Парниковый эффект
Разговоры о погоде в последнее время начинают напоминать сводки с линии фронта. В некогда благополучной Европе число жертв одних лишь наводнений исчисляется сотнями людей. Что это? Неужели первые признаки приближающейся климатической катастрофы? Стихии, наводнения, бури - подобные причуды погоды не представляются уже чем-то необычным, это постепенно становится нормой. Лед на Земле тает и это все меняет - поднимутся моря, что приведет к затоплению городов и могут погибнуть миллионы людей. От ужасных последствий не убежит ни один прибрежный район.
На сегодняшний день опубликовано множество газетных статей, показано телевизионных передач и фильмов о глобальном изменении климата. Общественные организации уже всерьез начали беспокоиться о защите Земли от катастрофы, имеющей парниковый характер. Данный вопрос взяли на вооружение и политики. Мы все время слышим выражение "глобальное потепление", но за этими знакомыми словами стоит устрашающая действительность. Земля нагревается и это оказывает на ледяные шапки нашей планеты катастрофический эффект.
Глобальное потепление, как всем известно, чревато необратимыми последствиями. Если события будут развиваться по наихудшему сценарию, то это приведет к тому, что моря высохнут и планета превратиться в пустыню. На экваторе температура воздуха будет достигать +150 градусов по Цельсию, а на полюсах +100 градусов. Картина будет поистине устрашающей - абсолютное отсутствие людей, растений и животных, поломанные автомобили, развалины строений, постоянные ураганные ветра и пыльные бури. Все это может случиться уже через 300 лет, если люди не начнут принимать экстренные меры. Через триста лет климатические изменения будут необратимыми. По всей вероятности, у человечества есть в запасе еще пару десятков лет для того, чтобы успеть предпринять какие-то меры для предотвращения подобной катастрофы.
На данный момент известно, что на планете средняя температура увеличилась лишь на один градус. Возможно ли, что это повлечет за собой процессы, которые изменят климат в корне? Это вполне возможно, так как повышение температуры происходит не просто так, а из-за содержания повышенной концентрации углекислого газа в атмосфере. Эта концентрация за последние 200 лет увеличилась на 35 процентов в результате жизнедеятельности человека. А этого вполне достаточно для того, чтобы на планете средняя температура повысилась на 10 градусов по Цельсию. В результате, может начаться процесс выброса большой массы углекислоты из Мирового океана, а это приведет к дальнейшему увеличению температуры на Земле.
В последних исследованиях отмечается тот факт, что при увеличении концентрации углекислого газа в два раза, температура планеты в среднем увеличится на четыре градуса. Но данные оценки основываются на климатических моделях, которые в расчет берут лишь изменение концентрации углекислого газа. На самом деле, появление парникового эффекта в основном зависит от водяного пара - чем выше будет температура воздуха, тем больше она будет содержать водяных паров. Т. е. повышение средней температуры за собой влечет увеличение содержания в атмосфере паров, а увеличение их концентрации ведет к усилению парникового эффекта и дальнейшему увеличению средне планетарной температуры.
Парниковый эффект вследствие повышения концентрации двуокиси углерода известен как явление более 100 лет. Однако лишь относительно недавно человечество обратило внимание на то, что антропогенная деятельность может усилить этот эффект и вызвать глобальное потепление климата.
Парниковый эффект - это задержка атмосферой Земли теплового излучения планеты.
Парниковый эффект наблюдал любой из нас: в теплицах или парниках температура всегда выше, чем снаружи. То же самое наблюдается и в масштабах Земного шара: солнечная энергия, проходя через атмосферу нагревает поверхность Земли, но излучаемая Землей тепловая энергии не может улетучиться обратно в космос, так как атмосфера Земли задерживает ее, действуя наподобие полиэтилена в парнике: она пропускает короткие световые волны от Солнца к Земле и задерживает длинные тепловые (или инфракрасные) волны, излучаемые поверхностью Земли. Возникает эффект парника. Парниковый эффект возникает из-за наличия в атмосфере Земли газов, которые обладают способностью задерживать длинные волны. Они получили название "парниковых" или "тепличных" газов.
Парниковые газы присутствовали в атмосфере в небольших количествах (около 0,1%) с момента ее образования. Этого количества было достаточно, чтобы поддерживать за счет парникового эффекта тепловой баланс Земли на уровне, пригодном для жизни. Это так называемый естественный парниковый эффект, не будь его средняя температура поверхности Земли была бы на 30°С меньше, т. е. не +14° С, как сейчас, а -17° С.
Естественный парниковый эффект ничем не грозит ни Земле, ни человечеству, поскольку общее количество парниковых газов поддерживалось на одном уровне за счет круговорота природы, более того, ему мы обязаны жизнью, при условии, что не нарушается баланс.
