Sumber utama gas rumah hijau yang memasuki atmosfera. Sumber pelepasan gas rumah hijau

Salah satu gas rumah hijau utama ialah karbon dioksida - karbon dioksida (CO2). Sehingga baru-baru ini, peranannya terlalu ditekankan sehingga separuh daripada jumlah sumbangan kepada kesan rumah hijau dikaitkan dengannya. Walau bagaimanapun, kami kini telah membuat kesimpulan bahawa anggaran ini telah dianggarkan terlalu tinggi.

Telah terbukti secara instrumental bahawa dalam beberapa dekad kebelakangan ini, pengumpulan tahunan CO 2 di atmosfera ialah 0.4%. Sejak awal abad ke-20. tahap CO 2 di atmosfera meningkat sebanyak 31%. Nilai ini penting untuk meningkatkan suhu. Menurut senario yang paling optimistik, suhu akan meningkat pada abad akan datang sebanyak 1.5-2°C, dan senario paling pesimis - hampir 6°C.

Setiap tahun, 6 bilion tan karbon dioksida memasuki atmosfera dari sumber antropogenik, di mana 3 bilion tan diserap oleh tumbuh-tumbuhan dalam proses fotosintesis, dan baki 3 bilion tan terkumpul. Jumlah pengumpulan akibat kesalahan manusia sepanjang 100 tahun yang lalu berjumlah kira-kira 170 bilion tan Data yang diberikan harus dipertimbangkan berbanding dengan 190 bilion tan karbon dioksida yang memasuki atmosfera setiap tahun akibat proses semula jadi. Menurut anggaran oleh sebilangan saintis Rusia, sumbangan aktiviti antropogenik kepada pemanasan global hanya 10-15%, dan selebihnya disebabkan oleh kitaran semula jadi global. Oleh itu, usaha manusia untuk mengurangkan pelepasan gas rumah hijau tidak mungkin melambatkan pemanasan yang akan datang dengan ketara.

Peningkatan kepekatan CO 2 tidak bermakna kematian bagi biosfera. Berjuta-juta tahun yang lalu, semasa tempoh Karbon, kepekatan CO 2 adalah 10 kali lebih tinggi daripada sekarang. Dalam tempoh itu, tumbuh-tumbuhan berkembang secara liar, pokok mencapai saiz yang besar. Tetapi keadaan tidak menguntungkan bagi populasi manusia. Paras maksimum kandungan CO2 di atmosfera untuk manusia belum ditetapkan.

Terdapat hipotesis yang berbeza tentang sebab-sebab pengumpulan CO 2 di atmosfera. Menurut sudut pandangan pertama yang paling biasa, karbon dioksida terkumpul di atmosfera sebagai hasil pembakaran bahan api organik. Hipotesis kedua menganggap sebab utama peningkatan kandungan CO 2 adalah disfungsi komuniti mikrob di tanah Siberia dan sebahagian daripada Amerika Utara. Tanpa mengira pilihan hipotesis, pengumpulan karbon dioksida berlaku pada skala yang semakin meningkat.

Gas rumah hijau seperti metana, nitrogen oksida dan wap air mempunyai kesan besar terhadap iklim.

Diremehkan sehingga baru-baru ini peranan metana(SN 4). Ia terlibat secara aktif dalam kesan rumah hijau. Di samping itu, meningkat ke ketinggian 15-20 km, metana, di bawah pengaruh cahaya matahari, terurai menjadi hidrogen dan karbon, yang, apabila digabungkan dengan oksigen, membentuk karbon dioksida. Ini meningkatkan lagi kesan rumah hijau.

Secara semula jadi, CH 4 terbentuk di paya semasa pereputan bahan organik; ia juga dipanggil gas paya. Metana juga terdapat di hutan bakau yang luas di kawasan tropika. Peningkatan kepekatan CH 4 berlaku di dunia akibat pemusnahan biota. Di samping itu, ia memasuki atmosfera dari sesar tektonik di darat dan di dasar lautan.

Pelepasan metana antropogenik dikaitkan dengan penerokaan dan pengekstrakan sumber mineral, dengan pembakaran bahan api mineral dalam loji kuasa haba dan bahan api organik dalam enjin pembakaran dalaman kenderaan, dan pelepasannya di ladang ternakan. Penggunaan baja nitrogen, penanaman padi, pembuangan sisa perbandaran, kebocoran dan pembakaran gas asli yang tidak lengkap juga membawa kepada peningkatan pelepasan metana dan nitrogen oksida, yang merupakan gas rumah hijau yang kuat. Kandungan CH 4 di atmosfera, menurut data instrumental, meningkat sebanyak 1% setahun. Sepanjang 100 tahun yang lalu pertumbuhannya adalah 145%.

Nitrogen oksida terkumpul di atmosfera setahun dalam 0.2%, dan jumlah pengumpulan semasa tempoh pembangunan perindustrian intensif adalah kira-kira 15%. Peningkatan kandungan nitrogen oksida disebabkan oleh aktiviti pertanian dan pemusnahan hutan secara besar-besaran.

Pemanasan pantas iklim di Bumi membawa kepada pecutan kitaran air di alam semula jadi, peningkatan penyejatan dari permukaan air, yang menyumbang kepada pengumpulan wap air di atmosfera dan meningkatkan kesan rumah hijau. Menurut beberapa saintis, kira-kira 60% daripada kesan rumah hijau disebabkan oleh wap air. Lebih banyak daripada mereka terdapat di troposfera, semakin kuat kesan rumah hijau, dan kepekatannya, seterusnya, bergantung pada suhu permukaan dan keluasan permukaan air.

