Menu
DomovSmíšený

Zpráva o problému skleníkového efektu. Zajímavá fakta o skleníkovém efektu

Skleníkový efekt je zvýšení teploty zemského povrchu v důsledku zahřívání spodních vrstev atmosféry akumulací skleníkových plynů. V důsledku toho je teplota vzduchu vyšší, než by měla být, a to vede k nevratným důsledkům, jako je změna klimatu a globální oteplování. Před několika staletími toto environmentální problém existoval, ale nebyl tak zjevný. S rozvojem technologií se každým rokem zvyšuje počet zdrojů, které zajišťují skleníkový efekt v atmosféře.

Příčiny skleníkového efektu

    využití hořlavých nerostů v průmyslu - uhlí, ropa, zemní plyn, při jejichž spalování se do atmosféry uvolňuje obrovské množství oxidu uhličitého a dalších škodlivých sloučenin;

    doprava – osobní a nákladní automobily vypouštějí výfukové plyny, které také znečišťují ovzduší a zvyšují skleníkový efekt;

    odlesňování, které pohlcuje oxid uhličitý a uvolňuje kyslík, a se zničením každého stromu na planetě se zvyšuje množství CO2 ve vzduchu;

    lesní požáry jsou dalším zdrojem ničení rostlin na planetě;

    nárůst populace ovlivňuje nárůst poptávky po potravinách, oděvech, bydlení a k zajištění toho roste průmyslová výroba, která stále více znečišťuje ovzduší skleníkovými plyny;

    agrochemikálie a hnojiva obsahují různá množství sloučenin, jejichž odpařováním se uvolňuje dusík, jeden ze skleníkových plynů;

    K nárůstu skleníkových plynů přispívá rozklad a spalování odpadu na skládkách.

Vliv skleníkového efektu na klima

Vzhledem k výsledkům skleníkového efektu můžeme určit, že hlavním z nich je změna klimatu. Jak se teplota vzduchu každým rokem zvyšuje, vody moří a oceánů se odpařují intenzivněji. Někteří vědci předpovídají, že za 200 let se projeví fenomén „vysychání“ oceánů, konkrétně výrazné snížení hladiny vody. To je jedna stránka problému. Druhým je, že stoupající teploty vedou k tání ledovců, což přispívá ke zvýšení hladiny světového oceánu a vede k zaplavování pobřeží kontinentů a ostrovů. Nárůst počtu záplav a záplav pobřežních oblastí naznačuje, že hladina oceánských vod se každým rokem zvyšuje.

Zvýšení teploty vzduchu vede k tomu, že oblasti málo zvlhčené srážkami se stávají vyprahlými a nevhodnými pro život. Úroda je zde ničena, což vede k potravinové krizi pro obyvatelstvo oblasti. Zvířata také nemají potravu, protože rostliny kvůli nedostatku vody odumírají.

Nejprve musíme zastavit odlesňování a vysadit nové stromy a keře, protože absorbují oxid uhličitý a produkují kyslík. Používáním elektromobilů se sníží množství výfukových plynů. Navíc můžete přesednout z aut na jízdní kola, což je pohodlnější, levnější a šetrnější k životnímu prostředí. Vyvíjejí se i alternativní paliva, která se bohužel pomalu dostávají do našeho každodenního života.

19. Ozonová vrstva: význam, složení, možné příčiny její destrukce, přijatá ochranná opatření.

Ozonová vrstva Země- to je oblast zemské atmosféry, ve které vzniká ozón - plyn, který chrání naši planetu před škodlivými účinky ultrafialového záření.

Ničení a poškozování ozonové vrstvy Země.

Ozonová vrstva, i přes svůj obrovský význam pro všechno živé, je velmi křehkou bariérou pro ultrafialové paprsky. Jeho celistvost závisí na řadě podmínek, ale příroda se v této věci přesto dostala do rovnováhy a ozonová vrstva Země se po mnoho milionů let úspěšně vyrovnávala s posláním, které jí bylo svěřeno. Procesy vzniku a ničení ozonové vrstvy byly přísně vyváženy, dokud se na planetě neobjevil člověk a nedosáhl ve svém vývoji na současnou technickou úroveň.

V 70. letech století bylo prokázáno, že mnoho látek aktivně používaných lidmi v ekonomických činnostech může významně snížit hladinu ozonu v Zemská atmosféra.

Mezi látky, které ničí ozónovou vrstvu Země patří fluorochlorované uhlovodíky - freony (plyny používané v aerosolech a ledničkách, skládající se z atomů chlóru, fluoru a uhlíku), zplodiny hoření při letech ve velkých výškách a startech raket, tzn. látky, jejichž molekuly obsahují chlor nebo brom.

Tyto látky, uvolňované do atmosféry na povrchu Země, dosahují vrcholu během 10-20 let. hranice ozónové vrstvy. Tam se pod vlivem ultrafialového záření rozkládají za vzniku chlóru a bromu, které zase interagují se stratosférickým ozonem a výrazně snižují jeho množství.

Příčiny ničení a poškozování ozonové vrstvy Země.

Podívejme se znovu podrobněji na důvody ničení ozonové vrstvy Země. Zároveň nebudeme uvažovat o přirozeném rozpadu molekul ozonu Zaměříme se na ekonomickou aktivitu člověka.

