Se crede că efectul de seră se datorează unei creșteri. Efectul de seră în atmosferă: cauze și consecințe. Dezastru de mediu sau proces natural

Defrișările, ritmul dezvoltării industriale duc la acumularea de gaze nocive în straturile atmosferei, care creează o coajă și împiedică eliberarea de căldură în exces în spațiu.

Acest articol este destinat persoanelor peste 18 ani.

Ai deja peste 18 ani?

Catastrofă ecologică sau proces natural?

Procesul de creștere a temperaturii este considerat de mulți oameni de știință o problemă globală de mediu, care, în absența controlului asupra influenței antropice asupra atmosferei, poate duce la consecințe ireversibile. Se crede că primul care a descoperit existența efectului de seră și a studiat principiile funcționării acestuia a fost Joseph Fourier. În cercetările sale, omul de știință a luat în considerare diverși factori și mecanisme care afectează formarea climatului. El a studiat starea balanței termice a planetei, a determinat mecanismele influenței sale asupra temperaturilor medii anuale de la suprafață. S-a dovedit că unul dintre rolurile principale în acest proces este jucat de gazele cu efect de seră. Razele infraroșii persistă pe suprafața Pământului, care este efectul lor asupra echilibrului termic. Cauzele și consecințele efectului de seră vor fi descrise mai jos.

Esența și principiul efectului de seră

O creștere a concentrației de dioxid de carbon în atmosferă duce la o creștere a gradului de penetrare a radiației solare cu undă scurtă la suprafața planetei, în timp ce se formează o barieră care împiedică eliberarea radiației termice cu undă lungă a noastră. planetă în spațiul cosmic. De ce este periculoasă această barieră? Radiația termică, care persistă în sferele inferioare ale atmosferei, duce la creșterea temperaturii ambiante, care afectează negativ situația ecologică și duce la consecințe ireversibile.

Esența efectului de seră poate fi considerată și cauza încălzirii globale cauzate de o încălcare a echilibrului termic al planetei. Mecanismul efectului de seră este asociat cu emisiile de gaze industriale în atmosferă. Cu toate acestea, la impactul negativ al industriei ar trebui adăugate defrișările, emisiile de mașini, incendiile forestiere și utilizarea centralelor termice pentru a genera energie. Impactul defrișărilor asupra încălzirii globale și al efectului de seră se datorează faptului că arborii sunt cei care absorb activ dioxidul de carbon, iar reducerea suprafeței lor duce la creșterea concentrației de gaze nocive în atmosferă.

Starea scutului de ozon

Reducerea suprafeței forestiere, împreună cu volume mari de emisii de gaze nocive, duce la problema epuizării stratului de ozon. Oamenii de știință analizează constant starea bilei de ozon și concluziile lor sunt dezamăgitoare. Dacă nivelurile actuale de emisii și defrișări continuă, omenirea se va confrunta cu faptul că stratul de ozon nu va mai putea proteja în mod adecvat planeta de efectele radiațiilor solare. Pericolul acestor procese este cauzat de faptul că va duce la o creștere semnificativă a temperaturii ambientale, deșertificarea teritoriilor și o lipsă acută de apă potabilă și alimente. O diagramă a stării bilei de ozon, a prezenței și a locației găurilor poate fi găsită pe multe site-uri.

Starea ecranului cu ozon îi îngrijorează pe oamenii de știință de mediu. Ozonul este același oxigen, dar cu un model triatomic diferit. Fără oxigen, organismele vii nu vor putea respira, dar fără bila de ozon, planeta se va transforma într-un deșert fără viață. Puterea acestei transformări poate fi imaginată privind Lună sau Marte. Epuizarea scutului de ozon sub influența factorilor antropici poate duce la apariția găurilor de ozon. Avantajele ecranului cu ozon sunt, de asemenea, că învinge radiațiile ultraviolete dăunătoare. Contra - este extrem de fragil și prea mulți factori duc la distrugerea lui, iar restabilirea caracteristicilor este foarte lentă.

Exemple despre cum epuizarea ozonului afectează organismele vii pot fi date pe larg. Oamenii de știință au observat că recent numărul cazurilor de cancer de piele a devenit mai frecvent. S-a stabilit că razele ultraviolete sunt cele care contribuie la dezvoltarea acestei boli. Al doilea exemplu este dispariția planctonului în straturile superioare ale oceanului într-un număr de regiuni ale planetei. Acest lucru duce la faptul că lanțul trofic este întrerupt, după dispariția planctonului, multe specii de pești și mamifere marine pot dispărea. Nu este greu de imaginat cum funcționează acest sistem. Este important să înțelegem care vor fi rezultatele dacă nu se iau măsuri pentru a reduce impactul antropic asupra ecosistemelor. Sau este totul un mit? Poate nimic nu amenință viața de pe planetă? Să ne dăm seama.

Efectul de seră antropic

Efectul de seră apare ca urmare a impactului activității umane asupra ecosistemelor din jur. Echilibrul natural al temperaturii de pe planetă este perturbat, mai multă căldură este reținută sub influența unui înveliș de gaze cu efect de seră, ceea ce duce la creșterea temperaturii la suprafața Pământului și a apelor oceanice. Principalul motiv care duce la apariția efectului de seră este emisia de substanțe nocive în atmosferă ca urmare a activității întreprinderilor industriale, a emisiilor de vehicule, a incendiilor și a altor factori nocivi. Pe lângă perturbarea echilibrului termic al planetei, încălzirea globală, aceasta provoacă poluarea aerului pe care îl respirăm și a apei pe care o bem. În consecință, așteptăm boli și o reducere generală a speranței de viață.

