Виникнення парникового ефекту. Парниковий ефект атмосфери

У 21 столітті глобальний парниковий ефект є однією з найактуальніших екологічних проблем, що стоять сьогодні перед нашою планетою. Суть парникового ефекту у тому, що сонячне тепло затримується біля поверхні планети у вигляді оранжерейних газів. Виникнення парникового ефекту обумовлено попаданням у повітря промислових газів.

Парниковий ефектполягає у підвищенні температури нижніх шарів атмосфери Землі в порівнянні з ефективною температурою, а саме температурою теплового випромінюванняпланети, що реєструється з космосу. Перші згадки про це явище з'явилися ще 1827 року. Тоді Жозеф Фур'є висловив припущення про те, що оптичні характеристики атмосфери Землі аналогічні характеристикам скла, рівень прозорості якого в інфрачервоному діапазонінижче, ніж в оптичному. При поглинанні видимого світла температура поверхні підвищується і випромінює теплове (інфрачервоне) випромінювання, і так як для теплового випромінювання атмосфера не так прозора, то тепло збирається біля поверхні планети.
Той факт, що атмосфера здатна не пропускати теплове випромінювання, викликане присутністю в ній. парникових газів. Головні парникові гази - це водяна пара, вуглекислий газ, метан та озон. Протягом останніх десятиліть концентрація парникових газів у атмосфері сильно збільшилася. Головною причиною вчені вважають людську діяльність.
Внаслідок регулярного зростання середньорічних температур наприкінці вісімдесятих років минулого століття виникло побоювання, що глобальне потепління, спричинене людською діяльністю, вже відбувається.

Вплив парникового ефекту

До позитивних наслідків парникового ефекту можна віднести додаткове «підігрів» поверхні нашої планети, внаслідок якого з'явилося життя на цій планеті. Якби не було цього явища, то середньорічне значеннятемператур повітря близько земної поверхніне перевищувало б 18С.
Парниковий ефект виник внаслідок величезної кількості водяної пари та Вуглекислий газ, що потрапляють в атмосферу планети протягом сотень мільйонів років у результаті вкрай високої вулканічної активності. Висока концентрація вуглекислого газу, яка в тисячі разів перевищує сьогоднішню, була причиною надпарникового ефекту. Таке явище наближало температуру води у Світовому океані до точки кипіння. Однак через деякий час на планеті з'явилася зелена рослинність, яка активно поглинала вуглекислий газ земної атмосфери. Тому парниковий ефект почав знижуватися. Згодом встановилася певна рівновага, що дозволяє середньорічній температурі триматися на позначці +15С.
Однак індустріальна діяльність людини призвела до того, що в атмосферу почало знову потрапляти велика кількістьдіоксиду вуглецю та інших парникових газів. Вчені проаналізували дані з 1906 по 2005 рік і дійшов висновку, що середньорічна температура збільшилася на 0,74 градуси, і найближчими роками досягатиме приблизно 0,2 градуса за десятиліття.
Результати парникового ефекту:

• підвищення температури
• зміна частоти та обсягів опадів
• танення льодовиків
• підвищення рівня моря
• загроза біологічному розмаїттю
• загибель посівів
• пересихання джерел прісної води
• підвищення випаровування води в океанах
• розкладання сполук води та метану, розташовані біля полюсів
• уповільнення течій, наприклад, Гольфстріму, внаслідок чого різко похолодає в Арктиці
• зменшення розмірів тропічних лісів
• розширення сфери проживання тропічних мікроорганізмів.

Наслідки парникового ефекту

Чим же такий небезпечний парниковий ефект? Головна небезпека парникового ефекту полягає в змінах клімату, що викликаються ним. Вчені вважають, що посилення парникового ефекту стане причиною збільшення ризиків для здоров'я всього людства, насамперед представників малозабезпечених верств населення. Зменшення випуску продуктів харчування, яке стане наслідком загибелі посівів та знищення пасовищ посухою або навпаки затопленнями, неминуче призведе до нестачі продуктів. Крім цього, підвищена температура повітря викликає загострення серцевих та судинних захворювань, а також органів дихання.
Також зростання температури повітря може стати причиною розширення ареалу проживання видів тварин, які є переносниками небезпечних хвороб. Через це, наприклад, енцефалітні кліщі і малярійні комарі можуть переселитися в місця, де у людей відсутній імунітет до захворювань, що переносяться.

