Učinak staklenika je kašnjenje toplotnog zračenja planete u atmosferi Zemlje. Efekt staklenika primijetio je svatko od nas: u staklenicima ili staklenicima temperatura je uvijek viša nego vani. Isto se primjećuje na skali Zemlje: sunčeva energija, prolazeći kroz atmosferu, zagrijava površinu Zemlje, ali toplinska energija koju emitira Zemlja ne može pobjeći natrag u svemir, jer je Zemljina atmosfera zarobljava, djelujući poput polietilena u stakleniku: prenosi kratke valove svjetlosti sa Sunca na Zemlju i zarobljava duge valove topline (ili infracrvene) koje emitira Zemljina površina. Postoji efekt staklenika. Efekt staklenika proizlazi iz prisutnosti plinova u Zemljinoj atmosferi koji imaju sposobnost zarobljavanja dugih valova. Zovu se "staklenički" ili "staklenički" plinovi.

Staklenički plinovi prisutni su u atmosferi u malim količinama (oko 0,1%) od njenog nastanka. Ta je količina bila dovoljna da Zemljina ravnoteža topline ostane na razini prikladnoj za život zbog efekta staklenika. To je takozvani prirodni efekt staklenika, ako bi mu prosječna temperatura Zemljine površine bila 30 ° C niža, tj. ne + 15 ° S, kao sada, već -18 ° S.

Prirodni efekt staklenika ne prijeti ni Zemlji ni čovječanstvu, budući da se ukupna količina stakleničkih plinova održavala na istoj razini zbog ciklusa prirode, štoviše, dugujemo mu svoj život.

Ali povećanje koncentracije stakleničkih plinova u atmosferi dovodi do povećanja efekta staklenika i poremećaja toplinske bilance Zemlje. Upravo se to dogodilo u posljednja dva stoljeća razvoja civilizacije. Elektrane na ugljen, ispušni plinovi za automobile, tvornički dimnjaci i drugi izvori zagađenja koje stvara čovjek godišnje u atmosferu emitiraju oko 22 milijarde tona stakleničkih plinova.

Koji se plinovi nazivaju "stakleničkim" plinovima?

Najpoznatiji i najčešći staklenički plinovi su vodena para (H20), ugljični dioksid (CO 2), metan (CH 4) i smijeh plin ili dušikov oksid (N 2 O). To su izravni staklenički plinovi. Većina ih nastaje tijekom izgaranja fosilnih goriva.

Uz to, postoje još dvije skupine izravnih stakleničkih plinova, to su halokarboni i sumpor heksafluorid (SF6). Njihove emisije u atmosferu povezane su s modernim tehnologijama i industrijskim procesima (elektronika i rashladna oprema). Njihova količina u atmosferi apsolutno je zanemariva, ali njihov utjecaj na efekt staklenika (tzv. Potencijal globalnog zagrijavanja / GWP) desetke je tisuća puta jači od CO 2.

Vodena para glavni je staklenički plin odgovoran za više od 60% prirodnog efekta staklenika. Još nije zabilježen antropogeni porast njegove koncentracije u atmosferi. Međutim, porast Zemljine temperature uzrokovan drugim čimbenicima povećava isparavanje oceanske vode, što može dovesti do povećanja koncentracije vodene pare u atmosferi i - do povećanja efekta staklenika. S druge strane, oblaci u atmosferi odražavaju izravnu sunčevu svjetlost, što smanjuje protok energije na Zemlju i, u skladu s tim, smanjuje efekt staklenika.

Ugljični dioksid je najpoznatiji staklenički plin. Prirodni izvori SO 2 su vulkanske emisije i vitalna aktivnost organizama. Antropogeni izvori su izgaranje fosilnih goriva (uključujući šumske požare), kao i niz industrijskih procesa (na primjer, proizvodnja cementa, stakla). Ugljični dioksid je, prema većini istraživača, prvenstveno odgovoran za globalno zagrijavanje uzrokovano "efektom staklenika". Koncentracija CO 2 tijekom dva stoljeća industrijalizacije porasla je za više od 30% i u korelaciji je s promjenama prosječne svjetske temperature.

Metan je drugi najvažniji staklenički plin. Dodjeljuje se zbog curenja pri razvoju ležišta ugljena i prirodnog plina, iz cjevovoda, tijekom izgaranja biomase, na odlagalištima (kao sastavni dio bioplina), kao i u poljoprivredi (stočarstvo, uzgoj riže) itd. . Uzgoj stoke, uporaba gnojiva, izgaranje ugljena i drugi izvori proizvode oko 250 milijuna tona metana godišnje. Količina metana u atmosferi je mala, ali njegov efekt staklenika ili potencijal globalnog zagrijavanja (GWP) 21 puta je jači od CO 2.

Dušikov oksid je treći najvažniji staklenički plin: njegov je učinak 310 puta jači od učinka CO 2, ali u atmosferi je sadržan u vrlo malim količinama. U atmosferu ulazi kao rezultat vitalne aktivnosti biljaka i životinja, kao i tijekom proizvodnje i uporabe mineralnih gnojiva, rada poduzeća kemijske industrije.

Halokarboni (hidrofluoroogljikovodici i perfluoroogljikovodici) su plinovi stvoreni za zamjenu tvari koje oštećuju ozonski omotač. Uglavnom se koriste u rashladnoj opremi. Imaju izuzetno visoke koeficijente utjecaja na efekt staklenika: 140-11700 puta veći od CO 2. Njihove emisije (ispuštanje u okoliš) su malene, ali se brzo povećavaju.

