Manoma, kad šiltnamio efektas atsiranda dėl padidėjimo. Šiltnamio efektas atmosferoje: priežastys ir pasekmės. Ekologinė nelaimė arba gamtos procesas

Dėl miškų naikinimo, pramonės plėtros tempai atmosferos sluoksniuose kaupiasi kenksmingos dujos, kurios sukuria apvalkalą ir neleidžia į kosmosą išleisti šilumos perteklių.

Šis straipsnis skirtas vyresniems nei 18 metų asmenims.

Ar tau jau 18 metų?

Ekologinė katastrofa ar natūralus procesas?

Temperatūros kilimo procesą daugelis mokslininkų laiko pasauline aplinkos problema, kuri, nekontroliuojant antropogeninės įtakos atmosferai, gali sukelti negrįžtamų pasekmių. Manoma, kad pirmasis, kuris atrado šiltnamio efektą ir ištyrė jo veikimo principus, buvo Josephas Fourier. Savo tyrimuose mokslininkas nagrinėjo įvairius veiksnius ir mechanizmus, turinčius įtakos klimato formavimuisi. Jis tyrė planetos šilumos balanso būklę, nustatė jos įtakos vidutinėms metinėms paviršiaus temperatūroms mechanizmus. Paaiškėjo, kad vieną pagrindinių vaidmenų šiame procese atlieka šiltnamio efektą sukeliančios dujos. Infraraudonieji spinduliai išlieka Žemės paviršiuje, o tai yra jų poveikis šilumos balansui. Šiltnamio efekto priežastys ir pasekmės bus aprašytos toliau.

Šiltnamio efekto esmė ir principas

Padidėjus anglies dioksido koncentracijai atmosferoje, padidėja trumpųjų bangų saulės spinduliuotės prasiskverbimo į planetos paviršių laipsnis, o susidaro barjeras, neleidžiantis skleisti mūsų ilgųjų bangų šiluminės spinduliuotės. planeta į kosmosą. Kodėl ši kliūtis pavojinga? Apatinėse atmosferos sferose besitęsianti šiluminė spinduliuotė lemia aplinkos temperatūros padidėjimą, o tai neigiamai veikia ekologinę situaciją ir sukelia negrįžtamus padarinius.

Šiltnamio efekto esmė taip pat gali būti laikoma globalinio atšilimo, kurį sukelia planetos šiluminio balanso pažeidimas, priežastimi. Šiltnamio efekto mechanizmas yra susijęs su pramoninių dujų išmetimu į atmosferą. Tačiau prie neigiamo pramonės poveikio turėtų būti pridėtas miškų naikinimas, automobilių išmetamieji teršalai, miškų gaisrai ir šiluminių elektrinių naudojimas energijai gaminti. Miškų naikinimo įtaka klimato atšilimui ir šiltnamio efektui atsiranda dėl to, kad būtent medžiai aktyviai sugeria anglies dvideginį, o jų ploto sumažėjimas lemia kenksmingų dujų koncentracijos atmosferoje padidėjimą.

Ozono skydo būklė

Miškų plotų mažinimas kartu su dideliais kenksmingų dujų kiekiais sukelia ozono sluoksnio ardymo problemą. Mokslininkai nuolat analizuoja ozono rutulio būklę ir jų išvados nuvilia. Jei dabartinis išmetamų teršalų kiekis ir miškų naikinimas tęsis, žmonija susidurs su faktu, kad ozono sluoksnis nebegalės tinkamai apsaugoti planetos nuo saulės spinduliuotės poveikio. Šių procesų pavojų kelia tai, kad dėl to smarkiai pakils aplinkos temperatūra, teritorijų dykumėjimas, staigus geriamojo vandens ir maisto trūkumas. Ozono rutulio būklės, skylių buvimo ir vietos diagramą galima rasti daugelyje svetainių.

Ozono ekrano būklė kelia nerimą aplinkos mokslininkams. Ozonas yra tas pats deguonis, bet kitoks triatominis modelis. Be deguonies gyvi organizmai negalės kvėpuoti, tačiau be ozono rutulio planeta pavirs negyva dykuma. Šios transformacijos galią galima įsivaizduoti pažvelgus į Mėnulį ar Marsą. Ozono skydo ardymas veikiant antropogeniniams veiksniams gali sukelti ozono skylių atsiradimą. Ozono ekrano privalumai yra ir tai, kad jis atlaiko kenksmingą ultravioletinę spinduliuotę. Minusai - jis yra labai trapus ir per daug veiksnių lemia jo sunaikinimą, o savybių atkūrimas vyksta labai lėtai.

Galima pateikti daug pavyzdžių, kaip ozono sluoksnio ardymas veikia gyvus organizmus. Mokslininkai pastebėjo, kad pastaruoju metu odos vėžio atvejų vis dažniau. Nustatyta, kad būtent ultravioletiniai spinduliai prisideda prie šios ligos vystymosi. Antrasis pavyzdys yra planktono išnykimas viršutiniuose vandenyno sluoksniuose daugelyje planetos regionų. Tai veda prie to, kad sutrinka mitybos grandinė, išnykus planktonui gali išnykti daugybė žuvų ir jūros žinduolių rūšių. Nesunku įsivaizduoti, kaip ši sistema veikia. Svarbu suprasti, kokie bus rezultatai, jei nebus imtasi priemonių antropogeniniam poveikiui ekosistemoms sumažinti. O gal visa tai mitas? Gal niekas negresia gyvybei planetoje? Išsiaiškinkime.

Antropogeninis šiltnamio efektas

Šiltnamio efektas atsiranda dėl žmogaus veiklos poveikio aplinkinėms ekosistemoms. Natūralus temperatūros balansas planetoje sutrinka, daugiau šilumos sulaikoma veikiant šiltnamio efektą sukeliančių dujų apvalkalui, dėl ko pakyla temperatūra Žemės paviršiuje ir vandenynų vandenyse. Pagrindinė šiltnamio efekto atsiradimo priežastis yra kenksmingų medžiagų išmetimas į atmosferą dėl pramonės įmonių darbo, transporto priemonių emisijos, gaisrai ir kiti kenksmingi veiksniai. Tai ne tik sutrikdo planetos šiluminę pusiausvyrą, bet ir dėl visuotinio atšilimo, bet ir užteršia orą, kuriuo kvėpuojame, ir vandenį, kurį geriame. Dėl to mūsų laukia ligos ir bendras gyvenimo trukmės sutrumpėjimas.

