Kemisk grundlag for drivhuseffekten. Drivhuseffekten, dens deltagelse i jordens fremtid

Drivhusgasser

Drivhusgasser er gasser, der menes at forårsage den globale drivhuseffekt.

De vigtigste drivhusgasser, i rækkefølge efter deres estimerede indvirkning på Jordens termiske balance, er vanddamp, kuldioxid, metan, ozon, halogencarboner og lattergas.

vanddamp

Vanddamp er den vigtigste naturlige drivhusgas, ansvarlig for mere end 60% af effekten. Direkte menneskeskabt påvirkning af denne kilde er ubetydelig. Samtidig øger en stigning i Jordens temperatur forårsaget af andre faktorer fordampningen og den samlede koncentration af vanddamp i atmosfæren ved næsten konstant relativ luftfugtighed, hvilket igen øger drivhuseffekten. Der opstår således en vis positiv feedback.

Metan

Et gigantisk udbrud af metan ophobet under havbunden for 55 millioner år siden opvarmede Jorden med 7 grader Celsius.

Det samme kan ske nu – denne antagelse blev bekræftet af forskere fra NASA. Ved hjælp af computersimuleringer af ældgamle klimaer forsøgte de bedre at forstå metans rolle i klimaændringer. I dag fokuserer det meste af forskningen i drivhuseffekten på kuldioxidens rolle i denne effekt, selvom metans potentiale for at tilbageholde varme i atmosfæren overstiger kuldioxidens evne 20 gange.

En række gasdrevne husholdningsapparater bidrager til stigningen i metanindholdet i atmosfæren.

I løbet af de seneste 200 år er metan i atmosfæren mere end fordoblet på grund af nedbrydning af organisk stof i sumpe og våde lavlande, samt lækager fra menneskeskabte genstande som gasrørledninger, kulminer, øget kunstvanding og afgasning fra husdyr. Men der er en anden kilde til metan - henfaldende organisk stof i havsedimenter, bevaret frosset under havbunden.

Typisk holder lave temperaturer og højt tryk metan under havet i en stabil tilstand, men det var ikke altid tilfældet. I perioder med global opvarmning, såsom det sene palæocæne termiske maksimum, som fandt sted for 55 millioner år siden og varede i 100 tusind år, førte bevægelsen af litosfæriske plader, især på det indiske subkontinent, til et fald i trykket på havbunden og kunne forårsage en stor frigivelse af metan. Efterhånden som atmosfæren og havet begyndte at blive varmere, kunne metan-emissionerne stige. Nogle forskere mener, at den nuværende globale opvarmning kan føre til det samme scenarie - hvis havet opvarmes betydeligt.

Når metan kommer ind i atmosfæren, reagerer det med ilt- og brintmolekyler for at skabe kuldioxid og vanddamp, som hver især kan forårsage drivhuseffekten. Ifølge tidligere prognoser vil al udledt metan blive til kuldioxid og vand om cirka 10 år. Hvis dette er sandt, vil stigende kuldioxidkoncentrationer være hovedårsagen til opvarmningen af planeten. Forsøg på at bekræfte ræsonnementet med referencer til fortiden var dog forgæves - der blev ikke fundet spor af en stigning i kuldioxidkoncentrationen for 55 millioner år siden.

De modeller, der blev brugt i det nye studie viste, at når niveauet af metan i atmosfæren stiger kraftigt, falder indholdet af ilt og brint, der reagerer med metan i den (indtil reaktionen stopper), og den resterende metan forbliver i luften i hundredvis af år, selv ved at blive en årsag til global opvarmning. Og disse hundreder af år er nok til at varme atmosfæren op, smelte isen i havene og ændre hele klimasystemet.

De vigtigste menneskeskabte kilder til metan er fordøjelsesgæring i husdyr, risdyrkning og biomasseafbrænding (inklusive skovrydning). Nylige undersøgelser har vist, at en hurtig stigning i atmosfæriske metankoncentrationer skete i det første årtusinde e.Kr. (formodentlig som følge af udvidelsen af landbrugs- og husdyrproduktionen og skovbrænding). Mellem 1000 og 1700 faldt metankoncentrationerne med 40 %, men begyndte at stige igen i de seneste århundreder (formentlig som følge af udvidelsen af agerjord og græsgange og skovbrænding, brug af træ til opvarmning, øget antal husdyr, spildevand og risdyrkning). Et vist bidrag til forsyningen af metan kommer fra utætheder under udviklingen af kul- og naturgasforekomster samt emissionen af metan som en del af biogas genereret på affaldsdeponeringsanlæg

Carbondioxid

Kilder til kuldioxid i jordens atmosfære er vulkanske emissioner, vital aktivitet af organismer og menneskelig aktivitet. Menneskeskabte kilder omfatter forbrænding af fossile brændstoffer, afbrænding af biomasse (inklusive skovrydning) og nogle industrielle processer (f.eks. cementproduktion). De vigtigste forbrugere af kuldioxid er planter. Normalt optager biocenosen omtrent den samme mængde kuldioxid, som den producerer (inklusive gennem biomassehenfald).

Kuldioxids indflydelse på drivhuseffektens intensitet.

Der mangler stadig at blive lært meget om kulstofkredsløbet og verdenshavenes rolle som et stort reservoir af kuldioxid. Som nævnt ovenfor tilføjer menneskeheden hvert år 7 milliarder tons kulstof i form af CO 2 til de eksisterende 750 milliarder tons. Men kun omkring halvdelen af vores emissioner - 3 milliarder tons - forbliver i luften. Dette kan forklares med, at det meste CO 2 bruges af land- og havplanter, begravet i marine sedimenter, absorberet af havvand eller på anden måde absorberet. Af denne store del af CO 2 (ca. 4 milliarder tons) absorberer havet omkring to milliarder tons atmosfærisk kuldioxid hvert år.

