves ogljikov dioksid, ki ga v ozračje izpustijo vulkani, ostane tam. Posledično opazujemo na Veneri neobvladljiv Učinek tople grede.

Mehanizem učinka tople grede je naslednji. Sončne žarke, ki dosežejo Zemljo, absorbira površina tal, rastlinje, vodna površina itd. Segrete površine ponovno oddajajo toplotno energijo ozračju, vendar v obliki dolgovalovnega sevanja.

Atmosferski plini (kisik, dušik, argon) ne absorbirajo toplotnega sevanja zemeljskega površja, ampak ga razpršijo. Vendar pa se zaradi izgorevanja fosilnih goriv in drugih proizvodnih procesov v atmosferi kopičijo ogljikov dioksid, ogljikov monoksid, različni ogljikovodiki (metan, etan, propan itd.), ki se ne razpršijo, temveč absorbirajo toplotno sevanje, ki prihaja iz Zemlje. površino. Zaslon, ki nastane na ta način, vodi do pojava učinka tople grede - globalnega segrevanja.

Prisotnost teh plinov poleg učinka tople grede povzroča nastanek t.i fotokemični smog. Hkrati pa zaradi fotokemičnih reakcij ogljikovodiki tvorijo zelo strupene produkte - aldehide in ketone.

Globalno segrevanje je ena najpomembnejših posledic antropogenega onesnaževanja biosfere. Kaže se tako v podnebnih spremembah kot v živih organizmih: proizvodnem procesu v ekosistemih, premikih meja rastlinskih tvorb in spremembah pridelka. Še posebej močne spremembe lahko prizadenejo visoke in srednje zemljepisne širine. Po napovedih se bo prav tu temperatura ozračja najbolj opazno povečala. Narava teh območij je še posebej občutljiva na različne vplive in se izredno počasi obnavlja.

Zaradi segrevanja se bo območje tajge premaknilo proti severu za približno 100-200 km. Dvig gladine oceana zaradi segrevanja (taljenje ledu in ledenikov) je lahko do 0,2 m, kar bo povzročilo poplavljanje ustij velikih, zlasti sibirskih rek.

Redna konferenca držav udeleženk Konvencije o preprečevanju podnebnih sprememb leta 1996 v Rimu je ponovno potrdila potrebo po usklajenem mednarodnem delovanju za rešitev tega problema. V skladu s konvencijo so industrializirane države in države z gospodarstvom v tranziciji prevzele obveznosti za stabilizacijo proizvodnje toplogrednih plinov. Države, vključene v Evropska unija, so v svoje nacionalne programe vključile določbe o zmanjšanju emisij ogljika za 20 % do leta 2005.

Leta 1997 je bil podpisan Kjotski (Japonska) sporazum, s katerim so se razvite države zavezale, da bodo do leta 2000 stabilizirale izpuste toplogrednih plinov na ravni iz leta 1990.

Vendar so se emisije toplogrednih plinov od takrat celo povečale. K temu je prispeval odstop ZDA od Kjotskega sporazuma iz leta 2001. Tako je bilo izvajanje tega sporazuma ogroženo z motnjami, saj je bila kvota, potrebna za začetek veljavnosti tega sporazuma, kršena.

V Rusiji so zaradi splošnega upada proizvodnje leta 2000 izpusti toplogrednih plinov znašali 80 % ravni iz leta 1990. Zato je Rusija leta 2004 ratificirala Kjotski sporazum, ki mu je dal pravni status. Zdaj (2012) je ta sporazum v veljavi, druge države (na primer Avstralija) se mu pridružujejo, vendar sklepi Kjotskega sporazuma ostajajo neizpolnjeni. Vendar se boj za izvajanje kjotskega sporazuma nadaljuje.

Eden najbolj znanih borcev proti globalnemu segrevanju je nekdanji podpredsednik ZDA. A. Gore. Po porazu na predsedniških volitvah leta 2000 se posveti boju proti globalnemu segrevanju. "Rešite svet, preden bo prepozno!" je njen slogan. Oborožen s kompletom diapozitivov je potoval po svetu in razlagal znanost in politiko globalnega segrevanja, možnosti za resne posledice v bližnji prihodnosti, če ne bo omejena s povečanjem emisij ogljikovega dioksida, ki jih povzroči človek.

A. Gore je obširno pisal znana knjiga»Neprijetna resnica. Globalno segrevanje, kako ustaviti planetarno katastrofo. V njem samozavestno in upravičeno zapiše: »Včasih se zdi, da se naša podnebna kriza odvija počasi, v resnici pa se dogaja zelo hitro in postaja prava planetarna nevarnost. In da bi premagali grožnjo, moramo najprej priznati dejstvo, da obstaja. Zakaj se zdi, da naši voditelji ne slišijo tako glasnih opozoril o nevarnosti? Upirajo se resnici, saj se bodo v trenutku priznanja soočili s svojo moralno dolžnostjo – ukrepati. Ali je veliko bolj priročno prezreti opozorilo o nevarnosti? Morda, a neprijetna resnica ne izgine samo zato, ker se ne vidi.

Leta 2006 je za knjigo prejel ameriško literarno nagrado. Na podlagi knjige je nastala dokumentarec « Neprijetna resnica" z A. Gorem v naslovni vlogi. Film je leta 2007 prejel oskarja in je bil uvrščen v rubriko "To bi morali vedeti vsi". Istega leta je A. Gore (skupaj s skupino strokovnjakov IPCC) prejel Nobelovo nagrado za mir za svoje delo na področju varstva okolja in raziskav podnebnih sprememb.

Trenutno A. Gore aktivno nadaljuje tudi boj proti globalnemu segrevanju, saj je samostojni svetovalec Medvladnega odbora za podnebne spremembe (IPCC), ki sta ga ustanovila Svetovna meteorološka organizacija (WMO) in Program Združenih narodov za okolje (UNEP).

Globalno segrevanje in učinek tople grede

Že leta 1827 je francoski fizik J. Fourier predlagal, da zemeljska atmosfera deluje kot steklo v rastlinjaku: zrak prepušča sončno toploto, vendar ji ne dovoli, da bi izhlapela nazaj v vesolje. In imel je prav. Ta učinek je dosežen zaradi nekaterih atmosferskih plinov, kot sta vodna para in ogljikov dioksid. Prepuščajo vidno in »bližnjo« infrardečo svetlobo, ki jo oddaja Sonce, absorbirajo pa »daleč« infrardeče sevanje, ki nastane pri segrevanju zemeljske površine s sončnimi žarki in ima nižjo frekvenco (slika 12).

Leta 1909 je švedski kemik S. Arrhenius prvič poudaril ogromno vlogo ogljikovega dioksida kot regulatorja temperature prizemnih plasti zraka. Ogljikov dioksid prosto prepušča sončne žarke na zemeljsko površje, vendar absorbira večino toplotnega sevanja zemlje. To je nekakšen ogromen zaslon, ki preprečuje ohlajanje našega planeta.

Temperatura zemeljske površine vztrajno narašča, saj se je v 20. stoletju povečala. za 0,6 °C. Leta 1969 je bila 13,99°C, leta 2000 pa 14,43°C. Tako je povprečna temperatura Zemlje trenutno približno 15 °C. Pri določeni temperaturi sta površina planeta in atmosfera v toplotnem ravnovesju. Zemljino površje, segreto s sončno energijo in infrardečim sevanjem atmosfere, vrne atmosferi povprečno enako količino energije. To je energija izhlapevanja, konvekcije, toplotne prevodnosti in infrardečega sevanja.

riž. 12. Shematski prikaz učinka tople grede zaradi prisotnosti ogljikovega dioksida v ozračju

AT zadnje časečlovekova dejavnost vnaša neravnovesje v razmerje absorbirane in sproščene energije. Pred človeškim posegom globalnih procesov na planetu so bile spremembe, ki se dogajajo na njegovi površini in v ozračju, povezane z vsebnostjo plinov v naravi, ki so jih z lahkotno roko znanstvenikov imenovali "toplogredne". Ti plini vključujejo ogljikov dioksid, metan, dušikov oksid in vodno paro (slika 13). Zdaj so jim dodani antropogeni klorofluoroogljikovodiki (CFC). Brez plinske "odeje", ki bi ovijala Zemljo, bi bila temperatura na njeni površini za 30-40 stopinj nižja. Obstoj živih organizmov bi bil v tem primeru zelo problematičen.

