Sera etkisi, gezegenin termal radyasyonunun Dünya atmosferi tarafından geciktirilmesidir. Herhangi birimiz sera etkisini gözlemlemiştir: seralarda veya seralarda sıcaklık her zaman dışarıdan daha yüksektir. Aynı şey küresel ölçekte de gözlemleniyor: Atmosferden geçen güneş enerjisi, Dünya yüzeyini ısıtır, ancak Dünya'nın yaydığı termal enerji, Dünya'nın atmosferi onu tuttuğu için polietilen gibi davranarak uzaya geri kaçamaz. sera: Güneş'ten Dünya'ya kısa ışık dalgalarını iletir ve Dünya yüzeyinden yayılan uzun termal (veya kızılötesi) dalgaları geciktirir. Sera etkisi oluşur. Sera etkisi, Dünya atmosferinde uzun dalgaları yakalayabilen gazların varlığı nedeniyle ortaya çıkar. Bunlara “sera” veya “sera” gazları denir.

Sera gazları, oluşumundan bu yana atmosferde küçük miktarlarda (yaklaşık %0,1) bulunmaktadır. Bu miktar, sera etkisi nedeniyle Dünya'nın termal dengesinin yaşama uygun bir seviyede tutulmasına yetiyordu. Bu sözde doğal sera etkisidir; eğer öyle olmasaydı, Dünya yüzeyinin ortalama sıcaklığı 30°C daha düşük olurdu. şimdiki gibi +15° C değil, -18° C.

Doğanın döngüsü nedeniyle sera gazlarının toplam miktarı aynı seviyede tutulduğu için doğal sera etkisi ne Dünya'yı ne de insanlığı tehdit etmiyor, üstelik hayatımızı buna borçluyuz.

Ancak atmosferdeki sera gazı konsantrasyonunun artması, sera etkisinin artmasına ve Dünya'nın termal dengesinin bozulmasına neden olur. Medeniyetin son iki yüzyılında olan tam olarak budur. Kömürle çalışan enerji santralleri, araba egzozu, fabrika bacaları ve diğer insan yapımı kirlilik kaynakları, her yıl atmosfere yaklaşık 22 milyar ton sera gazı salmaktadır.

Hangi gazlara “sera” gazları denir?

En bilinen ve yaygın sera gazları arasında şunlar bulunmaktadır: su buharı(H20), karbon dioksit(CO2), metan(CH 4) ve gülme gazı veya nitröz oksit (N2O). Bunlar doğrudan sera gazlarıdır. Çoğu organik yakıtın yanması sırasında oluşur.

Ayrıca doğrudan sera gazlarının iki grubu daha vardır; bunlar halokarbonlar Ve sülfür hekzaflorid(SF6). Atmosfere emisyonları modern teknolojiler ve endüstriyel süreçlerle (elektronik ve soğutma ekipmanı) ilişkilidir. Atmosferdeki miktarları kesinlikle ihmal edilebilir düzeydedir, ancak sera etkisi (küresel ısınma potansiyeli/GWP olarak adlandırılan) üzerindeki etkileri CO2'den on binlerce kat daha güçlüdür.

Su buharı, doğal sera etkisinin %60'ından fazlasından sorumlu olan ana sera gazıdır. Atmosferdeki konsantrasyonunda antropojenik bir artış henüz gözlemlenmemiştir. Ancak diğer faktörlerin neden olduğu Dünya sıcaklığının artması, okyanus suyunun buharlaşmasını arttırır, bu da atmosferdeki su buharı konsantrasyonunun artmasına ve sera etkisinin artmasına neden olabilir. Öte yandan atmosferdeki bulutlar düz bir çizgiyi yansıtır Güneş ışığı Bu, Dünya'ya enerji arzını azaltır ve buna bağlı olarak sera etkisini azaltır.

Sera gazları arasında en iyi bilineni karbondioksittir. CO2'nin doğal kaynakları volkanik emisyonlar ve organizmaların hayati faaliyetleridir. Antropojenik kaynaklar fosil yakıtların yakılmasıdır (dahil Orman yangınları) ve bir dizi endüstriyel prosesin (örneğin çimento, cam üretimi) yanı sıra. Çoğu araştırmacıya göre karbondioksit, sera etkisinin neden olduğu küresel ısınmanın birincil sorumlusudur. CO 2 konsantrasyonları, iki yüzyıllık sanayileşme boyunca %30'dan fazla arttı ve ortalama küresel sıcaklıktaki değişikliklerle ilişkilendirildi.

Metan ikinci en önemli sera gazıdır. Kömür ve doğal gaz yataklarının geliştirilmesi sırasında, boru hatlarından, biyokütlenin yakılması sırasında, çöplüklerde (örneğin bileşen biyogaz) ve ayrıca tarımda (sığır yetiştiriciliği, pirinç tarımı) vb. Hayvancılık, gübre kullanımı, kömür yakılması ve diğer kaynaklar yılda yaklaşık 250 milyon ton metan üretiyor. Atmosferdeki metan miktarı azdır ancak sera etkisi veya küresel ısınma potansiyeli (GWP), CO2'ninkinden 21 kat daha fazladır.

Azot oksit üçüncü en önemli sera gazıdır: Etkisi CO2'den 310 kat daha güçlüdür ancak atmosferde çok küçük miktarlarda bulunur. Bitki ve hayvanların yaşamsal faaliyetleri sonucu, mineral gübrelerin üretimi ve kullanımı ile kimya sanayi işletmelerinin faaliyetleri sırasında atmosfere girmektedir.

Halokarbonlar (hidroflorokarbonlar ve perflorokarbonlar), ozon tabakasını incelten maddelerin yerini almak üzere oluşturulan gazlardır. Esas olarak soğutma ekipmanlarında kullanılır. Sera etkisi üzerinde son derece yüksek etki katsayılarına sahiptirler: CO2'ninkinden 140-11.700 kat daha yüksektir. Emisyonları (çevreye salınımları) küçüktür, ancak hızla artmaktadır.

Kükürt hekzaflorür – atmosfere salınması elektronik ve yalıtım malzemelerinin üretimi ile ilişkilidir. Küçük olmasına rağmen hacmi sürekli artmaktadır. Küresel ısınma potansiyeli 23.900 adettir.

