Aké sú možné dôsledky skleníkového efektu na Zemi. Skleníkový efekt, jeho účasť na budúcnosti Zeme

Zem v dôsledku vplyvu ľudských ekonomických aktivít. Zvlášť znepokojujúce je zvýšenie koncentrácií skleníkových plynov, ktoré vedie k otepľovaniu zemského povrchu a spodnej atmosféry a môže byť jedným z hlavných dôvodov otepľovania klímy pozorovaného v posledných desaťročiach.

Najvýznamnejším prírodným skleníkovým plynom je vodná para H20. Pohlcuje a vyžaruje dlhovlnné infračervené žiarenie v rozsahu vlnových dĺžok 4,5 - 80 mikrónov. Vplyv vodnej pary na skleníkový efekt je rozhodujúci a vytvára ho najmä absorpčné pásmo 5 - 7,5 mikrónov. Časť povrchového žiarenia Zeme v spektrálnych oblastiach 3 - 5 mikrónov a 8 - 12 mikrónov, nazývaných priehľadné okná, však prechádza atmosférou do kozmického priestoru. Skleníkový efekt vodnej pary zvyšujú absorpčné pásy oxidu uhličitého, ktorý sa do atmosféry dostáva v dôsledku sopečnej činnosti, prirodzeného kolobehu uhlíka v prírode, rozkladu organickej hmoty v pôde pri zahrievaní, ako aj ľudskej činnosti. , najmä v dôsledku spaľovania fosílnych palív (uhlie, ropa, plyn) a ničenia lesov.

Okrem oxidu uhličitého sa v atmosfére zvyšuje aj obsah skleníkových plynov, ako je metán, oxid dusný a troposférický ozón. Metán sa do atmosféry dostáva z močiarov a hlbokých trhlín v zemskej kôre. K zvýšeniu jeho koncentrácie napomáha rozvoj poľnohospodárskej výroby (najmä rozširovanie hojne zavlažovaných ryžových polí), nárast počtu hospodárskych zvierat, spaľovanie biomasy a produkcia zemného plynu. Koncentrácie oxidu dusného sa zvyšujú používaním dusíkatých hnojív, emisiami z lietadiel a oxidačnými procesmi. Ozón v troposfére sa zvyšuje v dôsledku chemických reakcií spôsobených slnečným žiarením medzi uhľovodíkmi a oxidmi dusíka vznikajúcimi pri spaľovaní fosílnych palív Koncentrácia týchto plynov rastie rýchlejšie ako koncentrácia oxidu uhličitého a ich relatívny podiel na atmosférickom skleníku účinok sa môže v budúcnosti zvýšiť. Rast atmosféry je uľahčený aj zvýšením koncentrácie vysoko absorbujúceho aerosólu priemyselného pôvodu (sadze) s polomerom častíc 0,001 - 0,05 mikrónu. Nárast skleníkových plynov a aerosólov by mohol výrazne zvýšiť globálne teploty a spôsobiť ďalšie klimatické zmeny, ktorých environmentálne a sociálne dôsledky je stále ťažké predvídať.

Keď Philippe de Saussure vykonal experiment: vystavil pohár pokrytý vekom na slnku a potom zmeral teplotu vo vnútri a mimo pohára. Teplota vo vnútri a vonku bola iná – v uzavretom pohári bolo trochu teplejšie. O niečo neskôr, v roku 1827, fyzik Joseph Fourier vyslovil hypotézu, že sklo na parapete môže slúžiť ako model našej planéty – to isté sa deje pod vrstvami atmosféry.

A ukázalo sa, že mal pravdu, teraz každý školák aspoň raz počul termín „skleníkový efekt“, to je to, čo sa teraz deje so Zemou, čo sa teraz deje nám. Problém skleníkového efektu je jedným z globálnych environmentálnych problémov, ktoré môžu viesť ku katastrofálnym škodám na našej planéte, jej flóre a faune. Prečo je skleníkový efekt nebezpečný? Aké sú jej príčiny a dôsledky? Existujú spôsoby, ako tento problém vyriešiť?

Definícia

Skleníkový efekt je zvýšenie teploty povrchu zeme a vzduchu, čo vedie k zmenám klímy. Ako sa to stane?

Predstavme si, že sme v tom istom skle na parapete v laboratóriu Philippa de Saussura. Vonku je teplé počasie, lúče slnka dopadajúce na sklo prenikajú cez sklo a ohrievajú jeho dno. To zase uvoľňuje absorbovanú energiu vo forme infračerveného žiarenia do vzduchu vo vnútri skla, čím ho ohrieva. Infračervené žiarenie nemôže prechádzať stenami späť a zanecháva teplo vo vnútri. Teplota vo vnútri pohára stúpa a stávame sa horúcimi.

V prípade mierky planéty Zem všetko funguje trochu komplikovanejšie, keďže namiesto skla máme vrstvy atmosféry a spolu so slnečnými lúčmi vytvára skleníkový efekt aj mnoho ďalších faktorov.

