Як парниковий ефект впливає планету. Цікаві факти про парниковий ефект

Санкт-Петербурзький коледж управління та економіки

«Олександрівський ліцей»

Доповідь щодо екологічних основ природокористування на тему:

"Парниковий ефект"

Виконала

студентка групи №105

Ворожбінова Софія.

Санкт-Петербург, 2011 рік

ПАРНИКОВИЙ ЕФЕКТ

Парниковий ефект - підвищення температури на поверхні планети в результаті теплової енергії, яка з'являється в атмосфері через нагрівання газів. Основні гази, які ведуть до парникового ефекту на Землі - це водяні пари та вуглекислий газ.

Явище парникового ефекту дозволяє підтримувати на Землі температуру, коли він можливе виникнення та розвитку життя. Якби парниковий ефект був відсутній, середня температура поверхні земної кулі була значно нижчою, ніж вона є зараз. Однак при підвищенні концентрації парникових газів збільшується непроникність атмосфери для інфрачервоних променів, що призводить до підвищення Землі.

У 2007 році Міжурядова група експертів зі зміни клімату (МГЕІК) – найбільш авторитетний міжнародний орган, що об'єднує тисячі вчених зі 130 країн світу – представила свою Четверту оціночну доповідь, в якій містилися узагальнені висновки про минулі та нинішні кліматичні зміни. , а також про можливі заходи щодо протидії таким змінам.

Згідно з опублікованими даними, за період з 1906 по 2005 роки середня температура Землі піднялася на 0,74 градуси. У найближчі 20 років зростання температури, на думку експертів, становитиме в середньому 0,2 градуса за десятиліття, а до кінця XXI століття температура Землі може підвищитися від 1,8 до 4,6 градусів (така різниця в даних – результат накладання цілого комплексу моделей майбутнього клімату, в яких враховувалися різні сценарії розвитку світової економіки та суспільства).

На думку вчених, з 90-відсотковою ймовірністю зміни клімату, що спостерігаються, пов'язані з діяльністю людини – спалюванням вуглецевого викопного палива (тобто нафти, газу, вугілля та ін.), промисловими процесами, а також зведенням лісів – природних поглиначів вуглекислого газу з атмосфери .

наслідки зміни клімату:

1. Зміна частоти та інтенсивності випадання опадів.

Загалом клімат на планеті стане більш вологим. Але кількість опадів не пошириться на Землі поступово. У регіонах, які й так на сьогоднішній день отримують достатню кількість опадів, їхнє випадання стане інтенсивнішим. А в регіонах із недостатнім зволоженням почастішають посушливі періоди.

2. Підвищення рівня моря.

Протягом ХХ століття середній рівень моря підвищився на 0,1-0,2 м. За прогнозами вчених, за XXI століття підвищення рівня моря становитиме до 1 м. У цьому випадку найбільш уразливими виявляться прибережні території та невеликі острови. Такі держави, як Нідерланди, Великобританія, а також малі острівні держави Океанії та Карибського басейну, першими підпадуть під небезпеку затоплення. Окрім цього почастішають високі припливи, посилиться ерозія берегової лінії.

3. Загроза для екосистем та біорізноманіття.

Існують прогнози зникнення до 30-40% видів рослин і тварин, оскільки їх місце існування буде змінюватися швидше, ніж вони можуть пристосуватися до цих змін.

У разі підвищення температури на 1 градус прогнозується зміна видового складу лісу. Ліси є природним накопичувачем вуглецю (80% всього вуглецю в земній рослинності та близько 40% вуглецю у ґрунті). Перехід від одного типу лісу до іншого супроводжуватиметься виділенням великої кількості вуглецю.

4. Танення льодовиків.

Сучасне заледеніння Землі можна вважати одним із найчутливіших індикаторів глобальних змін. Супутникові дані показують, що, починаючи з 1960-х років, сталося зменшення площі снігового покриву приблизно на 10%. З 1950-х років у Північній півкулі площа морського льоду скоротилася майже на 10-15%, а товщина зменшилась на 40%. За прогнозами експертів Арктичного та Антарктичного науково-дослідного інституту (Санкт-Петербург), вже через 30 років Північний льодовитий океан протягом теплого періоду року повністю розкриватиметься з-під льоду.

За даними вчених, товща Гімалайських льодів тане зі швидкістю 10-15 м на рік. За нинішньої швидкості цих процесів дві третини льодовиків зникнуть до 2060 року, а до 2100 року всі льодовики розтануть остаточно.
Прискорене танення льодовиків створює низку безпосередніх загроз для людського розвитку. Для густонаселених гірських і передгірських територій особливу небезпеку становлять лавини, затоплення чи навпаки зниження повноводності річок, а як наслідок скорочення запасів прісної води.

5. Сільське господарство.

Вплив потепління на продуктивність сільського господарства є неоднозначним. У деяких районах з помірним кліматом урожайність може збільшитись у разі невеликого підвищення температури, але знизиться у разі значних температурних змін. У тропічних та субтропічних регіонах урожайність загалом, за прогнозами, знижуватиметься.

Найсерйозніший удар може бути завдано найбіднішим країнам, найменш готовим пристосуватися до змін клімату. За даними МГЕІК, до 2080 р. кількість людей, які стикаються з загрозою голоду, може збільшитися на 600 млн. осіб, що вдвічі більше за кількість людей, які сьогодні живуть у бідності в Африці на південь від Сахари.

6. Водоспоживання та водопостачання.