Alt dette øger antallet af ubesvarede spørgsmål: Hvordan interagerer havvand præcist med atmosfærisk luft og absorberer CO 2? Hvor meget mere kulstof kan havene absorbere, og hvilket niveau af global opvarmning kan påvirke deres kapacitet? Hvilken kapacitet har havene til at absorbere og opbevare varme fanget af klimaændringer?

Rollen af skyer og suspenderede partikler i luftstrømme kaldet aerosoler er ikke let at tage højde for, når man bygger en klimamodel. Skyer skygger for jordens overflade, hvilket fører til afkøling, men afhængigt af deres højde, tæthed og andre forhold kan de også fange varme, der reflekteres fra jordens overflade, og øge intensiteten af drivhuseffekten. Effekten af aerosoler er også interessant. Nogle af dem modificerer vanddamp og kondenserer den til små dråber, der danner skyer. Disse skyer er meget tætte og skjuler jordens overflade i uger. Det vil sige, at de blokerer for sollys, indtil de falder med nedbør.

Den kombinerede effekt kan være enorm: 1991-udbruddet af Mount Pinatuba i Filippinerne frigav en kolossal mængde sulfater i stratosfæren, hvilket forårsagede et verdensomspændende temperaturfald, der varede to år.

Vores egen forurening, hovedsageligt forårsaget af afbrænding af svovlholdigt kul og olier, kan således midlertidigt opveje virkningerne af den globale opvarmning. Eksperter vurderer, at aerosoler reducerede mængden af opvarmning med 20% i løbet af det 20. århundrede. Generelt har temperaturerne været stigende siden 1940'erne, men er faldet siden 1970'erne. Aerosoleffekten kan være med til at forklare den unormale afkøling i midten af forrige århundrede.

I 2006 udgjorde kuldioxidemissionerne til atmosfæren 24 milliarder tons. En meget aktiv gruppe forskere argumenterer imod ideen om, at menneskelig aktivitet er en af årsagerne til global opvarmning. Efter hendes mening er det vigtigste de naturlige processer med klimaændringer og øget solaktivitet. Men ifølge Klaus Hasselmann, leder af det tyske klimatologiske center i Hamborg, kan kun 5 % forklares af naturlige årsager, og de resterende 95 % er en menneskeskabt faktor forårsaget af menneskelig aktivitet.

Nogle forskere forbinder heller ikke stigningen i CO 2 med en stigning i temperaturen. Skeptikere siger, at hvis stigende temperaturer skal skydes skylden for stigende CO 2 -udledning, må temperaturen være steget under efterkrigstidens økonomiske boom, hvor fossile brændstoffer blev brændt af i enorme mængder. Jerry Mallman, direktør for Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, beregnede dog, at øget brug af kul og olier hurtigt øgede svovlindholdet i atmosfæren, hvilket forårsagede afkøling. Efter 1970 undertrykte den termiske effekt af CO 2 og metans lange livscyklusser hurtigt henfaldende aerosoler, hvilket fik temperaturerne til at stige. Vi kan således konkludere, at kuldioxidens indflydelse på drivhuseffektens intensitet er enorm og ubestridelig.

Men den stigende drivhuseffekt er muligvis ikke katastrofal. Faktisk kan høje temperaturer være velkomne, hvor de er ret sjældne. Siden 1900 er den største opvarmning blevet observeret fra 40 til 70 0 nordlig bredde, inklusive Rusland, Europa og den nordlige del af USA, hvor industrielle udledninger af drivhusgasser begyndte tidligst. Det meste af opvarmningen sker om natten, primært på grund af øget skydække, som fanger udgående varme. Som følge heraf blev såsæsonen forlænget med en uge.

Desuden kan drivhuseffekten være gode nyheder for nogle landmænd. Høje koncentrationer af CO 2 kan have en positiv effekt på planter, fordi planter bruger kuldioxid under fotosyntesen og omdanner det til levende væv. Derfor betyder flere planter mere optagelse af CO 2 fra atmosfæren, hvilket bremser den globale opvarmning.

Dette fænomen blev undersøgt af amerikanske specialister. De besluttede at skabe en model af verden med dobbelt mængde CO 2 i luften. For at gøre dette brugte de fjorten år gammel fyrreskov i det nordlige Californien. Gas blev pumpet gennem rør installeret blandt træerne. Fotosyntesen steg med 50-60%. Men effekten blev hurtigt den modsatte. De kvælende træer kunne ikke klare sådanne mængder kuldioxid. Fordelen ved fotosynteseprocessen gik tabt. Dette er endnu et eksempel på, hvordan menneskelig manipulation fører til uventede resultater.

Men disse små positive aspekter af drivhuseffekten kan ikke sammenlignes med de negative. Tag for eksempel erfaringerne med en fyrreskov, hvor mængden af CO 2 blev fordoblet, og i slutningen af dette århundrede forventes koncentrationen af CO 2 at blive firdoblet. Man kan forestille sig, hvor katastrofale konsekvenserne kan være for planter. Og det vil igen øge mængden af CO 2, da jo færre planter, jo større koncentration af CO 2.

Konsekvenser af drivhuseffekten

drivhuseffekten klima

Efterhånden som temperaturerne stiger, vil fordampningen af vand fra oceaner, søer, floder osv. stige. Da varmere luft kan indeholde mere vanddamp, skaber dette en kraftig feedback-effekt: Jo varmere det bliver, jo højere er vanddampindholdet i luften, hvilket igen øger drivhuseffekten.

