Predpokladá sa, že skleníkový efekt je spôsobený nárastom. Skleníkový efekt v atmosfére: príčiny a dôsledky. Environmentálna katastrofa alebo prírodný proces

Odlesňovanie, tempo priemyselného rozvoja vedie k hromadeniu škodlivých plynov vo vrstvách atmosféry, ktoré vytvárajú škrupinu a zabraňujú uvoľňovaniu prebytočného tepla do vesmíru.

Tento článok je určený pre osoby staršie ako 18 rokov.

Už máš viac ako 18?

Ekologická katastrofa alebo prírodný proces?

Proces zvyšovania teploty je mnohými vedcami považovaný za globálny environmentálny problém, ktorý pri absencii kontroly nad antropogénnym vplyvom na atmosféru môže viesť k nezvratným následkom. Predpokladá sa, že prvým, kto objavil existenciu skleníkového efektu a študoval princípy jeho pôsobenia, bol Joseph Fourier. Vedec vo svojom výskume zvažoval rôzne faktory a mechanizmy, ktoré ovplyvňujú tvorbu klímy. Študoval stav tepelnej bilancie planéty, určoval mechanizmy jej vplyvu na priemerné ročné teploty na povrchu. Ukázalo sa, že jednu z hlavných úloh v tomto procese zohrávajú skleníkové plyny. Infračervené lúče zotrvávajú na povrchu Zeme, čo je ich vplyv na tepelnú bilanciu. Príčiny a dôsledky skleníkového efektu budú popísané nižšie.

Podstata a princíp skleníkového efektu

Zvýšenie koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére vedie k zvýšeniu stupňa prieniku krátkovlnného slnečného žiarenia na povrch planéty, pričom sa vytvorí bariéra, ktorá bráni uvoľňovaniu dlhovlnného tepelného žiarenia našej planéty. planéty do vesmíru. Prečo je táto bariéra nebezpečná? Tepelné žiarenie, ktoré sa zdržiava v nižších sférach atmosféry, vedie k zvýšeniu teploty okolia, čo negatívne ovplyvňuje ekologickú situáciu a vedie k nezvratným následkom.

Podstatu skleníkového efektu možno považovať aj za príčinu globálneho otepľovania spôsobeného narušením tepelnej rovnováhy planéty. Mechanizmus skleníkového efektu je spojený s emisiami priemyselných plynov do atmosféry. K negatívnemu vplyvu priemyslu by sa však malo pridať odlesňovanie, emisie z áut, lesné požiare a využívanie tepelných elektrární na výrobu energie. Vplyv odlesňovania na globálne otepľovanie a skleníkový efekt je spôsobený tým, že práve stromy aktívne absorbujú oxid uhličitý a zmenšovanie ich plochy vedie k zvýšeniu koncentrácie škodlivých plynov v atmosfére.

Stav ozónového štítu

Zmenšovanie plochy lesov spolu s veľkými objemami emisií škodlivých plynov vedie k problému poškodzovania ozónovej vrstvy. Vedci neustále analyzujú stav ozónovej gule a ich závery sú sklamaním. Ak budú súčasné úrovne emisií a odlesňovania pokračovať, ľudstvo bude čeliť skutočnosti, že ozónová vrstva už nebude schopná dostatočne chrániť planétu pred účinkami slnečného žiarenia. Nebezpečenstvo týchto procesov je spôsobené tým, že povedú k výraznému zvýšeniu teploty okolia, dezertifikácii území a akútnemu nedostatku pitnej vody a potravín. Diagram stavu ozónovej gule, prítomnosť a umiestnenie otvorov možno nájsť na mnohých stránkach.

Stav ozónovej obrazovky znepokojuje environmentálnych vedcov. Ozón je rovnaký kyslík, ale s iným triatómovým modelom. Bez kyslíka živé organizmy nebudú môcť dýchať, no bez ozónovej gule sa planéta zmení na púšť bez života. Silu tejto premeny si možno predstaviť pri pohľade na Mesiac alebo Mars. Poškodzovanie ozónového štítu pod vplyvom antropogénnych faktorov môže viesť k vzniku ozónových dier. Výhodou ozónovej clony je aj to, že porazí škodlivé ultrafialové žiarenie. Nevýhody - je mimoriadne krehký a príliš veľa faktorov vedie k jeho zničeniu a obnova charakteristík je veľmi pomalá.

Príklady toho, ako úbytok ozónovej vrstvy ovplyvňuje živé organizmy, možno uviesť obšírne. Vedci zistili, že v poslednom čase sa počet prípadov rakoviny kože stal častejším. Zistilo sa, že k rozvoju tejto choroby prispievajú ultrafialové lúče. Druhým príkladom je vyhynutie planktónu v horných vrstvách oceánu v mnohých oblastiach planéty. To vedie k tomu, že sa naruší potravinový reťazec, po vymiznutí planktónu môže zmiznúť veľa druhov rýb a morských cicavcov. Nie je ťažké si predstaviť, ako tento systém funguje. Je dôležité pochopiť, aké budú výsledky, ak sa neprijmú opatrenia na zníženie antropogénneho vplyvu na ekosystémy. Alebo je to všetko mýtus? Možno nič neohrozuje život na planéte? Poďme na to.

Antropogénny skleníkový efekt

Skleníkový efekt vzniká v dôsledku vplyvu ľudskej činnosti na okolité ekosystémy. Prirodzená teplotná rovnováha na planéte je narušená, vplyvom škrupiny skleníkových plynov sa zadržiava viac tepla, čo vedie k zvýšeniu teploty na povrchu Zeme a vo vodách oceánov. Hlavným dôvodom vzniku skleníkového efektu je vypúšťanie škodlivých látok do ovzdušia v dôsledku práce priemyselných podnikov, emisií z vozidiel, požiarov a iných škodlivých faktorov. Okrem narušenia tepelnej rovnováhy planéty, globálneho otepľovania, to spôsobuje znečistenie vzduchu, ktorý dýchame, a vody, ktorú pijeme. V dôsledku toho čakáme na choroby a všeobecné skrátenie strednej dĺžky života.