Luați în considerare ce gaze provoacă efectul de seră:

• dioxid de carbon;
• vapor de apă;
• ozon;
• metan.

Dioxidul de carbon și vaporii de apă sunt considerați a fi cele mai periculoase substanțe care duc la efectul de seră. Conținutul de metan, ozon și freon din atmosferă afectează și echilibrul climatic, ceea ce se datorează compoziției lor chimice, dar influența lor în acest moment nu este atât de gravă. Gazele care provoacă găuri de ozon, printre altele, provoacă probleme de sănătate. Conțin substanțe care provoacă reacții alergice și boli respiratorii.

Sursele de gaze nocive sunt, în primul rând, emisiile industriale și ale automobilelor. Cu toate acestea, mulți oameni de știință sunt înclinați să creadă că efectul de seră este asociat și cu activitatea vulcanilor. Gazele creează o înveliș specifică, motiv pentru care se formează un nor de abur și cenușă care, în funcție de direcția vântului, poate polua suprafețe mari.

Cum să faci față efectului de seră?

Potrivit ecologiștilor și altor oameni de știință care se ocupă de probleme legate de conservarea biodiversității, schimbările climatice, reducerea impactului uman asupra mediului, nu va fi posibil să se prevină complet implementarea scenariilor negative pentru dezvoltarea omenirii, dar este posibil. pentru a reduce numărul de consecințe ireversibile ale industriei și ale omului asupra ecosistemelor. Din acest motiv, multe țări introduc taxe pentru emisia de gaze nocive, introduc standarde de mediu în producție și dezvoltă opțiuni pentru a reduce impactul distructiv al oamenilor asupra naturii. Problema globală constă însă în diferitele niveluri de dezvoltare ale țărilor, în atitudinea lor față de responsabilitatea socială și de mediu.

Modalități de a rezolva problema acumulării de substanțe nocive în atmosferă:

• încetarea defrișărilor, în special în latitudinile ecuatoriale și tropicale;
• trecerea la vehiculele electrice. Sunt mai ecologice decât mașinile convenționale și nu poluează mediul;
• dezvoltarea energiei alternative. Trecerea de la centralele termice la centralele solare, eoliene și hidroelectrice nu numai că va reduce cantitatea de emisii de substanțe nocive în atmosferă, dar va reduce și utilizarea resurselor naturale neregenerabile;
• introducerea tehnologiilor de economisire a energiei;
• dezvoltarea de noi tehnologii cu emisii reduse de carbon;
• combaterea incendiilor forestiere, prevenirea producerii acestora, stabilirea unor măsuri dure pentru contravenienți;
• înăsprirea legislației de mediu.

Este demn de remarcat faptul că este imposibil să se compenseze daunele pe care omenirea le-a provocat deja mediului și să se restabilească complet ecosistemele. Din acest motiv, ar trebui să se gândească la implementarea activă a acțiunilor menite să reducă consecințele impactului antropic. Toate deciziile trebuie să fie cuprinzătoare și globale. În acest moment, acest lucru este împiedicat de un dezechilibru în nivelul de dezvoltare, viață și educație din țările bogate și sărace.

Civilizația modernă are o influență puternică asupra naturii. De obicei negativ. drenarea mlaștinilor și eliberarea constantă în aer a unei cantități uriașe de substanțe nocive - aceasta nu este o listă completă a „virtuților” omenirii. Mulți cred că efectul de seră aparține aceleiași categorii. Este chiar așa?

Referință istorică

Apropo, cine a fost autorul efectului de seră (adică cel care a descoperit acest fenomen)? Cine a descris primul acest proces și a vorbit despre impactul acestuia asupra mediului? O idee similară a apărut în îndepărtatul 1827. Autorul articolului științific a fost Joseph Fourier. În lucrarea sa, el a descris mecanismele de formare a climei pe planeta noastră.

Neobișnuirea acestei lucrări pentru acea perioadă a fost că Fourier a luat în considerare temperatura și caracteristicile climatice ale diferitelor zone ale Pământului. Acesta este autorul efectului de seră, care a putut explica pentru prima dată experimentul lui Saussure.

Experimentul Saussure

Pentru a-și verifica concluziile, omul de știință a folosit experiența domnului de Saussure, care folosește un vas acoperit cu funingine din interior, al cărui gât este închis cu sticlă. De Saussure a pus la cale un experiment în timpul căruia a măsurat constant temperatura din interiorul și din exteriorul borcanului. Desigur, a crescut constant tocmai în volumul intern. Fourier a fost primul care a putut explica acest fenomen prin acțiunea combinată a doi factori simultan: blocarea transferului de căldură și permeabilitatea diferită a pereților vasului pentru razele de lumină cu lungimi de undă diferite.

Mecanismul său este destul de simplu: atunci când este încălzit, temperatura suprafeței crește, lumina vizibilă este absorbită și căldura începe să radieze. Deoarece materialul transmite perfect lumina vizibilă, dar practic nu conduce căldura, aceasta din urmă se acumulează în volumul intern al vasului. După cum puteți vedea, mecanismul efectului de seră poate fi ușor fundamentat de fiecare persoană care a studiat cursul standard de fizică la școală. Fenomenul este destul de simplu, dar câte necazuri aduce planetei noastre!

Apariția termenului

Merită să știm că Joseph Fourier este autorul efectului de seră în ceea ce privește descrierea sa inițială în literatură. Dar cine a inventat termenul în sine? Din păcate, nu vom primi niciodată un răspuns la această întrebare. În literatura de mai târziu, fenomenul descoperit de Fourier și-a primit numele modern. Astăzi, fiecare ecologist cunoaște termenul „efect de seră”.