Toplogredni plini začasno zadržijo toploto v našem ozračju in ustvarijo tako imenovani učinek tople grede. Nekateri toplogredni plini zaradi človeških dejavnosti povečajo svoj delež v splošnem ravnovesju ozračja. To velja predvsem za ogljikov dioksid, katerega vsebnost iz desetletja v desetletje vztrajno narašča. Ogljikov dioksid ustvari 50 % učinka tople grede, CFC 15-20 %, metan pa 18 %.

riž. 13. Delež antropogenih plinov v ozračju z učinkom tople grede dušika 6%

V prvi polovici XX stoletja. vsebnost ogljikovega dioksida v ozračju je bila ocenjena na 0,03 %. Leta 1956 so znanstveniki v okviru prvega mednarodnega geofizikalnega leta izvedli posebne študije. Podana številka je bila prilagojena in je znašala 0,028 %. Leta 1985 so bile meritve ponovno opravljene in izkazalo se je, da se je količina ogljikovega dioksida v ozračju povečala na 0,034 %. Povečanje vsebnosti ogljikovega dioksida v ozračju je torej dokazano dejstvo.

V zadnjih 200 letih se je zaradi antropogenih dejavnosti vsebnost ogljikovega monoksida v ozračju povečala za 25 %. To je po eni strani posledica intenzivnega izgorevanja fosilnih goriv: plina, nafte, skrilavca, premoga itd., po drugi strani pa letnega zmanjševanja gozdnih površin, ki so glavni ponori ogljikovega dioksida. . Poleg tega razvoj kmetijskih sektorjev, kot sta gojenje riža in živinoreja, ter rast urbanih odlagališč povzročata povečanje emisij metana, dušikovega oksida in nekaterih drugih plinov.

Metan je drugi najpomembnejši toplogredni plin. Njegova vsebnost v ozračju se letno poveča za 1 %. Najpomembnejši dobavitelji metana so odlagališča, govedo in riževa polja. Zaloge plina na odlagališčih velikih mest lahko štejemo za majhna plinska polja. Kar zadeva riževa polja, se je kljub velikemu sproščanju metana izkazalo, da ga relativno malo pride v ozračje, saj ga večino razgradijo bakterije, povezane s koreninskim sistemom riža. Tako je vpliv riževih ekosistemov na sproščanje metana v ozračje na splošno zmeren.

Danes ni dvoma, da trend rabe pretežno fosilnih goriv neizogibno vodi v globalne katastrofalne podnebne spremembe. Pri trenutni stopnji porabe premoga in nafte v naslednjih 50 letih je predvideno zvišanje povprečne letne temperature na planetu v območju od 1,5 °C (v bližini ekvatorja) do 5 °C (v visokih zemljepisnih širinah).

Povišanje temperature zaradi učinka tople grede grozi z neverjetnimi okoljskimi, gospodarskimi in družbenimi posledicami. Gladina vode v oceanih se lahko dvigne za 1-2 m zaradi morske vode in taljenja polarnega ledu. (Zaradi učinka tople grede se je gladina Svetovnega oceana v 20. stoletju že dvignila za 10-20 cm.) Ugotovljeno je, da dvig morske gladine za 1 mm povzroči umik obale za 1,5 m.

Če se gladina morja dvigne za približno 1 m (in to je najslabši scenarij), bo do leta 2100 približno 1 % ozemlja Egipta, 6 % ozemlja Nizozemske, 17,5 % ozemlja Bangladeša in 80 % ozemlja Egipta. atol Majuro, ki je del Maršala, bo pod vodo – ribiškimi otoki. To bo začetek tragedije za 46 milijonov ljudi. Po najbolj pesimističnih napovedih bo dvig gladine Svetovnega oceana v XXI. lahko povzroči izginotje s svetovnega zemljevida držav, kot so Nizozemska, Pakistan in Izrael, poplavljanje večine Japonske in nekaterih drugih otoških držav. Sankt Peterburg, New York in Washington lahko gredo pod vodo. Medtem ko so nekateri deli kopnega v nevarnosti, da ostanejo na dnu morja, bodo drugi trpeli zaradi najhujše suše. Izginotje grozi Azovu in Aralsko morje in veliko rek. Območje puščav se bo povečalo.

Skupina švedskih klimatologov je ugotovila, da se je od leta 1978 do 1995 površina plavajočega ledu v Arktičnem oceanu zmanjšala za približno 610 tisoč km2, tj. za 5,7 %. Ob tem se je izkazalo, da skozi Framsko ožino, ki ločuje otočje Svalbard (Spitsbergen) od Grenlandije, vsako leto Povprečna hitrost približno 15 cm/s se v odprti Atlantik odnese do 2600 km 3 plavajočega ledu (kar je približno 15-20-krat več kot pretok reke, kot je Kongo).

Julija 2002 se je iz majhne otoške države Tuvalu, ki leži na devetih atolih v južnem Tihem oceanu (26 km 2, 11,5 tisoč prebivalcev), slišal klic na pomoč. Tuvalu je počasi, a zanesljivo potopljen - najvišja točka v državi se dviga le 5 m nad morsko gladino.čas, da se gladina morja na tem območju dvigne za več kot 3 m, zaradi dviga gladine oceanov zaradi globalnega segrevanja. Če se bo ta trend nadaljeval, bo majhno državo odplaknilo z obličja Zemlje. Vlada Tuvaluja sprejema ukrepe za preselitev državljanov v sosednjo državo Niue.

Zvišanje temperature bo povzročilo zmanjšanje vlažnosti tal v mnogih regijah Zemlje. Suše in tajfuni bodo postali običajni. Ledeni pokrov Arktike se bo zmanjšal za 15 %. V prihajajočem stoletju bo ledena odeja rek in jezer na severni polobli za 2 tedna manjša kot v 20. stoletju. Led se topi v gorah Južna Amerika, Afrika, Kitajska in Tibet.

Globalno segrevanje bo vplivalo tudi na stanje svetovnih gozdov. Kot veste, lahko gozdna vegetacija obstaja v zelo ozkih mejah temperature in vlažnosti. Večina lahko umre, kompleksen ekološki sistem bo v fazi uničenja, kar bo povzročilo katastrofalno zmanjšanje genetske raznovrstnosti rastlin. Kot posledica globalnega segrevanja Zemlje v drugi polovici XXI. lahko izgine od četrtine do polovice vrst kopenske flore in favne. Tudi v najbolj ugodnih razmerah bo do sredine stoletja neposredna grožnja izumrtja grozila skoraj 10 % vrst kopenskih živali in rastlin.

Študije so pokazale, da je treba za preprečitev globalne katastrofe zmanjšati emisije ogljika v ozračje na 2 milijardi ton na leto (ena tretjina trenutne količine). Glede na naravno rast prebivalstva do 2030-2050. na prebivalca ne bi smelo biti več kot 1/8 količine ogljika, ki je danes v povprečju izpuščen na prebivalca Evrope.

Odvoz, predelava in odlaganje odpadkov od 1. do 5. razreda nevarnosti

Delamo z vsemi regijami Rusije. Veljavna licenca. Celoten sklop zaključnih dokumentov. Individualni pristop do stranke in prilagodljiva cenovna politika.

S tem obrazcem lahko pustite zahtevo za opravljanje storitev, zahtevate komercialno ponudbo ali dobite brezplačno svetovanje naših strokovnjakov.

Če upoštevamo dejanske probleme človeštva, lahko sklepamo, da je najbolj globalen učinek tople grede. Že se čuti in močno spreminja okoljske razmere, a njene natančne posledice niso znane, vendar je jasno, da so lahko nepopravljive.

Da bi rešili človeštvo, bi morali ugotoviti bistvo učinka tople grede in ga poskušati ustaviti.

kaj je

Bistvo učinka tople grede je podobno principu delovanja rastlinjakov, ki je dobro znan vsem vrtnarjem in vrtnarjem. To je v tem, da se nad planetom oblikuje določen rastlinjak, ki zaradi prosojnosti prosto prepušča sončne žarke skozi sebe. Padejo na zemeljsko površino, jo segrejejo. Toplota mora običajno prehajati skozi atmosfero, njene spodnje plasti pa so v zadnjih nekaj desetletjih postale tako goste, da so izgubile svojo zmogljivost. Tako je prenos toplote moten, kar vodi do sprožitve mehanizma učinka tople grede.

Opredelitev učinka tople grede je približno naslednja: zvišanje temperature v nižjih plasteh atmosfere v primerjavi z efektivnimi indikatorji, ki označujejo toplotno sevanje Zemlje, ki ga opazujemo iz vesolja. Z drugimi besedami, na površini planeta je veliko topleje kot zunaj atmosfere. In ker so plasti zelo goste, ne prepuščajo toplote, ki pod vplivom nizkih kozmičnih temperatur povzroči nastanek kondenzata. Spodaj je prikazan poenostavljen diagram mehanizma.

Prvič se je vprašanja učinka tople grede lotil Joseph Fourier že v 19. stoletju, ki je domneval, da se zemeljska atmosfera močno spremeni in po svojih lastnostih začne spominjati na steklo v rastlinjakih, torej prehaja sončno žarke, preprečuje pa povratni prodor toplote. Zaradi tega se sintetizirajo ti, ki so sestavljeni iz ogljika, vodne pare, ozona in metana.