Ahli klimatologi dan meteorologi Soviet Mikhail Ivanovich Budyko, pada tahun 1962, adalah yang pertama menerbitkan idea bahawa pembakaran sejumlah besar pelbagai bahan api oleh manusia, yang meningkat terutamanya pada separuh kedua abad ke-20, pasti akan membawa kepada peningkatan. dalam kandungan karbon dioksida di atmosfera. Dan ia, seperti yang diketahui, menangguhkan pelepasan haba suria dan dalam dari permukaan Bumi ke angkasa, yang membawa kepada kesan yang kita perhatikan di rumah hijau kaca. Akibat daripada kesan rumah hijau ini, suhu purata lapisan permukaan atmosfera akan meningkat secara beransur-ansur. Kesimpulan M. I. Budyko menarik minat ahli meteorologi Amerika. Mereka menyemak pengiraannya, membuat banyak pemerhatian sendiri, dan pada penghujung tahun enam puluhan mereka mencapai keyakinan kukuh bahawa kesan rumah hijau di atmosfera Bumi wujud dan semakin meningkat.

Gas rumah hijau utama, mengikut anggaran kesannya terhadap keseimbangan haba Bumi, ialah wap air, karbon dioksida, metana dan ozon, dan nitrus oksida.

nasi. 3. Struktur pelepasan gas rumah hijau mengikut negara

Wap air ialah gas rumah hijau asli yang paling penting dan memberi sumbangan besar kepada kesan rumah hijau dengan maklum balas positif yang kukuh. Peningkatan suhu udara menyebabkan peningkatan dalam kandungan lembapan atmosfera sambil mengekalkan kelembapan relatif, yang menyebabkan peningkatan dalam kesan rumah hijau dan dengan itu menyumbang kepada peningkatan selanjutnya dalam suhu udara. Pengaruh wap air juga boleh nyata melalui peningkatan kekeruhan dan perubahan dalam kerpasan. Aktiviti ekonomi manusia menyumbang kurang daripada 1% kepada pelepasan wap air.

Karbon dioksida (CO2) . Selain wap air, karbon dioksida memainkan peranan paling penting dalam mewujudkan kesan rumah hijau. Kitaran karbon planet ialah sistem yang kompleks, fungsinya pada masa ciri yang berbeza ditentukan oleh pelbagai proses yang sepadan dengan kadar kitaran CO2 yang berbeza. Karbon dioksida, seperti nitrogen dan wap air, masuk dan terus memasuki atmosfera dari lapisan dalam planet semasa penyahgasan mantel atas dan kerak bumi. Komponen udara atmosfera ini adalah antara gas yang dibebaskan ke atmosfera semasa letusan gunung berapi, dibebaskan daripada retakan yang dalam di kerak bumi dan dari mata air panas.

nasi. 4. Struktur pelepasan karbon dioksida mengikut kawasan planet pada tahun 1990-an

Metana (CH4). Metana ialah gas rumah hijau. Jika tahap kesan karbon dioksida terhadap iklim secara konvensional diambil sebagai satu, maka aktiviti rumah hijau metana akan menjadi 23 unit. Tahap metana di atmosfera telah meningkat dengan sangat pesat sejak dua abad yang lalu. Kini purata kandungan metana CH 4 dalam atmosfera moden dianggarkan sebagai 1.8 ppm ( bahagian per juta, bahagian per juta). Sumbangannya kepada pelesapan dan pengekalan haba yang dipancarkan oleh Bumi yang dipanaskan matahari adalah jauh lebih tinggi daripada CO 2. Di samping itu, metana menyerap sinaran Bumi dalam "tingkap" spektrum yang telus kepada gas rumah hijau lain. Tanpa gas rumah hijau - CO 2, wap air, metana dan beberapa kekotoran lain, suhu purata di permukaan Bumi hanya -23°C, tetapi kini kira-kira +15°C. Metana meresap keluar di dasar lautan melalui retakan di kerak bumi dan dibebaskan dalam kuantiti yang banyak semasa perlombongan dan apabila hutan dibakar. Baru-baru ini, sumber metana yang baru dan tidak dijangka telah ditemui - tumbuhan yang lebih tinggi, tetapi mekanisme pembentukan dan kepentingan proses ini untuk tumbuhan itu sendiri masih belum dijelaskan.

Nitrik oksida (N2O) adalah gas rumah hijau ketiga terpenting di bawah Protokol Kyoto. Ia dikeluarkan dalam pengeluaran dan penggunaan baja mineral, dalam industri kimia, dalam pertanian, dll. Ia menyumbang kira-kira 6% daripada pemanasan global.