Zvážte, ktoré plyny spôsobujú skleníkový efekt:

oxid uhličitý;
vodná para;
ozón;
metán.

Práve oxid uhličitý a vodná para sa považujú za najnebezpečnejšie látky, ktoré vedú k skleníkovému efektu. Na klimatickú rovnováhu vplýva aj obsah metánu, ozónu a freónu v atmosfére, čo je dané ich chemickým zložením, no ich vplyv v súčasnosti nie je až taký závažný. Plyny, ktoré spôsobujú ozónové diery, spôsobujú okrem iného zdravotné problémy. Obsahujú látky, ktoré spôsobujú alergické reakcie a ochorenia dýchacích ciest.

Zdrojmi škodlivých plynov sú predovšetkým priemyselné a automobilové emisie. Mnohí vedci sa však prikláňajú k názoru, že skleníkový efekt súvisí aj s činnosťou sopiek. Plyny vytvárajú špecifický obal, preto vzniká oblak pary a popola, ktorý v závislosti od smeru vetra môže znečistiť veľké plochy.

Ako sa vysporiadať so skleníkovým efektom?

Podľa ekológov a ďalších vedcov, ktorí sa zaoberajú otázkami týkajúcimi sa zachovania biodiverzity, klimatických zmien, znižovania vplyvov človeka na životné prostredie, nebude možné úplne zabrániť realizácii negatívnych scenárov vývoja ľudstva, ale je možné znížiť počet nezvratných dôsledkov priemyslu a človeka na ekosystémy. Z tohto dôvodu mnohé krajiny zavádzajú poplatky za emisie škodlivých plynov, zavádzajú environmentálne normy do výroby a vyvíjajú možnosti, ako znížiť ničivý vplyv človeka na prírodu. Globálny problém však spočíva v rozdielnej úrovni rozvoja krajín, v ich postoji k sociálnej a environmentálnej zodpovednosti.

Spôsoby, ako vyriešiť problém akumulácie škodlivých látok v atmosfére:

zastavenie odlesňovania, najmä v rovníkových a tropických zemepisných šírkach;
prechod na elektrické vozidlá. Sú šetrnejšie k životnému prostrediu ako bežné stroje a neznečisťujú životné prostredie;
rozvoj alternatívnej energie. Prechodom z tepelných elektrární na solárne, veterné a vodné elektrárne dôjde nielen k zníženiu množstva emisií škodlivých látok do atmosféry, ale aj k zníženiu využívania neobnoviteľných prírodných zdrojov;
zavádzanie technológií na úsporu energie;
vývoj nových nízkouhlíkových technológií;
boj proti lesným požiarom, predchádzanie ich vzniku, stanovenie prísnych opatrení pre narušiteľov;
sprísnenie environmentálnej legislatívy.

Stojí za zmienku, že nie je možné kompenzovať škody, ktoré už ľudstvo spôsobilo na životnom prostredí, a úplne obnoviť ekosystémy. Z tohto dôvodu by sa malo uvažovať o aktívnej realizácii opatrení zameraných na znižovanie následkov antropogénneho vplyvu. Všetky rozhodnutia musia byť komplexné a globálne. V tomto momente tomu bráni nerovnováha v úrovni rozvoja, života a vzdelania bohatých a chudobných krajín.

Moderná civilizácia má silný vplyv na prírodu. Zvyčajne negatívne. odvodňovanie močiarov a neustále uvoľňovanie obrovského množstva škodlivých látok do ovzdušia - to nie je úplný zoznam "cností" ľudstva. Mnohí veria, že skleníkový efekt patrí do rovnakej kategórie. Je to naozaj tak?

Historický odkaz

Mimochodom, kto bol autorom skleníkového efektu (teda tým, kto tento jav objavil)? Kto prvý opísal tento proces a hovoril o jeho vplyve na životné prostredie? Podobná myšlienka sa objavila vo vzdialenom roku 1827. Autorom vedeckého článku bol Joseph Fourier. Vo svojej práci opísal mechanizmy vzniku klímy na našej planéte.

Nezvyčajnosť tejto práce v tom čase spočívala v tom, že Fourier zvažoval teplotné a klimatické vlastnosti rôznych zón Zeme. Práve ten bol autorom skleníkového efektu, ktorý po prvý raz dokázal vysvetliť Saussureov experiment.

Saussure experiment

Na overenie svojich záverov použil vedec skúsenosť M. de Saussure, ktorá používa nádobu pokrytú sadzami zvnútra, ktorej hrdlo je uzavreté sklom. De Saussure pripravil experiment, počas ktorého neustále meral teplotu vo vnútri a mimo nádoby. Tá sa samozrejme neustále zväčšovala presne vo vnútornom objeme. Fourier bol prvý, kto dokázal vysvetliť tento jav kombinovaným pôsobením dvoch faktorov naraz: blokovaním prenosu tepla a rozdielnou priepustnosťou stien nádoby pre svetelné lúče s rôznymi vlnovými dĺžkami.

Jeho mechanizmus je celkom jednoduchý: pri zahrievaní sa povrchová teplota zvyšuje, viditeľné svetlo sa absorbuje a teplo začne vyžarovať. Keďže materiál dokonale prepúšťa viditeľné svetlo, ale prakticky nevedie teplo, hromadí sa vo vnútornom objeme nádoby. Ako vidíte, mechanizmus skleníkového efektu môže ľahko dokázať každý človek, ktorý v škole študoval štandardný kurz fyziky. Tento jav je celkom jednoduchý, ale koľko problémov prináša našej planéte!