Son zamanlarda kışların eskisi kadar soğuk ve dondurucu geçmediğini pek çok kişi fark etmiştir. Ve sıklıkla Yılbaşı ve Noel'de (hem Katolik hem de Ortodoks), her zamanki kar yerine çiseleyen yağmur yağıyor. Suçlu, sera gazlarının birikmesi nedeniyle atmosferin alt katmanlarının ısınması nedeniyle gezegenimizin yüzey sıcaklığının artması olan Dünya atmosferindeki sera etkisi gibi iklimsel bir olay olabilir. Tüm bunların sonucunda yavaş yavaş küresel ısınma meydana geliyor. Bu sorun çok yeni değil ama Son zamanlarda Teknolojinin gelişmesiyle birlikte küresel sera etkisini körükleyen birçok yeni kaynak ortaya çıktı.

Sera etkisinin nedenleri

Sera etkisi aşağıdaki nedenlerden dolayı ortaya çıkar:

• Kömür, petrol, doğalgaz gibi sıcak madenlerin sanayide kullanılması, yakıldığında büyük miktarda atmosfere salınması karbon dioksit ve diğer zararlı kimyasallar.
• Taşımacılık - Egzoz gazı yayan çok sayıda araba ve kamyon da sera etkisine katkıda bulunur. Doğru, elektrikli araçların ortaya çıkışı ve onlara kademeli geçişin çevre üzerinde olumlu etkileri olabilir.
• Ormansızlaşma, çünkü ağaçların karbondioksiti emdiği biliniyor ve yok edilen her ağaçla birlikte aynı karbondioksitin miktarı da artıyor (şu anda ormanlık Karpatlar'ımızın ne kadar üzücü olursa olsun artık o kadar ağaçlık olmaması da dahil).
• Orman yangınları, ormansızlaşma sırasındaki mekanizmayla aynıdır.
• Tarım ilaçları ve bazı gübreler de sera etkisine neden oluyor, çünkü bu gübrelerin buharlaşması sonucu sera gazlarından biri olan azot atmosfere giriyor.
• Çöplerin ayrışması ve yanması aynı zamanda sera etkisini artıran sera gazlarının salınımına da katkıda bulunuyor.
• Dünya gezegenindeki nüfus artışı aynı zamanda başka nedenlerle bağlantılı dolaylı bir nedendir - daha fazla insan, bu da onlardan daha fazla çöp olacağı anlamına gelir, sanayi bizim küçük olmayan tüm ihtiyaçlarımızı karşılamak için daha çok çalışacak vb.

Sera etkisinin iklim üzerindeki etkisi

Sera etkisinin belki de ana zararı, geri dönüşü olmayan iklim değişikliği ve bunun sonucunda ortaya çıkan olumsuz etkidir: Dünyanın bazı bölgelerinde denizlerin buharlaşması (örneğin, Aral Gölü'nün kaybolması) ve diğerlerinde ise tam tersine su baskınları. .

Sellere ne sebep olabilir ve sera etkisi ile nasıl bir ilişki vardır? Gerçek şu ki, atmosferdeki sıcaklıkların artması nedeniyle Antarktika ve Kuzey Kutbu'ndaki buzullar eriyor, dolayısıyla dünya okyanuslarının seviyesi artıyor. Bütün bunlar karaya doğru kademeli ilerlemesine ve Okyanusya'daki bazı adaların gelecekte olası ortadan kaybolmasına yol açıyor.

Sera etkisi nedeniyle yağışla az nemlenen bölgeler çok kuru ve neredeyse yaşanmaz hale geliyor. Mahsul kaybı açlığa ve gıda krizine yol açıyor; bu sorunu artık kuraklığın gerçek bir insani felakete yol açtığı bazı Afrika ülkelerinde görüyoruz.

Sera etkisinin insan sağlığına etkisi

Ayrıca negatif etkiİklim üzerinde sera etkisinin sağlığımız üzerinde etkisi olabilir. Dolayısıyla yaz aylarında anormal ısı giderek daha sık ortaya çıkıyor ve bu da yıldan yıla kardiyovasküler sistem hastalıkları olan kişilerin sayısını artırıyor. Yine sıcak nedeniyle insanlarda tansiyonun yükselmesi veya tam tersine düşmesi, kalp krizi ve epilepsi krizlerinin, bayılma ve sıcak çarpmalarının daha sık görülmesi sera etkisinin sonuçlarıdır.

Sera etkisinin faydaları

Sera etkisinin faydası var mı? Bazı bilim adamları, sera etkisi gibi bir olgunun Dünya'nın doğumundan bu yana her zaman var olduğuna ve bunun gezegenin "ek ısınması" olarak faydasının inkar edilemez olduğuna inanıyor, çünkü böyle bir ısınmanın sonucu olarak yaşamın kendisi ortaya çıkıyor. bir kez ortaya çıktı. Ancak burada yine Paracelsus'un ilaç ile zehir arasındaki farkın yalnızca miktarında olduğuna dair bilgece sözünü hatırlayabiliriz. Yani sera etkisi ancak küçük miktarlarda faydalıdır, sera etkisine yol açan gazların atmosferdeki konsantrasyonu yüksek olmadığında. Bu iklim olgusu ciddi boyutlara ulaştığında bir tür ilaç olmaktan çıkıp gerçekten tehlikeli bir zehire dönüşüyor.

Sera etkisinin olumsuz sonuçları nasıl en aza indirilir?

Bir sorunun üstesinden gelmek için nedenlerini ortadan kaldırmanız gerekir. Sera etkisi durumunda küresel ısınmaya neden olan kaynakların da ortadan kaldırılması gerekmektedir. Bize göre öncelikle ormansızlaşmayı durdurmak, tam tersine daha aktif olarak yeni ağaçlar, çalılar dikmek, bahçeler oluşturmak gerekiyor.

Benzinli arabaların reddedilmesi, elektrikli arabalara ve hatta bisikletlere (hem sağlık hem de çevre için iyi) kademeli geçiş, sera etkisine karşı mücadelede de küçük bir adımdır. Ve eğer birçok bilinçli insan bu adımı atarsa, o zaman bu, ortak evimiz olan Dünya gezegeninin ekolojisini iyileştirmek için önemli bir ilerleme olacaktır.

