Sa kojim faktorom je povezan efekat staklene bašte? Efekat staklene bašte - uzroci i posljedice

Gasovi staklene bašte bili su prisutni u atmosferi u malim količinama (oko 0,1%) od svog osnivanja. Ova količina je bila dovoljna za održavanje Zemljine toplotne ravnoteže na nivou pogodnom za život zbog efekta staklene bašte. Ovo je takozvani prirodni efekat staklene bašte, da nije bilo, prosječna temperatura Zemljine površine bila bi 30°C ne +14°C, kao što je sada, već -17°C.

Prirodni efekat staklene bašte ne prijeti ni Zemlji ni čovječanstvu, jer se ukupna količina stakleničkih plinova zbog kruženja prirode održava na istom nivou, štaviše, dugujemo mu život, pod uslovom da se ravnoteža ne naruši.

Ali povećanje koncentracije stakleničkih plinova u atmosferi dovodi do povećanja efekta staklenika i narušavanja toplinske ravnoteže Zemlje. Upravo to se dogodilo u posljednja dva vijeka razvoja civilizacije. Termoelektrane na ugalj, izduvni gasovi automobila, fabrički dimnjaci i drugi umjetni izvori zagađenja emituju oko 22 milijarde tona stakleničkih plinova godišnje u atmosferu.

Uloga efekta staklene bašte

Stanje atmosfere, posebno količina vodene pare i ugljičnog dioksida prisutnih u njoj, ima veliki utjecaj na klimu Zemlje. Povećanje koncentracije vodene pare uzrokuje povećanje oblačnosti i, posljedično, smanjenje količine sunčeve topline koja ulazi na površinu. A promjena koncentracije ugljičnog dioksida CO 2 u atmosferi uzrokuje slabljenje ili jačanje efekat staklenika, u kojem ugljični dioksid djelomično apsorbira toplinu koju emituje Zemlja u infracrvenom opsegu spektra sa njenom naknadnom ponovnom emisijom prema površini zemlje. Kao rezultat, temperatura površine i nižih slojeva atmosfere raste. Dakle, fenomen efekta staklene bašte značajno utiče na ublažavanje klimatskih uslova na Zemlji. U njegovom odsustvu, prosječna temperatura planete bila bi 30-40°C niža nego što zapravo jeste, i ne bi bila +15°C, već -15°C, pa čak i -25°C. Na takvim prosječnim temperaturama okeani bi se vrlo brzo prekrivali ledom, pretvarali u ogromne zamrzivače i život na planeti bi postao nemoguć. Na količinu ugljičnog dioksida utječu mnogi faktori, među kojima su glavni vulkanska aktivnost i vitalna aktivnost kopnenih organizama.

Ali najveći utjecaj na stanje atmosfere, a time i na klimu Zemlje na planetarnoj razini, imaju vanjski, astronomski faktori, kao što su promjene tokova sunčevog zračenja zbog varijabilnosti sunčeve aktivnosti i promjena u parametri zemljine orbite. Astronomska teorija klimatskih fluktuacija nastala je još 20-ih godina dvadesetog veka. Utvrđeno je da promjena ekscentriciteta Zemljine orbite od mogućeg minimuma od 0,0163 do mogućeg maksimuma od 0,066 može dovesti do razlike u količini sunčeve energije koja pada na površinu Zemlje u afelu i perihelu za 25% po godine. U zavisnosti od toga da li Zemlja prolazi svoj perihel ljeti ili zimi (za sjevernu hemisferu), takva promjena toka sunčevog zračenja može dovesti do općeg zagrijavanja ili hlađenja planete.

Teorija je omogućila izračunavanje vremena ledenih doba u prošlosti. Sve do grešaka u određivanju geoloških datuma, starost desetak prethodnih zaleđivanja poklapala se s teorijom. Takođe vam omogućava da odgovorite na pitanje kada bi trebalo da dođe sledeće najbliže zaleđivanje: danas živimo u interglacijalnoj eri, i to nam ne preti sledećih 5000-10000 godina.

Šta je efekat staklene bašte?

Koncept efekta staklene bašte formiran je 1863. godine. Tyndale.