Príčiny skleníkového efektu

Ľudská činnosť je jedným z hlavných faktorov vzniku skleníkového efektu. Je pozoruhodné, že skleníkový efekt existoval niekoľko storočí predtým technický a priemyselný pokrok, ale sama o sebe nepredstavovala žiadnu hrozbu. So znečistením ovzdušia z tovární, emisiami škodlivých látok, ako aj spaľovaním uhlia, ropy a plynu sa však situácia ešte zhoršila. Oxid uhličitý a ďalšie nebezpečné zlúčeniny vznikajúce pri tomto procese prispievajú nielen k rastu rakoviny medzi obyvateľstvom, ale aj k zvýšeniu teploty vzduchu.

Osobné a nákladné autá prispievajú aj ku kokteilu škodlivých látok uvoľňovaných do ovzdušia, čím sa zvyšuje skleníkový efekt.

Preľudnenie robí stroj spotreby a dopytu produktívnejším: otvárajú sa nové továrne a farmy na chov dobytka, vyrába sa viac áut, čím sa zaťaženie atmosféry stonásobne zvyšuje. Jedno z riešení nám ponúka samotná príroda – nekonečné lesné plochy, ktoré dokážu prečistiť vzduch a znížiť hladinu oxidu uhličitého v atmosfére. Ľudia však masívne rúbe lesy.

V poľnohospodárskom priemysle sa v drvivej väčšine prípadov využívajú chemické hnojivá, podporujúce uvoľňovanie dusíka – jedného zo skleníkových plynov. Existuje ekologické poľnohospodárstvo, o ktorom si môžete prečítať tu. Je absolútne neškodný pre zemskú atmosféru, pretože používa iba prírodné hnojivá, ale, bohužiaľ, percento takýchto fariem je extrémne malé na to, aby svojou činnosťou „pokryli“ neekologické poľnohospodárske farmy.

Obrovské skládky zároveň prispievajú k nárastu skleníkových plynov, odpadu, v ktorom niekedy samovoľne horí alebo hnije veľmi dlho, pričom sa uvoľňujú rovnaké skleníkové plyny.

Dôsledky skleníkového efektu

Neprirodzené zvýšenie teploty má za následok zmenu klímy oblasti, a tým aj vyhynutie mnohých zástupcov flóry a fauny, ktorí nie sú prispôsobení danej klíme. Jeden environmentálny problém vyvoláva ďalší – vyčerpanie druhov.

V podmienkach „parnej komory“ sú ľadovce tiež obrovskými „nánosmi“ sladkej vody! - pomaly, ale isto sa rozplýva. Hladina svetového oceánu sa kvôli tomu zvýši, čo znamená, že zaplaví pobrežné oblasti a zníži sa rozloha pevniny.

Niektorí ekológovia predpovedajú, že hladina mora sa naopak zníži, a to o 200 rokov. Pri vystavení vysokej teplote začne pomaly vysychať. Zvýši sa nielen teplota vzduchu, ale aj vody, čo znamená, že mnohé organizmy, ktorých životný systém je tak jemne organizovaný, že teplotné zmeny o 1-2 stupne sú preň škodlivé, neprežijú. Napríklad celé koralové útesy už odumierajú a menia sa na hromady mŕtvych nánosov.

Vplyv na zdravie ľudí by sa nemal ignorovať. Zvýšenie teploty vzduchu prispieva k aktívnemu šíreniu takých život ohrozujúcich vírusov, ako je horúčka Ebola, spavá choroba, vtáčia chrípka, žltá zimnica, tuberkulóza atď. Úmrtia na dehydratáciu a úpal sa zvýšia.

Riešenia

Napriek tomu, že problém je globálny, jeho riešenie spočíva v niekoľkých jednoduchých krokoch. Problém je v tom, že ich musí vykonať čo najviac ľudí.

6.Vychovávajte príbuzných, priateľov a známych, vštepujte deťom potrebu starať sa o prírodu. Koniec koncov, každý problém sa dá vyriešiť spoločným konaním.

Úvod

1. Skleníkový efekt: historické informácie a príčiny

1.1. Historické informácie

1.2. Dôvody

2. Skleníkový efekt: mechanizmus tvorby, posilňovanie

2.1. Mechanizmus skleníkového efektu a jeho úloha v biosfére

procesy

2.2. Zvýšený skleníkový efekt v priemyselnej ére

3. Dôsledky zvýšeného skleníkového efektu

Záver

Zoznam použitej literatúry

Úvod

Hlavným zdrojom energie, ktorý podporuje život na Zemi, je slnečné žiarenie – elektromagnetické žiarenie zo Slnka, ktoré preniká zemskou atmosférou. Slnečná energia tiež podporuje všetky atmosférické procesy, ktoré určujú zmenu ročných období: jar-leto-jeseň-zima, ako aj zmeny poveternostných podmienok.

