الأساس الكيميائي لظاهرة الاحتباس الحراري. ظاهرة الاحتباس الحراري ومشاركتها في مستقبل الأرض

غازات الاحتباس الحراري

الغازات الدفيئة هي الغازات التي يعتقد أنها تسبب ظاهرة الاحتباس الحراري العالمية.

الغازات الدفيئة الرئيسية، حسب تأثيرها المقدر على التوازن الحراري للأرض، هي بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان والأوزون والهالوكربونات وأكسيد النيتروز.

بخار الماء

بخار الماء هو غاز الدفيئة الطبيعي الرئيسي، وهو المسؤول عن أكثر من 60٪ من التأثير. التأثير البشري المباشر على هذا المصدر غير مهم. وفي الوقت نفسه فإن زيادة درجة حرارة الأرض الناجمة عن عوامل أخرى تؤدي إلى زيادة التبخر والتركيز الكلي لبخار الماء في الغلاف الجوي عند رطوبة نسبية ثابتة تقريباً، مما يؤدي بدوره إلى زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري. وبالتالي، تحدث بعض ردود الفعل الإيجابية.

الميثان

أدى انفجار هائل لغاز الميثان المتراكم تحت قاع البحر قبل 55 مليون سنة إلى ارتفاع درجة حرارة الأرض بمقدار 7 درجات مئوية.

يمكن أن يحدث نفس الشيء الآن - وقد أكد هذا الافتراض باحثون من وكالة ناسا. وباستخدام المحاكاة الحاسوبية للمناخات القديمة، حاولوا فهم دور الميثان في تغير المناخ بشكل أفضل. في الوقت الحالي، تركز معظم الأبحاث حول ظاهرة الاحتباس الحراري على دور ثاني أكسيد الكربون في هذا التأثير، على الرغم من أن قدرة الميثان على الاحتفاظ بالحرارة في الغلاف الجوي أكبر 20 مرة من قدرة ثاني أكسيد الكربون.

تساهم مجموعة متنوعة من الأجهزة المنزلية التي تعمل بالغاز في زيادة مستويات غاز الميثان في الغلاف الجوي.

على مدار المائتي عام الماضية، تضاعف غاز الميثان في الغلاف الجوي بأكثر من الضعف بسبب تحلل المواد العضوية في المستنقعات والأراضي المنخفضة الرطبة، فضلاً عن التسربات من الأشياء التي من صنع الإنسان مثل خطوط أنابيب الغاز ومناجم الفحم وزيادة الري وانبعاث الغازات من الماشية. ولكن هناك مصدر آخر للميثان، وهو المواد العضوية المتحللة في رواسب المحيطات، المحفوظة مجمدة تحت قاع البحر.

عادةً ما تحافظ درجات الحرارة المنخفضة والضغط المرتفع على غاز الميثان تحت المحيط في حالة مستقرة، لكن هذا لم يكن الحال دائمًا. خلال فترات الاحتباس الحراري، مثل الحد الأقصى الحراري للعصر الباليوسيني المتأخر، الذي حدث قبل 55 مليون سنة واستمر لمدة 100 ألف سنة، أدت حركة الصفائح الصخرية، خاصة في شبه القارة الهندية، إلى انخفاض الضغط على قاع البحر ويمكن أن يؤدي ذلك إلى انخفاض الضغط على قاع البحر. تسبب انبعاث كميات كبيرة من غاز الميثان. ومع ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي والمحيطات، قد تزداد انبعاثات غاز الميثان. ويعتقد بعض العلماء أن ظاهرة الاحتباس الحراري الحالية يمكن أن تؤدي إلى نفس السيناريو، إذا ارتفعت درجة حرارة المحيطات بشكل كبير.

عندما يدخل الميثان الغلاف الجوي، فإنه يتفاعل مع جزيئات الأكسجين والهيدروجين لتكوين ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء، وكل منهما يمكن أن يسبب ظاهرة الاحتباس الحراري. ووفقا للتوقعات السابقة، فإن كل غاز الميثان المنبعث سيتحول إلى ثاني أكسيد الكربون وماء خلال حوالي 10 سنوات. إذا كان هذا صحيحا، فإن زيادة تركيزات ثاني أكسيد الكربون ستكون السبب الرئيسي لارتفاع درجة حرارة الكوكب. ومع ذلك، فإن محاولات تأكيد المنطق مع الإشارات إلى الماضي لم تنجح - لم يتم العثور على آثار زيادة في تركيز ثاني أكسيد الكربون قبل 55 مليون سنة.

وأظهرت النماذج المستخدمة في الدراسة الجديدة أنه عندما يرتفع مستوى الميثان في الغلاف الجوي بشكل حاد، فإن محتوى الأكسجين والهيدروجين المتفاعلين مع الميثان فيه ينخفض ​​(حتى يتوقف التفاعل)، ويبقى الميثان المتبقي في الهواء لمئات من المرات. سنوات، لتصبح في حد ذاتها سبباً للاحتباس الحراري. وهذه مئات السنين كافية لتدفئة الغلاف الجوي وإذابة الجليد في المحيطات وتغيير النظام المناخي بأكمله.

المصادر البشرية الرئيسية للميثان هي التخمر الهضمي في الماشية، وزراعة الأرز، وحرق الكتلة الحيوية (بما في ذلك إزالة الغابات). وقد أظهرت الدراسات الحديثة أن الزيادة السريعة في تركيزات الميثان في الغلاف الجوي حدثت في الألفية الأولى بعد الميلاد (ربما نتيجة للتوسع في الإنتاج الزراعي والحيواني وحرق الغابات). بين عامي 1000 و1700، انخفضت تركيزات غاز الميثان بنسبة 40%، لكنها بدأت في الارتفاع مرة أخرى في القرون الأخيرة (ربما نتيجة لتوسيع الأراضي الصالحة للزراعة والمراعي وحرق الغابات، واستخدام الخشب للتدفئة، وزيادة أعداد الماشية، ومياه الصرف الصحي). وزراعة الأرز). تأتي بعض المساهمة في إمدادات الميثان من التسربات أثناء تطوير رواسب الفحم والغاز الطبيعي، وكذلك انبعاث غاز الميثان كجزء من الغاز الحيوي المتولد في مواقع التخلص من النفايات.

ثاني أكسيد الكربون

مصادر ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للأرض هي الانبعاثات البركانية، والنشاط الحيوي للكائنات الحية، والنشاط البشري. وتشمل المصادر البشرية المنشأ حرق الوقود الأحفوري، وحرق الكتلة الحيوية (بما في ذلك إزالة الغابات)، وبعض العمليات الصناعية (على سبيل المثال، إنتاج الأسمنت). المستهلكون الرئيسيون لثاني أكسيد الكربون هم النباتات. عادة، يمتص التكاثر الحيوي نفس الكمية تقريبًا من ثاني أكسيد الكربون التي ينتجها (بما في ذلك من خلال تحلل الكتلة الحيوية).

تأثير ثاني أكسيد الكربون على شدة ظاهرة الاحتباس الحراري.

ولا يزال يتعين علينا أن نتعلم الكثير عن دورة الكربون والدور الذي تلعبه محيطات العالم باعتبارها مستودعاً هائلاً لثاني أكسيد الكربون. كما ذكرنا أعلاه، تضيف البشرية كل عام 7 مليارات طن من الكربون على شكل ثاني أكسيد الكربون إلى الـ 750 مليار طن الموجودة حاليًا. لكن حوالي نصف انبعاثاتنا فقط - 3 مليارات طن - تبقى في الهواء. ويمكن تفسير ذلك بحقيقة أن معظم ثاني أكسيد الكربون تستخدمه النباتات البرية والبحرية، أو مدفون في الرواسب البحرية، أو تمتصه مياه البحر، أو يتم امتصاصه بطريقة أخرى. ومن هذا الجزء الكبير من ثاني أكسيد الكربون (حوالي 4 مليارات طن)، تمتص المحيطات حوالي ملياري طن من ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي كل عام.