Menneskelig aktivitet har ringe effekt på mængden af vanddamp i atmosfæren. Men vi udleder andre drivhusgasser, hvilket gør drivhuseffekten mere og mere intens. Forskere mener, at stigende CO 2 -emissioner, hovedsagelig fra afbrænding af fossile brændstoffer, forklarer mindst omkring 60 % af Jordens opvarmning siden 1850. Koncentrationen af kuldioxid i atmosfæren stiger med omkring 0,3 % om året og er nu omkring 30 % højere end før den industrielle revolution. Hvis vi udtrykker dette i absolutte tal, så tilføjer menneskeheden hvert år cirka 7 milliarder tons. På trods af at dette er en lille del i forhold til den samlede mængde kuldioxid i atmosfæren - 750 milliarder tons, og endnu mindre i forhold til mængden af CO 2 indeholdt i Verdenshavet - cirka 35 billioner tons, er det fortsat meget væsentlig. Årsag: naturlige processer er i ligevægt, sådan en mængde CO 2 kommer ind i atmosfæren, som fjernes derfra. Og menneskelig aktivitet tilføjer kun CO 2.

I det 21. århundrede er den globale drivhuseffekt et af de mest presserende miljøproblemer, som vores planet står over for i dag. Essensen af drivhuseffekten er, at solens varme fanges nær overfladen af vores planet i form af drivhusgasser. Drivhuseffekten er forårsaget af frigivelse af industrigasser til atmosfæren.

Drivhuseffekten er en stigning i temperaturen i de nederste lag af Jordens atmosfære i sammenligning med den effektive temperatur, nemlig temperaturen på planetens termiske stråling optaget fra rummet. Den første omtale af dette fænomen dukkede op tilbage i 1827. Så foreslog Joseph Fourier, at de optiske egenskaber af Jordens atmosfære ligner karakteristikaene for glas, hvis gennemsigtighedsniveau i det infrarøde område er lavere end i det optiske. Når synligt lys absorberes, stiger overfladetemperaturen og udsender termisk (infrarød) stråling, og da atmosfæren ikke er så gennemsigtig for termisk stråling, samler varme sig nær planetens overflade.
Det faktum, at atmosfæren ikke er i stand til at transmittere termisk stråling, skyldes tilstedeværelsen af drivhusgasser i den. De vigtigste drivhusgasser er vanddamp, kuldioxid, metan og ozon. I løbet af de seneste årtier er koncentrationen af drivhusgasser i atmosfæren steget markant. Forskere mener, at menneskelig aktivitet er hovedårsagen.
På grund af den regelmæssige stigning i de gennemsnitlige årlige temperaturer i slutningen af 1980'erne var der bekymring for, at global opvarmning forårsaget af menneskelig aktivitet allerede fandt sted.

Drivhuseffektens indflydelse

De positive konsekvenser af drivhuseffekten inkluderer yderligere "opvarmning" af vores planets overflade, som et resultat af hvilket liv dukkede op på denne planet. Hvis dette fænomen ikke eksisterede, ville den gennemsnitlige årlige lufttemperatur nær jordens overflade ikke overstige 18C.
Drivhuseffekten opstod på grund af den enorme mængde vanddamp og kuldioxid, der kom ind i planetens atmosfære gennem hundreder af millioner af år som følge af ekstrem høj vulkansk aktivitet. Den høje koncentration af kuldioxid, som er tusindvis af gange højere end i dag, var årsagen til "superdrivhuseffekten". Dette fænomen bragte vandtemperaturen i Verdenshavet tættere på kogepunktet. Men efter nogen tid dukkede grøn vegetation op på planeten, som aktivt absorberede kuldioxid fra jordens atmosfære. Af denne grund begyndte drivhuseffekten at aftage. Over tid blev der etableret en vis ligevægt, hvilket gjorde det muligt for den gennemsnitlige årlige temperatur at forblive på +15C.
Men menneskelig industriel aktivitet har ført til, at store mængder kuldioxid og andre drivhusgasser igen er kommet ud i atmosfæren. Forskere analyserede data fra 1906 til 2005 og konkluderede, at den gennemsnitlige årlige temperatur steg med 0,74 grader, og i de kommende år vil nå omkring 0,2 grader pr.
Drivhuseffekt resultater:

temperaturstigning
ændringer i hyppigheden og mængden af nedbør
smeltende gletschere
havniveaustigning
trussel mod den biologiske mangfoldighed
død af afgrøder
udtørring af ferskvandskilder
øget fordampning af vand i havene
nedbrydning af vand og metanforbindelser beliggende nær polerne
afmatning af strømme, for eksempel Golfstrømmen, hvilket resulterer i kraftigt koldere temperaturer i Arktis
fald i tropisk skovstørrelse
udvidelse af habitatet for tropiske mikroorganismer.

Konsekvenser af drivhuseffekten

Hvorfor er drivhuseffekten så farlig? Den største fare ved drivhuseffekten ligger i de klimaændringer, den forårsager. Forskere mener, at styrkelsen af drivhuseffekten vil medføre øgede sundhedsrisici for hele menneskeheden, især for repræsentanter for lavindkomstsegmenter af befolkningen. Et fald i fødevareproduktionen, som vil være en konsekvens af afgrødernes død og ødelæggelsen af græsgange som følge af tørke eller omvendt oversvømmelser, vil uundgåeligt føre til mangel på fødevarer. Desuden forårsager forhøjede lufttemperaturer forværring af hjerte- og karsygdomme samt luftvejssygdomme.
Også en stigning i lufttemperaturen kan forårsage en udvidelse af levestedet for dyrearter, der er bærere af farlige sygdomme. På grund af dette kan flåter i hjernebetændelse og malariamyg for eksempel flytte til steder, hvor mennesker mangler immunitet over for de sygdomme, de bærer på.

Hvad vil hjælpe med at redde planeten?

Forskere er overbeviste om, at kampen mod styrkelsen af drivhuseffekten bør omfatte følgende foranstaltninger:

at reducere brugen af fossile energikilder som kul, olie og gas
mere effektiv udnyttelse af energiressourcerne
formidling af energibesparende teknologier
brug af alternative energikilder, nemlig vedvarende
brug af kølemidler og blæsemidler, der indeholder lavt (nul) globalt opvarmningspotentiale
genplantningsarbejde rettet mod naturlig optagelse af kuldioxid fra atmosfæren
at opgive biler med benzin- eller dieselmotorer til fordel for elbiler.

