КОНЦЕНТРАЦИИ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ В АТМОСФЕРЕ - Парниковый эффект
Безусловно, важнейшим из парниковых газов является двуокись углерода. Его основным источником служат процессы сжигания органического топлива (уголь, газ, нефть и продукты ее переработки, горючие сланцы, дрова). За счет этого в атмосферу поступает до 80% двуокиси углерода. Существует достаточно большое количество прогнозов развития энергетики. Однако их точность оставляет желать лучшего. В своем большинстве прогнозы дают явно завышенные оценки по сравнению с реальными цифрами мирового энергопотребления.
На рис. 3-2 приведен по данным ряд оценок потребления энергии в мире в 2000 году, они лежат в пределах от 16 до 21 Гт. у.т. В действительности же эта величина вряд ли превысит значение 14 Гт. у.т. при сохранении нынешних тенденций (в 1997 г. она составила 13,3 Гт. у.т.).
Прогнозы: 1 - Института атомной энергии (ИАЭ), 1987г.; 2 - Международного института прикладного системного анализа (IIASA), 1981 г.; 3 - Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), 1984 г.; 4 - Окриджской национальной лаборатории, 1985г.; 5 - Мировой энергетической конференции (WEC), 1984 г.; 6 - Международной комиссии по изменению климата (IPCC), 1992г.
Рис. 3-2. Потребление энергии в мире с середины XIX века и недавние прогнозы энергопотребления на 2000 г.
Наиболее предпочтительным представляется прогноз, основанный на историко-экстраполяционном подходе, анализе современных тенденций развития энергетики. К важнейшим особенностям прогноза следует отнести:
- - признание того, что потребление энергии на душу населения является важнейшим экономическим и социальным показателем, определяющим как уровень жизни конкретной страны, так и этап исторического развития, на котором она находится; - установление факта стабилизации душевого потребления энергии для развитых индустриальных стран, ответственных примерно за 50% мирового потребления топлива. Уровень, на котором происходит стабилизация душевого потребления энергии, определяется исключительно климато-географическими факторами: среднегодовой температурой страны, рельефом и размером ее территории. Этот факт позволяет оценить оптимальное значение е* душевого энергопотребления для каждой страны; - выделение пяти характерных регионов мира в зависимости от душевого потребления энергии в год и годового естественного прироста населения - другого важнейшего критерия степени развития страны.
На рис. 3-3 представлена энергодемографическая диаграмма состояния мира в коор-динатах е/е* - душевое потребление энергии в год по отношению к оптимальному для данной страны значению и AGR (Annual Growth Rate) - годовая разность между рождаемостью и смертностью по отношению к общей численности населения.
Рис. 3-3. Энергодемографическая диаграмма состояния мира
Анализ диаграммы позволяет выделить следующие характерные группы стран:
- - развитые индустриальные страны, где е/е*"1 и низкие AGR (значительно ниже среднемирового значения 1,73% в год); - страны с переходной экономикой. В них демографическая стабилизация практически достигнута, но насыщение энергопотребления еще не наступило; - новые развитые страны характеризуются потреблением энергии ниже оптимального (е/е* - страны-экспортеры нефти с потреблением энергии выше оптимального и приростом населения выше среднемирового; - развивающиеся страны характеризуются уровнем потребления энергии значительно ниже оптимального и значениями AGR, как правило, выше мирового; - учет обратных связей в системе энергетика - климат. Преобладающие связи оказываются отрицательными. Во-первых, увеличение концентрации СО2 в атмосфере вместе с потеплением климата ведет к возрастанию биопродукции тропических, хвойных и умеренных лесов и, соответственно, к росту поглощения ими СО2. Во-вторых, в результате повышения средней температуры уменьшается потребность в энергии у высокоширотных развитых стран; - учет экономии энергии в результате урбанизации. Современные крупные города являются местами сосредоточения промышленности, транспортных средств, густо населенных жилых массивов. Наличие на городской территории асфальтированных улиц и площадей, содержание в городской атмосфере газовых и аэрозольных загрязнений приводит к изменению баланса солнечной радиации. Совокупность перечисленных факторов приводит к образованию городского "острова тепла", т. е. к тому, что температура воздуха в пределах города на несколько градусов выше, чем в пригородной зоне.
Результаты анализа представлены на рис. 3-4 и рис. 3-5, на которых изображены прогнозы мирового потребления энергии и потребления на душу населения до 2100 г. Главный вывод состоит в том, что уже во 2-й половине наступающего столетия потребление энергии стабилизируется, а к концу XXI века начнется его слабое снижение.
Рис. 3-4. Прогноз мирового потребления энергии Е Рис. 3-5. Прогноз мирового потребления энергии е на душу населения.
Ожидается, что стабилизация наступит при значениях 24-25 Гт. у.т., отличающихся от нынешнего менее чем в 2 раза. Что же касается душевого потребления энергии, то, пройдя через максимум приблизительно в 2030 г., его значение снизится к концу века до нынешнего уровня (примерно 2,3 т. у.т./(чел. год)). Использование представленных результатов в расчетах концентрации CO2 в атмосфере на основе модели углеродного цикла позволило предсказать изменение этой величины в следующем столетии (рис. 3-6).