Що допоможе врятувати планету?

Вчені впевнені, що боротьба з посиленням парникового ефекту має передбачати такі заходи:

• зменшення використання викопних джерел енергії, таких як вугілля, нафта та газ
• більше ефективне використанняенергетичних ресурсів
• поширення енергозберігаючих технологій
• використання альтернативних джереленергетики, а саме поновлюваних
• використання холодоагентів та спінювачів, які містять низький (нульовий) потенціал глобального потепління
• лісовідновлювальні роботи, спрямовані на природне поглинання вуглекислого газу з атмосфери
• відмова від машин з бензиновим чи дизельним мотором на користь електрокарів.

Водночас, навіть повномасштабне впровадження перерахованих заходівнавряд чи повною мірою компенсує шкоду, яка завдається природі внаслідок антропогенної дії. З цієї причини можна говорити лише про мінімізацію наслідків.
Перша Міжнародна конференція, на якій обговорювалася ця загроза, відбулася в середині 70-х років у Торонто. Тоді, експерти дійшли висновку, що парниковий ефект на Землі знаходиться за значимістю на другому місці після ядерної загрози.
Не тільки справжній чоловік зобов'язаний посадити дерево – це має зробити кожна людина! Найголовнішим у вирішенні цієї проблеми є не заплющувати на неї очі. Можливо, сьогодні людям не помітна шкода від парникового ефекту, проте наші діти та онуки його точно відчують на собі. Необхідно зменшувати обсяги спалювання вугілля та нафти, берегти природну рослинність планети. Все це потрібно для того, щоб планети Земля існувала і після нас.

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

Працюємо з усіма регіонами Росії. Чинна ліцензія. Повний комплект документів, що закривають. Індивідуальний підхіддо 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 проблемалюдства, 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 з'явилися реальні передумовидля 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 учасникамипроцесу є , перешкоджаючи 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 ефект виникає 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:

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

Парниковий ефект та різні зміниклімату – два нерозривно пов'язаних 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 джерелавипаровуються швидше, зменшуючи водні 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 більшу кількість затоплень прибережних районів та потопів, які щорічно збільшуються, негативно впливаючи на довкілля.

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 кліматичних умов, 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 людського здоров'ябудуть 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 температуразнаходилась у 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.

1. По можливості необхідно зменшити фізичні навантаження, оскільки вони зневоднюють організм.
2. Пересування вулицею необхідно скоротити до мінімальних, щоб виключити сонячні та теплові удари.
3. Важливо підвищити обсяг питної води, що вживається. За добу нормою для людини вважається 2-3 літри.
4. Під час перебування поза приміщенням сонячних променівкраще уникати.
5. Якщо немає шансу сховатися від сонця, слід носити капелюхи чи кепки.
6. У літній часбільшу частину дня слід перебувати у приміщенні із 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 вплив парникового ефекту на біосферу та планету загалом. Слід розуміти, що почати змінювати життя планети кращий бікможе і одна людина, тому не слід переносити відповідальність на інших людей.

1. Перше, що слід зробити, – припинити знищення лісів.
2. Також слід висаджувати нові чагарники та дерева, які поглинають шкідливий вуглекислий газ.
3. 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 повинна намагатися робити те, що в її силах, щоб зменшити скупчення парникових газів, і, як наслідок, подбати про сприятливому кліматіпланети.

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.

Сучасна цивілізація надає природу сильний вплив. Як правило, негативне. осушення боліт та постійний викид у атмосферне повітрявеличезної 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 статтібув Жозеф Фур'є. У своїй праці він описував механізми формування клімату планети.

Незвичайність цієї роботи на той час була в тому, що Фур'є розглядав температурно-кліматичні особливості. різних поясівЗемлі. 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 дієювідразу двох факторів: блокуванням теплообміну та різною проникністю стінок судини для світлових променів з різною довжиноюхвилі.