Asi polovica slnečnej energie pochádza z viditeľnej časti spektra, ktorú vnímame ako slnečné svetlo. Toto žiarenie celkom voľne prechádza zemskou atmosférou a je absorbované povrchom pevniny a oceánov a ohrieva ich. Slnečné žiarenie sa však na Zem dostáva každý deň dlhé tisícročia, prečo sa v tomto prípade Zem neprehrieva a nepremení sa na malé Slnko?

Zem, vodná plocha a atmosféra zasa tiež vyžarujú energiu, len v trochu inej forme – ako neviditeľné infračervené, čiže tepelné žiarenie.

V priemere pomerne dlhú dobu ide do vesmíru vo forme infračerveného žiarenia presne toľko energie, koľko vstupuje vo forme slnečného žiarenia. Tým sa nastolí tepelná rovnováha našej planéty. Celá otázka je, pri akej teplote bude táto rovnováha nastolená. Ak by neexistovala atmosféra, priemerná teplota Zeme by bola -23 stupňov. Ochranný účinok atmosféry, ktorá pohlcuje časť infračerveného žiarenia zemského povrchu, vedie k tomu, že v skutočnosti je táto teplota +15 stupňov. Zvýšenie teploty je dôsledkom skleníkového efektu v atmosfére, ktorý sa zintenzívňuje so zvýšením množstva oxidu uhličitého a vodnej pary v atmosfére. Tieto plyny najlepšie absorbujú infračervené žiarenie.

V posledných desaťročiach sa koncentrácia oxidu uhličitého v atmosfére čoraz viac zvyšuje. To sa deje preto, že; že objem spaľovania fosílnych palív a dreva sa každým rokom zvyšuje. V dôsledku toho sa priemerná teplota vzduchu na povrchu Zeme zvyšuje približne o 0,5 stupňa za storočie. Ak bude súčasné tempo spaľovania palív, a teda zvyšovanie koncentrácie skleníkových plynov pokračovať aj v budúcnosti, potom sa podľa niektorých prognóz očakáva v budúcom storočí ešte väčšie otepľovanie klímy.

1. Skleníkový efekt: historické informácie a príčiny

1.1. Historické informácie

Myšlienka mechanizmu skleníkového efektu bola prvýkrát načrtnutá v roku 1827 Josephom Fourierom v článku „Poznámka k teplotám zemegule a iných planét“, v ktorom sa zaoberal rôznymi mechanizmami formovania klímy Zeme, pričom posudzoval tak faktory ovplyvňujúce celkovú tepelnú bilanciu Zeme (ohrievanie slnečným žiarením, ochladzovanie sálaním, vnútorné teplo Zeme), ako aj faktory ovplyvňujúce prestup tepla a teploty klimatických pásiem (tepelná vodivosť, atmosférická a oceánska cirkulácia ).

Pri zvažovaní vplyvu atmosféry na radiačnú bilanciu Fourier analyzoval experiment M. de Saussura s nádobou pokrytou sklom, zvnútra sčernenou. De Saussure meral teplotný rozdiel medzi vnútrom a vonkajškom takejto nádoby vystavenej priamemu slnečnému žiareniu. Fourier vysvetlil zvýšenie teploty vo vnútri takéhoto „miniskleníka“ v porovnaní s vonkajšou teplotou pôsobením dvoch faktorov: blokovaním konvekčného prenosu tepla (sklo zabraňuje odtoku ohriateho vzduchu zvnútra a prílevu chladného vzduchu zvonku) a rozdielna priehľadnosť skla vo viditeľnom a infračervenom rozsahu.

Bol to posledný faktor, ktorý dostal v neskoršej literatúre názov skleníkový efekt – absorbuje viditeľné svetlo, povrch sa zahrieva a vyžaruje tepelné (infračervené) lúče; Pretože sklo je priepustné pre viditeľné svetlo a takmer nepriepustné pre tepelné žiarenie, akumulácia tepla vedie k takému zvýšeniu teploty, pri ktorom je počet tepelných lúčov prechádzajúcich sklom dostatočný na vytvorenie tepelnej rovnováhy.

Fourier predpokladal, že optické vlastnosti zemskej atmosféry sú podobné optickým vlastnostiam skla, to znamená, že jeho priehľadnosť v infračervenej oblasti je nižšia ako priehľadnosť v optickej oblasti.

1.2. Dôvody

Podstata skleníkového efektu je nasledovná: Zem prijíma energiu zo Slnka hlavne vo viditeľnej časti spektra a sama vyžaruje do vesmíru hlavne infračervené lúče.

Mnohé plyny obsiahnuté v jeho atmosfére – vodná para, CO2, metán, oxid dusný atď. – sú však priehľadné pre viditeľné lúče, ale aktívne absorbujú infračervené lúče, čím zadržiavajú časť tepla v atmosfére.

V posledných desaťročiach sa obsah skleníkových plynov v atmosfére výrazne zvýšil. Objavili sa aj nové, predtým neexistujúce látky so „skleníkovým“ absorpčným spektrom – predovšetkým fluórované uhľovodíky.