Osnova je para, ki izzove nastanek kondenzata. Enako pomembno vlogo pri učinku tople grede igra ogljikov dioksid, katerega količina se je nedavno povečala na 20-26%. Deleža ozona in metana v atmosferi znašata po 3-7 %, sodelujeta pa tudi v procesih učinka tople grede.

Razlogi

Planet Zemlja je že šel skozi učinek tople grede in globalno segrevanje in verjetno se brez tovrstnih pojavov človeštvo in vsa živa bitja ne bi mogla normalno razvijati in živeti. Pred mnogimi stoletji so se procesi začeli zaradi visoke aktivnosti številnih vulkanov, katerih produkti izbruha so padli v ozračje. Ko pa se je vegetacija razširila na planet, se je raven plinov zmanjšala in stanje se je stabiliziralo.

V sodobnem svetu je učinek tople grede posledica naslednjih razlogov:

Aktivna in nenadzorovana uporaba različnih mineralov, pridobljenih iz črevesja Zemlje, ki imajo gorljive lastnosti. Človeštvo si prizadeva izkoristiti vse darove planeta, vendar to počne skrajno nepremišljeno in nesramno: v procesu gorenja in gorenja se v okolje vsako leto sprosti ogromna količina različnih razpadnih produktov, ki onesnažujejo ozračje, pa tudi ogljikov dioksid. dan.
Aktivno krčenje gozdov po vsej Zemlji, ki je v zadnjem času postalo preprosto ogromno. Drevesa podirajo predvsem za uporabo kot gorivo, vendar se zemljišče včasih očisti za gradnjo. Tako ali drugače zmanjšanje števila zelenih rastlin spremeni sestavo zraka. Listi absorbirajo ogljikov dioksid in sproščajo kisik. In manj kot je vegetacije na planetu, večja je koncentracija snovi, ki zgostijo ozračje in povečajo učinek tople grede.
Ogromno vozil na bencin. Med njegovim delovanjem se proizvajajo in takoj vstopijo v zrak. Poženejo se navzgor, prodrejo v nižje atmosferske plasti in jih naredijo še gostejše, kar poveča učinek tople grede.
Razvoj učinka tople grede v ozračju prispeva k hitri rasti prebivalstva. Vsaka oseba, ki vdihava kisik, izdihne ogljikov dioksid in, kot veste, je glavni razvoj učinka tople grede.
Učinek tople grede povečujejo tudi gozdni požari, ki se zaradi vremenskih sprememb in človekove malomarnosti vse pogosteje pojavljajo. Vsako leto zgori ogromno dreves, kar pomeni, da se v zrak in ozračje sprostijo neverjetne količine ogljikovega dioksida.
Številna odlagališča, ki so preplavila površje Zemlje, v procesu razpadanja odpadkov oddajajo metan in druge škodljive snovi, ki močno onesnažujejo nižje plasti ozračja.
Hiter tempo industrijskega razvoja. Različni predelovalni obrati in druga industrijska podjetja oddajajo ogromne količine izpušnih plinov in hlapov, ki skoraj takoj vstopijo v ozračje in povzročijo učinek tople grede.
Uvajanje kemičnih in sintetičnih snovi v vsa področja življenja. Najdemo jih v gnojilih, posodah, oblačilih, hrani in drugih izdelkih sodobne proizvodnje. Nekatere spojine se ne razgradijo in oddajajo hlape, ki hitijo v ozračje.

Možne posledice

Ni dovolj vedeti, kaj je učinek tople grede, da bi razumeli, kako nevaren je. In za oceno globalnosti in resnosti problema je treba upoštevati posledice, ki ogrožajo planet in vsa živa bitja. Lahko so naslednji:

Onesnaženost zraka in odebelitev njegovih plasti prispevata k globalnemu segrevanju. Dolgo časa so se znanstveniki ukvarjali z raziskavami podnebne razmere, opazil dvig povprečnih letnih temperatur za nekaj stopinj. In takšne spremembe lahko porušijo splošno ravnovesje, povzročijo vročino in sušo v nekaterih južnih regijah.
Zaradi učinka tople grede in segrevanja, ki ga povzroča, poteka aktivno. Gladina vode v oceanih hitro narašča, obalna območja so lahko po nekaj desetletjih popolnoma poplavljena. In če upoštevamo, da se na teh ozemljih gojijo različne poljščine, bo kmetijstvu povzročena velika škoda, to pa lahko povzroči akutno pomanjkanje hrane.
Zaradi naraščajoče gladine v svetovnih oceanih so lahko poplavljena mnoga obalna mesta, v prihodnosti pa celo cele države. Posledično ljudje preprosto ne bodo imeli kje živeti. Poleg tega nad nekaterimi regijami že preži resnična grožnja.
Pod vplivom, ki ga povzroča učinek tople grede visoke temperature vlaga veliko hitreje izhlapeva, kar najbolj neposredno škodljivo vpliva na vegetacijo Zemlje. Zmanjšanje njegove prostornine bo poslabšalo težave in poslabšalo sestavo zraka. Posledično lahko stoletja kasneje pride trenutek, ko na planetu preprosto ne bo več ničesar za dihati.
Vročina ogroža zdravje mnogih ljudi, še posebej tistih s srčno-žilnimi in endokrinimi boleznimi. Ne za nič v poletno obdobje umrljivost po vsem svetu narašča.
Zaradi učinka tople grede in resnih podnebnih sprememb, ki jih povzroča, lahko trpi ne le rastlinstvo planeta, ampak tudi živalstvo, torej živalski svet. Nekateri njeni predstavniki že veljajo za ogrožene, tudi zaradi.
Človeštvo že doživlja moč naravne anomalije: močne padavine, orkani, poplave, cunamiji, tornadi, potresi in drugi pojavi, ki ogrožajo življenja ljudi.

Kako se izogniti resnim posledicam

Problem učinka tople grede na Zemlji je zelo pomemben, zato mnogi znanstveniki aktivno razvijajo in razmišljajo o rešitvah.

Najprej je treba popolnoma premisliti o porabi energije. Priporočljivo je opustiti gorljive naravne fosile in trdna goriva s prehodom na zemeljski plin ali alternativne in še ne dovolj razvite naravne vire, kot so sonce, voda, veter.
Drugič, učinek tople grede in njegov vpliv na planet Zemlja bosta oslabela, če bo človeštvo izvajalo politiko varčevanja in varčevanja z energijo. Če želite to narediti, lahko na primer popolnoma izolirate hiše in uporabite gradbene in zaključne materiale, ki zadržujejo toploto. Tudi v proizvodnih in industrijskih podjetjih je treba namestiti opremo, ki bo zmanjšala porabo energije.
Tretjič, eden od načinov za boj proti učinku tople grede je lahko prenova prometni sistem. Avtomobilom se ni treba odpovedati, lahko pa kupite takšne, ki delujejo brez usedanja izpušnih plinov v nižje plasti atmosfere, na primer na sončne celice ali elektriko. Razvoj alternativnih virov poteka, vendar njegovi rezultati še niso znani.
Četrtič, treba je obnoviti gozdove na Zemlji, prenehati z njihovim izsekavanjem in posaditi nova drevesa. In če bo vsak prebivalec planeta prispeval, bo to že bistveno vplivalo na celotno situacijo. Poleg tega je vredno ponovno razmisliti o gojenju različnih poljščin, in sicer opustiti kemična gnojila in škropilne strupe, ki onesnažujejo ozračje in povečujejo učinek tople grede.
Petič, optimizirati moramo sistem recikliranja odpadkov, da ne onesnažujemo ozračja in planeta. V industrijskih podjetjih je treba namestiti čistilne naprave za zmanjšanje emisij. Sami odpadki morajo biti v celoti odstranjeni ali predelani in uporabljeni kot sekundarne surovine. Poleg tega je treba za zmanjšanje števila odlagališč v proizvodnji uporabljati popolnoma razgradljive in neškodljive materiale.

Zdaj vam je jasno bistvo učinka tople grede in njegovega vpliva na ozračje in veste, zakaj je planet v nevarnosti. Takšen pojav je zelo težko odpraviti, a če celotno človeštvo premisli o svojem odnosu do Zemlje in začne ukrepati, se je mogoče izogniti resnim posledicam.

Sodobna civilizacija močno vpliva na naravo. Ponavadi negativno. izsuševanje močvirij in nenehno sproščanje v zrak ogromne količine najbolj škodljive snovi- to ni popoln seznam "vrlin" človeštva. Mnogi menijo, da učinek tople grede sodi v isto kategorijo. Je res tako?

Zgodovinska referenca

Mimogrede, kdo je bil avtor učinka tople grede (torej tisti, ki je odkril ta pojav)? Kdo je prvi opisal ta proces in spregovoril o njegovem vplivu na okolje? Podobna ideja se je pojavila v daljnem 1827. Avtor znanstvenega članka je bil Joseph Fourier. V svojem delu je opisal mehanizme oblikovanja podnebja na našem planetu.