Svakodnevni primjer efekta staklene bašte je grijanje iz unutrašnjosti automobila kada je na suncu sa zatvorenim prozorima. Razlog je to što sunčeva svjetlost ulazi kroz prozore i apsorbira je sedišta i drugi predmeti u kabini. U tom slučaju svjetlosna energija se pretvara u toplinsku energiju, objekti se zagrijavaju i emituju toplinu u obliku infracrvenog, odnosno toplinskog zračenja. Za razliku od svjetlosti, ne prodire kroz prozore prema van, odnosno hvata se u unutrašnjost automobila. Zbog toga temperatura raste. Ista stvar se dešava i u staklenicima, od čega i sam naziv ovog efekta, efekat staklene bašte (ili staklenik efekat). Na globalnoj razini, ugljični dioksid u zraku igra istu ulogu kao staklo. Svetlosna energija prodire u atmosferu, apsorbuje se od površine zemlje, pretvara se u njenu toplotnu energiju i oslobađa kao infracrveno zračenje. Međutim, ugljični dioksid i neki drugi plinovi ga, za razliku od drugih prirodnih elemenata atmosfere, apsorbiraju. Istovremeno se zagrijava i, zauzvrat, zagrijava atmosferu u cjelini. To znači da što više ugljičnog dioksida sadrži, to će se više infracrvenih zraka apsorbirati i to će biti toplije.

Temperaturu i klimu na koju smo navikli obezbjeđuje koncentracija ugljičnog dioksida u atmosferi na nivou od 0,03%. Sada tu koncentraciju povećavamo i javlja se trend zagrijavanja.
Kada su zabrinuti naučnici prije nekoliko decenija upozorili čovječanstvo na rastući efekat staklene bašte i prijetnju globalnog zagrijavanja, u početku su na njih gledali kao na komične starce iz stare komedije. Ali ubrzo nije bilo nimalo smiješno. Globalno zagrijavanje se dešava, i to vrlo brzo. Klima se mijenja pred našim očima: neviđena vrućina u Evropi i Sjevernoj Americi uzrokuje ne samo masovne srčane udare, već i katastrofalne poplave.

Početkom 1960-ih, mraz od 45°C bio je uobičajen u Tomsku. Sedamdesetih godina, pad termometra ispod 30° ispod nule već je izazvao pomutnju u glavama Sibiraca. Posljednja decenija nas sve manje plaši ovakvim hladnim vremenom. Ali najjači uragani koji uništavaju krovove kuća, lome drveće, lome dalekovode postali su norma. Čak i prije 25 godina, takvi su fenomeni bili vrlo rijetki u Tomskom regionu! Da biste nekoga uvjerili da je globalno zagrijavanje postalo činjenica više nije dovoljno pogledati izvještaje štampe, domaće i međunarodne. Teške suše, monstruozne poplave, orkanski vjetrovi, neviđene oluje - sada smo svi postali nevoljni svjedoci ovih pojava. Posljednjih godina u Ukrajini je bilo neviđenih vrućina, traju tropski pljuskovi koji dovode do razornih poplava.

Ljudska aktivnost na početku 21. stoljeća dovodi do naglog povećanja koncentracije zagađivača u atmosferi, što prijeti uništenjem njenog ozonskog omotača i naglim klimatskim promjenama, posebno globalnim zagrijavanjem. Da bi se smanjila opasnost od globalne ekološke krize, potrebno je svuda značajno smanjiti emisiju štetnih gasova u atmosferu. Odgovornost za smanjenje ovakvih emisija treba podijeliti između svih članova svjetske zajednice, koji se značajno razlikuju po mnogo čemu: stepenu industrijskog razvoja, prihodima, društvenoj strukturi i političkoj orijentaciji. Zbog ovih razlika, neminovno se postavlja pitanje u kojoj meri nacionalna vlada treba da kontroliše emisije u vazduh. Diskutabilnost ovog problema dodatno je pojačana činjenicom da još uvijek nije postignut dogovor po pitanju uticaja rastućeg efekta staklene bašte na okoliš. Međutim, sve je više shvaćanje da, s obzirom na prijetnju globalnog zagrijavanja, sa svim razornim posljedicama koje iz toga proizlaze, ograničavanje štetnih emisija u atmosferu postaje zadatak od najveće važnosti.

Obalna područja Azovskog i Crnog mora suočena su sa stvarnom prijetnjom izumiranja. Katastrofalne poplave sa kojima se već suočavamo dešavaće se mnogo češće. Na primjer, brane u Dnjepru, posebno brana Kijev, izgrađene su uzimajući u obzir najrazornije poplave koje su se ikada dogodile na Dnjepru.