Sumpor heksafluorid - njegovo ispuštanje u atmosferu povezano je s elektronikom i proizvodnjom izolacijskih materijala. Još uvijek je mali, ali volumen se neprestano povećava. Potencijal globalnog zagrijavanja iznosi 23900 jedinica.

Vjerojatno su mnogi primijetili da zime posljednjih godina nisu postale tako hladne i mrazne kao u stara vremena. A često i na Novu godinu i na Božić (i katolički i pravoslavni), umjesto snijega koji kiši. To bi moglo biti posljedica takvog klimatskog fenomena kao što je efekt staklenika u Zemljinoj atmosferi, a to je povećanje temperature površine našeg planeta uslijed zagrijavanja donje atmosfere akumulacijom stakleničkih plinova. Kao posljedica svega toga događa se postupno globalno zagrijavanje. Ovaj problem nije toliko nov, ali nedavno su se razvojem tehnologije pojavili mnogi novi izvori koji potiču globalni efekt staklenika.

Uzroci efekta staklenika

Učinak staklenika javlja se iz sljedećih razloga:

• Korištenje vrućih minerala poput ugljena, nafte, prirodnog plina u industriji, kada se sagorijevaju, velika količina ugljičnog dioksida i drugih štetnih kemikalija ulazi u atmosferu.
• Transport - velik broj automobila i kamiona koji ispuštaju ispušne plinove također doprinose efektu staklenika. Istina, pojava električnih vozila i postupni prijelaz na njih mogu imati pozitivan utjecaj na okoliš.
• Krčenje šuma, jer je poznato da stabla upijaju ugljični dioksid, a sa svakim uništenim stablom količina upravo tog ugljičnog dioksida samo raste (uključujući trenutno, naši šumoviti Karpati više nisu toliko šumoviti, nije tužno).
• Šumski požari ovdje su isti mehanizam kao i kod krčenja šuma.
• Agrokemija i neka gnojiva također su uzrok efekta staklenika, jer isparavanjem tih gnojiva u atmosferu se oslobađa dušik, koji je jedan od stakleničkih plinova.
• Razgradnja i sagorijevanje otpada također pridonosi stvaranju stakleničkih plinova koji povećavaju efekt staklenika.
• Povećanje broja stanovnika na planeti Zemlji također je neizravan razlog povezan s drugim razlozima - više ljudi znači više smeća od njih, više će industrije raditi na zadovoljavanju svih naših ne malih potreba itd.

Utjecaj efekta staklenika na klimu

Možda su glavna šteta efekta staklenika nepovratne klimatske promjene, a kao posljedica toga i negativni utjecaji od njih: isparavanje mora u nekim dijelovima Zemlje (na primjer, nestanak Aralskog mora) i obrnuto poplava u drugima.

Što može uzrokovati poplave i kako je ovdje povezan efekt staklenika? Činjenica je da se zbog porasta temperature u atmosferi ledenjaci na Antarktiku i Arktiku tope, povećavajući time razinu svjetskog oceana. Sve to dovodi do njegovog postupnog napada na kopno i mogućeg nestanka brojnih otoka u Oceaniji u budućnosti.

Teritoriji koji su malo navlaženi atmosferskim oborinama, zbog efekta staklenika, postaju vrlo sušni i praktički neprikladni za život. Gubitak uroda dovodi do gladi i prehrambene krize, a ovaj problem sada vidimo u nekoliko afričkih zemalja, gdje suša uzrokuje pravu humanitarnu katastrofu.

Utjecaj efekta staklenika na ljudsko zdravlje

Osim negativnog utjecaja na klimu, efekt staklenika može utjecati i na naše zdravlje s vama. Tako se ljeti zbog svog uzroka sve češće javljaju abnormalne vrućine koje iz godine u godinu povećavaju broj oboljelih od kardiovaskularnog sustava. Opet, zbog vrućine ljudi povećavaju ili, naprotiv, smanjuju krvni tlak, češće se javljaju infarkti i epileptični napadaji, nesvjestica i toplotni udari, a sve su to rezultati efekta staklenika.

Prednosti efekta staklenika

Ima li koristi od efekta staklenika? Brojni znanstvenici vjeruju da takav fenomen kao što je efekt staklenika postoji oduvijek od postanka Zemlje, a njegova korisnost kao "dodatno zagrijavanje" planeta je neporeciva, jer je sam život jednom nastao kao rezultat jednog od takvih grijanje. Ali opet, ovdje se možete prisjetiti mudre fraze Paracelsusa da je razlika između lijeka i otrova samo u njegovoj količini. To jest, drugim riječima, efekt staklenika je koristan samo u malim količinama, kada plinovi koji dovode do efekta staklenika, njihova koncentracija u atmosferi nije velika. Kad postane značajan, ovaj se klimatski fenomen pretvara iz svojevrsnog lijeka u pravi opasni otrov.

Kako smanjiti negativne učinke efekta staklenika

Da biste pobijedili problem, morate ukloniti njegove uzroke. U slučaju efekta staklenika, moraju se eliminirati i izvori globalnog zagrijavanja. Po našem mišljenju, prije svega, potrebno je zaustaviti krčenje šuma, već je naprotiv potrebno aktivnije saditi novo drveće, grmlje i uređivati \u200b\u200bvrtove.

Odbijanje benzinskih automobila, postupni prijelaz na električna vozila ili čak bicikle (i dobro za zdravlje i okoliš) također je mali korak u borbi protiv efekta staklenika. A ako mnogi svjesni ljudi poduzmu ovaj korak, to će biti značajan napredak u poboljšanju ekologije planeta Zemlje - našeg zajedničkog doma.