Ozon troposfera, i Sebagai gas rumah hijau, ozon troposfera (trop. O 3) mempunyai kedua-dua kesan langsung ke atas iklim melalui penyerapan sinaran gelombang panjang dari Bumi dan sinaran gelombang pendek dari Matahari, dan melalui tindak balas kimia yang mengubah kepekatan yang lain. gas rumah hijau, sebagai contoh, metana (trop. O 3 diperlukan untuk pembentukan pengoksida penting gas rumah hijau - radikal - OH). Meningkatkan kepekatan laluan. Sejak pertengahan abad ke-18, O 3 telah menjadi kesan sinaran positif ketiga terbesar ke atas atmosfera Bumi selepas CO 2 dan CH 4 . Secara umum, kandungan laluan. O 3 dalam troposfera ditentukan oleh proses pembentukan dan pemusnahannya semasa tindak balas kimia yang melibatkan prekursor ozon, yang mempunyai asal semula jadi dan antropogenik, serta proses pemindahan ozon dari stratosfera (di mana kandungannya jauh lebih tinggi) dan penyerapan ozon oleh permukaan bumi. Sepanjang hayat jejak. O 3 - sehingga beberapa bulan, yang jauh lebih rendah daripada gas rumah hijau lain (CO 2, CH 4, N 2 O). Kepekatan laluan. O3 berbeza dengan ketara mengikut masa, ruang dan ketinggian, dan pemantauannya adalah lebih sukar daripada memantau gas rumah hijau yang bercampur baik di atmosfera.

Para saintis telah membuat kesimpulan yang jelas bahawa pelepasan atmosfera yang disebabkan oleh aktiviti manusia membawa kepada peningkatan ketara dalam kepekatan gas rumah hijau di atmosfera. Berdasarkan pengiraan menggunakan model komputer, menunjukkan bahawa jika kadar semasa gas rumah hijau memasuki atmosfera berterusan, maka dalam masa 30 tahun sahaja suhu secara purata di seluruh dunia akan meningkat lebih kurang 1°. Ini adalah peningkatan suhu yang luar biasa besar berdasarkan data paleoklimat. Perlu diingatkan bahawa anggaran pakar nampaknya agak dipandang remeh. Pemanasan berkemungkinan meningkat hasil daripada beberapa proses semula jadi. Pemanasan yang lebih besar daripada yang diramalkan mungkin disebabkan oleh ketidakupayaan lautan yang semakin panas untuk menyerap anggaran jumlah karbon dioksida daripada atmosfera.

Keputusan pemodelan berangka juga menunjukkan purata suhu global pada abad akan datang akan meningkat pada kadar 0.3°C setiap 10 tahun. Akibatnya, menjelang 2050 ia mungkin meningkat (berbanding dengan zaman pra-industri) sebanyak 2°C, dan menjelang 2100 - sebanyak 4°C. Pemanasan global harus disertai dengan peningkatan kerpasan (beberapa peratus menjelang 2030), serta kenaikan paras laut (menjelang 2030 sebanyak 20 cm, dan menjelang akhir abad ini sebanyak 65 cm).

Gas rumah hijau ialah gas yang mempunyai ketelusan yang tinggi dalam julat yang boleh dilihat dan penyerapan yang tinggi dalam julat inframerah jauh. Kehadiran gas rumah hijau di atmosfera adalah sebab utama pembentukan kesan rumah hijau, yang seterusnya membawa kepada perubahan iklim yang ketara di planet ini. Baru-baru ini, di planet kita, kesan rumah hijau telah dirasai dengan ketara, kerana setiap tahun iklim berubah ke arah pemanasan. Fenomena kesan rumah hijau di planet ini adalah serupa dengan prinsip rumah hijau taman biasa, di mana sinaran matahari melalui dinding dan bumbung telus, dengan itu memanaskan tanah dan meningkatkan suhu udara di rumah hijau. Terima kasih kepada reka bentuk rumah hijau, suhu udara yang tinggi di dalamnya dikekalkan. Perkara yang sama berlaku di Bumi. Pembebasan gas rumah hijau ke atmosfera membawa kepada pembentukan cangkerang tertentu di atas planet ini, yang terdiri daripada bahan yang mampu menghantar pancaran matahari. Oleh itu, cengkerang ini mampu mengekalkan haba di planet ini, seperti di rumah hijau.

Untuk tumbuh-tumbuhan yang semakin meningkat, kesan pemuliharaan haba adalah keadaan yang menggalakkan, tetapi ia boleh menyebabkan kemudaratan yang tidak boleh diperbaiki kepada planet ini.

Gas rumah hijau yang dibebaskan ke atmosfera bumi termasuk yang berikut:

karbon dioksida;
wap air;
metana;
ozon;
freon;
gas lain (hidrofluorokarbon, perfluorokarbon, sulfur heksafluorida dan banyak lagi. Terdapat kira-kira 30 jenis gas tersebut, yang turut mengambil bahagian dalam pembentukan kesan rumah hijau).

Semua gas rumah hijau dikelaskan kepada dua jenis mengikut bentuk pembentukannya:

Gas asli;
Bahan antropogenik.

Jenis pertama bercakap untuk dirinya sendiri. Pembentukan gas tersebut berlaku hasil daripada proses semula jadi yang berlaku di bumi. Ini termasuk, sebagai contoh, wap air, apabila air dari sungai dan takungan menyejat di bawah pengaruh cahaya matahari. Oleh kerana proses ini adalah semula jadi, adalah mustahil untuk mempengaruhi perjalanan mereka. Di samping itu, ia tidak menyebabkan kemudaratan yang ketara kepada ekologi Bumi.

Bahan antropogenik, tidak seperti gas asli, dihasilkan semasa aktiviti manusia. Dalam kes ini, pelepasan gas rumah hijau menyebabkan kerosakan yang tidak boleh diperbaiki kepada atmosfera dan, akibatnya, ekologi planet ini. Memandangkan pembentukan bahan antropogenik adalah akibat daripada aktiviti manusia, dalam kes ini, jumlah pelepasan gas rumah hijau boleh dikawal dengan mengambil langkah-langkah tertentu yang bertujuan untuk meningkatkan ekologi di Bumi.