Nenavadnost tega dela za tisti čas je bila v tem, da je Fourier upošteval temperaturne in podnebne značilnosti različnih območij Zemlje. To je bil avtor učinka tople grede, ki je prvič uspel razložiti Saussurejev poskus.

Saussurjev poskus

Da bi preveril svoje zaključke, je znanstvenik uporabil izkušnjo M. de Saussureja, ki uporablja posodo, prekrito s sajami od znotraj, katere vrat je zaprt s steklom. De Saussure je postavil poskus, med katerim je neprestano meril temperaturo znotraj in zunaj kozarca. Seveda se je nenehno povečeval ravno v notranji prostornini. Fourier je bil prvi, ki je lahko razložil ta pojav s kombiniranim delovanjem dveh dejavnikov hkrati: blokiranjem prenosa toplote in različno prepustnostjo sten posode za svetlobne žarke z različnimi valovnimi dolžinami.

Njegov mehanizem je povsem preprost: pri segrevanju se površinska temperatura poveča, vidna svetloba se absorbira in toplota začne sevati. Ker material odlično prepušča vidno svetlobo, vendar praktično ne prevaja toplote, se slednja kopiči v notranji prostornini posode. Kot lahko vidite, lahko mehanizem učinka tople grede zlahka utemelji vsaka oseba, ki je v šoli študirala standardni tečaj fizike. Pojav je povsem preprost, a koliko težav prinaša našemu planetu!

Nastanek izraza

Vredno je vedeti, da je Joseph Fourier avtor učinka tople grede v smislu njegovega začetnega opisa v literaturi. Toda kdo je skoval sam izraz? Žal, odgovora na to vprašanje ne bomo nikoli dobili. V poznejši literaturi je pojav, ki ga je odkril Fourier, dobil sodobno ime. Danes vsak ekolog pozna izraz "učinek tople grede".

Toda Fourierjevo glavno odkritje je bila utemeljitev dejanske istovetnosti zemeljske atmosfere in navadnega stekla. Preprosto povedano, atmosfera našega planeta je popolnoma prepustna za sevanje vidne svetlobe, vendar ga v infrardečem območju ne prepušča dobro. Ko je Zemlja akumulirala toploto, je praktično ne oddaja. To je bil avtor učinka tople grede. Toda zakaj pride do tega učinka?

Da, opisali smo primitivni mehanizem njegovega pojava, vendar je sodobna znanost uspela dokazati, da lahko infrardeči žarki v normalnih pogojih še vedno precej svobodno segajo izven planetarne atmosfere. Kako se zgodi, da odpovejo naravni mehanizmi za uravnavanje »kurilne sezone«?

Razlogi

Na splošno smo jih dovolj podrobno opisali na samem začetku našega članka. Naslednji dejavniki prispevajo k temu pojavu:

Nenehno in čezmerno kurjenje fosilnih goriv.
Vsako leto vse več industrijskih plinov vstopi v ozračje planeta.
Gozdovi se nenehno sekajo, njihove površine se zmanjšujejo zaradi požarov in degradacije talne plasti.
Anaerobna fermentacija, sproščanje metana z dna oceanov.

Vedeti morate, da je glavnih "krivcev", ki sprožijo mehanizem učinka tople grede, naslednjih pet plinov:

Dvovalentni ogljikov monoksid ali ogljikov dioksid. Učinek tople grede je 50% zagotovljen prav na njegov račun.
Ogljikove spojine klora in fluora (25%).
(osem%). Strupeni plin, tipičen odpadni produkt slabo opremljene kemične in metalurške industrije.
Prizemni ozon (7%). Kljub svoji ključni vlogi pri zaščiti Zemlje pred prekomernim ultravijoličnim sevanjem lahko pomaga ohranjati toploto na njeni površini.
Približno 10% metana.

Od kod pridejo ti plini v ozračje? Kakšno je njihovo delovanje?

- On je tisti, ki vstopi v ozračje v velikih količinah, ko človek kuri fosilna goriva. Približno tretjina njegove presežne (nad naravne) ravni je posledica dejstva, da človek intenzivno uničuje gozdove. Enako funkcijo opravlja nenehno pospešen proces dezertifikacije rodovitnih zemljišč.

Vse to pomeni manj vegetacije, ki lahko učinkovito absorbira ogljikov dioksid, kar v marsičem spodbuja učinek tople grede. Vzroki in posledice tega pojava so medsebojno povezani: vsako leto se količina dvovalentnega ogljikovega monoksida, izpuščenega v ozračje, poveča za približno 0,5%, kar spodbuja tako nadaljnje kopičenje odvečne toplote kot degradacijo vegetacijskega pokrova na površini planeta.

- Klorofluoroogljikovodiki. Kot smo že povedali, te spojine zagotavljajo učinek tople grede za 25%. Vzroke in posledice tega pojava preučujejo že dolgo. V ozračju se pojavljajo zaradi industrijske proizvodnje, zlasti zastarele. Nevarna in strupena hladilna sredstva vsebujejo te snovi v ogromnih količinah in ukrepi za preprečevanje njihovega uhajanja očitno ne dajejo pričakovanega rezultata. Posledice njihovega videza so še hujše:

Prvič, zelo so strupeni za ljudi in živali, za rastlinstvo pa bližina spojin fluora in klora ni zelo koristna.
Drugič, te snovi lahko znatno pospešijo razvoj učinka tople grede.
Tretjič, uničijo, kar ščiti naš planet pred agresivnim ultravijoličnim sevanjem.

- Metan. Eden najpomembnejših plinov, katerega povečana vsebnost v ozračju pomeni izraz "učinek tople grede". To moram vedeti za samo sto V zadnjih letih njegova prostornina v atmosferi planeta se je podvojila. Načeloma je večina iz popolnoma naravnih virov:

v Aziji.
Živalski kompleksi.
Sistemi čiščenja gospodinjskih odpadnih voda v velikih naseljih.
Z gnitjem in razgradnjo organske snovi v globinah močvirja, na odlagališčih.

Obstajajo dokazi, da emisije znatnih količin metana prihajajo iz globin oceanov. Morda je ta pojav razložen z življenjsko aktivnostjo velikih kolonij bakterij, za katere je metan glavni stranski produkt presnove.

Posebej je treba poudariti "prispevek" k razvoju učinka tople grede s strani naftnih podjetij: znatna količina tega plina se izpusti v ozračje kot stranski produkt. Poleg tega k pospešenemu razkroju organskih snovi, ki ga spremljajo izpusti metana, prispeva tudi vse večji sloj naftnih derivatov na površini Svetovnega oceana.

- Dušikov oksid. V velikih količinah nastaja med številnimi kemičnimi proizvodnjami. Nevarno je ne le zaradi najbolj aktivnega sodelovanja v mehanizmu tople grede. Dejstvo je, da v kombinaciji z atmosfersko vodo ta snov tvori pravo dušikovo kislino, čeprav v šibki koncentraciji. Od tu izvira vse tisto, kar izjemno negativno vpliva na zdravje ljudi.

Teoretični scenariji globalnih podnebnih motenj

Kakšne so torej globalne posledice učinka tople grede? To je težko reči zagotovo, saj so znanstveniki še daleč od nedvoumnega zaključka. Trenutno obstaja več scenarijev hkrati. Za razvoj računalniških modelov se upošteva veliko različnih dejavnikov, ki lahko pospešijo ali upočasnijo razvoj učinka tople grede. Oglejmo si katalizatorje za ta proces:

Izpuščanje zgoraj opisanih plinov zaradi dejavnosti, ki jih povzroči človek.
Emisija CO 2 zaradi termične razgradnje naravnih ogljikovodikov. Zanimivo je vedeti, da skorja našega planeta vsebuje 50.000-krat več ogljikovega dioksida kot zračni prostor. Seveda, pogovarjamo se o kemično vezanem ogljikovem monoksidu.
Ker so glavne posledice učinka tople grede povišanje temperature vode in zraka na površini planeta, se izhlapevanje vlage s površine morij in oceanov povečuje. Posledično se prepustnost ozračja za infrardeče sevanje še poslabša.
Oceani vsebujejo okoli 140 trilijonov ton ogljikovega dioksida, ki se z dvigom temperature vode začne intenzivno sproščati tudi v ozračje, kar prispeva k bolj dinamičnemu razvoju toplogrednega procesa.
Padec odbojnosti planeta, kar povzroči pospešeno kopičenje toplote njegove atmosfere. K temu prispeva tudi dezertifikacija.

Kateri dejavniki upočasnjujejo razvoj učinka tople grede?