Одним із наслідків кліматичних змін може стати нестача питної води. У регіонах із посушливим кліматом (Центральна Азія, Середземномор'я, Південна Африка, Австралія тощо) ситуація ще більше посилиться через скорочення рівня випадання опадів.
Через танення льодовиків суттєво знизиться стік найбільших водних артерій Азії – Брахмапутри, Ганга, Хуанхе, Інда, Меконга, Салуена та Янцзи. Нестача прісної води торкнеться не лише здоров'я людей та розвитку сільського господарства, але також підвищить ризик політичних розбіжностей та конфліктів за доступ до водних ресурсів.

7. Здоров'я людини.

Зміна клімату, за прогнозами вчених, призведе до підвищення ризиків для здоров'я людей, насамперед менш забезпечених верств населення. Так, скорочення виробництва продуктів харчування неминуче призведе до недоїдання та голоду. Аномально високі температури можуть призвести до загострення серцево-судинних, респіраторних та інших захворювань.

Підвищення температури може призвести до зміни географічного поширення різних видів переносників захворювань. З підвищенням температури ареали теплолюбних тварин і комах (наприклад, енцефалітних кліщів і малярійних комарів) будуть поширюватися на північ, у той час як люди, що населяють ці території, не володітимуть імунітетом до нових захворювань.

1. Обмеження та скорочення споживання викопного вуглецевого палива (вугілля, нафти, газу);
2. Підвищення ефективності споживання енергії;
3. Впровадження заходів щодо енергозбереження;
4. Більш широкого використання невуглецевих та відновлюваних джерел енергії;
5. Розвитку нових екологічно чистих та низьковуглецевих технологій;
6. Через запобігання лісовим пожежам та відновлення лісів, оскільки ліси – природні поглиначі вуглекислого газу з атмосфери.

Парниковий ефект має місце як Землі. Сильний парниковий ефект - на сусідній планеті, Венері. Атмосфера Венери майже повністю складається з вуглекислого газу і в результаті поверхня планети розігріта до 475 градусів. Кліматологи вважають, що Земля уникла такої долі завдяки наявності на ній океанів. Океани поглинають атмосферний вуглець, і він накопичується в гірських породах, таких як вапняк – завдяки цьому вуглекислий газ видаляється з атмосфери. На Венері немає океанів і весь вуглекислий газ, який викидають в атмосферу вулкани, там і залишається. У результаті планети спостерігається некерований парниковий ефект.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ РЕСПУБЛІКИ БІЛОРУСЬ

УО «БІЛОРУСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

РЕФЕРАТ

з дисципліни: Основи екології та енергозбереження

на тему: Парниковий ефект: причини та наслідки

Перевірила: Т.М. Пилипович

ІСТОРИЧНІ ВІДОМОСТІ

Ідея про механізм парникового ефекту була вперше викладена в 1827 Жозефом Фур'є в статті «Записка про температури земної кулі та інших планет», в якій він розглядав різні механізми формування клімату Землі, при цьому він розглядав як фактори, що впливають на загальний тепловий баланс Землі ( нагрівання сонячним випромінюванням, охолодження за рахунок променевипускання, внутрішнє тепло Землі), так і фактори, що впливають на теплоперенесення та температури кліматичних поясів (теплопровідність, атмосферна та океанічна циркуляція).

Під час розгляду впливу атмосфери на радіаційний баланс Фур'є проаналізував досвід М. де Соссюра із зачорненою зсередини посудиною, накритою склом. Де Соссюр вимірював різницю температур усередині та зовні такої судини, виставленої на пряме сонячне світло. Фур'є пояснив підвищення температури всередині такого «міні-парника» порівняно із зовнішньою температурою дією двох факторів: блокуванням конвективного теплоперенесення (скло запобігає відпливу нагрітого повітря зсередини та припливу прохолодного зовні) та різною прозорістю скла у видимому та інфрачервоному діапазоні.

Саме останній фактор і отримав у пізнішій літературі назву парникового ефекту – поглинаючи видиме світло, поверхня нагрівається та випромінює теплові (інфрачервоні) промені; оскільки скло прозоре для видимого світла і майже непрозоре для теплового випромінювання, то накопичення тепла веде до такого зростання температури, при якому кількість теплових променів, що проходять через скло, достатньо для встановлення теплової рівноваги.

Фур'є постулював, що оптичні властивості атмосфери Землі аналогічні оптичним властивостям скла, тобто її прозорість в інфрачервоному діапазоні нижча, ніж прозорість у оптичному діапазоні.

ПРИЧИНИ ПАРНИКОВОГО ЕФЕКТУ

Обсяги спалюваного палива, що постійно збільшуються, проникнення в атмосферу промислово вироблених газів, широке випалювання і зведення лісів, анаеробне бродіння і багато іншого - все це зумовило виникнення такої глобальної екологічної проблеми, як парниковий ефект.

Основними хімічними речовинами, що створюють парниковий ефект, є п'ять газів:

Вуглекислий газ (50% парникового ефекту);

Хлорфторвуглеці (25%);

Оксид азоту (8%);

Озон приземного рівня (7%);

Метан (10%).

Вуглекислий газ потрапляє в атмосферу внаслідок спалювання різних видів палива. Близько 1/3 кількості вуглекислого газу обумовлено випалюванням та зведенням лісів, а також процесами опустелювання. Зменшення лісів означає скорочення кількості зелених деревних рослин, здатних поглинати вуглекислий газ у процесі фотосинтезу. Щорічно вміст вуглекислого газу в атмосфері Землі зростає в середньому на 0,5%.

Хлорфторвуглеці вносять близько 25% вкладу створення сукупного парникового ефекту. Вони мають подвійну небезпеку для людини та природи Землі: по-перше, сприяють розвитку парникового ефекту; по-друге, руйнують атмосферний озон.