Znanstvenici također razvijaju novo alternativno gorivo koje će biti sigurno za okoliš, ali kada se pojavi i postane sveprisutno još uvijek nije poznato.

I na kraju, možete citirati mudrog indijskog vođu Bijelog oblaka iz plemena Ayoko: "Tek nakon što se posljednje drvo posječe, tek nakon što se ulovi posljednja riba i zatruje posljednja rijeka, tek tada ćete shvatiti da novac ne može biti pojedena ".

Efekt staklenika, video

I na kraju, tematski dokumentarac o efektu staklenika.

Staklenički plinovi su plinovi koji zarobljavaju infracrvene zrake koje zagrijavaju Zemljinu površinu i atmosferu. Najvažniji staklenički plinovi su vodena para, ugljični dioksid, metan, dušikov oksid, ozon i freoni. Staklenički plinovi mogu biti prirodnog (prirodnog) i antropogenog podrijetla. U skladu s tim, treba razlikovati prirodni efekt staklenika i doprinos efektu staklenika zbog plinova koji se u atmosferu ispuštaju kao rezultat ljudskih aktivnosti. Ugljični dioksid (CO2) glavni je antropogeni staklenički plin. Oko 80% ugljičnog dioksida potječe od izgaranja fosilnih goriva, ostatak dolazi od krčenja šuma, prvenstveno tropskog. Dušikov oksid (N20) nastaje tijekom izgaranja fosilnih goriva, biomase i upotrebe gnojiva. [...]

UČINAK STAKLENIKA (GREENHOUSE EFFECT) - zagrijavanje Zemljine klime kao rezultat povećanja sadržaja prašine, ugljičnog dioksida, metana i fluor-kloro-ugljikovodičnih spojeva tehničkog podrijetla (izgaranje goriva, industrijske emisije itd.) U površini sloj atmosfere, koji sprečavaju dugovalno toplinsko zračenje s površine Zemlje. Smjesa prašine i plinova djeluje poput plastičnog filma preko staklenika: dobro propušta sunčevu svjetlost na površinu tla, ali zadržava toplinu koja se rasipa tlom - kao rezultat, ispod filma se stvara topla mikroklima. [... ]

Efekt staklenika je sljedeći; ugljični dioksid olakšava prodor kratkovalnog zračenja sunca na zemlju, a dugovalno toplinsko zračenje zemlje kasni. Rezultat je dugotrajno zagrijavanje atmosfere. [...]

Efekt staklenika - zagrijavanje površinskog sloja atmosfere uzrokovano apsorpcijom dugovalnog (toplinskog) zračenja sa zemljine površine. Glavni razlog ovog procesa je obogaćivanje atmosfere plinovima koji apsorbiraju toplinsko zračenje. Ovdje najvažniju ulogu ima povećanje sadržaja ugljičnog dioksida (COg) u atmosferi. [...]

Efekt staklenika je smanjenje toplinskog zračenja Zemlje zbog povećanja sadržaja ugljičnog dioksida u njezinoj atmosferi. Ugljični dioksid slobodno prenosi kratkovalno sunčevo zračenje, ali zadržava toplinske zrake koje dolaze iz zagrijane zemljine površine. Povećanje koncentracije ugljičnog dioksida dovodi do poremećaja u energetskoj bilanci planeta i njegovog pregrijavanja. [...]

Efekt staklenika razumijeva se kao moguće povećanje globalne temperature planeta kao rezultat promjene toplinske bilance uzrokovane postupnim nakupljanjem stakleničkih plinova u atmosferi. [...]

Bit efekta staklenika je kako slijedi. Sunčeve zrake prodiru kroz zemljinu atmosferu do površine zemlje. Međutim, nakupljanje ugljičnog dioksida, dušikovih oksida, metana, vodene pare, fluoroklornih ugljikovodika (freona) u atmosferi dovodi do činjenice da atmosfersko dugotrajno zračenje Zemlje apsorbira. To dovodi do nakupljanja viška topline u površinskom sloju zraka, tj. Poremećena je toplinska ravnoteža planeta. Ovaj je učinak sličan onome što vidimo u staklenicima prekrivenim staklom ili filmom. Kao rezultat, temperatura zraka u blizini zemljine površine može porasti. [...]

Glavni staklenički plin je ugljični dioksid (tablica 7.5). Njegov doprinos efektu staklenika, prema različitim izvorima, kreće se od 50 do 65%. Ostali staklenički plinovi uključuju metan (oko 20%), dušični oksidi (oko 5%), ozon, freoni (klorofluoroogljikovodici) i ostali plinovi (oko 10-25% efekta staklenika). Ukupno je poznato oko 30 stakleničkih plinova, njihov učinak zagrijavanja ne ovisi samo o količini u atmosferi, već i o relativnoj aktivnosti djelovanja po molekuli. Ako se prema ovom pokazatelju CO2 uzima kao jedinica, tada će za metan biti jednako 25, za dušikove okside - 165, a za freon - 11000. [...]

NARANČASTI UČINAK. Pogledajte efekt staklenika (atmosfera). [...]

Glavni dio efekta staklenika određuje vodena para smještena u atmosferi i neravnomjerno raspoređena u njoj, djelomično zgusnuta u oblacima. Oko 10% efekta staklenika daje ugljikov dioksid ravnomjerno raspoređen u atmosferi čiji je sadržaj 16 puta manji od sadržaja vodene pare. Ostatak plinova u atmosferi (među kojima je glavni metan koji ima koncentraciju gotovo dva reda veličine nižu od koncentracije ugljičnog dioksida) određuje manje od 1% efekta staklenika. [...]