Bilim adamları aynı zamanda çevre dostu olacak yeni bir alternatif yakıt da geliştiriyorlar, ancak bunun ne zaman ortaya çıkıp her yerde bulunacağı hala bilinmiyor.

Ve son olarak Ayoko kabilesinden bilge Hintli lider Beyaz Bulut'tan alıntı yapabilirsiniz: “Ancak son ağaç kesildikten sonra, son balık yakalandıktan ve son nehir zehirlendikten sonra, ancak o zaman paranın ödenemeyeceğini anlayacaksınız. yenilmiş."

Sera etkisi, video

Ve son olarak sera etkisine dair tematik bir belgesel.

Sera gazları, Dünya yüzeyini ve atmosferi ısıtan kızılötesi ışınları yakalayan gazlardır. En önemli sera gazları su buharı, karbondioksit, metan, nitrojen oksit, ozon ve freonlardır. Sera gazları doğal (doğal) veya antropojenik kökenli olabilir. Buna göre, doğal sera etkisi ile insan faaliyetleri sonucu atmosfere salınan gazların sera etkisine katkısı arasında ayrım yapmak gerekir. Karbondioksit (CO2) ana insan kaynaklı sera gazıdır. Karbondioksitin yaklaşık %80'i fosil yakıtların yakılmasından, geri kalanı ise başta tropikal ormanlar olmak üzere ormansızlaşmadan geliyor. Nitrik oksit (N20), fosil yakıtların, biyokütlenin yanması ve gübre kullanımı sonucu oluşur.[...]

SERA ETKİSİ (SERA ETKİSİ) - toz, karbondioksit, metan ve teknik kökenli floroklorokarbon bileşiklerinin (yakıt yanması, endüstriyel emisyonlar vb.) atmosferinin zemin katmanındaki içeriğin artması sonucu Dünya ikliminin ısınması. ), Dünya yüzeyinden uzun dalga termal radyasyonu önler. Toz ve gaz karışımı, seranın üzerinde plastik bir film gibi davranır: güneş ışığını toprak yüzeyine iyi bir şekilde iletir, ancak toprağın dağıttığı ısıyı korur - sonuç olarak filmin altında sıcak bir mikro iklim oluşturulur.[... ]

Sera etkisi şu şekildedir; Karbondioksit, Güneş'ten Dünya'ya kısa dalga radyasyonunun nüfuzunu arttırır ve Dünya'nın uzun dalga termal radyasyonunu geciktirir. Bunun sonucunda atmosferin uzun süreli ısınması meydana gelir.[...]

Sera etkisi, dünya yüzeyinden uzun dalga boylu (termal) radyasyonun emilmesi nedeniyle atmosferin yüzey katmanının ısınmasıdır. Asıl sebep Bu işlem atmosferin termal radyasyonu emen gazlarla zenginleştirilmesidir. Burada en önemli rolü atmosferdeki karbondioksit (CO2) miktarının artması oynuyor.[...]

Sera etkisi, atmosferindeki karbondioksit içeriğinin artması nedeniyle Dünya'nın termal radyasyonunda bir azalmadır. Karbondioksit, kısa dalga güneş ışınımını serbestçe iletir, ancak ısıtılmış dünya yüzeyinden gelen ısı ışınlarını engeller. Karbondioksit konsantrasyonunun artması, gezegenin enerji dengesinin bozulmasına ve aşırı ısınmasına yol açar.[...]

Sera etkisi, sera gazlarının atmosferde kademeli olarak birikmesinin neden olduğu ısı dengesindeki değişiklikler sonucu gezegenin küresel sıcaklığındaki olası bir artış olarak anlaşılmaktadır [...]

Sera etkisinin özü aşağıdaki gibidir. Güneş ışınları dünya atmosferinden geçerek dünya yüzeyine ulaşır. Bununla birlikte, atmosferde karbondioksit, nitrojen oksitler, metan, su buharı ve floroklorin hidrokarbonların (freonlar) birikmesi, Dünya'nın termal uzun dalga radyasyonunun atmosfer tarafından emilmesine neden olur. Bu, havanın yüzey katmanında aşırı ısı birikmesine yol açar, yani. gezegenin termal dengesi bozulur. Bu etki, cam veya filmle kaplı seralarda gözlemlediğimiz etkiyle benzerdir. Bunun sonucunda dünya yüzeyindeki hava sıcaklığı artabilir.[...]

Ana sera gazı karbondioksittir (Tablo 7.5). Çeşitli kaynaklara göre sera etkisine katkısı %50 ile %65 arasında değişmektedir. Diğer sera gazları arasında metan (yaklaşık %20), nitrojen oksitler (yaklaşık %5), ozon, CFC'ler (kloroflorokarbonlar) ve diğer gazlar (sera etkisinin yaklaşık %10-25'i) yer alır. Toplamda yaklaşık 30 sera gazı bilinmektedir; bunların ısınma etkisi yalnızca atmosferdeki miktara değil aynı zamanda molekül başına göreceli eylem aktivitesine de bağlıdır. Bu göstergeye göre CO2 bir olarak alınırsa metan için 25'e, nitrojen oksitler için - 165'e ve freon için - 11000'e eşit olacaktır. [...]

SERA ETKİSİ. Sera etkisine (atmosfer) bakın.[...]

Sera etkisinin ana kısmı, atmosferde bulunan ve içinde eşit olmayan şekilde dağılmış, kısmen bulutlarda yoğunlaşan su buharı tarafından belirlenir. Sera etkisinin yaklaşık %10'u, içeriği su buharından 16 kat daha az olan, atmosfere eşit şekilde dağılan karbondioksitten sağlanır. Atmosferde kalan gazlar (bunlardan en önemlisi, karbondioksit konsantrasyonundan neredeyse iki kat daha düşük bir konsantrasyona sahip olan metandır) sera etkisinin %1'inden daha azını oluşturur.[...]