Vznik termínu

Stojí za to vedieť, že Joseph Fourier je autorom skleníkového efektu z hľadiska jeho počiatočného popisu v literatúre. Kto však vymyslel samotný termín? Bohužiaľ, na túto otázku nikdy nedostaneme odpoveď. V neskoršej literatúre dostal fenomén objavený Fourierom svoje moderné meno. Dnes už každý ekológ pozná pojem „skleníkový efekt“.

No Fourierovým hlavným objavom bolo podloženie faktickej identity zemskej atmosféry a obyčajného skla. Zjednodušene povedané, atmosféra našej planéty je dokonale priepustná pre žiarenie viditeľného svetla, no v infračervenej oblasti ho neprepúšťa dobre. Po naakumulovanom teple ho Zem prakticky nerozdáva. Práve ten bol autorom skleníkového efektu. Prečo však k tomuto efektu dochádza?

Áno, opísali sme primitívny mechanizmus jeho vzhľadu, ale moderná veda dokázala, že za normálnych podmienok môžu infračervené lúče stále celkom voľne presahovať planetárnu atmosféru. Ako sa stane, že zlyhajú prirodzené mechanizmy regulácie „vykurovacej sezóny“?

Príčiny

Vo všeobecnosti sme ich dostatočne podrobne opísali na samom začiatku nášho článku. K tomuto javu prispievajú tieto faktory:

Neustále a nadmerné spaľovanie fosílnych palív.
Každý rok sa do atmosféry planéty dostáva čoraz viac priemyselných plynov.
Lesy sa neustále vyrubujú, ich plochy sa zmenšujú v dôsledku požiarov a degradácie pôdnej vrstvy.
Anaeróbna fermentácia, uvoľňovanie metánu z dna oceánov.

Mali by ste vedieť, že hlavnými „vinníkmi“, ktorí spúšťajú mechanizmus skleníkového efektu, je nasledujúcich päť plynov:

Dvojmocný oxid uhoľnatý, známy ako oxid uhličitý. Skleníkový efekt je zabezpečený z 50 % presne na jeho úkor.
Uhlíkové zlúčeniny chlóru a fluóru (25%).
(8 %). Toxický plyn, typický odpadový produkt zle vybaveného chemického a hutníckeho priemyslu.
Prízemný ozón (7 %). Napriek svojej zásadnej úlohe pri ochrane Zeme pred nadmerným ultrafialovým žiarením môže pomôcť udržať teplo na jej povrchu.
Približne 10 % metánu.

Odkiaľ sa tieto plyny dostávajú do atmosféry? Aká je ich činnosť?

- Je to on, kto vstupuje do atmosféry vo veľkých objemoch, keď človek spaľuje fosílne palivá. Približne jedna tretina jeho prebytku (nad prirodzenú) je spôsobená tým, že človek lesy intenzívne ničí. Neustále sa zrýchľujúci proces dezertifikácie úrodných krajín plní rovnakú funkciu.

To všetko znamená menej vegetácie, ktorá dokáže efektívne absorbovať oxid uhličitý, čo v mnohých ohľadoch stimuluje skleníkový efekt. Príčiny a dôsledky tohto javu sú vzájomne prepojené: každoročne sa objem dvojmocného oxidu uhoľnatého vypúšťaného do atmosféry zvyšuje približne o 0,5 %, čo stimuluje jednak ďalšiu akumuláciu prebytočného tepla a jednak degradáciu vegetačného krytu na povrchu planéty.

- Chlórfluórované uhľovodíky. Ako sme už povedali, tieto zlúčeniny poskytujú skleníkový efekt o 25%. Príčiny a dôsledky tohto javu sa skúmajú už dlho. V atmosfére sa objavujú v dôsledku priemyselnej výroby, najmä zastarané. Nebezpečné a toxické chladivá obsahujú tieto látky v obrovských množstvách a opatrenia na zabránenie ich úniku zjavne neprinášajú očakávaný výsledok. Dôsledky ich vzhľadu sú ešte horšie:

Po prvé, sú extrémne jedovaté pre ľudí a zvieratá a pre flóru je blízkosť zlúčenín fluóru a chlóru málo užitočná.
Po druhé, tieto látky môžu výrazne urýchliť rozvoj skleníkového efektu.
Po tretie, ničia, čo chráni našu planétu pred agresívnym ultrafialovým žiarením.

- Metán. Jeden z najdôležitejších plynov, ktorého zvýšený obsah v atmosfére implikuje termín „skleníkový efekt“. Musíte vedieť, že len za posledných sto rokov sa jeho objem v atmosfére planéty zdvojnásobil. V zásade väčšina pochádza z úplne prírodných zdrojov:

v Ázii.
Živočíšne komplexy.
Systémy domáceho čistenia odpadových vôd vo veľkých sídlach.
S hnilobou a rozkladom organických látok v hĺbkach močiarov, na skládkach.

Existujú dôkazy, že emisie značného množstva metánu pochádzajú z hlbín oceánov. Možno je tento jav vysvetlený životne dôležitou aktivitou veľkých kolónií baktérií, pre ktoré je metán hlavným vedľajším produktom metabolizmu.

Osobitne je potrebné zdôrazniť „príspevok“ k rozvoju skleníkového efektu zo strany podnikov produkujúcich ropu: značné množstvo tohto plynu je vypúšťané do atmosféry ako vedľajší produkt. K zrýchlenému rozkladu organickej hmoty, ktorý je sprevádzaný emisiami metánu, navyše prispieva aj neustále sa rozširujúci film ropných produktov na hladine Svetového oceánu.

- Oxid dusnatý. Vo veľkých objemoch vzniká pri mnohých chemických výrobách. Je to nebezpečné nielen najaktívnejšou účasťou na skleníkovom mechanizme. Faktom je, že v kombinácii s atmosférickou vodou táto látka vytvára skutočnú kyselinu dusičnú, aj keď v slabej koncentrácii. Práve odtiaľto pochádza všetko, čo mimoriadne negatívne ovplyvňuje zdravie ľudí.