Механізм його досить простий: при нагріванні температура поверхні збільшується, поглинається видиме світлопочинає 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 своє сучасна назва. 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 наука змогла довести, що в звичайних умовахІЧ-промені все ж таки цілком вільно можуть виходити за межі планетарної атмосфери. Як же так виходить, що природні механізмирегулювання «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%). Незважаючи на свою найважливішу рольу захисті Землі від надлишкового ультрафіолетового випромінюванняможе сприяти затриманню тепла на 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 в величезній кількості, а заходи щодо запобігання їхнім витокам 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 самим активною участюу парниковому механізмі. Справа в тому, що при з'єднанні з атмосферною водоюця 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

Так якими глобальні наслідкипарникового ефекту? Складно сказати про це, напевно, оскільки вчені поки що далекі від однозначного висновку. Нині існує відразу кілька сценаріїв. p align="justify"> Для розробки комп'ютерних моделей враховується безліч різних факторів, які можуть прискорювати або 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 головне 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. В 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 щонайменше на 88-100 см більше сучасної норми. 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 температурупланети 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 силоюураганів і торнадо виросте 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 ось у чому. Сонячні промені, досягаючи Землі, поглинаються поверхнею ґрунту, рослинністю, водною поверхнеюта ін Нагріті поверхні віддають теплову енергіюзнову в атмосферу, але вже у вигляді довгохвильового випромінювання.

Атмосферні гази (кисень, азот, аргон) не поглинають теплове випромінювання із земної поверхні, а розсіюють його. Однак у результаті спалювання горючих копалин та інших виробничих процесівв атмосфері накопичуються: вуглекислий газ, чадний газ, Різні вуглеводні (метан, етан, пропан та ін), які не розсіюють, а поглинають теплове випромінювання, що йде від поверхні Землі. Екран, що виникає таким чином, і призводить до появи парникового ефекту — глобального потепління.

Крім парникового ефекту наявність зазначених газів зумовлює утворення так званого фотохімічного смогу.При цьому в результаті фото хімічних реакційвуглеводні утворюють дуже токсичні продукти - альдегіди та кетони.

Глобальне потеплінняє одним із найбільш значущих наслідків антропогенного забрудненнябіосфери. Воно проявляється як у зміні клімату, так і біоти: продукційного процесу в екосистемах, зсуву меж рослинних формацій, зміни врожайності сільськогосподарських культур. Особливо сильні зміниможуть торкнутися високих та середніх широт. За прогнозами, саме тут найбільш помітно підвищиться температура атмосфери. Природа цих регіонів особливо сприйнятлива до різних впливів і повільно відновлюється.

Внаслідок потепління зона тайги зрушить на північ приблизно на 100-200 км. Підйом рівня океану за рахунок потепління (танення льодів та льодовиків) може становити до 0,2 м, що призведе до затоплення усть великих, особливо сибірських річок.

На черговій конференції країн — учасниць Конвенції щодо запобігання кліматичних змін, що проходила в Римі в 1996 р., було підтверджено необхідність скоординованих міжнародних дій для вирішення цієї проблеми. Відповідно до Конвенції індустріально розвинуті країниі країни з перехідною економікою взяли він зобов'язання стабілізувати виробництво парникових газів. Країни, що входять до Європейський Союз, включили до своїх національних програм положення про скорочення викидів вуглекислого газу на 20% до 2005 р.

У 1997 р. було підписано Кіотське (Японія) угоду, за якою розвинені країни зобов'язалися до 2000 стабілізувати викиди парникових газів на рівні 1990 р.

Однак після цього викиди парникових газів навіть зросли. Цьому сприяв вихід США з Кіотської угоди 2001 р. Тим самим реалізація цієї угоди була поставлена ​​під загрозу зриву, оскільки порушувалася квота, необхідна для набрання чинності цією угодою.

У Росії, у зв'язку із загальним падінням виробництва, викид парникових газів у 2000 р. становив 80% від рівня 1990 р. Тому Росія у 2004 р. ратифікувала Кіотську угоду, надавши їй юридичного статусу. Зараз (2012 р.) ця угода діє, до неї приєднуються й інші держави (наприклад, Австралія), але все ж таки рішення Кіотської угоди залишаються невиконаними. Проте боротьба за виконання Кіотської угоди продовжується.

Одним із найвідоміших борців із глобальним потеплінням клімату є колишній віце-президент США А. Гор. Після поразки на президентських виборах 2000 року він присвячує себе бою із глобальним потеплінням. «Рятуйте світ, поки не пізно!» - Ось його гасло. Озброєний набором слайдів він об'їздив увесь світ, роз'яснюючи наукову та політичну сторонуглобального потепління, можливі серйозні наслідки у найближчому майбутньому, якщо не обмежити зростання викиду в атмосферу вуглекислого газу, спричиненого діяльністю людини.