“Sera etkisi” terimi belirli bir olguyu ifade eder. Dünya'ya düşen güneş ışınımının bir kısmı kara ve okyanus yüzeyi tarafından emilir ve %30'u uzaya yansıtılır. "Temiz" bir atmosfer, kızılötesi radyasyona karşı şeffaftır ve triatomik (sera) gazların (su, karbondioksit, kükürt oksitler vb.) buharlarını içeren bir atmosfer, kızılötesi ışınları emerek havanın ısınmasına neden olur. Bu nedenle sera gazları geleneksel bahçe seralarında cam kaplama işlevini yerine getirir.[...]

Ozon (Oz), hem stratosferde hem de troposferde bulunan önemli bir sera gazıdır. Hem kısa dalga hem de uzun dalga radyasyonunu etkiler ve bu nedenle radyasyon dengesine katkısının nihai yönü ve büyüklüğü, özellikle güvenilir gözlemlerin hala eksik olduğu tropopoz seviyesinde ozon içeriğinin dikey dağılımına büyük ölçüde bağlıdır. Bu nedenle ozonun sera etkisine katkısının belirlenmesi, iyi karıştırılmış gazlara göre daha zordur. Tahminler olumlu bir sonucu gösteriyor (yaklaşık +0,4 watt/m).[...]

Enerji genişlemesindeki bu yavaşlama, analiz yapan analistler için tam bir sürpriz oldu. önemli gerçek: Son 25 yılda dünyanın tüm gelişmiş ülkeleri, her türlü yakıtın toplam kişi başına tüketimini artırmayı bıraktı. Bu, şüphesiz, 2,5 t.e seviyesinde net bir istikrar eğilimi gösteren küresel enerji tüketiminin dinamiklerini etkiledi. kişi başı yıllık. Bizce bu durum düşüş eğiliminden kaynaklanmaktadır. nüfus patlaması 1988'de başladı (aynı yıl kişi başına maksimum enerji tüketimi vardı).[...]

Gezegende sera etkisi yaratan bir diğer gaz da metandır. Havadaki konsantrasyonundaki artış, kutup buzundaki gaz kabarcıklarının analiz edilmesiyle deneysel olarak doğrulanır (Şekil 9.4, b). Metan oluşumunun ana doğal nedeni, karbonhidratları anaerobik koşullar altında (oksijen erişimi olmadan) parçalayan özel bakterilerin aktivitesidir. Bu öncelikle bataklıklarda ve hayvanların sindirim sisteminde meydana gelir. Metan gübre yığınlarında, çöplüklerde, pirinç tarlalarında (su ve kirin bitki artıklarını havadan uzak tuttuğu her yerde) ve fosil yakıtların çıkarılması sırasında üretilir.[...]

Doğal sera gazlarının en önemlileri atmosferde büyük miktarlarda bulunan su buharı ile atmosfere hem doğal hem de yapay olarak giren ve antropojenik kökenli sera etkisine neden olan ana bileşen olan karbondioksittir. Atmosferde karbondioksit olmasaydı, Dünya yüzeyinin sıcaklığının günümüze göre yaklaşık 3,3 derece daha düşük olacağı ve bunun da aşırı derecede sıcaklık yaratacağı biliniyor. elverişsiz koşullar hayvanların ve bitkilerin yaşamı için.[...]

Bugün kimse “sera etkisinin” arttığına karşı çıkmıyor. Ancak ısınmanın gezegenin ekolojik sistemi üzerindeki etkisine ilişkin tahminler kesin değildir.[...]

Sera etkisinin doğasını ve mekanizmasını anlamak için aynı bileşenin toplam radyasyon akışına katkısının büyük ölçüde atmosferdeki dağılımına bağlı olduğunu bilmek de önemlidir. Bunu üç ana "sera" gazı örneğini kullanarak açıklayalım: su buharı, ozon ve CO2. Şekil 3.1'den, 15 μm'de merkezlenen karbon dioksit molekülünün emme bandının büyük ölçüde bantlarla örtüştüğü açıktır. Buradan, CO2'nin radyasyonun emilmesindeki rolünün o kadar da büyük olmadığı sonucuna varabiliriz. Ancak, Ocak 1972'deki gerçek gözlemler sırasında elde edilen sonuçları gösteren Şekil 3.3'e bakarsak. dikey profiller H,0 ve 03, o zaman su buharı konsantrasyonunun eğiminin ne kadar büyük olduğunu göreceğiz. Buna karşılık, karbondioksit yaklaşık 1 ila 70 km arasındaki hava katmanında oldukça düzgün bir şekilde karışmıştır. Sonuç olarak, 2-3 km'nin üzerinde, alttaki yüzeyin artan termal radyasyonunun ana soğurucusu tam olarak CO2 olabilir ve bu sonuç, Tabloda sunulanlar tarafından desteklenmektedir. 3.2 hesaplama sonuçları.[...]

Vronsky V.A. Sera etkisinin ekolojik sonuçları // Okulda biyoloji. - 1993. - Sayı. 3. - S. 15-17.[...]

Sera gazlarının küresel etkisinden farklı olarak atmosferik aerosollerin etkisi yereldir. Sülfat aerosollerinin havadaki coğrafi dağılımı büyük ölçüde dünyadaki endüstriyel alanlarla örtüşmektedir. Aerosollerin yerel soğutma etkisinin küresel sera etkisini önemli ölçüde azaltabileceği ve hatta neredeyse tamamen ortadan kaldırabildiği yer burasıdır.[...]

Metan ikinci en yaygın sera gazıdır ve şu anda %20-25 olduğu tahmin edilmektedir. Karbondioksitin sera etkisine katkısı %43, freon - %14, nitröz oksit - %5, diğer gazlar (karbon floroklorür, troposferik ozon vb.) - %13'tür [...]

Hem bir bütün olarak sera etkisine hem de bileşenlerine ilişkin tahminlerin doğruluğunun hala mutlak olmadığı unutulmamalıdır. Örneğin, bulutlar ortaya çıktığında Dünya'nın albedosunu artırmada güçlü bir faktör haline gelen su buharının sera etkisi rolünün nasıl doğru bir şekilde hesaba katılacağı açık değildir. Stratosferik ozon, gelen güneş ışınımının yaklaşık %3'ünü yansıttığı için sera gazı olmaktan ziyade sera karşıtı bir gazdır. Toz ve diğer aerosoller, özellikle de kükürt bileşikleri, çöl bölgelerinin ısı dengesinde tam tersi bir rol oynasa da, dünya yüzeyinin ısınmasını ve atmosferin alt kısmını azaltır.[...]