Метан - один із важливих «парникових» газів. Вміст метану в атмосфері за останні 100 років подвоївся. Основним джерелом надходження метану в атмосферу Землі є природний процес анаеробного бродіння, що має місце у вологих рисових виробництвах, у тваринництві, на полях очищення стічних вод, у розкладанні міських та житлово-комунальних стоків, у процесах гниття та розкладання органічних речовин у звалищах побутового. ін Нафтове забруднення поверхні суші і Світового океану також робить свій істотний внесок у збільшення вільного метану в атмосфері нашої планети.

Оксид азоту утворюється в багатьох технологічних процесах сучасного сільськогосподарського виробництва (наприклад, при утворенні та використанні органічних добрив), а також в результаті спалювання все більших обсягів різного палива.

МОЖЛИВІ СЦЕНАРІЇ ГЛОБАЛЬНИХ КЛІМАТИЧНИХ ЗМІН

Глобальні кліматичні зміни дуже складні, тому сучасна наука не може дати однозначної відповіді, що ж на нас чекає в найближчому майбутньому. Існує безліч сценаріїв розвитку ситуації. Для визначення даних сценаріїв враховуються фактори, що уповільнюють і прискорюють глобальне потепління.

Чинники, що прискорюють глобальне потепління:

Емісія CO 2 метану, закису азоту в результаті техногенної діяльності людини;

Розкладання, внаслідок підвищення температури, геохімічних джерел карбонатів із виділенням СО 2 . У земній корі міститься у зв'язаному стані вуглекислого газу в 50 000 разів більше, ніж в атмосфері;

Збільшення вмісту в атмосфері Землі водяної пари внаслідок зростання температури, а значить і випаровування води океанів;

Виділення CO 2 Світовим океаном внаслідок його нагрівання (розчинність газів у разі підвищення температури води падає). Зі зростанням температури води за кожен градус розчинність у ній CO2 падає на 3%. У Світовому океані міститься у 60 разів більше CO 2 ніж у атмосфері Землі (140 трильйонів тонн);

Зменшення альбедо Землі (що відображає здатність поверхні планети), внаслідок танення льодовиків, зміни кліматичних зон та рослинності. Морська гладь відображає значно менше сонячних променів, ніж полярні льодовики і сніги планети, гори позбавлені льодовиків, також володію меншим альбедо, що просуває на північ деревна рослинність має менший альбедо, ніж рослини тундри. За останні п'ять років альбедо Землі вже поменшало на 2,5%;

Виділення метану при таненні вічної мерзлоти;

Розкладання метангідратів - кристалічних льодових сполук води і метану, що містяться в приполярних областях Землі.

Чинники, що уповільнюють глобальне потепління:

Глобальне потепління викликає уповільнення швидкості океанічних течій, уповільнення теплої течії Гольфстрім спричинить зниження температури в Арктиці;

Зі збільшенням температури Землі зростає випаровуваність, отже, і хмарність, що є певного роду перепоною по дорозі сонячних променів. Площа хмарності зростає приблизно 0,4% за кожен градус потепління;

Зі зростанням випаровуваності збільшується кількість опадів, що випадають, що сприяє заболочуванню земель, а болота, як відомо, є одними з головних депо CO 2 ;

Збільшення температури, що сприятиме розширенню площі теплих морів, а значить і розширенню ареалу молюсків і коралових рифів, ці організми беруть активну участь у депонуванні CO 2 , що йде на будівництво раковин;

Збільшення концентрації CO 2 в атмосфері стимулює зростання та розвиток рослин, які є активними акцепторами (споживачами) цього парникового газу.

Ось 5 сценаріїв майбутнього планети Земля:

Сценарій 1 – глобальне потепління відбуватиметься поступово.Земля дуже велика та складна система, що складається з великої кількості пов'язаних між собою структурних компонентів. На планеті є рухлива атмосфера, рух повітряних мас якої розподіляє теплову енергію по широтах планети, Землі є величезний акумулятор тепла і газів – Світовий океан (океан накопичує в 1000 разів більше тепла, ніж атмосфера) Зміни у такій складній системі не можуть відбуватися швидко. Пройдуть століття і тисячоліття, перш ніж можна буде судити про скільки-небудь відчутну зміну клімату.

Сценарій 2 – глобальне потепління відбуватиметься відносно швидко.Найпопулярніший в даний час сценарій. За різними оцінками останні сто років середня температура нашій планеті збільшилася на 0,5-1°С, концентрація – СО 2 збільшилася на 20-24 %, а метану на 100%. У майбутньому ці процеси отримають подальше продовження і до кінця XXI століття середня температура Землі може збільшитися від 1,1 до 6,4°С. Подальше танення Арктичних та Антарктичних льодів може прискорити процеси глобального потепління через зміну альбедо планети. За твердженням деяких вчених, тільки крижані шапки планети за рахунок відображення сонячного випромінювання охолоджують нашу Землю на 2°С, а лід, що покриває поверхню океану, суттєво уповільнює процеси теплообміну між відносно теплими океанічними водами і більш холодним поверхневим шаром атмосфери. Крім того, над крижаними шапками практично немає головного парникового газу - водяної пари, оскільки він виморожений.

Глобальне потепління супроводжуватиметься підйомом рівня Світового океану. З 1995 по 2005 рік рівень Світового океану вже піднявся на 4 см, замість прогнозованих 2-ух см. Якщо рівень Світового океану надалі підніматиметься з такою ж швидкістю, то до кінця XXI століття сумарний підйом його рівня складе 30 - 50 см, що викличе часткове затоплення багатьох прибережних територій, особливо багатонаселеного узбережжя Азії. Слід пам'ятати, що близько 100 мільйонів людей на Землі живе на висоті менше 88 сантиметрів над рівнем моря.