Plyny, ktoré spôsobujú skleníkový efekt, nie sú len oxid uhličitý (CO2). Patria sem aj metán (CH4), oxid dusný (N2O), fluórované uhľovodíky (HFC), perfluórované uhľovodíky (PFC), fluorid sírový (SF6). Za hlavnú príčinu znečistenia sa však považuje spaľovanie uhľovodíkových palív sprevádzané uvoľňovaním CO2.

Dôvod rapídneho nárastu množstva skleníkových plynov je zrejmý – ľudstvo dnes denne spáli toľko fosílnych palív, koľko vzniklo počas tisícročí pri tvorbe ložísk ropy, uhlia a plynu. V dôsledku tohto „tlaku“ sa klimatický systém dostal z „rovnováhy“ a vidíme väčší počet sekundárnych negatívnych javov: najmä horúce dni, suchá, záplavy, náhle zmeny počasia, a to spôsobuje najväčšie škody. .

Podľa výskumníkov, ak sa nič neurobí, globálne emisie CO2 sa počas nasledujúcich 125 rokov zoštvornásobia. Netreba však zabúdať, že významná časť budúcich zdrojov znečistenia ešte nie je vybudovaná. Za posledných sto rokov sa teploty na severnej pologuli zvýšili o 0,6 stupňa. Predpokladané zvýšenie teploty v nasledujúcom storočí bude medzi 1,5 a 5,8 stupňami. Najpravdepodobnejšia možnosť je 2,5-3 stupňov.

Klimatické zmeny však nie sú len o zvyšovaní teplôt. Zmeny ovplyvňujú aj ďalšie klimatické javy. Nielen extrémne horúčavy, ale aj prudké náhle mrazy, záplavy, bahno, tornáda a hurikány sa vysvetľujú vplyvom globálneho otepľovania. Klimatický systém je príliš zložitý na to, aby sa dalo očakávať, že sa bude meniť rovnomerne a rovnomerne vo všetkých častiach planéty. A hlavné nebezpečenstvo dnes vedci vidia práve v raste odchýlok od priemerných hodnôt – výrazné a časté teplotné výkyvy.

2. Skleníkový efekt: mechanizmus, zosilnenie

2.1 Mechanizmus skleníkového efektu a jeho úloha v biosférických procesoch

Hlavným zdrojom života a všetkých prírodných procesov na Zemi je žiarivá energia Slnka. Energia slnečného žiarenia všetkých vlnových dĺžok vstupujúceho na našu planétu za jednotku času na jednotku plochy kolmo na slnečné lúče sa nazýva slnečná konštanta a je 1,4 kJ/cm2. To je len jedna dve miliardy energie vyžarovanej povrchom Slnka. Z celkového množstva slnečnej energie vstupujúcej na Zem atmosféra absorbuje -20%. Približne 34 % energie prenikajúcej hlboko do atmosféry a dosahujúcej na zemský povrch sa odráža od atmosférických mrakov, aerosólov v nich obsiahnutých a od samotného zemského povrchu. Tak sa -46% slnečnej energie dostane na zemský povrch a je ním absorbovaná. Na druhej strane povrch zeme a vody vyžaruje dlhovlnné infračervené (tepelné) žiarenie, ktoré čiastočne prechádza do vesmíru a čiastočne zostáva v atmosfére, pričom je zadržiavané plynmi, ktoré sú súčasťou jeho zloženia, a ohrievajúc prízemné vrstvy vzduchu. Táto izolácia Zeme od vesmíru vytvorila priaznivé podmienky pre rozvoj živých organizmov.

Povaha skleníkového efektu atmosfér je spôsobená ich odlišnou transparentnosťou vo viditeľnom a ďalekom infračervenom rozsahu. Rozsah vlnových dĺžok 400-1500 nm (viditeľné svetlo a blízke infračervené žiarenie) predstavuje 75 % energie slnečného žiarenia, ktoré väčšina plynov v tomto rozsahu neabsorbuje; Rayleighov rozptyl v plynoch a rozptyl na atmosférických aerosóloch nebráni žiareniu týchto vlnových dĺžok preniknúť do hlbín atmosfér a dostať sa na povrch planét. Slnečné svetlo je absorbované povrchom planéty a jej atmosférou (najmä žiarenie v blízkych UV a IR oblastiach) a ohrieva ich. Vyhrievaný povrch planéty a atmosféry vyžarujú v ďalekom infračervenom rozsahu: napríklad v prípade Zeme () 75% tepelného žiarenia spadá do rozsahu 7,8-28 mikrónov, pre Venušu - 3,3-12 mikrónov.

Atmosféra obsahujúca plyny, ktoré pohlcujú v tejto oblasti spektra (tzv. skleníkové plyny - H2O, CO2, CH4 atď.), je pre takéto žiarenie smerujúce z jej povrchu do kozmu výrazne nepriehľadná, to znamená, že má veľkú optická hrúbka V dôsledku takejto nepriehľadnosti sa atmosféra stáva dobrým tepelným izolantom, čo následne vedie k tomu, že v horných studených vrstvách atmosféry dochádza k spätnému vyžarovaniu absorbovanej slnečnej energie do vesmíru efektívna teplota Zeme ako žiariča je nižšia ako teplota jej povrchu.