Teoretické scenáre globálnych klimatických porúch

Aké sú teda globálne dôsledky skleníkového efektu? Je ťažké to povedať s istotou, pretože vedci majú ešte ďaleko od jednoznačného záveru. V súčasnosti existuje niekoľko scenárov naraz. Pri vývoji počítačových modelov sa berie do úvahy veľa rôznych faktorov, ktoré môžu urýchliť alebo spomaliť vývoj skleníkového efektu. Pozrime sa na katalyzátory tohto procesu:

Uvoľňovanie plynov opísaných vyššie v dôsledku ľudskej činnosti.
Emisie CO 2 v dôsledku tepelného rozkladu prírodných uhľovodíkov. Je zaujímavé vedieť, že kôra našej planéty obsahuje 50 000-krát viac oxidu uhličitého ako vzdušný priestor. Samozrejme, hovoríme o chemicky viazanom oxide uhoľnatém.
Keďže hlavnými dôsledkami skleníkového efektu je zvýšenie teploty vody a vzduchu na povrchu planéty, zvyšuje sa vyparovanie vlhkosti z povrchu morí a oceánov. V dôsledku toho sa priepustnosť atmosféry pre infračervené žiarenie ďalej zhoršuje.
Oceány obsahujú asi 140 biliónov ton oxidu uhličitého, ktorý sa so stúpajúcou teplotou vody začína intenzívne uvoľňovať aj do atmosféry, čím prispieva k dynamickejšiemu rozvoju skleníkového procesu.
Pokles odrazivosti planéty, čo vedie k zrýchlenej akumulácii tepla jej atmosférou. Prispieva k tomu aj dezertifikácia.

Aké faktory spomaľujú rozvoj skleníkového efektu?

Predpokladá sa, že hlavný teplý prúd – Golfský prúd – sa neustále spomaľuje. V budúcnosti to spôsobí výrazný pokles teploty, čo spomalí efekt akumulácie skleníkových plynov. Okrem toho sa pre každý stupeň globálneho otepľovania plocha oblačnosti na celom území planéty zvyšuje približne o 0,5%, čo prispieva k výraznému zníženiu množstva tepla, ktoré Zem prijíma z vesmíru.

Pozor: podstatou skleníkového efektu je zvýšenie celkovej teploty zemského povrchu. Samozrejme, nie je v tom nič dobré, ale práve vyššie uvedené faktory často prispievajú k zmierneniu následkov tohto javu. V zásade práve preto sa mnohí vedci domnievajú, že samotná téma globálneho otepľovania patrí do kategórie úplne prirodzených javov, ktoré sa pravidelne vyskytujú počas celej histórie Zeme.

Čím vyššia je rýchlosť odparovania, tým väčšie sú ročné zrážky. To spôsobuje obnovu močiarov a zrýchlený rast flóry, ktorá je zodpovedná za využitie prebytočného oxidu uhličitého v atmosfére planéty. Predpokladá sa tiež, že zvýšené množstvo zrážok v budúcnosti prispeje k výraznému rozšíreniu oblasti plytkých tropických morí.

Koraly, ktoré v nich žijú, sú najdôležitejšími užívateľmi oxidu uhličitého. Keďže je chemicky viazaný, ide stavať ich kostru. Nakoniec, ak ľudstvo aspoň mierne zníži rýchlosť odlesňovania, ich oblasť sa rýchlo obnoví, pretože rovnaký oxid uhličitý je vynikajúcim stimulantom na šírenie rastlín. Aké sú teda možné dôsledky skleníkového efektu?

Hlavné scenáre budúcnosti našej planéty

V prvom prípade vedci predpokladajú, že globálne otepľovanie bude prebiehať pomerne pomaly. A tento pohľad má veľa priaznivcov. Veria, že Svetový oceán, ktorý je obrovským akumulátorom energie, dokáže dlhodobo absorbovať prebytočné teplo. Môže trvať viac ako jedno tisícročie, kým sa klíma na planéte skutočne radikálne zmení.

Druhá skupina vedcov, naopak, obhajuje relatívne rýchlu verziu katastrofických zmien. Tento problém skleníkového efektu je v súčasnosti veľmi populárny, diskutuje sa o ňom takmer na každom vedeckom kongrese. Žiaľ, pre túto teóriu nie je dostatok dôkazov. Predpokladá sa, že za posledných sto rokov sa koncentrácia oxidu uhličitého zvýšila najmenej o 20-24% a množstvo metánu v atmosfére sa zvýšilo o 100%. V najpesimistickejšom scenári sa predpokladá, že teplota planéty do konca tohto storočia môže vzrásť až o rekordných 6,4 °C.

V tomto prípade teda skleníkový efekt v zemskej atmosfére jednoducho prinesie smrť všetkým obyvateľom pobrežných oblastí.

Prudký nárast hladiny svetového oceánu

Faktom je, že takéto teplotné anomálie sú spojené s mimoriadne prudkým a prakticky nepredvídateľným nárastom hladiny svetového oceánu. Takže od roku 1995 do roku 2005. toto číslo bolo 4 cm, hoci vedci medzi sebou súperili, že by nemali očakávať nárast nad pár centimetrov. Ak bude všetko pokračovať rovnakým tempom, tak do konca 21. storočia bude hladina svetového oceánu minimálne 88-100 cm nad súčasnou normou. Medzitým asi 100 miliónov ľudí na našej planéte žije vo výške okolo 87 – 88 cm nad morom.

Zníženie odrazivosti povrchu planéty

Keď sme písali o tom, čo je skleníkový efekt, v článku sa opakovane spomínalo, že stimuluje ďalší pokles odrazivosti zemského povrchu, čo je uľahčené odlesňovaním a dezertifikáciou.