Окрім підвищення рівня Світового океану глобальне потепління впливає на силу вітрів та розподіл опадів на планеті. В результаті на планеті зросте частота та масштаби різних природних катаклізмів (шторми, урагани, посухи, повені).

В даний час від посухи страждає 2% всієї суші, за прогнозами деяких учених до 2050 року посуха буде охоплено до 10% всіх земель материків. Крім того, зміниться розподіл кількості опадів у сезонах.

У Північній Європі та на заході США збільшиться кількість опадів і частота штормів, урагани бушуватимуть у 2 рази частіше, ніж у XX столітті. Клімат Центральної Європи стане мінливим, у серці Європи зими стануть теплішими, а літо дощовішими. Східну та Південну Європу, включаючи Середземномор'я, чекає посуха та спека.

Вивезення, переробка та утилізація відходів з 1 до 5 класу небезпеки

Працюємо з усіма регіонами Росії. Чинна ліцензія. Повний комплект документів, що закривають. Індивідуальний підхід до клієнта та гнучка цінова політика.

За допомогою цієї форми ви можете залишити заявку на надання послуг, запросити комерційну пропозицію або отримати безкоштовну консультацію наших спеціалістів.

Якщо розглядати актуальні проблеми людства, можна зробити висновок, що найбільш глобальна з них – це парниковий ефект. Він уже дається взнаки і сильно змінює умови навколишнього середовища, але точні його наслідки невідомі, хоча зрозуміло, що вони можуть бути непоправними.

Щоб урятувати людство, слід з'ясувати сутність парникового ефекту та спробувати його зупинити.

Що це таке

Суть парникового ефекту схожа з принципом дії теплиць, який добре знайомий усім городникам та садівникам. Вона полягає в тому, що над планетою утворюється якийсь парник, який, маючи прозорість, безперешкодно пропускає через себе сонячне проміння. Вони потрапляють на земну поверхню, прогрівають її. Тепло в нормі має проходити через атмосферу, а її нижні шари за останні кілька десятків років стали настільки щільними, що втратили пропускну здатність. Таким чином, теплообмін порушується, що призводить до запуску механізму парникового ефекту.

Визначення парникового ефекту приблизно таке: підвищення температури в нижніх атмосферних шарах порівняно з ефективними показниками, що характеризують теплове випромінювання Землі, яке спостерігається з космосу. Іншими словами, на поверхні планети набагато тепліше, ніж за межами її атмосфери. Оскільки шари дуже щільні, вони не пропускають тепло, і воно, під впливом знижених космічних температур, провокують утворення конденсату. Спрощена схема механізму представлена нижче.

Вперше вивченням питання парникового ефекту зайнявся ще ХІХ столітті Жозеф Фур'є, який припустив, що земна атмосфера сильно змінюється і за своїми властивостями починає нагадувати скло в парниках, тобто пропускає сонячні промені, але перешкоджає зворотному проникненню тепла. Через це синтезуються так звані , які складаються з вуглецю, водяної пари, озону та метану.

Основою є пара, що провокує утворення конденсату. Так само важливу роль парниковому ефекті грає і вуглекислий газ, обсяг якого останнім часом збільшився до 20-26%. Частки озону та метану в атмосфері становлять по 3-7%, але вони також беруть участь у процесах парникового ефекту.

Причини

Планета Земля вже проходила парниковий ефект і глобальне потепління, і, мабуть, без таких явищ людство і живе не змогло б розвиватися і нормально жити. Багато століть тому процеси запустилися через високу активність численних вулканів, продукти виверження яких потрапляли в атмосферу. Але в міру поширення рослинності на планеті рівень газів знизився і ситуація стабілізувалася.

У світі парниковий ефект обумовлюється такими причинами:

Активне і безконтрольне застосування різних видобуваних з надр Землі корисних копалин, які мають горючі властивості. Людство прагне використовувати всі дари планети, але робить це вкрай необдумано і грубо: у процесі спалювання і горіння в довкілля щодня викидається величезна кількість різних продуктів розпаду, що забруднюють атмосферу, а також вуглекислого газу.
Активна вирубка лісів на всій Землі, яка останнім часом набула просто величезних масштабів. Дерева вирубуються в основному з метою використання як паливо, але іноді здійснюється розчищення територій під будівництво. Так чи інакше, зменшення кількості зелених рослин змінює склад повітря. Листя поглинає вуглекислий газ і виділяє кисень. І чим менше рослинності на планеті, тим вища концентрація речовин, що ущільнюють атмосферу та підсилюють ефект парника.
Величезна кількість транспорту, що працює на бензині. У процесі його експлуатації виробляються і відразу потрапляють у повітря. Вони спрямовуються вгору, проникають у нижні атмосферні шари і роблять їх ще щільнішими, посилюючи ефект парниковий.
Розвитку парникового ефекту у атмосфері сприяє стрімке зростання чисельності населення. Кожна людина, вдихаючи кисень, видихає вуглекислий газ, а він, як відомо, є основним розвитком ефекту парника.
Лісові пожежі, які виникають все частіше через погодні зміни і недбалість людей, також посилюють ситуацію з парниковим ефектом. Щорічно згоряє величезна кількість дерев, і це означає, що виділяються неймовірні об'єми вуглекислого газу, що потрапляє у повітря та атмосферу.
Численні звалища, що заполонили поверхню Землі, у процесі гниття відходів виділяють метан та інші шкідливі речовини, що сильно забруднюють нижні атмосферні шари.
Стрімкі темпи розвитку промисловості. Різні переробні заводи та інші промислові компанії виділяють безліч вихлопів і парів, що потрапляють майже одночасно в атмосферу і провокують ефект парника.
Впровадження у всі сфери життя хімічних та синтетичних речовин. Вони містяться у добривах, тарі, одязі, продуктах харчування та інших продуктах сучасного виробництва. Деякі з'єднання не розкладаються та виділяють пари, що спрямовуються в атмосферу.