Şu anda gaz halindeki atmosferik yabancı maddelerin sera etkisi olarak adlandırılan fenomenin ilk kez 1824'te Fransız bilim adamı J. Fourier tarafından işaret edildiğine ve 1861'de İngiliz fizikçi J. Tyndall'ın, su buharı gibi CO2 moleküllerinin kızılötesini perdelediğini keşfettiğine dikkat edilmelidir. radyasyon. Ancak karbondioksitin bu jeofiziksel özelliği, onun biyosfer üzerindeki tek küresel etki aracı değildir. CO2'nin gübreleme ve terlemeyi önleyici etkileri gibi diğer karşılaştırılabilir nitelikleri “Canlı Madde” bölümünde tartışılmaktadır. Asıl konumuza dönelim.[...]

Şu anda arazinin yaklaşık %10'u buzla kaplıdır. Sera etkisinin yaklaşık değeri karbondioksit emisyon miktarına bağlıdır.[...]

Su buharı da dahil olmak üzere atmosferdeki bazı gazlar sera etkisine, yani Güneş tarafından ısıtılan Dünya tarafından yayılan termal radyasyona kıyasla güneş ışınımını Dünya yüzeyine daha fazla iletme yeteneğine sahiptir. Sonuç olarak, Dünya yüzeyinin ve yerdeki hava katmanının sıcaklığı, sera etkisinin olmadığı duruma göre daha yüksektir. Sera etkisi Dünya'daki yaşamı destekleme mekanizmalarından biridir.[...]

İlk iki faktörün birleşimine “Göreceli sera potansiyeli” denir ve CO2 potansiyeli birimleriyle ifade edilir. Sera etkisinin mevcut durumunun uygun bir göstergesidir ve uluslararası diplomatik müzakerelerde kullanılır. Her bir sera gazının göreceli rolü, her bir faktördeki değişikliklere ve bunların birbirine bağımlılığına karşı çok hassastır ve bu nedenle yaklaşık olarak belirlenir.[...]

Sera etkisini destekleyenlerin inşasının temeli iklim izlemedir. 100 yıldaki ısınmanın 0,5-0,6 santigrat derece olacağından sıklıkla bahsediliyor. Ancak yukarıda belirtilen iklim raporları, "iklim değişikliği ve değişkenliği incelemek için kullanılan her türlü verinin kalite ve yetersizlik sorunları yaşadığını" açıkça ortaya koyuyor. Bir başka endişe verici gerçek, uydu gözlemlerinin başlangıcından bu yana (geçen yüzyılın 70'li yılların sonları), troposferik sıcaklıktaki küresel değişikliklerin neredeyse hiç gözlemlenmemesidir. Uydu ve radyosonda verilerine göre, bu dönemde alt ve orta troposferdeki küresel sıcaklık neredeyse hiç değişmedi: artış her on yılda yalnızca 0,05 santigrat dereceydi; bu da iki katı kadardır. daha az hata bu tahmin (10 yılda ±0,1 derece). Üst troposferde, geçen yüzyılın 60'lı yıllarının başından bu yana, istatistiksel olarak anlamlı hiçbir küresel sıcaklık eğilimi gözlemlenmedi [...]

Ayrıca şu önemli durumu da belirtelim: Prensip olarak, antropojenik kaynaklı sera etkisini az sayıda gözlemle güvenilir bir şekilde kaydetmek pek mümkün değildir, çünkü atmosferi ısıtmak için gereken ısı miktarı, örneğin 1 derece, atmosferin üst katmanlarından gelen radyasyon nedeniyle uzay boşluğuna kaybedilen ısı miktarından üç kat daha azdır.[...]

Sadece yirmi ya da otuz yıl önce, sera etkisinden kaynaklanan küresel ısınmayı yalnızca çevre bilimciler biliyordu. Günümüzde bu, insanlığı ilgilendiren bir sorun haline gelmiştir.[...]

Karbondioksit veya karbondioksit (CO2), diğer sera gazlarıyla karşılaştırıldığında, nispeten düşük bir sera etkisi potansiyeli ile farklılık gösterir, ancak atmosferde oldukça önemli bir varoluş süresiyle - 50-200 yıl ve nispeten yüksek bir konsantrasyonla farklılık gösterir. . Sera etkisinde karbondioksitin payı şu anda yaklaşık %64'tür, ancak bu göreceli değer diğer sera gazlarının değişen rolüne bağlı olduğundan istikrarsızdır [...]

Atmosferdeki karbondioksit ve metan içeriği hızla artıyor. Bu gazlar “sera etkisine” neden olur (Şekil 13.4).[...]

Rus, Fransız ve Amerikalı araştırmacılara göre Dünya atmosferinde sera etkisi yaratan gazların düzeyi şu anda son 420 bin yılın en yüksek seviyesinde. Araştırma, Rus Antarktika üssü "Vostok"ta gerçekleştirildi; burada araştırmacılar, buzu delerek 420 bin yıl önce oluşan bir katmana karşılık gelen 3620 m'lik rekor derinliğe ulaştı. Buzun içerdiği hava kabarcıkları, atmosferin durumunun bir tür arşivi haline geldi. Küresel ısınma döneminde sera etkisine neden olan gazların (karbondioksit, metan vb.) miktarı artmış, soğuma sırasında ise azalmıştır.[...]

Ve sadece enerji eksikliğinden değil, aynı zamanda onu alırken oluşan aşırı ısıdan kaynaklanan ısı ölümü ("sera etkisi" olarak adlandırılan) nedeniyle de tehdit altındayız.[...]

Ancak yaklaşık 3 milyar yıl önce karbonat kayaçlarında bağlanması nedeniyle atmosferik karbondioksit miktarı azalmaya başladı. Sera etkisi 2,8 milyar yıl kadar azalmış ve kıtasal buzullaşma meydana gelmişti. Bu, Dünya tarihindeki ilk (?) buzul çağıydı. V.A. Zubakov'a göre ortalama küresel sıcaklık o dönemde 4-10°C'yi geçmiyordu. Daha sonra Güneş'in parlaklığı arttı ve atmosferdeki radyasyon aktif gazların ve gaz halindeki maddelerin sera etkisi azalmaya başladı ancak bu süreç hızla devam etti.[...]

