Воздействие парниковых газов на окружающую среду
Июль 03, 2017 10:06 Europe/Moscow
Мы поговорили с вами о загрязнении воздуха, одним из чьих последствий является изменение в состоянии парниковых газов.
Рассмотрим вместе с вами этот феномен.
Одним из главных факторов загрязнения воздуха и глобального потепления в прошлом веке стало появление парниковых газов (Greenhouse gases) в атмосфере Земли вследствие различных причин. Этот газ называется парниковым, так как он создает вокруг Земли атмосферу, подобную парнику (или теплице). Если обратить внимание, то можно увидеть, что солнечный свет проникает внутрь парника, однако из-за наличия стеклянных стен часть солнечного света и энергии отражается обратно в теплицу, вследствие чего внутри нее поддерживается более высокая температура, чем снаружи. Нечто подобное происходит в земной атмосфере. Когда солнечный свет достигает поверхности земли, часть тепловой энергии поглощается землей, водой и живыми существами и нагревает поверхность планеты, поскольку поверхность Земли гораздо холоднее поверхности Солнца. В результате, тепло распространяется в виде длинноволновой радиации. С другой стороны, атмосфера Земли легче поглощает излучения длинноволновой радиации. Таким образом, возвращаемые от земли лучи поглощаются атмосферой, что способствует постепенному потеплению атмосферы.
Конечно, потепление само по себе не вредно. До человеческого вмешательства в природу атмосфера планеты всегда сохраняла часть солнечного излучения, в результате земная поверхность прогревалась до уровня, пригодного для жизни. Без парниковых газов средняя температура земли понизилась бы на 15-30 градусов. Однако с началом промышленной революции и более широким использованием ископаемых видов топлива смесь газов изменила состав атмосферы, и с ростом выброса парниковых газов увеличилось поглощение солнечных лучей.
Почти все те, кто знаком с термином "парниковые газы", считают основной частью парниковых газов диоксид углерода или углекислый газ. Но это только один из многих парниковых газов. Парниковые газы состоит из углекислого газа, двуокиси азота, метана, водяных паров и озона. Основными парниковыми газами, в порядке их степени воздействия на тепловой баланс Земли, являются водяной пар, углекислый газ, метан и озон. Хотя нельзя точно определить, какова будет доля атмосферного выброса каждого из этих газов в общем парниковом эффекте. Водяной пар определяется приблизительно 36 - 70%,углекислый газ – 9 - 26%, метан 4 - 9%, и озон – 3 - 7%. Главные компоненты атмосферы, т.е. азот и кислород не являются парниковыми газами, потому что их двойные молекулы с одинаковыми ядрами не поглощают и не отражают инфракрасное излучение. Таким образом, никаких изменений в этих молекулах не происходит. Среди парниковых газов, главную тревогу вызывает углекислый газ, который образуется в результате человеческой деятельности. Концентрация диоксида углерода в атмосфере в начале промышлненой революции составляла около 280 единиц на миллиард, но сегодня она достигла 350 единиц, и ожидается, что с продолжением такого процесса к 2050 г. увеличится до 450 единиц на миллиард.
Когда речь идет о парниковых газах, безусловно, имеется в виду их воздействие на окружающую среду. Идея о механизме парникового эффекта была впервые изложена в 1827 году Жаном Батистом Жозефом Фурье. Парниковый эффект — повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса.
Большинство видов человеческой деятельности сопровождается с выбросом парникового газа. После промышленной революции и изобретения разного вида промышленной машины, люди с промышленной и сельскохозяйственной деятельностью изменили облик земли и климат. С началом промышленной революции изменился образ жизни людей, а с приростом населения и участившимся использованием нефти и каменного угля изменился и состав атмосферных газов. На основе проведенных исследований, каждый год отходы от ископаемых видов топлива прибавляют в атмосфере 25 млрд. тонн диоксида углерода. Это составляет 70 млн. тонн в день или 800 тонн в секунду. Проведенные в странах Общества экономического сотрудничества и развития подтверждают тот факт, что от 40% до 50% окиси серы и 25% окиси азота и более 50% парниковых газов, в частности углекислые приходится на тепловые электростанции, потребляющие около 39% мировой энергетики.
Сжигание сельскохозяйственных отходов тоже будет не без эффекта в выбросе двуокиси углерода, и в дополнение к интенсификации парникового эффекта способствует тому, что углерод, существующий в пищевой цепочке, выходит из нее и больше не возвращается (т.е. не усваивается живыми организмами), что негативно скажется на окружающую среду и экосистему. Одним из очевидных последствий парниковых газов является повышение температуры земли. Итоги исследований показывают, что на протяжении сотни лет средняя температура воздуха у поверхности земли повысилась от 0,18 до 0,74°С. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), являющаяся авторитетной организацией в области изменения климата и последствий глобального потепления, в своем докладе, подтвердив факт повышения температуры земной поверхности, заявила: "Повышение температуры, которое наблюдается с середины двадцатого века на планете, связано с парниковыми газами, производимыми людьми". Разработанные МГЭИК модели изменения климата показывают, что в случае продолжения такой ситуации, в период между 1990 и 2100 г.г. средняя температура околоземного воздуха увеличится от 1,1 до 6,4°С.
Расчеты показывают, что если содержание парниковых газов, в частности углекислого газа, будет по-прежнему расти с той же скоростью, что и сегодня, к 2030 г. планета может нагреться в среднем на 1-2 °С, в результате чего резко изменится климат планеты, значительно поднимется уровень моря вследствие таяния полярных льдов и расширения воды за счет нагрева, что приведет к затоплению огромных территорий. Также ожидается, что многие районы Индии и Бангладеш и некоторые прибрежные города Европы подвергнутся серьезной угрозе. Телеканал Euronews, указав в одном из своих докладов на ущерб от повышения температуры из-за парниковых газов, предупредил, если нынешний процесс продолжится, к 2080 г. более двух млрд. человек в мире будет страдать от наводнения, и уровень морей повысится на 60 сантиметров.
Ученые считают, что, если мы прямо сегодня прекратим выброс парниковых газов в атмосферу, повышение температуры в течение будущих 20 лет достигнет 1°С. Хотя это количество повышения температуры представляется не столь значительным, но в долгосрочном плане может вызвать сильные изменения в атмосферных явлениях, в том числе выпадение осадков, окажет пагубное влияние. Эти изменения станут причиной учащения природных катаклизмов, таких как наводнения и сильные ураганы. Если температура земного шара повысится, число жарких дней в год увеличится, в результате чего участятся такие тропические болезни, как малярия, и солнечный удар, , как правило, дети и пожилые люди, проживающие в бедных странах, подвергаются большему риску заболевания. С потеплением климата и его воздействием на сельскохозяйственные угодья, сокращаются и пищевые ресурсы для людей. Потепление климата может привести к нехватке пресной воды. Эти изменения негативно скажутся и на животных и растения, и если изменения происходят очень быстро, дикая природа столкнется с серьезной угрозой. Например, птицы и животные, мигрирующие в другие места в разные сезоны года, не могут найти удобное место для иммиграции.
Согласно последнему докладу ООН, около 70% выбросов парниковых газов мира приходится на промышленно развитые страны. В этом докладе также говорится: "Годовой объем атмосферного выброса углерода, который в настоящее время составляет 36 гигатонн, к 2050 году должен сократиться до 11 гигатонн".
Тэги