Pojam "efekt staklenika" odnosi se na određenu pojavu. Sunčevo zračenje koje pada na Zemlju djelomično apsorbira površina kopna i oceana, a 30% se reflektira u svemir. "Čista" atmosfera je prozirna za infracrveno zračenje, a atmosfera koja sadrži pare triatomskih plinova (stakleničkih plinova) (voda, ugljični dioksid, sumporni oksidi itd.) Apsorbira infracrvene zrake zbog kojih se zrak zagrijava. Stoga staklenički plinovi u običnim vrtnim staklenicima djeluju kao stakleni pokrov. [...]

Ozon (Oz) važan je staklenički plin koji se nalazi i u stratosferi i u troposferi. Utječe i na kratkovalno i na dugovalno zračenje, pa stoga konačni smjer i veličina njegovog doprinosa ravnoteži zračenja u velikoj mjeri ovise o vertikalnoj raspodjeli sadržaja ozona, posebno na razini tropopauze, gdje pouzdana promatranja još uvijek nisu dovoljna. Stoga je utvrđivanje doprinosa ozona efektu staklenika teže u usporedbi s dobro pomiješanim plinovima. Procjene upućuju na pozitivnu rezultantu (približno +0,4 vata / m). [...]

Ovo usporavanje energetske ekspanzije potpuno je iznenadilo analitičare koji su promatrali izuzetno važnu činjenicu: tijekom posljednjih 25 godina sve razvijene zemlje svijeta prestale su povećavati potrošnju svih vrsta goriva po glavi stanovnika po glavi stanovnika. To je nesumnjivo utjecalo na dinamiku globalne potrošnje energije koja ima jasnu tendenciju stabiliziranja na razini od 2,5 toe. godišnje za jednu osobu. Prema našem mišljenju, to je zbog tendencije slabljenja demografske eksplozije, koja je zacrtana 1988. godine (iste godine postojala je maksimalna potrošnja energije po stanovniku). [...]

Metan je još jedan plin koji stvara efekt staklenika na planeti. Povećanje njegove koncentracije u zraku eksperimentalno je potvrđeno analizom mjehurića plina u polarnom ledu (slika 9.4, b). Glavni prirodni razlog nastanka metana je aktivnost posebnih bakterija koje razgrađuju ugljikohidrate u anaerobnim uvjetima (bez kisika). To se prvenstveno događa u močvarama i u probavnom traktu životinja. Metan se stvara u gomilama komposta, odlagalištima otpada, rižinim poljima (gdje god voda i nečistoća izoliraju biljne ostatke iz zraka) i fosilnim gorivima. [...]

Najznačajniji prirodni staklenički plinovi su vodena para koja obiluje atmosferom i ugljični dioksid koji prirodno i umjetno ulazi u atmosferu i glavna je komponenta antropogenog efekta staklenika. Poznato je da bi u nedostatku ugljičnog dioksida u atmosferi temperatura Zemljine površine bila oko 3,3 stupnja niža nego što je trenutno, što bi stvorilo izuzetno nepovoljne uvjete za život životinja i biljaka. [...]

Danas ništa ne spori da se efekt staklenika povećava. Međutim, prognoze o utjecaju zagrijavanja na ekološki sustav planeta nisu jednoznačne. [...]

Da bismo razumjeli prirodu i mehanizam efekta staklenika, također je važno znati da doprinos jedne te iste komponente ukupnom toku zračenja jako ovisi o njezinoj raspodjeli u atmosferi. Pokažimo to na primjeru tri glavna „staklenička" plina - vodene pare, ozona i CO2. Sa slike 3.1. Vidi se da je apsorpcijski pojas molekule ugljičnog dioksida usredotočen na 15 μm u velikoj mjeri prekriven vodenom parom da uloga CO2 u apsorpciji zračenja nije tako velika. Međutim, ako se okrenemo slici 3.3, koja prikazuje vertikalne profile H, 0 i 03, dobivene tijekom stvarnih promatranja u siječnju 1972, mi ćemo pogledajte koliki je gradijent koncentracije Suprotno tome, ugljični dioksid se prilično ravnomjerno miješa u sloju zraka od oko 1 do 70 km. Stoga, iznad 2-3 km, glavni apsorber rastućeg toplinskog zračenja temeljne površine može biti upravo CO2, a ovaj zaključak potkrepljen je rezultatima proračuna predstavljenim u tablici 3.2. [...]

Vronski V.A. Posljedice efekta staklenika na okoliš // Biologija u školi. - 1993. - br. 3. - S. 15-17. [...]

Za razliku od globalnog utjecaja stakleničkih plinova, učinak atmosferskih aerosola je lokaliziran. Zemljopisna rasprostranjenost sulfatnih aerosola u zraku uglavnom se podudara s industrijskim regijama svijeta. Tu lokalni efekt hlađenja aerosola može značajno smanjiti, pa čak i gotovo poništiti globalni efekt staklenika. [...]

Metan je drugi najveći staklenički plin po specifičnom sadržaju i trenutno se procjenjuje na 20-25%. Doprinos ugljičnog dioksida efektu staklenika iznosi 43%, freona - 14%, dušikovog oksida - 5%, ostalih plinova (fluorokloridni ugljikovodici, troposferski ozon, itd.) - 13%. [...]

Treba imati na umu da točnost procjena efekta staklenika u cjelini i njegovih komponenata još uvijek nije apsolutna. Nejasno je, na primjer, kako se može točno uzeti u obzir staklenička uloga vodene pare, koja kada se pojave oblaci postaje snažan čimbenik povećanja albeda Zemlje. Stratosferski ozon nije toliko staklenički plin koliko anti-staklenički plin, jer odražava oko 3% dolaznog sunčevog zračenja. Prašina i drugi aerosoli, posebno sumporni spojevi, oslabljuju zagrijavanje zemljine površine i niže atmosfere, iako igraju suprotnu ulogu u toplinskoj ravnoteži pustinjskih područja. [...]