Atmosferde karbondioksitin %0,4 oranında, metan gazının %1 oranında ve nitrojen oksit L/0'ın %0,2 oranında biriktiği aletli olarak kanıtlanmıştır. bu da "sera etkisine" neden olur. Atmosfere giren bu gazların, Dünya yüzeyinden ısı transferini engellemesi ve serada bir yığın veya film gibi davranması gerçeğinden oluşur.[...]

Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi'nin amacı, atmosferdeki sera gazı konsantrasyonlarını, küresel iklim değişikliğinde tehlikeli bir dengesizliğe neden olacak seviyelerde sabitlemektir. iklim sistemi. Bu, enerji üretmek için yakıt kullanmanın bir yan ürünü olan karbondioksit gibi gaz emisyonlarını azaltmamızı gerektirecektir.[...]

Kloroflorokarbonlar (CFC'ler), insanlar tarafından sentezlenen, klor, flor ve brom içeren maddelerdir. Oldukça güçlü bir sera gazı potansiyeline ve atmosferde önemli bir uzun ömürlülüğe sahiptirler. 1990'ların ortalarında sera etkisindeki toplam rolleri yaklaşık %7 idi. Dünyadaki kloroflorokarbon üretimi şu anda ozon tabakasının korunmasına ilişkin uluslararası anlaşmalarla kontrol edilmektedir; bu anlaşmalar, bu maddelerin üretiminin kademeli olarak azaltılması, bunların ozon tabakasına daha az zarar verenlerle değiştirilmesi ve ardından tamamen durdurulması hükmünü içermektedir. . Bunun sonucunda atmosferdeki CFC konsantrasyonu azalmaya başladı.[...]

Sera etkisi (iklim ısınması, buzulların erimesi, deniz seviyelerinin yükselmesi vb.) nedeniyle atmosferdeki karbondioksit içeriğinin yoğun bir şekilde artmasının ne gibi olumsuz sonuçlara yol açabileceği yukarıda belirtilmişti. Ek olarak, karbondioksit konsantrasyonundaki bir artış, yapı malzemelerinin (kireçtaşı, dolomit, beton, taş) ayrışmasını artırır. Binlerce yıldır hayatta kalmayı başaran bazı antik anıtlar, kirliliğin neden olduğu hastalıklara dayanamıyor çevre. Onlar üzerinde aynı yıkıcı etki Nitrik asit nitrojen oksitlerin su ile etkileşimi sonucu oluşur.[...]

Atmosferin yaşamdaki rolü büyüktür: solunum süreçlerini (oksijen) sürdürmek, bitki organizmalarının yaşamının temeli olan gaz halindeki maddeleri taşımak ve yeryüzündeki sıcaklığı düzenlemek (“sera etkisi”).[...]

1896'da S. Arrhenius (1859-1927), atmosferik CO2 konsantrasyonundaki değişikliklerin dünya yüzeyinin sıcaklığı üzerindeki etkisini ölçtüğü ufuk açıcı bir çalışma yayınladı. Sera etkisini hesaplarken, artan sıcaklıklar ile havadaki su buharı içeriğinin artması arasında önemli bir pozitif geri beslemenin etkisini hesaba kattı; bu da iklimin ısınmasına yol açacaktır.[...]

21. yüzyılın ortalarına gelindiğinde (2050), Dünya atmosferindeki CO2 konsantrasyonlarının sanayileşme öncesi döneme (yaklaşık 1850) kıyasla iki katına çıkması beklenebilir. Bu nedenle, fosil yakıtların yakılması sırasında insan kaynaklı sera etkisi tehlikesi şüphesiz bulunmaktadır.[...]

İklim, atmosferin yüzey katmanının ortalama küresel sıcaklığı ve Dünya Okyanusunun seviyesi ile karakterize edilebilir. Şu anda bu parametrelerdeki bir artış, antropojenik sera etkisinin (karbon içeren yakıtların yanması nedeniyle karbondioksit emisyonu nedeniyle) neden olduğu küresel ısınma olarak yorumlanmaktadır. Ancak gezegenin ısı ve su dengeleri kararsızsa, küresel sıcaklığın ve deniz seviyesinin sabit olduğu yönündeki varsayımların yanlış olduğu ortaya çıkar ve bu miktarlar her zaman sabit olmayan bir durumda olup, karmaşık bir şekilde değişmektedir. [...]

Küresel çevre güvenliği yönetimi düzeyi, bir bütün olarak biyosferin ve onu oluşturan alanların durumundaki tahmin ve izleme süreçlerini içerir. 20. yüzyılın ikinci yarısında. Bu süreçler küresel iklim değişikliği, “sera etkisi”nin ortaya çıkması, ozon tabakasının tahrip olması, gezegenin çölleşmesi ve Dünya Okyanuslarının kirlenmesi ile ifade edilmektedir. Küresel kontrol ve yönetimin özü, biyosferi oluşturan canlı organizmaların bütünlüğü tarafından yönetilen, biyosfer tarafından çevre koşullarının yeniden üretilmesine ilişkin doğal mekanizmanın korunması ve restorasyonudur.[...]

Bununla birlikte, Dünya'nın biyotasının geliştirdiği muazzam güç, çevrenin hızlı bir şekilde yok edilmesi yönünde gizli bir tehlikeyi barındırıyor. Biyotanın bütünlüğü ihlal edilirse çevre onlarca yıl içinde tamamen bozulabilir. Atmosferdeki karbondioksit (CO2) konsantrasyonunun hızla arttığı, bunun da sera etkisini arttırdığı ve yüzey sıcaklığının artmasına (küresel ısınma) neden olabileceği bilinmektedir. Bu süreç uzun zamandır yalnızca fosil yakıtların yanması ile ilişkilidir. Bununla birlikte, arazi kullanımının küresel analizi, kıtasal biyosferin geniş alanlarında organik karbon miktarının artmadığını, aksine azaldığını ve kıtasal biyotadan ve toprağın organik rezervlerinden karbon salınım oranının, Dünya'dakiyle aynı büyüklükte olduğunu göstermektedir. Kömür, petrol ve gazın yanmasından kaynaklanan fosil karbon salınım oranı. Sonuç olarak, modern biyota Le Chatelier'in ilkesini ihlal ediyor. Bu yüzyılın başından bu yana kara biyotası atmosferdeki fazla karbondioksiti emmeyi bıraktı. Bunun yerine atmosfere karbon salmaya başladı ve endüstriyel kirliliği azaltmak yerine artırdı. Bu, doğal karasal biyotanın yapısının küresel ölçekte bozulduğu anlamına geliyor.[...]

