Menijo, da je učinek tople grede posledica povečanja. Učinek tople grede v ozračju: vzroki in posledice. Okoljska katastrofa ali naravni proces

Krčenje gozdov, hitrost industrijskega razvoja povzročajo kopičenje škodljivih plinov v plasteh ozračja, ki ustvarjajo lupino in preprečujejo sproščanje odvečne toplote v vesolje.

Članek je namenjen osebam, starejšim od 18 let.

Ste že starejši od 18 let?

Ekološka katastrofa ali naravni proces?

Proces dviga temperature mnogi znanstveniki obravnavajo kot globalni okoljski problem, ki lahko ob odsotnosti nadzora nad antropogenimi vplivi na ozračje povzroči nepopravljive posledice. Domneva se, da je prvi, ki je odkril obstoj učinka tople grede in proučil principe njegovega delovanja, Joseph Fourier. V svoji raziskavi je znanstvenik upošteval različne dejavnike in mehanizme, ki vplivajo na nastanek podnebja. Preučeval je stanje toplotne bilance planeta, ugotavljal mehanizme njegovega vpliva na povprečne letne temperature na površini. Izkazalo se je, da eno glavnih vlog v tem procesu igrajo toplogredni plini. Infrardeči žarki se zadržujejo na površju Zemlje, kar je njihov vpliv na toplotno bilanco. Vzroki in posledice učinka tople grede bodo opisani v nadaljevanju.

Bistvo in načelo učinka tople grede

Povečanje koncentracije ogljikovega dioksida v atmosferi vodi do povečanja stopnje prodora kratkovalovnega sončnega sevanja na površino planeta, medtem ko se oblikuje pregrada, ki preprečuje sproščanje dolgovalovnega toplotnega sevanja našega planeta. planet v vesolje. Zakaj je ta pregrada nevarna? Toplotno sevanje, ki se zadržuje v nižjih sferah atmosfere, vodi do zvišanja temperature okolja, kar negativno vpliva na ekološko stanje in vodi do nepopravljivih posledic.

Bistvo učinka tople grede je mogoče obravnavati tudi kot vzrok globalnega segrevanja, ki ga povzroča kršitev toplotnega ravnovesja planeta. Mehanizem učinka tople grede je povezan z izpusti industrijskih plinov v ozračje. Negativnim vplivom industrije pa je treba prišteti krčenje gozdov, avtomobilske izpuste, gozdne požare in uporabo termoelektrarn za pridobivanje energije. Vpliv krčenja gozdov na globalno segrevanje in učinek tople grede je posledica dejstva, da so drevesa tista, ki aktivno absorbirajo ogljikov dioksid, zmanjšanje njihove površine pa vodi do povečanja koncentracije škodljivih plinov v ozračju.

Status ozonskega ščita

Zmanjšanje gozdnih površin skupaj z velikimi količinami izpustov škodljivih plinov povzroča problem tanjšanja ozonskega plašča. Znanstveniki nenehno analizirajo stanje ozonske krogle in njihovi zaključki so razočarani. Če se bodo sedanje ravni izpustov in krčenja gozdov nadaljevale, se bo človeštvo soočilo z dejstvom, da ozonska plast ne bo mogla več ustrezno zaščititi planeta pred vplivi sončnega sevanja. Nevarnost teh procesov je posledica dejstva, da bo to povzročilo znatno povišanje temperature okolja, dezertifikacijo ozemelj in akutno pomanjkanje pitne vode in hrane. Diagram stanja ozonske krogle, prisotnost in lokacijo lukenj lahko najdete na številnih spletnih mestih.

Stanje ozonskega zaslona skrbi okoljske znanstvenike. Ozon je isti kisik, vendar z drugačnim triatomskim modelom. Brez kisika živi organizmi ne bodo mogli dihati, brez ozonske krogle pa se bo planet spremenil v puščavo brez življenja. Moč te transformacije si lahko predstavljamo ob pogledu na Luno ali Mars. Tanjšanje ozonskega ščita pod vplivom antropogenih dejavnikov lahko povzroči nastanek ozonskih lukenj. Prednosti ozonskega zaslona so tudi v tem, da odbija škodljivo ultravijolično sevanje. Slabosti - je izjemno krhek in preveč dejavnikov vodi v njegovo uničenje, obnavljanje lastnosti pa je zelo počasno.

Primere, kako tanjšanje ozonskega plašča vpliva na žive organizme, je mogoče navajati na dolgo. Znanstveniki ugotavljajo, da se je v zadnjem času število primerov kožnega raka povečalo. Ugotovljeno je bilo, da ultravijolični žarki prispevajo k razvoju te bolezni. Drugi primer je izumrtje planktona v zgornjih plasteh oceana v številnih regijah planeta. To vodi v dejstvo, da je prehranjevalna veriga motena, po izginotju planktona lahko izginejo številne vrste rib in morskih sesalcev. Kako ta sistem deluje, si ni težko predstavljati. Pomembno je razumeti, kakšni bodo rezultati, če ne bomo sprejeli ukrepov za zmanjšanje antropogenega vpliva na ekosisteme. Ali pa je vse skupaj mit? Mogoče nič ne ogroža življenja na planetu? Ugotovimo.

Antropogeni učinek tople grede

Učinek tople grede nastane kot posledica vpliva človekove dejavnosti na okoliške ekosisteme. Naravno temperaturno ravnovesje na planetu je porušeno, pod vplivom lupine toplogrednih plinov se zadrži več toplote, kar vodi do povišanja temperature na površini Zemlje in oceanskih vodah. Glavni razlog za nastanek učinka tople grede je emisija škodljivih snovi v ozračje zaradi dela industrijskih podjetij, emisij vozil, požarov in drugih škodljivih dejavnikov. Poleg motenj toplotnega ravnovesja planeta, globalnega segrevanja, to povzroča onesnaženje zraka, ki ga dihamo, in vode, ki jo pijemo. Posledično nas čaka bolezen in splošno skrajšanje pričakovane življenjske dobe.