Oneskorené tepelné žiarenie vychádzajúce zo zemského povrchu (ako film nad skleníkom) tak dostalo obrazný názov skleníkový efekt. Plyny, ktoré zachytávajú tepelné žiarenie a bránia teplu v úniku do vesmíru, sa nazývajú skleníkové plyny. Vďaka skleníkovému efektu bola priemerná ročná teplota na povrchu Zeme za posledné tisícročie približne 15°C. Bez skleníkového efektu by táto teplota klesla na -18°C a existencia života na Zemi by sa stala nemožnou. Hlavným skleníkovým plynom v atmosfére je vodná para, ktorá zachytáva 60 % tepelného žiarenia Zeme. Obsah vodnej pary v atmosfére je určený planetárnym kolobehom vody a (so silnými fluktuáciami zemepisnej šírky a nadmorskej výšky) je takmer konštantný. Približne 40 % tepelného žiarenia Zeme zachytávajú iné skleníkové plyny, z toho viac ako 20 % oxid uhličitý. Hlavnými prírodnými zdrojmi CO2 v atmosfére sú sopečné erupcie a prírodné lesné požiare. Na úsvite geobiochemického vývoja Zeme sa oxid uhličitý dostal cez podvodné sopky do Svetového oceánu, nasýtil ho a uvoľnil sa do atmosféry. Stále neexistujú presné odhady množstva CO2 v atmosfére v počiatočných štádiách jeho vývoja. Americký geochemik D. Marais na základe výsledkov analýzy čadičových hornín podmorských chrbtov v Tichom oceáne a Atlantiku dospel k záveru, že obsah CO2 v atmosfére bol v prvej miliarde rokov jej existencie tisíckrát vyšší ako v súčasnosti. - asi 39 %. Potom teplota vzduchu v povrchovej vrstve dosiahla takmer 100°C a teplota vody vo Svetovom oceáne sa blížila k bodu varu (efekt „superskleníkového“ efektu). S príchodom fotosyntetických organizmov a chemických procesov na fixáciu oxidu uhličitého začal fungovať silný mechanizmus na odstraňovanie CO2 z atmosféry a oceánu do sedimentárnych hornín. Skleníkový efekt sa začal postupne znižovať, až kým rovnováha v biosfére nedosiahla stav, ktorý existoval pred érou industrializácie a ktorý zodpovedá minimálnemu obsahu oxidu uhličitého v atmosfére – 0,03 %. Pri absencii antropogénnych emisií bol uhlíkový cyklus suchozemskej a vodnej bioty, hydrosféry, litosféry a atmosféry v rovnováhe. Uvoľňovanie oxidu uhličitého do atmosféry v dôsledku sopečnej činnosti sa odhaduje na 175 miliónov ton ročne. Zrážky vo forme uhličitanov na seba viažu asi 100 miliónov ton Oceánska zásoba uhlíka je veľká – je 80-krát väčšia ako atmosferická. V biote sa koncentruje trikrát viac uhlíka ako v atmosfére a s nárastom CO2 sa zvyšuje produktivita suchozemskej vegetácie.

Skleníkový efekt je zvýšenie teploty na povrchu planéty v dôsledku tepelnej energie, ktorá sa objavuje v atmosfére v dôsledku zahrievania plynov. Hlavnými plynmi, ktoré vedú k skleníkovému efektu na Zemi, sú vodná para a oxid uhličitý.

Skleníkový efekt nám umožňuje udržiavať na povrchu Zeme teplotu, pri ktorej je možný vznik a rozvoj života. Ak by neexistoval skleníkový efekt, priemerná povrchová teplota zemegule by bola oveľa nižšia ako teraz. So zvyšujúcou sa koncentráciou skleníkových plynov sa však zvyšuje nepriepustnosť atmosféry pre infračervené lúče, čo vedie k zvýšeniu teploty Zeme.

V roku 2007 Medzivládny panel pre zmenu klímy (IPCC), najuznávanejší medzinárodný orgán, ktorý združuje tisíce vedcov zo 130 krajín, predstavil svoju štvrtú hodnotiacu správu, ktorá obsahovala zovšeobecnené závery o minulých a súčasných klimatických zmenách, ich vplyve na prírodu a ľudí, ako aj možné opatrenia proti takýmto zmenám.

Podľa zverejnených údajov sa v rokoch 1906 až 2005 priemerná teplota Zeme zvýšila o 0,74 stupňa. V nasledujúcich 20 rokoch bude nárast teploty podľa odborníkov v priemere o 0,2 stupňa za desaťročie a do konca 21. storočia sa teplota Zeme môže zvýšiť z 1,8 na 4,6 stupňa (tento rozdiel v údajoch je výsledkom tzv. superpozícia celého komplexu modelov budúcej klímy, ktoré zohľadňovali rôzne scenáre vývoja svetovej ekonomiky a spoločnosti).