Predpostavlja se, da se glavni topli tok - Zalivski tok - nenehno upočasnjuje. V prihodnosti bo to povzročilo občutno znižanje temperature, kar bo upočasnilo učinek kopičenja toplogrednih plinov. Poleg tega se za vsako stopnjo globalnega segrevanja površina oblačnosti na celotnem ozemlju planeta poveča za približno 0,5%, kar prispeva k znatnemu zmanjšanju količine toplote, ki jo Zemlja prejme iz vesolja.

Prosimo, upoštevajte: bistvo učinka tople grede je povečanje celotne temperature zemeljske površine. Seveda v tem ni nič dobrega, a prav navedeni dejavniki pogosto pripomorejo k omilitvi posledic tega pojava. Načeloma zato mnogi znanstveniki menijo, da sama tematika globalnega segrevanja sodi v kategorijo povsem naravnih pojavov, ki se redno pojavljajo skozi zgodovino Zemlje.

Večja kot je stopnja izhlapevanja, večja je letna količina padavin. To povzroči tako obnovo močvirij kot pospešeno rast flore, ki je odgovorna za izkoriščanje odvečnega ogljikovega dioksida v atmosferi planeta. Predvideva se tudi, da bo povečana količina padavin v prihodnosti prispevala k znatnemu širjenju območja plitvih tropskih morij.

V njih živeče korale so najpomembnejši izkoristki ogljikovega dioksida. Ker je kemično vezan, gre zgraditi njihovo okostje. Nazadnje, če človeštvo vsaj malo zmanjša stopnjo krčenja gozdov, se bo njihovo območje hitro obnovilo, saj je isti ogljikov dioksid odličen stimulans za širjenje rastlin. Torej kaj so možne posledice Učinek tople grede?

Glavni scenariji za prihodnost našega planeta

V prvem primeru znanstveniki predvidevajo, da bo globalno segrevanje potekalo precej počasi. In to stališče ima veliko podpornikov. Verjamejo, da bo Svetovni ocean, ki je velikanski akumulator energije, še dolgo lahko absorbiral odvečno toploto. Morda bo trajalo več kot eno tisočletje, preden se bo podnebje na planetu res korenito spremenilo.

Druga skupina znanstvenikov, nasprotno, zagovarja razmeroma hitro različico katastrofalnih sprememb. Ta problem učinka tople grede je trenutno zelo priljubljen, o njem razpravljajo na skoraj vsakem znanstvenem kongresu. Za to teorijo žal ni dovolj dokazov. Menijo, da se je v zadnjih sto letih koncentracija ogljikovega dioksida povečala za vsaj 20-24%, količina metana v ozračju pa se je povečala za 100%. Po najbolj pesimističnem scenariju se domneva, da se lahko temperatura planeta do konca tega stoletja dvigne za rekordnih 6,4 ° C.

Tako bo v tem primeru učinek tople grede v zemeljskem ozračju preprosto prinesel smrt vsem prebivalcem obalnih območij.

Močno povečanje gladine Svetovnega oceana

Dejstvo je, da so takšne temperaturne anomalije polne izjemno močnega in praktično nepredvidljivega dviga gladine Svetovnega oceana. Torej od leta 1995 do 2005. ta številka je bila 4 cm, čeprav so znanstveniki med seboj tekmovali, da ne smejo pričakovati dviga nad nekaj centimetrov. Če se bo vse nadaljevalo z enakim tempom, bo do konca 21. stoletja gladina Svetovnega oceana vsaj 88-100 cm višja od trenutne norme. Medtem pa okoli 100 milijonov ljudi na našem planetu živi le na okoli 87-88 cm nadmorske višine.

Zmanjšanje odbojnosti površine planeta

Ko smo pisali o tem, kaj je učinek tople grede, je v članku večkrat omenjeno, da spodbuja nadaljnje zmanjšanje odbojnosti zemeljskega površja, ki ga pospešujeta krčenje gozdov in dezertifikacija.

Mnogi znanstveniki pričajo, da se lahko ledeni pokrov na polih zmanjša splošna temperatura planete za vsaj dve stopinji, led, ki prekriva površino polarnih voda, pa močno zavira proces izpustov ogljikovega dioksida in metana v ozračje. Poleg tega v območju polarnih ledenih pokrovov sploh ni vodne pare, kar močno spodbuja globalni učinek tople grede.

Vse to bo tako vplivalo na svetovni vodni cikel, da se bo pogostost tornadov, pošastnih v svoji uničujoči moči orkanov in tornadov, večkrat povečala, zaradi česar bodo ljudje praktično onemogočili življenje tudi na tistih ozemljih, ki so zelo oddaljena od obale. oceanov. Na žalost bo prerazporeditev vode privedla do nasprotnega pojava. Danes je suša problem 10 % globus, v prihodnosti pa se lahko število takih regij takoj poveča na 35-40%. To je žalosten obet za človeštvo.

Za našo državo je napoved v tem primeru precej ugodnejša. Klimatologi verjamejo, da bo večina ruskega ozemlja povsem primerna za normalno kmetovanje, podnebje bo postalo veliko milejše. Seveda bo večina obalnih območij (in teh je pri nas veliko) preprosto poplavljenih.

Tretji scenarij predvideva, da bo kratkemu obdobju naraščajočih temperatur sledila globalna ohladitev. Govorili smo že o upočasnitvi Zalivskega toka, o posledicah. Predstavljajte si, da se ta topli tok popolnoma ustavi ... Seveda stvari ne bodo prišle do dogodkov, opisanih v filmu "Dan po jutrišnjem", vendar bo planet zagotovo postal veliko hladnejši. Vendar ne za dolgo.

Nekateri matematiki se držijo teorije (seveda simulirane), po kateri bo učinek tople grede na Zemlji povzročil, da podnebje v Evropi v 20-30 letih ne bo nič toplejše kot pri nas. Predvidevajo tudi, da se bo po tem nadaljevalo segrevanje, katerega scenarij je opisan v drugi možnosti.

Zaključek

Karkoli je bilo, vendar v napovedih znanstvenikov ni toliko dobrega. Samo upamo lahko, da je naš planet bolj zapleten in popoln mehanizem, kot si predstavljamo. Morda se je takšnim žalostnim posledicam mogoče izogniti.

Toplogredni plini so plini, ki blokirajo infrardeče žarke, ki segrevajo zemeljsko površje in ozračje. Najpomembnejši toplogredni plini so vodna para, ogljikov dioksid, metan, dušikov oksid, ozon, freoni. Toplogredni plini so lahko naravnega (naravnega) in antropogenega izvora. V skladu s tem je treba razlikovati med naravnim učinkom tople grede in prispevkom k učinku tople grede zaradi plinov, ki se sproščajo v ozračje kot posledica človekovih dejavnosti. Ogljikov dioksid (CO2) je glavni antropogeni toplogredni plin. Približno 80 % ogljikovega dioksida nastane kot posledica izgorevanja fosilnih goriv, ostalo je posledica krčenja gozdov, predvsem tropskih. Dušikov oksid (N20) nastaja s sežiganjem fosilnih goriv, biomase, gnojil.[ ...]

UČINEK TOPLE GREDE (UČINEK TOPLE GREDE) - segrevanje podnebja na Zemlji zaradi povečanja vsebnosti prahu, ogljikovega dioksida, metana in fluoro-kloroogljikovodikovih spojin tehničnega izvora (izgorevanje goriva, industrijski izpusti itd.) v površinski plasti zemlje. atmosfere, ki preprečujejo dolgovalovno toplotno sevanje s površja zemlje. Mešanica prahu in plinov deluje kot polietilenska folija nad rastlinjakom: dobro prepušča sončno svetlobo na površino tal, vendar zadržuje toploto, ki jo odvajajo tla - posledično se pod folijo ustvari topla mikroklima.[ ...]

Učinek tople grede je naslednji; ogljikov dioksid prispeva k prodoru kratkovalovnega sončnega sevanja na Zemljo, dolgovalovno toplotno sevanje Zemlje pa je zakasnjeno. Posledica je dolgotrajno segrevanje ozračja.[ ...]

Učinek tople grede - segrevanje površinske plasti ozračja, ki ga povzroča absorpcija dolgovalovnega (toplotnega) sevanja zemeljske površine. Glavni razlog za ta proces je obogatitev ozračja s plini, ki absorbirajo toplotno sevanje. Najpomembnejšo vlogo pri tem igra povečanje vsebnosti ogljikovega dioksida (CO2) v ozračju.[ ...]

Učinek tople grede je zmanjšanje toplotnega sevanja Zemlje zaradi povečanja vsebnosti ogljikovega dioksida v njeni atmosferi. Ogljikov dioksid prosto prepušča kratkovalovno sončno sevanje, vendar zadržuje toplotne žarke, ki prihajajo z razgrete zemeljske površine. Povečanje koncentracije ogljikovega dioksida vodi do kršitve energijskega ravnovesja planeta in njegovega pregrevanja.[ ...]