Samtidig er det usandsynligt, at selv en fuldskalaimplementering af de anførte foranstaltninger fuldt ud vil kompensere for den skade, der påføres naturen som følge af menneskeskabte handlinger. Af denne grund kan vi kun tale om at minimere konsekvenserne.
Den første internationale konference, hvor denne trussel blev diskuteret, fandt sted i midten af 70'erne i Toronto. Så kom eksperter til den konklusion, at drivhuseffekten på Jorden er på andenpladsen i betydning efter atomtruslen.
Ikke kun en rigtig mand er forpligtet til at plante et træ - enhver person bør gøre det! Det vigtigste for at løse dette problem er ikke at vende det blinde øje til det. Måske bemærker folk i dag ikke skaden fra drivhuseffekten, men vores børn og børnebørn vil helt sikkert mærke det. Det er nødvendigt at reducere mængden af brændende kul og olie og beskytte planetens naturlige vegetation. Alt dette er nødvendigt for at planeten Jorden kan eksistere efter os.

Begrebet "drivhuseffekt" er velkendt af alle gartnere og gartnere. Inde i drivhuset er lufttemperaturen højere end udenfor, hvilket gør det muligt at dyrke grøntsager og frugter selv i den kolde årstid.

Lignende fænomener forekommer i atmosfæren på vores planet, men har en mere global skala. Hvad er drivhuseffekten på Jorden, og hvilke konsekvenser kan dens intensivering have?

Hvad er drivhuseffekten?

Drivhuseffekten er en stigning i den gennemsnitlige årlige lufttemperatur på planeten, som opstår på grund af en ændring i atmosfærens optiske egenskaber. Det er lettere at forstå essensen af dette fænomen ved at bruge eksemplet på et almindeligt drivhus, som er tilgængeligt på ethvert personligt plot.

Forestil dig atmosfæren som glasvæggene og taget på et drivhus. Ligesom glas transmitterer det let solens stråler igennem det og forsinker varmestrålingen fra jorden, så den ikke slipper ud i rummet. Som et resultat forbliver varme over overfladen og opvarmer atmosfærens overfladelag.

Hvorfor opstår drivhuseffekten?

Årsagen til drivhuseffekten er forskellen mellem stråling og jordens overflade. Solen producerer med sin temperatur på 5778 °C overvejende synligt lys, som er meget følsomt over for vores øjne. Da luften er i stand til at transmittere dette lys, passerer solens stråler let igennem den og opvarmer jordens skal. Genstande og genstande nær overfladen har en gennemsnitstemperatur på omkring +14...+15 ° C, derfor udsender de energi i det infrarøde område, som ikke er i stand til at passere gennem atmosfæren fuldt ud.

For første gang blev en sådan effekt simuleret af fysikeren Philippe de Saussure, som udsatte en beholder dækket med et glaslåg for solen og derefter målte temperaturforskellen mellem inde og ude. Luften indenfor var varmere, som om fartøjet havde modtaget solenergi udefra. I 1827 foreslog fysikeren Joseph Fourier, at en sådan effekt også kunne forekomme i jordens atmosfære og påvirke klimaet.

Det var ham, der konkluderede, at temperaturen i "drivhuset" stiger på grund af glassets forskellige gennemsigtighed i det infrarøde og synlige område, såvel som på grund af glasset, der forhindrer udstrømning af varm luft.

Hvordan påvirker drivhuseffekten klodens klima?

Med konstante strømninger af solstråling afhænger de klimatiske forhold og den gennemsnitlige årlige temperatur på vores planet af dens varmebalance, såvel som af den kemiske sammensætning og lufttemperatur. Jo højere niveauet af drivhusgasser ved overfladen (ozon, metan, kuldioxid, vanddamp), jo større er sandsynligheden for en stigning i drivhuseffekten og dermed global opvarmning. Til gengæld fører et fald i gaskoncentrationerne til et fald i temperaturen og udseendet af isdække i polarområderne.

På grund af jordoverfladens (albedo) reflektivitet er klimaet på vores planet mere end én gang gået fra et opvarmningsstadium til et afkølingsstadie, så selve drivhuseffekten udgør ikke et særligt problem. Men i de senere år, som følge af atmosfærisk forurening fra udstødningsgasser, emissioner fra termiske kraftværker og forskellige fabrikker på Jorden, er der observeret en stigning i koncentrationen af kuldioxid, hvilket kan føre til global opvarmning og negative konsekvenser for alle menneskelighed.

Hvad er konsekvenserne af drivhuseffekten?

Hvis koncentrationen af kuldioxid på planeten i løbet af de sidste 500 tusinde år aldrig har oversteget 300 ppm, så var dette tal i 2004 379 ppm. Hvilken trussel udgør dette for vores jord? Først og fremmest ved stigende omgivende temperaturer og katastrofer på globalt plan.

Afsmeltende gletsjere kan øge niveauet af verdens have betydeligt og derved forårsage oversvømmelser af kystområder. Det menes, at om 50 år efter, at drivhuseffekten forstærkes, vil de fleste af øerne muligvis ikke forblive på det geografiske kort; alle badebyer på kontinenterne vil forsvinde under havvandets tykkelse.

Opvarmning ved polerne kan ændre fordelingen af nedbør over hele jorden: I nogle områder vil mængden stige, i andre vil den falde og føre til tørke og ørkendannelse. En negativ konsekvens af stigende koncentrationer af drivhusgasser er også deres ødelæggelse af ozonlaget, hvilket vil reducere beskyttelsen af planetens overflade mod ultraviolette stråler og føre til ødelæggelse af DNA og molekyler i menneskekroppen.

Udvidelsen af ozonhuller er også fyldt med tab af mange mikroorganismer, især marine planteplankton, som kan have en betydelig indvirkning på de dyr, der lever af dem.

