Гази, що створюють парниковий ефект. Парниковий ефект в атмосфері: причини та наслідки

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, запитати комерційна пропозиціяабо отримати безкоштовну консультацію наших спеціалістів.

І глобальне потепління – пов'язані поняття, знайомі сьогодні кожній людині. Розглянемо що таке парниковий ефект, причини та наслідки даного явища.

Це глобальна проблема людства, зменшенням наслідків якої має займатися кожна людина. Явище має на увазі під собою підвищення температури, яке спостерігається в нижніх шарах атмосфери. Наслідки досить значні, але головним можна назвати появу парникових газів у надлишкових обсягах в атмосфері. Все це призвело до того, що виникли реальні передумови виникнення глобального потепління.

Парникові гази: як вони діють

Не завжди зрозуміло, чим небезпечний парниковий ефект. Перший, хто виділив принципи цього явища та пояснив їх, це Жозеф Фур'є, котрий спробував розібратися в особливостях утворення клімату. Вчений розглянув і фактори, здатні змінити клімат світу та навіть тепловий баланс загалом. Жозеф встановив, що активними учасниками процесу є перешкоджання проходженню інфрачервоних променів. Виходячи зі ступеня впливу можна виділити такі види газів:

метан
вуглекислий газ
водяна пара

За підвищення вологи в топосфері відповідає водяна пара, тому вона вважається головною серед газів, забезпечуючи максимальний внесок у зростання температури. Посилення парникового ефекту пояснюється окисом та фреонами азоту. Інші гази представлені в атмосфері в малих концентраціях, завдяки чому їх вплив несуттєвий.

Явні причини глобального потепління

Глобальне потепління та парниковий ефект – поняття взаємопов'язані. Тепличний або парниковий ефект та його вплив представлено короткохвильовими випромінюваннями Сонця, що проникають в атмосферу Землі через те, що міститься вуглекислий газ. Через війну теплове випромінювання Землі, зване довгохвильовим, затримується. Упорядковані дії спричинять тривале нагрівання атмосфери.

Явище ґрунтується на зростанні глобальної температури Землі, сприяючи зміні теплового балансу. Цей процес стає результатом того, що в атмосфері відбувається накопичення парникових газів, які зумовлюють наслідки парникового ефекту.

Причини виникнення парникового ефекту досить різноманітні. Яка основна їх? Це промислові гази. Іншими словами, діяльність людини має негативні результати, що призводить до зміни клімату. Такою діяльністю є:

використання залишків палива
транспортні викиди
лісові пожежі
функціонування різноманітних підприємств

Парниковий ефектвиникає багато в чому через те, що людина займається знищенням лісів, а ліс є основним поглиначем вуглекислого газу.

Серед інших причин виникнення проблеми у атмосфері можна назвати такі:

Використання в промисловості різноманітних горючих корисних копалин, які спалюються, виділяючи велику кількість шкідливих сполук.
Активне використання транспорту збільшує виділення вихлопних газів. Вони не лише забруднюють повітря, а й посилюють дію явища.
Лісові пожежі. Ця проблема є важливою, оскільки в Останнім часомвона призводить до серйозного знищення лісів.
Ріст населення. Це підвищує попит на одяг, продукти харчування, будинки, сприяючи збільшенню підприємств і, як наслідок, інтенсивнішому забруднення планети.
Використання добрив та агрохімії, що містять шкідливі речовини, а також виділяють азот.
Горіння чи розкладання сміття. В результаті збільшується кількість парникових газів в атмосфері.

Парниковий ефект та різні зміни клімату – два нерозривно пов'язані поняття. Зміни у кліматичних умовах нашої планети стають основними наслідками. Фахівці зазначають, що температура повітря зростає з кожним роком і не лише у парниках. Водні джерела випаровуються швидше, зменшуючи водяні простори планети. Вчені впевнені, що через два століття з'явиться реальна небезпека – рівень води знизиться і «висихання» водних ресурсівможе справді статися.

Насправді проблеми біосфери, зокрема зменшення кількості водойм на нашій планеті – це лише одна сторона проблеми. Друга – починають танути льодовики. Це, своєю чергою, навпаки призведе до підвищення рівня Світового океану. Як результат, береги островів та континентів можуть бути затоплені. Вже сьогодні можна відзначити більша кількістьзатоплень прибережних районів та потопів, які щорічно збільшуються, негативно впливаючи на навколишнє середовище.

Підвищення температури нашій планеті позначиться всіх територіях, негативно впливаючи як біосферу. Для посушливих територій проблема стане найбільш явною, тому що сьогодні за малої кількості опадів вони є не зовсім прийнятними для життя. Підвищення температури призведе до того, що жити на них для людей буде неможливо зовсім. Проблемою стане і загибель урожаїв через кліматичні умови, що призведе до нестачі продуктів харчування та вимирання живих організмів.