Zavedení

1. Skleníkový efekt: historické informace a příčiny

1.1. Historické informace

1.2. Důvody

2. Skleníkový efekt: mechanismus tvorby, posilování

2.1. Mechanismus skleníkového efektu a jeho role v biosféře

procesy

2.2. Zvýšený skleníkový efekt v průmyslové éře

3. Důsledky zvýšeného skleníkového efektu

Závěr

Seznam použité literatury


Zavedení

Hlavním zdrojem energie, který podporuje život na Zemi, je sluneční záření – elektromagnetické záření ze Slunce, které proniká zemskou atmosférou. Sluneční energie také podporuje všechny atmosférické procesy, které určují změnu ročních období: jaro-léto-podzim-zima, stejně jako změny povětrnostních podmínek.

Asi polovina sluneční energie pochází z viditelné části spektra, kterou vnímáme jako sluneční světlo. Toto záření prochází zcela volně zemskou atmosférou a je pohlcováno povrchem pevniny a oceánů a zahřívá je. Ale přece jen sluneční záření dopadá na Zemi každý den po mnoho tisíciletí, proč se v tomto případě Země nepřehřívá a neproměňuje se v malé Slunce?

Země, vodní plocha a atmosféra zase vyzařují energii, jen v trochu jiné podobě – jako neviditelné infračervené neboli tepelné záření.

V průměru po poměrně dlouhou dobu jde do vesmíru ve formě infračerveného záření přesně tolik energie, kolik vstupuje ve formě slunečního záření. Tím je ustavena tepelná rovnováha naší planety. Celá otázka je, při jaké teplotě bude tato rovnováha ustavena. Kdyby neexistovala atmosféra, průměrná teplota Země by byla -23 stupňů. Ochranný účinek atmosféry, která pohlcuje část infračerveného záření zemského povrchu, vede k tomu, že ve skutečnosti je tato teplota +15 stupňů. Zvýšení teploty je důsledkem skleníkového efektu v atmosféře, který se zesiluje s nárůstem množství oxidu uhličitého a vodní páry v atmosféře. Tyto plyny nejlépe absorbují infračervené záření.

V posledních desetiletích se koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře stále více zvyšuje. To se děje, protože; že objem spalování fosilních paliv a dřeva se každým rokem zvyšuje. V důsledku toho se průměrná teplota vzduchu na povrchu Země zvyšuje asi o 0,5 stupně za století. Pokud bude současná rychlost spalování paliva, a tedy nárůst koncentrací skleníkových plynů pokračovat i v budoucnu, pak se podle některých prognóz očekává v příštím století ještě větší oteplování klimatu.


1. Skleníkový efekt: historické informace a příčiny

1.1. Historické informace

Myšlenku mechanismu skleníkového efektu poprvé nastínil v roce 1827 Joseph Fourier v článku „A Note on the Temperatures of the Globe and Other Planets“, ve kterém se zabýval různými mechanismy formování zemského klimatu, přičemž uvažoval jak faktory ovlivňující celkovou tepelnou bilanci Země (ohřívání slunečním zářením, ochlazování sáláním, vnitřní teplo Země), tak faktory ovlivňující přenos tepla a teploty klimatických pásem (tepelná vodivost, atmosférická a oceánská oběh).

Při zvažování vlivu atmosféry na radiační bilanci Fourier analyzoval experiment M. de Saussura s nádobou pokrytou sklem, zevnitř zčernalou. De Saussure měřil teplotní rozdíl mezi vnitřkem a vnějškem takové nádoby vystavené přímému slunečnímu záření. Fourier vysvětlil zvýšení teploty uvnitř takového „miniskleníku“ ve srovnání s vnější teplotou působením dvou faktorů: blokováním konvekčního přenosu tepla (sklo brání odtoku ohřátého vzduchu zevnitř a přílivu chladného vzduchu zvenčí) a rozdílná průhlednost skla ve viditelné a infračervené oblasti.

Byl to poslední faktor, který dostal v pozdější literatuře název skleníkový efekt – absorbuje viditelné světlo, povrch se zahřívá a vyzařuje tepelné (infračervené) paprsky; Protože sklo je propustné pro viditelné světlo a téměř neprůhledné pro tepelné záření, akumulace tepla vede k takovému zvýšení teploty, při kterém je počet tepelných paprsků procházejících sklem dostatečný k vytvoření tepelné rovnováhy.

Fourier předpokládal, že optické vlastnosti zemské atmosféry jsou podobné optickým vlastnostem skla, to znamená, že jeho průhlednost v infračervené oblasti je nižší než průhlednost v optické oblasti.

1.2. Důvody

Podstata skleníkového efektu je následující: Země přijímá energii ze Slunce především ve viditelné části spektra a sama vysílá do vesmíru především infračervené paprsky.

Mnohé plyny obsažené v jeho atmosféře – vodní pára, CO2, metan, oxid dusný atd. – jsou však pro viditelné paprsky průhledné, ale infračervené paprsky aktivně pohlcují, čímž zadržují část tepla v atmosféře.

V posledních desetiletích se obsah skleníkových plynů v atmosféře velmi zvýšil. Objevily se také nové, dříve neexistující látky se „skleníkovým“ absorpčním spektrem – především fluorované uhlovodíky.

Plyny, které způsobují skleníkový efekt, nejsou pouze oxid uhličitý (CO2). Patří sem také metan (CH4), oxid dusný (N2O), fluorované uhlovodíky (HFC), perfluorované uhlovodíky (PFC), fluorid sírový (SF6). Právě spalování uhlovodíkových paliv doprovázené uvolňováním CO2 je však považováno za hlavní příčinu znečištění.