Brzi rast industrijskih i drugih zagađivača zraka doveo je do dramatičnog povećanja efekta staklene bašte i koncentracije plinova koji oštećuju ozonski omotač. Na primjer, od početka industrijske revolucije, koncentracija CO 2 u atmosferi porasla je za 26%, pri čemu se više od polovine povećanja dogodilo od ranih 1960-ih. Koncentracija različitih gasovitih hlorida, prvenstveno uništavanja ozonskog omotača hlorofluorougljike (CFC), u samo 16 godina (od 1975. do 1990.) porasla za 114%. Nivo koncentracije drugog gasa koji je uključen u stvaranje efekta staklene bašte, metana CH 4 , porastao je za 143% od početka industrijske revolucije, uključujući oko 30% ovog rasta od ranih 1970-ih. Dok se ne preduzmu hitne mjere na međunarodnom nivou, brzi rast stanovništva i povećanje njegovih prihoda pratit će i ubrzanje koncentracije ovih hemikalija.

Osamdesete su bile najtoplija decenija otkako je počelo pomno dokumentovanje vremenskih obrazaca. Sedam najtoplijih zabilježenih godina bilo je 1980., 1981., 1983., 1987., 1988., 1989. i 1990. godine, dok je 1990. najtoplija zabilježena. Međutim, naučnici do sada ne mogu sa sigurnošću reći da li je ovakvo zagrijavanje klime trend pod utjecajem efekta staklene bašte ili su to samo prirodne, prirodne fluktuacije. Uostalom, klima je i ranije doživljavala slične promjene i fluktuacije. Tokom poslednjih milion godina, bilo je osam takozvanih ledenih doba, kada je džinovski ledeni tepih stigao do geografskih širina Kijeva u Evropi i Njujorka u Americi. Posljednje ledeno doba završilo se prije oko 18 hiljada godina i tada je prosječna temperatura bila 5° niža nego sada. Shodno tome, nivo svjetskog okeana bio je 120 m niži od trenutnog.

Tokom posljednjeg ledenog doba, sadržaj CO 2 u atmosferi je pao na 0,200, dok je za posljednja dva perioda zagrijavanja iznosio 0,280. Tako je bilo početkom 19. vijeka. Zatim je postepeno počeo da raste i dostigao sadašnju vrednost od oko 0,347. Iz toga proizilazi da je u 200 godina koliko je prošlo od početka industrijske revolucije, prirodna kontrola sadržaja ugljičnog dioksida u atmosferi kroz zatvoreni ciklus između atmosfere, oceana, vegetacije i organskih i anorganskih procesa raspadanja bila uvelike povećana. prekršena.

Još uvijek je nejasno da li su ovi parametri zagrijavanja klime zaista statički značajni. Na primjer, neki istraživači primjećuju da su podaci koji karakteriziraju zagrijavanje klime znatno niži od onih izračunatih korištenjem kompjuterskih prognoza na osnovu podataka o nivou emisija u prethodnim godinama. Naučnici znaju da neke vrste zagađivača zapravo mogu usporiti proces zagrijavanja reflektirajući ultraljubičaste zrake u svemir. Stoga je diskutabilno pitanje da li dolazi do postepenih klimatskih promjena ili su te promjene privremene, prikrivajući dugoročni utjecaj sve većeg efekta staklene bašte i oštećenja ozona. Iako postoji malo dokaza na statističkom nivou da je klimatsko zagrijavanje održiv trend, procjena potencijalnih katastrofalnih posljedica zagrijavanja klime dovela je do široko rasprostranjenih poziva na mjere predostrožnosti.

Još jedna važna manifestacija globalnog zagrijavanja je zagrijavanje okeana. Godine 1989, A. Strong iz Nacionalne uprave za atmosferu i okeane izvijestio je: “Mjerenja površinskih temperatura okeana uzeta sa satelita od 1982. do 1988. pokazuju da se svjetski okeani postepeno, ali primjetno zagrijavaju za oko 0,1 °C godišnje”. Ovo je izuzetno važno jer, zbog svog kolosalnog toplotnog kapaciteta, okeani jedva reaguju na slučajne klimatske promjene. Uočeni trend njihovog zagrijavanja dokazuje ozbiljnost problema.

Pojava efekta staklene bašte:

Očigledni uzrok efekta staklene bašte je upotreba tradicionalnih energenata od strane industrije i vozača. Manje očigledni razlozi uključuju krčenje šuma, recikliranje i eksploataciju uglja. Klorofluorougljenici (CFC), ugljični dioksid CO 2 , metan CH 4 , oksidi sumpora i dušika značajno doprinose povećanju efekta staklene bašte.