Perlu diingat bahawa terdapat sejumlah besar sumber pembentukan gas rumah hijau yang berbahaya. Bagaimanapun, menurut pakar yang mengawal pelepasannya, jumlah terbesar bahan antropogenik dilepaskan ke atmosfera hasil daripada pemprosesan dan penggunaan bahan api fosil. Kategori ini menyumbang kira-kira 82-88% daripada pembentukan semua gas rumah hijau. Pemprosesan bahan api dijalankan di banyak perusahaan, untuk kitaran pengeluaran yang mana perlu untuk memanaskan beberapa jenis bahan mentah. Kategori ini juga termasuk kenderaan yang dikuasakan oleh enjin pembakaran dalaman yang mengeluarkan gas ekzos ke atmosfera.

Tempat kedua dalam jumlah pembentukan gas berbahaya yang dipancarkan ke atmosfera tergolong dalam proses pembakaran biojisim, yang terbentuk akibat penebangan hutan, terutama yang tropika. Hakikatnya ialah proses ini berkait rapat dengan pembentukan karbon dioksida dalam kuantiti yang banyak. Hasil daripada aktiviti ini, atmosfera diisi semula dengan gas rumah hijau sebanyak 10-12%.

Baki beberapa peratus bahan antropogenik terbentuk hasil daripada aktiviti perusahaan perindustrian yang terlibat dalam pengeluaran logam, simen, polimer dan bahan lain. Industri sedemikian menyumbang kira-kira 2% daripada semua pencemaran lain.

Oleh itu, evolusi manusia membawa kepada kemerosotan ketara ekologi di planet ini dan kemudaratan yang ketara kepada alam sekitar. Pada masa ini, semakin banyak perundangan dan teknologi muncul bertujuan untuk memelihara alam sekitar dan mengurangkan pelepasan gas rumah hijau. Oleh itu, pada tahun 1997, Jepun menerima pakai Protokol Kyoto, yang mewajibkan semua negara penandatangan untuk menstabilkan atau mengurangkan pelepasan gas rumah hijau. Peruntukan protokol itu sah sehingga 2020. Selaras dengan dokumen ini, semua negara EU mesti mengurangkan jumlah gas rumah hijau yang dikeluarkan ke atmosfera sekurang-kurangnya 8%, Amerika Syarikat sebanyak 7%, Jepun sebanyak 6%, Rusia dan Ukraine - menstabilkan pengeluaran perindustrian dan menghalang peningkatannya. Mengurangkan pelepasan gas rumah hijau akan meningkatkan keadaan alam sekitar di planet ini dengan ketara dan mencegah pemanasan global pramatang.

Jadi, terdapat langkah-langkah tertentu, yang pelaksanaannya akan membolehkan ini dilakukan. Langkah-langkah ini juga ditetapkan dalam Protokol Kyoto. Ini termasuk:

Meningkatkan perusahaan perindustrian, serta meningkatkan kecekapan mereka. Perkara ini adalah yang utama dalam usaha memerangi pertumbuhan pelepasan gas rumah hijau.
Menghijaukan planet. Negara-negara yang telah menandatangani dokumen tersebut diwajibkan untuk meningkatkan jumlah perhutanan di wilayah mereka, serta merangsang penghutanan semula;
Rangsangan sebarang penyelidikan dalam bidang sumber tenaga boleh diperbaharui dan teknologi penyerapan karbon dioksida;
Memberi faedah dan kelegaan kepada pembayar cukai industri yang beralih secara aktif kepada teknologi mesra alam, serta merangsang penghutanan semula dan melaksanakan langkah-langkah lain yang bertujuan untuk memperbaiki keadaan alam sekitar di planet ini;
Mengehadkan pelepasan gas ekzos kenderaan, yang terdiri daripada merangsang pengeluaran kenderaan elektrik, serta peralihan kepada bahan api yang lebih mesra alam.

Di samping itu, langkah tambahan untuk mengurangkan pelepasan gas rumah hijau ke atmosfera dan memperbaiki keadaan alam sekitar adalah:

Penghapusan penggunaan elektrik yang tidak cekap;
Meningkatkan kecekapan sumber asli;
Pencegahan kebakaran hutan tepat pada masanya;
Memperkenalkan penggunaan sumber tenaga boleh diperbaharui atau bukan karbon;
Mengurangkan penggunaan sumber air yang tidak rasional;

Gas rumah hijau ialah campuran beberapa gas atmosfera lutsinar yang boleh dikatakan tidak menghantar sinaran haba Bumi. Peningkatan kepekatan mereka membawa kepada perubahan iklim global dan tidak dapat dipulihkan. Terdapat beberapa jenis gas rumah hijau utama. Kepekatan dalam atmosfera setiap daripada mereka mempengaruhi kesan haba dengan caranya sendiri.

Jenis utama

Terdapat beberapa jenis bahan gas yang merupakan antara gas rumah hijau yang paling ketara:

wap air;
karbon dioksida;
nitrus oksida;
metana;
freon;
PFC (perfluorokarbon);
HFC (hidrofluorokarbon);
SF6 (sulfur heksafluorida).

Kira-kira 30 yang membawa kepada kesan rumah hijau telah dikenal pasti. Bahan mempengaruhi proses terma Bumi bergantung kepada kuantiti dan kekuatan pengaruh pada satu molekul. Berdasarkan sifat kejadiannya di atmosfera, gas rumah hijau dibahagikan kepada semula jadi dan antropogenik.

wap air

Gas rumah hijau biasa adalah jumlahnya di atmosfera Bumi melebihi kepekatan karbon dioksida. Wap air mempunyai asal semula jadi: faktor luaran tidak dapat mempengaruhi peningkatannya dalam persekitaran. Suhu lautan dan udara dunia mengawal bilangan molekul penyejatan air.