Bakalım bu katı teori neden bahçe evleri uymuyor. Yani, beton bloklardan oluşan bir temel oluşturdunuz ve onu toprağın hesaplanan donma derinliğinin altına yerleştirdiniz. Örneğin Moskova bölgesinde böyle bir derinlik 1,5 m'dir, ancak 1,4, hatta 1,3 m bile yeterlidir: uzun yıllardır Moskova bölgesinde kışlar ve belki de her yer o günlere göre çok daha sıcaktı. tasarım derinliği oluşturuldu. Ayrıca atmosferdeki yüksek CO2 içeriğinden kaynaklanan sera etkisi nedeniyle havanın daha da sıcak olacağını söylüyorlar.[...]

Dünyanın ozon tabakasını korumak için, freon emisyonlarını azaltmak ve bunları çevre dostu maddelerle değiştirmek için önlemler alınmaktadır. Şu anda, ozon perdesinin korunması sorununun çözülmesi ve ozon deliklerinin yok edilmesi, dünya uygarlığının korunması için gereklidir. Rio de Janeiro'da düzenlenen BM Çevre ve Kalkınma Konferansı, atmosferimizin, iklim değişikliğini tehdit eden sera gazlarının yanı sıra ozon tabakasını incelten kimyasallardan giderek daha fazla etkilendiği sonucuna vardı.[ ...]

Önlem alınmazsa CO2'nin birikmesi, troposferin alt katmanlarında ısı birikmesine yol açacaktır (çünkü CO2, Dünya'nın yaydığı ısı ışınlarını iletmez). Isı kaynaklarından devasa miktarda (yılda 3x14 MJ'e kadar) enerji salınmasının yanı sıra, bu durum atmosferin ısınmasına, buzların erimesine, nemin artmasına, Güneş'ten izolasyona, soğumaya vb. yol açabilir. Bu zincirin sonunda bir Sel ve ardından gelen buzul çağı da hariç tutulmuyor. Genellikle "sera etkisi" hipotezi olarak adlandırılan bu mekanizma, çok parametreli bilgisayar hesaplamalarıyla doğrulanır. Bilim adamları sürecin çoktan başladığına inanıyor: 1987, ortalama küresel sıcaklık açısından en sıcak kıştır, 1989 kışı ise en sıcak olan 80'lerdir. - en sıcak on yıl. Sadece 2-3 derecelik küresel ısınmanın dramatik sonuçları olabilir.[...]

Hızlı teknojenik faaliyetler, çevreye yönelik düşüncesiz tutum, kontrolsüz bilimsel ve teknolojik ilerleme, doğa üzerinde artan baskı ve Dünya'nın doğal kaynaklarının yağmacı kullanımı sonucunda ortaya çıkan küresel ekolojik sorunlar genel çevresel krizin bileşenleri: atmosferin, jeodrosferin, litosferin zararlı teknolojik atıklarla kirlenmesi; iklim değişikliği, öncelikle "sera etkisi" nedeniyle ısınma ve ardından geniş nüfuslu alanların sular altında kalma olasılığı; atmosferdeki ozon tabakasının tahrip olması ve Dünya'daki tüm yaşam için yıkıcı olan kısa dalga ultraviyole (UV) radyasyona maruz kalma tehlikesinin ortaya çıkması; maddi ve doğal kaynakların tükenmesi; ormanların yok edilmesi, çöllerin oluşması; biyolojik flora ve fauna türlerinin tükenmesi; gezegenin nüfusunun artması ve yiyecek, barınma ve giyecek sağlanması; viral insidansın bölgeler arasında yayılması; peyzajların genetik bütünlüğünün ihlali; çevresel bozulmanın estetik ve etik yönleri doğal çevre; doğanın onarıcı yetenekleri ile teknolojik etki vb. arasındaki tutarsızlık.[...]

Isı alışverişinde yer alan cisimlerin sıcaklıkları aynı olduğunda termal denge oluşur; her biri diğer bedenlerden aldığı enerji kadar enerjiyi vermeye başlar. Bu nedenle örneğin kışın Dünya yüzeyinin Güneş'ten aldığından daha fazla enerjiyi uzaya yayması nedeniyle sıcaklığı düşmeye başlar. Yaz aylarında ise tam tersi bir durum yaşanıyor. Bu aynı zamanda bulutsuz bir gecede sıcaklığın bulutlu bir geceye göre daha fazla düştüğü gerçeğini de açıklıyor. İkinci durumda, Dünya'nın radyasyonunun bir kısmı bulutlar tarafından yüzeyine yansıtılır. Dağlık bölgelerde düz bölgelere kıyasla geceleri sıcaklıktaki nispeten keskin düşüşün nedeni daha az bulutluluktur. Ana bileşenlerinden (azot, oksijen) (CC>2, CH4, SO2, vb.) daha büyük moleküler boyutlara sahip antropojenik kökenli safsızlık gazlarının atmosferinde bulunması, uzaya kızılötesi radyasyonu azaltır. Bu, “sera” etkisinin gelişmesine katkıda bulunabilir (bölüm 1.6.1).[...]