Dar principala descoperire a lui Fourier a fost fundamentarea identității faptice a atmosferei Pământului și a sticlei obișnuite. Mai simplu spus, atmosfera planetei noastre este perfect permeabilă la radiația luminii vizibile, dar nu o transmite bine în domeniul infraroșu. După ce a acumulat căldură, Pământul practic nu o cedează. Așa a fost autorul efectului de seră. Dar de ce apare acest efect?

Da, am descris mecanismul primitiv al apariției sale, dar știința modernă a reușit să demonstreze că, în condiții normale, razele infraroșii pot trece destul de liber dincolo de atmosfera planetară. Cum se întâmplă ca mecanismele naturale de reglare a „sezonului de încălzire” să eșueze?

Cauze

În general, le-am descris suficient de detaliat chiar la începutul articolului nostru. Următorii factori contribuie la acest fenomen:

• Arderea constantă și excesivă a combustibililor fosili.
• În fiecare an din ce în ce mai multe gaze industriale intră în atmosfera planetei.
• Pădurile sunt tăiate constant, suprafețele lor sunt reduse din cauza incendiilor și a degradării stratului de sol.
• Fermentație anaerobă, eliberare de metan din fundul oceanelor.

Trebuie să știți că principalii „vinovați” care declanșează mecanismul efectului de seră sunt următoarele cinci gaze:

• Monoxid de carbon divalent, numit dioxid de carbon. Efectul de seră este asigurat în proporție de 50% tocmai pe cheltuiala lui.
• Compuși de carbon de clor și fluor (25%).
• (8%). Gaz toxic, un produs rezidual tipic al industriilor chimice și metalurgice slab echipate.
• Ozon la nivelul solului (7%). În ciuda rolului său crucial în protejarea Pământului de radiațiile ultraviolete excesive, poate ajuta la reținerea căldurii pe suprafața sa.
• Aproximativ 10% metan.

Unde ajung aceste gaze în atmosferă? Care este acțiunea lor?

- El este cel care intră în atmosferă în volume mari atunci când o persoană arde combustibili fosili. Aproximativ o treime din excesul său (peste natural) se datorează faptului că omul distruge intens pădurile. Procesul în continuă accelerare de deșertificare a terenurilor fertile îndeplinește aceeași funcție.

Toate acestea înseamnă mai puțină vegetație care poate absorbi eficient dioxidul de carbon, care în multe feluri stimulează efectul de seră. Cauzele și consecințele acestui fenomen sunt interdependente: în fiecare an volumul de monoxid de carbon divalent emis în atmosferă crește cu aproximativ 0,5%, ceea ce stimulează atât acumularea în continuare a excesului de căldură, cât și degradarea acoperirii vegetale de pe suprafața planetei.

- clorofluorocarburi. După cum am spus deja, acești compuși oferă un efect de seră cu 25%. Cauzele și consecințele acestui fenomen au fost studiate de mult timp. În atmosferă apar datorită producției industriale, mai ales învechite. Agenții frigorifici periculoși și toxici conțin aceste substanțe în cantități uriașe, iar măsurile de prevenire a scurgerilor lor nu dau în mod evident rezultatul așteptat. Consecințele apariției lor sunt și mai grave:

• În primul rând, sunt extrem de otrăvitori pentru oameni și animale, iar pentru floră, apropierea de fluor și compuși ai clorului nu este foarte utilă.
• În al doilea rând, aceste substanțe pot accelera semnificativ dezvoltarea efectului de seră.
• În al treilea rând, ele distrug ceea ce protejează planeta noastră de radiațiile ultraviolete agresive.

- Metan. Unul dintre cele mai importante gaze, al cărui conținut crescut în atmosferă implică termenul de „efect de seră”. Trebuie să știți că doar în ultima sută de ani, volumul său în atmosfera planetei s-a dublat. În principiu, cea mai mare parte provine din surse complet naturale:

• în Asia.
• Complexe animale.
• Sisteme de tratare a apelor uzate menajere în așezări mari.
• Cu putrezirea și descompunerea materiei organice în adâncurile mlaștinilor, în gropile de gunoi.

Există dovezi că emisiile de cantități considerabile de metan provin din adâncurile oceanelor. Poate că acest fenomen se explică prin activitatea vitală a coloniilor mari de bacterii, pentru care metanul este principalul produs secundar al metabolismului.

Este necesar să se sublinieze în special „contribuția” la dezvoltarea efectului de seră din partea întreprinderilor producătoare de petrol: o cantitate considerabilă din acest gaz este emisă în atmosferă ca produs secundar. În plus, pelicula în continuă expansiune a produselor petroliere de pe suprafața Oceanului Mondial contribuie și la descompunerea accelerată a materiei organice, care este însoțită de emisii de metan.

- Oxid de azot.În volume mari se formează în cursul multor producții chimice. Este periculos nu numai prin participarea cea mai activă la mecanismul cu efect de seră. Cert este că atunci când este combinată cu apa atmosferică, această substanță formează un adevărat acid azotic, chiar dacă într-o concentrație slabă. De aici provine tot ceea ce afectează extrem de negativ sănătatea oamenilor.