كل هذا يزيد من عدد الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها: كيف بالضبط يتفاعل ماء البحر مع الهواء الجوي، ويمتص ثاني أكسيد الكربون؟ ما هو مقدار الكربون الذي يمكن للبحار أن تمتصه، وما هو مستوى الانحباس الحراري العالمي الذي قد يؤثر على قدرتها؟ ما هي قدرة المحيطات على امتصاص وتخزين الحرارة التي يحتجزها تغير المناخ؟

ليس من السهل أخذ دور السحب والجسيمات العالقة في التيارات الهوائية التي تسمى الهباء الجوي في الاعتبار عند بناء نموذج مناخي. تقوم الغيوم بتظليل سطح الأرض، مما يؤدي إلى التبريد، ولكن اعتمادًا على ارتفاعها وكثافتها وظروف أخرى، يمكنها أيضًا احتجاز الحرارة المنعكسة من سطح الأرض، مما يزيد من شدة ظاهرة الاحتباس الحراري. تأثير الهباء الجوي مثير للاهتمام أيضًا. ويقوم بعضها بتعديل بخار الماء، وتكثيفه إلى قطرات صغيرة تشكل السحب. وهذه السحب كثيفة جدًا وتحجب سطح الأرض لأسابيع. أي أنها تحجب ضوء الشمس حتى تسقط مع هطول الأمطار.

وقد يكون التأثير المشترك هائلا: فقد أطلق ثوران بركان جبل بيناتوبا في الفلبين عام 1991 كمية هائلة من الكبريتات إلى طبقة الستراتوسفير، الأمر الذي أدى إلى انخفاض درجات الحرارة على مستوى العالم لمدة عامين.

وعلى هذا فإن التلوث الذي نعيشه، والذي يحدث في الأساس نتيجة لحرق الفحم والزيوت المحتوية على الكبريت، قد يعوض مؤقتاً عن التأثيرات الناجمة عن الانحباس الحراري العالمي. ويقدر الخبراء أن الهباء الجوي خفض كمية الاحترار بنسبة 20% خلال القرن العشرين. بشكل عام، ارتفعت درجات الحرارة منذ الأربعينيات، لكنها انخفضت منذ عام 1970. قد يساعد تأثير الهباء الجوي في تفسير التبريد الشاذ في منتصف القرن الماضي.

وفي عام 2006، بلغت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي 24 مليار طن. تعارض مجموعة نشطة للغاية من الباحثين فكرة أن النشاط البشري هو أحد أسباب ظاهرة الاحتباس الحراري. في رأيها، الشيء الرئيسي هو العمليات الطبيعية لتغير المناخ وزيادة النشاط الشمسي. ولكن وفقا لكلاوس هاسيلمان، رئيس المركز المناخي الألماني في هامبورج، فإن 5% فقط يمكن تفسيرها بأسباب طبيعية، والـ 95% المتبقية هي عوامل من صنع الإنسان ناجمة عن النشاط البشري.

كما أن بعض العلماء لا يربطون الزيادة في ثاني أكسيد الكربون بزيادة درجة الحرارة. ويقول المتشككون إنه إذا كان لارتفاع درجات الحرارة أن نعزو ارتفاع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، فلابد أن درجات الحرارة ارتفعت أثناء فترة الازدهار الاقتصادي في مرحلة ما بعد الحرب، عندما تم حرق الوقود الأحفوري بكميات هائلة. ومع ذلك، حسب جيري مالمان، مدير مختبر ديناميكيات الموائع الجيوفيزيائية، أن زيادة استخدام الفحم والزيوت أدت إلى زيادة محتوى الكبريت في الغلاف الجوي بسرعة، مما تسبب في التبريد. بعد عام 1970، أدى التأثير الحراري لدورات الحياة الطويلة لثاني أكسيد الكربون والميثان إلى قمع الهباء الجوي المتحلل بسرعة، مما أدى إلى ارتفاع درجات الحرارة. وهكذا يمكننا أن نستنتج أن تأثير ثاني أكسيد الكربون على شدة ظاهرة الاحتباس الحراري هائل ولا يمكن إنكاره.

ومع ذلك، فإن ظاهرة الاحتباس الحراري المتزايدة قد لا تكون كارثية. في الواقع، قد تكون درجات الحرارة المرتفعة موضع ترحيب عندما تكون نادرة جدًا. منذ عام 1900، لوحظ أكبر ارتفاع في درجات الحرارة عند خط عرض 40 إلى 70 درجة شمالًا، بما في ذلك روسيا وأوروبا والجزء الشمالي من الولايات المتحدة، حيث بدأت الانبعاثات الصناعية للغازات الدفيئة في أقرب وقت ممكن. تحدث معظم درجات الحرارة في الليل، ويرجع ذلك أساسًا إلى زيادة الغطاء السحابي، الذي يحبس الحرارة الخارجة. ونتيجة لذلك، تم تمديد موسم الزراعة لمدة أسبوع.

علاوة على ذلك، قد يكون تأثير ظاهرة الاحتباس الحراري بمثابة أخبار جيدة لبعض المزارعين. التركيزات العالية من ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يكون لها تأثير إيجابي على النباتات لأن النباتات تستخدم ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية التمثيل الضوئي، وتحوله إلى أنسجة حية. ولذلك، فإن المزيد من النباتات يعني المزيد من امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى إبطاء ظاهرة الاحتباس الحراري.

وقد تمت دراسة هذه الظاهرة من قبل متخصصين أمريكيين. قرروا إنشاء نموذج للعالم يحتوي على ضعف كمية ثاني أكسيد الكربون في الهواء. للقيام بذلك، استخدموا غابة الصنوبر البالغة من العمر أربعة عشر عاما في شمال كاليفورنيا. وتم ضخ الغاز عبر الأنابيب المثبتة بين الأشجار. زيادة التمثيل الضوئي بنسبة 50-60٪. لكن التأثير سرعان ما أصبح عكس ذلك. ولم تتمكن الأشجار الخانقة من التعامل مع هذه الكميات من ثاني أكسيد الكربون. تم فقدان الميزة في عملية التمثيل الضوئي. وهذا مثال آخر على كيف يؤدي التلاعب البشري إلى نتائج غير متوقعة.

لكن هذه الجوانب الإيجابية الصغيرة لظاهرة الاحتباس الحراري لا يمكن مقارنتها بالجوانب السلبية. خذ على سبيل المثال تجربة غابة الصنوبر، حيث تضاعف حجم ثاني أكسيد الكربون، وبحلول نهاية هذا القرن من المتوقع أن يتضاعف تركيز ثاني أكسيد الكربون أربع مرات. يمكن للمرء أن يتخيل مدى خطورة العواقب على النباتات. وهذا بدوره سيزيد من حجم ثاني أكسيد الكربون، لأنه كلما قل عدد النباتات، زاد تركيز ثاني أكسيد الكربون.

عواقب ظاهرة الاحتباس الحراري

غازات الاحتباس الحراري المناخ

مع ارتفاع درجات الحرارة، سيزداد تبخر الماء من المحيطات والبحيرات والأنهار وغيرها. نظرًا لأن الهواء الأكثر دفئًا يمكن أن يحمل المزيد من بخار الماء، فإن هذا يخلق تأثيرًا مرتدًا قويًا: كلما أصبح أكثر دفئًا، زاد محتوى بخار الماء في الهواء، مما يؤدي بدوره إلى زيادة تأثير الاحتباس الحراري.