А. Гор написав широко відому книгу « Незручна правда. Глобальне потепління як зупинити планетарну катастрофу».У ній він впевнено і справедливо пише: «Іноді здається, що наша кліматична криза протікає повільно, але насправді вона відбувається дуже швидко, ставши воістину планетарною небезпекою. І для перемоги над загрозою ми спочатку маємо визнати факт її існування. Чому наші лідери, як нам здається, не чують таких гучних попереджень про небезпеку? Вони чинять опір правді, бо в момент визнання опиняться перед своїм моральним обов'язком — діяти. Просто набагато зручніше ігнорувати попередження про небезпеку? Можливо, але незручна правда не зникає лише тому, що вона не помічена.

У 2006 р. за книгу він був нагороджений американською літературною премією. За книгою було створено документальний фільм « Незручна правда»з А. Гором у головної ролі. Фільм у 2007 р. отримав Оскар та потрапив у рубрику «Це має знати кожен». У тому ж році А. Гору (разом із групою експертів МГЕЗК) була присуджена Нобелівська преміямиру за роботу із захисту навколишнього середовища та досліджень з проблем зміни клімату.

В даний час А.Гор також активно продовжує боротьбу з глобальним потеплінням, будучи позаштатним консультантом Міжурядової групи експертів зі зміни клімату (МГЕЗК), створеною Всесвітньою метеорологічною організацією (ВМО) та Програмою ООН з навколишнього середовища (ЮНЕП).

Глобальне потепління та парниковий ефект

Ще в 1827 р. французький фізик Ж. Фур'є припустив, що атмосфера Землі виконує функцію скла у теплиці: повітря пропускає сонячне тепло, але не дає йому випаруватися назад у космос. І він мав рацію. Цей ефект досягається завдяки деяким атмосферним газам, наприклад водяним випаровуванням та вуглекислому газу. Вони пропускають видиме і «ближнє» інфрачервоне світло, що випромінюється Сонцем, але поглинають «далеке» інфрачервоне випромінювання, що утворюється при нагріванні земної поверхні сонячними променями і має нижчу частоту (рис. 12).

У 1909 р. шведський хімікС. Арреніус вперше наголосив на величезній ролі вуглекислого газу як регулятора температури приповерхневих шарів повітря. Вуглекислота вільно пропускає сонячні промені до земної поверхні, але поглинає більшу частину теплового випромінювання Землі. Це своєрідний колосальний екран, що перешкоджає охолодженню нашої планети.

Температура Землі неухильно підвищується, збільшившись за XX ст. на 0,6 °С. У 1969 р. вона становила 13,99 °С, у 2000 р. - 14,43 °С. Таким чином, Середня температураЗемлі нині становить близько 15 °З. При цій температурі поверхня планети та атмосфера перебувають у тепловій рівновазі. Нагріваючись енергією Сонця та інфрачервоним випромінюванняматмосфера, поверхня Землі повертає в атмосферу в середньому еквівалентну кількість енергії. Це енергія випаровування, конвекції, теплопровідності та інфрачервоного випромінювання.

Мал. 12. Схематичне зображення парникового ефекту, зумовленого присутністю вуглекислого газу атмосфері

Останнім часом діяльність людини привносить дисбаланс у співвідношення енергії, що поглинається і виділяється. До втручання людини в глобальні процесина планеті зміни, що відбуваються на її поверхні та в атмосфері, були пов'язані з вмістом у природі газів, які з легкої рукивчених було названо «парниковими». До таких газів відносяться діоксид вуглецю, метан, оксид азоту та водяна пара (рис. 13). Наразі до них додалися антропогенні хлорфторвуглеці (ХФУ). Без газового «ковдри», що огортає Землю, температура на її поверхні була б на 30-40 градусів нижчою. Існування живих організмів у разі було б дуже проблематичним.

Парникові гази тимчасово утримують тепло у нашій атмосфері, завдяки чому створюється так званий парниковий ефект. Внаслідок техногенної діяльності людини деякі парникові гази збільшують частку своєї участі у загальному балансі атмосфери. Це стосується насамперед вуглекислого газу, вміст якого з десятиліття до десятиліття неухильно зростає. Вуглекислий газ створює 50% парникового ефекту, частку ХФУ припадає 15-20%, метану — 18%.