Apsvarstykite, kurios dujos sukelia šiltnamio efektą:

anglies dioksidas;
vandens garai;
ozonas;
metanas.

Būtent anglies dioksidas ir vandens garai yra laikomi pavojingiausiomis medžiagomis, sukeliančiomis šiltnamio efektą. Atmosferoje esantis metano, ozono ir freono kiekis taip pat turi įtakos klimato balansui, kurį lemia jų cheminė sudėtis, tačiau jų įtaka šiuo metu nėra tokia rimta. Dujos, dėl kurių susidaro ozono skylės, be kita ko, sukelia sveikatos problemų. Juose yra medžiagų, sukeliančių alergines reakcijas ir kvėpavimo takų ligas.

Kenksmingų dujų šaltiniai visų pirma yra pramonės ir automobilių išmetamieji teršalai. Tačiau daugelis mokslininkų yra linkę manyti, kad šiltnamio efektas yra susijęs ir su ugnikalnių veikla. Dujos sukuria specifinį apvalkalą, todėl susidaro garų ir pelenų debesis, kuris, priklausomai nuo vėjo krypties, gali užteršti didelius plotus.

Kaip kovoti su šiltnamio efektu?

Pasak ekologų ir kitų mokslininkų, kurie sprendžia klausimus, susijusius su biologinės įvairovės išsaugojimu, klimato kaita, žmogaus poveikio aplinkai mažinimu, visiškai užkirsti kelią neigiamų žmonijos raidos scenarijų įgyvendinimui nepavyks, tačiau įmanoma. sumažinti negrįžtamų pramonės ir žmogaus pasekmių ekosistemoms skaičių. Dėl šios priežasties daugelis šalių įveda mokesčius už kenksmingų dujų išmetimą, gamyboje įveda aplinkosaugos standartus ir kuria galimybes, kaip sumažinti žalingą žmonių poveikį gamtai. Tačiau globali problema slypi skirtinguose šalių išsivystymo lygiuose, požiūryje į socialinę ir aplinkosauginę atsakomybę.

Kenksmingų medžiagų kaupimosi atmosferoje problemos sprendimo būdai:

miškų naikinimo nutraukimas, ypač pusiaujo ir atogrąžų platumose;
perėjimas prie elektromobilių. Jos yra draugiškesnės aplinkai nei įprastos mašinos ir neteršia aplinkos;
alternatyvios energijos plėtra. Perėjus nuo šiluminių elektrinių prie saulės, vėjo ir hidroelektrinių, sumažės ne tik kenksmingų medžiagų išmetimas į atmosferą, bet ir neatsinaujinančių gamtos išteklių naudojimas;
energiją taupančių technologijų diegimas;
naujų mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančių technologijų kūrimas;
gesinti miškų gaisrus, užkirsti kelią jų kilimui, nustatyti griežtas priemones pažeidėjams;
aplinkosaugos teisės aktų griežtinimas.

Verta paminėti, kad žmonijos jau padarytos žalos aplinkai kompensuoti ir visiškai atkurti ekosistemų neįmanoma. Dėl šios priežasties reikėtų galvoti apie aktyvų antropogeninio poveikio padarinių mažinimo veiksmų įgyvendinimą. Visi sprendimai turi būti išsamūs ir globalūs. Šiuo metu tam trukdo turtingų ir neturtingų šalių išsivystymo, gyvenimo ir išsilavinimo lygio disbalansas.

Šiuolaikinė civilizacija daro didelę įtaką gamtai. Paprastai neigiamas. sausinamos pelkės ir nuolatinis didžiulio kenksmingų medžiagų kiekio išleidimas į orą – tai ne visas žmonijos „dorybių“ sąrašas. Daugelis mano, kad šiltnamio efektas priklauso tai pačiai kategorijai. Ar tikrai taip?

Istorinė nuoroda

Beje, kas buvo šiltnamio efekto autorius (tai yra, atradęs šį reiškinį)? Kas pirmasis apibūdino šį procesą ir kalbėjo apie jo poveikį aplinkai? Panaši idėja pasirodė tolimoje 1827 m. Mokslinio straipsnio autorius buvo Josephas Fourier. Savo darbe jis aprašė klimato formavimosi mechanizmus mūsų planetoje.

Šio darbo neįprastumas tuo metu buvo tas, kad Furjė atsižvelgė į skirtingų Žemės zonų temperatūros ir klimato ypatybes. Štai kas buvo šiltnamio efekto autorius, kuris pirmą kartą sugebėjo paaiškinti Saussure'o eksperimentą.

Saussure eksperimentas

Savo išvadoms patikrinti mokslininkas pasinaudojo M. de Saussure'o patirtimi, kai naudojamas suodžiais iš vidaus padengtas indas, kurio kaklelis uždaromas stiklu. De Saussure'as sukūrė eksperimentą, kurio metu nuolat matavo temperatūrą stiklainio viduje ir išorėje. Žinoma, jis nuolat didėjo būtent vidiniame tūryje. Furjė pirmasis sugebėjo šį reiškinį paaiškinti dviejų veiksnių vienu kartu veikimu: šilumos perdavimo blokavimu ir skirtingu indo sienelių pralaidumu skirtingo bangos ilgio šviesos spinduliams.

Jos mechanizmas gana paprastas: kaitinant pakyla paviršiaus temperatūra, absorbuojama matoma šviesa, pradeda sklisti šiluma. Kadangi medžiaga puikiai praleidžia matomą šviesą, tačiau praktiškai nepraleidžia šilumos, pastaroji kaupiasi vidiniame indo tūryje. Kaip matote, šiltnamio efekto mechanizmą nesunkiai gali pagrįsti kiekvienas mokykloje standartinį fizikos kursą studijavęs žmogus. Reiškinys gana paprastas, bet kiek problemų jis atneša mūsų planetai!