Razmislite, kateri plini povzročajo učinek tople grede:

ogljikov dioksid;
vodna para;
ozon;
metan.

Prav ogljikov dioksid in vodna para veljata za najbolj nevarni snovi, ki povzročata učinek tople grede. Vsebnost metana, ozona in freona v ozračju prav tako vpliva na podnebno ravnovesje, kar je posledica njihove kemične sestave, vendar njihov vpliv trenutno ni tako resen. Plini, ki povzročajo ozonske luknje, med drugim povzročajo zdravstvene težave. Vsebujejo snovi, ki povzročajo alergijske reakcije in bolezni dihal.

Viri škodljivih plinov so predvsem industrijski in avtomobilski izpusti. Vendar se mnogi znanstveniki nagibajo k prepričanju, da je učinek tople grede povezan tudi z aktivnostjo vulkanov. Plini ustvarijo specifično lupino, zato nastane oblak pare in pepela, ki lahko glede na smer vetra onesnaži velike površine.

Kako se spopasti z učinkom tople grede?

Po mnenju ekologov in drugih znanstvenikov, ki se ukvarjajo s problematiko ohranjanja biotske raznovrstnosti, podnebnih sprememb, zmanjševanja človekovih vplivov na okolje, uresničitve negativnih scenarijev za razvoj človeštva ne bo mogoče popolnoma preprečiti, je pa možno. zmanjšati število nepopravljivih posledic industrije in človeka na ekosisteme. Zato številne države uvajajo pristojbine za izpust škodljivih plinov, uvajajo okoljske standarde v proizvodnjo in razvijajo možnosti, kako zmanjšati uničujoč vpliv človeka na naravo. Globalni problem pa je v različni stopnji razvitosti držav, v njihovem odnosu do družbene in okoljske odgovornosti.

Načini reševanja problema kopičenja škodljivih snovi v ozračju:

prenehanje krčenja gozdov, zlasti v ekvatorialnih in tropskih širinah;
prehod na električna vozila. So okolju prijaznejši od klasičnih strojev in ne onesnažujejo okolja;
razvoj alternativne energije. Prehod s termoelektrarn na sončne, vetrne in hidroelektrarne ne bo le zmanjšal količine izpustov škodljivih snovi v ozračje, temveč tudi zmanjšal porabo neobnovljivih naravnih virov;
uvedba energetsko varčnih tehnologij;
razvoj novih nizkoogljičnih tehnologij;
gašenje gozdnih požarov, preprečevanje njihovega pojava, vzpostavitev strogih ukrepov za kršitelje;
zaostrovanje okoljske zakonodaje.

Omeniti velja, da je nemogoče nadomestiti škodo, ki jo je človeštvo že povzročilo okolju, in v celoti obnoviti ekosisteme. Zato je treba razmišljati o aktivnem izvajanju ukrepov za zmanjšanje posledic antropogenih vplivov. Vse odločitve morajo biti celovite in globalne. V tem trenutku to ovira neravnovesje v stopnji razvoja, življenja in izobrazbe bogatih in revnih držav.

Sodobna civilizacija močno vpliva na naravo. Ponavadi negativno. izsuševanje močvirij in nenehno sproščanje v zrak ogromne količine škodljivih snovi - to ni popoln seznam "vrlin" človeštva. Mnogi menijo, da učinek tople grede sodi v isto kategorijo. Je res tako?

Zgodovinska referenca

Mimogrede, kdo je bil avtor učinka tople grede (torej tisti, ki je odkril ta pojav)? Kdo je prvi opisal ta proces in spregovoril o njegovem vplivu na okolje? Podobna ideja se je pojavila v daljnem 1827. Avtor znanstvenega članka je bil Joseph Fourier. V svojem delu je opisal mehanizme oblikovanja podnebja na našem planetu.

Nenavadnost tega dela za tisti čas je bila v tem, da je Fourier upošteval temperaturne in podnebne značilnosti različnih območij Zemlje. To je bil avtor učinka tople grede, ki je prvič uspel razložiti Saussurejev poskus.

Saussurjev poskus

Da bi preveril svoje zaključke, je znanstvenik uporabil izkušnjo M. de Saussureja, ki uporablja posodo, prekrito s sajami od znotraj, katere vrat je zaprt s steklom. De Saussure je postavil poskus, med katerim je neprestano meril temperaturo znotraj in zunaj kozarca. Seveda se je nenehno povečeval ravno v notranji prostornini. Fourier je bil prvi, ki je lahko razložil ta pojav s kombiniranim delovanjem dveh dejavnikov hkrati: blokiranjem prenosa toplote in različno prepustnostjo sten posode za svetlobne žarke z različnimi valovnimi dolžinami.

Njegov mehanizem je povsem preprost: pri segrevanju se površinska temperatura poveča, vidna svetloba se absorbira in toplota začne sevati. Ker material odlično prepušča vidno svetlobo, vendar praktično ne prevaja toplote, se slednja kopiči v notranji prostornini posode. Kot lahko vidite, lahko mehanizem učinka tople grede zlahka utemelji vsaka oseba, ki je v šoli študirala standardni tečaj fizike. Pojav je povsem preprost, a koliko težav prinaša našemu planetu!