Valja napomenuti da je na fenomen, koji se danas naziva efekt staklenika plinovitih atmosferskih nečistoća, 1824. godine prvi istaknuo francuski znanstvenik J. Fourier, a 1861. godine engleski fizičar J. Tyndall otkrio je da, poput vodene pare, molekule CO2 zaslon infracrveno zračenje. Međutim, ovo geofizičko svojstvo ugljičnog dioksida nije jedini njegov globalni utjecaj na biosferu. O ostalim usporedivim kvalitetama CO2, poput gnojidbe i antitranspiracionih učinaka, govori se u poglavlju "Živa tvar". Vratimo se glavnoj temi. [...]

Trenutno led pokriva oko 10% kopna. Približni efekt staklenika ovisi o količini emisije ugljičnog dioksida. [...]

Neki plinovi u atmosferi, uključujući vodenu paru, karakterizirani su efektom staklenika, odnosno sposobnošću prenošenja sunčevog zračenja na površinu Zemlje u većoj mjeri od toplinskog zračenja koje emitira Zemlja zagrijana od Sunca. Kao rezultat toga, temperatura Zemljine površine i površinskog sloja zraka viša je nego što bi bila u odsustvu efekta staklenika. Efekt staklenika jedan je od mehanizama za održavanje života na Zemlji. [...]

Kombinacija prva dva čimbenika naziva se "relativni potencijal staklenika" i izražava se u jedinicama potencijala CO2. Prikladan je pokazatelj trenutnog stanja efekta staklenika i koristi se u međunarodnim diplomatskim pregovorima. Relativna uloga svakog od stakleničkih plinova vrlo je osjetljiva na promjene u svakom čimbeniku i na njihovu međuovisnost, pa se stoga određuje vrlo približno. [...]

Osnova za konstrukcije podupirača efekta staklenika je promatranje klime. Često je broj zagrijavanja u 100 godina 0,5-0,6 Celzijevih stupnjeva. Ali gornja klimatska izvješća jasno govore da "sve vrste podataka koji se koriste za proučavanje klimatskih promjena i varijabilnosti trpe zbog problema s kvalitetom i nedostatkom." Alarmantno je i to što se od početka satelitskih promatranja (kraj 70-ih godina prošlog stoljeća) globalne promjene u troposferskoj temperaturi jedva primjećuju. Prema satelitskim i radiozvučnim podacima, globalna temperatura u donjoj i srednjoj troposferi ostala je gotovo nepromijenjena u ovom razdoblju: njezin rast iznosi samo 0,05 stupnjeva Celzija po desetljeću, što je polovica pogreške u ovoj procjeni (± 0,1 stupnja tijekom 10 godina ). U gornjoj troposferi, od početka 1960-ih, uopće nisu primijećeni statistički značajni globalni temperaturni trendovi. [...]

Primjećujemo i sljedeću važnu okolnost: načelno je teško moguće pouzdano zabilježiti efekt staklenika antropogenog podrijetla s malim brojem opažanja, jer je količina topline potrebna za zagrijavanje atmosfere, recimo, za 1 stupanj, tri reda magnitude manja od količine topline koja je otišla u svemir.prostor zbog zračenja iz gornjih slojeva atmosfere. [...]

Prije dva ili tri desetljeća samo su ekološki znanstvenici znali za globalno zagrijavanje zbog efekta staklenika. Danas je to postao problem zbog kojeg je čovječanstvo zabrinuto. [...]

Ugljični dioksid ili ugljični dioksid (CO2) razlikuje se u usporedbi s drugim stakleničkim plinovima u relativno niskom potencijalu za efekt staklenika, ali u prilično dugom životnom vijeku u atmosferi - 50-200 godina i relativno visokoj koncentraciji. Udio ugljičnog dioksida u efektu staklenika trenutno iznosi oko 64%, ali ta relativna vrijednost nije održiva, jer ovisi o promjeni uloge ostalih stakleničkih plinova. [...]

Sadržaj ugljičnog dioksida i metana u atmosferi brzo raste. Ti su plinovi odgovorni za "efekt staklenika" (slika 13.4.) [...]

Prema ruskim, francuskim i američkim istraživačima, razina plinova koji stvaraju efekt staklenika u Zemljinoj atmosferi trenutno je najviša u posljednjih 420 tisuća godina. Studije su provedene u ruskoj antarktičkoj bazi "Vostok", gdje su, bušeći led, istraživači dosegli rekordnu dubinu od 3620 m, što odgovara sloju nastalom prije 420 tisuća godina. Mjehurići zraka sadržani u ledu postali su svojevrsna arhiva stanja atmosfere. Tijekom razdoblja globalnog zatopljenja razina plinova koji uzrokuju efekt staklenika (ugljični dioksid, metan itd.) Povećala se, a tijekom hladnog zahvata - smanjila. [...]

I prijeti nam ne samo nedostatak energije, već i toplinska smrt zbog suvišnog oslobađanja topline tijekom njegove proizvodnje (takozvani "efekt staklenika"). [...]