Termino atsiradimas

Verta žinoti, kad šiltnamio efekto autorius yra Josephas Fourier pagal pradinį jo aprašymą literatūroje. Bet kas sugalvojo patį terminą? Deja, mes niekada negausime atsakymo į šį klausimą. Vėlesnėje literatūroje Furjė atrastas reiškinys gavo savo šiuolaikinį pavadinimą. Šiandien kiekvienas ekologas žino terminą „šiltnamio efektas“.

Tačiau pagrindinis Furjė atradimas buvo Žemės atmosferos ir paprasto stiklo faktinio tapatumo pagrindimas. Paprasčiau tariant, mūsų planetos atmosfera puikiai praleidžia matomą šviesos spinduliuotę, tačiau ją prastai praleidžia infraraudonųjų spindulių diapazone. Sukaupusi šilumą Žemė jos praktiškai neatiduoda. Štai kas buvo šiltnamio efekto autorius. Bet kodėl toks poveikis atsiranda?

Taip, mes aprašėme primityvų jo atsiradimo mechanizmą, tačiau šiuolaikinis mokslas sugebėjo įrodyti, kad normaliomis sąlygomis infraraudonieji spinduliai vis dar gali gana laisvai išeiti už planetos atmosferos ribų. Kaip nutinka, kad sugenda natūralūs „šildymo sezono“ reguliavimo mechanizmai?

Priežastys

Apskritai, mes juos pakankamai išsamiai apibūdinome pačioje straipsnio pradžioje. Prie šio reiškinio prisideda šie veiksniai:

Nuolatinis ir per didelis iškastinio kuro deginimas.
Kiekvienais metais į planetos atmosferą patenka vis daugiau pramoninių dujų.
Miškai nuolat kertami, jų plotai mažėja dėl gaisrų ir dirvožemio sluoksnio degradacijos.
Anaerobinė fermentacija, metano išsiskyrimas iš vandenynų dugno.

Turėtumėte žinoti, kad pagrindiniai šiltnamio efekto mechanizmą sukeliantys „kaltininkai“ yra šios penkios dujos:

Dvivalentinis anglies monoksidas, dar žinomas kaip anglies dioksidas. Šiltnamio efektas 50% užtikrinamas būtent jo sąskaita.
Chloro ir fluoro anglies junginiai (25%).
(8 proc.). Toksiškos dujos, tipiškas prastai įrengtos chemijos ir metalurgijos pramonės atliekos.
Pažemio ozonas (7%). Nepaisant esminio vaidmens saugant Žemę nuo pernelyg didelės ultravioletinės spinduliuotės, jis gali padėti išlaikyti šilumą jos paviršiuje.
Maždaug 10% metano.

Kur šios dujos patenka į atmosferą? Koks jų veiksmas?

- Būtent jis dideliais kiekiais patenka į atmosferą, kai žmogus degina iškastinį kurą. Maždaug trečdalis jo pertekliaus (virš natūralaus) susidaro dėl to, kad žmogus intensyviai naikina miškus. Tą pačią funkciją atlieka ir nuolat spartėjantis derlingų žemių dykumėjimo procesas.

Visa tai reiškia mažiau augmenijos, galinčios efektyviai sugerti anglies dioksidą, kuris daugeliu atžvilgių skatina šiltnamio efektą. Šio reiškinio priežastys ir pasekmės yra tarpusavyje susijusios: kiekvienais metais į atmosferą išmetamo dvivalenčio anglies monoksido kiekis padidėja maždaug 0,5%, o tai skatina tiek tolesnį šilumos pertekliaus kaupimąsi, tiek augalijos dangos degradaciją planetos paviršiuje.

- Chlorfluorangliavandeniliai. Kaip jau minėjome, šie junginiai suteikia šiltnamio efektą 25%. Šio reiškinio priežastys ir pasekmės buvo tiriamos ilgą laiką. Atmosferoje jie atsiranda dėl pramoninės gamybos, ypač pasenusios. Pavojinguose ir toksiškuose šaltnešiuose šių medžiagų yra didžiuliai kiekiai, o priemonės, užkertančios kelią jų nutekėjimui, akivaizdžiai neduoda laukiamo rezultato. Jų išvaizdos pasekmės yra dar blogesnės:

Pirma, jie yra labai nuodingi žmonėms ir gyvūnams, o florai fluoro ir chloro junginių artumas nėra labai naudingas.
Antra, šios medžiagos gali žymiai paspartinti šiltnamio efekto vystymąsi.
Trečia, jie sunaikina, o tai apsaugo mūsų planetą nuo agresyvios ultravioletinės spinduliuotės.

- Metanas. Vienos iš svarbiausių dujų, kurių padidėjęs kiekis atmosferoje reiškia terminą „šiltnamio efektas“. Turite žinoti, kad vos per pastaruosius šimtą metų jo tūris planetos atmosferoje padvigubėjo. Iš esmės didžioji jo dalis gaunama iš visiškai natūralių šaltinių:

Azijoje.
Gyvūnų kompleksai.
Buitinių nuotekų valymo sistemos didelėse gyvenvietėse.
Pūstant ir irstant organinėms medžiagoms pelkių gelmėse, sąvartynuose.

Yra įrodymų, kad iš vandenynų gelmių išmetami dideli metano kiekiai. Galbūt šis reiškinys paaiškinamas gyvybine didelių bakterijų kolonijų veikla, kurioms metanas yra pagrindinis metabolizmo šalutinis produktas.

Būtina ypač pabrėžti naftą gaminančių įmonių „indėlį“ į šiltnamio efekto vystymąsi: nemažas šių dujų kiekis išmetamas į atmosferą kaip šalutinis produktas. Be to, Pasaulio vandenyno paviršiuje vis besiplečianti naftos produktų plėvelė taip pat prisideda prie pagreitėjusio organinių medžiagų skilimo, kurį lydi metano išmetimas.