Но увеличение в атмосфере концентрации парниковых газов приводит к усилению парникового эффекта и нарушению теплового баланса Земли. Именно это и произошло в последние два столетия развития цивилизации. Угольные электростанции, автомобильные выхлопы, заводские трубы и другие созданные человечеством источники загрязнения выбрасывают в атмосферу около 22 миллиардов тонн парниковых газов в год.
Активное использование ископаемых видов топлива, позволившее начиная с 1950 г. в 5 раз увеличить объем экономической деятельности в мире, привело к тому, что концентрация в атмосфере СO2 выросла на 40 частей на миллион, тогда как за предыдущие два столетия она увеличилась лишь на 30 частей на миллион.
В результате сжигания ископаемых энергоносителей выбросы СO2 составляют 6 млрд. т в год. Температура атмосферы за 100 лет поднялась на 0,5°. Источником поступления углекислого газа в атмосферу, помимо сжигаемого ископаемого топлива, служит разрушение биосферы человеком; органическое вещество погибшей биосферы разлагается в основном на воду и углекислый газ, и гораздо меньших количествах образуются также растворимые соединения фосфора и азота. По оценкам специалистов, разрушающаяся биосфера выделяет в атмосферу 6 млрд. т углерода, т. е. столько же, сколько выбрасывается его при сжигании ископаемого топлива.
Ученые полагают, что такая быстрая и непрерывная "атака" на атмосферу вызовет потепление климата на Земле, какого не было тысячи лет. Сравнение данных о продуцировании СО2 С измеренным увеличением его концентрации свидетельствует о том, что около половины диоксида углерода, производимого человеком, не поглощается океаном и не расходуется другими путями.
На первый взгляд, это трудно понять, потому что способность океана удерживать диоксид углерода СО2 в 60 раз превышает способность атмосферы и можно было бы ожидать равновесия 1:60. Имеются, однако два фактора, которые препятствуют проявлению этого соотношения в течение рассматриваемого времени. Во-первых, циркуляция в океане такова, что только верхние слои участвуют в обмене с атмосферой, а во-вторых, существует буферный эффект, который выражается в сопротивлении изменению концентраций на верхнем уровне. Модель обмена океан - атмосфера с учетом указанных факторов объясняет увеличение содержания СО2 в результате сжигания ископаемого топлива. В дальнейшем выяснилось, что леса планеты, которые служат резервуаром углерода, за последнее столетие существенно истощены, вследствие чего в атмосфере сохраняется больше СО2, годовое накопление которого оценивается как имеющее порядок, одинаковый с эмиссией ископаемого топлива. Если это так, то важная задача прогнозирования будущей концентрации СO2 остается неразрешенной. Такая информация имеет важное значение вследствие того, что увеличение концентрации диоксида углерода связано с повышением температуры, возникновением так называемого парникового эффекта. Диоксид углерода является сильным абсорбентом лучей в инфракрасной части спектра, но практически прозрачен для ультрафиолетовых и видимых лучей. Это означает, что поступающая солнечная радиация, преимущественно ультрафиолетовые и видимые части спектра, не встречает препятствий от примеси СО2 в атмосфере в отличие от инфракрасной радиации земли. В результате возможно повышение температуры земной атмосферы, сопровождаемое существенным изменением климата во многих частях света. Величина эффекта зависит от принимаемой расчетной модели и составит от 1,5 до почти 6°С при удвоении концентрации СО2. Неопределенность обусловлена неадекватностью модели атмосферы и незнанием того, какой механизм обратной связи окажется более существенным: повышение температуры может увеличить содержание в атмосфере водяных паров, которые также абсорбируют инфракрасное излучение, и таким образом, приведет к дальнейшему повышению температуры, или увеличение содержания водяных паров приведет к усилению облачного покрова, уменьшая таким образом солнечную радиацию и смягчая температурный эффект.
Аналогично, можно утверждать, что повышение температуры повлечет за собой уменьшение шапок полярного льда и снижение отраженной радиации или что увеличение температуры воды в океане снизит интенсивность циркуляции воды и усилит стратификацию, уменьшая, таким образом, поглощение СО2.
Арктика будет в большей степени испытывать потепление, чем другие регионы; то же произойдет с внутриконтинентальными областями по сравнению с приморскими. При удвоении содержания СО2 в атмосфере на 15 - 20% территории суши произойдет смена экосистем, что приведет к изменению типов сельского хозяйства. Уровень Мирового океана будет повышаться на 3 -10 см за десятилетие, и уже в течение XXI в. может подняться на 1 м. Увеличение испарения в результате повышения температуры приведет к увеличению количества атмосферных осадков. Следовательно, изменение климата вызовет одновременное изменение всех взаимосвязанных составляющих глобального водного баланса. Экономике стран будет нанесен серьезный ущерб.