Drivhuseffekt - processen med stigende temperaturer på jordens overflade på grund af stigende koncentrationer af drivhusgasser (figur 3).

Drivhusgasser– disse er gasformige forbindelser, der intensivt absorberer infrarøde stråler (varmestråler) og bidrager til at opvarme atmosfærens overfladelag; disse omfatter: primært CO 2 (kuldioxid), samt metan, chlorfluorcarboner (CFC'er), nitrogenoxider, ozon, vanddamp.

Disse urenheder forhindrer langbølget termisk stråling fra jordens overflade. Noget af denne absorberede termiske stråling vender tilbage til jordens overflade. Som følge heraf, med en stigning i koncentrationen af drivhusgasser i jordlaget af atmosfæren, øges intensiteten af absorptionen af infrarød stråling fra jordens overflade også, og derfor stiger lufttemperaturen (klimaopvarmning).

En vigtig funktion af drivhusgasser er at opretholde en relativt konstant og moderat temperatur på vores planets overflade. Kuldioxid og vand er hovedsageligt ansvarlige for at opretholde gunstige temperaturforhold på jordens overflade.

Figur 3. Drivhuseffekt

Jorden er i termisk ligevægt med sine omgivelser. Det betyder, at planeten udsender energi til rummet med en hastighed, der svarer til den hastighed, hvormed den optager solenergi. Da Jorden er et relativt koldt legeme med en temperatur på 254 K, falder strålingen fra sådanne kolde legemer på den langbølgede (lavenergi) del af spektret, dvs. Den maksimale intensitet af Jordens stråling er placeret nær bølgelængden på 12.000 nm.

Det meste af denne stråling tilbageholdes af CO 2 og H 2 O, som absorberer den i det infrarøde område, og derved forhindrer varmen i at sprede sig og opretholder en ensartet temperatur, der er egnet til liv på jordens overflade. Vanddamp spiller en vigtig rolle i at opretholde temperaturen i atmosfæren om natten, når jordens overflade udstråler energi ud i det ydre rum og ikke modtager solenergi. I ørkener med et meget tørt klima, hvor koncentrationen af vanddamp er meget lav, er det ulidelig varmt om dagen, men meget koldt om natten.

Hovedårsagerne til styrkelsen af drivhuseffekten– betydelig udledning af drivhusgasser til atmosfæren og en stigning i deres koncentrationer; hvad sker der på grund af den intensive afbrænding af fossile brændstoffer (kul, naturgas, olieprodukter), rydning af vegetation: skovrydning; udtørring af skove på grund af forurening, afbrænding af vegetation under brande mv. Som følge heraf forstyrres den naturlige balance mellem planters forbrug af CO 2 og dets indtagelse under respiration (fysiologisk, henfald, forbrænding).

Som videnskabsmænd skriver, er det med en sandsynlighed på mere end 90 % menneskelig aktivitet i afbrænding af naturlige brændstoffer og den resulterende drivhuseffekt, der i høj grad forklarer den globale opvarmning i de sidste 50 år. Processer forårsaget af menneskelig aktivitet er som et tog, der har mistet kontrollen. Det er næsten umuligt at stoppe dem; opvarmningen vil fortsætte i mindst flere århundreder, eller endda et helt årtusinde. Som økologer har fastslået, er broderparten af varmen indtil nu blevet absorberet af verdenshavene, men kapaciteten af dette gigantiske batteri er ved at løbe tør – vandet er blevet varmet op til tre kilometers dybde. Resultatet er globale klimaændringer.

Koncentration af den vigtigste drivhusgas(CO 2) i atmosfæren i begyndelsen af det 20. århundrede var » 0,029 %, nu er den nået op på 0,038 %, dvs. steget med næsten 30 %. Hvis de nuværende påvirkninger af biosfæren får lov til at fortsætte, vil koncentrationen af CO 2 i atmosfæren i 2050 fordobles. I den forbindelse forudsiges det, at temperaturen på Jorden vil stige med 1,5 °C - 4,5 °C (i polarområderne op til 10 °C, i ækvatorialområderne - 1 °C -2 °C).

Dette kan igen føre til en kritisk stigning i atmosfærisk temperatur i tørre zoner, hvilket vil føre til levende organismers død og et fald i deres vitale aktivitet; ørkendannelse af nye territorier; smeltningen af polar- og bjerggletsjere, hvilket betyder en stigning i verdenshavenes niveau med 1,5 m, oversvømmelse af kystzoner, øget stormaktivitet og befolkningsvandring.

Konsekvenser af global opvarmning:

1. Som et resultat af global opvarmning forudsiges det ændring i atmosfærisk cirkulation , ændringer i nedbørsfordeling, ændringer i strukturen af biocenoser; i en række områder et fald i landbrugets udbytter.

2. Globale klimaændringer . Australien vil lide mere. Klimatologer forudser en klimakatastrofe for Sydney: I 2070 vil gennemsnitstemperaturen i denne australske storby stige med omkring fem grader, skovbrande vil ødelægge omgivelserne, og gigantiske bølger vil ødelægge havets strande. Europa vil blive ødelagt af klimaforandringerne. Økosystemet vil blive destabiliseret af ubønhørligt stigende temperaturer, forudser EU-forskere i en rapport. I den nordlige del af kontinentet vil afgrødeudbyttet stige i takt med vækstsæsonen og den frostfrie periode. Det allerede varme og tørre klima på denne del af planeten vil blive endnu varmere, hvilket vil føre til tørke og udtørring af mange ferskvandsreservoirer (Sydeuropa). Disse ændringer vil udgøre en reel udfordring for landmænd og skovbrugere. I Nordeuropa vil varme vintre være ledsaget af øget nedbør. Opvarmning i den nordlige del af regionen vil også føre til positive fænomener: udvidelse af skovene og øget udbytte. De vil dog gå hånd i hånd med oversvømmelser, ødelæggelse af kystområder, forsvinden af nogle dyre- og plantearter og smeltning af gletsjere og permafrostområder. I Fjernøstlige og sibiriske regioner antallet af kolde dage vil falde med 10-15, og i den europæiske del - med 15-30.