- Azoto oksidas. Dideliais kiekiais jis susidaro daugelio cheminių medžiagų gamybos metu. Tai pavojinga ne tik aktyviausiai dalyvaujant šiltnamio mechanizme. Faktas yra tas, kad kartu su atmosferiniu vandeniu ši medžiaga sudaro tikrą azoto rūgštį, net jei ji yra silpna. Iš čia ir kyla visa tai, kas itin neigiamai veikia žmonių sveikatą.

Teoriniai pasaulinių klimato perturbacijų scenarijai

Taigi, kokios yra pasaulinės šiltnamio efekto pasekmės? Sunku tai tiksliai pasakyti, nes mokslininkai dar toli gražu nėra vienareikšmiškos išvados. Šiuo metu yra keli scenarijai vienu metu. Kuriant kompiuterinius modelius, atsižvelgiama į daugybę skirtingų veiksnių, galinčių paspartinti arba sulėtinti šiltnamio efekto vystymąsi. Pažvelkime į šio proceso katalizatorius:

Aukščiau aprašytų dujų išsiskyrimas dėl žmogaus sukeltos veiklos.
CO 2 emisija dėl terminio natūralių angliavandenilių skilimo. Įdomu žinoti, kad mūsų planetos plutoje yra 50 000 kartų daugiau anglies dvideginio nei oro erdvėje. Žinoma, mes kalbame apie chemiškai surištą anglies monoksidą.
Kadangi pagrindinės šiltnamio efekto pasekmės yra vandens ir oro temperatūros padidėjimas planetos paviršiuje, didėja drėgmės išgaravimas iš jūrų ir vandenynų paviršiaus. Dėl to atmosferos pralaidumas infraraudonajai spinduliuotei dar labiau pablogėja.
Vandenynuose yra apie 140 trilijonų tonų anglies dvideginio, kuris, kylant vandens temperatūrai, taip pat pradeda intensyviai išsiskirti į atmosferą, prisidedant prie dinamiškesnio šiltnamio proceso vystymosi.
Planetos atspindžio sumažėjimas, dėl kurio jos atmosfera greičiau kaupiasi šiluma. Prie to prisideda ir dykumėjimas.

Kokie veiksniai lėtina šiltnamio efekto vystymąsi?

Spėjama, kad pagrindinė šiltoji srovė – Golfo srovė – nuolat lėtėja. Ateityje dėl to smarkiai sumažės temperatūra, o tai sulėtins šiltnamio efektą sukeliančių dujų kaupimosi poveikį. Be to, kiekvienam visuotinio atšilimo laipsniui debesų dangos plotas visoje planetos teritorijoje padidėja maždaug 0,5%, o tai prisideda prie reikšmingo šilumos kiekio, kurį Žemė gauna iš kosmoso, sumažėjimo.

Atkreipkite dėmesį: šiltnamio efekto esmė yra padidinti bendrą žemės paviršiaus temperatūrą. Žinoma, čia nėra nieko gero, tačiau būtent minėti veiksniai dažnai prisideda prie šio reiškinio pasekmių sušvelninimo. Iš esmės todėl daugelis mokslininkų mano, kad pati globalinio atšilimo tema priklauso visiškai natūralių reiškinių, reguliariai pasitaikančių per visą Žemės istoriją, kategorijai.

Kuo didesnis garavimo greitis, tuo didesnis metinis kritulių kiekis. Tai lemia ir pelkių atkūrimą, ir spartesnį floros, atsakingos už anglies dioksido pertekliaus panaudojimą planetos atmosferoje, augimą. Taip pat manoma, kad ateityje išaugęs kritulių kiekis prisidės prie seklių atogrąžų jūrų ploto išplėtimo.

Juose gyvenantys koralai yra svarbiausi anglies dioksido naudotojai. Būdamas chemiškai surištas, jis eina kurti jų skeleto. Galiausiai, jei žmonija bent šiek tiek sumažins miškų naikinimo greitį, jų plotas greitai atsigaus, nes tas pats anglies dioksidas yra puikus augalų plitimo stimuliatorius. Taigi kokios galimos šiltnamio efekto pasekmės?

Pagrindiniai mūsų planetos ateities scenarijai

Pirmuoju atveju mokslininkai mano, kad visuotinis atšilimas vyks gana lėtai. Ir šis požiūris turi daug šalininkų. Jie mano, kad Pasaulio vandenynas, kuris yra milžiniškas energijos kaupiklis, ilgą laiką galės sugerti šilumos perteklių. Gali praeiti ne vienas tūkstantmetis, kol klimatas planetoje iš tikrųjų pasikeis radikaliai.

Antroji mokslininkų grupė, priešingai, pasisako už gana greitą katastrofiškų pokyčių versiją. Ši šiltnamio efekto problema šiuo metu yra labai populiari, apie ją kalbama kone kiekviename moksliniame kongrese. Deja, šiai teorijai nėra pakankamai įrodymų. Manoma, kad per pastaruosius šimtą metų anglies dvideginio koncentracija padidėjo mažiausiai 20-24%, o metano kiekis atmosferoje išaugo 100%. Pagal pesimistiškiausią scenarijų manoma, kad iki šio amžiaus pabaigos planetos temperatūra gali pakilti rekordiškai 6,4 °C.

Taigi šiuo atveju šiltnamio efektas Žemės atmosferoje tiesiog atneš mirtį visiems pakrančių rajonų gyventojams.

Staigus Pasaulio vandenyno lygio padidėjimas

Faktas yra tas, kad tokios temperatūros anomalijos yra kupinos ypač staigios ir praktiškai nenuspėjamas Pasaulio vandenyno lygio kilimo. Taigi, nuo 1995 iki 2005 m. šis skaičius buvo 4 cm, nors mokslininkai tarpusavyje ginčijosi, kad neturėtų tikėtis pakilimo virš poros centimetrų. Jei viskas tęsis tuo pačiu tempu, tai iki XXI amžiaus pabaigos Pasaulio vandenyno lygis bus bent 88-100 cm virš dabartinės normos. Tuo tarpu apie 100 milijonų žmonių mūsų planetoje gyvena vos apie 87–88 cm virš jūros lygio.