Podľa vedcov s 90-percentnou pravdepodobnosťou sú pozorované klimatické zmeny spojené s ľudskou činnosťou – spaľovaním fosílnych palív na báze uhlíka (t.j. ropa, plyn, uhlie atď.), priemyselnými procesmi, ale aj klčovaním lesov. - prirodzené absorbéry oxidu uhličitého z atmosféry.

Možné dôsledky klimatických zmien:
1. Zmeny vo frekvencii a intenzite zrážok.
Vo všeobecnosti bude klíma planéty vlhšia. Množstvo zrážok sa ale po Zemi nerozšíri rovnomerne. V regiónoch, kde už dnes spadne dostatok zrážok, bude ich spadnutie čoraz intenzívnejšie. A v regiónoch s nedostatočnou vlhkosťou budú suché obdobia častejšie.

2. Zvýšenie hladiny mora.
V priebehu 20. storočia sa priemerná hladina mora zvýšila o 0,1-0,2 m Podľa vedcov bude v priebehu 21. storočia stúpanie hladiny mora až o 1 m. Najzraniteľnejšie budú v tomto prípade pobrežné oblasti a malé ostrovy. Krajiny ako Holandsko, Veľká Británia a malé ostrovné štáty Oceánia a Karibik budú prvými, ktorým hrozia záplavy. Okrem toho budú prílivy častejšie a pobrežná erózia sa zvýši.

3. Hrozba pre ekosystémy a biodiverzitu.
Existujú predpovede, že až 30 – 40 % rastlinných a živočíšnych druhov zmizne, pretože ich biotopy sa budú meniť rýchlejšie, ako sa dokážu týmto zmenám prispôsobiť.

Pri zvýšení teploty o 1 stupeň sa predpovedá zmena druhovej skladby lesa. Lesy sú prirodzeným úložiskom uhlíka (80 % všetkého uhlíka v suchozemskej vegetácii a asi 40 % uhlíka v pôde). Prechod z jedného typu lesa do druhého bude sprevádzaný uvoľňovaním veľkého množstva uhlíka.

4. Topiace sa ľadovce.
Moderné zaľadnenie Zeme možno považovať za jeden z najcitlivejších indikátorov prebiehajúcich globálnych zmien. Satelitné údaje ukazujú, že od 60. rokov 20. storočia došlo k poklesu snehovej pokrývky o približne 10 %. Od 50. rokov 20. storočia sa na severnej pologuli rozsah morského ľadu zmenšil takmer o 10 – 15 % a hrúbka sa znížila o 40 %. Podľa predpovedí odborníkov z Arktického a antarktického výskumného ústavu (Petrohrad) sa o 30 rokov počas teplého obdobia roka spod ľadu úplne otvorí Severný ľadový oceán.

Podľa vedcov sa hrúbka himalájskeho ľadu topí rýchlosťou 10-15 m za rok. Pri súčasnom tempe týchto procesov do roku 2060 zmiznú dve tretiny ľadovcov a do roku 2100 sa všetky ľadovce úplne roztopia.
Zrýchľujúce sa topenie ľadovcov predstavuje množstvo bezprostredných hrozieb pre ľudský rozvoj. Pre husto osídlené horské a podhorské oblasti predstavujú osobitné nebezpečenstvo lavíny, záplavy alebo naopak pokles plného prietoku riek a v dôsledku toho zníženie zásob sladkej vody.

5. Poľnohospodárstvo.
Vplyv otepľovania na poľnohospodársku produktivitu je kontroverzný. V niektorých miernych oblastiach sa výnosy môžu zvyšovať s malým zvýšením teploty, ale budú klesať s veľkými zmenami teploty. V tropických a subtropických oblastiach sa vo všeobecnosti predpokladá pokles výnosov.

Najväčšou ranou by mohli byť najchudobnejšie krajiny, ktoré sú najmenej pripravené prispôsobiť sa klimatickým zmenám. Podľa IPCC by sa počet ľudí, ktorí čelia hladu, mohol do roku 2080 zvýšiť o 600 miliónov, čo je dvojnásobok počtu ľudí, ktorí v súčasnosti žijú v chudobe v subsaharskej Afrike.

6. Spotreba vody a zásobovanie vodou.
Jedným z dôsledkov klimatických zmien môže byť nedostatok pitnej vody. V regiónoch so suchým podnebím (Stredná Ázia, Stredozemné more, Juhoafrická republika, Austrália atď.) sa situácia ešte zhorší v dôsledku poklesu úhrnov zrážok.
V dôsledku topenia ľadovcov sa výrazne zníži prietok najväčších vodných tokov Ázie - Brahmaputra, Ganga, Žltá rieka, Indus, Mekong, Saluan a Yangtze. Nedostatok sladkej vody ovplyvní nielen ľudské zdravie a rozvoj poľnohospodárstva, ale zvýši aj riziko politických rozporov a konfliktov o prístup k vodným zdrojom.