Učinek tople grede razumemo kot morebitno zvišanje globalne temperature planeta kot posledico sprememb toplotne bilance, zaradi postopnega kopičenja toplogrednih plinov v ozračju.[ ...]

Bistvo učinka tople grede je naslednje. Sončni žarki prodirajo skozi zemeljsko atmosfero do zemeljskega površja. Vendar pa kopičenje ogljikovega dioksida, dušikovih oksidov, metana, vodne pare, fluoroklorovih ogljikovodikov (freonov) v atmosferi vodi do dejstva, da toplotno dolgovalovno sevanje Zemlje absorbira atmosfera. To vodi do kopičenja odvečne toplote v površinski plasti zraka, kar pomeni, da je toplotno ravnovesje planeta moteno. Takšen učinek je podoben tistemu, ki ga opazimo v rastlinjakih, pokritih s steklom ali filmom. Posledično se lahko temperatura zraka na zemeljski površini poveča.[ ...]

Glavni toplogredni plin je ogljikov dioksid (Tabela 7.5). Njegov prispevek k učinku tople grede se po različnih virih giblje od 50 do 65%. Drugi toplogredni plini vključujejo metan (približno 20 %), dušikove okside (približno 5 %), ozon, freone (klorofluoroogljikovodike) in druge pline (približno 10-25 % učinka tople grede). Skupno je znanih približno 30 toplogrednih plinov, njihov segrevalni učinek ni odvisen samo od količine v atmosferi, ampak tudi od relativne aktivnosti delovanja na molekulo. Če se glede na ta indikator CO2 vzame kot enota, potem bo za metan enak 25, za dušikove okside - 165 in za freon - 11000.[ ...]

UČINEK TOPLE GREDE. Glej učinek tople grede (ozračje).[ ...]

Glavni del učinka tople grede določa vodna para v ozračju in neenakomerno porazdeljena v njej, delno kondenzirana v oblakih. Približno 10 % učinka tople grede zagotavlja enakomerno porazdeljen ogljikov dioksid v ozračju, katerega vsebnost je 16-krat manjša od vodne pare. Preostali plini v atmosferi (med katerimi je glavni metan, ki ima koncentracijo skoraj dva reda velikosti nižjo od koncentracije ogljikovega dioksida) določajo manj kot 1 % učinka tople grede.[ ...]

Izraz "učinek tople grede" se nanaša na določen pojav. Sončno sevanje, ki pade na Zemljo, delno absorbira površina kopnega in oceana, 30 % pa se ga odbije v vesolje. »Čista« atmosfera je propustna za infrardeče sevanje, atmosfera, ki vsebuje hlape triatomskih (toplogrednih) plinov (voda, ogljikov dioksid, žveplovi oksidi itd.), pa absorbira infrardeče žarke, zaradi česar se zrak segreva. Zato toplogredni plini delujejo kot stekleni pokrov v običajnih vrtnih rastlinjakih.[ ...]

Ozon (Oz) je pomemben toplogredni plin, ki ga najdemo v stratosferi in troposferi. Vpliva tako na kratkovalovno kot dolgovalovno sevanje, zato sta končna smer in velikost njegovega prispevka k sevalni bilanci v veliki meri odvisni od vertikalne porazdelitve vsebnosti ozona, predvsem na ravni tropopavze, kjer je zanesljivih opazovanj še premalo. Zato je določanje prispevka ozona k učinku tople grede težje v primerjavi z dobro mešanimi plini. Ocene kažejo na pozitiven rezultat (približno +0,4 vat/m).[ ...]

Ta upočasnitev energetske ekspanzije je bila popolno presenečenje za analitike, ki so spregledali izjemno pomembno dejstvo: v zadnjih 25 letih so vse razvite države sveta prenehale povečevati porabo vseh vrst goriva skupaj na prebivalca. To je nedvomno vplivalo na dinamiko svetovne porabe energije, ki ima jasno tendenco stabilizacije na ravni 2,5 toe. na leto na osebo. Po našem mnenju je to posledica trenda umirjanja populacijske eksplozije, ki se je začrtal leta 1988 (istega leta je bila največja poraba energije na prebivalca).[ ...]

Drug plin, ki ustvarja učinek tople grede na planetu, je metan. Rast njegove koncentracije v zraku so eksperimentalno potrdili z analizo plinskih mehurčkov v polarni led(Sl. 9.4, b). Glavni naravni vzrok za nastanek metana je delovanje posebnih bakterij, ki v anaerobnih pogojih (brez dostopa kisika) razgrajujejo ogljikove hidrate. Pojavlja se predvsem v močvirjih in v prebavnem traktu živali. Metan nastaja na kompostnih kupih, odlagališčih, riževih poljih (povsod, kjer voda in umazanija izolirata ostanke rastlin pred dostopom zraka), pa tudi pri pridobivanju fosilnih goriv.[ ...]

Najpomembnejši naravni toplogredni plini so vodna para v ozračju v velikem številu, kot tudi ogljikov dioksid, ki pride v ozračje tako naravno kot umetno in je glavna sestavina, ki povzroča učinek tople grede antropogenega izvora. Znano je, da bi bila brez ogljikovega dioksida v ozračju temperatura zemeljskega površja približno 3,3 stopinje nižja od sedanje, kar bi povzročilo izjemno neugodne razmere za življenje živali in rastlin.[ ...]

Danes nihče ne oporeka, da se učinek tople grede povečuje. Vendar pa napovedi o vplivu segrevanja na ekološki sistem-.planeti niso nedvoumni.[ ...]

Za razumevanje narave in mehanizma učinka tople grede je pomembno tudi vedeti, da je prispevek iste komponente k celotnemu sevalnemu toku močno odvisen od njegove porazdelitve v ozračju. Naj to ponazorimo s primerom treh glavnih "toplogrednih" plinov - vodne pare, ozona in CO2.Iz slike 3.1 je razvidno, da je absorpcijski pas molekule ogljikovega dioksida s središčem pri 15 μm v veliki meri blokiran s pasovi vodne pare Iz tega bi lahko sklepali, da vloga CO2 pri absorpciji sevanja ni tako velika.Če pa se obrnemo na sliko 3.3, ki prikazuje navpične profile H,0 in 03, dobljene med realnim januarja 1972, bomo videli, kako velik je koncentracijski gradient Nasprotno, ogljikov dioksid je precej enakomerno pomešan v zračni plasti od približno 1 do 70 km, zato je lahko nad 2-3 km CO2 glavni absorberja naraščajočega toplotnega sevanja podležeče površine, ta zaključek pa podpirajo rezultati izračunov, predstavljeni v tabeli 3.2. [...]

Vronski V.A. Ekološke posledice učinka tople grede // Biologija v šoli. - 1993. - Št. 3. - S. 15-17.[ ...]

Za razliko od globalnega vpliva toplogrednih plinov je učinek atmosferskih aerosolov lokalni. Geografska porazdelitev sulfatnih aerosolov v zraku v bistvu sovpada z industrijskimi regijami sveta. Tam lahko lokalni hladilni učinek aerosolov znatno zmanjša in celo izniči globalni učinek tople grede.[ ...]

Metan je drugi toplogredni plin po specifični vsebnosti in je trenutno ocenjen na 20-25 %. Prispevek ogljikovega dioksida k učinku tople grede je 43 %, freon - 14 %, dušikov oksid - 5 %, drugi plini (klorovodikov klorid, troposferski ozon itd.) - 13 %.[ ...]

Upoštevati je treba, da natančnost ocen tako učinka tople grede kot celote kot njegovih komponent še vedno ni absolutna. Ni jasno, na primer, kako lahko natančno upoštevamo toplogredno vlogo vodne pare, ki ob nastanku oblakov postane močan dejavnik povečanje zemeljskega albeda. Stratosferski ozon ni toliko toplogredni kot protitoplogredni plin, saj odbija približno 3 % vhodnega sončnega sevanja. Prah in drugi aerosoli, zlasti žveplove spojine, oslabijo segrevanje zemeljskega površja in spodnje atmosfere, čeprav delujejo v nasprotni vlogi za toplotno bilanco puščavskih območij.[ ...]

Opozoriti je treba, da je na pojav, ki ga danes imenujemo učinek tople grede plinastih atmosferskih nečistoč, prvi opozoril leta 1824 francoski znanstvenik J. Fourier, leta 1861 pa je angleški fizik J. Tyndall odkril, da tako kot vodna para tudi CO2 molekule ščitijo infrardeče sevanje. Ta geofizikalna lastnost ogljikovega dioksida pa ni njegov edini globalni vzvod vpliva na biosfero. Druge primerljive lastnosti CO2 - kot so gnojilni in antitranspiracijski učinki, so obravnavane v poglavju "Živa snov". Vrnimo se k glavni temi.[ ...]