Как видно на рисунке, достигнутая в настоящее время скорость роста концентрации CO2, по-видимому, сохранится в ближайшие 40-50 лет. После этого скорость начнет снижаться, и к концу XXI века будет достигнуто значение около 460 млн-1 , что всего на 65% выше уровня1800 г. Такой результат вселяет определенный оптимизм, так как, по общему мнению экспертов, критическим, после которого можно ожидать необратимых изменений в экосистемах, признается значение концентрации CO2, вдвое превышающее значение для доиндустриальной эры ("280 млн-1).
Рис. 3-5. Прогноз мирового потребления энергии е на душу населения
Несколько слов о других, помимо CO2, составляющих атмосферу газов, приводящих к парниковому эффекту... Следующими по вкладу в парниковый эффект являются метан СН4 и закись азота N2O. Концентрация того и другого газа определяется как естественными, так и антропогенными причинами. Так, естественным источником СН4 являются переувлажненные почвы, в которых происходят процессы анаэробного разложения. Человек добавил свои источники - рисовые плантации, добычу и транспортировку природного газа, сжигание биомассы и др.
К естественным поставщикам N2O в атмосферу относятся океан и почвы. Антропогенная добавка связана с сжиганием топлива и биомассы, вымыванием азотных удобрений. Как показывают расчеты, рост концентрации того и другого компонента атмосферы должен прекратиться в следующем столетии, и к 2050 г. будет достигнута стабилизация концентрации СН4 на уровне 2,5 млн-1, а к 2100 г. и концентрации N2O на уровне 0,37 млн-1. Эти значения превосходят нынешние всего на 20%. В перспективе должны полностью утратить свою роль как парниковой составляющей фреоны - газы, имеющие чисто индустриальное происхождение. Это следует из решений Копенгагенской встречи (1992 г.) стран-участниц Монреальского протокола по озоноразрушающим веществам (1987 г.). Вместе с тем можно ожидать постепенного накопления в атмосфере их заменителей. Однако даже к концу XXI века их концентрация в атмосфере не превысит значения 1,5 млрд-1, что может дать вклад в суммарный парниковый эффект не более 10%.
Похожие статьи
-
К глобальным экологическим проблемам в связи загрязнением атмосферы многие ученые относят: - сокращение озонового слоя; - изменение климата; - парниковый...
-
Введение, Сущность парникового эффекта - Парниковый эффект
Охрана окружающей природной среды и рациональное использование естественных ресурсов - одна из актуальных глобальных проблем современности. Ее решение...
-
Воздействие на окружающую среду выбросов в атмосферу парниковых газов от железнодорожного транспорта
В статье приведены аспекты воздействия выбросов парниковых газов в атмосферу от железнодорожного транспорта в свете принятой Концепции по переходу...
-
КОНЦЕНТРАЦИЯ ТРОПОСФЕРНОГО СУЛЬФАТНОГО АЭРОЗОЛЯ - Парниковый эффект
Частицы аэрозоля играют важную роль в климатической системе, поскольку они непосредственно влияют на характеристики прямого или отраженного солнечного...
-
Что же ожидает человечество в наступающем первом веке нового тысячелетия? Результаты расчетов изменения глобальной температуры в XXI веке приведены на...
-
Прогнозы концентрации углекислого газа в атмосфере на будущее. - Изменение климата
За последние десятилетия было создано большое количество моделей глобального углеродного цикла, рассматривать которые в данной работе не представляется...
-
Действия, способные спасти Землю - Парниковый эффект
Сохранение лесов. Остановка вырубки лесов. Растения - наше спасение! Кроме того, нужно не только сохранять существующие леса, но и активно высаживать...
-
Сущность проблемы парникового эффекта сводится к потеплению климата. Причинами появления данной проблемы являются антропогенные факторы. Это такие как...
-
Защита от климатических катастроф: парниковый эффект - Химия и экология
В погоне за продуктами питания, потребительскими товарами, теплом для жилищ и энергией для промышленности мы увеличили содержание в атмосфере многих...
-
"Что-то неладное творится с погодой!". Об этом судачат на скамейках старики. Об этом же рассуждают на своих семинарах и конференциях солидные ученые....
-
Парниковый эффект, Озоновый экран Земли - Проблемы экологии
Накопление углекислого газа в атмосфере - одна из основных причин парникового эффекта, возрастающего от разогревания Земли лучами Солнца. Этот газ не...
-
ПАРАМЕТРЫ ОРБИТЫ ЗЕМЛИ - Парниковый эффект
По сравнению с перечисленными выше факторами формирования глобального климата фактор изменения параметров орбиты Земли проявляется на гораздо более...
-
Заключение, Список используемой литературы - Парниковый эффект
Уверена, что мы своим отношением к природе уподобляемся рубящему сук под собой. Испортили, а потом начинаем кричать об этом. Я считаю, что сейчас все...
-
Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества С Max (мг/м3) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым...
-
Парниковый эффект и климат Земли, Влияние на жизнь людей - Парниковый эффект
Когда мы говорим о последствиях парникового эффекта, мы понимаем влияние его на климат Земли. В первую очередь - это глобальное потепление. Многие...