Satu ciri penting bagi sifat wap air ialah hubungan songsang positifnya dengan karbon dioksida. Telah ditetapkan bahawa kesan rumah hijau yang disebabkan oleh pelepasan adalah lebih kurang dua kali ganda disebabkan oleh kesan molekul penyejatan air.

Oleh itu, wap air sebagai gas rumah hijau adalah pemangkin yang kuat untuk pemanasan iklim antropogenik. Pengaruhnya terhadap proses rumah hijau harus dipertimbangkan hanya bersamaan dengan sifat sambungan positif dengan karbon dioksida. Wap air itu sendiri tidak membawa kepada perubahan global sedemikian.

Karbon dioksida

Ia menduduki tempat utama di kalangan gas rumah hijau yang berasal dari antropogenik. Telah ditetapkan bahawa kira-kira 65% pemanasan global dikaitkan dengan peningkatan pelepasan karbon dioksida ke atmosfera Bumi. Faktor utama dalam meningkatkan kepekatan gas, tentu saja, pengeluaran manusia dan aktiviti teknikal.

Pembakaran bahan api menduduki tempat pertama (86% daripada jumlah pelepasan karbon dioksida) antara sumber karbon dioksida yang dibebaskan ke atmosfera. Sebab lain termasuk pembakaran jisim biologi - terutamanya hutan - dan pelepasan industri.

Gas rumah hijau karbon dioksida adalah pemacu pemanasan global yang paling berkesan. Selepas memasuki atmosfera, karbon dioksida bergerak jauh melalui semua lapisannya. Masa yang diambil untuk mengeluarkan 65% karbon dioksida daripada sampul udara dipanggil tempoh kediaman berkesan. Gas rumah hijau di atmosfera dalam bentuk karbon dioksida kekal selama 50-200 tahun. Ia adalah tempoh tinggi kehadiran karbon dioksida dalam alam sekitar yang memainkan peranan penting dalam proses kesan rumah hijau.

Metana

Ia memasuki atmosfera melalui cara semula jadi dan antropogenik. Walaupun kepekatannya jauh lebih rendah daripada karbon dioksida, metana bertindak sebagai gas rumah hijau yang lebih ketara. 1 molekul metana dianggarkan 25 kali lebih kuat dalam kesan rumah hijau daripada molekul karbon dioksida.

Pada masa ini, atmosfera mengandungi kira-kira 20% metana (daripada 100% gas rumah hijau). Metana memasuki udara secara buatan disebabkan oleh pelepasan industri. Mekanisme semula jadi pembentukan gas dianggap sebagai pereputan bahan organik yang berlebihan dan pembakaran biojisim hutan yang berlebihan.

Nitrik oksida (I)

Nitrous oksida dianggap sebagai gas rumah hijau ketiga terpenting. Ini adalah bahan yang mempunyai kesan negatif pada lapisan ozon. Telah ditetapkan bahawa kira-kira 6% daripada kesan rumah hijau adalah disebabkan oleh oksida nitrik monovalen. Sebatian ini 250 kali lebih kuat daripada karbon dioksida.

Dinitrogen monoksida berlaku secara semula jadi di atmosfera Bumi. Ia mempunyai hubungan positif dengan lapisan ozon: semakin tinggi kepekatan oksida, semakin tinggi tahap kemusnahan. Di satu pihak, mengurangkan ozon mengurangkan kesan rumah hijau. Pada masa yang sama, sinaran radioaktif jauh lebih berbahaya bagi planet ini. Peranan ozon dalam pemanasan global sedang dikaji, dan pakar berpecah mengenai perkara ini.

PFC dan HFC

Hidrokarbon dengan penggantian separa fluorin dalam struktur molekul adalah gas rumah hijau yang berasal dari antropogenik. Jumlah kesan bahan tersebut terhadap pemanasan global adalah kira-kira 6%.

PFC dilepaskan ke atmosfera daripada pengeluaran aluminium, peralatan elektrik, dan pelbagai pelarut. HFC ialah sebatian di mana hidrogen digantikan sebahagiannya oleh halogen. Ia digunakan dalam pengeluaran dan dalam aerosol untuk menggantikan bahan yang memusnahkan lapisan ozon. Mereka mempunyai potensi pemanasan global yang tinggi, tetapi lebih selamat untuk atmosfera Bumi.

Sulfur heksafluorida

Digunakan sebagai agen penebat dalam industri kuasa elektrik. Kompaun ini cenderung untuk bertahan lama dalam lapisan atmosfera, yang menyebabkan penyerapan sinar inframerah jangka panjang dan meluas. Walaupun jumlah yang kecil akan memberi kesan yang besar kepada iklim pada masa hadapan.

Kesan rumah hijau

Proses itu boleh diperhatikan bukan sahaja di Bumi, tetapi juga di Venus yang berdekatan. Atmosferanya pada masa ini terdiri sepenuhnya daripada karbon dioksida, yang telah menyebabkan peningkatan suhu permukaan kepada 475 darjah. Pakar yakin bahawa lautan membantu Bumi mengelakkan nasib yang sama: dengan menyerap sebahagian karbon dioksida, mereka membantu mengeluarkannya dari udara sekeliling.