Scenarii teoretice ale perturbațiilor climatice globale

Deci, care sunt implicațiile globale ale efectului de seră? Este dificil de spus acest lucru cu siguranță, deoarece oamenii de știință sunt încă departe de a ajunge la o concluzie lipsită de ambiguitate. În prezent, există mai multe scenarii simultan. Pentru a dezvolta modele computerizate, sunt luați în considerare mulți factori diferiți care pot accelera sau încetini dezvoltarea efectului de seră. Să ne uităm la catalizatorii acestui proces:

• Eliberarea gazelor descrise mai sus din cauza activităților create de om.
• Emisia de CO 2 datorita descompunerii termice a hidrocarburilor naturale. Este interesant de știut că scoarța planetei noastre conține de 50.000 de ori mai mult dioxid de carbon decât spațiul aerian. Desigur, vorbim despre monoxid de carbon legat chimic.
• Deoarece principalele consecințe ale efectului de seră sunt creșterea temperaturii apei și a aerului de la suprafața planetei, evaporarea umidității de la suprafața mărilor și oceanelor este în creștere. În consecință, permeabilitatea atmosferei pentru radiația infraroșie este și mai mult degradată.
• Oceanele conțin aproximativ 140 de trilioane de tone de dioxid de carbon, care, odată cu creșterea temperaturii apei, începe și el să fie eliberat intens în atmosferă, contribuind la o dezvoltare mai dinamică a procesului cu efect de seră.
• Scăderea reflectivității planetei, ceea ce duce la o acumulare accelerată de căldură de către atmosfera sa. Deșertificarea contribuie și ea la acest lucru.

Ce factori încetinesc dezvoltarea efectului de seră?

Se presupune că principalul curent cald - Curentul Golfului - încetinește constant. În viitor, acest lucru va provoca o scădere semnificativă a temperaturii, ceea ce va încetini efectul acumulării gazelor cu efect de seră. În plus, pentru fiecare grad de încălzire globală, aria de acoperire a norilor de pe întreg teritoriul planetei crește cu aproximativ 0,5%, ceea ce contribuie la o scădere semnificativă a cantității de căldură pe care Pământul o primește din spațiu.

Vă rugăm să rețineți: esența efectului de seră este creșterea temperaturii generale a suprafeței pământului. Desigur, nu este nimic bun în asta, dar factorii de mai sus contribuie adesea la atenuarea consecințelor acestui fenomen. În principiu, acesta este motivul pentru care mulți oameni de știință cred că subiectul încălzirii globale în sine aparține categoriei fenomenelor complet naturale care au avut loc în mod regulat de-a lungul istoriei Pământului.

Cu cât rata de evaporare este mai mare, cu atât precipitațiile anuale devin mai mari. Acest lucru determină atât refacerea mlaștinilor, cât și creșterea accelerată a florei, care este responsabilă pentru utilizarea excesului de dioxid de carbon în atmosfera planetei. De asemenea, se presupune că cantitatea crescută de precipitații în viitor va contribui la o extindere semnificativă a zonei mărilor tropicale puțin adânci.

Coralii care trăiesc în ei sunt cei mai importanți utilizatori ai dioxidului de carbon. Fiind legat chimic, el merge să le construiască scheletul. În cele din urmă, dacă omenirea reduce cel puțin ușor rata defrișării, atunci suprafața lor se va recupera rapid, deoarece același dioxid de carbon este un stimulent excelent pentru răspândirea plantelor. Deci, care sunt posibilele consecințe ale efectului de seră?

Principalele scenarii pentru viitorul planetei noastre

În primul caz, oamenii de știință presupun că încălzirea globală va avea loc destul de lent. Și acest punct de vedere are mulți susținători. Ei cred că Oceanul Mondial, care este un acumulator gigant de energie, va putea absorbi căldura în exces pentru o lungă perioadă de timp. Poate dura mai mult de un mileniu până când clima de pe planetă se schimbă cu adevărat radical.

Al doilea grup de oameni de știință, dimpotrivă, susține o versiune relativ rapidă a schimbărilor catastrofale. Această problemă a efectului de seră este în prezent foarte populară, este discutată aproape la fiecare congres științific. Din păcate, nu există suficiente dovezi pentru această teorie. Se crede că în ultima sută de ani, concentrația de dioxid de carbon a crescut cu cel puțin 20-24%, iar cantitatea de metan din atmosferă a crescut cu 100%. În cel mai pesimist scenariu, se crede că temperatura planetei până la sfârșitul acestui secol ar putea crește cu un record de 6,4 ° C.

Astfel, în acest caz, efectul de seră din atmosfera Pământului va aduce pur și simplu moartea tuturor locuitorilor zonelor de coastă.

O creștere bruscă a nivelului Oceanului Mondial

Cert este că astfel de anomalii de temperatură sunt pline de o creștere extrem de bruscă și practic imprevizibilă a nivelului Oceanului Mondial. Deci, din 1995 până în 2005. această cifră a fost de 4 cm, deși oamenii de știință au concurat între ei că nu ar trebui să se aștepte la o creștere de peste câțiva centimetri. Dacă totul continuă în același ritm, atunci până la sfârșitul secolului 21, nivelul Oceanului Mondial va fi cu cel puțin 88-100 cm peste norma actuală. Între timp, aproximativ 100 de milioane de oameni de pe planeta noastră trăiesc la aproximativ 87-88 cm deasupra nivelului mării.

Reducerea reflectivității suprafeței planetei

Când am scris despre ce este efectul de seră, articolul a menționat în mod repetat că acesta stimulează o scădere suplimentară a reflectivității suprafeței Pământului, care este facilitată de defrișări și deșertificare.

Mulți oameni de știință mărturisesc că calota glaciară de la poli poate reduce temperatura globală a planetei cu cel puțin două grade, iar gheața care acoperă suprafața apelor polare inhibă foarte mult procesul de emisii de dioxid de carbon și metan în atmosferă. În plus, nu există vapori de apă deloc în regiunea calotelor polare, ceea ce stimulează semnificativ efectul de seră global.