Međutim, prije otprilike 3 milijarde godina količina atmosferskog ugljičnog dioksida počela se smanjivati \u200b\u200bzbog njegovog vezanja u karbonatnim stijenama. Efekt staklenika smanjio se za vrijeme 2,8 milijardi godina toliko da je nastalo kontinentalno zaleđivanje. Bio je to prvi (?) Glečer u povijesti Zemlje. Prosječna globalna temperatura, prema V.A.Zubakovu, tada nije prelazila 4-10 ° C. Nakon toga se povećala sjaj Sunca, a staklenički učinak zračenja aktivnih plinova i plinovitih tvari u atmosferi počeo se smanjivati, ali taj se proces odvijao u skokovima i granicama. [...]

Instrumentalno je dokazana akumulacija ugljičnog dioksida u atmosferi za 0,4% po gn, metana za I% i dušikovog oksida L / 0 za 0,2%. što uzrokuje "efekt staklenika". Sastoji se u činjenici da ti plinovi, ulazeći u atmosferu, ometaju prijenos topline s površine Zemlje i djeluju poput hrpe ili filma u stakleniku. [...]

Svrha Okvirne konvencije Ujedinjenih naroda o klimatskim promjenama je stabilizirati koncentracije stakleničkih plinova u atmosferi na razinama koje bi mogle uzrokovati opasne neravnoteže u globalnom klimatskom sustavu. To će zahtijevati da smanjimo emisiju plinova poput ugljičnog dioksida, nusproizvoda koji se koristi za proizvodnju energije. [...]

Klorofluoroogljikovodici (CFC) tvari su koje ljudi sintetiziraju i sadrže klor, fluor i brom. Imaju vrlo jak relativni potencijal staklenika i značajan životni vijek u atmosferi. Njihova konačna uloga u efektu staklenika sredinom 1990-ih iznosi približno 7%. Proizvodnja klorofluoroogljikovodika u svijetu trenutno je kontrolirana međunarodnim sporazumima o zaštiti ozonskog omotača, uključujući odredbu o postupnom smanjenju proizvodnje tih tvari, zamjenjujući ih onima koji manje oštećuju ozonski omotač, a zatim ga potpuno ukidajući. Kao rezultat, koncentracija CFC-a u atmosferi počela je opadati. [...]

Iznad je zabilježeno kakve negativne posljedice može izazvati intenzivan porast sadržaja ugljičnog dioksida u atmosferi zbog očitovanja efekta staklenika (zagrijavanje klime, otapanje ledenjaka, porast razine Svjetskog oceana itd.) .). Uz to, povećanje koncentracije ugljičnog dioksida pospješuje razgradnju građevinskih materijala - vapnenca, dolomita, betona, kamena. Neki drevni spomenici, preživjevši tisućljeća, ne mogu preživjeti bolest uzrokovanu zagađenjem okoliša. Ista dušična kiselina nastala interakcijom dušikovih oksida i vode djeluje razarajuće na njih. [...]

Uloga atmosfere u životu je velika: održavanje procesa disanja (kisik), transport plinovitih tvari - osnova života biljnih organizama i regulacija temperature na zemlji ("efekt staklenika"). [...]

1896. S. Arrhenius (1859.-1927.) Objavio je temeljno djelo u kojem je kvantitativno procijenio učinak promjena u atmosferskoj koncentraciji CO2 na temperaturu zemljine površine. Pri izračunavanju efekta staklenika uzeo je u obzir učinak važne pozitivne povratne informacije između povećanja temperature i povećanja sadržaja vodene pare u zraku, što bi također trebalo dovesti do zagrijavanja klime. [... ]

Sredinom XXI. Stoljeća (2050.) možemo očekivati \u200b\u200budvostručavanje koncentracije CO2 u atmosferi Zemlje u odnosu na vrijeme prije industrijalizacije (oko 1850.). Stoga nesumnjivo prijeti antropogeni efekt staklenika zbog izgaranja fosilnih goriva. [...]

Klimu može karakterizirati određena prosječna globalna temperatura površinskog sloja atmosfere i razina Svjetskog oceana. Trenutno se povećanje ovih parametara tumači kao globalno zagrijavanje uslijed antropogenog efekta staklenika (zbog emisije ugljičnog dioksida zbog izgaranja goriva koja sadrže ugljik). Međutim, ako su ravnoteža topline i vode planeta nestabilne, tada se pretpostavke o postojanosti globalne temperature i razine oceana ispostavljaju netočnim, a te vrijednosti su stalno u nestacionarnom stanju, mijenjajući se u složen način. [...]

Globalna razina upravljanja zaštitom okoliša uključuje predviđanje i praćenje procesa u biosferi kao cjelini i njezinim sastavnim sferama. U drugoj polovici XX. Stoljeća. ti su procesi izraženi u globalnim klimatskim promjenama, nastanku "efekta staklenika", uništavanju ozonskog zaslona, \u200b\u200bdezertifikaciji planeta i zagađenju oceana. Bit globalne kontrole i upravljanja je u očuvanju i obnavljanju prirodnog mehanizma reprodukcije okoliša od strane biosfere, koji se vodi ukupnošću živih organizama koji čine biosferu. [...]

Međutim, ogromna snaga koju je razvila biota Zemlje prepuna je latentne opasnosti od brzog uništavanja okoliša. Ako se naruši integritet biote, tada se okoliš može potpuno iskriviti za desetke godina. Poznato je da koncentracija ugljičnog dioksida (CO2) u atmosferi brzo raste, što pojačava efekt staklenika i može dovesti do povećanja površinske temperature (globalno zagrijavanje). Taj je proces odavno povezan samo s izgaranjem fosilnih goriva. Međutim, globalna analiza korištenja zemljišta pokazuje da se na velikim površinama kontinentalne biosfere količina organskog ugljika ne povećava, već smanjuje, a stopa otpuštanja ugljika iz kontinentalne biote i organskih rezervi tla istog je reda veličine kao stopa oslobađanja fosilnog ugljika izgaranjem ugljena, nafte i plina. Slijedom toga, moderna biota krši načelo Le Chatelier. Od početka ovog stoljeća kopnena biota prestaje apsorbirati višak ugljičnog dioksida iz atmosfere. Suprotno tome, počeo je emitirati ugljik u atmosferu, povećavajući, a ne smanjujući, onečišćenje okoliša koje generiraju industrijska poduzeća. To znači da se ispostavilo da je struktura prirodne kopnene biote narušena na globalnoj razini. [...]