Međutim, ugljični dioksid i dalje igra najveću ulogu u ovom procesu, budući da ima relativno dug životni ciklus u atmosferi i njegove količine se stalno povećavaju u svim zemljama. Izvori CO 2 mogu se podijeliti u dvije glavne kategorije: industrijska proizvodnja i drugi, koji čine 77% odnosno 23% ukupne količine njegove emisije u atmosferu. Čitava grupa zemalja u razvoju (otprilike 3/4 svjetske populacije) čini manje od 1/3 ukupne industrijske emisije CO 2 . Ako se Kina isključi iz ove grupe zemalja, ova brojka će pasti na oko 1/5. Kako bogatije zemlje imaju veći nivo prihoda, a samim tim i veća potrošnja, količina štetnih emisija u atmosferu po glavi stanovnika je mnogo veća. Na primjer, emisije po glavi stanovnika u Sjedinjenim Državama su više od 2 puta veće od europskog prosjeka, 19 puta veće od afričkog prosjeka i 25 puta veće od odgovarajuće brojke za Indiju. Međutim, u posljednje vrijeme u razvijenim zemljama (posebno u SAD) postoji tendencija postepenog ukidanja proizvodnje štetne po okoliš i stanovništvo i premještanja u manje razvijene zemlje. Dakle, američka vlada brine o održavanju povoljne ekološke situacije u svojoj zemlji, uz održavanje njenog ekonomskog blagostanja.

Iako je udio zemalja trećeg svijeta u industrijskim emisijama CO 2 relativno mali, one čine gotovo sve ostale emisije u atmosferu. Glavni razlog za to je upotreba tehnika spaljivanja šuma za uključivanje novih zemljišta u poljoprivredni promet. Indikator zapremine emisije u atmosferu prema ovom članku izračunava se na sljedeći način: pretpostavlja se da cjelokupna zapremina CO 2 sadržanog u biljkama, kada se sagori, ulazi u atmosferu. Procjenjuje se da krčenje šuma čini 25% svih emisija u zrak. Možda je još značajnija činjenica da proces krčenja šuma uništava izvor atmosferskog kiseonika. Tropske prašume su važan mehanizam samoizlječenja za ekosistem, jer drveće apsorbira ugljični dioksid i oslobađa kisik fotosintezom. Krčenje šuma smanjuje sposobnost okoliša da apsorbira ugljični dioksid. Dakle, karakteristike procesa obrade zemljišta u zemljama u razvoju određuju tako značajan doprinos ovih potonjih povećanju efekta staklene bašte.

U prirodnoj biosferi sadržaj ugljičnog dioksida u zraku održavan je na istom nivou, jer je njegov unos bio jednak njegovom uklanjanju. Ovaj proces je određen ciklusom ugljika, tokom kojeg se količina ugljičnog dioksida ekstrahovanog iz atmosfere od strane fotosintetskih biljaka kompenzira disanjem i sagorijevanjem. Trenutno ljudi aktivno narušavaju ovu ravnotežu sečom šuma i korištenjem fosilnih goriva. Spaljivanjem svake njegove funte (uglja, nafte i prirodnog plina) proizvodi se oko tri funte, odnosno 2 m 3 ugljičnog dioksida (težina se utrostručuje, jer se svaki atom ugljika goriva u procesu sagorijevanja i pretvaranja u ugljični dioksid vezuje dva atoma kiseonika). Hemijska formula za sagorijevanje ugljika je sljedeća:

C + O 2 → CO 2

Svake godine se sagori oko 2 milijarde tona fosilnih goriva, što znači da skoro 5,5 milijardi tona ugljen-dioksida ulazi u atmosferu. Otprilike 1,7 milijardi tona od toga također ulazi tamo zbog smanjenja i spaljivanja tropskih šuma i oksidacije organske tvari tla (humusa). S tim u vezi, ljudi nastoje što više smanjiti emisije štetnih plinova u atmosferu, pokušavajući pronaći nove načine da zadovolje svoje tradicionalne potrebe. Zanimljiv primjer za to je razvoj novih, ekološki prihvatljivih klima uređaja. Klima uređaji igraju značajnu ulogu u nastanku "efekta staklene bašte". Njihova upotreba dovodi do povećanja emisije izduvnih gasova vozila. Tome se mora dodati i blagi, ali neizbježni gubitak rashladne tekućine, koja izlazi pod visokim pritiskom, na primjer, kroz zaptivke na spoju crijeva. Ovo rashladno sredstvo ima isti uticaj na klimu kao i drugi gasovi staklene bašte. Stoga su istraživači počeli tražiti ekološki prihvatljivu rashladnu tekućinu. Ugljovodonici sa dobrim svojstvima hlađenja ne mogu se koristiti zbog njihove visoke zapaljivosti. Stoga je izbor naučnika pao na ugljični dioksid. CO 2 je prirodni sastojak vazduha. CO 2 potreban za klimatizaciju javlja se kao nusproizvod mnogih industrijskih procesa. Osim toga, za prirodni CO 2 nije potrebno stvoriti cjelokupnu infrastrukturu za održavanje i preradu. CO 2 je jeftin i može se naći u cijelom svijetu.

Ugljični dioksid se u prošlom stoljeću koristio kao rashladno sredstvo za ribolov. Tridesetih godina 20. stoljeća CO2 je zamijenjen sintetičkim i ekološki štetnim tvarima. Omogućili su korištenje jednostavnije tehnike pod visokim pritiskom. Naučnici razvijaju komponente za potpuno novi sistem hlađenja koji koristi CO 2 . Ovaj sistem uključuje kompresor, hladnjak plina, ekspander, isparivač, kolektor i unutrašnji izmjenjivač topline. Visok pritisak potreban za CO 2, s obzirom na materijale koji su napredniji nego ranije, ne predstavlja veliku opasnost. Uprkos povećanoj otpornosti na pritisak, nove komponente su po veličini i težini uporedive sa konvencionalnim jedinicama. Testovi novog auto klima uređaja pokazuju da upotreba ugljičnog dioksida kao rashladnog sredstva može smanjiti emisiju stakleničkih plinova za trećinu.

Stalno povećanje količine sagorenih fosilnih goriva (ugalj, nafta, gas, treset, itd.) dovodi do povećanja koncentracije CO 2 u atmosferskom vazduhu (početkom 20. veka - 0,029%, danas - 0,034%). Prognoze to pokazuju do sredine XXI stoljeća, sadržaj CO 2 će se udvostručiti, što će dovesti do naglog povećanja efekta staklene bašte, a temperatura na planeti će porasti. Pojavit će se još dva opasna problema: brzo otapanje glečera na Arktiku i Antarktiku, "permafrost" tundre i porast nivoa Svjetskog okeana. Takve promjene će biti praćene klimatskim promjenama, koje je teško i predvidjeti. Posljedično, problem nije samo u efektu staklene bašte, već u njegovom vještačkom rastu, nastalom ljudskom aktivnošću, mijenjajući optimalni sadržaj stakleničkih plinova u atmosferi. Industrijska ljudska aktivnost dovodi do njihovog značajnog povećanja i pojave prijeteće disproporcije. Ako čovječanstvo ne preduzme efikasne mjere za ograničavanje emisije stakleničkih plinova i očuvanje šuma, temperatura će, prema UN-u, porasti za još 3° za 30 godina. Jedno rješenje problema su čisti izvori energije koji ne bi dodavali ugljični dioksid i mnogo topline u atmosferu. Na primjer, već se uspješno koriste male solarne elektrane koje troše solarnu toplinu umjesto goriva.

MINISTARSTVO PROSVETE REPUBLIKE BELORUSIJE

EE "BELORUSSKI DRŽAVNI EKONOMSKI UNIVERZITET"

ESSAY

po disciplini: Osnove ekologije i uštede energije

na temu: Efekat staklene bašte: uzroci i posljedice

Provjerio: T.N. Filipović

ISTORIJSKI PODACI

Ideju o mehanizmu efekta staklene bašte prvi je iznio Joseph Fourier 1827. godine u članku "Bilješka o temperaturama globusa i drugih planeta", u kojem je razmatrao različite mehanizme za formiranje Zemljine klime, dok je smatra faktorima koji utiču na ukupnu toplotnu ravnotežu Zemlje (grejanje sunčevim zračenjem, hlađenje usled zračenja, unutrašnja toplota Zemlje), kao i faktore koji utiču na prenos toplote i temperature klimatskih zona (toplotna provodljivost, atmosferska i okeanska cirkulacija). ).