Наслідки для здоров'я людини

Деякі люди помилково вважають, що глобальне потепління ніяк не відбивається на їхньому здоров'ї. Насправді шкода досить велика, вона нагадує собою «бомбу уповільненої дії». Вчені вважають, що основні наслідки для здоров'я людини будуть помітні через десятиліття. Небезпека полягає в тому, що змінити щось буде вже неможливо.

Такі захворювання мають властивість швидко поширюватися в географічному плані. Саме тому їм будуть схильні люди по всьому світу. Переносниками інфекцій можуть стати різні комахи та тварини, які будуть просуватися на північ через підвищення температури повітря в їхньому звичному житлі, а також у зв'язку з підвищенням парникових газів.

Що робити при аномальній спеці

В даний час глобальне потепління, яке викликає парниковий ефект, вже позначилося на житті людей у певних місцевостях. Внаслідок чого люди повинні змінювати звичний спосіб життя, а також враховувати низку порад від фахівців, щоб зберегти власне здоров'я.

Можна відзначити, що кілька десятків років тому середня літня температура була в діапазоні від +22 до +27°C. Зараз вона досягає діапазону від +35 до +38°C. Це викликає постійні головні болі, теплові та сонячні удари, а також деякі інші проблеми – зневоднення організму, проблеми із серцем та судинами. Небезпека появи інсульту також спричинена змінами в кліматі.

По можливості необхідно зменшити фізичні навантаження, оскільки вони зневоднюють організм.
Пересування вулицею необхідно скоротити до мінімальних, щоб виключити сонячні та теплові удари.
Важливо підвищити обсяг вживаної питної води. За добу нормою для людини вважається 2-3 літри.
При знаходженні поза приміщенням сонячних променів краще уникати.
Якщо немає шансу сховатися від сонця, слід носити капелюхи чи кепки.
У літню пору більшу частину дня слід перебувати в приміщенні з прохолодною температурою.

Способи мінімізації дії парникового ефекту

Для людства важливо, щоб глобальне потепління та парниковий ефект не шкодили. Для цього потрібно позбавитися джерел появи парникових газів. Це дозволить дещо мінімізувати негативний впливпарникового ефекту на біосферу та планету в цілому. Слід розуміти, що почати змінювати життя планети кращий бікможе і одна людина, тому не слід переносити відповідальність на інших людей.

Перше, що слід зробити, – припинити знищення лісів.
Також слід висаджувати нові чагарники та дерева, які поглинають шкідливий вуглекислий газ.
Транспорт – невід'ємна складова життя сучасної людиниАле, якщо перейти на електромобілі, можна скоротити кількість вихлопних газів. Також можна використовувати й альтернативні види транспорту, наприклад, велосипеди, які безпечні для атмосфери та біосфери, для екології планети загалом.

Необхідно привертати до цієї проблеми увагу громадськості. Кожна людина має намагатися робити те, що в її силах, щоб зменшити скупчення парникових газів, і, як наслідок, подбати про сприятливий клімат нашої планети.

Посилення парникового ефекту призведе до того, що з'явиться необхідність екосистем, людей і живих організмів загалом пристосовуватися до змін клімату. Зрозуміло, найпростіше постаратися запобігти катастрофі глобального потепління, наприклад, скоротити і врегулювати викид землі.

Для подальшого розвиткулюдства та збереження біосфери важливо розробити методи, які дозволять скоротити негативний вплив на атмосферу. Для цього сьогодні фахівці вивчають парниковий ефект та зміну клімату. різні причинита наслідки, розробляючи план дій населення земної кулі.

Вступ

1. Парниковий ефект: історичні відомості та причини

1.1. Історичні відомості

1.2. Причини

2. Парниковий ефект: механізм освіти, посилення

2.1. Механізм парникового ефекту та його роль у біосферних

процесах

2.2. Посилення парникового ефекту в індустріальну епоху

3. Наслідки посилення парникового ефекту

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

Основним джерелом енергії, що підтримує життя на Землі, є сонячна радіація - електромагнітне випромінювання Сонця, що проникає в земну атмосферу. Сонячна енергія підтримує також всі атмосферні процеси, які визначають зміну сезонів: весна-літо-осінь-зима, а також зміни погодних умов.

Близько половини сонячної енергії посідає видиму частину спектра, яку ми сприймаємо як сонячне світло. Ця радіація досить вільно проходить через земну атмосферу та поглинається поверхнею суші та океанів, нагріваючи їх. Але ж сонячна радіація надходить на Землю щодня протягом багатьох тисячоліть, чому ж у такому разі Земля не перегрівається і не перетворюється на маленьке Сонце?