Mnohí vedci dosvedčujú, že ľadová čiapka na póloch môže znížiť celkovú teplotu planéty najmenej o dva stupne a ľad, ktorý pokrýva povrch polárnych vôd, výrazne brzdí proces emisií oxidu uhličitého a metánu do atmosféry. Okrem toho sa v oblasti polárnych ľadovcov nevyskytuje vôbec žiadna vodná para, čo výrazne stimuluje globálny skleníkový efekt.

To všetko tak ovplyvní svetový vodný cyklus, že frekvencia tornád, ktoré sú obrovské svojou ničivou silou hurikánov a tornád, sa niekoľkonásobne zvýši, čo prakticky znemožní ľuďom žiť aj na tých územiach, ktoré sú veľmi vzdialené od pobrežia. oceánov. Žiaľ, prerozdelenie vody povedie k opačnému javu. Dnes sú suchá problémom pre 10 % zemegule a v budúcnosti môže počet takýchto regiónov narásť na 35 – 40 % naraz. Toto je smutná perspektíva pre ľudstvo.

Pre našu krajinu je predpoveď v tomto prípade oveľa priaznivejšia. Klimatológovia sa domnievajú, že väčšina územia Ruska bude celkom vhodná na normálne poľnohospodárstvo, klíma bude oveľa miernejšia. Samozrejme, väčšina pobrežných oblastí (a máme ich veľa) bude jednoducho zaplavená.

Tretí scenár predpokladá, že po krátkom období zvyšovania teplôt bude nasledovať globálne ochladenie. Už sme hovorili o spomalení Golfského prúdu, o dôsledkoch. Predstavte si, že tento teplý prúd sa úplne zastaví... K udalostiam opísaným vo filme „The Day After Tomorrow“ samozrejme veci neprídu, ale planéta sa určite výrazne ochladí. Nie však nadlho.

Niektorí matematici sa držia teórie (samozrejme simulovanej), podľa ktorej skleníkový efekt na Zemi povedie k tomu, že na 20-30 rokov nebude klíma v Európe o nič teplejšia ako u nás. Naznačujú tiež, že po tomto bude pokračovať otepľovanie, ktorého scenár je popísaný v druhej možnosti.

Záver

Čokoľvek to bolo, ale v prognózach vedcov nie je toľko dobrého. Môžeme len dúfať, že naša planéta je zložitejší a dokonalejší mechanizmus, než si predstavujeme. Možno sa takýmto nešťastným následkom dá predísť.

priamy dopad na podnikanie, ale pravdupovediac, bez toho nemôžeme žiť.

Príčiny skleníkového efektu

Život na Zemi závisí od energie Slnka. Asi 30 % slnečného svetla, ktoré putuje smerom k Zemi, je odpudzované vonkajšou atmosférou a rozptýlené do vesmíru. Zvyšok dosiahne povrch planéty a odráža sa späť ako druh pomaly sa pohybujúcej energie nazývanej infračervené žiarenie.

Teplo spôsobené infračerveným žiarením je absorbované skleníkovými plynmi, ako sú vodná para, oxid uhličitý, ozón a metán, čím sa spomaľuje jeho únik z atmosféry.

Hoci skleníkové plyny tvoria len asi 1 % zemskej atmosféry, regulujú našu klímu tým, že zachytávajú teplo a udržiavajú ho v teplej prikrývke vzduchu, ktorá obklopuje našu planétu.

Tento jav vedci nazývajú skleníkový efekt. Predpokladá sa, že bez neho bude priemerná teplota na Zemi chladnejšia (asi o 30 °C), čo je príliš chladno na to, aby podporilo väčšinu existujúcich.

Vplyv ľudskej činnosti na skleníkový efekt

Hoci je skleníkový efekt nevyhnutnou podmienkou pre život na Zemi, môže ho byť priveľa.

Problémy začínajú, keď ľudská činnosť narúša a urýchľuje prírodný proces, čím sa v atmosfére vytvára viac skleníkových plynov, ako je potrebné na vytvorenie ideálnej teploty pre planétu. Takéto antropogénne aktivity zahŕňajú:

Spaľovanie zemného plynu, uhlia a ropy, ktoré zvyšuje hladinu oxidu uhličitého v atmosfére, narúša rovnováhu medzi uvoľňovaním a akumuláciou plynu rastlinami a riasami.
Niektoré poľnohospodárske postupy a iné spôsoby využívania pôdy zvyšujú hladiny metánu a oxidov dusíka. Dokonca aj odkrytie pôdy počas orby vedie k uvoľňovaniu oxidu uhličitého.
Mnohé rastliny produkujú dlhotrvajúce priemyselné plyny, ktoré prirodzene nezmiznú, ale významne prispievajú k zosilneniu skleníkového efektu a globálnemu otepľovaniu.
tiež prispieva ku globálnemu otepľovaniu. Stromy absorbujú oxid uhličitý a uvoľňujú kyslík, čo pomáha vytvárať optimálnu rovnováhu plynov v atmosfére. Keďže sa však vyrúbajú ďalšie stromy, aby uvoľnili miesto pre poľnohospodárstvo a vypaľujú sa, táto dôležitá funkcia sa neplní. Aspoň časť škôd sa dá napraviť, keď mladé lesy vyrastú a zachytia tony uhlíka.
Rast populácie je ďalšou hybnou silou globálneho otepľovania, keďže stále viac ľudí využíva fosílne palivá na vykurovanie, dopravu a výrobu a úroveň skleníkových plynov naďalej rastie. Rastie aj poľnohospodársky priemysel, pretože je potrebné nakŕmiť milióny ľudí a do atmosféry sa uvoľňuje viac skleníkových plynov.

V konečnom dôsledku má viac skleníkových plynov za následok viac infračerveného žiarenia, ktoré postupne zvyšuje teplotu zemského povrchu, vzduchu v spodnej atmosfére a vôd oceánov.