Мал. 13. Частка вмісту антропогенних газів у атмосфері при парниковому ефекті азоту 6 %

У першій половині XX ст. вміст вуглекислого газу атмосфері оцінювалося в 0,03 %. У 1956 р. у межах першого Міжнародного геофізичного року вчені провели спеціальні дослідження. Наведена цифра була уточнена і становила 0,028%. У 1985 р. вимірювання було проведено знову, і виявилося, що кількість вуглекислого газу в атмосфері зросла до 0,034%. Таким чином, збільшення вмісту в атмосфері вуглекислого газу є доведеним фактом.

За останні 200 років у результаті антропогенної діяльностівміст оксиду вуглецю в атмосфері зросла на 25%. Пов'язано це, з одного боку, з інтенсивним спалюванням викопного палива: газу, нафти, сланців, вугілля та ін., а з іншого — із щорічним зменшенням площ лісів, які є основними поглиначами вуглекислого газу. До того ж, розвиток таких галузей сільського господарства, як рисівництво та тваринництво, а також зростання площ міських звалищ призводять до збільшення виділення метану, оксиду азоту та деяких інших газів.

Другим за значенням "парниковим" газом є метан. Його вміст у атмосфері щорічно збільшується на I %. Найбільш значущі постачальники метану - звалища, велика рогата худоба, рисові поля. Запаси газу на звалищах великих міст можна як невеликі газові родовища. Що стосується рисових полів, то, як з'ясувалося, незважаючи на великий вихід метану, в атмосферу його надходить відносно мало, оскільки більшість розщеплюється бактеріями, пов'язаними з кореневою системою рису. Так що на надходження метану в атмосферу рисові сільськогосподарські екосистеми мають загалом помірний вплив.

Сьогодні вже не залишається сумнівів, що тенденція до використання переважно викопного палива неминуче веде до глобальної катастрофічної зміни клімату. За нинішніх темпів використання вугілля та нафти в найближчі 50 років прогнозується підвищення середньорічної температурина планеті в межах від 1,5 ° С (біля екватора) до 5 ° С (у високих широтах).

Підвищення температури внаслідок парникового ефекту загрожує небувалими екологічними, економічними та соціальними наслідками. Рівень води в океанах може піднятися на 1-2 м за рахунок морської водита танення полярних льодів. (Внаслідок парникового ефекту рівень Світового океану у XX ст. вже піднявся на 10-20 см.) Встановлено, що підвищення рівня моря на 1 мм призводить до відступу берегової лініїна 1,5 м-коду.

Якщо рівень моря підніметься приблизно на 1 м (а це найгірший сценарій), то до 2100 р. під водою опиняться близько 1% території Єгипту, 6% території Нідерландів, 17,5% території Бангладеш та 80% атола Маджуро, що входить до складу Маршаллових островів. Це стане початком трагедії для 46 млн. людей. За найпесимістичнішими прогнозами, підвищення рівня Світового океану у ХХІ ст. може спричинити зникнення з карти світу таких країн, як Голландія, Пакистан та Ізраїль, затоплення більшої частини Японії та деяких інших острівних держав. Під воду можуть піти Санкт-Петербург, Нью-Йорк та Вашинггон. У той час як одні ділянки суші ризикують опинитися на дні моря, інші страждатимуть від найжорстокішої посухи. Зникнення загрожує Азовському та Аральському морямта багатьом річкам. Збільшиться площа пустель.

Групою шведських кліматологів встановлено, що з 1978 по 1995 р. площа плавучих льодів у Північному Льодовитому океаніскоротилася приблизно 610 тис. км 2 , тобто. на 5,7%. Одночасно з'ясувалося, що через протоку Фрам, що відокремлює архіпелаг Свальбард (Шпіцберген) від Гренландії, щорічно із середньою швидкістю близько 15 см/с у відкриту Атлантику виноситься до 2600 км 3 плавучого льоду (що приблизно в 15-20 разів більше стоку такої річки Конго).