Pembebasan gas rumah hijau ke atmosfera menghalang sinaran haba, menyebabkan suhu Bumi meningkat. Pemanasan global penuh dengan akibat yang serius dalam bentuk peningkatan kawasan Lautan Dunia, peningkatan bencana alam dan hujan. Kewujudan spesies di kawasan pantai dan pulau semakin terancam.

Pada tahun 1997, PBB menerima pakai Protokol Kyoto, yang diwujudkan untuk mengawal jumlah pelepasan di wilayah setiap negeri. Pencinta alam sekitar yakin bahawa ia tidak lagi dapat menyelesaikan masalah pemanasan global sepenuhnya, tetapi masih mungkin untuk mengurangkan proses yang sedang berjalan dengan ketara.

Kaedah had

Pelepasan gas rumah hijau boleh dikurangkan dengan mengikuti beberapa peraturan:

menghapuskan penggunaan elektrik yang tidak cekap;
meningkatkan kecekapan sumber asli;
menambah bilangan hutan, mencegah kebakaran hutan tepat pada masanya;
menggunakan teknologi mesra alam dalam pengeluaran;
memperkenalkan penggunaan sumber tenaga boleh diperbaharui atau bukan karbon.

Gas rumah hijau di Rusia dipancarkan kerana penjanaan kuasa yang meluas, perlombongan dan pembangunan perindustrian.

Tugas utama sains ialah penciptaan dan pelaksanaan bahan api mesra alam, pembangunan pendekatan baru untuk pemprosesan bahan buangan. Pembaharuan beransur-ansur piawaian pengeluaran, kawalan ketat sfera teknikal dan sikap berhati-hati setiap orang terhadap alam sekitar boleh mengurangkan pemanasan global dengan ketara tidak dapat dielakkan lagi, tetapi prosesnya masih boleh dikawal.

Gas rumah hijau

Gas rumah hijau adalah gas yang dipercayai menyebabkan kesan rumah hijau global.

Gas rumah hijau utama, mengikut anggaran kesannya terhadap keseimbangan haba Bumi, ialah wap air, karbon dioksida, metana, ozon, halokarbon dan nitrus oksida.

wap air

Wap air adalah gas rumah hijau asli yang utama, bertanggungjawab untuk lebih daripada 60% kesannya. Kesan antropogenik langsung terhadap sumber ini adalah tidak penting. Pada masa yang sama, peningkatan suhu Bumi yang disebabkan oleh faktor lain meningkatkan penyejatan dan jumlah kepekatan wap air di atmosfera pada kelembapan relatif yang hampir tetap, yang seterusnya meningkatkan kesan rumah hijau. Oleh itu, beberapa maklum balas positif berlaku.

Metana

Letusan raksasa metana yang terkumpul di bawah dasar laut 55 juta tahun lalu memanaskan Bumi sebanyak 7 darjah Celsius.

Perkara yang sama boleh berlaku sekarang - andaian ini disahkan oleh penyelidik dari NASA. Menggunakan simulasi komputer iklim purba, mereka cuba memahami dengan lebih baik peranan metana dalam perubahan iklim. Pada masa ini, kebanyakan penyelidikan mengenai kesan rumah hijau memberi tumpuan kepada peranan karbon dioksida dalam kesan ini, walaupun potensi metana untuk mengekalkan haba di atmosfera adalah 20 kali lebih besar daripada karbon dioksida.

Pelbagai perkakas rumah berkuasa gas menyumbang kepada peningkatan kandungan metana di atmosfera.

Sepanjang 200 tahun yang lalu, metana di atmosfera telah meningkat lebih daripada dua kali ganda disebabkan oleh penguraian bahan organik di paya dan tanah pamah basah, serta kebocoran daripada objek buatan manusia seperti saluran paip gas, lombong arang batu, peningkatan pengairan dan pelepasan gas daripada ternakan. Tetapi terdapat satu lagi sumber metana - bahan organik yang mereput dalam sedimen lautan, dipelihara beku di bawah dasar laut.

Biasanya, suhu rendah dan tekanan tinggi mengekalkan metana di bawah lautan dalam keadaan stabil, tetapi ini tidak selalu berlaku. Semasa tempoh pemanasan global, seperti Maksimum Termal Paleocene lewat, yang berlaku 55 juta tahun dahulu dan berlangsung selama 100 ribu tahun, pergerakan plat litosfera, khususnya di benua kecil India, menyebabkan penurunan tekanan di dasar laut dan boleh menyebabkan pembebasan metana yang besar. Apabila atmosfera dan lautan mula panas, pelepasan metana boleh meningkat. Sesetengah saintis percaya bahawa pemanasan global semasa boleh membawa kepada senario yang sama - jika lautan menjadi panas dengan ketara.

Apabila metana memasuki atmosfera, ia bertindak balas dengan molekul oksigen dan hidrogen untuk menghasilkan karbon dioksida dan wap air, yang setiap satunya boleh menyebabkan kesan rumah hijau. Menurut ramalan sebelum ini, semua metana yang dikeluarkan akan bertukar menjadi karbon dioksida dan air dalam masa kira-kira 10 tahun. Jika ini benar, maka peningkatan kepekatan karbon dioksida akan menjadi punca utama pemanasan planet ini. Walau bagaimanapun, percubaan untuk mengesahkan alasan dengan merujuk kepada masa lalu tidak berjaya - tiada kesan peningkatan kepekatan karbon dioksida 55 juta tahun lalu ditemui.