النشاط البشري له تأثير ضئيل على كمية بخار الماء في الغلاف الجوي. لكننا نصدر غازات دفيئة أخرى، مما يجعل تأثير الدفيئة أكثر كثافة. ويعتقد العلماء أن زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، الناتجة في الأغلب عن حرق الوقود الأحفوري، تفسر ما لا يقل عن 60% من ارتفاع درجة حرارة الأرض منذ عام 1850. ويتزايد تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بنحو 0.3% سنويا، وهو الآن أعلى بنحو 30% مما كان عليه قبل الثورة الصناعية. إذا عبرنا عن ذلك بالقيمة المطلقة، فإن البشرية تضيف كل عام حوالي 7 مليارات طن. وعلى الرغم من أن هذا جزء صغير بالنسبة إلى إجمالي كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي - 750 مليار طن، وحتى أصغر مقارنة بكمية ثاني أكسيد الكربون الموجودة في المحيط العالمي - حوالي 35 تريليون طن، إلا أنه لا يزال كبيرًا جدًا. بارِز. السبب: العمليات الطبيعية في حالة توازن، مثل هذا الحجم من ثاني أكسيد الكربون يدخل الغلاف الجوي، والذي يتم إزالته من هناك. والنشاط البشري يضيف ثاني أكسيد الكربون فقط.

في القرن الحادي والعشرين، يعد تأثير الاحتباس الحراري العالمي أحد أكثر المشكلات البيئية إلحاحًا التي تواجه كوكبنا اليوم. جوهر ظاهرة الاحتباس الحراري هو أن حرارة الشمس محاصرة بالقرب من سطح كوكبنا في شكل غازات دفيئة. يحدث تأثير الاحتباس الحراري بسبب إطلاق الغازات الصناعية في الغلاف الجوي.

ظاهرة الاحتباس الحراري هي زيادة في درجة حرارة الطبقات السفلى من الغلاف الجوي للأرض مقارنة بدرجة الحرارة الفعالة، وهي درجة حرارة الإشعاع الحراري للكوكب المسجل من الفضاء. أول ذكر لهذه الظاهرة ظهر في عام 1827. ثم اقترح جوزيف فورييه أن الخصائص البصرية للغلاف الجوي للأرض تشبه خصائص الزجاج، حيث يكون مستوى شفافيته في نطاق الأشعة تحت الحمراء أقل منه في المجال البصري. عندما يتم امتصاص الضوء المرئي، ترتفع درجة حرارة السطح وتنبعث منه إشعاعات حرارية (الأشعة تحت الحمراء)، وبما أن الغلاف الجوي ليس شفافًا جدًا بالنسبة للإشعاع الحراري، فإن الحرارة تتجمع بالقرب من سطح الكوكب.
حقيقة أن الغلاف الجوي قادر على عدم نقل الإشعاع الحراري ناتجة عن وجود غازات الدفيئة فيه. الغازات الدفيئة الرئيسية هي بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان والأوزون. على مدى العقود الماضية، زاد تركيز غازات الدفيئة في الغلاف الجوي بشكل ملحوظ. ويعتقد العلماء أن النشاط البشري هو السبب الرئيسي.
وبسبب الزيادة المنتظمة في متوسط ​​درجات الحرارة السنوية في أواخر الثمانينات من القرن الماضي، كان هناك قلق من أن ظاهرة الاحتباس الحراري الناجمة عن النشاط البشري كانت تحدث بالفعل.

تأثير ظاهرة الاحتباس الحراري

تشمل العواقب الإيجابية لظاهرة الاحتباس الحراري "تسخين" إضافي لسطح كوكبنا، ونتيجة لذلك ظهرت الحياة على هذا الكوكب. ولو لم تكن هذه الظاهرة موجودة، لما تجاوز متوسط ​​درجة حرارة الهواء السنوية بالقرب من سطح الأرض 18 درجة مئوية.
نشأ تأثير الاحتباس الحراري نتيجة للكمية الهائلة من بخار الماء وثاني أكسيد الكربون التي دخلت الغلاف الجوي للكوكب على مدى مئات الملايين من السنين نتيجة للنشاط البركاني العالي للغاية. وكان التركيز العالي لثاني أكسيد الكربون، والذي هو أعلى بآلاف المرات مما هو عليه اليوم، هو السبب وراء ظاهرة "الاحتباس الحراري الفائق". هذه الظاهرة جعلت درجة حرارة الماء في المحيط العالمي أقرب إلى نقطة الغليان. ومع ذلك، بعد مرور بعض الوقت، ظهرت النباتات الخضراء على هذا الكوكب، والتي امتصت بنشاط ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي للأرض. ولهذا السبب، بدأ تأثير الاحتباس الحراري في الانخفاض. بمرور الوقت، تم إنشاء توازن معين، مما يسمح لمتوسط ​​\u200b\u200bدرجة الحرارة السنوية بالبقاء عند +15 درجة مئوية.
ومع ذلك، أدى النشاط الصناعي البشري إلى دخول كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون والغازات الدفيئة الأخرى إلى الغلاف الجوي مرة أخرى. وقام العلماء بتحليل البيانات من عام 1906 إلى عام 2005، وخلصوا إلى أن متوسط ​​درجة الحرارة السنوية ارتفع بمقدار 0.74 درجة، وسيصل في السنوات القادمة إلى حوالي 0.2 درجة لكل عقد.
نتائج ظاهرة الاحتباس الحراري:

• زيادة درجة الحرارة
• التغيرات في وتيرة وحجم هطول الأمطار
• ذوبان الانهار الجليدية
• ارتفاع مستوى سطح البحر
• تهديد للتنوع البيولوجي
• موت المحاصيل
• تجفيف مصادر المياه العذبة
• زيادة تبخر الماء في المحيطات
• تحلل مركبات الماء والميثان الموجودة بالقرب من القطبين
• تباطؤ التيارات، على سبيل المثال، تيار الخليج، مما أدى إلى انخفاض درجات الحرارة بشكل حاد في القطب الشمالي
• انخفاض حجم الغابات الاستوائية
• توسيع موائل الكائنات الحية الدقيقة الاستوائية.

عواقب ظاهرة الاحتباس الحراري

لماذا يعتبر تأثير الاحتباس الحراري خطيرا جدا؟ يكمن الخطر الرئيسي لظاهرة الاحتباس الحراري في التغيرات المناخية التي تسببها. يعتقد العلماء أن تعزيز ظاهرة الاحتباس الحراري سيؤدي إلى زيادة المخاطر الصحية للبشرية جمعاء، وخاصة بالنسبة لممثلي الشرائح ذات الدخل المنخفض من السكان. إن انخفاض إنتاج الغذاء، والذي سيكون نتيجة لموت المحاصيل وتدمير المراعي بسبب الجفاف أو على العكس من الفيضانات، سيؤدي حتما إلى نقص الغذاء. بالإضافة إلى ذلك، تؤدي درجات حرارة الهواء المرتفعة إلى تفاقم أمراض القلب والأوعية الدموية، وكذلك أمراض الجهاز التنفسي.
كما أن الزيادة في درجة حرارة الهواء يمكن أن تسبب توسعًا في موطن الأنواع الحيوانية التي تحمل أمراضًا خطيرة. ولهذا السبب، على سبيل المثال، يمكن أن ينتقل قراد التهاب الدماغ وبعوض الملاريا إلى أماكن يفتقر فيها الأشخاص إلى المناعة ضد الأمراض التي يحملونها.