Trenutno je približno 10% kopnega pokritega z ledom. Približek učinka tople grede je odvisen od količine izpustov ogljikovega dioksida.[ ...]

Nekateri plini v atmosferi, vključno z vodno paro, se odlikujejo po učinku tople grede, to je zmožnosti prenosa sončnega sevanja na zemeljsko površje v večji meri kot toplotno sevanje, ki ga oddaja Zemlja, ogreta s Sonce. Posledično je temperatura zemeljske površine in površinske plasti zraka višja, kot bi bila, če učinka tople grede ne bi bilo. Učinek tople grede je eden od mehanizmov za vzdrževanje življenja na Zemlji.[ ...]

Kombinacija prvih dveh dejavnikov se imenuje "Relativni potencial tople grede" in je izražena v enotah potenciala CO2. Je priročen indikator trenutnega stanja učinka tople grede in se uporablja v mednarodnih diplomatskih pogajanjih. Relativna vloga vsakega izmed toplogrednih plinov je zelo občutljiva na spremembo posameznega dejavnika in na njihovo soodvisnost, zato je določena zelo približno.[...]

Osnova konstrukcij zagovornikov učinka tople grede je opazovanje podnebja. Število segrevanja za 100 let je pogosto 0,5-0,6 stopinje Celzija. Toda zgornja podnebna poročila jasno navajajo, da "vse vrste podatkov, ki se uporabljajo za preučevanje podnebnih sprememb in spremenljivosti, trpijo zaradi težav s kakovostjo in neustreznostjo." Zaskrbljujoče je tudi, da od začetka satelitskih opazovanj (konec sedemdesetih let prejšnjega stoletja) globalnih sprememb temperature troposfere komajda opazimo. Po satelitskih in radiosondnih podatkih v tem obdobju je globalna temperatura v spodnji in srednji troposferi ostala skoraj nespremenjena: njena rast je bila le 0,05 stopinje Celzija na desetletje, kar je polovica napake te ocene (± 0,1 stopinje na 10 let). V zgornji troposferi od začetka 60. let prejšnjega stoletja sploh ni bilo opaziti statistično pomembnih globalnih temperaturnih trendov.[ ...]

Opozarjamo tudi na naslednjo pomembno okoliščino: načeloma je komaj mogoče zanesljivo določiti učinek tople grede antropogenega izvora z majhnim številom opazovanj, saj je količina toplote, ki je potrebna za segrevanje ozračja, recimo za 1 stopinjo, tri reda velikosti manjše od količine toplote, ki je šla v vesolje zaradi sevanja iz zgornjih plasti atmosfere.[ ...]

Pred dvema ali tremi desetletji so o globalnem segrevanju zaradi učinka tople grede vedeli le okoljevarstveniki. Danes je to postal problem, ki skrbi človeštvo.[ ...]

V primerjavi z drugimi toplogrednimi plini je za ogljikov dioksid ali ogljikov dioksid (CO2) značilen razmeroma nizek potencial učinka tople grede, a precej dolga življenjska doba v ozračju - 50-200 let in relativno visoka koncentracija. Delež ogljikovega dioksida v učinku tople grede trenutno znaša okoli 64 %, vendar je ta relativna vrednost nestabilna, saj je odvisna od spreminjajoče se vloge drugih toplogrednih plinov.[ ...]

Vsebnost ogljikovega dioksida in metana v ozračju hitro narašča. Ti plini povzročajo "učinek tople grede" (slika 13.4).[ ...]

Po podatkih ruskih, francoskih in ameriških raziskovalcev je raven plinov, ki ustvarjajo učinek tople grede v Zemljinem ozračju, trenutno najvišja v zadnjih 420 tisoč letih. Raziskava je bila izvedena v ruski antarktični bazi "Vostok", kjer so raziskovalci z vrtanjem ledu dosegli rekordno globino 3620 m, kar ustreza plasti, ki je nastala pred 420 tisoč leti. Zračni mehurčki, ki jih vsebuje debelina ledu, so postali nekakšen arhiv stanja ozračja. V obdobju globalnega segrevanja se je raven plinov, ki povzročajo učinek tople grede (ogljikov dioksid, metan itd.), povečala, v obdobju ohlajanja pa znižala.[ ...]

In ne grozi nam le pomanjkanje energije, temveč tudi toplotna smrt zaradi odvečnega sproščanja toplote, ko jo prejmemo (tako imenovani »učinek tople grede«).[ ...]

Pred približno 3 milijardami let pa se je količina atmosferskega ogljikovega dioksida začela zmanjševati zaradi njegove vezave v karbonatnih kamninah. Do 2,8 milijarde let se je učinek tople grede tako zmanjšal, da se je začela celinska poledenitev. To je bila prva (?) ledeniška doba v zgodovini Zemlje. Povprečna svetovna temperatura po V. A. Zubakovu takrat ni presegla 4-10 ° C. Kasneje se je svetilnost Sonca povečala in učinek tople grede radiacijsko aktivnih plinov in plinastih snovi atmosfere se je začel zmanjševati, vendar je ta proces potekal skokovito.[...]

Instrumentalno je dokazano kopičenje v ozračju ogljikovega dioksida za 0,4 % v hmelju, metana za 1 % in dušikovega oksida N/0 za 0,2 %. ki povzroča "učinek tople grede". Sestoji iz dejstva, da ti plini, ki vstopajo v ozračje, ovirajo sproščanje toplote s površine Zemlje in delujejo kot kup ali film v rastlinjaku.[ ...]

Cilj Okvirne konvencije Združenih narodov o spremembi podnebja je stabilizirati koncentracije toplogrednih plinov v ozračju na ravneh, ki bi povzročile nevarna neravnovesja v svetovnem podnebnem sistemu. To bo zahtevalo, da zmanjšamo emisije plinov, kot je ogljikov dioksid, stranski produkt uporabe goriv za pridobivanje energije.[...]

Klorofluoroogljikovodiki (CFC) so snovi, ki jih sintetizira človek in vsebujejo klor, fluor in brom. Imajo zelo močan relativni toplogredni potencial in dolgo življenjsko dobo v ozračju. Njihova končna vloga pri učinku tople grede je od sredine devetdesetih let približno 7 %. Proizvodnja klorofluoroogljikovodikov v svetu je trenutno pod nadzorom mednarodnih sporazumov o zaščiti ozonske plasti, vključno z določbo o postopnem zmanjševanju proizvodnje teh snovi, njihovi zamenjavi z manj ozonu tanjšajočimi, s kasnejšim popolnim prenehanjem. Posledično se je koncentracija CFC v ozračju začela zmanjševati.[ ...]

Zgoraj je bilo ugotovljeno, kakšne negativne posledice lahko povzroči intenzivno povečanje vsebnosti ogljikovega dioksida v ozračju zaradi manifestacije učinka tople grede (ogrevanje podnebja, taljenje ledenikov, dvig ravni svetovnega oceana itd.). Poleg tega povečanje koncentracije ogljikovega dioksida pospešuje razgradnjo gradbenih materialov - apnenca, dolomita, betona, kamna. Nekateri starodavni spomeniki, ki so preživeli tisočletja, ne morejo preživeti bolezni, ki jo povzroča onesnaženje okolja. Ista dušikova kislina, ki nastane pri interakciji dušikovih oksidov in vode, nanje deluje uničujoče.[ ...]

Vloga ozračja v življenju je velika: vzdrževanje procesov dihanja (kisik), prenos plinastih snovi - osnova življenja rastlinskih organizmov in uravnavanje temperature na zemlji ("učinek tople grede"). [ .. .]

Leta 1896 je S. Arrhenius (1859-1927) objavil temeljno delo, v katerem je kvantificiral vpliv sprememb koncentracije atmosferskega CO2 na temperaturo zemeljske površine. Pri izračunu učinka tople grede je upošteval učinek pomembne pozitivne povratne zveze med dvigom temperature in porastom vsebnosti vodne pare v zraku, kar naj bi povzročilo tudi segrevanje podnebja.[ ...]

Do sredine 21. stoletja (2050) lahko pričakujemo podvojitev koncentracije CO2 v Zemljinem ozračju v primerjavi s časom pred industrializacijo (približno 1850). Tako nedvomno obstaja grožnja antropogenega učinka tople grede pri izgorevanju fosilnih goriv.[ ...]

Podnebje je mogoče označiti z neko povprečno globalno temperaturo površinske plasti ozračja in gladino Svetovnega oceana. Trenutno si povečanje teh parametrov razlagamo kot globalno segrevanje zaradi antropogenega učinka tople grede (zaradi izpusta ogljikovega dioksida zaradi zgorevanja ogljikovih goriv). Če pa sta toplotna in vodna bilanca planeta nestabilna, se predpostavke o nespremenljivosti globalne temperature in gladine oceana izkažejo za napačne in te vrednosti so vedno v nestacionarnem stanju in se kompleksno spreminjajo. pot.[ ...]