Důvod rychlého nárůstu množství skleníkových plynů je zřejmý – lidstvo dnes denně spálí tolik fosilních paliv, jaké vznikalo po tisíce let při vzniku ložisek ropy, uhlí a plynu. Z tohoto „tlaku“ se klimatický systém dostal z „rovnováhy“ a vidíme větší množství sekundárních negativních jevů: zejména horké dny, sucha, povodně, náhlé změny počasí, a to způsobuje největší škody.

Podle výzkumníků, pokud se nic neudělá, globální emise CO2 se během příštích 125 let zčtyřnásobí. Nesmíme ale zapomínat, že významná část budoucích zdrojů znečištění ještě není postavena. Za posledních sto let se teploty na severní polokouli zvýšily o 0,6 stupně. Předpokládané zvýšení teploty v příštím století bude mezi 1,5 a 5,8 stupně. Nejpravděpodobnější možností je 2,5-3 stupňů.

Změna klimatu však není jen o rostoucích teplotách. Změny ovlivňují i ​​další klimatické jevy. Nejen extrémní vedra, ale také prudké náhlé mrazy, záplavy, bahenní proudy, tornáda a hurikány se vysvětlují důsledky globálního oteplování. Klimatický systém je příliš složitý na to, aby se dalo očekávat, že se bude měnit rovnoměrně a rovnoměrně ve všech částech planety. A hlavní nebezpečí dnes vědci vidí právě v růstu odchylek od průměrných hodnot – výrazné a časté teplotní výkyvy.


2. Skleníkový efekt: mechanismus, zesílení

2.1 Mechanismus skleníkového efektu a jeho role v biosférických procesech

Hlavním zdrojem života a všech přírodních procesů na Zemi je zářivá energie Slunce. Energie slunečního záření všech vlnových délek vstupující na naši planetu za jednotku času na jednotku plochy kolmé na sluneční paprsky se nazývá sluneční konstanta a je 1,4 kJ/cm2. To je pouze jedna dvě miliardy energie vyzařované povrchem Slunce. Z celkového množství sluneční energie vstupující na Zemi absorbuje atmosféra -20 %. Přibližně 34 % energie pronikající hluboko do atmosféry a dosahující zemského povrchu je odraženo atmosférickými mraky, aerosoly v nich obsaženými a samotným zemským povrchem. Na zemský povrch se tak dostane -46 % sluneční energie a je jím pohlceno. Povrch pevniny a vody zase vyzařuje dlouhovlnné infračervené (tepelné) záření, které jde částečně do vesmíru a částečně zůstává v atmosféře, kde je zadržováno plyny obsaženými v jeho složení a ohřívá přízemní vrstvy vzduchu. Tato izolace Země od vesmíru vytvořila příznivé podmínky pro rozvoj živých organismů.

Povaha skleníkového efektu atmosfér je způsobena jejich rozdílnou průhledností ve viditelném a vzdáleném infračerveném pásmu. Rozsah vlnových délek 400-1500 nm (viditelné světlo a blízké infračervené záření) odpovídá za 75 % energie slunečního záření, které většina plynů v tomto rozsahu neabsorbuje; Rayleighův rozptyl v plynech a rozptyl na atmosférických aerosolech nebrání záření těchto vlnových délek proniknout do hlubin atmosfér a dostat se na povrch planet. Sluneční světlo je pohlcováno povrchem planety a její atmosférou (zejména záření v blízkých UV a IR oblastech) a ohřívá je. Zahřátý povrch planety a atmosféry vyzařují ve vzdálené infračervené oblasti: například v případě Země () 75% tepelného záření spadá do rozsahu 7,8-28 mikronů, pro Venuši - 3,3-12 mikronů.

Atmosféra obsahující plyny pohlcující v této oblasti spektra (tzv. skleníkové plyny - H2O, CO2, CH4 atd.) je pro takové záření směrované z jejího povrchu do vesmíru výrazně neprůhledná, tzn. optická tloušťka Díky takové neprůhlednosti se atmosféra stává dobrým tepelným izolantem, což zase vede k tomu, že ve vyšších chladných vrstvách atmosféry dochází k opětovnému vyzařování absorbované sluneční energie do vesmíru efektivní teplota Země jako radiátoru je nižší než teplota jejího povrchu.

Zpožděné tepelné záření přicházející ze zemského povrchu (jako film nad skleníkem) tak dostalo obrazný název skleníkový efekt. Plyny, které zachycují tepelné záření a brání úniku tepla do vesmíru, se nazývají skleníkové plyny. Díky skleníkovému efektu byla průměrná roční teplota na povrchu Země za poslední tisíciletí přibližně 15°C. Bez skleníkového efektu by tato teplota klesla na -18°C a existence života na Zemi by se stala nemožnou. Hlavním skleníkovým plynem v atmosféře je vodní pára, která zachycuje 60 % tepelného záření Země. Obsah vodní páry v atmosféře je určen planetárním koloběhem vody a (se silnými kolísáním zeměpisné šířky a nadmořské výšky) je téměř konstantní. Přibližně 40 % tepelného záření Země je zachyceno jinými skleníkovými plyny, včetně více než 20 % oxidem uhličitým. Hlavními přirozenými zdroji CO2 v atmosféře jsou sopečné erupce a přírodní lesní požáry. Na úsvitu geobiochemického vývoje Země vstoupil oxid uhličitý do Světového oceánu přes podvodní sopky, nasytil ho a uvolnil se do atmosféry. Stále neexistují přesné odhady množství CO2 v atmosféře v raných fázích jeho vývoje. Americký geochemik D. Marais na základě výsledků rozboru čedičových hornin podmořských hřbetů v Tichém a Atlantském oceánu dospěl k závěru, že obsah CO2 v atmosféře byl v první miliardě let její existence tisíckrát vyšší než v současnosti. - asi 39 %. Poté teplota vzduchu v povrchové vrstvě dosáhla téměř 100 °C a teplota vody ve Světovém oceánu se blížila bodu varu (efekt „superskleníkového“ efektu). S příchodem fotosyntetických organismů a chemických procesů pro fixaci oxidu uhličitého začal fungovat silný mechanismus pro odstraňování CO2 z atmosféry a oceánu do sedimentárních hornin. Skleníkový efekt se začal postupně snižovat, až rovnováha v biosféře dosáhla té, která existovala před érou industrializace a která odpovídá minimálnímu obsahu oxidu uhličitého v atmosféře – 0,03 %. Při absenci antropogenních emisí byl uhlíkový cyklus suchozemské a vodní bioty, hydrosféry, litosféry a atmosféry v rovnováze. Uvolnění oxidu uhličitého do atmosféry v důsledku sopečné činnosti se odhaduje na 175 milionů tun ročně. Srážky ve formě uhličitanů váží asi 100 milionů tun Oceánská zásoba uhlíku je velká – je 80x větší než ta atmosférická. V biotě se koncentruje třikrát více uhlíku než v atmosféře a s nárůstem CO2 se zvyšuje produktivita suchozemské vegetace.