ما الذي سيساعد في إنقاذ الكوكب؟

العلماء واثقون من أن مكافحة تعزيز ظاهرة الاحتباس الحراري يجب أن تشمل التدابير التالية:

• - التقليل من استخدام مصادر الطاقة الأحفورية مثل الفحم والنفط والغاز
• استخدام أكثر كفاءة لموارد الطاقة
• نشر التقنيات الموفرة للطاقة
• استخدام مصادر الطاقة البديلة، وتحديداً المتجددة
• استخدام المبردات وعوامل النفخ التي تحتوي على إمكانات منخفضة (صفر) لظاهرة الاحتباس الحراري
• تهدف أعمال إعادة التشجير إلى الامتصاص الطبيعي لثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي
• التخلي عن السيارات التي تعمل بمحركات البنزين أو الديزل لصالح السيارات الكهربائية.

وفي الوقت نفسه، حتى التنفيذ الكامل للتدابير المذكورة من غير المرجح أن يعوض بشكل كامل عن الضرر الذي يلحق بالطبيعة بسبب العمل البشري. ولهذا السبب، لا يسعنا إلا أن نتحدث عن التقليل من العواقب.
انعقد المؤتمر الدولي الأول الذي تمت فيه مناقشة هذا التهديد في منتصف السبعينيات في تورونتو. ثم توصل الخبراء إلى استنتاج مفاده أن ظاهرة الاحتباس الحراري على الأرض تأتي في المرتبة الثانية من حيث الأهمية بعد التهديد النووي.
ليس فقط الرجل الحقيقي هو الملزم بزراعة شجرة - بل يجب على كل شخص أن يفعل ذلك! والأهم في حل هذه المشكلة هو عدم غض الطرف عنها. ربما لا يلاحظ الناس اليوم الضرر الناجم عن ظاهرة الاحتباس الحراري، لكن أطفالنا وأحفادنا سيشعرون به بالتأكيد. من الضروري تقليل حجم حرق الفحم والنفط وحماية الغطاء النباتي الطبيعي للكوكب. كل هذا ضروري لكي يوجد كوكب الأرض من بعدنا.

إن مفهوم "تأثير الدفيئة" معروف جيدًا لجميع البستانيين والبستانيين. داخل الدفيئة، تكون درجة حرارة الهواء أعلى من الخارج، مما يجعل من الممكن زراعة الخضروات والفواكه حتى في موسم البرد.


تحدث ظواهر مماثلة في الغلاف الجوي لكوكبنا، ولكن لها نطاق عالمي أكبر. ما هو تأثير الاحتباس الحراري على الأرض وما هي العواقب التي قد تترتب على تكثيفه؟

ما هو الاحتباس الحراري؟

تأثير الاحتباس الحراري هو زيادة في متوسط ​​\u200b\u200bدرجة حرارة الهواء السنوية على الكوكب، والتي تحدث نتيجة للتغير في الخصائص البصرية للغلاف الجوي. من الأسهل فهم جوهر هذه الظاهرة باستخدام مثال الدفيئة العادية المتوفرة في أي قطعة أرض منزلية.

تخيل الجو كالجدران الزجاجية وسقف الدفيئة. فهو مثل الزجاج، ينقل بسهولة أشعة الشمس من خلاله ويؤخر الإشعاع الحراري من الأرض، مما يمنعه من الهروب إلى الفضاء. ونتيجة لذلك تبقى الحرارة فوق السطح وتسخن الطبقات السطحية من الغلاف الجوي.

لماذا يحدث تأثير الاحتباس الحراري؟

سبب ظاهرة الاحتباس الحراري هو الفرق بين الإشعاع وسطح الأرض. تنتج الشمس، التي تبلغ درجة حرارتها 5778 درجة مئوية، ضوءًا مرئيًا في الغالب، وهو حساس جدًا لأعيننا. وبما أن الهواء قادر على نقل هذا الضوء، فإن أشعة الشمس تمر عبره بسهولة وتسخن قشرة الأرض. يبلغ متوسط ​​درجة حرارة الأجسام والأشياء القريبة من السطح حوالي +14...+15 درجة مئوية، وبالتالي فهي تنبعث منها طاقة في نطاق الأشعة تحت الحمراء، وهي غير قادرة على المرور عبر الغلاف الجوي بالكامل.


ولأول مرة، تمت محاكاة مثل هذا التأثير من قبل الفيزيائي فيليب دي سوسير، الذي قام بتعريض وعاء مغطى بغطاء زجاجي للشمس، ثم قام بقياس الفرق في درجة الحرارة بين داخله وخارجه. وكان الهواء في الداخل أكثر دفئا، كما لو أن السفينة تلقت طاقة شمسية من الخارج. في عام 1827، اقترح الفيزيائي جوزيف فورييه أن مثل هذا التأثير يمكن أن يحدث أيضًا في الغلاف الجوي للأرض، مما يؤثر على المناخ.

وهو الذي خلص إلى أن درجة الحرارة في "الدفيئة" ترتفع بسبب اختلاف شفافية الزجاج في نطاق الأشعة تحت الحمراء والمرئية، وكذلك بسبب منع الزجاج من تدفق الهواء الدافئ.

كيف يؤثر تأثير ظاهرة الاحتباس الحراري على مناخ الكوكب؟

مع التدفق المستمر للإشعاع الشمسي، تعتمد الظروف المناخية ومتوسط ​​درجة الحرارة السنوية على كوكبنا على توازن الحرارة، وكذلك على التركيب الكيميائي ودرجة حرارة الهواء. كلما ارتفع مستوى غازات الدفيئة على السطح (الأوزون والميثان وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء)، زاد احتمال زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري، وبالتالي الاحتباس الحراري. وبدوره يؤدي انخفاض تركيزات الغاز إلى انخفاض درجة الحرارة وظهور الغطاء الجليدي في المناطق القطبية.


نظرا لانعكاس سطح الأرض (البياض)، فقد مر المناخ على كوكبنا أكثر من مرة من مرحلة الاحترار إلى مرحلة التبريد، وبالتالي فإن تأثير الاحتباس الحراري في حد ذاته لا يشكل مشكلة معينة. ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، ونتيجة لتلوث الغلاف الجوي بغازات العادم والانبعاثات من محطات الطاقة الحرارية والمصانع المختلفة على الأرض، لوحظ زيادة في تركيز ثاني أكسيد الكربون، مما قد يؤدي إلى ظاهرة الاحتباس الحراري وعواقب سلبية على الجميع. إنسانية.

ما هي عواقب ظاهرة الاحتباس الحراري؟

إذا لم يتجاوز تركيز ثاني أكسيد الكربون على الكوكب على مدار الـ 500 ألف عام الماضية 300 جزء في المليون، فقد بلغ هذا الرقم في عام 2004 379 جزءًا في المليون. ما التهديد الذي يشكله هذا على أرضنا؟ بادئ ذي بدء، من خلال ارتفاع درجات الحرارة المحيطة والكوارث على نطاق عالمي.

يمكن أن يؤدي ذوبان الأنهار الجليدية إلى زيادة مستوى البحار في العالم بشكل كبير وبالتالي التسبب في فيضانات المناطق الساحلية. ويعتقد أنه بعد 50 عاما من اشتداد ظاهرة الاحتباس الحراري، قد لا تبقى معظم الجزر على الخريطة الجغرافية؛ وسوف تختفي جميع المنتجعات الساحلية في القارات تحت سماكة مياه المحيط.


يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة حرارة القطبين إلى تغيير توزيع هطول الأمطار في جميع أنحاء الأرض: في بعض المناطق ستزداد الكمية، وفي مناطق أخرى ستنخفض وتؤدي إلى الجفاف والتصحر. ومن النتائج السلبية لزيادة تركيزات الغازات الدفيئة أيضًا تدميرها لطبقة الأوزون، مما سيقلل من حماية سطح الكوكب من الأشعة فوق البنفسجية ويؤدي إلى تدمير الحمض النووي والجزيئات في جسم الإنسان.