Pogledajmo zašto ova željezna teorija ne djeluje kod vrtnih kuća. Dakle, napravili ste temelj od betonskih blokova, posadivši ga ispod procijenjene dubine smrzavanja tla. Primjerice, u moskovskoj regiji takva je dubina 1,5 m, međutim dovoljno je 1,4, pa i 1,3 m: dugi niz godina zime u moskovskoj regiji i, možda, svugdje su puno toplije nego onih dana kada se to računalo ustanovljena je dubina. Nadalje, kažu, bit će još toplije zbog efekta staklenika zbog visokog sadržaja CO2 u atmosferi. [...]

Kako bi se očuvao ozonski omotač Zemlje, poduzimaju se mjere za smanjenje emisije freona i zamjenu ekološkim tvarima. Trenutno je rješenje problema očuvanja ozonskog zaslona i uništavanja ozonskih rupa neophodno za očuvanje zemaljske civilizacije. Konferencija UN-a o okolišu i razvoju, održana u Rio de Janeiru, zaključila je da je naša atmosfera sve više izložena stakleničkim plinovima koji prijete klimatskim promjenama, kao i kemikalijama koje smanjuju ozonski omotač. [...]

Ako ne poduzmete mjere, nakupljanje CO2 dovest će do nakupljanja topline u donjim slojevima troposfere (budući da CO2 ne prenosi toplinske zrake koje emitira Zemlja). Zajedno s ogromnim (do 3x1014 MJ godišnje) oslobađanjem energije iz izvora topline, to može dovesti do zagrijavanja atmosfere, topljenja leda, povećane vlage, izolacije od Sunca, hlađenja itd. Na kraju ovog lanca, nije isključena poplava s naknadnim ledenim dobom. Ovaj mehanizam, koji se često naziva hipotezom o "efektu staklene bašte", potvrđuje višeparametarski računalni izračun. Znanstvenici vjeruju da je proces već započeo: 1987. je najtoplija u smislu prosječne svjetske temperature, zima 1989. je najtoplija, 80-ih. - najtoplije desetljeće. Globalno zagrijavanje od samo 2-3 stupnja može donijeti dramatične posljedice. [...]

Kao rezultat nasilnih tehnogenih aktivnosti, nepromišljenog odnosa prema okolišu, nekontroliranog znanstvenog i tehnološkog napretka, pojačanog pritiska na prirodu, grabežljivog korištenja prirodnih resursa Zemlje, jasno su uočljivi globalni ekološki problemi koji čine opću ekološku krizu: onečišćenje atmosfere, hidrosfere, litosfere sa štetnim tehnogenim otpadom; klimatske promjene, prije svega, njezino zagrijavanje zbog "efekta staklenika", uz naknadnu mogućnost poplave velikih naseljenih područja; uništavanje ozonskog omotača u atmosferi i pojava opasnosti od izlaganja ultraljubičastom (UV) zračenju kratkog vala, koje je razorno za sav život na Zemlji; iscrpljivanje materijalnih i prirodnih resursa; uništavanje šuma, stvaranje pustinja; osiromašenje bioloških vrsta flore i faune; rast stanovništva planeta i njegova opskrba hranom, stanovanjem, odjećom; širenje virusne incidencije među regijama; kršenje genetskog integriteta krajolika; estetski i etički aspekti propadanja okoliša; neusklađenost između obnavljajućih sposobnosti prirode i utjecaja koje je čovjek stvorio, itd. [...]

Toplinska ravnoteža nastaje kada temperature tijela koja sudjeluju u izmjeni topline postanu jednake, t.j. svaki od njih počinje izdavati onoliko energije koliko prima od drugih tijela. Stoga, na primjer, zimi, kada Zemljina površina emitira više energije u svjetski prostor nego što je prima od Sunca, temperatura joj se počinje smanjivati. Ljeti se uočava suprotno. Na isti se način objašnjava činjenica da u noći bez oblaka temperatura pada više nego u oblačnoj. U potonjem slučaju, dio Zemljinog zračenja odražava se oblacima na njegovoj površini. Manja oblačnost također je posljedica relativno oštrog noćnog pada temperature u planinskim područjima u usporedbi s nizinama. Prisutnost antropogenih nečistoća u atmosferi s molekulskim veličinama većim od veličina njegovih glavnih komponenata (dušik, kisik) (CC\u003e 2, CH4, FO2, itd.) Smanjuje infracrveno zračenje u svjetski prostor. To može pridonijeti razvoju učinka "staklenika" (odjeljak 1.6.1). [...]