Prudký nárast priemernej globálnej teploty

Nárast teploty Zeme sa zvyšuje bezprecedentným tempom. Ak chcete pochopiť, ako rýchlo sa globálne otepľovanie zrýchľuje, zvážte nasledujúce skutočnosti:

Počas celého 20. storočia sa priemerná globálna teplota zvýšila približne o 0,6°C.

Podľa vedcov sa do roku 2100 priemerná globálna teplota zvýši o 1,4 - 5,8°C.

Vedci sa zhodujú, že aj malé zvýšenie globálnej teploty vedie k výrazným zmenám klímy a počasia, ovplyvňuje oblačnosť, zrážky, charakter vetra, frekvenciu a silu búrok a zmenu ročných období.

Rastúce teploty spôsobujú zvyšovanie hladiny morí, ničí infraštruktúru a zmenšujú sa počty, pretože pozdĺž pobrežia po celom svete dochádza k záplavám a slaná voda presakuje do vnútrozemia.
Mnohé zo svetových ohrozených druhov vyhynuli, keďže ich zmeny teplôt ovplyvnili sezónne javy.
Postihnuté sú aj milióny ľudí, najmä chudobní ľudia, ktorí žijú v znevýhodnených oblastiach alebo sú odkázaní na pôdu. Rastúce teploty by mohli ovplyvniť výrobu, spracovanie a distribúciu potravín, ako aj národnú bezpečnosť.
Určité choroby prenášané zvieratami, ako je malária a lymská borelióza, sa stanú bežnejšími, keďže ich bude podporovať teplejšie podnebie.

Veľkým problémom sú uhlíkové emisie

V súčasnosti 60 % nárast skleníkového efektu spôsobuje oxid uhličitý a jeho hladina v atmosfére sa každých 20 rokov zvyšuje o viac ako 10 %.

Ak budú emisie oxidu uhličitého naďalej rásť súčasným tempom, hladina plynu v atmosfére sa v priebehu 21. storočia pravdepodobne zdvojnásobí alebo možno aj strojnásobí.

Klimatické zmeny sú nevyhnutné

Podľa Organizácie Spojených národov sú určité klimatické zmeny už nevyhnutné kvôli emisiám, ktoré sa vyskytli na samom začiatku priemyselnej revolúcie.

Aj keď klíma Zeme postupne reaguje na vonkajšie zmeny, mnohí vedci sa domnievajú, že globálne otepľovanie už má vďaka 150-ročnej industrializácii v mnohých krajinách sveta výraznú dynamiku. V dôsledku toho bude globálne otepľovanie naďalej ovplyvňovať život na Zemi stovky rokov, aj keď sa znížia emisie skleníkových plynov.

Ako znížiť globálne otepľovanie?

Na zníženie týchto dlhodobých účinkov mnohé krajiny, organizácie a jednotlivci podnikajú kroky na zníženie emisií skleníkových plynov a spomalenie globálneho otepľovania. Deje sa tak znížením závislosti od fosílnych palív, zvýšením využívania obnoviteľnej energie, výsadbou lesov a výberom životného štýlu, ktorý pomáha udržiavať zdravie.

Skleníkový efekt, ktorý sa zhoršuje z viacerých objektívnych dôvodov, má negatívne dôsledky pre ekológiu planéty. Zistite viac o tom, čo je skleníkový efekt, aké sú príčiny a spôsoby riešenia vzniknutých environmentálnych problémov.

Skleníkový efekt: príčiny a dôsledky

Prvá zmienka o povahe skleníkového efektu sa objavila v roku 1827 v článku fyzika Jeana Baptista Josepha Fouriera. Jeho práca vychádzala zo skúseností Švajčiara Nicolasa Theodora de Saussure, ktorý meral teplotu vo vnútri nádoby s tónovaným sklom, keď bola vystavená slnečnému žiareniu. Vedec zistil, že teplota vo vnútri je vyššia kvôli tomu, že tepelná energia nemôže prejsť cez zakalené sklo.

Na príklade tejto skúsenosti Fourier opísal, že nie všetka slnečná energia, ktorá sa dostane na zemský povrch, sa odráža do vesmíru. Skleníkový plyn zachytáva časť tepelnej energie v spodných vrstvách atmosféry. Skladá sa to z:

kyselina uhličitá;
metán;
ozón;
vodná para.

Čo je skleníkový efekt? Ide o zvýšenie teploty spodných vrstiev atmosféry v dôsledku akumulácie tepelnej energie, ktorú zadržiavajú skleníkové plyny. Atmosféra Zeme (jej spodné vrstvy) v dôsledku plynov je pomerne hustá a neumožňuje prechod tepelnej energie do vesmíru. V dôsledku toho sa povrch Zeme otepľuje.

Od roku 2005 sa priemerná ročná teplota zemského povrchu za posledné storočie zvýšila o 0,74 stupňa. V najbližších rokoch má rapídne stúpať o 0,2 stupňa za desaťročie. Ide o nezvratný proces globálneho otepľovania. Ak bude dynamika pokračovať, potom o 300 rokov dôjde k nenapraviteľným zmenám životného prostredia. Preto ľudstvu hrozí vyhynutie.

Vedci pomenujú príčiny globálneho otepľovania ako:

veľká priemyselná ľudská činnosť. Vedie k zvýšeniu emisií plynov do atmosféry, čo mení jej zloženie a vedie k zvýšeniu obsahu prachu;

spaľovanie fosílnych palív (ropa, uhlie, plyn) v tepelných elektrárňach, v motoroch automobilov. V dôsledku toho sa zvyšujú emisie oxidu uhličitého. Okrem toho rastie intenzita spotreby energie – s nárastom svetovej populácie o 2 % ročne sa potreba energie zvyšuje o 5 %;
rýchly rozvoj poľnohospodárstva. Výsledkom je nárast emisií metánu do ovzdušia (nadmerná produkcia organických hnojív v dôsledku hniloby, emisie z bioplynových staníc, zvýšenie množstva biologického odpadu z chovu hospodárskych zvierat/hydiny);
zvýšenie počtu skládok, čo je dôvod, prečo rastú emisie metánu;
odlesňovanie. Spomaľuje príjem oxidu uhličitého z atmosféry.