skleníkový efekt - proces zvyšování teplot na zemském povrchu v důsledku zvyšujících se koncentrací skleníkových plynů (obrázek 3).

Skleníkové plyny– jsou to plynné sloučeniny, které intenzivně pohlcují infračervené paprsky (tepelné paprsky) a přispívají k ohřevu povrchové vrstvy atmosféry; patří sem: především CO 2 (oxid uhličitý), dále metan, chlorfluoruhlovodíky (CFC), oxidy dusíku, ozón, vodní pára.

Tyto nečistoty zabraňují dlouhovlnnému tepelnému záření zemského povrchu. Část tohoto absorbovaného tepelného záření se vrací zpět na zemský povrch. V důsledku toho se s rostoucí koncentrací skleníkových plynů v přízemní vrstvě atmosféry zvyšuje i intenzita absorpce infračerveného záření vycházejícího ze zemského povrchu, a proto se zvyšuje teplota vzduchu (oteplování klimatu).

Důležitou funkcí skleníkových plynů je udržování relativně stálé a mírné teploty na povrchu naší planety. Oxid uhličitý a voda jsou zodpovědné především za udržování příznivých teplotních podmínek na povrchu Země.

Obrázek 3. Skleníkový efekt

Země je v tepelné rovnováze s okolím. To znamená, že planeta vyzařuje energii do vesmíru rychlostí rovnou rychlosti, jakou absorbuje sluneční energii. Jelikož je Země relativně chladné těleso s teplotou 254 K, záření takto chladných těles dopadá na dlouhovlnnou (nízkoenergetickou) část spektra, tzn. Maximální intenzita záření Země se nachází v blízkosti vlnové délky 12 000 nm.

Většina tohoto záření je zadržována CO 2 a H 2 O, které jej pohlcují v infračervené oblasti, čímž brání rozptylu tepla a udržuje rovnoměrnou teplotu vhodnou pro život na zemském povrchu. Vodní pára hraje důležitou roli při udržování teploty atmosféry v noci, kdy zemský povrch vyzařuje energii do vesmíru a nepřijímá sluneční energii. V pouštích s velmi suchým klimatem, kde je koncentrace vodní páry velmi nízká, je přes den nesnesitelné horko, v noci naopak velmi chladno.

Hlavní důvody pro posílení skleníkového efektu– významné uvolňování skleníkových plynů do atmosféry a zvýšení jejich koncentrací; co se děje v důsledku intenzivního spalování fosilních paliv (uhlí, zemní plyn, ropné produkty), mýcení vegetace: odlesňování; vysychání lesů v důsledku znečištění, vypalování porostů při požárech apod. V důsledku toho je narušena přirozená rovnováha mezi spotřebou CO 2 rostlinami a jeho příjmem při dýchání (fyziologické, rozpadové, spalovací).



Jak píší vědci, s pravděpodobností více než 90% je to lidská činnost při spalování přírodních paliv a výsledný skleníkový efekt, který z velké části vysvětluje globální oteplování v posledních 50 letech. Procesy způsobené lidskou činností jsou jako vlak, který ztratil kontrolu. Je téměř nemožné je zastavit, oteplování bude pokračovat minimálně několik století, nebo dokonce celé tisíciletí. Jak zjistili ekologové, až dosud lví podíl tepla pohlcovaly světové oceány, ale kapacita této obří baterie dochází – voda se ohřála až do hloubky tří kilometrů. Výsledkem je globální změna klimatu.

Koncentrace hlavního skleníkového plynu(CO 2) v atmosféře na počátku 20. století bylo » 0,029 %, nyní dosáhlo 0,038 %, tzn. vzrostl téměř o 30 %. Pokud se umožní pokračování současných dopadů na biosféru, do roku 2050 se koncentrace CO 2 v atmosféře zdvojnásobí. V této souvislosti se předpokládá zvýšení teploty na Zemi o 1,5 °C - 4,5 °C (v polárních oblastech až o 10 °C, v rovníkových - 1 °C -2 °C).