Kada je razmatrao uticaj atmosfere na radijacionu ravnotežu, Fourier je analizirao eksperiment M. de Saussurea sa posudom pocrnjelom iznutra, prekrivenom staklom. De Saussure je izmjerio temperaturnu razliku između unutrašnje i vanjske strane takve posude izložene direktnoj sunčevoj svjetlosti. Fourier je objasnio povećanje temperature unutar takvog "mini staklenika" u odnosu na vanjsku temperaturu djelovanjem dva faktora: blokiranjem konvektivnog prijenosa topline (staklo sprječava otjecanje zagrijanog zraka iznutra i dotok hladnog zraka izvana ) i različita transparentnost stakla u vidljivom i infracrvenom opsegu.

Upravo je potonji faktor u kasnijoj literaturi dobio naziv efekta staklene bašte – apsorbirajući vidljivu svjetlost, površina se zagrijava i emituje toplotne (infracrvene) zrake; Budući da je staklo prozirno za vidljivu svjetlost i gotovo neprozirno za toplinsko zračenje, akumulacija topline dovodi do takvog povećanja temperature pri kojem je broj toplinskih zraka koji prolaze kroz staklo dovoljan za uspostavljanje toplinske ravnoteže.

Fourier je pretpostavio da su optička svojstva Zemljine atmosfere slična optičkim svojstvima stakla, odnosno da je njegova prozirnost u infracrvenom opsegu manja od prozirnosti u optičkom opsegu.

UZROCI EFEKTA staklenika

Sve veće količine sagorijenog goriva, prodor industrijskih plinova u atmosferu, široko rasprostranjeno spaljivanje i krčenje šuma, anaerobna fermentacija i još mnogo toga - sve je to dovelo do pojave takvog globalnog ekološkog problema kao što je efekat staklene bašte.

Glavne hemikalije koje stvaraju efekat staklene bašte su sljedećih pet plinova:

Ugljen dioksid (50% efekat staklene bašte);

Klorofluorougljenici (25%);

Dušikov oksid (8%);

Prizemni ozon (7%);

Metan (10%).

Ugljen-dioksid ispuštaju u atmosferu kao rezultat sagorijevanja različitih vrsta goriva. Otprilike 1/3 količine ugljičnog dioksida nastaje zbog spaljivanja i krčenja šuma, kao i procesa dezertifikacije. Smanjenje šuma znači smanjenje broja zelenih drvenastih biljaka koje mogu apsorbirati ugljični dioksid kroz proces fotosinteze. Svake godine se sadržaj ugljičnog dioksida u Zemljinoj atmosferi povećava u prosjeku za 0,5%.

Hlorofluorougljenici doprinose oko 25% ukupnom efektu staklene bašte. Imaju dvostruku opasnost za ljude i prirodu Zemlje: prvo, doprinose razvoju efekta staklene bašte; drugo, uništavaju atmosferski ozon.

Metan - jedan od važnih gasova staklene bašte. Sadržaj metana u atmosferi se udvostručio u posljednjih 100 godina. Glavni izvor metana u Zemljinoj atmosferi je prirodni proces anaerobne fermentacije koji se odvija u vlažnoj proizvodnji riže, u stočarstvu, na poljima za prečišćavanje otpadnih voda, u razgradnji gradskih i komunalnih otpadnih voda, u procesima propadanja i razgradnje. organske materije na kućnim deponijama i sl. Zagađenje površine kopna i Svjetskog okeana naftom također daje značajan doprinos povećanju slobodnog metana u atmosferi naše planete.

Dušikov oksid Nastaje u mnogim tehnološkim procesima savremene poljoprivredne proizvodnje (npr. u formiranju i upotrebi organskih đubriva), kao i kao rezultat sagorevanja sve većih količina raznih goriva.

MOGUĆI SCENARIJI GLOBALNIH KLIMATSKIH PROMJENA

Globalne klimatske promjene su veoma složene, pa savremena nauka ne može dati nedvosmislen odgovor o tome šta nas čeka u bliskoj budućnosti. Postoji mnogo scenarija za razvoj situacije. Za utvrđivanje ovih scenarija uzimaju se u obzir faktori koji usporavaju i ubrzavaju globalno zagrijavanje.