Можливі наслідки

Мало знати, що таке парниковий ефект, щоб зрозуміти, наскільки він небезпечний. І щоб оцінити глобальність та серйозність проблеми, слід розглянути загрозливі планеті та усьому живому наслідки. Вони можуть бути такими:

Забруднення атмосфери та ущільнення його шарів сприяють глобальному потеплінню. Вже давно вчені, які займаються дослідженням кліматичних умов, помітили підвищення середньорічних температур на кілька градусів. І такі зміни можуть порушити загальний баланс, призвести до спеки та посухи у деяких південних регіонах.
Через парниковий ефект і викликане ним потепління відбувається активне . Рівень води в океанах стрімко зростає, прибережні райони можуть виявитися повністю затопленими через кілька десятків років. А якщо врахувати, що на цих територіях здійснюється вирощування різних культур, то величезних збитків буде завдано сільському господарству, а це, у свою чергу, може спровокувати гостру нестачу продуктів харчування.
Через підвищення рівня вод у світових океанах затопленими можуть виявитися багато прибережних міст, а в майбутньому навіть цілі країни. У результаті людям просто нема де жити. До того ж над деякими регіонами вже нависла реальна загроза.
Під впливом викликаних парниковим ефектом високих температур набагато швидше випаровується волога, і це надає безпосередній згубний вплив на рослинність Землі. Скорочення її обсягів посилить проблеми та погіршить склад повітря. У результаті через століття може настати момент, коли дихати на планеті буде нічим.
Спека – це загроза для здоров'я багатьох людей, що особливо страждають на серцево-судинні та ендокринні захворювання. Недарма влітку смертність по всій Землі помітно збільшується.
Через парниковий ефект і зумовлені ним серйозні кліматичні зміни може постраждати не тільки флора планети, а й фауна, тобто тваринний світ. Деякі його представники вже вважаються такими, що вимирають, у тому числі і через .
Людство вже відчуває на собі міць природних аномалій: найсильніших опадів, ураганів, повеней, цунамі, смерчів, землетрусів та інших явищ, що загрожують життю людей.

Як уникнути серйозних наслідків

Проблема парникового ефекту Землі дуже актуальна, тому багато вчених активно розробляють і продумують шляхи вирішення.

По-перше, слід повністю переглянути енергоспоживання. Від горючих природних копалин та твердих паливних матеріалів бажано відмовитися, перейшовши на природний газ чи альтернативні і поки що недостатньо опрацьовані природні джерела, такі як сонце, вода, вітер.
По-друге, парниковий ефект та його вплив на планету Земля ослабнуть, якщо людство вестиме політику заощадження та економії енергії. Для цього можна, наприклад, повноцінно утеплювати будинки та використовувати будівельні та оздоблювальні матеріали, що утримують тепло. Також на виробничих та промислових підприємствах слід встановити обладнання, яке скоротить витрати енергії.
По-третє, одним із способів боротьби з парниковим ефектом може стати переобладнання транспортної системи. Відмовлятися від автомобілів необов'язково, але можна купувати атмосфери вихлопних газів, що працюють без осідаючих у нижніх шарах, наприклад, на сонячних батареях або електроенергії. Розробка альтернативних джерел ведеться, але її результати поки що невідомі.
По-четверте, слід відновлювати ліси Землі, зупинити їх вирубку, висаджувати нові дерева. І якщо кожен житель планети зробить внесок, то це вже суттєво позначиться на спільній ситуації. Крім того, варто переглянути вирощування різних культур, а саме відмовитися від хімічних добрив, що забруднюють атмосферу і посилюють ефект парника, і обприскування отрутами.
По-п'яте, потрібно оптимізувати систему переробки відходів, щоб не забруднювати атмосферу та планету. На промислових підприємствах повинні встановлюватися очисні споруди, які мінімізують вихлопи. Самі відходи повинні повноцінно утилізуватися або перероблятися і використовуватися як вторинна сировина. Крім того, для скорочення кількості звалищ при виробництві слід використовувати повністю розкладаються і нешкідливі матеріали.

Тепер сутність парникового ефекту та його впливу на атмосферу вам зрозуміла, і ви знаєте, чому планеті загрожує небезпека. Усунути таке явище дуже складно, але якщо все людство перегляне своє ставлення до Землі і почне діяти, серйозних наслідків вдасться уникнути.

Парниковий ефект - підвищення температури на поверхні планети в результаті теплової енергії, яка з'являється в атмосфері через нагрівання газів. Основні гази, які ведуть до парникового ефекту Землі - це водяні пари і вуглекислий газ.

У 2007 році Міжурядова група експертів зі зміни клімату (МГЕЗК) - найбільш авторитетний міжнародний орган, що об'єднує тисячі вчених зі 130 країн світу - представила свою Четверту оціночну доповідь, в якій містилися узагальнені висновки про минулі та нинішні кліматичні зміни. , а також про можливі заходи щодо протидії таким змінам.

Згідно з опублікованими даними, за період з 1906 по 2005 роки середня температура Землі піднялася на 0,74 градуса. У найближчі 20 років зростання температури, на думку експертів, становитиме в середньому 0,2 градуса за десятиліття, а до кінця XXI століття температура Землі може підвищитися від 1,8 до 4,6 градусів (така різниця в даних – результат накладання цілого комплексу моделей майбутнього клімату, в яких враховувалися різні сценарії розвитку світової економіки та суспільства).