Nastanek izraza

Vredno je vedeti, da je Joseph Fourier avtor učinka tople grede v smislu njegovega začetnega opisa v literaturi. Toda kdo je skoval sam izraz? Žal, odgovora na to vprašanje ne bomo nikoli dobili. V poznejši literaturi je pojav, ki ga je odkril Fourier, dobil sodobno ime. Danes vsak ekolog pozna izraz "učinek tople grede".

Toda Fourierjevo glavno odkritje je bila utemeljitev dejanske istovetnosti zemeljske atmosfere in navadnega stekla. Preprosto povedano, atmosfera našega planeta je popolnoma prepustna za sevanje vidne svetlobe, vendar ga v infrardečem območju ne prepušča dobro. Ko je Zemlja akumulirala toploto, je praktično ne oddaja. To je bil avtor učinka tople grede. Toda zakaj pride do tega učinka?

Da, opisali smo primitivni mehanizem njegovega pojava, vendar je sodobna znanost uspela dokazati, da lahko infrardeči žarki v normalnih pogojih še vedno precej svobodno segajo izven planetarne atmosfere. Kako se zgodi, da odpovejo naravni mehanizmi za uravnavanje »kurilne sezone«?

Vzroki

Na splošno smo jih dovolj podrobno opisali na samem začetku našega članka. Naslednji dejavniki prispevajo k temu pojavu:

Nenehno in čezmerno kurjenje fosilnih goriv.
Vsako leto vse več industrijskih plinov vstopi v ozračje planeta.
Gozdovi se nenehno sekajo, njihove površine se zmanjšujejo zaradi požarov in degradacije talne plasti.
Anaerobna fermentacija, sproščanje metana z dna oceanov.

Vedeti morate, da je glavnih "krivcev", ki sprožijo mehanizem učinka tople grede, naslednjih pet plinov:

Dvovalentni ogljikov monoksid ali ogljikov dioksid. Učinek tople grede je 50% zagotovljen prav na njegov račun.
Ogljikove spojine klora in fluora (25%).
(8 %). Strupeni plin, tipičen odpadni produkt slabo opremljene kemične in metalurške industrije.
Prizemni ozon (7%). Kljub svoji ključni vlogi pri zaščiti Zemlje pred prekomernim ultravijoličnim sevanjem lahko pomaga ohranjati toploto na njeni površini.
Približno 10% metana.

Od kod pridejo ti plini v ozračje? Kakšno je njihovo delovanje?

- On je tisti, ki vstopi v ozračje v velikih količinah, ko človek kuri fosilna goriva. Približno tretjina njegove presežne (nad naravne) ravni je posledica dejstva, da človek intenzivno uničuje gozdove. Enako funkcijo opravlja nenehno pospešen proces dezertifikacije rodovitnih zemljišč.

Vse to pomeni manj vegetacije, ki lahko učinkovito absorbira ogljikov dioksid, kar v marsičem spodbuja učinek tople grede. Vzroki in posledice tega pojava so medsebojno povezani: vsako leto se količina dvovalentnega ogljikovega monoksida, izpuščenega v ozračje, poveča za približno 0,5%, kar spodbuja tako nadaljnje kopičenje odvečne toplote kot degradacijo vegetacijskega pokrova na površini planeta.

- Klorofluoroogljikovodiki. Kot smo že povedali, te spojine zagotavljajo učinek tople grede za 25%. Vzroke in posledice tega pojava preučujejo že dolgo. V ozračju se pojavljajo zaradi industrijske proizvodnje, zlasti zastarele. Nevarna in strupena hladilna sredstva vsebujejo te snovi v ogromnih količinah in ukrepi za preprečevanje njihovega uhajanja očitno ne dajejo pričakovanega rezultata. Posledice njihovega videza so še hujše:

Prvič, zelo so strupeni za ljudi in živali, za rastlinstvo pa bližina spojin fluora in klora ni zelo koristna.
Drugič, te snovi lahko znatno pospešijo razvoj učinka tople grede.
Tretjič, uničijo, kar ščiti naš planet pred agresivnim ultravijoličnim sevanjem.

- Metan. Eden najpomembnejših plinov, katerega povečana vsebnost v ozračju pomeni izraz "učinek tople grede". Vedeti morate, da se je v samo zadnjih sto letih njegova prostornina v atmosferi planeta podvojila. Načeloma je večina iz popolnoma naravnih virov:

v Aziji.
Živalski kompleksi.
Sistemi čiščenja gospodinjskih odpadnih voda v velikih naseljih.
Z gnitjem in razgradnjo organske snovi v globinah močvirja, na odlagališčih.

Obstajajo dokazi, da emisije znatnih količin metana prihajajo iz globin oceanov. Morda je ta pojav razložen z življenjsko aktivnostjo velikih kolonij bakterij, za katere je metan glavni stranski produkt presnove.

Posebej je treba poudariti "prispevek" k razvoju učinka tople grede s strani naftnih podjetij: znatna količina tega plina se izpusti v ozračje kot stranski produkt. Poleg tega k pospešenemu razkroju organskih snovi, ki ga spremljajo izpusti metana, prispeva tudi vse večji sloj naftnih derivatov na površini Svetovnega oceana.

- Dušikov oksid. V velikih količinah nastaja med številnimi kemičnimi proizvodnjami. Nevarno je ne le zaradi najbolj aktivnega sodelovanja v mehanizmu tople grede. Dejstvo je, da v kombinaciji z atmosfersko vodo ta snov tvori pravo dušikovo kislino, čeprav v šibki koncentraciji. Od tu izvira vse tisto, kar izjemno negativno vpliva na zdravje ljudi.