Dôsledky globálneho otepľovania sú pre ľudstvo a život na planéte ako celku obludné. Takže skleníkový efekt a jeho dôsledky spôsobujú reťazovú reakciu. Presvedčte sa sami:

1. Najväčším problémom je, že v dôsledku stúpajúcich teplôt na zemskom povrchu sa topia polárne ľadovce, čo spôsobuje stúpanie hladiny morí.

2. To povedie k zaplaveniu úrodnej pôdy v údoliach.

3. Zaplavenie veľkých miest (Petrohrad, New York) a celých krajín (Holandsko) povedie k sociálnym problémom spojeným s potrebou presídľovania ľudí. V dôsledku toho sú možné konflikty a nepokoje.

4. V dôsledku otepľovania atmosféry sa skracuje obdobie topenia snehu: rýchlejšie sa topia a sezónne dažde rýchlejšie končia. V dôsledku toho sa zvyšuje počet suchých dní. Podľa odborníkov sa zvýšením priemernej ročnej teploty o jeden stupeň asi 200 miliónov hektárov lesov zmení na stepi.

5. V dôsledku poklesu počtu zelených plôch sa zníži spracovanie oxidu uhličitého v dôsledku fotosyntézy. Skleníkový efekt zosilnie a globálne otepľovanie sa zrýchli.

6. V dôsledku zahrievania povrchu Zeme sa zvýši odparovanie vody, čím sa zvýši skleníkový efekt.

7. V dôsledku zvýšenia teploty vody a vzduchu dôjde k ohrozeniu života množstva živých bytostí.

8. V dôsledku topenia ľadovcov a stúpania hladiny Svetového oceánu sa budú posúvať sezónne hranice, častejšie budú klimatické anomálie (búrky, hurikány, cunami).

9. Zvýšenie teploty na zemskom povrchu bude mať negatívny vplyv na ľudské zdravie a navyše vyvolá vznik epidemiologických situácií spojených so vznikom nebezpečných infekčných ochorení.

Skleníkový efekt: spôsoby riešenia problému

Globálnym environmentálnym problémom spojeným so skleníkovým efektom možno predchádzať. Aby to ľudstvo dokázalo, musí koordinovane odstraňovať príčiny globálneho otepľovania.

Čo treba urobiť ako prvé:

Znížte množstvo emisií do atmosféry. Dá sa to dosiahnuť, ak sa všade uvedú do prevádzky ekologickejšie zariadenia a mechanizmy, nainštalujú sa filtre a katalyzátory; zavádzať „zelené“ technológie a procesy.
Znížte spotrebu energie. K tomu bude potrebné prejsť na výrobu menej energeticky náročných produktov; zvýšiť účinnosť v elektrárňach; zapojiť programy tepelnej modernizácie bývania, zaviesť technológie zvyšujúce energetickú efektívnosť.
Zmeniť štruktúru zdrojov energie. Zvýšiť podiel celkovej energie vyrobenej z alternatívnych zdrojov (slnko, vietor, voda, teplota zeme). Znížiť využívanie fosílnych zdrojov energie.
Vyvíjať ekologické a nízkouhlíkové technológie v poľnohospodárstve a priemysle.
Zvýšte používanie recyklovaných surovín.
Obnoviť lesy, účinne bojovať proti lesným požiarom, zväčšiť zelené plochy.

Spôsoby riešenia problémov, ktoré vznikli v dôsledku skleníkového efektu, sú známe každému. Ľudstvo si musí uvedomiť, k čomu jeho nekonzistentné činy vedú, posúdiť rozsah blížiacej sa katastrofy a podieľať sa na záchrane planéty!

Záhradkári si tento fyzikálny jav dobre uvedomujú, pretože v skleníku je vždy teplejšie ako vonku, čo pomáha rastlinám rásť, najmä v chladnom období.

Rovnaký efekt môžete pocítiť, keď ste v aute za slnečného dňa. Dôvodom je, že slnečné lúče prechádzajú cez sklo skleníka a ich energiu pohlcujú rastliny a všetky predmety vo vnútri. Potom tie isté predmety, rastliny vyžarujú svoju energiu, no tá už nedokáže preniknúť cez sklo, takže teplota vo vnútri skleníka stúpa.

Planéta so stabilnou atmosférou, ako je Zem, zažije takmer rovnaký účinok. Na udržanie konštantnej teploty potrebuje samotná Zem vyžarovať toľko energie, koľko prijme. Atmosféra slúži ako sklo v skleníku.

Skleníkový efekt bol prvýkrát objavený Josephom Fourierom v roku 1824 a prvý krát bol kvantitatívne študovaný v roku 1896. Skleníkový efekt je proces, pri ktorom absorpcia a emisia infračerveného žiarenia atmosférickými plynmi spôsobuje zahrievanie atmosféry a povrchu planéty.

Zemská teplá deka

Na Zemi sú hlavné skleníkové plyny:

1) vodná para (zodpovedná za približne 36-70 % skleníkového efektu);

2) oxid uhličitý (CO2) (9-26 %);

3) metán (CH4) (4-9 %);

4) ozón (3-7 %).

Prítomnosť takýchto plynov v atmosfére vytvára efekt pokrytia Zeme prikrývkou. Umožňujú udržať teplo pri povrchu dlhší čas, takže povrch Zeme je oveľa teplejší, ako by bol pri absencii plynov. Bez atmosféry by priemerná povrchová teplota bola -20°C. Inými slovami, bez skleníkového efektu by bola naša planéta neobývateľná.