Faktori koji ubrzavaju globalno zagrijavanje:

Emisije CO 2 , metana, dušikovog oksida kao rezultat aktivnosti koje je napravio čovjek;

Razgradnja, usled porasta temperature, geohemijskih izvora karbonata sa oslobađanjem CO 2 . Zemljina kora sadrži 50 000 puta više ugljičnog dioksida u vezanom stanju nego u atmosferi;

Povećanje sadržaja vodene pare u Zemljinoj atmosferi, zbog povećanja temperature, a time i isparavanja okeanske vode;

Emisija CO 2 od strane Svjetskog okeana zbog njegovog zagrijavanja (rastvorljivost plinova opada s povećanjem temperature vode). Za svaki stepen povećanja temperature vode, rastvorljivost CO2 u njoj opada za 3%. Svjetski okean sadrži 60 puta više CO 2 od Zemljine atmosfere (140 triliona tona);

Smanjenje Zemljinog albeda (reflektivnosti površine planete) zbog topljenja glečera, promjena klimatskih zona i vegetacije. Površina mora reflektira mnogo manje sunčeve svjetlosti nego polarni glečeri i snijegovi planete, planine bez glečera također imaju niži albedo, drvenasta vegetacija koja se kreće na sjever ima niži albedo od biljaka tundre. Tokom proteklih pet godina, Zemljin albedo se već smanjio za 2,5%;

Emisija metana tokom odmrzavanja permafrosta;

Razgradnja metanskih hidrata - kristalnih ledenih spojeva vode i metana sadržanih u subpolarnim područjima Zemlje.

Faktori koji usporavaju globalno zagrijavanje:

Globalno zagrijavanje uzrokuje usporavanje oceanskih struja, usporavanje tople Golfske struje će uzrokovati smanjenje temperature na Arktiku;

Sa porastom temperature na Zemlji povećava se isparavanje, a samim tim i oblačnost, koja je određena vrsta barijere na putu sunčeve svjetlosti. Površina oblaka se povećava za približno 0,4% za svaki stepen zagrijavanja;

Sa porastom isparavanja, količina padavina se povećava, što doprinosi zalivanju zemljišta, a močvare su, kao što znate, jedno od glavnih depoa CO 2 ;

Povećanje temperature doprinijet će širenju područja toplih mora, a samim tim i širenju raspona mekušaca i koraljnih grebena, ovi organizmi su aktivno uključeni u taloženje CO 2, koji ide na izgradnju školjki. ;

Povećanje koncentracije CO 2 u atmosferi stimuliše rast i razvoj biljaka koje su aktivni akceptori (potrošači) ovog stakleničkog gasa.

Evo 5 scenarija za budućnost planete Zemlje:

Scenario 1 - globalno zagrijavanje će se odvijati postepeno. Zemlja je veoma veliki i složen sistem, koji se sastoji od velikog broja međusobno povezanih strukturnih komponenti. Na planeti postoji pokretna atmosfera čije kretanje vazdušnih masa distribuira toplotnu energiju po geografskim širinama planete, na Zemlji postoji ogroman akumulator toplote i gasova - Svetski okean (okean akumulira 1000 puta više toplote od atmosfera) Promjene u tako složenom sistemu ne mogu se dogoditi brzo. Proći će vijekovi i milenijumi prije nego što se može suditi o bilo kakvim opipljivim klimatskim promjenama.

Scenario 2 - globalno zagrijavanje će nastupiti relativno brzo. Trenutno najpopularniji scenario. Prema različitim procjenama, u proteklih sto godina prosječna temperatura na našoj planeti porasla je za 0,5-1 °C, koncentracija CO 2 porasla je za 20-24%, a metana za 100%. U budućnosti će se ovi procesi nastaviti i do kraja 21. vijeka prosječna temperatura Zemljine površine može porasti sa 1,1 na 6,4°C. Dalje otapanje arktičkog i antarktičkog leda može ubrzati procese globalnog zagrijavanja zbog promjena albeda planete. Prema nekim naučnicima, samo ledene kape planete, zbog refleksije sunčevog zračenja, hlade našu Zemlju za 2°C, a led koji pokriva površinu okeana značajno usporava procese prenosa toplote između relativno toplih okeanske vode i hladniji površinski sloj atmosfere. Osim toga, preko ledenih kapa praktički nema glavnog stakleničkog plina - vodene pare, budući da je ona smrznuta.

Globalno zatopljenje će biti praćeno porastom nivoa mora. Od 1995. do 2005. godine nivo Svjetskog okeana je već porastao za 4 cm, umjesto predviđenih 2 cm. Ako nivo Svjetskog okeana nastavi da raste istom brzinom, onda će do kraja 21. ukupan porast njenog nivoa iznosiće 30 - 50 cm, što će uzrokovati djelimično plavljenje mnogih obalnih područja, posebno gusto naseljene obale Azije. Treba imati na umu da oko 100 miliona ljudi na Zemlji živi na nadmorskoj visini manjoj od 88 centimetara.