كما أن توسع ثقوب الأوزون محفوف بفقدان العديد من الكائنات الحية الدقيقة، وخاصة العوالق النباتية البحرية، والتي يمكن أن يكون لها تأثير كبير على الحيوانات التي تتغذى عليها.

الاحتباس الحراري -عملية ارتفاع درجات الحرارة على سطح الأرض بسبب زيادة تركيزات الغازات الدفيئة (الشكل 3).

غازات الاحتباس الحراري- وهي مركبات غازية تمتص الأشعة تحت الحمراء (الأشعة الحرارية) بشكل مكثف وتساهم في تسخين الطبقة السطحية من الغلاف الجوي؛ وتشمل هذه: في المقام الأول ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون)، وكذلك الميثان، ومركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs)، وأكاسيد النيتروجين، والأوزون، وبخار الماء.

تمنع هذه الشوائب الإشعاع الحراري طويل الموجة من سطح الأرض. ويعود بعض هذا الإشعاع الحراري الممتص إلى سطح الأرض. وبالتالي، مع زيادة تركيز الغازات الدفيئة في الطبقة الأرضية من الغلاف الجوي، تزداد أيضًا شدة امتصاص الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من سطح الأرض، وبالتالي ترتفع درجة حرارة الهواء (الاحترار المناخي).

إحدى الوظائف المهمة للغازات الدفيئة هي الحفاظ على درجة حرارة ثابتة ومعتدلة نسبيًا على سطح كوكبنا. يعد ثاني أكسيد الكربون والماء مسؤولين بشكل أساسي عن الحفاظ على ظروف درجة الحرارة المناسبة على سطح الأرض.

الشكل 3. تأثير الاحتباس الحراري

الأرض في حالة توازن حراري مع محيطها. وهذا يعني أن الكوكب يبعث طاقة إلى الفضاء بمعدل يساوي معدل امتصاصه للطاقة الشمسية. وبما أن الأرض جسم بارد نسبياً تبلغ درجة حرارته 254 كلفن، فإن إشعاع هذه الأجسام الباردة يقع على الجزء طويل الموجة (منخفض الطاقة) من الطيف، أي. الحد الأقصى لكثافة إشعاع الأرض يقع بالقرب من الطول الموجي 12000 نانومتر.

ويتم الاحتفاظ بمعظم هذا الإشعاع بواسطة ثاني أكسيد الكربون وحمض الهيدروكلوريك، الذي يمتصه في منطقة الأشعة تحت الحمراء، وبالتالي يمنع الحرارة من التبدد ويحافظ على درجة حرارة موحدة مناسبة للحياة على سطح الأرض. ويلعب بخار الماء دوراً مهماً في الحفاظ على درجة حرارة الغلاف الجوي ليلاً، عندما يشع سطح الأرض الطاقة إلى الفضاء الخارجي ولا يستقبل الطاقة الشمسية. في الصحاري ذات المناخ الجاف للغاية، حيث يكون تركيز بخار الماء منخفضًا جدًا، يكون الجو حارًا بشكل لا يطاق أثناء النهار، ولكنه بارد جدًا أثناء الليل.

الأسباب الرئيسية لتعزيز ظاهرة الاحتباس الحراري- إطلاق كميات كبيرة من غازات الدفيئة في الغلاف الجوي وزيادة تركيزاتها؛ ما يحدث بسبب الحرق المكثف للوقود الأحفوري (الفحم والغاز الطبيعي والمنتجات البترولية)، وإزالة الغطاء النباتي: إزالة الغابات؛ جفاف الغابات بسبب التلوث وحرق النباتات أثناء الحرائق وما إلى ذلك. ونتيجة لذلك، يتم انتهاك التوازن الطبيعي بين استهلاك النباتات لثاني أكسيد الكربون واستيعابها أثناء التنفس (الفسيولوجي، والانحلال، والاحتراق).

وكما يكتب العلماء، باحتمال يتجاوز 90%، فإن النشاط البشري في حرق الوقود الطبيعي وما ينجم عنه من ظاهرة الاحتباس الحراري هو الذي يفسر إلى حد كبير الانحباس الحراري العالمي في الخمسين عاماً الماضية. العمليات الناجمة عن النشاط البشري تشبه القطار الذي فقد السيطرة عليه. ويكاد يكون من المستحيل إيقافها؛ إذ أن ارتفاع درجات الحرارة سوف يستمر لعدة قرون على الأقل، أو حتى ألفية كاملة. كما أثبت علماء البيئة، حتى الآن، امتصت محيطات العالم حصة الأسد من الحرارة، لكن سعة هذه البطارية العملاقة آخذة في النفاد - فقد ارتفعت درجة حرارة المياه إلى عمق ثلاثة كيلومترات. والنتيجة هي تغير المناخ العالمي.

تركيز الغازات الدفيئة الرئيسية(CO2) في الغلاف الجوي في بداية القرن العشرين كان » 0.029%، وقد وصل الآن إلى 0.038%، أي. بنسبة 30% تقريبًا. وإذا سُمح باستمرار التأثيرات الحالية على المحيط الحيوي، فسوف يتضاعف تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بحلول عام 2050. وفي هذا الصدد، من المتوقع أن ترتفع درجة الحرارة على الأرض بمقدار 1.5 درجة مئوية - 4.5 درجة مئوية (في المناطق القطبية حتى 10 درجات مئوية، وفي المناطق الاستوائية - 1 درجة مئوية -2 درجة مئوية).

وهذا بدوره يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع حاد في درجة حرارة الغلاف الجوي في المناطق القاحلة، مما سيؤدي إلى موت الكائنات الحية وانخفاض نشاطها الحيوي؛ التصحر في مناطق جديدة. ذوبان الأنهار الجليدية القطبية والجبلية، مما يعني ارتفاع مستوى محيطات العالم بمقدار 1.5 متر، وفيضانات المناطق الساحلية، وزيادة نشاط العواصف، وهجرة السكان.

عواقب ظاهرة الاحتباس الحراري:

1. نتيجة لظاهرة الاحتباس الحراري، من المتوقع التغير في الدورة الدموية في الغلاف الجوي ، التغيرات في توزيع هطول الأمطار، والتغيرات في هيكل biocenoses؛ في عدد من المناطق، انخفاض في المحاصيل الزراعية.

2. التغيرات المناخية العالمية . أستراليا سوف تعاني أكثر. يتوقع علماء المناخ حدوث كارثة مناخية في سيدني: بحلول عام 2070، سيرتفع متوسط ​​درجة الحرارة في هذه المدينة الأسترالية بنحو خمس درجات، وستدمر حرائق الغابات المناطق المحيطة بها، وستدمر الأمواج العملاقة الشواطئ البحرية. أوروبا سوف يدمرها تغير المناخ. يتوقع علماء الاتحاد الأوروبي في تقرير أن النظام البيئي سيتزعزع بسبب الارتفاع المستمر في درجات الحرارة. وفي شمال القارة، ستزداد غلات المحاصيل مع زيادة موسم النمو والفترة الخالية من الصقيع. سيصبح المناخ الدافئ والجاف بالفعل في هذا الجزء من الكوكب أكثر دفئا، الأمر الذي سيؤدي إلى الجفاف وتجفيف العديد من خزانات المياه العذبة (جنوب أوروبا). ستشكل هذه التغييرات تحديًا حقيقيًا للمزارعين والغابات. وفي شمال أوروبا، سيصاحب فصول الشتاء الدافئة زيادة في هطول الأمطار. سيؤدي الاحترار في شمال المنطقة أيضًا إلى ظواهر إيجابية: توسع الغابات وزيادة المحاصيل. ومع ذلك، فإنها ستسير جنبا إلى جنب مع الفيضانات، وتدمير المناطق الساحلية، واختفاء بعض الأنواع الحيوانية والنباتية، وذوبان الأنهار الجليدية والمناطق دائمة التجمد. في مناطق الشرق الأقصى وسيبيريا سينخفض ​​عدد أيام البرد بمقدار 10-15 يومًا وفي الجزء الأوروبي بمقدار 15-30 يومًا.