Teoretični scenariji globalnih podnebnih motenj

Kakšne so torej globalne posledice učinka tople grede? To je težko reči zagotovo, saj so znanstveniki še daleč od nedvoumnega zaključka. Trenutno obstaja več scenarijev hkrati. Za razvoj računalniških modelov se upošteva veliko različnih dejavnikov, ki lahko pospešijo ali upočasnijo razvoj učinka tople grede. Oglejmo si katalizatorje za ta proces:

Izpuščanje zgoraj opisanih plinov zaradi dejavnosti, ki jih povzroči človek.
Emisija CO 2 zaradi termične razgradnje naravnih ogljikovodikov. Zanimivo je vedeti, da skorja našega planeta vsebuje 50.000-krat več ogljikovega dioksida kot zračni prostor. Seveda govorimo o kemično vezanem ogljikovem monoksidu.
Ker so glavne posledice učinka tople grede povišanje temperature vode in zraka na površini planeta, se izhlapevanje vlage s površine morij in oceanov povečuje. Posledično se prepustnost ozračja za infrardeče sevanje še poslabša.
Oceani vsebujejo okoli 140 trilijonov ton ogljikovega dioksida, ki se z dvigom temperature vode začne intenzivno sproščati tudi v ozračje, kar prispeva k bolj dinamičnemu razvoju toplogrednega procesa.
Padec odbojnosti planeta, kar povzroči pospešeno kopičenje toplote njegove atmosfere. K temu prispeva tudi dezertifikacija.

Kateri dejavniki upočasnjujejo razvoj učinka tople grede?

Predpostavlja se, da se glavni topli tok - Zalivski tok - nenehno upočasnjuje. V prihodnosti bo to povzročilo občutno znižanje temperature, kar bo upočasnilo učinek kopičenja toplogrednih plinov. Poleg tega se za vsako stopnjo globalnega segrevanja površina oblačnosti na celotnem ozemlju planeta poveča za približno 0,5%, kar prispeva k znatnemu zmanjšanju količine toplote, ki jo Zemlja prejme iz vesolja.

Prosimo, upoštevajte: bistvo učinka tople grede je povečanje celotne temperature zemeljske površine. Seveda v tem ni nič dobrega, a prav navedeni dejavniki pogosto pripomorejo k omilitvi posledic tega pojava. Načeloma zato mnogi znanstveniki menijo, da sama tematika globalnega segrevanja sodi v kategorijo povsem naravnih pojavov, ki se redno pojavljajo skozi zgodovino Zemlje.

Večja kot je stopnja izhlapevanja, večja je letna količina padavin. To povzroči tako obnovo močvirij kot pospešeno rast flore, ki je odgovorna za izkoriščanje odvečnega ogljikovega dioksida v atmosferi planeta. Predvideva se tudi, da bo povečana količina padavin v prihodnosti prispevala k znatnemu širjenju območja plitvih tropskih morij.

V njih živeče korale so najpomembnejši izkoristki ogljikovega dioksida. Ker je kemično vezan, gre zgraditi njihovo okostje. Nazadnje, če človeštvo vsaj malo zmanjša stopnjo krčenja gozdov, se bo njihovo območje hitro obnovilo, saj je isti ogljikov dioksid odličen stimulans za širjenje rastlin. Kakšne so torej možne posledice učinka tople grede?

Glavni scenariji za prihodnost našega planeta

V prvem primeru znanstveniki predvidevajo, da bo globalno segrevanje potekalo precej počasi. In to stališče ima veliko podpornikov. Verjamejo, da bo Svetovni ocean, ki je velikanski akumulator energije, še dolgo lahko absorbiral odvečno toploto. Morda bo trajalo več kot eno tisočletje, preden se bo podnebje na planetu res korenito spremenilo.

Druga skupina znanstvenikov, nasprotno, zagovarja razmeroma hitro različico katastrofalnih sprememb. Ta problem učinka tople grede je trenutno zelo priljubljen, o njem razpravljajo na skoraj vsakem znanstvenem kongresu. Za to teorijo žal ni dovolj dokazov. Menijo, da se je v zadnjih sto letih koncentracija ogljikovega dioksida povečala za vsaj 20-24%, količina metana v ozračju pa se je povečala za 100%. Po najbolj pesimističnem scenariju se domneva, da se lahko temperatura planeta do konca tega stoletja dvigne za rekordnih 6,4 ° C.

Tako bo v tem primeru učinek tople grede v zemeljskem ozračju preprosto prinesel smrt vsem prebivalcem obalnih območij.

Močno povečanje gladine Svetovnega oceana

Dejstvo je, da so takšne temperaturne anomalije polne izjemno močnega in praktično nepredvidljivega dviga gladine Svetovnega oceana. Torej od leta 1995 do 2005. ta številka je bila 4 cm, čeprav so znanstveniki med seboj tekmovali, da ne smejo pričakovati dviga nad nekaj centimetrov. Če se bo vse nadaljevalo z enakim tempom, bo do konca 21. stoletja gladina Svetovnega oceana vsaj 88-100 cm višja od trenutne norme. Medtem pa okoli 100 milijonov ljudi na našem planetu živi le na okoli 87-88 cm nadmorske višine.

Zmanjšanje odbojnosti površine planeta

Ko smo pisali o tem, kaj je učinek tople grede, je v članku večkrat omenjeno, da spodbuja nadaljnje zmanjšanje odbojnosti zemeljskega površja, ki ga pospešujeta krčenje gozdov in dezertifikacija.