3. Globale klimaændringer koster allerede menneskeheden 315 tusind liv årligt, og dette tal stiger konstant hvert år. Det forårsager sygdomme, tørke og andre vejranomalier, der allerede dræber mennesker. Organisationens eksperter leverer også andre data - ifølge deres skøn er mere end 325 millioner mennesker, normalt fra udviklingslande, i øjeblikket påvirket af klimaændringer. Eksperter vurderer virkningen af global opvarmning på den globale økonomi til 125 milliarder dollars i skader årligt, og i 2030 kan dette beløb stige til 340 milliarder dollars.

4. Eksamen 30 gletschere i forskellige regioner på kloden, udført af World Glacier Watch, viste, at i 2005 faldt tykkelsen af isdækket med 60-70 centimeter. Dette tal er 1,6 gange 90'ernes årlige gennemsnit og 3 gange gennemsnittet af 1980'erne. Nogle eksperter mener, at i betragtning af at gletsjernes tykkelse kun er nogle få snese meter, hvis deres smeltning fortsætter med denne hastighed, vil gletsjerne om få årtier forsvinde fuldstændigt. De mest dramatiske processer med gletsjersmeltning er blevet observeret i Europa. Den norske Breidalblikkbrea-gletsjer tabte således mere end tre meter i 2006, hvilket er 10 gange mere end i 2005. Truende smeltning af gletsjere er blevet noteret i Østrig, Schweiz, Sverige, Frankrig, Italien og Spanien. I området af Himalaya-bjergene. Den nuværende tendens til smeltende gletsjere tyder på, at floder som Ganges, Indus, Brahmaputra (den højeste flod i verden) og andre floder, der krydser Indiens nordlige slette, kan blive sæsonbestemte floder i den nærmeste fremtid på grund af klimaændringer.

5. Swift optøende permafrost På grund af klimaopvarmningen udgør den i dag en alvorlig trussel mod de russiske nordlige regioner, hvoraf halvdelen ligger i den såkaldte "permafrostzone". Eksperter fra ministeriet for nødsituationer i Den Russiske Føderation giver prognoser: ifølge deres beregninger vil arealet af permafrost i Rusland i løbet af de næste 30 år falde med mere end 20%, og dybden af jordoptøning - med 50% . De største ændringer i klimaet kan forekomme i Arkhangelsk-regionen, Komi-republikken, Khanty-Mansi Autonome Okrug og Yakutia. Eksperter forudser, at optøning af permafrost vil føre til betydelige ændringer i landskabet, oversvømmelser af floder og dannelsen af termokarstsøer. På grund af optøning af permafrost vil erosionshastigheden af de russiske arktiske kyster desuden stige. Paradoksalt nok kan Ruslands territorium på grund af ændringer i kystlandskabet reduceres med flere titusinder af kvadratkilometer. På grund af klimaopvarmningen lider andre nordlige lande også af kysterosion. For eksempel vil processen med bølgeerosion føre [http://ecoportal.su/news.php?id=56170] til den fuldstændige forsvinden af Islands nordligste ø i 2020. Øen Kolbeinsey, som anses for at være Islands nordligste punkt, vil helt forsvinde under vandet i 2020 som følge af acceleration af slidprocessen - bølgeerosion af kysten.

6. Verdens havniveau i 2100 kunne stige med 59 centimeter, ifølge en rapport fra en FN-ekspertgruppe. Men det er ikke grænsen, hvis isen på Grønland og Antarktis smelter, kan verdenshavets niveau stige endnu højere. Placeringen af Skt. Petersborg vil så kun blive angivet af toppen af kuplen af St. Isaac's Cathedral og Peter og Paul-fæstningens spir, der stikker op af vandet. En lignende skæbne vil ramme London, Stockholm, København og andre større kystbyer.

7. Tim Lenton, en klimaekspert ved University of East Anglia og hans kolleger, fandt ved hjælp af matematiske beregninger, at en stigning i den gennemsnitlige årlige temperatur på endda 2°C over 100 år ville forårsage 20-40% af dødsfaldene. Amazonas skove på grund af den forestående tørke. En temperaturstigning på 3°C vil forårsage døden af 75% af skovene inden for 100 år, og en temperaturstigning på 4°C vil forårsage, at 85% af alle Amazonas skove forsvinder. Og de optager CO 2 mest effektivt (Foto: NASA, præsentation).

8. Med den nuværende globale opvarmningshastighed vil op til 3,2 milliarder mennesker på kloden stå over for problemet i 2080 mangel på drikkevand . Forskere bemærker, at vandproblemer primært vil påvirke Afrika og Mellemøsten, men en kritisk situation kan også udvikle sig i Kina, Australien, dele af Europa og USA. FN har offentliggjort en liste over lande, der vil blive hårdest ramt af klimaforandringerne. Det ledes af Indien, Pakistan og Afghanistan.

9. Klimamigranter . Den globale opvarmning vil føre til, at der i slutningen af det 21. århundrede kan tilføjes en anden kategori af flygtninge og migranter til de forskellige kategorier - klimarelaterede. I 2100 kan antallet af klimamigranter nå op på omkring 200 millioner mennesker.

Ingen af forskerne tvivler på, at opvarmning eksisterer – det er indlysende. Men der er alternative synspunkter. For eksempel, korresponderende medlem af det russiske videnskabsakademi, doktor i geografiske videnskaber, professor, leder af afdelingen for miljøledelse ved Moskvas statsuniversitet Andrey Kapitsa, betragter klimaændringer som et normalt naturligt fænomen. Der er global opvarmning, den veksler med global afkøling.