Справа в тому, що і земля, і водна поверхня, і атмосфера у свою чергу теж випромінюють енергію, тільки вже в дещо іншій формі – як невидиме інфрачервоне, чи теплове, випромінювання.

У середньому достатньо тривалий часу космічний простір йде рівно стільки енергії у вигляді інфрачервоного випромінювання, скільки її надходить у вигляді сонячного світла. Таким чином, встановлюється теплова рівновага нашої планети. Все питання в тому, за якої температури встановиться ця рівновага. Якби не було атмосфери, середня температура Землі становила б -23 градуси. Захисний вплив атмосфери, що поглинає частину інфрачервоного випромінювання земної поверхні, призводить до того, що насправді ця температура становить +15 градусів. Підвищення температури - суть наслідок парникового ефекту в атмосфері, який посилюється зі збільшенням кількості вуглекислого газу та водяної пари в атмосфері. Ці гази найкраще поглинають інфрачервону радіацію.

У останні десятиліттяв атмосфері дедалі більше збільшується концентрація вуглекислого газу. Це відбувається тому; що з кожним роком збільшуються обсяги спалювання викопного палива та деревини. Внаслідок цього середня температура повітря біля Землі підвищується приблизно 0,5 градуси за століття. Якщо нинішні темпи спалювання палива, а отже, і підвищення концентрації парникових газів збережуться і надалі, то, за деякими прогнозами, у наступному столітті очікується ще більше потепління клімату.

1. Парниковий ефект: історичні відомості та причини

1.1. 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 і випускає 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.

1.2. Причини

Суть парникового ефекту ось у чому: Земля отримує енергію від Сонця, переважно, у видимій частині спектра, а сама випромінює в космічний простір, головним чином, інфрачервоні промені.

Однак багато що містяться в її атмосфері гази - водяна пара, СО2, метан, закис азоту і т. д. - прозорі для видимих променів, але активно поглинають інфрачервоні, утримуючи тим самим в атмосфері частину тепла.

В останні десятиліття вміст парникових газів в атмосфері дуже виріс. З'явилися і нові речовини, що раніше не існували з "парниковим" спектром поглинання - насамперед фторвуглеводні.

Гази, що викликають парниковий ефект, - це діоксид вуглецю (CO2). До них також відносяться метан (CH4), закис азоту (N2O), гідрофторвуглеці (ГФУ), перфторвуглеці (ПФУ), гексафторид сірки (SF6). Однак саме спалювання вуглеводневого палива, що супроводжується виділенням CO2, вважається основною причиною забруднення.

Причина швидкого зростання кількості парникових газів очевидна - людство зараз спалює за день стільки викопного палива, скільки його утворювалося за тисячі років у період утворення родовищ нафти, вугілля та газу. Від цього поштовху кліматична система вийшла з рівноваги і ми бачимо більша кількістьвторинних негативних явищ: особливо спекотних днів, посух, повеней, різких стрибків погоди, причому саме це і завдає найбільшої шкоди.

Згідно з прогнозами дослідників, якщо нічого не робити, світові викиди CO2 протягом найближчих 125 років зростуть вчетверо. Але не можна забувати і про те, що значна частина майбутніх джерел забруднення ще не збудована. За останні сто років температура у північній півкулі збільшилася на 0,6 градуса. Прогнозоване зростання температури у наступному столітті становитиме від 1,5 до 5,8 градусів. Найбільш ймовірний варіант – 2,5-3 градуси.

Однак зміни клімату – це не лише підвищення температури. Зміни стосуються інших кліматичних явищ. Не лише сильна спека, а й сильні раптові заморозки, повені, смерчі, урагани пояснюють ефектами глобального потепління. Кліматична система надто складна, щоб очікувати від неї рівномірної та однакової зміни у всіх точках планети. І головну небезпеку вчені бачать сьогодні саме у зростанні відхилення від середніх значень – значних та частих коливань температури.

2. Парниковий ефект: механізм, посилення

2.1 Механізм парникового ефекту та його роль у біосферних процесах

Основним джерелом життя та всіх природних процесів на Землі є промениста енергія Сонця. Енергія сонячної радіаціївсіх довжин хвиль, що надходить на нашу планету в одиницю часу на одиницю площі, перпендикулярної сонячним променям, називається сонячною постійною і становить 1,4 кДж/см2. Це лише одна двомільярдна частка енергії, що випромінюється поверхнею Сонця. Із загальної кількості сонячної енергії, що надходить Землю, атмосфера поглинає -20%. Приблизно 34% енергії, що проникає в глиб атмосфери і сягає поверхні Землі, відбивається хмарами атмосфери, аерозолями, що в ній знаходяться, і самою поверхнею Землі. Таким чином, до земної поверхні доходить -46% сонячної енергії та поглинається нею. У свою чергу поверхня суші і води випромінює довгохвильову інфрачервону (теплову) радіацію, яка частково йде в космос, а частково залишається в атмосфері, затримуючись газами, що входять до її складу, і нагріваючи приземні шари повітря. Ця ізоляція Землі від космічного простору створила сприятливі умови у розвиток живих організмів.