На думку вчених, з 90-відсотковою ймовірністю зміни клімату, що спостерігаються, пов'язані з діяльністю людини - спалюванням вуглецевого викопного палива (тобто нафти, газу, вугілля та ін.), промисловими процесами, а також зведенням лісів - природних поглиначів вуглекислого газу з атмосфери .

Можливі наслідки зміни клімату:
1. Зміна частоти та інтенсивності випадання опадів.
Загалом клімат на планеті стане більш вологим. Але кількість опадів не пошириться на Землі поступово. У регіонах, які й так на сьогоднішній день отримують достатню кількість опадів, їхнє випадання стане інтенсивнішим. А в регіонах із недостатнім зволоженням почастішають посушливі періоди.

2. Підвищення рівня моря.
Протягом ХХ століття середній рівень моря підвищився на 0,1-0,2 м. За прогнозами вчених, за XXI століття підвищення рівня моря становитиме до 1 м. У цьому випадку найбільш уразливими виявляться прибережні території та невеликі острови. Такі держави, як Нідерланди, Великобританія, а також малі острівні держави Океанії та Карибського басейну, першими підпадуть під небезпеку затоплення. Окрім цього почастішають високі припливи, посилиться ерозія берегової лінії.

3. Загроза для екосистем та біорізноманіття.
Існують прогнози зникнення до 30-40% видів рослин і тварин, оскільки їх місце існування буде змінюватися швидше, ніж вони можуть пристосуватися до цих змін.

4. Танення льодовиків.
Сучасне заледеніння Землі можна вважати одним із найчутливіших індикаторів глобальних змін. Супутникові дані показують, що, починаючи з 1960-х років, сталося зменшення площі снігового покриву приблизно на 10%. З 1950-х років у Північній півкулі площа морського льоду скоротилася майже на 10-15%, а товщина зменшилась на 40%. За прогнозами експертів Арктичного та Антарктичного науково-дослідного інституту (Санкт-Петербург), вже через 30 років Північний льодовитий океан протягом теплого періоду року повністю розкриватиметься з-під льоду.

5. Сільське господарство.
Вплив потепління на продуктивність сільського господарства є неоднозначним. У деяких районах з помірним кліматом урожайність може збільшитись у разі невеликого підвищення температури, але знизиться у разі значних температурних змін. У тропічних та субтропічних регіонах урожайність загалом, за прогнозами, знижуватиметься.

6. Водоспоживання та водопостачання.
Одним із наслідків кліматичних змін може стати нестача питної води. У регіонах із посушливим кліматом (Центральна Азія, Середземномор'я, Південна Африка, Австралія тощо) ситуація ще більше посилиться через скорочення рівня випадання опадів.
Через танення льодовиків суттєво знизиться стік найбільших водних артерій Азії - Брахмапутри, Ганга, Хуанхе, Інда, Меконга, Салуена та Янцзи. Нестача прісної води торкнеться не лише здоров'я людей та розвитку сільського господарства, але також підвищить ризик політичних розбіжностей та конфліктів за доступ до водних ресурсів.

7. Здоров'я людини.
Зміна клімату, за прогнозами вчених, призведе до підвищення ризиків для здоров'я людей, насамперед менш забезпечених верств населення. Так, скорочення виробництва продуктів харчування неминуче призведе до недоїдання та голоду. Аномально високі температури можуть призвести до загострення серцево-судинних, респіраторних та інших захворювань.

На думку екологів, запобігти цілком прогнозованим змінам клімату людству навряд чи вдасться. Однак у людських силах пом'якшити кліматичні зміни, стримати темпи зростання температури для того, щоб уникнути небезпечних та незворотних наслідків у майбутньому. Насамперед, за рахунок:
1. Обмеження та скорочення споживання викопного вуглецевого палива (вугілля, нафти, газу);
2. Підвищення ефективності споживання енергії;
3. Впровадження заходів щодо енергозбереження;
4. Більш широкого використання невуглецевих та відновлюваних джерел енергії;
5. Розвитку нових екологічно чистих та низьковуглецевих технологій;
6. Через запобігання лісовим пожежам та відновлення лісів, оскільки ліси - природні поглиначі вуглекислого газу з атмосфери.

Парниковий ефект має місце як Землі. Сильний парниковий ефект – на сусідній планеті, Венері. Атмосфера Венери майже повністю складається з вуглекислого газу і в результаті поверхня планети розігріта до 475 градусів. Кліматологи вважають, що Земля уникла такої долі завдяки наявності на ній океанів. Океани поглинають атмосферний вуглець і він накопичується в гірських породах, таких як вапняк - за допомогою цього вуглекислий газ видаляється з атмосфери. На Венері немає океанів і весь вуглекислий газ, який викидають в атмосферу вулкани, там і залишається. У результаті планети спостерігається некерований парниковий ефект.

Матеріал підготовлений на основі інформації РІА Новини та відкритих джерел

Парникові гази

Парникові гази - гази, які, ймовірно, викликають глобальний парниковий ефект.

Основними парниковими газами, в порядку їх оцінюваного впливу на тепловий баланс Землі, є водяна пара, вуглекислий газ, метан, озон, галовуглеці та оксид азоту.

Водяна пара

Водяна пара - основний природний парниковий газ, відповідальний більш ніж за 60% ефекту. Пряма антропогенна дія на це джерело незначна. У той же час, збільшення температури Землі, спричинене іншими факторами, збільшує випаровування та загальну концентрацію водяної пари в атмосфері за практично постійної відносної вологості, що, у свою чергу, підвищує парниковий ефект. Таким чином, виникає деякий позитивний зворотний зв'язок.