Globalna raven upravljanja okoljske varnosti vključuje napovedovanje in spremljanje procesov v stanju biosfere kot celote in njenih sestavnih območij. V drugi polovici XX stoletja. Ti procesi se izražajo v globalnih podnebnih spremembah, pojavu "učinka tople grede", uničenju ozonskega zaslona, dezertifikaciji planeta in onesnaževanju oceanov. Bistvo globalnega nadzora in upravljanja je ohraniti in obnoviti naravni mehanizem razmnoževanja OS s strani biosfere, ki ga usmerja celota živih organizmov, ki sestavljajo biosfero.[ ...]

Vendar pa je ogromna moč, ki jo razvije biota Zemlje, polna skrite nevarnosti hitrega uničenja okolja. Če je celovitost biote kršena, je lahko okolje v desetletjih popolnoma izkrivljeno. Znano je, da koncentracija ogljikovega dioksida (CO2) v atmosferi hitro narašča, kar krepi učinek tople grede in lahko vodi do povišanja površinske temperature (globalno segrevanje). Ta proces je bil dolgo povezan le s sežiganjem fosilnih goriv. Vendar pa globalna analiza rabe zemljišč to kaže pomembna ozemlja V celinski biosferi se količina organskega ogljika ne povečuje, ampak zmanjšuje, hitrost sproščanja ogljika iz celinske biote in zalog organske prsti pa po velikosti sovpada s hitrostjo sproščanja fosilnega ogljika pri sežiganju premoga, nafte in plina. . Zato sodobna biota krši Le Chatelierjevo načelo. Od začetka našega stoletja je kopenska biota prenehala absorbirati presežek ogljikovega dioksida iz ozračja. Nasprotno, začela je sproščati ogljik v ozračje, s čimer se je povečalo namesto zmanjšalo onesnaženje, ki ga povzročajo industrijski obrati. To pomeni, da je struktura naravne kopenske biote porušena v svetovnem merilu.[ ...]

Poglejmo, zakaj ta železna teorija za vrtne hiše ni primerna. Torej, naredili ste temelj iz betonskih blokov in ga zasadili pod ocenjeno globino zmrzovanja tal. V moskovski regiji je na primer taka globina 1,5 m, vendar je dovolj 1,4, celo 1,3 m: že vrsto let so zime v moskovski regiji in morda povsod veliko toplejše kot v tistih dneh, ko je to izračunano. globina je bila vzpostavljena. Nadalje pravijo, da bo še topleje zaradi učinka tople grede zaradi visoke vsebnosti CO2 v ozračju.[ ...]

Za ohranitev ozonske plasti Zemlje se izvajajo ukrepi za zmanjšanje emisij freona in njihovo nadomestitev z okolju prijaznimi snovmi. Trenutno je rešitev problema ohranjanja ozonskega zaslona in uničenja ozonskih lukenj nujna za ohranitev zemeljske civilizacije. Konferenca ZN o okolju in razvoju, ki je potekala v Riu de Janeiru, je sklenila, da naše ozračje vedno bolj prizadenejo toplogredni plini, ki ogrožajo podnebne spremembe, pa tudi kemične snovi ki zmanjšujejo ozonski plašč.[ ...]

Če ne ukrepamo, bo kopičenje CO2 povzročilo kopičenje toplote v spodnjih plasteh troposfere (ker CO2 ne prepušča toplotnih žarkov, ki jih oddaja Zemlja). Poleg ogromnih (do 3x14 MJ na leto) sproščanja energije iz toplotnih virov lahko to vodi do segrevanja atmosfere, taljenja ledu, povečane vlažnosti, izolacije od sonca, hlajenja itd. Na koncu te verige se pojavi poplava s posledično ledena doba. Ta mehanizem, pogosto imenovan hipoteza o "učinku tople grede", je potrjen z večparametrskimi računalniškimi izračuni. Znanstveniki verjamejo, da se je proces že začel: 1987 je najtoplejše leto glede na povprečno svetovno temperaturo, zima 1989 je najbolj vroča, 80. - najtoplejše desetletje. Dramatične posledice lahko povzročijo globalno segrevanje le za 2-3 stopinje.[ ...]

Kot posledica nasilne tehnogene dejavnosti, nepremišljenega odnosa do okolja, nenadzorovanega znanstvenega in tehnološkega napredka, povečanega pritiska na naravo, plenilske rabe. naravni viri Zemlja je jasno vidna nastajajoča globalna okoljevarstveni problemi, sestavine splošne ekološke krize: onesnaženje ozračja, hidrosfere, litosfere s škodljivimi tehnogenimi odpadki; podnebne spremembe, predvsem njegovo segrevanje zaradi »tople grede«, s posledično možnostjo poplavljanja večjih naseljenih območij; uničenje ozonske plasti v ozračju in nevarnost izpostavljenosti kratkovalovnemu ultravijoličnemu (UV) sevanju, ki je škodljivo za vse življenje na Zemlji; izčrpavanje materialnih in naravnih virov; uničevanje gozdov, nastanek puščav; izčrpavanje bioloških vrst flore in favne; rast svetovnega prebivalstva in njegova oskrba s hrano, stanovanjem, obleko; širjenje virusne obolevnosti med regijami; kršitev genetske celovitosti pokrajin; estetski in etični vidiki degradacije okolja; neskladje med obnovitvenimi sposobnostmi narave in vplivom človeka itd.[ ...]

Toplotno ravnovesje nastopi, ko se temperature teles, ki sodelujejo pri izmenjavi toplote, izenačijo, tj. vsako od njih začne dajati toliko energije, kot jo prejme od drugih teles. Zato na primer pozimi, ko Zemljino površje v vesolje oddaja več energije, kot je prejme od Sonca, začne njena temperatura padati. Poleti se zgodi ravno nasprotno. Na enak način je razloženo dejstvo, da v noči brez oblaka temperatura pade močneje kot v oblačni. V slednjem primeru del zemeljskega sevanja odbijejo oblaki na njeno površino. Manjša oblačnost je tudi posledica relativno močnega nočnega padca temperature gorskih predelih v primerjavi z ravninami. Prisotnost v atmosferi nečistoč plinov antropogenega izvora z večjimi molekulskimi velikostmi od tistih njegovih glavnih sestavin (dušik, kisik) (CC>2, CH4, SO2 itd.), Zmanjšuje infrardeče sevanje v svetovni prostor. To lahko prispeva k razvoju učinka "tople grede" (oddelek 1.6.1).[ ...]

talno plast Troposfera je najbolj prizadeta zaradi antropogenega vpliva, katerega glavna vrsta je kemično in toplotno onesnaženje zraka. Na temperaturo zraka najbolj vpliva urbanizacija ozemlja. Temperaturne razlike med urbaniziranim območjem in okoliškimi nerazvitimi območji so povezane z velikostjo mesta, gostoto pozidave in sinoptičnimi razmerami. V vsakem mestu je trend naraščanja temperature. Za velika mesta v zmernem pasu je temperaturni kontrast med mestom in predmestjem 1-3 ° C. V mestih se albedo spodnje površine zmanjša (razmerje odbitega sevanja do celotnega) zaradi videza zgradb, objektov, umetnih premazov, se tukaj intenzivneje absorbira sončno sevanje, akumulirano v konstrukcijah zgradbe absorbirajo toploto podnevi z vrnitvijo v ozračje zvečer in ponoči. Poraba toplote za izhlapevanje se zmanjša, saj se zmanjšajo površine z odprto zemljo, ki jih zasedajo zelene površine, in hitro odstranjevanje padavine sistemi za odvodnjavanje deževnice ne omogočajo ustvarjanja zaloge vlage v tleh in površinskih vodah. Razvoj mest vodi v nastanek območij stagnacije zraka, kar vodi do njegovega pregrevanja; preglednost zraka se spremeni tudi v mestu zaradi povečane vsebnosti nečistoč iz industrijskih podjetij in prometa. V mestu se zmanjša skupno sončno obsevanje, pa tudi prihajajoče infrardeče sevanje zemeljskega površja, kar skupaj s toplotnim prenosom zgradb vodi do pojava lokalnega "tople grede", tj. mesto je "pokrito" z odejo toplogrednih plinov in aerosolnih delcev. Pod vplivom urbanega razvoja se količina padavin spreminja. Glavni dejavnik pri tem je radikalno zmanjšanje prepustnosti podzemnega površja za padavine in ustvarjanje mrež za preusmerjanje površinskega odtoka od mesta. Pomen ogromne količine zgorelega ogljikovodikovega goriva je velik. Na ozemlju mesta v topli sezoni se zmanjšajo vrednosti absolutne vlažnosti in obratna slika v hladni sezoni - v mestu je vlažnost višja kot zunaj mesta.