Toate acestea vor afecta atât de mult ciclul mondial al apei încât frecvența tornadelor, monstruoasă prin puterea lor distructivă a uraganelor și tornadelor va crește de câteva ori, ceea ce va face practic imposibil ca oamenii să trăiască chiar și în acele teritorii care sunt foarte departe de coastă. a oceanelor. Din păcate, redistribuirea apei va duce la fenomenul invers. Astăzi, secetele reprezintă o problemă pentru 10% din globul, iar în viitor, numărul acestor regiuni poate crește la 35-40% dintr-o dată. Aceasta este o perspectivă tristă pentru umanitate.

Pentru țara noastră, prognoza în acest caz este mult mai favorabilă. Climatologii cred că cea mai mare parte a teritoriului Rusiei va fi destul de potrivită pentru agricultura normală, clima va deveni mult mai blândă. Desigur, majoritatea zonelor de coastă (și avem multe dintre ele) vor fi pur și simplu inundate.

Al treilea scenariu presupune că o scurtă perioadă de creștere a temperaturilor va fi urmată de o răcire globală. Am vorbit deja despre încetinirea curentului Golfului, despre consecințe. Imaginați-vă că acest curent cald se oprește complet... Desigur, lucrurile nu vor veni la evenimentele descrise în filmul „The Day After Tomorrow”, dar planeta va deveni cu siguranță mult mai rece. Nu pentru mult timp, însă.

Unii matematicieni aderă la teoria (simulată, desigur), conform căreia efectul de seră pe Pământ va duce la faptul că timp de 20-30 de ani clima în Europa nu va deveni mai caldă decât în ​​țara noastră. Ei sugerează, de asemenea, că după aceasta, încălzirea va continua, scenariul căruia este descris în a doua opțiune.

Concluzie

Orice ar fi fost, dar nu este atât de mult bun în previziunile oamenilor de știință. Nu putem decât să sperăm că planeta noastră este un mecanism mai complex și mai perfect decât ne imaginăm. Poate că astfel de consecințe nefericite pot fi evitate.

impact direct asupra afacerilor, dar adevărul să fie spus, nu putem trăi fără el.

Cauzele efectului de seră

Viața pe Pământ depinde de energia Soarelui. Aproximativ 30% din lumina soarelui care călătorește spre Pământ este respinsă de atmosfera exterioară și împrăștiată în spațiu. Restul ajunge la suprafața planetei și este reflectat înapoi ca un tip de energie care se mișcă lentă numită radiație infraroșie.

Căldura cauzată de radiația infraroșie este absorbită de gazele cu efect de seră, cum ar fi vaporii de apă, dioxidul de carbon, ozonul și metanul, încetinind evacuarea acesteia din atmosferă.

Deși gazele cu efect de seră reprezintă doar aproximativ 1% din atmosfera Pământului, ele reglează climatul nostru prin capcana căldurii și păstrând-o într-o pătură caldă de aer care înconjoară planeta noastră.

Acest fenomen este ceea ce oamenii de știință numesc efect de seră. Se crede că fără ea, temperatura medie pe Pământ va fi mai rece (cu aproximativ 30 ° C), ceea ce este prea rece pentru a suporta majoritatea celor existente.

Impactul activității umane asupra efectului de seră

Deși efectul de seră este o condiție necesară pentru viața pe Pământ, poate fi prea mult.

Problemele încep atunci când activitatea umană distorsionează și accelerează procesul natural, creând mai multe gaze cu efect de seră în atmosferă decât este necesar pentru a crea temperatura ideală pentru planetă. Astfel de activități antropice includ:

• Arderea gazelor naturale, a cărbunelui și a petrolului, care crește nivelul de dioxid de carbon din atmosferă, perturbând echilibrul dintre eliberarea și acumularea de gaz de către plante și alge.
• Unele practici agricole și alte utilizări ale terenului cresc nivelurile de metan și oxid de azot. Chiar și expunerea solului în timpul arăturii duce la eliberarea de dioxid de carbon.
• Multe plante produc gaze industriale de lungă durată care nu dispar în mod natural, dar contribuie semnificativ la intensificarea efectului de seră și la încălzirea globală.
• contribuie de asemenea la încălzirea globală. Copacii absorb dioxidul de carbon și degajă oxigen, ceea ce ajută la crearea unui echilibru optim al gazelor din atmosferă. Cu toate acestea, pe măsură ce mai mulți copaci sunt tăiați pentru a face loc agriculturii și arși, această funcție importantă nu este îndeplinită. Cel puțin o parte din daune pot fi reparate atunci când pădurile tinere cresc și captează tone de carbon.
• Creșterea populației este un alt motor al încălzirii globale, deoarece tot mai mulți oameni folosesc combustibili fosili pentru încălzire, transport și producție, iar nivelul gazelor cu efect de seră continuă să crească. Industria agricolă este, de asemenea, în creștere, deoarece milioane de oameni trebuie să fie hrăniți, iar mai multe gaze cu efect de seră sunt eliberate în atmosferă.

În cele din urmă, mai multe gaze cu efect de seră au ca rezultat mai multă radiație infraroșie, care crește treptat temperatura suprafeței Pământului, a aerului din atmosfera inferioară și a apelor oceanice.

Creșterea rapidă a temperaturii medii globale

Creșterea temperaturii Pământului crește într-un ritm fără precedent. Pentru a înțelege cât de repede se accelerează încălzirea globală, luați în considerare următoarele fapte:

Pe parcursul întregului secol al XX-lea, temperatura medie globală a crescut cu aproximativ 0,6°C.