3. تغير المناخ العالمي يكلف البشرية بالفعل 315 ألف دولار الأرواح سنوياً، وهذا الرقم في تزايد مستمر كل عام. فهو يسبب الأمراض والجفاف وغيرها من الظواهر الجوية الشاذة التي تقتل الناس بالفعل. ويقدم خبراء المنظمة أيضًا بيانات أخرى - وفقًا لتقديراتهم، يتأثر حاليًا أكثر من 325 مليون شخص، عادةً من البلدان النامية، بتغير المناخ. ويقدر الخبراء تأثير الانحباس الحراري على الاقتصاد العالمي بنحو 125 مليار دولار من الأضرار سنويا، وبحلول عام 2030 يمكن أن يرتفع هذا المبلغ إلى 340 مليار دولار.

4. الفحص 30 الأنهار الجليدية في مناطق مختلفة من العالم، التي أجرتها المراقبة العالمية للأنهار الجليدية، أظهرت أنه في عام 2005 انخفض سمك الغطاء الجليدي بمقدار 60-70 سم. ويمثل هذا الرقم 1.6 ضعف المتوسط ​​السنوي في التسعينات وثلاثة أضعاف المتوسط ​​في الثمانينات. ويعتقد بعض الخبراء أنه نظرا لأن سمك الأنهار الجليدية لا يتجاوز بضع عشرات من الأمتار، فإنه إذا استمر ذوبانها بهذا المعدل، فسوف تختفي الأنهار الجليدية تماما في غضون بضعة عقود. وقد لوحظت العمليات الأكثر دراماتيكية لذوبان الأنهار الجليدية في أوروبا. وهكذا فقد نهر بريدالبليكبريا الجليدي النرويجي أكثر من ثلاثة أمتار في عام 2006، وهو ما يعادل عشرة أضعاف ما كان عليه في عام 2005. ولوحظ خطر ذوبان الأنهار الجليدية في النمسا وسويسرا والسويد وفرنسا وإيطاليا وإسبانيا في منطقة جبال الهيمالايا. يشير الاتجاه الحالي لذوبان الأنهار الجليدية إلى أن الأنهار مثل نهر الجانج والهندوس وبراهمابوترا (أعلى نهر في العالم) والأنهار الأخرى التي تعبر السهل الشمالي للهند قد تصبح أنهارًا موسمية في المستقبل القريب بسبب تغير المناخ.

5. سويفت ذوبان التربة الصقيعية وبسبب ارتفاع درجة حرارة المناخ، تشكل اليوم تهديدا خطيرا للمناطق الشمالية الروسية، التي يقع نصفها في ما يسمى "منطقة التربة الصقيعية". يقدم خبراء من وزارة حالات الطوارئ في الاتحاد الروسي توقعات: وفقًا لحساباتهم، ستنخفض مساحة التربة الصقيعية في روسيا على مدار الثلاثين عامًا القادمة بنسبة تزيد عن 20٪، وعمق ذوبان التربة بنسبة 50٪ . قد تحدث أكبر التغيرات في المناخ في منطقة أرخانجيلسك وجمهورية كومي وأوكروج خانتي مانسي المتمتعة بالحكم الذاتي وياكوتيا. ويتوقع الخبراء أن ذوبان التربة الصقيعية سيؤدي إلى تغييرات كبيرة في المناظر الطبيعية، وفيضان الأنهار، وتكوين بحيرات الكارست الحراري. بالإضافة إلى ذلك، بسبب ذوبان التربة الصقيعية، سيزداد معدل تآكل سواحل القطب الشمالي الروسي. ومن المفارقات أنه بسبب التغيرات في المشهد الساحلي، قد يتم تقليل أراضي روسيا بعدة عشرات من الكيلومترات المربعة. وبسبب ارتفاع درجة حرارة المناخ، تعاني بلدان شمالية أخرى أيضا من تآكل السواحل. على سبيل المثال، ستؤدي عملية تآكل الأمواج [http://ecoportal.su/news.php?id=56170] إلى الاختفاء الكامل لجزيرة أيسلندا الواقعة في أقصى شمال البلاد بحلول عام 2020. جزيرة كولبينسي، التي تعتبر أقصى نقطة في شمال أيسلندا، سوف تختفي بالكامل تحت الماء بحلول عام 2020 نتيجة لتسريع عملية التآكل - التآكل الموجي للساحل.

6. مستوى المحيطات العالمية وبحلول عام 2100 يمكن أن يرتفع بمقدار 59 سنتيمترا، وفقا لتقرير صادر عن فريق خبراء تابع للأمم المتحدة. ولكن هذا ليس هو الحد الأقصى؛ فإذا ذاب الجليد في جرينلاند والقارة القطبية الجنوبية، فقد يرتفع مستوى المحيط العالمي إلى مستويات أعلى. سيتم بعد ذلك تحديد موقع سانت بطرسبرغ فقط من خلال الجزء العلوي من قبة كاتدرائية القديس إسحاق وبرج قلعة بطرس وبولس البارز خارج الماء. وسوف يصيب مصير مماثل لندن وستوكهولم وكوبنهاغن وغيرها من المدن الساحلية الكبرى.

7. وجد تيم لينتون، خبير المناخ في جامعة إيست أنجليا وزملاؤه، باستخدام الحسابات الرياضية، أن الزيادة في متوسط ​​درجة الحرارة السنوية حتى ولو بمقدار درجتين مئويتين على مدى 100 عام من شأنها أن تسبب 20% إلى 40% من الوفيات. غابات الأمازون بسبب الجفاف الوشيك. فارتفاع درجة الحرارة بمقدار 3 درجات مئوية سوف يتسبب في موت 75% من الغابات في غضون 100 عام، وارتفاع درجة الحرارة بمقدار 4 درجات مئوية سوف يتسبب في اختفاء 85% من جميع غابات الأمازون. وهي تمتص ثاني أكسيد الكربون بكفاءة أكبر (الصورة: وكالة ناسا، عرض تقديمي).

8. بالمعدل الحالي للاحتباس الحراري، سيواجه ما يصل إلى 3.2 مليار شخص في العالم هذه المشكلة بحلول عام 2080 نقص مياه الشرب . ويشير العلماء إلى أن صعوبات المياه ستؤثر في المقام الأول على أفريقيا والشرق الأوسط، ولكن يمكن أن يتطور وضع حرج أيضًا في الصين وأستراليا وأجزاء من أوروبا والولايات المتحدة. نشرت الأمم المتحدة قائمة بالدول الأكثر تأثرا بتغير المناخ. وتقودها الهند وباكستان وأفغانستان.

9. مهاجرو المناخ . سيؤدي الاحتباس الحراري إلى حقيقة أنه بحلول نهاية القرن الحادي والعشرين، يمكن إضافة فئة أخرى من اللاجئين والمهاجرين إلى الفئات المختلفة - الفئات المرتبطة بالمناخ. وبحلول عام 2100، قد يصل عدد مهاجري المناخ إلى حوالي 200 مليون شخص.