7. Ľudské zdravie.
Klimatické zmeny budú podľa vedcov viesť k zvýšeným zdravotným rizikám pre ľudí, najmä pre menej majetné vrstvy obyvateľstva. Zníženie produkcie potravín teda nevyhnutne povedie k podvýžive a hladu. Abnormálne vysoké teploty môžu viesť k exacerbácii kardiovaskulárnych, respiračných a iných ochorení.

Rastúce teploty môžu zmeniť geografickú distribúciu rôznych druhov prenášajúcich choroby. S rastúcimi teplotami sa rozsahy teplomilných zvierat a hmyzu (napríklad kliešte na encefalitídu a maláriové komáre) rozšíria ďalej na sever, pričom ľudia obývajúci tieto oblasti nebudú imúnni voči novým chorobám.

Podľa environmentalistov je nepravdepodobné, že by ľudstvo dokázalo úplne zabrániť predpovedaným klimatickým zmenám. Je však v ľudských silách zmierniť klimatické zmeny, obmedziť tempo zvyšovania teploty, aby sme sa v budúcnosti vyhli nebezpečným a nezvratným následkom. V prvom rade z dôvodu:
1. Obmedzenia a znižovanie spotreby fosílnych uhlíkových palív (uhlie, ropa, plyn);
2. Zvyšovanie efektívnosti spotreby energie;
3. Zavedenie opatrení na úsporu energie;
4. zvýšené využívanie neuhlíkových a obnoviteľných zdrojov energie;
5. Vývoj nových ekologických a nízkouhlíkových technológií;
6. Predchádzaním lesným požiarom a obnovou lesov, keďže lesy sú prirodzenými absorbérmi oxidu uhličitého z atmosféry.

Skleníkový efekt nevzniká len na Zemi. Silný skleníkový efekt – na susednej planéte Venuši. Atmosféra Venuše pozostáva takmer výlučne z oxidu uhličitého a v dôsledku toho sa povrch planéty zahreje na 475 stupňov. Klimatológovia sa domnievajú, že Zemi sa takýto osud vyhol vďaka prítomnosti oceánov. Oceány absorbujú atmosférický uhlík a ten sa hromadí v horninách, ako je vápenec, čím sa z atmosféry odstraňuje oxid uhličitý. Na Venuši nie sú žiadne oceány a všetok oxid uhličitý, ktorý sopky vypúšťajú do atmosféry, tam zostáva. V dôsledku toho planéta zažíva nekontrolovateľný skleníkový efekt.

Materiál bol pripravený na základe informácií RIA Novosti a otvorených zdrojov

Skleníkový efekt– schopnosť (plynov v atmosfére) prepúšťať slnečné žiarenie vo väčšej miere na zemský povrch v porovnaní s tepelným žiarením vyžarovaným Zemou ohrievanou Slnkom. V dôsledku toho je teplota zemského povrchu a prízemnej vrstvy vzduchu vyššia, ako by bola pri absencii skleníkového efektu. Priemerná teplota zemského povrchu je plus 15°C a bez skleníkového efektu by to bolo mínus 18°! Skleníkový efekt je jedným z mechanizmov podpory života na Zemi.

Ľudské aktivity za posledných 200 rokov a najmä od roku 1950 viedli k neustálemu zvyšovaniu koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére. Nevyhnutnou reakciou atmosféry, ktorá nasleduje, je antropogénne zosilnenie prirodzeného skleníkového efektu. Celkové antropogénne zvýšenie skleníkového efektu +2,45 watt/m2 (International Climate Change Committee IPCC).

Skleníkový efekt každého z týchto plynov závisí od troch hlavných faktorov:

a) očakávaný skleníkový efekt v priebehu nasledujúcich desaťročí alebo storočí (napríklad 20, 100 alebo 500 rokov) spôsobený jednotkovým objemom plynu, ktorý už vstúpil do atmosféry, v porovnaní s účinkom oxidu uhličitého ako jednotky;

b) typické trvanie jeho pobytu v atmosfére a

c) objem emisií plynu.

Kombinácia prvých dvoch faktorov sa nazýva „relatívny skleníkový potenciál“ a vyjadruje sa v jednotkách potenciálu CO2.

Skleníkové plyny:

Role vodná para obsiahnutá v atmosfére v globálnom skleníkovom efekte je veľká, ale ťažko jednoznačne určiť. Ako sa klíma otepľuje, obsah vodnej pary v atmosfére sa zvyšuje, čím sa zvyšuje skleníkový efekt.