Na površinski sloj troposfere najviše utječe antropogeni utjecaj čija je glavna vrsta kemijsko i toplinsko onečišćenje zraka. Na temperaturu zraka najjače utječe urbanizacija teritorija. Razlike u temperaturama između urbaniziranog područja i okolnih nerazvijenih područja povezane su s veličinom grada, gustoćom gradnje i sinoptičkim uvjetima. Postoji tendencija porasta temperature u svakom malom i većem gradu. Za velike gradove umjerenog pojasa temperaturni kontrast između grada i predgrađa iznosi 1-3 ° C. U gradovima se albedo podloge (odnos odbijenog zračenja i ukupnog broja) smanjuje kao rezultat pojave zgrada, građevina, umjetnih premaza, ovdje se sunčevo zračenje intenzivnije apsorbira, akumulira se u objektima zgrade koje apsorbiraju toplinu tijekom dana, s ispuštanjem u atmosferu navečer i noću. Potrošnja topline za isparavanje se smanjuje, jer se područja s otvorenim pokrivačem tla, zauzeta zelenim površinama, smanjuju, a brzo uklanjanje atmosferskih oborina sustavima kišnice ne omogućuje stvaranje rezerve vlage u tlima i površinskim vodnim tijelima. Urbani razvoj dovodi do stvaranja zona stajaćeg zraka, što dovodi do njegovog pregrijavanja, prozirnost zraka u gradu također se mijenja zbog povećanog sadržaja nečistoća iz industrijskih poduzeća i prometa. U gradu se smanjuje ukupno sunčevo zračenje, kao i nadolazeće infracrveno zračenje zemljine površine, što zajedno s prijenosom topline zgrada dovodi do pojave lokalnog „efekta staklenika“, odnosno grad je "prekriven" pokrivačem stakleničkih plinova i aerosolnih čestica. Pod utjecajem urbanog razvoja mijenja se količina oborina. Glavni čimbenik toga je radikalno smanjenje propusnosti za sedimente podložne površine i stvaranje mreža za preusmjeravanje površinskog otjecanja iz grada. Ogromna količina izgaranih ugljikovodičnih goriva od velike je važnosti. Na teritoriju grada, za toplog vremena, dolazi do smanjenja vrijednosti apsolutne vlage i suprotne slike za hladnog vremena - vlaga je veća u gradu nego izvan grada.

Problem efekta staklenika posebno je aktualan u našem stoljeću, kada uništavamo šume kako bismo izgradili još jednu industrijsku tvornicu, a mnogi od nas ne mogu zamisliti život bez automobila. Mi poput nojeva skrivamo glavu u pijesku, ne primjećujući štetu od svojih aktivnosti. U međuvremenu se efekt staklenika povećava i dovodi do globalnih katastrofa.

Efekt staklenika postoji od pojave atmosfere, iako nije bio toliko primjetan. Ipak, njegovo proučavanje započelo je puno prije aktivne upotrebe automobila i.

Kratka definicija

Efekt staklenika - porast temperature donjih slojeva atmosfere planeta uslijed nakupljanja stakleničkih plinova. Njegov mehanizam je sljedeći: sunčeve zrake prodiru u atmosferu, zagrijavaju površinu planeta.

Toplinsko zračenje koje zrači s površine trebalo bi se vratiti u svemir, ali niža atmosfera je previše gusta da bi mogli prodrijeti. Razlog tome su staklenički plinovi. Toplinske zrake zarobljene su u atmosferi, povećavajući njezinu temperaturu.

Povijest istraživanja efekata staklenika

Prvi su put o fenomenu počeli govoriti 1827. godine. Zatim je bio članak Jean Baptiste Josepha Fouriera "Bilješka o temperaturama svijeta i drugih planeta", gdje je detaljno objasnio svoje ideje o mehanizmu efekta staklenika i razlozima njegove pojave na Zemlji. U svojim istraživanjima Fourier se nije oslanjao samo na vlastite eksperimente, već i na prosudbe M. de Saussurea. Potonji je provodio pokuse sa staklenom posudom pocrnjelom iznutra, zatvorenom i stavljenoj na sunčevu svjetlost. Temperatura unutar posude bila je puno viša nego vani. To je zbog sljedećeg čimbenika: toplinsko zračenje ne može proći kroz zatamnjeno staklo, što znači da ostaje unutar posude. U ovom slučaju sunčeva svjetlost hrabro prodire kroz zidove, jer vanjska strana posude ostaje prozirna.

Više formula

Ukupna energija sunčevog zračenja koju u jedinici vremena apsorbira planet radijusa R i sfernog albeda A iznosi:

E \u003d πR2 (E_0 preko R2) (1 - A),

gdje je E_0 solarna konstanta, a r udaljenost do Sunca.

U skladu sa Stefan-Boltzmannovim zakonom, ravnotežno toplinsko zračenje L planeta radijusa R, odnosno površine zračenja 4πR2:

L \u003d 4πR2 σTE ^ 4,

gdje je TE efektivna temperatura planeta.

Uzroci nastanka

Priroda pojave objašnjava se različitom prozirnošću atmosfere za zračenje iz svemira i s površine planeta. Atmosfera planeta je prozirna za sunčeve zrake, poput stakla, pa stoga lako prolaze kroz nju. A za toplinsko zračenje, donji slojevi atmosfere su "neprobojni", previše gusti da bi mogli proći. Zbog toga dio toplinskog zračenja ostaje u atmosferi, postupno tonući do najnižih slojeva. Istodobno raste količina stakleničkih plinova koji kompaktiraju atmosferu.

Još u školi učili su nas da je glavni uzrok efekta staklenika ljudska aktivnost. Evolucija nas je dovela do industrije, sagorijevamo tone ugljena, nafte i plina, dobivamo gorivo. Posljedica toga je ispuštanje stakleničkih plinova i tvari u atmosferu. Među njima su vodena para, metan, ugljični dioksid i dušikov oksid. Zašto su tako nazvani, razumljivo je. Površina planeta zagrijava se sunčevim zrakama, ali nužno "odaje" dio topline natrag. Toplinsko zračenje koje zrači s površine Zemlje naziva se infracrveno.