Številni znanstveniki pričajo, da lahko ledeni pokrov na polih zmanjša skupno temperaturo planeta za najmanj dve stopinji, led, ki pokriva površino polarnih voda, pa močno zavira proces izpusta ogljikovega dioksida in metana v ozračje. Poleg tega v območju polarnih ledenih pokrovov sploh ni vodne pare, kar močno spodbuja globalni učinek tople grede.

Vse to bo tako vplivalo na svetovni vodni cikel, da se bo pogostost tornadov, pošastnih v svoji uničujoči moči orkanov in tornadov, večkrat povečala, zaradi česar bodo ljudje praktično onemogočili življenje tudi na tistih ozemljih, ki so zelo oddaljena od obale. oceanov. Na žalost bo prerazporeditev vode privedla do nasprotnega pojava. Danes je suša problem za 10% sveta, v prihodnosti pa bi lahko število takšnih regij takoj naraslo na 35-40%. To je žalosten obet za človeštvo.

Za našo državo je napoved v tem primeru precej ugodnejša. Klimatologi verjamejo, da bo večina ruskega ozemlja povsem primerna za normalno kmetovanje, podnebje bo postalo veliko milejše. Seveda bo večina obalnih območij (in teh je pri nas veliko) preprosto poplavljenih.

Tretji scenarij predvideva, da bo kratkemu obdobju naraščajočih temperatur sledila globalna ohladitev. Govorili smo že o upočasnitvi Zalivskega toka, o posledicah. Predstavljajte si, da se ta topli tok popolnoma ustavi ... Seveda stvari ne bodo prišle do dogodkov, opisanih v filmu "Dan po jutrišnjem", vendar bo planet zagotovo postal veliko hladnejši. Vendar ne za dolgo.

Nekateri matematiki se držijo teorije (seveda simulirane), po kateri bo učinek tople grede na Zemlji povzročil, da podnebje v Evropi v 20-30 letih ne bo nič toplejše kot pri nas. Predvidevajo tudi, da se bo po tem nadaljevalo segrevanje, katerega scenarij je opisan v drugi možnosti.

Zaključek

Karkoli je bilo, vendar v napovedih znanstvenikov ni toliko dobrega. Samo upamo lahko, da je naš planet bolj zapleten in popoln mehanizem, kot si predstavljamo. Morda se je takšnim žalostnim posledicam mogoče izogniti.

neposreden vpliv na poslovanje, a resnici na ljubo brez tega ne moremo živeti.

Vzroki za učinek tople grede

Življenje na Zemlji je odvisno od energije Sonca. Približno 30 % sončne svetlobe, ki potuje proti Zemlji, odbije zunanja atmosfera in se razprši v vesolje. Preostanek doseže površino planeta in se odbije nazaj kot vrsta počasne gibajoče se energije, imenovane infrardeče sevanje.

Toploto, ki jo povzroča infrardeče sevanje, absorbirajo toplogredni plini, kot so vodna para, ogljikov dioksid, ozon in metan, ter upočasnijo njeno uhajanje iz ozračja.

Čeprav toplogredni plini predstavljajo le približno 1 % Zemljine atmosfere, uravnavajo naše podnebje tako, da lovijo toploto in jo zadržujejo v topli zračni odeji, ki obdaja naš planet.

Ta pojav znanstveniki imenujejo učinek tople grede. Menijo, da bo brez njega povprečna temperatura na Zemlji nižja (za približno 30 °C), kar je prehladno, da bi podpiralo večino obstoječih.

Vpliv človekove dejavnosti na učinek tople grede

Čeprav je učinek tople grede nujen pogoj za življenje na Zemlji, je lahko preveč.

Težave se začnejo, ko človeška dejavnost izkrivlja in pospešuje naravni proces ter ustvarja več toplogrednih plinov v ozračju, kot je potrebno za ustvarjanje idealne temperature za planet. Takšne antropogene dejavnosti vključujejo:

Kurjenje zemeljskega plina, premoga in nafte, ki poveča raven ogljikovega dioksida v ozračju, poruši ravnovesje med sproščanjem in kopičenjem plina v rastlinah in algah.
Nekatere kmetijske prakse in druge rabe zemljišč povečujejo ravni metana in dušikovega oksida. Tudi izpostavljenost tal med oranjem vodi do sproščanja ogljikovega dioksida.
Številne rastline proizvajajo dolgotrajne industrijske pline, ki ne izginejo naravno, vendar znatno prispevajo k povečanemu učinku tople grede in globalnemu segrevanju.
prispeva tudi k globalnemu segrevanju. Drevesa absorbirajo ogljikov dioksid in oddajajo kisik, kar pomaga ustvariti optimalno ravnovesje plinov v ozračju. Vendar pa ta pomembna funkcija ni izpolnjena, ker je posekanih več dreves, da bi naredili prostor za kmetijstvo, in požganih. Vsaj del škode je mogoče popraviti, ko mladi gozdovi zrastejo in zajamejo tone ogljika.
Rast prebivalstva je še eno gonilo globalnega segrevanja, saj vse več ljudi uporablja fosilna goriva za ogrevanje, prevoz in proizvodnjo, raven toplogrednih plinov pa še naprej narašča. Raste tudi kmetijska industrija, saj je treba nahraniti milijone ljudi, v ozračje pa se izpusti več toplogrednih plinov.

Navsezadnje več toplogrednih plinov povzroči več infrardečega sevanja, ki postopoma zvišuje temperaturo zemeljskega površja, zraka v spodnji atmosferi in oceanskih voda.