Природа парникового ефекту атмосфер обумовлена їх різною прозорістю у видимому та далекому інфрачервоному діапазонах. На діапазон довжин хвиль 400-1500 нм (видиме світло та ближній інфрачервоний діапазон) припадає 75 % енергії сонячного випромінювання, більшість газів не поглинають у цьому діапазоні; релеївське розсіювання в газах та розсіювання на атмосферних аерозолях не перешкоджають проникненню випромінювання цих довжин хвиль у глибини атмосфер та досягненню поверхні планет. сонячне світлопоглинається поверхнею планети та її атмосферою (особливо випромінювання в ближній УФ та ІЧ-областях) і розігріває їх. Нагріта поверхня планети та атмосфера випромінюють у далекому інфрачервоному діапазоні: так, у випадку Землі () 75 % теплового випромінювання припадає на діапазон 7,8-28 мкм, для Венери – 3,3-12 мкм.

Атмосфера, що містить гази, що поглинають в цій галузі спектру (т.з. товщину Внаслідок такої непрозорості атмосфера стає хорошим утеплювачем, що, у свою чергу, призводить до того, що перевипромінювання поглиненої сонячної енергії в космічний простір відбувається у верхніх холодних шарах атмосфери.В результаті ефективна температура Землі як випромінювача виявляється нижчою, ніж температура її поверхні .

Таким чином теплове випромінювання (подібно плівці над парником), що затримується йде від земної поверхні, отримало образну назву парниковий ефект. Гази, що затримують теплове випромінювання та перешкоджають відтоку тепла в космічний простір, називають парниковими газами. Завдяки парниковому ефекту середньорічна температура біля Землі останнє тисячоліття становить приблизно 15°С. Без парникового ефекту ця температура опустилася до -18°З існування життя Землі стало б неможливим. Основним парниковим газом атмосфери є водяна пара, що затримує 60% теплового випромінювання Землі. Зміст водяної пари в атмосфері визначається планетарним кругообігом води і (при сильних широтних і висотних коливаннях) майже завжди. Приблизно 40% теплового випромінювання Землі затримується іншими парниковими газами, зокрема понад 20% -вуглекислим газом. Основні природні джерелаСО2 в атмосфері - виверження вулканів та природні лісові пожежі. На зорі геобіохімічної еволюції Землі вуглекислий газ надходив у Світовий океан через підводні вулкани, насичував його та виділявся в атмосферу. Досі немає точних оцінок кількості СО2 у атмосфері на ранніх етапах її розвитку. За результатами аналізу базальтових порід підводних хребтів у Тихому та Атлантичний океанамериканський геохімік Д.Маре зробив висновок, що вміст СО2 в атмосфері в перший мільярд років її існування було в тисячу разів більше, ніж зараз - близько 39%. Тоді температура повітря в приземному шарі досягала майже 100°С, а температура води в Світовому океані наближалася до точки кипіння (надпарниковий ефект). З появою фотосинтезуючих організмів та хімічних процесів зв'язування вуглекислого газу став діяти потужний механізм вилучення СО2 з атмосфери та океану в осадові породи. Парниковий ефект став поступово зменшуватися, доки настала та рівновага в біосфері, яке мало місце на початок епохи індустріалізації і якому відповідає мінімальний вміст вуглекислого газу атмосфері - 0,03%. За відсутності антропогенних викидів вуглецевий цикл наземної та водної біоти, гідросфери, літосфери та атмосфери перебував у рівновазі. Надходження в атмосферу діоксиду вуглецю за рахунок вулканічної діяльності оцінюється в 175 млн. т на рік. Осаду як карбонатів пов'язує близько 100 млн т. Великий океанічний резерв вуглецю - він у 80 разів перевищує атмосферний. Втричі більше, ніж у атмосфері, вуглецю концентрується у біоті, причому зі збільшенням СО2 зростає продуктивність наземної рослинності.

Сучасна цивілізація надає природу сильний вплив. Як правило, негативне. осушення боліт та постійний викид в атмосферне повітря величезної кількості шкідливих речовин- ось далеко не повний перелік «чеснотів» людства. Багато хто вважає, що до цієї категорії належить і парниковий ефект. Чи все так насправді?