Глобальный потепление парниковый эффект
Невзирая на недостаток знаний, потребность в прогнозировании велика, потому что климатические условия имеют жизненно важное значение для агрокультуры. Если вспомнить, что средняя разница температур между настоящим временем и последним ледниковым периодом составляет 4°С, то станет очевидным, что возможное увеличение температуры на 1,5°С нельзя считать несущественным.
Несмотря на то, что о глобальном потеплении постоянно поступает информация, значительных перемен почти не наблюдается. Так, может это все неправда?
Можно привести простой пример - процесс закипания чайника. Данный процесс наступает не сразу - лишь через некоторое время, на протяжении которого происходит тепловая инерция жидкости. Океаны и ледники выступают в роли огромного теплового буфера, поэтому, на данный момент, рост температуры на Земле не слишком ощутим.
Известные деятели науки поддерживают гипотезу о парниковом эффекте. Английский астрофизик Стивен Хоукин выступил с лекцией в 2000 году в Эдинбургском королевском обществе. Он проинформировал окружающих о том, что через несколько сотен лет, парниковый эффект вполне может превратить нашу Землю в планету похожую на Венеру, на которой невозможна жизнь. Значит ли это что общество вынуждено будет полностью отказаться от использования угля, добычи нефти, автомобилей?
Вряд ли отказ от использования и добычи полезных ископаемых предотвратит катастрофу парникового плана.
Это объясняется тем, что нужно не только перестать загрязнять атмосферу выбросами углекислого газа, но и найти способ, с помощью которого можно будет очистить атмосферу от уже содержащейся в ней углекислоты.
Надеясь на растения, которые поглощают в процессе фотосинтеза углекислый газ из атмосферы, а по оценкам специалистов перерабатывающие в 10 раз больше углекислоты, чем появляется при жизнедеятельности человека, можно столкнуться с дилеммой. Конечно, интенсивность фотосинтеза довольно высокая, однако нужно учитывать, что растительная биомасса является пищей для многих живых организмов. Следовательно, углекислота вернется в атмосферу планеты.
Даже при условии, что люди полностью прекратят загрязнять воздух углекислым газом, это все равно не сможет остановить в полной мере парниковую катастрофу. Степень концентрации углекислого газа, которая имеется на сегодняшний день, приведет к тому, что на Земле средняя температура повысится на десять градусов. В результате этого многие территории нашей планеты будут не пригодными для жизни, обострятся социально-экономические проблемы, произойдет миграция людей в наиболее подходящие районы, возникнут продовольственные проблемы. В такой ситуации значительным обстоятельством станет удержание равновесия в политической устройстве мира, и предотвращение возникновения ядерной войны. Картина надвигающегося апокалипсиса ужасает. Если в следующие десять лет человечество откажется от сжигания угля, газа и нефти - то это произойдет не раньше, чем через двести лет.
Если же образ жизни людей останется таким же, как и сейчас, то максимальным сроком, отведенным человечеству, будет 100 лет. Из этого можно сделать вывод, что у человечества есть 100 лет, на протяжении которых жизнь будет оставаться стабильной. Но крах мировой политической и экономической системы может возникнуть раньше, потому, что в северной части Америки, России и Европы произойдет значительное похолодание из-за исчезновения Гольфстрима - теплого течения, к которому приведет глобальное потепление. В США, центре России, Англии, Прибалтике, Германии, Голландии невозможно будет заниматься сельским хозяйством.
Конец света предсказывался не единожды, но он так и не произошел. Поэтому к таким прогнозам люди относятся с недоверием. Однако климатологи утверждают, что практически все их прогнозы, которые касались природных катастроф и катаклизмов, сбылись. Первой из предсказанных катастроф было Ленское наводнение, которое произошло в 2001 году. Ученые полагают, что вполне возможно решить техническую сторону предотвращения катастрофы по причине парникового эффекта. Для этого не обязательно отказываться от квартир и автомобилей. По мнению ученых, решением будет повсеместное использование энергосберегающих технологий, возобновляемых источников энергии.
Похожие статьи
-
"Что-то неладное творится с погодой!". Об этом судачат на скамейках старики. Об этом же рассуждают на своих семинарах и конференциях солидные ученые....
-
Индустриальная эпоха - Парниковый эффект: сущность и характеристика
Усиление парникового эффекта в индустриальную эпоху связано в первую очередь с возрастанием содержания в атмосфере техногенного диоксида углерода за счет...
-
Введение, История парникового эффекта - Парниковый эффект: сущность и характеристика
Парниковый эффект, как проблема стоит перед нашим поколением, поколением новых технологий, больших возможностей, однако, даже современная технология и...
-
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...
-
Введение, Сущность парникового эффекта - Парниковый эффект
Охрана окружающей природной среды и рациональное использование естественных ресурсов - одна из актуальных глобальных проблем современности. Ее решение...