Метан

Гігантський викид метану, що скупчився під морським дном, 55 мільйонів років тому розігрів Землю на 7 градусів за Цельсієм.

Те саме може статися і зараз - це припущення підтвердили дослідники з HАСА. Використовуючи комп'ютерні симуляції стародавнього клімату, вони намагалися краще зрозуміти роль метану у зміні. Зараз більшість досліджень парникового ефекту фокусується на ролі вуглекислого газу в цьому ефекті, хоча потенціал метану з утримання тепла в атмосфері перевищує здатність вуглекислого газу в 20 разів.

Різноманітні побутові прилади, що працюють на газі, вносять свою частку у збільшення вмісту метану в атмосфері

За останні 200 років вміст метану в атмосфері збільшився більш ніж у 2 рази завдяки розкладанню органічних останків у болотах та сирих низинах, а також витоків із створених людиною об'єктів: газових трубопроводів, вугледобувних шахт, внаслідок збільшення іригації та виділення газів худобою. Але існує ще одне джерело метану - органічні залишки, що розкладаються в океанічних відкладах, що збереглися в замерзлому вигляді під морським дном.

Зазвичай низькі температури і високий тиск утримують метан під океаном у стабільному стані, однак так не завжди. У періоди глобального потепління, як, наприклад, термічний максимум пізнього палеоцену, що мав місце 55 мільйонів років тому і триває 100 тисяч років, рух літосферних плит, зокрема, індійського субконтиненту, призвело до падіння тиску на морському дні і могло спричинити великий викид метану. Коли атмосфера та океан почали нагріватися, викиди метану могли збільшитися. Деякі вчені вважають, що нинішнє глобальне потепління може призвести до розвитку подій за цим сценарієм - якщо океан суттєво прогріється.

Коли метан потрапляє в атмосферу, він вступає в реакцію з молекулами кисню та водню, внаслідок чого виникають вуглекислий газ та водяна пара, кожен з яких здатний викликати парниковий ефект. За раніше зробленими прогнозами, весь викинутий метан перетвориться на вуглекислий газ і воду приблизно через 10 років. Якщо це так, збільшення концентрації вуглекислого газу стане основною причиною нагрівання планети. Однак спроби підтвердити міркування посиланнями на минуле не мали успіху - слідів збільшення концентрації вуглекислого газу 55 мільйонів років тому не виявлено.

Використані в новому дослідженні моделі показали, що при різкому зростанні рівня метану в атмосфері вміст в ній кисню і водню, що реагують з метаном, знижується (аж до припинення реакції), а решта метану зберігається в повітрі сотні років, сам по собі стаючи причиною глобального потепління. А цих сотень років цілком достатньо, щоб розігріти атмосферу, розтопити кригу в океанах та змінити всю кліматичну систему.

Основними антропогенними джерелами метану є травна ферментація у худоби, рисівництво, горіння біомаси (зокрема зведення лісів). Як показали недавні дослідження, швидке зростання концентрації метану в атмосфері відбувалося в першому тисячолітті нашої ери (імовірно в результаті розширення сільгоспвиробництва та скотарства та випалювання лісів). У період з 1000 по 1700 роки концентрація метану впала на 40%, але знову почала зростати в останні століття (імовірно в результаті збільшення орних земель і пасовищ та випалювання лісів, використання деревини для опалення, збільшення поголів'я худоби, кількості нечистот, вирощування рису) . Деякий внесок у надходження метану дають витоку при розробці родовищ кам'яного вугілля та природного газу, а також емісія метану у складі біогазу, що утворюється на полігонах поховання відходів.

Вуглекислий газ

Джерелами вуглекислого газу атмосфері Землі є вулканічні викиди, життєдіяльність організмів, діяльність людини. Антропогенними джерелами є спалювання викопного палива, спалювання біомаси (зокрема зведення лісів), деякі промислові процеси (наприклад виробництво цементу). Основними споживачами вуглекислого газу рослини. У нормі біоценоз поглинає приблизно стільки ж вуглекислого газу, скільки виробляє (в т. ч. за рахунок гниття біомаси).

Вплив діоксиду вуглецю на інтенсивність парникового ефекту.

Багато що ще має бути вивчене про кругообіг вуглецю та роль Світового океану як величезного сховища вуглекислого газу. Як було сказано вище, людство щороку додає 7 мільярдів тонн вуглецю у формі СО 2 до наявних 750 мільярдів тонн. Але лише близько половини наших викидів – 3 мільярди тонн – залишаються у повітрі. Це можна пояснити тим, більшість СО 2 використовується земними і морськими рослинами, ховається в морських осадових породах, поглинається морської водою чи інакше абсорбується. З цієї великої частини СО 2 (близько 4 мільярдів тонн) океаном поглинається близько двох мільярдів тонн атмосферного діоксиду вуглецю щороку.

Все це збільшує кількість невідповідних питань: Як саме морська вода взаємодіє з атмосферним повітрям, поглинаючи СО2? Скільки ще вуглецю можуть поглинути моря, і який рівень глобального потепління може вплинути на їхню ємність? Яка здатність океанів поглинати та зберігати тепло, затримане зміною клімату?