Історична довідка

До речі, а ким був автор парникового ефекту (тобто тим, хто відкрив це явище)? Хто вперше описав цей процес і розповів про його вплив на довкілля? Подібна ідея з'явилася далекого 1827 року. Автором наукової статті був Жозеф Фур'є. У своїй праці він описував механізми формування клімату планети.

Незвичайність цієї роботи на той час у тому, що Фур'є розглядав температурно-кліматичні особливості різних поясів Землі. Ось ким був автор парникового ефекту, який уперше зміг дати пояснення досвіду Соссюра.

Експеримент Соссюра

Щоб переконатися у своїх висновках, учений використав досвід М. де Соссюра, в якому використовується посудина, вкрита зсередини сажею, горловина якої закрита склом. Де Соссюр ставив експеримент, під час якого постійно заміряв температуру всередині і зовні банки. Зрозуміло, вона постійно підвищувалася саме у внутрішньому обсязі. Фур'є вперше зміг пояснити це явище спільною дією відразу двох факторів: блокуванням теплообміну та різною проникністю стінок судини для світлових променів з різною довжиною хвилі.

Механізм його досить простий: при нагріванні температура поверхні збільшується, поглинається видиме світло, починає випромінювати тепло. Так як матеріал чудово пропускає видиме світло, але практично не проводить тепло, останнє акумулюється у внутрішньому обсязі судини. Як бачите, механізм парникового ефекту легко може бути обґрунтований кожною людиною, яка вивчала стандартний курс фізики в школі. Явище досить просте, але скільки ж бід воно приносить нашій планеті!

Виникнення терміну

Варто знати, що Жозеф Фур'є - автор парникового ефекту щодо його первісного опису у літературі. Але хто вигадав сам термін? На жаль, на це запитання ми вже напевно не отримаємо. У пізньої літературиФеномен, який був відкритий Фур'є, отримав свою сучасну назву. Сьогодні кожен еколог знає термін «парниковий ефект».

Але головним відкриттям Фур'є стало обґрунтування фактичної ідентичності атмосфери Землі та звичайного скла. Простіше кажучи, атмосфера нашої планети добре проникна для видимого світлового випромінюванняале вона погано пропускає його в інфрачервоному діапазоні. Нагромадивши тепло, Земля практично не віддає його. Ось ким був автор парникового ефекту. Але чому виникає цей ефект?

Так, ми описали примітивний механізм його появи, але сучасна науказмогла довести, що у звичайних умовах ІЧ-промені все ж таки цілком вільно можуть виходити за межі планетарної атмосфери. Як же виходить, що природні механізми регулювання «опалювального сезону» дають збій?

Причини

Загалом ми досить докладно описали їх ще на самому початку нашої статті. Виникненню цього явища сприяють такі фактори:

Постійне та непомірне спалювання викопного палива.
В атмосферу планети з кожним роком надходять все більші обсяги промислових газів.
Ліси постійно вирубуються, їх площі скорочуються через пожежі та деградацію ґрунтового шару.
Анаеробне бродіння, викид метану з дна океанів.

Слід знати, що основними «винуватцями», які запускають механізм парникового ефекту, є п'ять наступних газів:

Двохвалентний оксид вуглецю, він же вуглекислий газ. Парниковий ефект на 50% забезпечується саме його рахунок.
Вуглецеві сполуки хлору та фтору (25%).
(8%). Токсичний газ, типовий відхід погано оснащених хімічних та металургійних виробництв.
Приземний озон (7%). Попри свою найважливішу роль захисту Землі від надлишкового ультрафіолетового випромінювання, може сприяти затриманню тепла її поверхні.
Приблизно 10% метану.

Звідки ці гази потрапляють до атмосфери? Яка їхня дія?

- Саме він у великих обсягах потрапляє в атмосферу, коли людина спалює викопне паливо. Приблизно третина з його надлишкового (вище природного) рівня зумовлена тим, що людина інтенсивно знищує ліси. Ту ж функцію виконує і процес опустелювання родючих земель, що постійно прискорюється.

Все це означає зменшення кількості рослинності, здатної ефективно поглинати вуглекислий газ, який багато в чому стимулює парниковий ефект. Причини та наслідки цього явища взаємопов'язані: з кожним роком об'єм двовалентного оксиду вуглецю, що викидається в атмосферу, зростає приблизно на 0,5%, що стимулює як подальше накопичення надлишкового тепла, так і процеси деградації рослинного покриву на поверхні планети.