Planetos paviršiaus atspindžio koeficiento mažinimas

Kai rašėme apie tai, kas yra šiltnamio efektas, straipsnyje ne kartą buvo paminėta, kad jis skatina tolesnį Žemės paviršiaus atspindžio mažėjimą, kurį skatina miškų naikinimas ir dykumėjimas.

Daugelis mokslininkų liudija, kad ašigalių ledo kepurė gali sumažinti bendrą planetos temperatūrą bent dviem laipsniais, o poliarinių vandenų paviršių dengiantis ledas labai stabdo anglies dvideginio ir metano išmetimo į atmosferą procesą. Be to, poliarinių ledo kepurių srityje visiškai nėra vandens garų, o tai labai skatina pasaulinį šiltnamio efektą.

Visa tai taip paveiks pasaulio vandens ciklą, kad tornadų, siaubingų uraganų ir tornadų griaunamosios galios, dažnis kelis kartus padidės, todėl žmonėms bus praktiškai neįmanoma gyventi net tose teritorijose, kurios yra labai toli nuo pakrančių. vandenynų. Deja, vandens perskirstymas sukels priešingą reiškinį. Šiandien sausros yra 10% pasaulio problema, o ateityje tokių regionų skaičius gali išaugti iki 35–40% vienu metu. Tai liūdna žmonijos perspektyva.

Mūsų šaliai prognozė šiuo atveju daug palankesnė. Klimatologai mano, kad didžioji Rusijos teritorijos dalis bus gana tinkama normaliam ūkininkavimui, klimatas taps daug švelnesnis. Žinoma, didžioji dalis pakrantės zonų (o jų turime labai daug) tiesiog bus užtvindytos.

Trečiajame scenarijuje daroma prielaida, kad po trumpo temperatūros kilimo laikotarpio pasaulis atvės. Jau kalbėjome apie Golfo srovės sulėtėjimą, apie pasekmes. Įsivaizduokite, kad ši šilta srovė visiškai sustoja... Žinoma, į įvykius, aprašytus filme „Diena po rytojaus“, viskas neateis, bet planeta tikrai taps daug šaltesnė. Tačiau neilgai.

Kai kurie matematikai laikosi teorijos (žinoma, imituojamos), pagal kurią šiltnamio efektas Žemėje lems, kad 20-30 metų klimatas Europoje netaps šiltesnis nei pas mus. Jie taip pat siūlo, kad po to tęstųsi atšilimas, kurio scenarijus aprašytas antrajame variante.

Išvada

Kad ir kaip būtų, bet mokslininkų prognozėse nėra tiek daug gero. Galime tik tikėtis, kad mūsų planeta yra sudėtingesnis ir tobulesnis mechanizmas, nei įsivaizduojame. Galbūt tokių nemalonių pasekmių galima išvengti.

tiesioginės įtakos verslui, bet tiesą sakant, be to negalime gyventi.

Šiltnamio efekto priežastys

Gyvybė Žemėje priklauso nuo Saulės energijos. Apie 30% saulės šviesos, keliaujančios link Žemės, atstumia išorinė atmosfera ir išsklaido į kosmosą. Likusi dalis pasiekia planetos paviršių ir atsispindi atgal kaip lėtai judanti energija, vadinama infraraudonąja spinduliuote.

Infraraudonosios spinduliuotės sukeltą šilumą sugeria šiltnamio efektą sukeliančios dujos, tokios kaip vandens garai, anglies dioksidas, ozonas ir metanas, sulėtindamos jo pasišalinimą iš atmosferos.

Nors šiltnamio efektą sukeliančios dujos sudaro tik apie 1% Žemės atmosferos, jos reguliuoja mūsų klimatą sulaikydamos šilumą ir išlaikydamos ją šiltame mūsų planetą supančiame ore.

Šį reiškinį mokslininkai vadina šiltnamio efektu. Manoma, kad be jo vidutinė temperatūra Žemėje bus vėsesnė (apie 30 °C), o tai yra per šalta, kad išlaikytų daugumą esamų.

Žmogaus veiklos įtaka šiltnamio efektui

Nors šiltnamio efektas yra būtina gyvybės Žemėje sąlyga, jo gali būti per daug.

Problemos prasideda tada, kai žmogaus veikla iškreipia ir pagreitina natūralų procesą, todėl atmosferoje susidaro daugiau šiltnamio efektą sukeliančių dujų, nei reikia idealiai planetai temperatūrai sukurti. Tokia antropogeninė veikla apima:

Deginant gamtines dujas, anglį ir naftą, dėl to padidėja anglies dioksido lygis atmosferoje, pažeidžiama pusiausvyra tarp augalų ir dumblių išskiriamų ir kaupiamų dujų.
Kai kurie ūkininkavimo būdai ir kiti žemės naudojimo būdai padidina metano ir azoto oksido kiekį. Netgi atidengus dirvą arimo metu išsiskiria anglies dioksidas.
Daugelis augalų gamina ilgalaikes pramonines dujas, kurios natūraliai neišnyksta, tačiau labai prisideda prie šiltnamio efekto stiprinimo ir visuotinio atšilimo.
taip pat prisideda prie visuotinio atšilimo. Medžiai sugeria anglies dioksidą ir išskiria deguonį, o tai padeda sukurti optimalų dujų balansą atmosferoje. Tačiau iškertant daugiau medžių, kad būtų vietos žemės ūkiui, ir sudeginus, ši svarbi funkcija nevykdoma. Bent dalis žalos gali būti atitaisyta, kai auga jauni miškai ir surenka tonas anglies.
Gyventojų skaičiaus augimas yra dar vienas visuotinio atšilimo veiksnys, nes vis daugiau žmonių naudoja iškastinį kurą šildymui, transportui ir gamybai, o šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis ir toliau didėja. Auga ir žemės ūkio pramonė, nes reikia maitinti milijonus žmonių, į atmosferą išmetama daugiau šiltnamio efektą sukeliančių dujų.

Galiausiai daugiau šiltnamio efektą sukeliančių dujų sukelia daugiau infraraudonosios spinduliuotės, kuri palaipsniui didina Žemės paviršiaus, oro žemutinėje atmosferoje ir vandenynų vandenų temperatūrą.