Troposferin yüzey katmanı, ana türü kimyasal ve termal hava kirliliği olan antropojenik etkilerden en çok etkilenir. En çok hava sıcaklığı yaşanıyor güçlü etki bölgenin kentleşmesi. Kentleşmiş bir alan ile çevresindeki gelişmemiş alanlar arasındaki sıcaklık farklılıkları şehrin büyüklüğü, bina yoğunluğu ve sinoptik koşullarla ilişkilidir. Küçük büyük her şehirde sıcaklıklarda bir artış eğilimi var. Ilıman kuşaktaki büyük şehirler için şehir ile banliyöler arasındaki sıcaklık farkı 1-3°C'dir. Şehirlerde ise görünümün bir sonucu olarak alttaki yüzeyin albedo'su (yansıyan radyasyonun toplam radyasyona oranı) azalır. binaların, yapıların ve yapay yüzeylerin emilimi burada daha yoğundur; Güneş radyasyonu Gündüz emilen ısı, bina yapıları tarafından biriktirilerek akşam ve gece atmosfere salınır. Yeşil alanların kapladığı açık toprak örtüsüne sahip alanlar azaldığından ve yağışların yağmur suyu drenaj sistemleri tarafından hızlı bir şekilde uzaklaştırılması topraklarda ve yüzey suyu kütlelerinde nem rezervlerinin oluşmasına izin vermediğinden buharlaşma için ısı tüketimi azalır. Kentsel gelişme, havanın aşırı ısınmasına yol açan durgunluk bölgelerinin oluşmasına yol açar; şehirdeki havanın şeffaflığı, içindeki yabancı maddelerin içeriğinin artması nedeniyle de değişir; endüstriyel Girişimcilik ve taşıma. Şehirde, toplam güneş radyasyonunun yanı sıra dünya yüzeyinden gelen karşı kızılötesi radyasyon da azalır, bu da binaların ısı transferiyle birlikte yerel bir "sera etkisi" ortaya çıkmasına neden olur, yani şehir "örtülür". sera gazları ve aerosol parçacıklarından oluşan bir örtü ile. Kentsel gelişimin etkisiyle yağış miktarı değişmektedir. Bunun ana nedeni, alttaki yüzeydeki çökeltilerin geçirgenliğinin radikal bir şekilde azalması ve drenaj ağlarının oluşmasıdır. yüzeysel akışşehir bölgesinden. Yakılan hidrokarbon yakıtın büyük miktarı büyük önem taşıyor. Şehrin topraklarında sıcak zaman Mutlak nem değerlerinde azalma olur ve soğuk havalarda tam tersi bir tablo ortaya çıkar; şehir içinde nem, şehir dışına göre daha yüksektir.

Sera etkisi sorunu, başka bir endüstriyel tesis inşa etmek için ormanları yok ettiğimiz ve çoğumuzun arabasız bir hayat hayal edemediği yüzyılımızda özellikle geçerlidir. Biz de devekuşları gibi faaliyetlerimizin zararını fark etmeden başımızı kuma gömüyoruz. Bu arada sera etkisi artıyor ve küresel felaketler.

Sera etkisi olgusu, çok fazla fark edilmese de, atmosferin ortaya çıkışından bu yana mevcuttur. Bununla birlikte, çalışması arabaların aktif kullanımından çok önce başlamıştı.

Kısa Tanım

Sera etkisi, sera gazlarının birikmesi nedeniyle gezegenin alt atmosferinin sıcaklığının artmasıdır. Mekanizması şu şekildedir: Güneş ışınları atmosfere nüfuz eder ve gezegenin yüzeyini ısıtır.

Yüzeyden gelen termal radyasyonun uzaya geri dönmesi gerekiyor, ancak alt atmosfer bunların nüfuz etmesi için çok yoğun. Bunun nedeni sera gazlarıdır. Isı ışınları atmosferde kalır ve sıcaklığını artırır.

Sera etkisi araştırmalarının tarihi

İnsanlar bu fenomen hakkında ilk kez 1827'de konuşmaya başladı. Daha sonra Jean Baptiste Joseph Fourier'in, sera etkisinin mekanizması ve Dünya'da ortaya çıkmasının nedenleri hakkındaki fikirlerini detaylandırdığı "Yerkürenin ve Diğer Gezegenlerin Sıcaklıkları Üzerine Bir Not" başlıklı bir makalesi yayınlandı. Fourier araştırmasında sadece kendi deneylerine değil aynı zamanda M. De Saussure'ün yargılarına da güveniyordu. İkincisi içeriden karartılmış deneyler yaptı cam kap kapatılıp güneş ışığına maruz bırakılır. Kabın içindeki sıcaklık dışarıya göre çok daha yüksekti. Bu, şu faktörle açıklanmaktadır: termal radyasyon karartılmış camdan geçemez, bu da kabın içinde kaldığı anlamına gelir. Aynı zamanda kabın dış kısmı şeffaf kaldığı için güneş ışığı duvarlardan kolayca nüfuz eder.

Çeşitli formüller

Yarıçapı R ve küresel albedo A olan bir gezegen tarafından birim zamanda emilen güneş ışınımının toplam enerjisi şuna eşittir:

E = πR2 ( R2 üzerinden E_0) (1 – A),

burada E_0 güneş sabitidir ve r Güneş'e olan mesafedir.

Stefan-Boltzmann yasasına göre, yarıçapı R olan bir gezegenin denge termal radyasyonu L, yani yayan yüzeyin alanı 4πR2'dir:

L=4πR2 σTE^4,

TE gezegenin etkin sıcaklığıdır.

Nedenler

Bu olgunun doğası, atmosferin uzaydan ve gezegenin yüzeyinden gelen radyasyona karşı farklı şeffaflığıyla açıklanmaktadır. Güneş ışınları için gezegenin atmosferi cam gibi şeffaftır ve bu nedenle içinden kolaylıkla geçebilir. Ve termal radyasyon açısından, atmosferin alt katmanları "geçilemez" ve geçiş için çok yoğundur. Bu nedenle termal radyasyonun bir kısmı atmosferde kalır ve yavaş yavaş en alt katmanlara iner. Aynı zamanda atmosferi kalınlaştıran sera gazlarının miktarı da artıyor.

Okulda bize sera etkisinin ana nedeninin insan faaliyetleri olduğu öğretildi. Evrim bizi sanayiye yöneltti, tonlarca kömür, petrol ve gaz yakarak yakıt üretiyoruz. Bunun sonucunda da atmosfere sera gazları ve maddeler salınıyor. Bunlar arasında su buharı, metan, karbondioksit ve nitrik oksit bulunur. Neden bu şekilde isimlendirildikleri açıktır. Gezegenin yüzeyi güneş ışınlarıyla ısıtılır, ancak bu mutlaka ısının bir kısmını geri "geri verir". Dünyanın yüzeyinden gelen termal radyasyona kızılötesi denir.