Model yang digunakan dalam kajian baru menunjukkan bahawa apabila tahap metana di atmosfera meningkat secara mendadak, kandungan oksigen dan hidrogen yang bertindak balas dengan metana di dalamnya berkurangan (sehingga tindak balas berhenti), dan baki metana kekal di udara selama beratus-ratus tahun, itu sendiri menjadi punca pemanasan global. Dan ratusan tahun ini sudah cukup untuk menghangatkan suasana, mencairkan ais di lautan dan mengubah keseluruhan sistem iklim.

Sumber antropogenik utama metana ialah penapaian pencernaan dalam ternakan, penanaman padi, dan pembakaran biojisim (termasuk penebangan hutan). Kajian terbaru menunjukkan bahawa peningkatan pesat dalam kepekatan metana atmosfera berlaku pada milenium pertama Masihi (mungkin akibat daripada pengembangan pengeluaran pertanian dan ternakan dan pembakaran hutan). Antara 1000 dan 1700, kepekatan metana menurun sebanyak 40%, tetapi mula meningkat semula pada abad-abad kebelakangan ini (mungkin akibat daripada pengembangan tanah pertanian dan padang rumput dan pembakaran hutan, penggunaan kayu untuk pemanasan, peningkatan bilangan ternakan, kumbahan , dan penanaman padi) . Beberapa sumbangan kepada bekalan metana datang daripada kebocoran semasa pembangunan deposit arang batu dan gas asli, serta pelepasan metana sebagai sebahagian daripada biogas yang dijana di tapak pelupusan sisa

Karbon dioksida

Sumber karbon dioksida di atmosfera Bumi adalah pelepasan gunung berapi, aktiviti penting organisma, dan aktiviti manusia. Sumber antropogenik termasuk pembakaran bahan api fosil, pembakaran biojisim (termasuk penebangan hutan), dan beberapa proses perindustrian (contohnya, pengeluaran simen). Pengguna utama karbon dioksida ialah tumbuhan. Biasanya, biocenosis menyerap lebih kurang jumlah karbon dioksida yang sama seperti yang dihasilkannya (termasuk melalui pereputan biojisim).

Pengaruh karbon dioksida terhadap keamatan kesan rumah hijau.

Masih banyak yang perlu dipelajari tentang kitaran karbon dan peranan lautan dunia sebagai takungan karbon dioksida yang luas. Seperti yang dinyatakan di atas, setiap tahun manusia menambah 7 bilion tan karbon dalam bentuk CO 2 kepada 750 bilion tan yang sedia ada. Tetapi hanya kira-kira separuh daripada pelepasan kita - 3 bilion tan - kekal di udara. Ini boleh dijelaskan oleh fakta bahawa kebanyakan CO 2 digunakan oleh tumbuhan darat dan laut, tertimbus dalam sedimen marin, diserap oleh air laut, atau sebaliknya diserap. Daripada sebahagian besar CO 2 ini (kira-kira 4 bilion tan), lautan menyerap kira-kira dua bilion tan karbon dioksida atmosfera setiap tahun.

Semua ini meningkatkan bilangan soalan yang tidak dijawab: Bagaimanakah sebenarnya air laut berinteraksi dengan udara atmosfera, menyerap CO 2? Berapa banyak lagi karbon yang boleh diserap oleh laut, dan apakah tahap pemanasan global yang mungkin menjejaskan kapasitinya? Apakah kapasiti lautan untuk menyerap dan menyimpan haba yang terperangkap oleh perubahan iklim?

Peranan awan dan zarah terampai dalam arus udara yang dipanggil aerosol tidak mudah untuk diambil kira semasa membina model iklim. Awan menaungi permukaan bumi, membawa kepada penyejukan, tetapi bergantung pada ketinggian, ketumpatan dan keadaan lain, ia juga boleh memerangkap haba yang dipantulkan dari permukaan bumi, meningkatkan keamatan kesan rumah hijau. Kesan aerosol juga menarik. Sebahagian daripada mereka mengubah wap air, memewapkannya menjadi titisan kecil yang membentuk awan. Awan ini sangat padat dan mengaburkan permukaan Bumi selama berminggu-minggu. Iaitu, mereka menghalang cahaya matahari sehingga mereka jatuh dengan kerpasan.

Kesan gabungannya boleh menjadi sangat besar: letusan Gunung Pinatuba pada tahun 1991 di Filipina mengeluarkan jumlah besar sulfat ke dalam stratosfera, menyebabkan penurunan suhu di seluruh dunia yang berlangsung selama dua tahun.

Oleh itu, pencemaran kita sendiri, terutamanya disebabkan oleh pembakaran arang batu dan minyak yang mengandungi sulfur, boleh mengimbangi kesan pemanasan global buat sementara waktu. Pakar menganggarkan bahawa aerosol mengurangkan jumlah pemanasan sebanyak 20% pada abad ke-20. Secara umum, suhu telah meningkat sejak tahun 1940-an, tetapi telah menurun sejak tahun 1970. Kesan aerosol boleh membantu menjelaskan penyejukan anomali pada pertengahan abad yang lalu.

Pada tahun 2006, pelepasan karbon dioksida ke atmosfera berjumlah 24 bilion tan. Sekumpulan penyelidik yang sangat aktif berhujah menentang idea bahawa aktiviti manusia adalah salah satu punca pemanasan global. Pada pendapatnya, perkara utama ialah proses semula jadi perubahan iklim dan peningkatan aktiviti suria. Tetapi, menurut Klaus Hasselmann, ketua Pusat Klimatologi Jerman di Hamburg, hanya 5% boleh dijelaskan oleh sebab semula jadi, dan baki 95% adalah faktor buatan manusia yang disebabkan oleh aktiviti manusia.