Spartus vidutinės pasaulinės temperatūros kilimas

Žemės temperatūros kilimas didėja neregėtu greičiu. Norėdami suprasti, kaip sparčiai auga visuotinis atšilimas, atsižvelkite į šiuos faktus:

Per visą XX amžių vidutinė pasaulinė temperatūra pakilo apie 0,6°C.

Mokslininkų teigimu, iki 2100 metų vidutinė pasaulinė temperatūra pakils 1,4 – 5,8°C.

Mokslininkai sutinka, kad net ir nedidelis pasaulinės temperatūros padidėjimas lemia reikšmingus klimato ir oro pokyčius, turi įtakos debesuotumui, krituliams, vėjo modeliams, audrų dažnumui ir stiprumui, metų laikų kaitai.

Kylant temperatūrai kyla jūros lygis, griaunama infrastruktūra ir mažėja gyventojų skaičius, nes visame pasaulyje kyla potvynių, o sūrus vanduo prasiskverbia į vidų.
Daugelis nykstančių rūšių pasaulyje išnyko, nes kylanti temperatūra jas pakeitė ir paveikė sezoninius reiškinius.
Taip pat nukenčia milijonai žmonių, ypač neturtingi žmonės, kurie gyvena nepalankioje padėtyje esančiose vietovėse arba priklauso nuo žemės, kad išgyventų. Kylanti temperatūra gali turėti įtakos maisto gamybai, perdirbimui ir paskirstymui, taip pat nacionaliniam saugumui.
Kai kurios gyvūnų platinamos ligos, tokios kaip maliarija ir Laimo liga, taps dažnesnės, nes šiltesnis klimatas jas paskatins.

Anglies išmetimas yra didelė problema

Šiuo metu 60% šiltnamio efekto padidėjimą sukelia anglies dioksidas, o jo lygis atmosferoje kas 20 metų padidėja daugiau nei 10%.

Jei anglies dvideginio emisija ir toliau didės dabartiniu tempu, tikėtina, kad per XXI amžių dujų lygis atmosferoje padvigubės, o gal net trigubai.

Klimato kaita yra neišvengiama

Jungtinių Tautų teigimu, kai kurie klimato pokyčiai jau neišvengiami dėl išmetamųjų teršalų, kurie įvyko pačioje pramonės revoliucijos pradžioje.

Nors Žemės klimatas pamažu reaguoja į išorinius pokyčius, daugelis mokslininkų mano, kad dėl 150 metų trukusios industrializacijos daugelyje pasaulio šalių visuotinis atšilimas jau įgavo didelį pagreitį. Dėl to visuotinis atšilimas darys įtaką gyvybei Žemėje šimtus metų, net jei šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisija sumažės.

Kaip sumažinti visuotinį atšilimą?

Siekdamos sumažinti šį ilgalaikį poveikį, daugelis šalių, organizacijų ir asmenų imasi veiksmų, kad sumažintų šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisiją ir sulėtintų visuotinį atšilimą. Tai vyksta mažinant priklausomybę nuo iškastinio kuro, didinant atsinaujinančios energijos naudojimą, sodinant miškus ir pasirenkant gyvenimo būdą, padedantį išlaikyti sveikatą.

Šiltnamio efektas, sustiprėjęs dėl daugelio objektyvių priežasčių, turėjo neigiamų pasekmių planetos ekologijai. Sužinokite daugiau apie tai, kas yra šiltnamio efektas, kokios yra priežastys ir būdai, kaip išspręsti iškilusias aplinkosaugos problemas.

Šiltnamio efektas: priežastys ir pasekmės

Pirmą kartą šiltnamio efekto prigimtis paminėta 1827 m. fiziko Jeano Baptiste'o Josepho Fourier straipsnyje. Jo darbas buvo pagrįstas šveicaro Nicolaso Theodore'o de Saussure'o patirtimi, kuris matavo temperatūrą stiklainio viduje su tamsintu stiklu, kai jis buvo veikiamas saulės spindulių. Mokslininkas nustatė, kad temperatūra viduje yra aukštesnė dėl to, kad šiluminė energija negali prasiskverbti pro drumstą stiklą.

Remdamasis šia patirtimi kaip pavyzdį, Furjė aprašė, kad ne visa saulės energija, pasiekianti Žemės paviršių, atsispindi erdvėje. Šiltnamio efektą sukeliančios dujos sulaiko dalį šilumos energijos apatiniuose atmosferos sluoksniuose. Tai susideda iš:

anglies rūgštis;
metanas;
ozonas;
vandens garai.

Kas yra šiltnamio efektas? Tai žemesnių atmosferos sluoksnių temperatūros padidėjimas dėl šilumos energijos, kurią sulaiko šiltnamio efektą sukeliančios dujos, kaupimosi. Žemės atmosfera (jos apatiniai sluoksniai) dėl dujų pasirodo gana tanki ir nepraleidžia šiluminės energijos į kosmosą. Dėl to Žemės paviršius šyla.

2005 m. vidutinė metinė žemės paviršiaus temperatūra per pastarąjį šimtmetį pakilo 0,74 laipsnio. Ateinančiais metais jis turėtų sparčiai kilti 0,2 laipsnio per dešimtmetį. Tai negrįžtamas visuotinio atšilimo procesas. Jei dinamika tęsis, po 300 metų įvyks nepataisomi aplinkos pokyčiai. Todėl žmonijai gresia išnykimas.

Mokslininkai įvardija tokias globalinio atšilimo priežastis:

didelė pramoninė žmogaus veikla. Dėl to į atmosferą padidėja dujų išmetimas, todėl pasikeičia jo sudėtis ir padidėja dulkių kiekis;

iškastinio kuro (naftos, anglies, dujų) deginimas šiluminėse elektrinėse, automobilių varikliuose. Dėl to didėja anglies dvideginio išmetimas. Be to, auga energijos vartojimo intensyvumas – per metus pasaulio gyventojų skaičiui padidėjus 2 %, energijos poreikis išauga 5 %;
sparti žemės ūkio plėtra. Rezultatas – metano išmetimo į atmosferą padidėjimas (pernelyg didelė organinių trąšų gamyba dėl irimo, biodujų gamyklų emisijos, didėja gyvulininkystės/paukštininkystės biologinių atliekų kiekis);
didėja sąvartynų skaičius, todėl metano emisijos didėja;
miškų naikinimas. Tai lėtina anglies dioksido pasisavinimą iš atmosferos.