-
Последствия - Парниковый эффект
Учитывая все данные, разработанные учеными всего мира, и результаты исследований Комиссии ООН, среднемировая температура в этом веке может повыситься на...
-
Парниковый эффект - глобальная экологическая проблема - Парниковый эффект
Накопление углекислого газа в атмосфере - одна из основных причин парникового эффекта. Углекислый газ действует в атмосфере, как стекло в оранжерее: он...
-
К глобальным экологическим проблемам в связи загрязнением атмосферы многие ученые относят: - сокращение озонового слоя; - изменение климата; - парниковый...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
Что же ожидает человечество в наступающем первом веке нового тысячелетия? Результаты расчетов изменения глобальной температуры в XXI веке приведены на...
-
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...
-
ПАРАМЕТРЫ ОРБИТЫ ЗЕМЛИ - Парниковый эффект
По сравнению с перечисленными выше факторами формирования глобального климата фактор изменения параметров орбиты Земли проявляется на гораздо более...
-
Причины возникновения - Парниковый эффект
Природа явления объясняется различной прозрачностью атмосферы для излучения из космоса и от поверхности планеты. Для солнечных лучей атмосфера планеты...
-
КОНЦЕНТРАЦИЯ ТРОПОСФЕРНОГО СУЛЬФАТНОГО АЭРОЗОЛЯ - Парниковый эффект
Частицы аэрозоля играют важную роль в климатической системе, поскольку они непосредственно влияют на характеристики прямого или отраженного солнечного...
-
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,...
-
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...
-
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...
-
Заключение - Парниковый эффект: сущность и характеристика
И так, в моем реферате, я достигнул выше перечисленных задач, достиг необходимой цели, а так же подробно описал саму суть проблемы. Конечно, на...
-
СОЛНЕЧНАЯ ПОСТОЯННАЯ - Парниковый эффект
Тепловой поток, поступающий от Солнца на внешнюю границу атмосферы, в среднем составляет 1370 Вт/м2. Данное значение испытывает сложные квазициклические...
-
Экономический эффект природоохранных мероприятий
Экономический эффект природоохранных мероприятий Расчет экономического эффекта природоохранных мероприятий основывается на сопоставлении затрат на их...
-
Заключение - Экология микрорганизмов
В результате воздействия высокотоксичных загрязнителей на растения отмечается замедление их роста, образование некроза на концах листьев и хвоинок, выход...
-
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,...
-
- возможное потепление климата ("парниковый эффект"); - нарушение озонового слоя; - выпадение кислотных дождей. - возможное похолодание климата. -...
-
Деятельность человека достигла уже такого уровня развития, при котором ее влияние на природу приобретает глобальный характер. Природные системы -...
-
Проблема глобального потепления
В настоящее время проблема глобального потепления известна каждому жителю Земли. Она дала знать о себе особенно в 1996-1997 гг., когда погода в различных...
-
Экологические проблемы - Определение взаимодействия человека и природы
А. Загрязнения среды. В настоящие время человек не преднамеренно вызывает изменения климата локальных и, в некоторой степени, региональных масштабах....
-
Загрязнение почвы Охрана почв от человека является одной из важнейших задач человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или...
-
Понятие экологических катастроф и сама проблема - Экологические катастрофы и их причины
Катастрофа -- происшествие, которое возникает в результате природной или техногенной чрезвычайной ситуации, и влечет за собой гибель людей или какие-либо...
-
"Горячие области" материков планеты - Глобальное потепление климата
П. Джоунс и Тома М. Л. Уигли представляют результаты десяти лет научных исследований по изменению климата на всей нашей планете за 130 лет с 1860 по 1990...
-
Введение, Современный экологический кризис - Современный экологический кризис
Человек и природа неотделимы друг от друга и тесно взаимосвязаны. Для человека, как и для общества в целом, природа является средой жизни и единственным...
-
Изменение климата Земли. Разрушение озонового слоя В результате изучения материалов метеорологических наблюдений, выполняемых во всех районах земного...
-
Атмосферный воздух - Влияние загрязнения атмосферного воздуха на человека
Атмосферный воздух - это природная смесь газов приземного слоя атмосферы за пределами жилых, производственных и иных помещений, сложившаяся в ходе...
-
Причины глобального потепления "Парниковый эффект" возник не сегодня - он существовал с тех пор, как наша планета обзавелась атмосферой, и без него...
-
ВВЕДЕНИЕ - Отходы пищевых производств и охрана окружающей среды
На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное...
-
Социально-экологические проблемы современности - Социальная экология
Экологические проблемы современности по своим масштабам условно могут быть разделены на локальные, региональные и глобальные и требуют для своего решения...
Парниковый эффект