To zase může vést ke kritickému zvýšení atmosférické teploty v suchých zónách, což povede ke smrti živých organismů a snížení jejich životní aktivity; dezertifikace nových území; tání polárních a horských ledovců, což znamená zvýšení hladiny světových oceánů o 1,5 m, zaplavování pobřežních oblastí, zvýšenou bouřkovou aktivitu a migraci obyvatelstva.

Důsledky globálního oteplování:

1. V důsledku globálního oteplování se předpovídá změna atmosférické cirkulace , změny v rozložení srážek, změny ve struktuře biocenóz; v řadě oblastí pokles zemědělských výnosů.

2. Globální klimatické změny . Austrálie bude trpět více. Klimatologové předpovídají Sydney klimatickou katastrofu: do roku 2070 stoupne průměrná teplota v této australské metropoli asi o pět stupňů, lesní požáry zdevastují její okolí a obří vlny zničí mořské pláže. Evropa bude zničena změnou klimatu. Ekosystém bude destabilizován neúprosně rostoucími teplotami, předpovídají ve zprávě vědci z EU. Na severu kontinentu se výnosy plodin zvýší s rostoucím vegetačním obdobím a obdobím bez mrazu. Již tak teplé a suché klima této části planety se ještě oteplí, což povede k suchu a vysychání mnoha sladkovodních nádrží (jižní Evropa). Tyto změny budou pro zemědělce a lesníky představovat skutečnou výzvu. V severní Evropě budou teplé zimy doprovázeny zvýšenými srážkami. Oteplení na severu regionu povede i k pozitivním jevům: rozšíření lesů a zvýšení výnosů. Půjdou však ruku v ruce se záplavami, ničením pobřežních oblastí, mizením některých živočišných a rostlinných druhů a táním ledovců a oblastí permafrostu. V Oblasti Dálného východu a Sibiře počet chladných dnů se sníží o 10-15 a v evropské části - o 15-30.

3. Globální změna klimatu stojí lidstvo již 315 tisíc žije ročně a toto číslo se každým rokem neustále zvyšuje. Způsobuje nemoci, sucha a další anomálie počasí, které už zabíjejí lidi. Experti organizace poskytují i ​​další data – podle jejich odhadů je v současnosti klimatickými změnami postiženo více než 325 milionů lidí, obvykle z rozvojových zemí. Experti odhadují dopad globálního oteplování na globální ekonomiku na 125 miliard dolarů škod ročně a do roku 2030 by tato částka mohla vzrůst až na 340 miliard dolarů.

4. Zkouška 30 ledovce v různých oblastech světa, provedené World Glacier Observation Service, ukázaly, že v roce 2005 se tloušťka ledové pokrývky snížila o 60-70 centimetrů. Toto číslo je 1,6násobek ročního průměru 90. let a 3násobek průměru 80. let. Někteří odborníci se domnívají, že vzhledem k tomu, že tloušťka ledovců je jen pár desítek metrů, pokud bude jejich tání pokračovat tímto tempem, za pár desítek let ledovce zcela zmizí. Nejdramatičtější procesy tání ledovců byly pozorovány v Evropě. Norský ledovec Breidalblikkbrea tak v roce 2006 ztratil více než tři metry, což je 10krát více než v roce 2005. Hrozivé tání ledovců bylo zaznamenáno v Rakousku, Švýcarsku, Švédsku, Francii, Itálii a Španělsku. Současný trend tání ledovců naznačuje, že řeky jako Ganga, Indus, Brahmaputra (nejvyšší řeka na světě) a další řeky protínající severní indickou nížinu se mohou v blízké budoucnosti stát sezónními řekami v důsledku klimatických změn.

5. Rychlé rozmrazování permafrostu Kvůli oteplování klimatu dnes představuje vážnou hrozbu pro ruské severní regiony, z nichž polovina se nachází v takzvané „zóně permafrostu“. Odborníci z Ministerstva pro mimořádné situace Ruské federace předpovídají předpovědi: podle jejich výpočtů se plocha permafrostu v Rusku během příštích 30 let sníží o více než 20% a hloubka rozmrazování půdy - o 50% . K největším změnám klimatu může dojít v Archangelské oblasti, v republice Komi, v autonomním okruhu Chanty-Mansi a v Jakutsku. Odborníci předpokládají, že tání permafrostu povede k výrazným změnám v krajině, rozvodnění řek a vzniku termokrasových jezer. Kvůli tání permafrostu se navíc zvýší rychlost eroze ruských arktických pobřeží. Paradoxně se může v důsledku změn v pobřežní krajině zmenšit území Ruska o několik desítek kilometrů čtverečních. Kvůli oteplování klimatu trpí erozí pobřeží i další severní země. Například proces vlnové eroze povede [http://ecoportal.su/news.php?id=56170] k úplnému zmizení nejsevernějšího ostrova Islandu do roku 2020. Ostrov Kolbeinsey, který je považován za nejsevernější bod Islandu, do roku 2020 zcela zmizí pod vodou v důsledku urychlení procesu abraze – vlnové eroze pobřeží.

6. Hladina světového oceánu do roku 2100 by se podle zprávy expertní skupiny OSN mohla zvýšit o 59 centimetrů. Ale to není limit, pokud roztaje led Grónska a Antarktidy, pak může hladina světového oceánu stoupnout ještě výš. Polohu Petrohradu pak napoví pouze vrchol kopule katedrály svatého Izáka a z vody trčící věž Petropavlovské pevnosti. Podobný osud potká Londýn, Stockholm, Kodaň a další velká pobřežní města.