Osim porasta nivoa mora, globalno zagrijavanje utiče na jačinu vjetrova i raspodjelu padavina na planeti. Kao rezultat toga, učestalost i razmjeri raznih prirodnih katastrofa (oluja, uragana, suša, poplava) će se povećati na planeti.

Trenutno 2% svih površina pati od suše, prema nekim naučnicima, do 2050. godine do 10% svih kontinenata će biti pokriveno sušom. Osim toga, promijenit će se i sezonski raspored padavina.

Učestalost padavina i oluja će se povećati u sjevernoj Evropi i zapadnim Sjedinjenim Državama, a uragani će bjesniti dvostruko češće nego u 20. stoljeću. Klima srednje Evrope će postati promjenjiva, u srcu Evrope zime će postati toplije, a ljeta kišovitija. Istočna i južna Evropa, uključujući Mediteran, suočit će se sa sušom i vrućinom.

U posljednjoj deceniji, fraza "efekat staklene bašte" praktički nije silazila s televizijskih ekrana ili stranica novina. Nastavni planovi i programi u nekoliko disciplina istovremeno omogućavaju njeno temeljito proučavanje, a gotovo uvijek se ukazuje na njegov negativan značaj za klimu naše planete. Međutim, ovaj fenomen je zapravo mnogo višestruki nego što se laiku predstavlja.

Bez efekta staklene bašte život na našoj planeti bio bi doveden u pitanje

Možete početi sa činjenicom da je efekat staklene bašte na našoj planeti postojao kroz njenu istoriju. Takav fenomen je jednostavno neizbježan za ona nebeska tijela koja, poput Zemlje, imaju stabilnu atmosferu. Bez toga bi se, na primjer, Svjetski okean odavno zaledio, a viši oblici života uopće se ne bi pojavili. Naučnici su dugo naučno dokazali da kada u našoj atmosferi nije bilo ugljičnog dioksida, čije je prisustvo neophodan faktor u procesu nastanka efekta staklene bašte, tada bi temperatura na planeti fluktuirala unutar -20 0 C, pa bi o nastanku života uopšte ne bi bilo govora.

Uzroci i suština efekta staklene bašte

Odgovarajući na pitanje: "Šta je efekt staklenika?", prije svega treba napomenuti da je ovaj fizički fenomen dobio ime po analogiji s procesima koji se dešavaju u stakleniku vrtlara. U njoj je, bez obzira na godišnje doba, uvijek nekoliko stepeni toplije nego u okolnom prostoru. Stvar je u tome što biljke apsorbiraju vidljivu sunčevu svjetlost, koja apsolutno slobodno prolazi kroz staklo, i kroz polietilen, i općenito kroz gotovo svaku prepreku. Nakon toga i same biljke počinju da zrače energijom, ali već u infracrvenom opsegu, čije zrake više ne mogu slobodno prevladati isto staklo, pa dolazi do efekta staklenika. Razlozi za ovu pojavu, dakle, leže upravo u neravnoteži između spektra vidljive sunčeve svjetlosti i onih zračenja koje biljke i drugi objekti emituju u vanjsko okruženje.

Fizička osnova efekta staklene bašte

Što se tiče naše planete u cjelini, efekat staklene bašte ovdje nastaje zbog prisustva stabilne atmosfere. Da bi održala svoj temperaturni balans, Zemlja mora odavati onoliko energije koliko prima od Sunca. Međutim, prisustvo ugljičnog dioksida i vode u atmosferi, koji apsorbiraju infracrvene zrake, djelujući kao staklo u stakleniku, uzrokuje stvaranje takozvanih stakleničkih plinova, od kojih se dio vraća nazad na Zemlju. Ovi gasovi stvaraju "efekat jorgana", podižući temperaturu blizu površine planete.

Efekat staklene bašte na Veneru

Iz navedenog možemo zaključiti da je efekat staklene bašte karakterističan ne samo za Zemlju, već i za sve planete i druga nebeska tijela sa stabilnom atmosferom. Zaista, studije koje su proveli naučnici su pokazale da je, na primjer, na površini Venere ova pojava mnogo izraženija, što je prvenstveno zbog činjenice da je njen zračni omotač gotovo stopostotni ugljični dioksid.