Hitro povišanje povprečne svetovne temperature

Dvig temperature Zemlje narašča z izjemno hitrostjo. Da bi razumeli, kako hitro se globalno segrevanje pospešuje, upoštevajte naslednja dejstva:

V celotnem 20. stoletju se je povprečna globalna temperatura dvignila za približno 0,6 °C.

Po napovedih znanstvenikov se bo do leta 2100 povprečna svetovna temperatura dvignila za 1,4 – 5,8°C.

Znanstveniki se strinjajo, da že majhno povišanje globalne temperature povzroči znatne spremembe v podnebju in vremenu, vpliva na oblačnost, padavine, vzorce vetra, pogostost in moč neviht ter menjavo letnih časov.

Naraščajoče temperature povzročajo dvig gladine morja, uničenje infrastrukture in zmanjšanje števila, saj se ob obalnih območjih po vsem svetu pojavljajo poplave, slana voda pa prodira v notranjost.
Številne svetovne ogrožene vrste so izumrle, saj so jih naraščajoče temperature spremenile in vplivale na sezonske pojave.
Prizadeti so tudi milijoni ljudi, zlasti revni ljudje, ki živijo na zapostavljenih območjih ali so za preživetje odvisni od zemlje. Naraščajoče temperature bi lahko vplivale na proizvodnjo, predelavo in distribucijo hrane ter nacionalno varnost.
Nekatere bolezni, ki jih prenašajo živali, kot sta malarija in lymska borelioza, bodo postale pogostejše, saj jih spodbuja toplejše podnebje.

Emisije ogljika so velik problem

Trenutno je 60-odstotno povečanje učinka tople grede posledica ogljikovega dioksida, njegova raven v ozračju pa se vsakih 20 let poveča za več kot 10 odstotkov.

Če bodo emisije ogljikovega dioksida še naprej naraščale s trenutno hitrostjo, se bo raven plina v ozračju v 21. stoletju verjetno podvojila ali morda celo potrojila.

Podnebne spremembe so neizogibne

Po mnenju Združenih narodov so nekatere podnebne spremembe neizogibne že zaradi izpustov, ki so nastali na samem začetku industrijske revolucije.

Čeprav se zemeljsko podnebje postopoma odziva na zunanje spremembe, mnogi znanstveniki verjamejo, da ima globalno segrevanje že precejšen zagon zaradi 150-letne industrializacije v številnih državah po svetu. Posledično bo globalno segrevanje še več sto let vplivalo na življenje na Zemlji, tudi če se emisije toplogrednih plinov zmanjšajo.

Kako zmanjšati globalno segrevanje?

Da bi zmanjšali te dolgoročne učinke, številne države, organizacije in posamezniki sprejemajo ukrepe za zmanjšanje emisij toplogrednih plinov in upočasnitev globalnega segrevanja. To se dogaja z zmanjševanjem odvisnosti od fosilnih goriv, večjo uporabo obnovljivih virov energije, sajenjem gozdov in izbiro načina življenja, ki pomaga ohranjati zdravje.

Učinek tople grede, ki se je zaradi številnih objektivnih razlogov poslabšal, je dobil negativne posledice za ekologijo na planetu. Izvedite več o tem, kaj je učinek tople grede, kakšni so vzroki in načini reševanja nastalih okoljskih problemov.

Učinek tople grede: vzroki in posledice

Prva omemba narave učinka tople grede se je pojavila leta 1827 v članku fizika Jeana Baptista Josepha Fourierja. Njegovo delo je temeljilo na izkušnjah Švicarja Nicolasa Theodora de Saussureja, ki je izmeril temperaturo znotraj kozarca z zatemnjenim steklom, ko je bil ta izpostavljen sončni svetlobi. Znanstvenik je ugotovil, da je temperatura v notranjosti višja zaradi dejstva, da toplotna energija ne more preiti skozi motno steklo.

Na podlagi te izkušnje je Fourier opisal, da se vsa sončna energija, ki doseže zemeljsko površje, ne odbije v vesolje. Toplogredni plin ujame del toplotne energije v nižje plasti ozračja. Sestavljen je iz:

ogljikova kislina;
metan;
ozon;
vodna para.

Kaj je učinek tople grede? To je povišanje temperature nižjih plasti atmosfere zaradi kopičenja toplotne energije, ki jo zadržujejo toplogredni plini. Atmosfera Zemlje (njene spodnje plasti) zaradi plinov se izkaže za precej gosto in ne dovoljuje, da bi toplotna energija prešla v vesolje. Zaradi tega se Zemljina površina segreva.

Od leta 2005 se je povprečna letna temperatura zemeljskega površja v zadnjem stoletju povečala za 0,74 stopinje. V prihodnjih letih naj bi hitro naraščala za 0,2 stopinje na desetletje. To je nepovraten proces globalnega segrevanja. Če se bo dinamika nadaljevala, bo čez 300 let prišlo do nepopravljivih okoljskih sprememb. Zato človeštvu grozi izumrtje.

Znanstveniki imenujejo vzroke za globalno segrevanje kot:

velika industrijska človeška dejavnost. Povzroča povečan izpust plinov v ozračje, kar spremeni njegovo sestavo in povzroči povečanje vsebnosti prahu;

zgorevanje fosilnih goriv (nafta, premog, plin) v termoelektrarnah, v avtomobilskih motorjih. Posledično se povečajo emisije ogljikovega dioksida. Poleg tega narašča intenzivnost porabe energije – s povečanjem svetovnega prebivalstva za 2 % na leto se potreba po energiji poveča za 5 %;
hiter razvoj kmetijstva. Posledica je povečanje izpustov metana v ozračje (prekomerna proizvodnja organskih gnojil kot posledica gnitja, izpusti iz bioplinarn, povečanje količine bioloških odpadkov pri reji živine/perutnine);
povečanje števila odlagališč, zato naraščajo emisije metana;
krčenje gozdov. Upočasnjuje privzem ogljikovega dioksida iz ozračja.