Potrivit oamenilor de știință, până în 2100 temperatura medie globală va crește cu 1,4 - 5,8°C.

Oamenii de știință sunt de acord că chiar și o mică creștere a temperaturii globale duce la schimbări semnificative ale climei și vremii, afectează acoperirea norilor, precipitațiile, modelele vântului, frecvența și puterea furtunilor și schimbarea anotimpurilor.

• Creșterea temperaturilor determină creșterea nivelului mării, distrugând infrastructura și micșorând numărul, deoarece inundațiile au loc de-a lungul coastelor din întreaga lume și apa sărată se infiltrează în interior.
• Multe dintre speciile pe cale de dispariție ale lumii au dispărut, deoarece temperaturile în creștere le-au alterat și au afectat fenomenele sezoniere.
• Milioane de oameni sunt, de asemenea, afectați, în special oamenii săraci care locuiesc în zone defavorizate sau depind de pământ pentru supraviețuire. Creșterea temperaturilor ar putea afecta producția, procesarea și distribuția alimentelor, precum și securitatea națională.
• Anumite boli transmise de animale, cum ar fi malaria și boala Lyme, vor deveni mai frecvente pe măsură ce climatele mai calde le încurajează.

Emisiile de carbon sunt o mare problemă

În prezent, o creștere cu 60% a efectului de seră este cauzată de dioxidul de carbon, iar nivelul acestuia în atmosferă crește cu peste 10% la fiecare 20 de ani.

Dacă emisiile de dioxid de carbon continuă să crească în ritmul actual, nivelul gazului din atmosferă este probabil să se dubleze, sau poate chiar să se tripleze, pe parcursul secolului al XXI-lea.

Schimbările climatice sunt inevitabile

Potrivit Națiunilor Unite, unele schimbări climatice sunt deja inevitabile din cauza emisiilor care au avut loc chiar la începutul revoluției industriale.

Deși clima Pământului răspunde treptat la schimbările externe, mulți oameni de știință cred că încălzirea globală are deja un impuls semnificativ datorită a 150 de ani de industrializare în multe țări din întreaga lume. În consecință, încălzirea globală va continua să afecteze viața de pe Pământ timp de sute de ani, chiar dacă emisiile de gaze cu efect de seră scad.

Cum se reduce încălzirea globală?

Pentru a reduce aceste efecte pe termen lung, multe țări, organizații și persoane iau măsuri pentru a reduce emisiile de gaze cu efect de seră și a încetini încălzirea globală. Acest lucru se întâmplă prin reducerea dependenței de combustibilii fosili, creșterea utilizării energiei regenerabile, plantarea de păduri și alegerea stilului de viață care ajută la menținerea sănătății.

Efectul de seră, care a fost agravat din mai multe motive obiective, a căpătat consecințe negative asupra ecologiei planetei. Aflați mai multe despre ce este efectul de seră, care sunt cauzele și modalitățile de rezolvare a problemelor de mediu care au apărut.

Efectul de seră: cauze și consecințe

Prima mențiune despre natura efectului de seră a apărut în 1827 într-un articol al fizicianului Jean Baptiste Joseph Fourier. Lucrarea sa s-a bazat pe experiența elvețianului Nicolas Theodore de Saussure, care a măsurat temperatura din interiorul unui borcan cu sticlă colorată atunci când a fost expus la lumina soarelui. Omul de știință a descoperit că temperatura din interior este mai mare datorită faptului că energia termică nu poate trece prin sticla tulbure.

Folosind această experiență ca exemplu, Fourier a descris că nu toată energia solară care ajunge la suprafața Pământului este reflectată în spațiu. Gazele cu efect de seră captează o parte din energia termică în straturile inferioare ale atmosferei. Se compune din:

• acid carbonic;
• metan;
• ozon;
• vapor de apă.

Ce este efectul de seră? Aceasta este o creștere a temperaturii straturilor inferioare atmosferice datorită acumulării de energie termică pe care o dețin gazele cu efect de seră. Atmosfera Pământului (straturile sale inferioare) din cauza gazelor se dovedește a fi destul de densă și nu permite trecerea energiei termice în spațiu. Drept urmare, suprafața Pământului se încălzește.

Începând cu anul 2005, temperatura medie anuală a suprafeței pământului a crescut cu 0,74 grade în ultimul secol. În următorii ani, este de așteptat să crească rapid cu 0,2 grade pe deceniu. Acesta este un proces ireversibil de încălzire globală. Dacă dinamica continuă, atunci în 300 de ani vor avea loc schimbări de mediu ireparabile. Prin urmare, omenirea este amenințată cu dispariția.

Oamenii de știință numesc astfel de cauze ale încălzirii globale ca:

• activitate umană industrială mare. Conduce la o creștere a emisiilor de gaze în atmosferă, ceea ce îi modifică compoziția și duce la creșterea conținutului de praf;

• arderea combustibililor fosili (petrol, cărbune, gaz) la centrale termice, în motoarele auto. Ca urmare, emisiile de dioxid de carbon cresc. În plus, intensitatea consumului de energie este în creștere – cu o creștere a populației lumii cu 2% pe an, necesarul de energie crește cu 5%;
• dezvoltarea rapidă a agriculturii. Rezultă o creștere a emisiilor de metan în atmosferă (producția excesivă de îngrășăminte organice ca urmare a degradarii, emisii de la instalațiile de biogaz, creșterea cantității de deșeuri biologice din creșterea animalelor/păsărilor);
• o creștere a numărului de gropi de gunoi, motiv pentru care emisiile de metan sunt în creștere;
• defrișări. Încetinește absorbția dioxidului de carbon din atmosferă.