Tilhængere "klassisk" tilgang til problemet med drivhuseffekten er baseret på den svenske videnskabsmand Svante Arrhenius' antagelse om opvarmning af atmosfæren som følge af, at "drivhusgasser" frit transmitterer solstråler til jordens overflade og samtidig forsinker udstrålingen af jordens varme ud i rummet. Varmevekslingsprocesser i jordens atmosfære viste sig dog at være meget mere komplicerede. Gas-"laget" regulerer strømmen af solvarme anderledes end glasset i et hjemmedrivhus.

Faktisk forårsager gasser som kuldioxid ikke drivhuseffekten. Dette er blevet overbevisende bevist af russiske videnskabsmænd. Akademiker Oleg Sorokhtin, der arbejder ved Institut for Oceanologi ved Det Russiske Videnskabsakademi, var den første til at skabe en matematisk teori om drivhuseffekten. Fra hans beregninger, bekræftet af målinger på Mars og Venus, følger det, at selv betydelige emissioner af menneskeskabt kuldioxid til Jordens atmosfære praktisk talt ikke ændrer Jordens termiske regime og ikke skaber en drivhuseffekt. Tværtimod skal vi forvente en lille, brøkdel af en grad, afkøling.

Det var ikke det øgede CO2-indhold i atmosfæren, der førte til opvarmning, men Som et resultat af opvarmningen blev gigantiske mængder kuldioxid frigivet til atmosfæren - vel at mærke uden menneskelig deltagelse. 95 procent af CO 2 er opløst i verdenshavene. Det er nok for vandsøjlerne at varme op med en halv grad - og havet vil "udånde" kuldioxid. Vulkanudbrud og skovbrande yder også et væsentligt bidrag til at pumpe CO 2 ud i jordens atmosfære. På trods af alle omkostningerne ved industriel fremgang overstiger emissionen af drivhusgasser fra rørene til fabrikker og termiske kraftværker ikke flere procent af den samlede kuldioxidomsætning i naturen.

Der har været istider, der blev efterfulgt af global opvarmning, og nu er vi i en periode med global opvarmning. Normale klimaudsving, som er forbundet med udsving i Solens aktivitet og Jordens bane. Slet ikke med menneskelig aktivitet.

Vi var i stand til at se for 800 tusind år siden ind i Jordens fortid takket være en brønd boret ind i tykkelsen af en gletsjer i Antarktis (3800 m).

Ved hjælp af luftbobler bevaret i kernen bestemte de temperatur, alder og kuldioxidindhold og opnåede kurver i cirka 800 tusind år. Baseret på forholdet mellem iltisotoper i disse bobler bestemte forskerne temperaturen, hvor sneen faldt. De opnåede data dækker det meste af den kvartære periode. Naturligvis kunne mennesket i en fjern fortid ikke påvirke naturen. Men det viste sig, at CO 2 -indholdet derefter ændrede sig meget. Desuden var der hver gang en opvarmning, der gik forud for en stigning i CO 2 -koncentrationen i luften. Teorien om drivhuseffekten antyder den omvendte rækkefølge.

Der er visse istider, der veksler med perioder med opvarmning. Nu er vi bare inde i en periode med opvarmning, og det har stået på siden den lille istid, som var i det 15. - 16. århundrede, siden 1500-tallet har der været en opvarmning på cirka en grad pr.

Men det, der kaldes "drivhuseffekten", er ikke et bevist faktum. Fysikere viser, at CO 2 ikke påvirker drivhuseffekten.

I 1998 indsendte den tidligere præsident for US National Academy of Sciences Frederick Seitz et andragende til det videnskabelige samfund, der opfordrede USA og andre regeringer til at afvise Kyoto-aftalerne om at begrænse drivhusgasemissioner. Andragendet var ledsaget af en undersøgelse, hvoraf det fremgår, at Jorden er blevet opvarmet i løbet af de sidste 300 år. Og menneskelig aktivitets indflydelse på klimaændringer er ikke blevet pålideligt fastslået. Derudover argumenterer Seitz for, at øget CO2 stimulerer fotosyntesen i planter og derved bidrager til øget landbrugsproduktivitet og accelereret skovvækst. Andragendet blev underskrevet af 16 tusind videnskabsmænd. Clinton-administrationen tilsidesatte imidlertid disse appeller og gjorde det klart, at debatten om de globale klimaændringers natur var forbi.

Faktisk, Kosmiske faktorer fører til alvorlige klimaændringer. Temperaturen ændres af udsving i solaktiviteten, såvel som ændringer i hældningen af jordens akse og vores planets revolutionsperiode. Udsving af denne art vides at have ført til istider i fortiden.

Spørgsmålet om global opvarmning er et politisk spørgsmål. Og her er der en kamp mellem to retninger. En retning er dem, der bruger brændstof, olie, gas, kul. De beviser på alle mulige måder, at der er skader forårsaget af overgangen til nukleart brændsel. Men tilhængere af nukleart brændsel beviser det modsatte, at lige det modsatte - gas, olie, kul producerer CO 2 og forårsager opvarmning. Dette er en kamp mellem to store økonomiske systemer.

Publikationer om dette emne er fulde af dystre profetier. Jeg er ikke enig i sådanne vurderinger. En stigning i den gennemsnitlige årlige temperatur på inden for en grad pr. århundrede vil ikke føre til fatale konsekvenser. Det kræver en enorm mængde energi at smelte Antarktis is, hvis grænser praktisk talt ikke er skrumpet i løbet af hele observationsperioden. I det mindste i det 21. århundrede truer klimakatastrofer ikke menneskeheden.

Drivhuseffekten, som er blevet forværret af en række objektive årsager, har fået negative konsekvenser for klodens økologi. Find ud af mere om, hvad drivhuseffekten er, hvad er årsagerne til og måder at løse de opståede miljøproblemer på.