D oxid uhoľnatý alebo oxid uhličitý (CO2) (64 % v skleníkovom efekte), sa líši podľa

V porovnaní s inými skleníkovými plynmi má relatívne nízky potenciál skleníkového efektu, ale pomerne významnú dobu existencie v atmosfére – 50–200 rokov a relatívne vysokú koncentráciu. Koncentrácia oxidu uhličitého v atmosfére v období od 1000 do 1800. bola 270 – 290 častí na milión podľa objemu (ppmv) a do roku 1994 dosiahla 358 ppmv a naďalej rastie. Môže dosiahnuť 500 ppmv do konca 21. storočia. Stabilizáciu koncentrácií možno dosiahnuť výrazným znížením emisií. Hlavným zdrojom oxidu uhličitého vstupujúceho do atmosféry je spaľovanie fosílnych palív (uhlie, ropa, plyn) na výrobu energie.

Zdroje CO2

(1) Uvoľňovanie do atmosféry v dôsledku spaľovania fosílnych palív a výroby cementu 5,5±0,5

(2) Uvoľňovanie do atmosféry v dôsledku transformácie krajiny v tropických a rovníkových zónach, degradácia pôdy 1,6 ± 1,0

Absorpcia rôznymi nádržami

(3) Akumulácia v atmosfére 3,3±0,2

(4) Akumulácia vo svetovom oceáne 2,0 ± 0,8

(5) Akumulácia v biomase severnej pologule 0,5±0,5

(6) Termín zostatku, vysvetlené absorpciou CO2 suchozemskými ekosystémami (hnojenie a pod.) = (1+2)-(3+4+5)=1,3±1,5

Zvýšenie koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére by malo stimulovať proces fotosyntézy. Ide o takzvané hnojenie, vďaka ktorému sa podľa niektorých odhadov môže produkcia organických látok zvýšiť o 20 – 40 % pri dvojnásobnej koncentrácii oxidu uhličitého.

Metán (CH4) - 19 % z celkovej hodnoty skleníkových plynov (k roku 1995). Metán vzniká v anaeróbnych podmienkach, ako sú prírodné močiare rôznych typov, hustý sezónny a permafrost, ryžové plantáže, skládky, ako aj v dôsledku životnej činnosti prežúvavcov a termitov. Odhady ukazujú, že asi 20 % celkových emisií metánu súvisí s technológiou využívania fosílnych palív (spaľovanie palív, emisie z uhoľných baní, ťažba a distribúcia prírodných zdrojov).

plyn, rafinácia ropy). Celkovo antropogénne činnosti poskytujú 60–80 % celkových emisií metánu do atmosféry. Metán je v atmosfére nestabilný. Odstraňuje sa z neho v dôsledku interakcie s hydroxylovým iónom (OH) v troposfére. Napriek tomuto procesu sa koncentrácia metánu v atmosfére približne zdvojnásobila v porovnaní s predindustriálnym obdobím a naďalej rastie rýchlosťou približne 0,8 % ročne.

Zvýšenie teploty a zvýšenie vlhkosti (t. j. doba trvania územia v anaeróbnych podmienkach) ďalej zvyšujú emisie metánu. Toto je postava-

skvelý príklad pozitívnej spätnej väzby. Naopak, pokles hladín podzemných vôd v dôsledku zníženia vlhkosti by mal viesť k zníženiu emisií metánu (negatívna spätná väzba).

Aktuálna rola oxid dusnatý (N2O) v celkovom skleníkovom efekte je len asi 6 %. Zvyšuje sa aj koncentrácia oxidov dusíka v atmosfére. Predpokladá sa, že jeho antropogénne zdroje sú približne polovičné ako prírodné. Medzi zdroje antropogénneho oxidu dusnatého patrí poľnohospodárstvo (najmä tropické trávnaté porasty), spaľovanie biomasy a priemysel produkujúci dusík. Jeho relatívny skleníkový potenciál (290-krát

nad potenciál oxidu uhličitého) a typické trvanie existencie v atmosfére (120 rokov) sú významné, čím sa kompenzuje jeho nízka koncentrácia.

Chlórfluórované uhľovodíky (CFC)- sú to látky syntetizované ľuďmi a obsahujúce chlór, fluór a bróm. Majú veľmi silný relatívny skleníkový potenciál a významnú atmosferickú životnosť. Ich konečná úloha v skleníkovom efekte je 7 %. Produkcia chlórfluórovaných uhľovodíkov vo svete je v súčasnosti kontrolovaná medzinárodnými dohodami o ochrane ozónovej vrstvy, ktoré obsahujú ustanovenie o postupnom znižovaní produkcie týchto látok s ich nahradením látkami menej poškodzujúcimi ozónovú vrstvu s následným jej úplným zastavením. . V dôsledku toho začala koncentrácia freónov v atmosfére klesať.

ozón (O3) je dôležitý skleníkový plyn nachádzajúci sa v stratosfére aj troposfére. Ovplyvňuje krátkovlnné aj dlhovlnné žiarenie, a preto výsledný smer a veľkosť jeho príspevku k radiačnej bilancii silne závisí od vertikálneho rozloženia obsahu ozónu, najmä na úrovni tropopauzy. Odhady naznačujú pozitívny výsledok +0,4 wattu/m2.