Sesetengah saintis juga tidak menghubungkan peningkatan CO 2 dengan peningkatan suhu. Mereka yang ragu-ragu mengatakan bahawa jika peningkatan suhu harus dipersalahkan atas peningkatan pelepasan CO 2, maka suhu mesti meningkat semasa ledakan ekonomi pasca perang, apabila bahan api fosil dibakar dalam kuantiti yang banyak. Bagaimanapun, Jerry Mallman, pengarah Makmal Dinamik Bendalir Geofizik, mengira bahawa peningkatan penggunaan arang batu dan minyak dengan cepat meningkatkan kandungan sulfur di atmosfera, menyebabkan penyejukan. Selepas tahun 1970, kesan haba kitaran hayat CO 2 dan metana yang panjang menekan aerosol yang mereput dengan cepat, menyebabkan suhu meningkat. Oleh itu, kita boleh membuat kesimpulan bahawa pengaruh karbon dioksida terhadap keamatan kesan rumah hijau adalah sangat besar dan tidak dapat dinafikan.

Walau bagaimanapun, kesan rumah hijau yang semakin meningkat mungkin tidak membawa bencana. Malah, suhu tinggi mungkin dialu-alukan di mana ia agak jarang berlaku. Sejak tahun 1900, pemanasan terbesar telah diperhatikan dari 40 hingga 70 0 latitud utara, termasuk Rusia, Eropah, dan bahagian utara Amerika Syarikat, di mana pelepasan industri gas rumah hijau bermula paling awal. Kebanyakan pemanasan berlaku pada waktu malam, terutamanya disebabkan oleh peningkatan litupan awan, yang memerangkap haba keluar. Akibatnya, musim menyemai dilanjutkan selama seminggu.

Selain itu, kesan rumah hijau mungkin merupakan berita baik bagi sesetengah petani. Kepekatan CO 2 yang tinggi boleh memberi kesan positif kepada tumbuhan kerana tumbuhan menggunakan karbon dioksida semasa fotosintesis, menukarkannya kepada tisu hidup. Oleh itu, lebih banyak tumbuhan bermakna lebih banyak penyerapan CO 2 dari atmosfera, memperlahankan pemanasan global.

Fenomena ini dikaji oleh pakar Amerika. Mereka memutuskan untuk mencipta model dunia dengan dua kali ganda jumlah CO 2 di udara. Untuk melakukan ini, mereka menggunakan hutan pain berusia empat belas tahun di California Utara. Gas dipam melalui paip yang dipasang di antara pokok. Fotosintesis meningkat sebanyak 50-60%. Tetapi kesannya tidak lama kemudian menjadi sebaliknya. Pokok-pokok yang menyesakkan tidak dapat menampung jumlah karbon dioksida sedemikian. Kelebihan dalam proses fotosintesis telah hilang. Ini adalah satu lagi contoh bagaimana manipulasi manusia membawa kepada hasil yang tidak dijangka.

Tetapi aspek positif kecil kesan rumah hijau ini tidak boleh dibandingkan dengan yang negatif. Ambil, sebagai contoh, pengalaman dengan hutan pain, di mana jumlah CO 2 meningkat dua kali ganda, dan menjelang akhir abad ini kepekatan CO 2 diramalkan meningkat empat kali ganda. Orang boleh bayangkan betapa malapetaka akibatnya terhadap tumbuhan. Dan ini, seterusnya, akan meningkatkan jumlah CO 2, kerana semakin sedikit tumbuhan, semakin besar kepekatan CO 2.

Akibat kesan rumah hijau

iklim gas kesan rumah hijau

Apabila suhu meningkat, penyejatan air dari lautan, tasik, sungai dan sebagainya akan meningkat. Memandangkan udara yang lebih panas boleh menampung lebih banyak wap air, ini menghasilkan kesan maklum balas yang kuat: semakin panas, semakin tinggi kandungan wap air di udara, yang seterusnya meningkatkan kesan rumah hijau.

Aktiviti manusia mempunyai sedikit kesan ke atas jumlah wap air di atmosfera. Tetapi kita mengeluarkan gas rumah hijau lain, yang menjadikan kesan rumah hijau lebih dan lebih sengit. Para saintis percaya bahawa peningkatan pelepasan CO 2, kebanyakannya daripada pembakaran bahan api fosil, menjelaskan sekurang-kurangnya kira-kira 60% daripada pemanasan Bumi sejak 1850. Kepekatan karbon dioksida di atmosfera meningkat kira-kira 0.3% setahun, dan kini kira-kira 30% lebih tinggi daripada sebelum revolusi perindustrian. Jika kita menyatakan ini secara mutlak, maka setiap tahun manusia menambah kira-kira 7 bilion tan. Walaupun fakta bahawa ini adalah sebahagian kecil berhubung dengan jumlah karbon dioksida di atmosfera - 750 bilion tan, dan lebih kecil berbanding jumlah CO 2 yang terkandung di Lautan Dunia - kira-kira 35 trilion tan, ia kekal sangat ketara. Sebab: proses semulajadi berada dalam keseimbangan, jumlah CO 2 sedemikian memasuki atmosfera, yang dikeluarkan dari sana. Dan aktiviti manusia hanya menambah CO 2.