Consecințele încălzirii globale sunt monstruoase pentru umanitate și viața de pe planetă în ansamblu. Deci, efectul de seră și consecințele sale provoacă o reacție în lanț. Convinge-te singur:

1. Cea mai mare problemă este că, din cauza creșterii temperaturilor de pe suprafața Pământului, calotele polare de gheață se topesc, determinând creșterea nivelului mării.

2. Acest lucru va duce la inundarea terenurilor fertile din văi.

3. Inundațiile marilor orașe (Sankt Petersburg, New York) și țări întregi (Olanda) vor duce la probleme sociale asociate cu nevoia de relocare a oamenilor. Drept urmare, sunt posibile conflicte și revolte.

4. Datorită încălzirii atmosferei, perioada de topire a zăpezii este redusă: se topesc mai repede, iar ploile sezoniere se termină mai repede. Ca urmare, numărul de zile uscate crește. Potrivit experților, odată cu creșterea temperaturii medii anuale cu un grad, aproximativ 200 de milioane de hectare de păduri se vor transforma în stepe.

5. Din cauza scăderii numărului de spații verzi, procesarea dioxidului de carbon ca urmare a fotosintezei va scădea. Efectul de seră se va intensifica, iar încălzirea globală se va accelera.

6. Datorită încălzirii suprafeței Pământului, evaporarea apei va crește, ceea ce va crește efectul de seră.

7. Din cauza creșterii temperaturii apei și a aerului, va exista o amenințare la adresa vieții unui număr de ființe vii.

8. Din cauza topirii ghețarilor și a creșterii nivelului Oceanului Mondial, limitele sezoniere se vor schimba, iar anomaliile climatice (furtuni, uragane, tsunami) vor deveni mai frecvente.

9. O creștere a temperaturii pe suprafața Pământului va avea un impact negativ asupra sănătății umane și, în plus, va provoca dezvoltarea unor situații epidemiologice asociate cu dezvoltarea bolilor infecțioase periculoase.

Efectul de seră: modalități de rezolvare a problemei

Problemele de mediu globale asociate cu efectul de seră pot fi prevenite. Pentru a face acest lucru, omenirea trebuie să elimine în mod coordonat cauzele încălzirii globale.

Ce ar trebui făcut mai întâi:

1. Reduceți cantitatea de emisii în atmosferă. Acest lucru se poate realiza dacă echipamentele și mecanismele mai ecologice sunt puse în funcțiune peste tot, dacă sunt instalate filtre și catalizatori; introduce tehnologii și procese „verzi”.
2. Reduceți consumul de energie. Pentru a face acest lucru, va fi necesar să treceți la producția de produse mai puțin consumatoare de energie; creșterea eficienței la centralele electrice; să implice programe de termomodernizare a locuințelor, să introducă tehnologii de creștere a eficienței energetice.
3. Schimbați structura surselor de energie. Creșterea ponderii energiei totale produse din surse alternative (soare, vânt, apă, temperatura solului). Reduceți utilizarea surselor de energie fosilă.
4. Dezvoltați tehnologii ecologice și cu emisii scăzute de carbon în agricultură și industrie.
5. Creșterea utilizării materiilor prime reciclate.
6. Refaceți pădurile, combateți eficient incendiile forestiere, măriți spațiile verzi.

Modalități de rezolvare a problemelor apărute din cauza efectului de seră sunt cunoscute de toată lumea. Omenirea trebuie să realizeze la ce conduc acțiunile sale inconsecvente, să evalueze amploarea catastrofei iminente și să ia parte la salvarea planetei!

Grădinarii sunt foarte conștienți de acest fenomen fizic, deoarece este întotdeauna mai cald în interiorul serei decât afară, iar acest lucru ajută plantele să crească, mai ales în timpul sezonului rece.

Puteți simți același efect atunci când vă aflați într-o mașină într-o zi însorită. Motivul este că razele soarelui trec prin sticla din interiorul serei, iar energia lor este absorbită de plante și de toate obiectele din interior. Apoi aceleași obiecte, plantele își radiază energia, dar aceasta nu mai poate pătrunde în sticlă, așa că temperatura din interiorul serei crește.

O planetă cu o atmosferă stabilă, cum ar fi Pământul, experimentează aproape același efect. Pentru a menține o temperatură constantă, Pământul însuși trebuie să radieze atâta energie cât primește. Atmosfera servește ca un pahar într-o seră.

Efectul de seră a fost descoperit pentru prima dată de Joseph Fourier în 1824 și a fost studiat pentru prima dată cantitativ în 1896. Efectul de seră este procesul prin care absorbția și emisia de radiații infraroșii de către gazele atmosferice determină încălzirea atmosferei și a suprafeței unei planete.

Pătura caldă a Pământului

Pe Pământ, principalele gaze cu efect de seră sunt:

1) vapori de apă (responsabili pentru aproximativ 36-70% din efectul de seră);

2) dioxid de carbon (CO2) (9-26%);

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

4) ozon (3-7%).

Prezența unor astfel de gaze în atmosferă creează efectul de acoperire a Pământului cu o pătură. Acestea vă permit să păstrați căldura lângă suprafață pentru o perioadă mai lungă de timp, astfel încât suprafața Pământului este mult mai caldă decât ar fi în absența gazelor. Fără atmosferă, temperatura medie a suprafeței ar fi de -20°C. Cu alte cuvinte, în absența efectului de seră, planeta noastră ar fi nelocuită.