Visuotinio atšilimo pasekmės žmonijai ir visos planetos gyvybei yra siaubingos. Taigi šiltnamio efektas ir jo pasekmės sukelia grandininę reakciją. Pasižiūrėk pats:

1. Didžiausia problema yra ta, kad dėl kylančios temperatūros Žemės paviršiuje tirpsta ašigalių ledo kepurės, todėl kyla jūros lygis.

2. Tai sukels derlingų žemių užtvindymą slėniuose.

3. Didelių miestų (Sankt Peterburgas, Niujorkas) ir ištisų šalių (Nyderlandai) potvyniai sukels socialines problemas, susijusias su būtinybe perkelti žmones. Dėl to galimi konfliktai ir riaušės.

4. Dėl atmosferos atšilimo sumažėja sniego tirpimo laikotarpis: greičiau tirpsta, greičiau baigiasi sezoniniai lietūs. Dėl to padaugėja sausų dienų. Specialistų teigimu, vienu laipsniu pakilus vidutinei metinei temperatūrai, apie 200 milijonų hektarų miškų pavirs stepėmis.

5. Sumažėjus želdynų skaičiui, sumažės anglies dvideginio perdirbimas dėl fotosintezės. Šiltnamio efektas sustiprės ir globalinis atšilimas paspartės.

6. Dėl Žemės paviršiaus įkaitimo padidės vandens garavimas, o tai padidins šiltnamio efektą.

7. Dėl vandens ir oro temperatūros padidėjimo iškils grėsmė daugelio gyvų būtybių gyvybei.

8. Tirpstantis ledynams ir kylant Pasaulio vandenyno lygiui, pasislinks sezoninės ribos, dažnės klimato anomalijos (audros, uraganai, cunamiai).

9. Temperatūros padidėjimas Žemės paviršiuje turės neigiamą poveikį žmonių sveikatai, be to, išprovokuos epidemiologinių situacijų, susijusių su pavojingų infekcinių ligų išsivystymu, vystymąsi.

Šiltnamio efektas: problemos sprendimo būdai

Pasaulinių aplinkos problemų, susijusių su šiltnamio efektu, galima išvengti. Kad tai padarytų, žmonija turi koordinuotai pašalinti visuotinio atšilimo priežastis.

Ką pirmiausia reikia padaryti:

Sumažinti išmetamųjų teršalų kiekį į atmosferą. Tai galima pasiekti, jei visur bus paleista aplinkai draugiškesnė įranga ir mechanizmai, sumontuoti filtrai ir katalizatoriai; diegti „žaliąsias“ technologijas ir procesus.
Sumažinti energijos suvartojimą. Tam reikės pereiti prie mažiau energijos sunaudojančių gaminių gamybos; padidinti elektrinių efektyvumą; įtraukti būsto termomodernizavimo programas, diegti energijos vartojimo efektyvumą didinančias technologijas.
Keisti energijos šaltinių struktūrą. Didinti visos energijos, pagaminamos iš alternatyvių šaltinių (saulės, vėjo, vandens, žemės temperatūros), dalį. Sumažinti iškastinių energijos šaltinių naudojimą.
Plėtoti aplinką tausojančias ir mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančias technologijas žemės ūkyje ir pramonėje.
Didinti perdirbtų žaliavų naudojimą.
Atkurti miškus, efektyviai kovoti su miškų gaisrais, didinti žaliuosius plotus.

Dėl šiltnamio efekto iškilusių problemų sprendimo būdai žinomi visiems. Žmonija turi suvokti, prie ko priveda jos nenuoseklūs veiksmai, įvertinti artėjančios katastrofos mastą ir dalyvauti gelbėjant planetą!

Sodininkai puikiai žino šį fizinį reiškinį, nes šiltnamio viduje visada šilčiau nei lauke, o tai padeda augalams augti, ypač šaltuoju metų laiku.

Tą patį efektą galite pajusti ir sėdėdami automobilyje saulėtą dieną. Taip yra dėl to, kad saulės spinduliai prasiskverbia pro stiklą šiltnamio viduje, o jų energiją sugeria augalai ir visi viduje esantys objektai. Tada tie patys objektai, augalai spinduliuoja savo energiją, tačiau ji nebegali prasiskverbti pro stiklą, todėl šiltnamio viduje pakyla temperatūra.

Planeta su stabilia atmosfera, tokia kaip Žemė, patiria tokį patį poveikį. Kad išlaikytų pastovią temperatūrą, pati Žemė turi spinduliuoti tiek energijos, kiek ji gauna. Atmosfera tarnauja kaip stiklinė šiltnamyje.

Šiltnamio efektą pirmą kartą atrado Josephas Fourier 1824 m., o kiekybiškai jis pirmą kartą buvo ištirtas 1896 m. Šiltnamio efektas yra procesas, kurio metu atmosferos dujos sugeria ir išskiria infraraudonąją spinduliuotę, sukelia atmosferos ir planetos paviršiaus įkaista.

Žemės šilta antklodė

Žemėje pagrindinės šiltnamio efektą sukeliančios dujos yra:

1) vandens garai (atsakingi už maždaug 36-70 % šiltnamio efekto);

2) anglies dioksidas (CO2) (9-26%);

3) metanas (CH4) (4-9%);

4) ozonas (3-7%).

Tokių dujų buvimas atmosferoje sukuria Žemės uždengimo antklode efektą. Jie leidžia ilgiau išlaikyti šilumą šalia paviršiaus, todėl Žemės paviršius yra daug šiltesnis nei būtų, jei nebūtų dujų. Be atmosferos vidutinė paviršiaus temperatūra būtų –20°C. Kitaip tariant, jei nebūtų šiltnamio efekto, mūsų planeta būtų negyvenama.