Роль хмар і суспензованих частинок повітряних потоках, званих аерозолями непросто врахувати при побудові кліматичної моделі. Хмари затіняють земну поверхню, приводячи до похолодання, але залежно від їхньої висоти, щільності та інших умов, вони можуть затримувати тепло, відбите від земної поверхні, підвищуючи інтенсивність парникового ефекту. Дія аерозолів також цікава. Деякі з них змінюють водяну пару, конденсуючи її в маленькі крапельки, що утворюють хмари. Ці хмари дуже щільні та затіняють поверхню Землі тижнями. Тобто вони блокують сонячне світло, доки не випадуть з опадами.

Комбінований ефект може бути величезний: виверження вулкана Пінатуба в 1991 році у Філіппінах викинуло в стратосферу колосальний обсяг сульфатів, що стало причиною всесвітнього зниження температури, яке тривало два роки.

Таким чином, наші власні забруднення, спричинені, головним чином, спалюванням сірковмісного вугілля та масел, можуть тимчасово згладити ефект глобального потепління. Фахівці оцінюють, що протягом ХХ століття аерозолі знизили обсяг потепління на 20%. Загалом температура піднімалася з 1940-х, але з 1970 року знизилася. Ефект аерозолів може допомогти пояснити аномальне похолодання у середині минулого століття.

2006 року викиди вуглекислого газу в атмосферу склали 24 мільярди тонн. Дуже активна група дослідників заперечує думку, що однією з причин глобального потепління є діяльність людини. На її думку, головне полягає в природних процесах зміни клімату та підвищення сонячної активності. Але, за словами Клауса Хассельмана, керівника Німецького кліматологічного центру в Гамбурзі, лише 5% можна пояснити природними причинами, а решта 95% – це техногенний фактор, спричинений діяльністю людини.

Деякі вчені також не пов'язують збільшення об'єму 2 з підвищенням температури. За словами скептиків, якщо звинувачувати у підвищенні температури збільшення викидів СО 2 , то температура мала піднятися протягом повоєнного економічного буму, коли викопне паливо спалювалося у величезних кількостях. Однак Джеррі Мелмен, директор Геофізичної лабораторії динаміки рідин, обчислив, що збільшення використання вугілля та олій швидко збільшило вміст сірки в атмосфері, викликаючи похолодання. Після 1970 року термічний ефект довгого життєвого циклу СО 2 і метану придушив аерозолі, що швидко розпадаються, викликаючи підвищення температури. Таким чином, можна зробити висновок, що вплив діоксиду вуглецю на інтенсивність парникового ефекту величезний і незаперечний.

Однак парниковий ефект, що збільшується, може не бути катастрофічним. Насправді, високі температури можуть вітатись там, де вони досить рідкісні. З 1900 найбільше потепління спостерігається від 40 до 70 0 північної широти, включаючи Росію, Європу, північну частину США, де перш за все починалися промислові викиди парникових газів. Більшість потепління належить до нічного часу, передусім, через збільшення хмарного покриву, який затримував вихідне тепло. Як наслідок, посівний сезон збільшився на тиждень.

Більше того, парниковий ефект може бути гарною новиною для деяких фермерів. Висока концентрація 2 може мати позитивний ефект на рослини, так як рослини використовують вуглекислий газ в процесі фотосинтезу, перетворюючи його в живу тканину. Отже, більше рослин означає більше поглинання 2 з атмосфери, уповільнюючи глобальне потепління.

Це було досліджено американськими фахівцями. Вони вирішили створити модель світу з подвійним вмістом СО2 у повітрі. Для цього вони використали чотирнадцятирічний сосновий ліс у Північній Каліфорнії. Газ нагнітається через трубки, встановлені серед дерев. Фотосинтез збільшився на 50-60%. Але ефект незабаром став зворотним. Дерева, що задихаються, не справлялися з таким обсягом вуглекислого газу. Перевага у процесі фотосинтезу була втрачена. Це ще один приклад, як людські маніпуляції призводять до несподіваних результатів.

Але ці невеликі позитивні аспекти парникового ефекту не йдуть у жодне порівняння з негативними. Взяти хоча б досвід із сосновим лісом, де обсяг СО 2 був збільшений вдвічі, а до кінця цього століття прогнозується збільшення концентрації СО 2 у чотири рази. Можна уявити, якими катастрофічними можуть бути наслідки для рослин. А це своєю чергою підвищить обсяг СО 2 , оскільки що менше рослин, то більше вписувалося концентрація СО 2 .

Наслідки парникового ефекту

парниковий ефект гази клімат

З підвищенням температури збільшиться випаровування води з океанів, озер, річок тощо. Так як нагріте повітря може містити в собі більший обсяг водяної пари, це створює потужний ефект зворотного зв'язку: чим тепліше стає, тим вище вміст водяної пари в повітрі, а це, у свою чергу, збільшує парниковий ефект.

Людська діяльність мало впливає обсяг водяної пари в атмосфері. Але ми викидаємо інші парникові гази, що робить парниковий ефект все більш інтенсивним. Вчені вважають, що збільшення обсягу викидів СО 2 в основному від спалювання викопного палива пояснює принаймні близько 60% потепління на Землі, що спостерігалося з 1850 року. Концентрація діоксиду вуглецю в атмосфері зростає приблизно на 0,3% на рік і зараз становить приблизно на 30% вище, ніж до індустріальної революції. Якщо це висловити в абсолютних вимірниках, то щороку людство додає приблизно 7 мільярдів тонн. Незважаючи на те, що це невелика частина по відношенню до всієї кількості вуглекислого газу в атмосфері - 750 мільярдів тонн, і ще менша порівняно з кількістю СО 2 , що міститься в Світовому океані - приблизно 35 трильйонів тонн, вона залишається дуже значною. Причина: природні процеси перебувають у рівновазі, в атмосферу надходить такий обсяг СО 2 який звідти вилучається. А людська діяльність лише додає СО2.