Cel mai puternic efect de seră

Efectul de seră are loc nu numai pe Pământ. De fapt, cel mai puternic efect de seră despre care știm este pe planeta vecină, Venus. Atmosfera lui Venus este compusă aproape în întregime din dioxid de carbon și, ca urmare, suprafața planetei este încălzită la 475 ° C. Climatologii cred că am evitat o astfel de soartă datorită prezenței oceanelor pe Pământ. Nu există oceane pe Venus și tot dioxidul de carbon emis în atmosferă de vulcani rămâne acolo. Drept urmare, vedem un efect de seră necontrolat pe Venus, care face viața pe această planetă imposibilă.

Planeta Venus se confruntă cu un efect de seră de necontrolat, iar norii aparent blânzi ascund o suprafață fierbinte.

Efectul de seră a fost întotdeauna

Este important să înțelegem că efectul de seră a existat întotdeauna pe Pământ. Fără efectul de seră cauzat de prezența dioxidului de carbon în atmosferă, oceanele ar fi înghețat cu mult timp în urmă, iar formele superioare de viață nu ar fi apărut. În esență, nu clima, ci soarta vieții pe Pământ depinde în întregime de dacă o anumită cantitate de dioxid de carbon rămâne în atmosferă sau dispare, iar apoi viața pe Pământ va înceta. În mod paradoxal, omenirea este cea care poate prelungi viața pe Pământ pentru o perioadă de timp, revenind în circulație cel puțin o parte din rezervele de dioxid de carbon din zăcămintele de cărbune, petrol și gaze.

În prezent, dezbaterea științifică despre efectul de seră este pe problema încălzirii globale: noi, oamenii, perturbăm prea mult echilibrul energetic al planetei ca urmare a arderii combustibililor fosili și a altor activități economice, adăugând în același timp o cantitate excesivă de carbon? dioxid în atmosferă, reducând astfel cantitatea de oxigen din ea? Astăzi, oamenii de știință sunt de acord că suntem responsabili pentru creșterea efectului de seră natural cu mai multe grade.

Să facem un experiment

Să încercăm să arătăm rezultatul acțiunii de creștere a dioxidului de carbon în experiment.

Turnați un pahar de oțet în sticlă și puneți în ea câteva cristale de sifon. Fixăm un pai în dop și închidem bine sticla cu el. Așezați sticla într-un pahar larg, puneți în jurul ei lumânări aprinse de diferite înălțimi. Lumânările vor începe să se stingă, începând cu cea mai scurtă.

De ce se întâmplă asta? Dioxidul de carbon începe să se acumuleze în sticlă și oxigenul este deplasat. Se întâmplă și pe Pământ, adică planeta începe să experimenteze o lipsă de oxigen.

Cu ce ​​ne amenință asta?

Deci, care sunt cauzele efectului de seră, am văzut. Dar de ce le este toată lumea atât de frică de el? Să luăm în considerare consecințele sale:

1. Dacă temperatura de pe Pământ continuă să crească, acest lucru va avea un impact major asupra climei globale.

2. Mai multe precipitații vor cădea la tropice, deoarece căldura suplimentară va crește cantitatea de vapori de apă din aer.

3. În regiunile aride, ploile vor deveni și mai rare și se vor transforma în deșerturi, drept urmare oamenii și animalele vor trebui să le părăsească.

4. Va crește și temperatura mărilor, ceea ce va duce la inundarea zonelor joase ale litoralului și la creșterea numărului de furtuni puternice.

5. Terenul rezidențial se va micșora.

6. Dacă temperatura de pe Pământ crește, multe animale nu se vor putea adapta la schimbările climatice. Multe plante vor muri din lipsă de apă, iar animalele vor trebui să se mute în alte locuri în căutarea hranei și a apei. Dacă creșterea temperaturii duce la moartea multor plante, atunci multe specii de animale vor muri după ele.

7. Schimbarea temperaturii este dăunătoare pentru sănătatea oamenilor.

8. Pe lângă consecințele negative ale încălzirii globale, se poate observa și o consecință pozitivă. Încălzirea globală va îmbunătăți clima Rusiei. La prima vedere, un climat mai cald pare a fi o binefacere. Dar potențialul câștig poate fi ștears de daunele cauzate de bolile cauzate de insectele dăunătoare, deoarece creșterea temperaturii le va grăbi reproducerea. Terenurile din unele regiuni ale Rusiei vor fi improprii pentru locuire

E timpul să acționezi!

Centralele pe cărbune, evacuarea mașinilor, coșurile de fum din fabrici și alte surse de poluare create de om emit împreună aproximativ 22 de miliarde de tone de dioxid de carbon și alte gaze cu efect de seră pe an. Creșterea animalelor, aplicarea îngrășămintelor, arderea cărbunelui și alte surse produc aproximativ 250 de milioane de tone de metan pe an. Aproximativ jumătate din toate gazele cu efect de seră emise de omenire rămân în atmosferă. Aproximativ trei sferturi din toate emisiile de gaze cu efect de seră din ultimii 20 de ani au fost cauzate de utilizarea petrolului, gazelor naturale și cărbunelui. O mare parte din restul este cauzată de schimbările peisajului, în primul rând defrișările.

Activitățile umane duc la creșterea concentrației de gaze cu efect de seră în atmosferă.

Dar a sosit momentul să lucrăm la fel de intenționat asupra modului de a da înapoi naturii ceea ce luăm de la ea. O persoană este capabilă să rezolve această problemă grandioasă și să înceapă urgent să acționeze pentru a ne proteja Pământul:

1. Refacerea solului și a stratului de vegetație.

2. Scăderea consumului de combustibili fosili.

3. Utilizarea mai largă a apei, eolianului, energiei solare.

4. Combate poluarea aerului.