7. Tim Lenton, odborník na klima z University of East Anglia a jeho kolegové pomocí matematických výpočtů zjistili, že zvýšení průměrné roční teploty dokonce o 2 °C za 100 let by způsobilo 20-40 % úmrtí. Amazonské lesy kvůli hrozícímu suchu. Zvýšení teploty o 3 °C způsobí do 100 let smrt 75 % lesů a zvýšení teploty o 4 °C způsobí zmizení 85 % všech amazonských pralesů. A nejefektivněji absorbují CO 2 (Foto: NASA, prezentace).

8. Při současném tempu globálního oteplování bude do roku 2080 čelit tomuto problému až 3,2 miliardy lidí na světě nedostatek pitné vody . Vědci poznamenávají, že potíže s vodou postihnou především Afriku a Blízký východ, ale kritická situace by se mohla vyvinout také v Číně, Austrálii, částech Evropy a Spojených státech. OSN zveřejnila seznam zemí, které budou klimatickými změnami nejvíce postiženy. Vede ji Indie, Pákistán a Afghánistán.

9. Klimatičtí migranti . Globální oteplování povede k tomu, že do konce 21. století se k různým kategoriím může přidat další kategorie uprchlíků a migrantů - klimatická. Do roku 2100 by počet klimatických migrantů mohl dosáhnout asi 200 milionů lidí.

Nikdo z vědců nepochybuje o tom, že oteplování existuje – to je zřejmé. Ale existují alternativní úhly pohledu. Například člen korespondent Ruské akademie věd, doktor geografických věd, profesor, vedoucí katedry environmentálního managementu Moskevské státní univerzity Andrej Kapitsa, považuje změnu klimatu za normální přírodní jev. Dochází ke globálnímu oteplování, střídá se s globálním ochlazováním.

Příznivci „klasický“ přístup k problému skleníkového efektu vycházejí z předpokladu švédského vědce Svante Arrhenia o ohřívání atmosféry v důsledku toho, že „skleníkové plyny“ volně propouštějí sluneční paprsky na povrch Země a zároveň zpožďují vyzařování zemského tepla do vesmíru. Mnohem složitější se však ukázaly procesy výměny tepla v zemské atmosféře. Plynová „vrstva“ reguluje tok slunečního tepla jinak než sklo domácího skleníku.

Ve skutečnosti plyny, jako je oxid uhličitý, skleníkový efekt nezpůsobují. To bylo přesvědčivě prokázáno ruskými vědci. Akademik Oleg Sorokhtin, pracující v Ústavu oceánologie Ruské akademie věd, byl prvním, kdo vytvořil matematickou teorii skleníkového efektu. Z jeho výpočtů, potvrzených měřením na Marsu a Venuši, vyplývá, že ani významné emise uměle vytvořeného oxidu uhličitého do zemské atmosféry prakticky nemění tepelný režim Země a nevytvářejí skleníkový efekt. Naopak bychom se měli dočkat mírného, ​​zlomku stupně, ochlazení.

K oteplení nevedl zvýšený obsah CO2 v atmosféře, ale V důsledku oteplování se do atmosféry uvolnily gigantické objemy oxidu uhličitého - pozor, bez jakékoli lidské účasti. 95 procent CO 2 je rozpuštěno ve světových oceánech. Stačí, aby se vodní sloupce zahřály o půl stupně - a oceán „vydechne“ oxid uhličitý. K čerpání CO 2 do zemské atmosféry významně přispívají také sopečné erupce a lesní požáry. Přes všechny náklady průmyslového pokroku nepřesahují emise skleníkových plynů z potrubí továren a tepelných elektráren několik procent celkového obratu oxidu uhličitého v přírodě.

Byly doby ledové, po kterých následovalo globální oteplování, a nyní se nacházíme v období globálního oteplování. Normální výkyvy klimatu, které jsou spojeny s výkyvy aktivity Slunce a oběžné dráhy Země. S lidskou činností už vůbec ne.

Před 800 tisíci lety jsme mohli nahlédnout do minulosti Země díky studni vyvrtané do tloušťky ledovce v Antarktidě (3800 m).

Pomocí vzduchových bublin uchovaných v jádře určili teplotu, stáří a obsah oxidu uhličitého a získali křivky pro přibližně 800 tisíc let. Na základě poměru izotopů kyslíku v těchto bublinách vědci určili teplotu, při které padal sníh. Získaná data pokrývají většinu období čtvrtohor. V dávné minulosti samozřejmě člověk přírodu ovlivnit nemohl. Ale bylo zjištěno, že obsah CO 2 se pak velmi změnil. Navíc pokaždé oteplení předcházelo zvýšení koncentrace CO 2 ve vzduchu. Teorie skleníkového efektu naznačuje obrácený sled.

Existují určité doby ledové, které se střídají s obdobími oteplování. Nyní se právě nacházíme v období oteplování, a to již od Malé doby ledové, což bylo v 15. - 16. století od 16. století, oteplování přibližně o jeden stupeň za století.

Ale to, co se nazývá „skleníkový efekt“, není prokázanou skutečností. Fyzici ukazují, že CO 2 neovlivňuje skleníkový efekt.

V roce 1998 bývalý prezident americké Národní akademie věd Frederick Seitz předložil vědecké komunitě petici vyzývající USA a další vlády, aby odmítly dohody z Kjóta o omezení emisí skleníkových plynů. K petici byl připojen průzkum, který ukázal, že Země se za posledních 300 let oteplovala. A vliv lidské činnosti na změnu klimatu nebyl spolehlivě prokázán. Seitz navíc tvrdí, že zvýšený obsah CO2 stimuluje fotosyntézu v rostlinách, a tím přispívá ke zvýšení zemědělské produktivity a zrychlení růstu lesů. Petici podepsalo 16 tisíc vědců. Clintonova administrativa však tyto výzvy smetla a dala jasně najevo, že debata o povaze globální změny klimatu je u konce.

ve skutečnosti Kosmické faktory vedou k vážným klimatickým změnám. Teplotu mění kolísání sluneční aktivity, stejně jako změny sklonu zemské osy a období revoluce naší planety. Je známo, že výkyvy tohoto druhu vedly v minulosti k dobám ledovým.