لا يشك أي من العلماء في وجود ظاهرة الاحتباس الحراري - فهذا أمر واضح. ولكن هناك وجهات نظر بديلة. على سبيل المثال، عضو مراسل في الأكاديمية الروسية للعلوم، دكتوراه في العلوم الجغرافية، أستاذ، رئيس قسم الإدارة البيئية في جامعة موسكو الحكومية أندريه كابيتساويعتبر التغير المناخي ظاهرة طبيعية طبيعية. هناك ظاهرة الاحتباس الحراري، وهو يتناوب مع التبريد العالمي.

أنصار النهج "الكلاسيكي" لمشكلة ظاهرة الاحتباس الحراري وتستند هذه الفرضية إلى افتراض العالم السويدي سفانتي أرهينيوس حول ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي نتيجة لحقيقة أن "الغازات الدفيئة" تنقل الأشعة الشمسية بحرية إلى سطح الأرض وفي نفس الوقت تؤخر إشعاع حرارة الأرض في الفضاء. ومع ذلك، تبين أن عمليات التبادل الحراري في الغلاف الجوي للأرض أكثر تعقيدًا. تنظم "طبقة" الغاز تدفق الحرارة الشمسية بشكل مختلف عن زجاج الدفيئة المنزلية.

في الواقع، الغازات مثل ثاني أكسيد الكربون لا تسبب ظاهرة الاحتباس الحراري. وقد أثبت العلماء الروس ذلك بشكل مقنع. كان الأكاديمي أوليغ سوروختين، الذي يعمل في معهد علم المحيطات التابع لأكاديمية العلوم الروسية، أول من ابتكر نظرية رياضية لظاهرة الاحتباس الحراري. من حساباته، التي أكدتها القياسات على المريخ والزهرة، يترتب على ذلك أنه حتى الانبعاثات الكبيرة من ثاني أكسيد الكربون التي صنعها الإنسان في الغلاف الجوي للأرض لا تغير عمليا النظام الحراري للأرض ولا تخلق تأثير الاحتباس الحراري. على العكس من ذلك، يجب أن نتوقع انخفاضًا طفيفًا في درجة الحرارة.

ولم تكن زيادة محتوى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي هي التي أدت إلى ارتفاع درجة الحرارة، ولكن نتيجة لارتفاع درجات الحرارة، تم إطلاق كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي - مانع لك، دون أي مشاركة بشرية. 95% من ثاني أكسيد الكربون يذوب في محيطات العالم. يكفي أن ترتفع درجة حرارة أعمدة الماء بمقدار نصف درجة - وسوف "يزفر" المحيط ثاني أكسيد الكربون. كما تساهم الانفجارات البركانية وحرائق الغابات بشكل كبير في ضخ ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي للأرض. وعلى الرغم من كل تكاليف التقدم الصناعي، فإن انبعاث الغازات الدفيئة من أنابيب المصانع ومحطات الطاقة الحرارية لا يتجاوز عدة بالمائة من إجمالي دوران ثاني أكسيد الكربون في الطبيعة.

لقد كانت هناك عصور جليدية أعقبها الانحباس الحراري العالمي، والآن نحن في فترة الانحباس الحراري العالمي. التقلبات المناخية العادية، والتي ترتبط بالتقلبات في نشاط الشمس ومدار الأرض. ليس على الإطلاق مع النشاط البشري.

تمكنا من النظر إلى ماضي الأرض منذ 800 ألف عام بفضل بئر تم حفره في سمك نهر جليدي في القارة القطبية الجنوبية (3800 م).

وباستخدام فقاعات الهواء المحفوظة في القلب، تمكنوا من تحديد درجة الحرارة والعمر ومحتوى ثاني أكسيد الكربون وحصلوا على منحنيات لما يقرب من 800 ألف سنة. واستناداً إلى نسبة نظائر الأكسجين في هذه الفقاعات، حدد العلماء درجة الحرارة التي تساقطت عندها الثلوج. البيانات التي تم الحصول عليها تغطي معظم الفترة الرباعية. بالطبع، في الماضي البعيد، لم يستطع الإنسان التأثير على الطبيعة. ولكن تبين أن محتوى ثاني أكسيد الكربون تغير كثيرًا بعد ذلك. علاوة على ذلك، في كل مرة كان ارتفاع درجات الحرارة يسبق زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الهواء. تقترح نظرية ظاهرة الاحتباس الحراري التسلسل العكسي.

هناك عصور جليدية معينة تتناوب مع فترات من الاحترار. الآن نحن فقط في فترة الاحترار، وهي مستمرة منذ العصر الجليدي الصغير، الذي كان في القرنين الخامس عشر والسادس عشر، منذ القرن السادس عشر، كان هناك ارتفاع في درجة الحرارة بحوالي درجة واحدة في القرن.

لكن ما يسمى "تأثير الاحتباس الحراري" ليس حقيقة مثبتة. يوضح الفيزيائيون أن ثاني أكسيد الكربون لا يؤثر على ظاهرة الاحتباس الحراري.

في عام 1998، قدم الرئيس السابق للأكاديمية الوطنية الأمريكية للعلوم فريدريك سيتز التماساً إلى المجتمع العلمي يدعو فيه الولايات المتحدة والحكومات الأخرى إلى رفض اتفاقيات كيوتو للحد من انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي. كان الالتماس مصحوبًا بمسح يستنتج منه أن الأرض كانت ترتفع درجة حرارتها على مدار الـ 300 عام الماضية. ولم يتم إثبات تأثير النشاط البشري على تغير المناخ بشكل موثوق. بالإضافة إلى ذلك، يرى سيتز أن زيادة ثاني أكسيد الكربون تحفز عملية التمثيل الضوئي في النباتات وبالتالي تساهم في زيادة الإنتاجية الزراعية وتسريع نمو الغابات. ووقع على العريضة 16 ألف عالم. ومع ذلك، تجاهلت إدارة كلينتون هذه النداءات، وأوضحت أن المناقشة حول طبيعة تغير المناخ العالمي قد انتهت.

في الحقيقة، العوامل الكونية تؤدي إلى تغيرات مناخية خطيرة. تتغير درجة الحرارة بسبب التقلبات في النشاط الشمسي، وكذلك التغيرات في ميل محور الأرض وفترة ثورة كوكبنا. ومن المعروف أن التقلبات من هذا النوع أدت إلى العصور الجليدية في الماضي.

إن قضية الاحتباس الحراري هي قضية سياسية. وهنا يدور الصراع بين اتجاهين. اتجاه واحد هو أولئك الذين يستخدمون الوقود والنفط والغاز والفحم. إنهم يثبتون بكل الطرق الممكنة أن الضرر ناتج عن التحول إلى الوقود النووي. ولكن أنصار الوقود النووي يثبتون العكس، وهو أن العكس تماما هو أن الغاز والنفط والفحم ينتجون ثاني أكسيد الكربون ويسببون الانحباس الحراري. هذا صراع بين نظامين اقتصاديين كبيرين.

المنشورات حول هذا الموضوع مليئة بالنبوءات القاتمة. أنا لا أتفق مع مثل هذه التقييمات. إن الزيادة في متوسط ​​\u200b\u200bدرجة الحرارة السنوية بمقدار درجة واحدة في القرن لن تؤدي إلى عواقب وخيمة. يتطلب الأمر قدرًا هائلاً من الطاقة لإذابة الجليد في القارة القطبية الجنوبية، والتي لم تتقلص حدودها عمليًا طوال فترة المراقبة بأكملها. على الأقل في القرن الحادي والعشرين، لا تهدد الكوارث المناخية البشرية.

لقد اكتسب تأثير الاحتباس الحراري، الذي تفاقم لعدد من الأسباب الموضوعية، عواقب سلبية على بيئة الكوكب. تعرف على المزيد حول ماهية ظاهرة الاحتباس الحراري وما هي أسباب وطرق حل المشكلات البيئية التي نشأت.