- хлорфторвуглеці.Як ми вже говорили, ці сполуки на 25% забезпечують парниковий ефект. Причини та наслідки цього явища вивчені вже досить давно. У атмосфері вони виникають через промислового виробництва, особливо застарілого. Небезпечні та токсичні холодоагенти містять ці речовини у величезній кількості, а заходи щодо запобігання їх витоку явно не дають очікуваного результату. Наслідки їх появи ще страшніші:

По-перше, вони вкрай отруйні для людини та тварин, та й для флори сусідство із сполуками фтору та хлору не надто корисне.
По-друге, ці речовини можуть значно прискорювати розвиток парникового ефекту.
По-третє, вони руйнують який захищає нашу планету від агресивного ультрафіолетового випромінювання.

– Метан.Один із найважливіших газів, підвищений вміст якого в атмосфері має на увазі термін «парниковий ефект». Потрібно знати, що всього за сто останніх роківйого обсяг у атмосфері планети збільшився вдвічі. У принципі, основна його маса надходить із цілком природних джерел:

в Азії.
Тваринницькі комплекси.
Системи очищення побутових стоків великих поселень.
При гнитті та розкладанні органіки в глибині боліт, на звалищах.

Є відомості про те, що викиди чималих кількостей метану походять із глибин Світового океану. Можливо, цей феномен пояснюється життєдіяльністю великих колоній бактерій, котрим метан є основним побічним продуктом метаболізму.

Потрібно особливо підкреслити «внесок» у розвиток парникового ефекту з боку нафтовидобувних підприємств: чимала кількість цього газу викидається в атмосферу як побічний продукт. Крім того, плівка нафтопродуктів, що постійно розширюється, на поверхні Світового океану також сприяє прискореному розкладанню органіки, що супроводжується викидами метану.

- Оксид азоту.У великих обсягах утворюється у процесі багатьох хімічних виробництв. Він небезпечний не лише найактивнішою участю у парниковому механізмі. Справа в тому, що при з'єднанні з атмосферною водою ця речовина утворює справжнісіньку азотну кислоту, Нехай навіть і в слабкій концентрації. Саме звідси беруть початок усі, які вкрай негативно позначаються на здоров'ї людей.

Теоретичні сценарії глобальних кліматичних пертурбацій

Тож які глобальні наслідки парникового ефекту? Складно сказати про це, напевно, оскільки вчені поки що далекі від однозначного висновку. Нині існує відразу кілька сценаріїв. Для розробки комп'ютерних моделей враховується безліч різних факторів, які можуть прискорювати чи уповільнювати розвиток парникового ефекту Давайте розглянемо каталізатори цього процесу:

Виділення описаних вище газів внаслідок техногенної діяльності.
Викид 2 через термічного розкладання природних гідрокарбонатів. Цікаво знати, що в корі нашої планети міститься вуглекислий газ у 50000 разів більше, ніж у повітряному просторі. Звичайно ж, мова йдепро хімічно пов'язаний оксид вуглецю.
Оскільки основні наслідки парникового ефекту - підвищення температури води та повітря на поверхні планети, посилюється випаровування вологи з поверхні морів та океанів. Як наслідок, ще більше погіршується проникність атмосфери інфрачервоного випромінювання.
В океанах міститься близько 140 трлн тонн вуглекислого газу, який при підвищенні температури води також починає інтенсивно виділятися в атмосферу, сприяючи більш динамічному розвитку парникового процесу.
Падіння здатності планети, що відображає, що призводить до прискореного накопичення тепла її атмосферою. Цьому сприяє і опустелювання земель.

Які фактори уповільнюють розвиток парникового ефекту?

Передбачається, що основна тепла течія - Гольфстрім - постійно сповільнюється. У перспективі це спричинить значне зниження температури, що уповільнить ефект накопичення парникових газів. Крім цього, на кожен градус загального потепління приблизно на 0,5% збільшується площа хмарності над усією територією планети, що сприяє значному зменшенню кількості тепла, яке Земля отримує з космосу.

Зверніть увагу: суть парникового ефекту полягає у підвищенні загальної температури земної поверхні. Звичайно ж, нічого хорошого в цьому немає, але саме перелічені вище фактори нерідко сприяють і пом'якшенню наслідків даного явища. У принципі, саме тому багато вчених і вважають, що сама тематика глобального потепління відноситься до категорії цілком природних явищ, які за всю історію Землі відбувалися регулярно.

Чим вище випаровуваність, тим більшою стає щорічна кількість опадів. Це спричиняє як відновлення боліт, так і прискорене зростання флори, яка відповідає за утилізацію надлишків вуглекислого газу в атмосфері планети. Передбачається також, що кількість опадів, що збільшилася, в перспективі сприятиме значному розширенню площі мілководних тропічних морів.

Корали, які мешкають, є найважливішими утилізаторами вуглекислого газу. Будучи хімічно пов'язаний, він йде на будівництво їхнього скелета. Нарешті, якщо людство хоч трохи скоротить темпи вирубування лісів, їх площа досить швидко відновиться, оскільки той самий вуглекислий газ є чудовим стимулятором поширення рослин. Так якими можливі наслідкипарникового ефекту?