Drivhuseffekt: årsager og konsekvenser

Den første omtale af drivhuseffektens natur dukkede op i 1827 i en artikel af fysikeren Jean Baptiste Joseph Fourier. Hans arbejde var baseret på erfaringerne fra schweizeren Nicolas Theodore de Saussure, der målte temperaturen inde i et beholder af mørkt glas, når det blev anbragt i sollys. Forskeren fandt ud af, at temperaturen inde er højere på grund af det faktum, at termisk energi ikke kan passere gennem det uklare glas.

Ved at bruge dette eksperiment som eksempel beskrev Fourier, at ikke al solenergi, der når Jordens overflade, reflekteres ud i rummet. Drivhusgas fanger noget af den termiske energi i de nederste lag af atmosfæren. Den består af:

carbondioxid;
metan;
ozon;
vanddamp.

Hvad er drivhuseffekten? Dette er en stigning i temperaturen i de nedre atmosfæriske lag på grund af ophobningen af termisk energi indeholdt af drivhusgasser. Jordens atmosfære (dens nederste lag) er på grund af gasser ret tæt og transmitterer ikke termisk energi ud i rummet. Som et resultat bliver jordens overflade opvarmet.

Fra 2005 er den gennemsnitlige årlige temperatur på jordens overflade steget med 0,74 grader i løbet af det seneste århundrede. I de kommende år forventes det at stige hurtigt med 0,2 grader pr. Dette er en irreversibel proces med global opvarmning. Hvis dynamikken fortsætter, vil der ske uoprettelige miljøændringer om 300 år. Derfor står menneskeheden over for udryddelse.

Forskere nævner følgende årsager til global opvarmning:

storstilet industriel menneskelig aktivitet. Det fører til en stigning i frigivelsen af gasser til atmosfæren, hvilket ændrer dens sammensætning og fører til en stigning i støvindholdet;

forbrænding af fossile brændstoffer (olie, kul, gas) i termiske kraftværker og i bilmotorer. Som følge heraf stiger kuldioxidemissionerne. Derudover vokser intensiteten af energiforbruget - med en stigning i verdensbefolkningen med 2% om året, stiger behovet for energi med 5%;
hurtig udvikling af landbruget. Resultatet er en stigning i metan-emissioner til atmosfæren (overdreven produktion af gødning fra organisk stof som følge af henfald, emissioner fra biotankstationer, en stigning i mængden af biologisk affald ved hold af husdyr/fjerkræ);
en stigning i antallet af lossepladser, hvilket får metanudledningen til at stige;
skovrydning. Det fører til en opbremsning i absorptionen af kuldioxid fra atmosfæren.

Konsekvenserne af den globale opvarmning er monstrøse for menneskeheden og livet på planeten som helhed. Så drivhuseffekten og dens konsekvenser forårsager en kædereaktion. Se selv:

1. Det største problem er, at på grund af stigende temperaturer på jordens overflade, begynder polarisen at smelte, hvilket får havniveauet til at stige.

2. Dette vil føre til oversvømmelse af frugtbare arealer i dalene.

3. Oversvømmelser af store byer (St. Petersborg, New York) og hele lande (Holland) vil føre til sociale problemer forbundet med behovet for at genbosætte mennesker. Som følge heraf er konflikter og optøjer mulige.

4. På grund af opvarmningen af atmosfæren forkortes perioden med snesmeltning: de smelter hurtigere, og sæsonregn slutter hurtigere. Som følge heraf stiger antallet af tørre dage. Ifølge eksperter, med en stigning i den gennemsnitlige årlige temperatur med én grad, vil omkring 200 millioner hektar skove blive til stepper.

5. På grund af et fald i mængden af grønne arealer vil behandlingen af kuldioxid som følge af fotosyntesen falde. Drivhuseffekten vil stige, og den globale opvarmning vil accelerere.

6. På grund af opvarmningen af Jordens overflade vil fordampningen af vand øges, hvilket vil forstærke drivhuseffekten.

7. På grund af stigende vand- og lufttemperaturer vil der være en trussel mod en række levende væseners liv.

8. På grund af smeltningen af gletsjere og stigende havniveauer vil sæsonmæssige grænser flytte sig, og klimatiske anomalier (storme, orkaner, tsunamier) vil blive hyppigere.

9. En stigning i temperaturen på jordens overflade vil negativt påvirke folks sundhed og vil desuden fremprovokere udviklingen af epidemiologiske situationer forbundet med udviklingen af farlige infektionssygdomme.

Drivhuseffekt: måder at løse problemet på

Globale miljøproblemer forbundet med drivhuseffekten kan forebygges. For at gøre dette må menneskeheden koordineret eliminere årsagerne til global opvarmning.

Hvad skal man gøre først:

Reducer emissioner til atmosfæren. Dette kan opnås, hvis mere miljøvenligt udstyr og mekanismer sættes i drift overalt, filtre og katalysatorer installeres; indføre "grønne" teknologier og processer.
Reducer energiforbruget. Dette vil kræve omstilling til produktion af mindre energiintensive produkter; øge effektiviteten på kraftværker; bruge termiske moderniseringsprogrammer til boliger, introducere teknologier, der øger energieffektiviteten.
Ændre strukturen af energikilder. Øge andelen af energi, der genereres fra alternative kilder (sol, vind, vand, jordtemperatur) i den samlede mængde energi, der genereres. Reducer brugen af fossile energikilder.
Udvikle miljøvenlige og kulstoffattige teknologier i landbruget og industrien.
Øge brugen af genbrugsressourcer.
Gendan skove, bekæmp effektivt skovbrande, øg arealet af grønne områder.

Alle ved, hvordan man løser problemer, der opstår som følge af drivhuseffekten. Menneskeheden er nødt til at indse, hvad dens inkonsekvente handlinger fører til, vurdere omfanget af den forestående katastrofe og tage del i at redde planeten!