Posledice globalnega segrevanja so pošastne za človeštvo in življenje na planetu kot celoti. Torej učinek tople grede in njegove posledice povzročajo verižno reakcijo. Prepričajte se sami:

1. Največja težava je, da se zaradi naraščajočih temperatur na površju Zemlje talijo polarne ledene kape, zaradi česar se dviguje morska gladina.

2. To bo povzročilo poplavljanje rodovitnih zemljišč v dolinah.

3. Poplave velikih mest (Sankt Peterburg, New York) in celih držav (Nizozemska) bodo povzročile socialne težave, povezane s potrebo po preselitvi ljudi. Posledično so možni konflikti in nemiri.

4. Zaradi segrevanja ozračja se skrajša obdobje taljenja snega: hitreje se tali, sezonsko deževje pa hitreje preneha. Posledično se poveča število suhih dni. Po mnenju strokovnjakov se bo s povišanjem povprečne letne temperature za eno stopinjo približno 200 milijonov hektarjev gozdov spremenilo v stepe.

5. Zaradi zmanjšanja števila zelenih površin se bo zmanjšala predelava ogljikovega dioksida kot posledica fotosinteze. Učinek tople grede se bo okrepil in globalno segrevanje bo pospešeno.

6. Zaradi segrevanja zemeljskega površja se bo povečalo izhlapevanje vode, kar bo povečalo učinek tople grede.

7. Zaradi povišanja temperature vode in zraka bo ogroženo življenje številnih živih bitij.

8. Zaradi taljenja ledenikov in dviga gladine Svetovnega oceana se bodo premaknile sezonske meje, vse pogostejše bodo klimatske anomalije (neurja, orkani, cunamiji).

9. Zvišanje temperature na zemeljski površini bo negativno vplivalo na zdravje ljudi, poleg tega pa bo povzročilo razvoj epidemioloških situacij, povezanih z razvojem nevarnih nalezljivih bolezni.

Učinek tople grede: načini za rešitev problema

Globalne okoljske probleme, povezane z učinkom tople grede, je mogoče preprečiti. Za to mora človeštvo usklajeno odpraviti vzroke globalnega segrevanja.

Kaj je treba storiti najprej:

Zmanjšajte količino izpustov v ozračje. To je mogoče doseči, če povsod zaženejo okolju prijaznejšo opremo in mehanizme, namestijo filtre in katalizatorje; uvesti »zelene« tehnologije in procese.
Zmanjšajte porabo energije. Za to bo treba preiti na proizvodnjo energetsko manj intenzivnih izdelkov; povečanje učinkovitosti elektrarn; vključiti programe termomodernizacije stanovanj, uvesti tehnologije, ki povečujejo energetsko učinkovitost.
Spremenite strukturo energetskih virov. Povečati delež celotne proizvedene energije iz alternativnih virov (sonce, veter, voda, temperatura tal). Zmanjšajte uporabo fosilnih virov energije.
Razviti okolju prijazne in nizkoogljične tehnologije v kmetijstvu in industriji.
Povečajte uporabo recikliranih surovin.
Obnovite gozdove, učinkovito gasite gozdne požare, povečajte zelene površine.

Načini reševanja težav, ki so nastale zaradi učinka tople grede, so znani vsem. Človeštvo se mora zavedati, do česa vodijo njegova nedosledna dejanja, oceniti obseg bližajoče se katastrofe in sodelovati pri reševanju planeta!

Vrtnarji dobro poznajo ta fizikalni pojav, saj je v rastlinjaku vedno topleje kot zunaj, kar rastlinam pomaga pri rasti, zlasti v hladni sezoni.

Enak učinek lahko občutite, ko ste v avtomobilu na sončen dan. Razlog za to je, da sončni žarki prehajajo skozi steklo znotraj rastlinjaka, njihovo energijo pa absorbirajo rastline in vsi predmeti v notranjosti. Nato isti predmeti, rastline sevajo svojo energijo, vendar ta ne more več prodreti skozi steklo, zato se temperatura v rastlinjaku dvigne.

Planet s stabilno atmosfero, kot je Zemlja, doživi približno enak učinek. Za vzdrževanje konstantne temperature mora Zemlja sama oddajati toliko energije, kot je prejme. Ozračje služi kot kozarec v rastlinjaku.

Učinek tople grede je prvi odkril Joseph Fourier leta 1824, kvantitativno pa so ga prvič preučevali leta 1896. Učinek tople grede je proces, pri katerem absorpcija in emisija infrardečega sevanja atmosferskih plinov povzroči segrevanje ozračja in površine planeta.

Zemljina topla odeja

Na Zemlji so glavni toplogredni plini:

1) vodna para (odgovorna za približno 36-70 % učinka tople grede);

2) ogljikov dioksid (CO2) (9-26 %);

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

4) ozon (3-7%).

Prisotnost takih plinov v ozračju ustvarja učinek pokrivanja Zemlje z odejo. Omogočajo ohranjanje toplote v bližini površine dlje časa, zato je zemeljska površina veliko toplejša, kot bi bila brez plinov. Brez ozračja bi bila povprečna temperatura površja -20°C. Z drugimi besedami, brez učinka tople grede bi bil naš planet nenaseljiv.