Основні сценарії майбутнього нашої планети

У першому випадку вчені припускають, що глобальне потепління буде досить повільно. І така думка має чимало прихильників. Вони вважають, що Світовий океан, який є величезним акумулятором енергії, довгий час буде здатний поглинати надлишки тепла. Можливо, пройде не одне тисячоліття, перш ніж клімат на планеті справді зміниться докорінно.

Друга група вчених, навпаки, виступає за порівняно швидкий варіант катастрофічних змін. Ця проблема парникового ефекту нині дуже популярна, її обговорюють чи не кожному науковому з'їзді. На жаль, доказів зазначеної теорії вистачає. Вважається, що за останні сто років концентрація вуглекислого газу зросла мінімум на 20-24%, а кількість метану в атмосфері взагалі збільшилася на 100%. У найпесимістичнішому варіанті вважається, що температура планети до кінця нинішнього сторіччя цілком може зрости на рекордні 6,4°С.

Таким чином, у цьому випадку парниковий ефект в атмосфері Землі завдасть просто смертельних неприємностей усім жителям прибережних територій.

Різке збільшення рівня Світового океану

Справа в тому, що подібні температурні аномалії загрожують вкрай різким і практично непрогнозованим підйомом рівня Світового океану. Так, з 1995 до 2005 р.р. цей показник склав 4 см, хоча вчені навперебій заявляли, що не варто чекати підйому вище за пару сантиметрів. Якщо все продовжиться в тому ж темпі, то до кінця 21 століття рівень Світового океану стане мінімум на 88-100 см більше за сучасну норму. Тим часом близько 100 мільйонів людей на нашій планеті живуть якраз на позначці 87-88 см над рівнем океану.

Зниження відбиває здатності поверхні планети

Коли ми писали про те, в чому полягає парниковий ефект, у статті неодноразово згадувалося, що він стимулює подальше зниження відображуючої здатності поверхні Землі, чому сприяють вирубування лісів та опустелювання.

Багато вчених свідчать, що крижана шапка на полюсах може знижувати загальну температуру планети щонайменше на два градуси, а той лід, який покриває поверхню полярних вод, сильно гальмує процес викиду в атмосферу вуглекислого газу та метану. Крім того, в районі полярних крижаних шапок взагалі немає водяної пари, яка суттєво стимулює глобальний парниковий ефект.

Все це так вплине на світовий кругообіг води, що частота смерчів, жахливих за своєю руйнівною силою ураганів і торнадо зросте в кілька разів, що унеможливить проживання людей навіть на тих територіях, які дуже віддалені від узбереж океанів. На жаль, перерозподіл води призведе до протилежного явища. Сьогодні посухи є проблемою 10% земної кулі, а в майбутньому кількість таких регіонів цілком може зрости одразу до 35-40%. Це сумна для людства перспектива.

Для нашої країни прогноз у цьому випадку набагато сприятливіший. Кліматологи вважають, що більша частина території Росії буде цілком придатною для нормального землеробства, клімат стане набагато м'якшим. Звичайно, більшу частину прибережних територій (а їх у нас багато) просто затопить.

Третій сценарій передбачає, що короткий періодпідвищення температури зміниться глобальним похолоданням. Ми вже говорили про уповільнення Гольфстріму, про наслідки. Уявіть, що ця тепла течія повністю зупиниться… Звичайно, до подій, описаних у фільмі «Післязавтра», справа не дійде, але на планеті точно стане значно холоднішою. Ненадовго, втім.

Деякі математики дотримуються теорії (змодельованої, природно), згідно з якою парниковий ефект на Землі призведе до того, що років на 20-30 клімат у Європі стане нітрохи не теплішим, ніж у нашій країні. Вони ж припускають, що після цього продовжиться потепління, сценарій якого описано у другому варіанті.

Висновок

Як би там не було, але хорошого в прогнозах вчених не так уже й багато. Залишається тільки сподіватися на те, що наша планета є складнішим і досконалішим механізмом, ніж ми собі уявляємо. Можливо, таких сумних наслідків вдасться уникнути.

Механізм парникового ефекту можна описати так: поверхня Землі, нагріваючись через надходження від Сонця випромінювання, сама стає джерелом довгохвильового інфрачервоного (теплового) випромінювання. Частина цього випромінювання сягає космосу, а частина - відбивається деякими газами атмосфери і нагріває приземні повітряні шари. Це явище, подібне до утримання тепла під прозорою плівкою теплиць, отримало назву парниковий ефект.