Problém globálního oteplování je politický problém. A zde dochází k boji mezi dvěma směry. Jedním směrem jsou ti, kteří používají palivo, ropu, plyn, uhlí. Všemožně dokazují, že přechod na jaderné palivo způsobuje škody. Příznivci jaderného paliva ale dokazují opak, že právě naopak – plyn, ropa, uhlí produkují CO 2 a způsobují oteplování. Jde o boj dvou velkých ekonomických systémů.

Publikace na toto téma jsou plné chmurných proroctví. S takovými hodnoceními nesouhlasím. Nárůst průměrné roční teploty o jeden stupeň za století nepovede k fatálním následkům. K roztavení ledu Antarktidy, jehož hranice se po celou dobu pozorování prakticky nezmenšily, je potřeba obrovské množství energie. Minimálně v 21. století klimatické katastrofy lidstvo neohrožují.

Skleníkový efekt– schopnost (plynů v atmosféře) propouštět sluneční záření ve větší míře na zemský povrch ve srovnání s tepelným zářením vyzařovaným Zemí ohřátou Sluncem. V důsledku toho je teplota zemského povrchu a přízemní vrstvy vzduchu vyšší, než by byla při absenci skleníkového efektu. Průměrná teplota zemského povrchu je plus 15°C a bez skleníkového efektu by to bylo minus 18°! Skleníkový efekt je jedním z mechanismů podpory života na Zemi.

Lidská činnost za posledních 200 let, a zejména od roku 1950, vedla k neustálému zvyšování koncentrace skleníkových plynů v atmosféře. Nevyhnutelnou reakcí atmosféry, která následuje, je antropogenní zesílení přirozeného skleníkového efektu. Celkové antropogenní zvýšení skleníkového efektu +2,45 watt/m2 (International Climate Change Committee IPCC).

Skleníkový efekt každého z těchto plynů závisí na třech hlavních faktorech:

a) očekávaný skleníkový efekt v příštích desetiletích nebo staletích (například 20, 100 nebo 500 let) způsobený jednotkovým objemem plynu, který již vstoupil do atmosféry, ve srovnání s účinkem oxidu uhličitého uvažovaného jako jednotka;

b) typickou dobu jeho pobytu v atmosféře a

c) objem emisí plynů.

Kombinace prvních dvou faktorů se nazývá „relativní skleníkový potenciál“ a vyjadřuje se v jednotkách potenciálu CO2.

Skleníkové plyny:

Role vodní pára obsažený v atmosféře v globálním skleníkovém efektu je velký, ale těžko jednoznačně určitelný. Jak se klima otepluje, obsah vodní páry v atmosféře se zvýší, čímž se zvýší skleníkový efekt.

D oxid uhelnatý nebo oxid uhličitý (CO2) (64 % ve skleníkovém efektu), se liší podle

Ve srovnání s ostatními skleníkovými plyny má relativně nízký potenciál skleníkového efektu, ale poměrně významnou dobu existence v atmosféře - 50–200 let a poměrně vysokou koncentraci. Koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře v období od 1000 do 1800. byla 270–290 dílů na milion podle objemu (ppmv) a do roku 1994 dosáhla 358 ppmv a nadále roste. Do konce 21. století může dosáhnout 500 ppmv. Stabilizace koncentrací lze dosáhnout výrazným snížením emisí. Hlavním zdrojem oxidu uhličitého vstupujícího do atmosféry je spalování fosilních paliv (uhlí, ropa, plyn) za účelem výroby energie.

Zdroje CO2

(1) Vypouštění do atmosféry v důsledku spalování fosilních paliv a výroby cementu 5,5±0,5


(2) Vypouštění do atmosféry v důsledku transformace krajiny v tropických a rovníkových zónách, degradace půdy 1,6±1,0

Absorpce různými zásobníky

(3) Akumulace v atmosféře 3,3±0,2

(4) Akumulace ve světovém oceánu 2,0±0,8

(5) Akumulace v biomase severní polokoule 0,5±0,5

(6) Termín zbytkového zůstatku, vysvětleno absorpcí CO2 suchozemskými ekosystémy (hnojení atd.) = (1+2)-(3+4+5)=1,3±1,5

Zvýšení koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře by mělo stimulovat proces fotosyntézy. Jedná se o tzv. hnojení, díky kterému může podle některých odhadů vzrůst produkce organické hmoty o 20-40 % při dvojnásobné koncentraci oxidu uhličitého.

Metan (CH4) - 19 % své celkové hodnoty skleníkových plynů (stav k roku 1995). Metan se tvoří v anaerobních podmínkách, jako jsou přírodní bažiny různých typů, hustý sezónní a permafrost, rýžové plantáže, skládky, ale také v důsledku životně důležité činnosti přežvýkavců a termitů. Odhady ukazují, že asi 20 % celkových emisí metanu souvisí s technologiemi pro využití fosilních paliv (spalování paliv, emise z uhelných dolů, těžba a distribuce přírodních zdrojů).

plyn, rafinace ropy). Celkově antropogenní činnosti zajišťují 60–80 % celkových emisí metanu do atmosféry. Metan je v atmosféře nestabilní. Odstraňuje se z něj díky interakci s hydroxylovým iontem (OH) v troposféře. Navzdory tomuto procesu se koncentrace metanu v atmosféře ve srovnání s předindustriální dobou přibližně zdvojnásobila a nadále roste rychlostí asi 0,8 % ročně.