Najsilnejší skleníkový efekt

Skleníkový efekt prebieha nielen na Zemi. V skutočnosti najsilnejší skleníkový efekt, aký poznáme, je na susednej planéte Venuša. Atmosféra Venuše je takmer celá zložená z oxidu uhličitého a v dôsledku toho sa povrch planéty zahrieva na 475 ° C. Klimatológovia sa domnievajú, že takýto osud sa nám vyhol vďaka prítomnosti oceánov na Zemi. Na Venuši nie sú žiadne oceány a všetok oxid uhličitý vypúšťaný do atmosféry sopkami zostáva tam. V dôsledku toho vidíme na Venuši nekontrolovaný skleníkový efekt, ktorý znemožňuje život na tejto planéte.

Planéta Venuša zažíva nezvládnuteľný skleníkový efekt a zdanlivo jemné mraky skrývajú horúci horúci povrch.

Skleníkový efekt bol vždy

Je dôležité pochopiť, že skleníkový efekt na Zemi vždy existoval. Bez skleníkového efektu spôsobeného prítomnosťou oxidu uhličitého v atmosfére by oceány už dávno zamrzli a nevznikli by vyššie formy života. V podstate nie klíma, ale osud života na Zemi závisí úplne od toho, či určité množstvo oxidu uhličitého zostane v atmosfére alebo zmizne, a potom život na Zemi zanikne. Paradoxne práve ľudstvo dokáže predĺžiť život na Zemi o nejaký čas tým, že vráti do obehu aspoň časť zásob oxidu uhličitého z uhoľných, ropných a plynových polí.

V súčasnosti sa vedecká diskusia o skleníkovom efekte vedie na tému globálneho otepľovania: či my, ľudia, príliš narúšame energetickú rovnováhu planéty v dôsledku spaľovania fosílnych palív a iných ekonomických aktivít, pričom pridávame nadmerné množstvo uhlíka? oxid do atmosféry, čím sa zníži množstvo kyslíka v nej? Dnes sa vedci zhodujú v tom, že sme zodpovední za zvýšenie prirodzeného skleníkového efektu o niekoľko stupňov.

Urobme experiment

Skúsme si na experimente ukázať výsledok pôsobenia zvyšujúceho sa oxidu uhličitého.

Do fľaše nalejte pohár octu a vložte do nej niekoľko kryštálov sódy. Do korku upevníme slamku a fľašu ňou pevne uzavrieme. Vložte fľašu do širokého pohára, okolo nej umiestnite zapálené sviečky rôznej výšky. Sviečky začnú zhasínať, počnúc tou najkratšou.

Prečo sa to deje? Oxid uhličitý sa začne hromadiť v skle a vytlačí sa kyslík. Stáva sa to aj na Zemi, t.j. planéta začína pociťovať nedostatok kyslíka.

Čo nám to hrozí?

Takže, aké sú príčiny skleníkového efektu, videli sme. Ale prečo sa ho všetci tak boja? Pozrime sa na jeho dôsledky:

1. Ak bude teplota na Zemi naďalej stúpať, bude to mať veľký vplyv na globálnu klímu.

2. Viac zrážok spadne v trópoch, keďže dodatočné teplo zvýši množstvo vodnej pary vo vzduchu.

3. V suchých oblastiach budú dažde ešte zriedkavejšie a premenia sa na púšte, v dôsledku čoho ich ľudia a zvieratá budú musieť opustiť.

4. Zvýši sa aj teplota morí, čo povedie k zaplaveniu nízko položených oblastí pobrežia a k zvýšeniu počtu silných búrok.

5. Obytné pozemky sa budú zmenšovať.

6. Ak sa teplota na Zemi zvýši, mnohé živočíchy sa nebudú vedieť prispôsobiť klimatickým zmenám. Mnoho rastlín zomrie na nedostatok vody a zvieratá sa budú musieť presťahovať na iné miesta pri hľadaní potravy a vody. Ak zvýšenie teploty vedie k smrti mnohých rastlín, potom po nich vymrie mnoho živočíšnych druhov.

7. Zmena teploty je zlá pre zdravie ľudí.

8. Okrem negatívnych dôsledkov globálneho otepľovania možno zaznamenať aj pozitívny dôsledok. Globálne otepľovanie zlepší klímu v Rusku. Na prvý pohľad sa zdá, že teplejšie podnebie je prínosom. Potenciálny zisk však môže vymazať poškodenie spôsobené chorobami spôsobenými škodlivým hmyzom, pretože zvýšenie teploty urýchli ich reprodukciu. Pozemky v niektorých regiónoch Ruska budú nevhodné na bývanie

Je čas konať!

Uhoľné elektrárne, výfukové plyny áut, továrenské komíny a iné človekom vytvorené zdroje znečistenia spolu vypúšťajú ročne asi 22 miliárd ton oxidu uhličitého a iných skleníkových plynov. Chov zvierat, aplikácia hnojív, spaľovanie uhlia a iné zdroje produkujú približne 250 miliónov ton metánu ročne. Približne polovica všetkých skleníkových plynov vypúšťaných ľudstvom zostáva v atmosfére. Približne tri štvrtiny všetkých emisií skleníkových plynov za posledných 20 rokov boli spôsobené používaním ropy, zemného plynu a uhlia. Veľká časť zvyšku je spôsobená zmenami krajiny, predovšetkým odlesňovaním.

Ľudská činnosť vedie k zvýšeniu koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére.

Ale prišiel čas rovnako cieľavedome pracovať na tom, ako vrátiť prírode to, čo si z nej berieme. Človek je schopný vyriešiť tento grandiózny problém a naliehavo začať konať na ochranu našej Zeme:

1. Obnova pôdneho a vegetačného krytu.

2. Zníženie spotreby fosílnych palív.

3. Širšie využitie vodnej, veternej, slnečnej energie.

4. Bojovať so znečistením ovzdušia.