Najmočnejši učinek tople grede

Učinek tople grede se ne dogaja le na Zemlji. Pravzaprav je najmočnejši učinek tople grede, kar jih poznamo, na sosednjem planetu Veneri. Ozračje Venere je skoraj v celoti sestavljeno iz ogljikovega dioksida, zaradi česar se površina planeta segreje na 475 ° C. Klimatologi menijo, da smo se takšni usodi izognili zahvaljujoč prisotnosti oceanov na Zemlji. Na Veneri ni oceanov in ves ogljikov dioksid, ki ga v ozračje izpustijo vulkani, ostane tam. Posledično vidimo na Veneri nenadzorovan učinek tople grede, ki onemogoča življenje na tem planetu.

Planet Venera doživlja neobvladljiv učinek tople grede in na videz nežni oblaki skrivajo skelečo vročo površino.

Učinek tople grede je bil vedno

Pomembno je razumeti, da je učinek tople grede na Zemlji vedno obstajal. Brez učinka tople grede, ki ga povzroča prisotnost ogljikovega dioksida v ozračju, bi oceani že zdavnaj zamrznili in višje oblike življenja se ne bi pojavile. V bistvu ne podnebje, ampak usoda življenja na Zemlji je v celoti odvisna od tega, ali bo določena količina ogljikovega dioksida ostala v ozračju ali bo izginila, potem pa bo življenje na Zemlji prenehalo. Paradoksalno je, da lahko človeštvo za nekaj časa podaljša življenje na Zemlji, tako da v obtok vrne vsaj del zalog ogljikovega dioksida iz nahajališč premoga, nafte in plina.

Trenutno se znanstvena razprava o učinku tople grede vrti okoli vprašanja globalnega segrevanja: ali ljudje zaradi izgorevanja fosilnih goriv in drugih gospodarskih dejavnosti preveč motimo energetsko ravnovesje planeta, hkrati pa dodajamo preveliko količino ogljika. dioksida v ozračje, s čimer se zmanjša količina kisika v njej? Danes se znanstveniki strinjajo, da smo odgovorni za povečanje naravnega učinka tople grede za več stopinj.

Naredimo poskus

Poskusimo prikazati rezultat delovanja naraščajočega ogljikovega dioksida v poskusu.

V steklenico nalijte kozarec kisa in vanjo dajte nekaj kristalov sode. V zamašek pritrdimo slamico in z njo tesno zapremo steklenico. Steklenico postavite v širok kozarec, okoli nje postavite različno visoke prižgane sveče. Sveče bodo začele ugasniti, začenši z najkrajšo.

Zakaj se to dogaja? V kozarcu se začne kopičiti ogljikov dioksid in izpodrine kisik. To se zgodi tudi na Zemlji, tj. planetu začne primanjkovati kisika.

Kaj nam to grozi?

Torej, kaj so vzroki za učinek tople grede, smo videli. Toda zakaj se ga vsi tako bojijo? Razmislimo o njegovih posledicah:

1. Če bo temperatura na Zemlji še naprej naraščala, bo to močno vplivalo na globalno podnebje.

2. Več padavin bo padlo v tropih, saj bo dodatna toplota povečala količino vodne pare v zraku.

3. V sušnih regijah bo deževje postalo še redkejše in se bodo spremenile v puščave, zaradi česar jih bodo morali ljudje in živali zapustiti.

4. Povišala se bo tudi temperatura morja, kar bo povzročilo poplavljanje nižinskih predelov obale in povečanje števila močnih neviht.

5. Stanovanjska zemljišča se bodo zmanjšala.

6. Če se temperatura na Zemlji dvigne, se številne živali ne bodo mogle prilagoditi podnebnim spremembam. Številne rastline bodo umrle zaradi pomanjkanja vode, živali pa se bodo morale preseliti drugam v iskanju hrane in vode. Če povišanje temperature povzroči odmrtje mnogih rastlin, potem bodo za njimi izumrle številne živalske vrste.

7. Sprememba temperature je slaba za zdravje ljudi.

8. Poleg negativnih posledic globalnega segrevanja lahko opazimo tudi pozitivne posledice. Globalno segrevanje bo izboljšalo rusko podnebje. Na prvi pogled se zdi, da je toplejše podnebje dobro. Toda potencialni dobiček lahko izniči škoda zaradi bolezni, ki jih povzročajo škodljive žuželke, saj bo dvig temperature pospešil njihovo razmnoževanje. Zemljišča v nekaterih regijah Rusije bodo neprimerna za bivanje

Čas je za ukrepanje!

Termoelektrarne na premog, avtomobilski izpuhi, tovarniški dimniki in drugi umetni viri onesnaževanja skupaj izpustijo približno 22 milijard ton ogljikovega dioksida in drugih toplogrednih plinov na leto. Živinoreja, uporaba gnojil, kurjenje premoga in drugi viri proizvedejo približno 250 milijonov ton metana na leto. Približno polovica vseh toplogrednih plinov, ki jih izpusti človeštvo, ostane v ozračju. Približno tri četrtine vseh izpustov toplogrednih plinov v zadnjih 20 letih je povzročila uporaba nafte, zemeljskega plina in premoga. Velik del preostalega povzročajo krajinske spremembe, predvsem krčenje gozdov.

Človekove dejavnosti povzročajo povečanje koncentracije toplogrednih plinov v ozračju.

Prišel pa je čas, da prav tako namensko delamo na tem, kako naravi vrniti tisto, kar ji vzamemo. Oseba je sposobna rešiti ta veličasten problem in nujno začeti ukrepati za zaščito naše Zemlje:

1. Obnova tal in vegetacije.

2. Zmanjšana poraba fosilnih goriv.

3. Širša uporaba energije vode, vetra, sonca.

4. Boj proti onesnaževanju zraka.