Основним джерелом життя та всіх природних процесів на Землі є промениста енергія Сонця. Енергія сонячної радіації всіх довжин хвиль, що надходить на нашу планету в одиницю часу на одиницю площі, що перпендикулярна сонячним променям, називається сонячною постійною і становить 1,4 кДж/см 2 . Це лише одна двомільярдна частка енергії, що випромінюється поверхнею Сонця. Із загальної кількості сонячної енергії, що надходить на Землю, атмосфера поглинає – 20%. Приблизно 34% енергії, що проникає в глиб атмосфери і сягає поверхні Землі, відбивається хмарами атмосфери, аерозолями, що в ній знаходяться, і самою поверхнею Землі. Таким чином, до земної поверхні доходить - 46% сонячної енергії та поглинається нею. У свою чергу поверхня суші і води випромінює довгохвильову інфрачервону (теплову) радіацію, яка частково йде в космос, а частково залишається в атмосфері, затримуючись газами, що входять до її складу, і нагріваючи приземні шари повітря. Ця ізоляція Землі від космічного простору створила сприятливі умови у розвиток живих організмів.

Сонячне світло поглинається поверхнею планети та її атмосферою (особливо випромінювання в ближній УФ та ІЧ-областях) і розігріває їх. Нагріта поверхня планети та атмосфера випромінюють у далекому інфрачервоному діапазоні: так, у випадку Землі 75 % теплового випромінювання припадає на діапазон 7,8-28 мкм, для Венери – 3,3-12 мкм.

Атмосфера, що містить гази, що поглинають в цій галузі спектру (т.з. Внаслідок такої непрозорості атмосфера стає хорошим утеплювачем, що, у свою чергу, призводить до того, що перевипромінювання поглиненої сонячної енергії в космічний простір відбувається у верхніх холодних шарах атмосфери. ніж температура її поверхні.

Таким чином, теплове випромінювання (подібно плівці над парником), що затримується йде від земної поверхні, отримало образну назву парниковий ефект. Гази, що затримують теплове випромінювання та перешкоджають відтоку тепла в космічний простір, називають парниковими газами.

В даний час проблема парникового ефекту є одним із найбільш глобальних екологічних питань, що стоять перед людством. Суть цього явища полягає в тому, що сонячне тепло залишається біля поверхні нашої планети у вигляді оранжерейних газів.

Парниковий ефект обумовлений прозорістю атмосфери для основної частини випромінювання Сонця (в оптичному діапазоні) та поглинанням атмосферою основної (інфрачервоної) частини теплового випромінювання поверхні планети, нагрітої Сонцем. В атмосфері Землі випромінювання поглинається молекулами Н2О, СО2, О3 та ін. Парниковий ефект підвищує середню температуру планети, пом'якшує різницю між денними і нічними температурами. Внаслідок антропогенних впливів вміст СО2 (та інших газів, що поглинають в інфрачервоному діапазоні) в атмосфері Землі поступово зростає. Не виключено, що посилення парникового ефекту внаслідок цього процесу може спричинити глобальні зміни клімату Землі.

В останні століття-півтора вміст деяких "парникових" газів в атмосфері дуже виріс: вуглекислоти - більш ніж на третину, метану - в 2,5 рази. З'явилися і нові речовини, що раніше просто не існували з "парниковим" спектром поглинання - насамперед хлор- і фтор вуглеводні, у тому числі горезвісні фреони. Причину швидкого зростання кількості "парникових" газів теж довго шукати не треба - це вся наша цивілізація, яка від вогнищ первісних мисливців до сучасних газових плит та автомобілів ґрунтується на швидкому окисленні сполук вуглецю, кінцевим продуктом яких і є СО2. З діяльністю людини пов'язаний і зростання вмісту метану (рисові поля, худоба, витік зі свердловин і газопроводів) та оксидів азоту, не кажучи вже про хлор органіку.

Значно ускладнюють проблему деякі інші (крім CO2) гази, що викидаються людиною в атмосферу, особливо метан, хлорфторвуглеці та оксиди азоту, що поглинають інфрачервоне випромінювання в 50-100 разів сильніше, ніж вуглекислий газ. Отже, хоча їх вміст у повітрі значно нижчий, вони впливають на температурний режимпланети майже так само, як і він.

Головною причиноюпарникового ефекту є потрапляння у повітря промислових газів.
Парниковий ефект утворюють вуглекислий газ, оксид азоту, метан, хлорфторвуглеці.
Усі ці гази – результат діяльності людини. Спалювання палива, автомобільні викиди, лісові пожежі, робота промислових підприємствта повсюдна індустріалізація є причинами потепління клімату.
До очевидних причин виникнення «парникового ефекту» можна віднести і зведення лісів, оскільки саме вони чи не єдині поглиначі вуглекислого газу.