ظاهرة الاحتباس الحراري: الأسباب والعواقب

ظهر أول ذكر لطبيعة ظاهرة الاحتباس الحراري في عام 1827 في مقال بقلم الفيزيائي جان بابتيست جوزيف فورييه. واستند عمله إلى تجربة السويسري نيكولا تيودور دي سوسير، الذي قام بقياس درجة الحرارة داخل وعاء من الزجاج الداكن عندما تم وضعه في ضوء الشمس. ووجد العالم أن درجة الحرارة بالداخل أعلى بسبب عدم قدرة الطاقة الحرارية على المرور عبر الزجاج الغائم.

باستخدام هذه التجربة كمثال، وصف فورييه أنه ليس كل الطاقة الشمسية التي تصل إلى سطح الأرض تنعكس في الفضاء. يحبس الغاز الدفيئة بعض الطاقة الحرارية في الطبقات السفلى من الغلاف الجوي. إنها تتكون من:

• ثاني أكسيد الكربون؛
• الميثان.
• الأوزون.
• بخار الماء.

ما هو الاحتباس الحراري؟ هذه زيادة في درجة حرارة طبقات الغلاف الجوي السفلية بسبب تراكم الطاقة الحرارية التي تحتفظ بها الغازات الدفيئة. الغلاف الجوي للأرض (طبقاته السفلية) كثيف جدًا بسبب الغازات ولا ينقل الطاقة الحرارية إلى الفضاء. ونتيجة لذلك، يسخن سطح الأرض.

اعتبارًا من عام 2005، ارتفع متوسط ​​درجة الحرارة السنوية لسطح الأرض بمقدار 0.74 درجة خلال القرن الماضي. وفي السنوات المقبلة، من المتوقع أن يرتفع بسرعة بمقدار 0.2 درجة كل عقد. هذه عملية لا رجعة فيها من ظاهرة الاحتباس الحراري. وإذا استمرت هذه الديناميكيات، فسوف تحدث تغيرات بيئية لا يمكن إصلاحها خلال 300 عام. ولذلك، فإن البشرية تواجه خطر الانقراض.

يسمي العلماء الأسباب التالية لظاهرة الاحتباس الحراري:

• النشاط البشري الصناعي على نطاق واسع. يؤدي إلى زيادة انبعاث الغازات إلى الغلاف الجوي، مما يغير تركيبه ويؤدي إلى زيادة محتوى الغبار؛

• احتراق الوقود الأحفوري (النفط والفحم والغاز) في محطات الطاقة الحرارية وفي محركات السيارات. ونتيجة لذلك، تزداد انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. بالإضافة إلى ذلك، فإن كثافة استهلاك الطاقة آخذة في الازدياد - مع زيادة عدد سكان العالم بنسبة 2٪ سنويا، تزداد الحاجة إلى الطاقة بنسبة 5٪؛
• التطور السريع للزراعة. والنتيجة هي زيادة في انبعاثات غاز الميثان في الغلاف الجوي (الإفراط في إنتاج الأسمدة من المواد العضوية نتيجة للتحلل، والانبعاثات من محطات الغاز الحيوي، وزيادة في كمية النفايات البيولوجية عند تربية الماشية / الدواجن)؛
• وزيادة عدد مدافن النفايات، مما يؤدي إلى زيادة انبعاثات غاز الميثان؛
• إزالة الغابات. ويؤدي إلى تباطؤ امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.

إن عواقب ظاهرة الاحتباس الحراري وخيمة على البشرية والحياة على هذا الكوكب ككل. لذا فإن ظاهرة الاحتباس الحراري وعواقبها تسبب تفاعلاً متسلسلاً. انظر بنفسك:

1. المشكلة الأكبر هي أنه بسبب ارتفاع درجات الحرارة على سطح الأرض، يبدأ الجليد القطبي في الذوبان، مما يؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر.

2. سيؤدي ذلك إلى فيضان الأراضي الخصبة في الأودية.

3. ستؤدي فيضانات المدن الكبرى (سانت بطرسبرغ ونيويورك) ودول بأكملها (هولندا) إلى مشاكل اجتماعية مرتبطة بالحاجة إلى إعادة توطين الناس. ونتيجة لذلك، فإن الصراعات وأعمال الشغب ممكنة.

4. بسبب ارتفاع درجة حرارة الجو، يتم تقصير فترة ذوبان الثلوج: فهي تذوب بشكل أسرع، وتنتهي الأمطار الموسمية بشكل أسرع. ونتيجة لذلك، يزداد عدد أيام الجفاف. ووفقا للخبراء، مع زيادة متوسط ​​درجة الحرارة السنوية بمقدار درجة واحدة، فإن حوالي 200 مليون هكتار من الغابات ستتحول إلى سهوب.

5. بسبب انخفاض كمية المساحات الخضراء، ستنخفض معالجة ثاني أكسيد الكربون نتيجة لعملية التمثيل الضوئي. سوف يزداد تأثير الاحتباس الحراري وسيتسارع الاحتباس الحراري.

6. بسبب تسخين سطح الأرض، سيزداد تبخر الماء، مما سيؤدي إلى تكثيف ظاهرة الاحتباس الحراري.

7. بسبب ارتفاع درجات حرارة الماء والهواء، سيكون هناك خطر على حياة عدد من الكائنات الحية.

8 - ونظرا لذوبان الأنهار الجليدية وارتفاع منسوب مياه البحر، ستتغير الحدود الموسمية وستصبح الظواهر المناخية الشاذة (العواصف والأعاصير وأمواج تسونامي) أكثر تواترا.

9. إن ارتفاع درجة الحرارة على سطح الأرض سيؤثر سلبا على صحة الناس، وبالإضافة إلى ذلك، سيؤدي إلى تطور الحالات الوبائية المرتبطة بتطور الأمراض المعدية الخطيرة.

تأثير الاحتباس الحراري: طرق حل المشكلة

يمكن منع المشاكل البيئية العالمية المرتبطة بظاهرة الاحتباس الحراري. ولتحقيق هذه الغاية، يتعين على البشرية أن تعمل بشكل منسق على القضاء على أسباب الانحباس الحراري العالمي.

ما يجب القيام به أولا:

1. تقليل الانبعاثات في الغلاف الجوي. ويمكن تحقيق ذلك إذا تم تشغيل المزيد من المعدات والآليات الصديقة للبيئة في كل مكان، وتم تركيب المرشحات والمحفزات؛ تقديم التقنيات والعمليات "الخضراء".
2. تقليل استهلاك الطاقة. وسيتطلب ذلك التحول إلى إنتاج منتجات أقل استهلاكا للطاقة؛ زيادة الكفاءة في محطات الطاقة. استخدام برامج التحديث الحراري للإسكان، وإدخال التقنيات التي تزيد من كفاءة استخدام الطاقة.
3. تغيير هيكل مصادر الطاقة. زيادة حصة الطاقة المولدة من المصادر البديلة (الشمس، الرياح، الماء، درجة حرارة الأرض) في إجمالي حجم الطاقة المولدة. التقليل من استخدام مصادر الطاقة الأحفورية.
4. تطوير تقنيات صديقة للبيئة ومنخفضة الكربون في الزراعة والصناعة.
5. زيادة استخدام موارد إعادة التدوير.
6. استعادة الغابات، ومكافحة حرائق الغابات بشكل فعال، وزيادة مساحة المساحات الخضراء.

يعلم الجميع كيفية حل المشاكل الناشئة عن ظاهرة الاحتباس الحراري. تحتاج الإنسانية إلى إدراك ما تؤدي إليه أفعالها غير المتسقة، وتقييم حجم الكارثة الوشيكة والمشاركة في إنقاذ الكوكب!