Zvýšení teploty a zvýšení vlhkosti (tj. doba trvání území v anaerobních podmínkách) dále zvyšují emise metanu. Toto je postava-

skvělý příklad pozitivní zpětné vazby. Naopak pokles hladin podzemních vod v důsledku snížené vlhkosti by měl vést k poklesu emisí metanu (negativní zpětná vazba).

Aktuální role oxid dusnatý (N2O) v celkovém skleníkovém efektu je pouze asi 6%. Zvyšuje se také koncentrace oxidů dusíku v atmosféře. Předpokládá se, že jeho antropogenní zdroje jsou přibližně poloviční než zdroje přírodní. Mezi zdroje antropogenního oxidu dusnatého patří zemědělství (zejména tropické pastviny), spalování biomasy a průmysl produkující dusík. Jeho relativní skleníkový potenciál (290krát

nad potenciál oxidu uhličitého) a typická délka existence v atmosféře (120 let) jsou významné, kompenzujíce jeho nízkou koncentraci.

Chlorfluoruhlovodíky (CFC)- jedná se o látky syntetizované lidmi a obsahující chlór, fluor a brom. Mají velmi silný relativní skleníkový potenciál a významnou atmosférickou životnost. Jejich konečná role ve skleníkovém efektu je 7 %. Produkce chlorfluoruhlovodíků ve světě je v současné době kontrolována mezinárodními dohodami o ochraně ozonové vrstvy, které obsahují ustanovení o postupném snižování produkce těchto látek, jejich nahrazování látkami méně poškozujícími ozonovou vrstvu s následným jejím úplným zastavením. . V důsledku toho začala koncentrace freonů v atmosféře klesat.

ozón (O3) je důležitý skleníkový plyn, který se nachází ve stratosféře i troposféře. Ovlivňuje krátkovlnné i dlouhovlnné záření, a proto výsledný směr a velikost jeho příspěvku k radiační bilanci silně závisí na vertikální distribuci obsahu ozonu, zejména na úrovni tropopauzy. Odhady naznačují kladný výsledek +0,4 wattu/m2.

V posledním desetiletí fráze „skleníkový efekt“ prakticky nikdy neopustila televizní obrazovky ani stránky novin. Jeho důkladné prostudování zajišťují učební osnovy několika oborů najednou a téměř vždy je naznačen jeho negativní význam pro klima naší planety. Tento fenomén je však ve skutečnosti mnohem mnohostrannější, než jak je běžnému člověku prezentováno.

Bez skleníkového efektu by život na naší planetě byl na pochybách

Můžeme začít tím, že skleníkový efekt existuje na naší planetě po celou dobu její historie. Tento jev je prostě nevyhnutelný pro ta nebeská tělesa, která mají stejně jako Země stabilní atmosféru. Bez ní by například Světový oceán dávno zamrzl a vyšší formy života by se vůbec neobjevily. Vědci již dávno vědecky prokázali, že pokud by v naší atmosféře nebyl oxid uhličitý, jehož přítomnost je nezbytnou součástí procesu skleníkového efektu, pak by teplota na planetě kolísala v rozmezí -20 0 C, takže by vůbec se nemluví o vzniku života.

Příčiny a podstata skleníkového efektu

Při odpovědi na otázku: "Co je skleníkový efekt?" je třeba nejprve poznamenat, že tento fyzikální jev dostal své jméno analogicky s procesy, které se vyskytují ve sklenících zahradníků. Uvnitř je bez ohledu na roční období vždy o několik stupňů tepleji než v okolním prostoru. Jde o to, že rostliny absorbují viditelné sluneční světlo, které zcela volně prochází sklem, polyethylenem a obecně téměř jakoukoli překážkou. Poté začnou rostliny samy také vyzařovat energii, ale v infračervené oblasti, jejíž paprsky již nemohou volně překonat stejné sklo, takže dochází ke skleníkovému efektu. Důvody tohoto jevu tedy spočívají právě v nerovnováze mezi spektrem viditelných slunečních paprsků a zářením, které rostliny a další objekty vyzařují do vnějšího prostředí.

Fyzikální základ skleníkového efektu

Pokud jde o naši planetu jako celek, skleníkový efekt zde vzniká díky přítomnosti stabilní atmosféry. Aby Země udržela svou teplotní rovnováhu, musí vydat tolik energie, kolik dostává od Slunce. Přítomnost oxidu uhličitého a vody v atmosféře, které pohlcují infračervené paprsky a plní tak ve skleníku roli skla, však způsobuje vznik tzv. skleníkových plynů, z nichž se část vrací zpět na Zemi. Tyto plyny vytvářejí „efekt přikrývky“ a zvyšují teplotu na povrchu planety.

Skleníkový efekt na Venuši

Z výše uvedeného můžeme usoudit, že skleníkový efekt je charakteristický nejen pro Zemi, ale i pro všechny planety a další nebeská tělesa se stabilní atmosférou. Výzkum provedený vědci totiž ukázal, že například v blízkosti povrchu Venuše je tento jev mnohem výraznější, což je dáno především tím, že její vzduchový obal se skládá téměř ze sta procent z oxidu uhličitého.