Stipriausias šiltnamio efektas

Šiltnamio efektas vyksta ne tik Žemėje. Tiesą sakant, stipriausias šiltnamio efektas, apie kurį žinome, yra kaimyninėje Veneros planetoje. Veneros atmosfera beveik visiškai sudaryta iš anglies dioksido, todėl planetos paviršius įkaista iki 475 ° C. Klimatologai mano, kad tokio likimo išvengėme dėl to, kad Žemėje yra vandenynai. Vandenynų Veneroje nėra, o visas ugnikalnių į atmosferą išmestas anglies dioksidas lieka ten. Dėl to Veneroje matome nekontroliuojamą šiltnamio efektą, dėl kurio gyvybė šioje planetoje tampa neįmanoma.

Veneros planeta išgyvena nevaldomą šiltnamio efektą, o iš pažiūros švelnūs debesys slepia plinkiantį karštą paviršių.

Šiltnamio efektas buvo visada

Svarbu suprasti, kad šiltnamio efektas Žemėje egzistavo visada. Be šiltnamio efekto, kurį sukelia atmosferoje esantis anglies dioksidas, vandenynai jau seniai būtų užšalę, o aukštesnės gyvybės formos nebūtų atsiradusios. Iš esmės ne klimatas, o gyvybės Žemėje likimas visiškai priklauso nuo to, ar tam tikras anglies dvideginio kiekis liks atmosferoje, ar išnyks, o tada gyvybė Žemėje nutrūks. Paradoksalu, bet būtent žmonija gali kuriam laikui pratęsti gyvybę Žemėje, grąžindama į apyvartą bent dalį anglies dvideginio atsargų iš anglies, naftos ir dujų telkinių.

Šiuo metu mokslinės diskusijos apie šiltnamio efektą vyksta globalinio atšilimo klausimu: ar mes, žmonės, per daug sutrikdome planetos energijos balansą degindami iškastinį kurą ir kitą ekonominę veiklą, pridėdami per daug anglies. dioksido į atmosferą, taip sumažinant joje deguonies kiekį? Šiandien mokslininkai sutaria, kad mes esame atsakingi už natūralaus šiltnamio efekto padidinimą keliais laipsniais.

Padarykime eksperimentą

Pabandykime eksperimente parodyti anglies dioksido padidėjimo veiksmo rezultatą.

Į butelį įpilkite stiklinę acto ir įdėkite kelis sodos kristalus. Kamštyje pritvirtiname šiaudelį ir juo sandariai užsukame butelį. Buteliuką įstatykite į plačią stiklinę, aplink jį pastatykite uždegtas įvairaus aukščio žvakes. Žvakės pradės užgesti, pradedant nuo trumpiausios.

Kodėl tai vyksta? Anglies dioksidas pradeda kauptis stikle ir išstumiamas deguonis. Taip nutinka ir Žemėje, t.y. planetoje pradeda trūkti deguonies.

Kuo tai mums gresia?

Taigi, kokios yra šiltnamio efekto priežastys, matėme. Bet kodėl visi jo taip bijo? Panagrinėkime jo pasekmes:

1. Jei temperatūra Žemėje ir toliau kils, tai turės didelės įtakos pasaulio klimatui.

2. Daugiau kritulių iškris tropikuose, nes dėl papildomos šilumos padidės vandens garų kiekis ore.

3. Sausringuose regionuose liūtys dar labiau retės ir jos virs dykumomis, dėl to žmonės ir gyvūnai turės juos palikti.

4. Taip pat kils jūrų temperatūra, dėl to bus užtvindytos žemumos esančios pakrantės zonos ir padaugės galingų audrų.

5. Sumažės gyvenamoji žemė.

6. Jei temperatūra Žemėje pakils, daugelis gyvūnų negalės prisitaikyti prie klimato kaitos. Daugelis augalų mirs dėl vandens trūkumo, o gyvūnai turės persikelti į kitas vietas ieškodami maisto ir vandens. Jei dėl temperatūros padidėjimo daugelis augalų miršta, daugelis gyvūnų rūšių po jų išnyks.

7. Temperatūros kaita kenkia žmonių sveikatai.

8. Be neigiamų globalinio atšilimo pasekmių, galima pastebėti ir teigiamą pasekmę. Pasaulinis atšilimas pagerins Rusijos klimatą. Iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad šiltesnis klimatas yra palaima. Tačiau galimą naudą gali panaikinti kenksmingų vabzdžių sukeltų ligų žala, nes pakilus temperatūrai jų dauginimasis paspartės. Kai kuriuose Rusijos regionuose esančios žemės bus netinkamos gyventi

Atėjo laikas veikti!

Anglimi kūrenamos elektrinės, automobilių išmetamosios dujos, gamyklų kaminai ir kiti žmogaus sukeltos taršos šaltiniai kartu per metus išmeta apie 22 milijardus tonų anglies dvideginio ir kitų šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Gyvulininkystė, trąšų naudojimas, anglies deginimas ir kiti šaltiniai per metus pagamina apie 250 mln. tonų metano. Maždaug pusė visų žmonijos išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų lieka atmosferoje. Maždaug tris ketvirtadalius visų šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijų per pastaruosius 20 metų sukėlė naftos, gamtinių dujų ir anglies naudojimas. Didžiąją dalį likusios dalies lemia kraštovaizdžio pokyčiai, pirmiausia miškų naikinimas.

Žmogaus veikla lemia šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracijos atmosferoje padidėjimą.

Tačiau atėjo laikas taip pat kryptingai dirbti, kaip grąžinti gamtai tai, ką iš jos pasiimame. Žmogus gali išspręsti šią grandiozinę problemą ir skubiai pradėti veikti, kad apsaugotų mūsų Žemę:

1. Dirvožemio ir augalinės dangos atkūrimas.

2. Sumažėjęs iškastinio kuro vartojimas.

3. Platesnis vandens, vėjo, saulės energijos panaudojimas.

4. Kovoti su oro tarša.