У липні 2002 р. з маленької острівної держави Тувалу, розташованої на дев'яти атолах у південній частині Тихого океану(26 км 2 , 11,5 тис. жителів), пролунав заклик про допомогу. Тувалу повільно, але правильно йде під воду — найвища точка в державі височіє над рівнем океану всього на 5 м. На початку 2004 р. електронні засоби масової інформаціїпоширили заяву про те, що очікувані високі приливні хвилі, пов'язані з молодим місяцем, можуть на деякий час підняти рівень моря в цьому районі більш ніж на 3 м, що обумовлено підвищенням рівня океану внаслідок глобального потепління. Якщо ця тенденція збережеться, крихітна держава буде змита з Землі. Уряд Тувалу вживає заходів щодо переселення громадян до сусідньої держави Ніуе.

Підвищення температури спричинить зниження вологості ґрунту у багатьох регіонах Землі. Посухи та тайфуни стануть звичним явищем. Льодовий покрив Арктики скоротиться на 15%. У столітті в Північній півкулі льодове покриття річок і озер триматиметься на 2 тижні менше, ніж у XX ст. Розтануть льоди в горах Південної Америки, Африки, Китаю та Тибету.

Глобальне потепління позначиться на стані лісів планети. Лісова рослинність, як відомо, може існувати у дуже вузьких межах температури та вологості. Більша частинаїї може загинути, складна екологічна системаопиниться на стадії руйнування, а це спричинить катастрофічне зменшення генетичного розмаїттярослин. Внаслідок всесвітнього потепління на Землі вже у другій половині XXI ст. може зникнути від чверті до половини видів сухопутної флори та фауни. Навіть при максимально сприятливих умовдо середини століття безпосередня загроза вимирання нависне майже понад 10% видів сухопутних тварин та рослин.

Дослідження показали: щоб уникнути глобальної катастрофинеобхідно зменшити викиди вуглецю в атмосферу до 2 млрд т на рік (одна третина нинішнього обсягу). Враховуючи природний прирістнаселення, до 2030-2050 років. на душу населення має викидатися не більше 1/8 обсягу вуглецю, що припадає сьогодні в середньому на одного жителя Європи.

Землі внаслідок впливу господарської діяльностілюдини. Особливу тривогу викликає збільшення концентрації парникових газів, що призводить до нагрівання поверхні Землі і нижньої атмосфери і, можливо, є однією з основних причин спостерігається в останні десятиліттяпотепління клімату.

Найбільш значущий природний парниковий газ - водяна пара Н20. Він поглинає та випромінює довгохвильову інфрачервону радіацію в діапазоні довжин хвиль 4,5 – 80 мкм. Вплив водяної пари на парниковий ефект є визначальним і створюється переважно смугою поглинання 5 – 7,5 мкм. Тим не менш, частина випромінювання поверхні Землі в областях спектру 3 - 5 мкм і 8 - 12 мкм, званих вікнами прозорості, йде крізь атмосферу у світовий простір. Парниковий ефект водяної пари посилюється смугами поглинання вуглекислого газу, який потрапляє в атмосферу в результаті вулканічної діяльності, природного кругообігу вуглецю в природі, гниття органічних речовину ґрунті при нагріванні, а також людській діяльності, головним чином внаслідок спалювання викопного палива (вугілля, нафти, газу) та знищення лісів.

Крім вуглекислого газу в атмосфері збільшується вміст таких парникових газів, як метан, закис азоту та тропосферний озон. Метан надходить в атмосферу з боліт та глибоких тріщин у земної кори. Збільшенню його концентрації сприяють розвиток сільськогосподарського виробництва (особливо розширення рисових полів, що рясно зрошуються), збільшення поголів'я худоби, спалювання біомаси і видобуток природного газу. Концентрацію закису азоту збільшують використання азотних добрив, викиди літаків, і навіть процеси окислення. Озон у тропосфері збільшується в результаті хімічних реакцій під дією сонячних променів між вуглеводнями та окислами азоту, що утворилися внаслідок спалювання викопного палива Концентрація цих газів зростає швидше, ніж концентрація вуглекислого газу, і в майбутньому їх відносний внесок у парниковий ефект атмо. Зростанню атмосфери сприяє також збільшення концентрації аерозолю, що сильно поглинає, індустріального походження (сажа) з радіусом частинок 0,001 - 0,05 мкм. Збільшення вмісту парникових газів і аерозолів може значно підвищити глобальну температуру і викликати інші кліматичні зміни, екологічні та соціальні наслідкияких поки що важко передбачити.