-
Причины возникновения - Парниковый эффект
Природа явления объясняется различной прозрачностью атмосферы для излучения из космоса и от поверхности планеты. Для солнечных лучей атмосфера планеты...
-
Введение, История исследований парникового эффекта - Парниковый эффект
Проблема парникового эффекта особенно актуальна в нашем веке, когда мы уничтожаем леса, чтобы построить еще один промышленный завод, а многие из нас не...
-
АВТОКОЛЕБАНИЯ В СИСТЕМЕ АТМОСФЕРА-ОКЕАН - Парниковый эффект
Из природных явлений планетарного масштаба к числу наиболее мощных и имеющих наиболее серьезные последствия для человека следует отнести так называемое...
-
ВУЛКАНИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ - Парниковый эффект
В соответствии с современными представлениями механизм влияния вулканической активности на климат состоит в следующем. Основное влияние на поток...
-
Описание расчетной модели При расчете приземных концентраций и оценке доз облучения в нормальном режиме эксплуатации ОПД АС ММ выбросы при работе...
-
СОЛНЕЧНАЯ ПОСТОЯННАЯ - Парниковый эффект
Тепловой поток, поступающий от Солнца на внешнюю границу атмосферы, в среднем составляет 1370 Вт/м2. Данное значение испытывает сложные квазициклические...
-
Экология атмосферы - Основы экологии
Строение и газовый состав атмосферы, ее функции Рис. 3 Атмосфемра (от. др.-греч. ?фмьт -- пар и уцб?сб -- шар) -- газовая оболочка, окружающая...
-
Атмосфера городов - Экология городов и здоровье населения
Еще в сеpедине ХVI века писал о Лондоне английский натуpалист Дж. Эльвин: "...тогда как во всех дpугих местах воздух чист и пpозpачен, здесь его...
-
Глава 2. Глобальные последствия загрязнения атмосферы - Способы и последствия загрязнения атмосферы
В новое тысячелетие человечество вступило в условиях экологического кризиса. Три глобальные экологические проблемы - загрязнение всех сред жизни,...
-
Соединяясь с водой, оксиды серы образуют серную и сернистую кислоты, которые, взаимодействуя с пылевыми частицами, образуют сульфаты и сульфиды....
-
Изотопы углерода., Углерод в атмосфере., Атмосферный углекислый газ. - Изменение климата
В природе известно семь изотопов углерода, из которых существенную роль играют три. Два из них - и - являются стабильными, а один - - радиоактивным с...
-
Взаимосвязь между энергопотреблением, экономической деятельностью и поступлением углекислого газа в атмосферу. Основным антропогенным источником выбросов...
-
В результате подготовки данной курсовой работы были получены следующие результаты: - проведены расчеты максимально-разовых и валовых выбросов в...
-
Из литературы и практики известно, что основным направлением повышения энергетической эффективности работы газотранспортной системы Украины и России...
-
В наше время во всем мире атмосферный воздух загрязняется вредными веществами. К сожалению, человек сам создает себе то, что его убивает. Например,...
-
Последствия загрязнения атмосферного воздуха - Антропогенное воздействие на атмосферу
Кислотные или кислые осадки (дождь или снег, а иногда и туман) имеют рН < 5,6. Выпадение кислотных осадков связано исключительно с антропогенным...
-
Тема экологии в нашем городе всегда воспринималась неоднозначно, зачастую становясь поводом для дискуссий и бурных споров. Одни говорят о том, что...
-
Важным элементом системы экономического механизма природопользования в Украине являются платежи за загрязнение окружающей природной среды (ОПС). Платежи...
-
Расчет предельного допустимого выброса (ПДВ) вредных веществ в атмосферу необходимо осуществлять согласно ОНД -86 по формуле: ПДВ =, (г/с) (19) Где ПДК М...
-
Озоновый слой Земли - Загрязнение атмосферы
Озоновый слой Земли - это слой атмосферы, близко совпадающий со стратосферой, лежащий между 7 - 8 (на полюсах), 17 - 18 (на экваторе) и 50 км над...
-
Влияние автотранспорта на состояние приземного слоя атмосферы в г. Уральске
В последние десятилетия, в связи с увеличением количества автомобильного транспорта на дорогах городов, существенно обострились проблемы воздействия его...
-
Результаты экспериментальных исследований приводятся в виде диаграмм, на которых по вертикальной оси представлена величина сопоставляемых параметров, на...
-
Атмосфера является внешней газовой оболочкой Земли, которая достигает пространство приблизительно 3000 км. История возникновения и развития атмосферы...
-
Различные компоненты продуктов сгорания топлива, выбрасываемые в атмосферу и, во время пребывания там, ведущие себя по-разному (изменяется температура,...
-
Влияние на атмосферу - Нефть и экология: ретроспективный анализ
Проблема выбросов газов и пыли является не менее актуальной, чем другие. Нефтеперерабатывающими предприятиями выбрасывается в атмосферу свыше 1050 тыс. т...
КОНЦЕНТРАЦИИ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ В АТМОСФЕРЕ - Парниковый эффект