Парниковый эффект

Размещено на http://www.allbest.ru/

Парниковый эффект

Автор:

Ощепков Никита,

8 «а» класс,

2008 год, г.Нытва

История возникновения Парникового эффекта

Многолетние наблюдения показывают, что в результате хозяйственной деятельности человека изменяется газовый состав и запылённость нижних слоёв атмосферы (тропосфера). С распаханных земель во время пыльных бурь поднимается в воздух млн. тонн частиц почвы. При разработке Полезных ископаемых, при перевозке цемента, при внесении удобрений … в атмосферу попадает большое кол-во частиц и разных газов. Определения составов воздуха показывают, стало на 25% больше чем 200 лет назад.

Причины возникновения парникового эффекта

Во второй половине XX века началось резкое увеличение содержания в атмосфере так называемых парниковых газов - диоксида углерода, метана, оксида азота, фреонов и озона. Эти вещества действуют так же, как окна теплицы: пропускают сквозь себя солнечные лучи, но не дают теплу нагретой Земли рассеиваться в пространство. Все эти газы, как, оказалось, хорошо пропускают солнечные лучи к земной поверхности и заметно поглощают длинноволновое тепловое излучение поверхности Земли и нижних слоев атмосферы. Часть этого поглощённого теплового излучения возвращается обратно к земной поверхности, создавая парниковый эффект. Содержание таких газов в атмосфере увеличивается также из - за выжигания тропических лесов под пастбища. Лес играет важную роль в поглощении углекислого газа и выделение кислорода, а значит, регулирует глобальную температуру, и уменьшают парниковый эффект.

Концентрация углекислого газа в атмосфере

Сейчас она увеличивается на 2% в год и уже через 10 лет достигнет опасного уровня.

Постоянное повышение концентрации парниковых газов обусловлено рядом причин.

Основная масса диоксида углерода образуется при сжигании ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ), использование которого с каждым годом увеличивается. Ныне ежегодно выбросы СО2 в атмосферу в мире составляют примерно 25 млрд. тонн, причем основной «вклад» (около 75% от общего количества выбросов) вносят промышленного развитые страны.

Постепенно в атмосфере увеличивается содержание метана (в среднем на 1% в год) связано с развитием интенсивного рисоводства, скотоводства, сжиганием биомассы.

Увеличение содержания в атмосфере оксида азота (примерно на 0,3% в год) объясняется в основном расширением производства и применения азотных удобрений в сельском хозяйстве.

С конца 50-х годов в промышленном производстве стали, широко применятся фреоны, и в настоящее время выброс их в мире достигает 1,4 млн. тонн в год, с тенденцией ежегодного увеличения выбросов на 4%. Так, вычислено, что воздействие 1 молекулы метана в 25 раз интенсивнее, чем 1 молекулы СО2, а молекула фреона активнее в 11 тыс. раз! Поэтому быстрый рост в атмосфере концентраций метана и фреонов гораздо опаснее, чем увеличение содержания углекислого газа.

Повышение концентрации парниковых газов в атмосфере привело к тому, что средняя глобальная температура воздуха повысилась по сравнению с доиндустриальным периодом на 0,5 - 0,6 оС. А к 2025 году может достигнуть 2,2 - 2,5 оС.

Происхождение парникового эффекта

Парниковый эффект принято объяснять так. Попадая на Землю, видимый солнечный свет поглощается почвой, она нагревает её и свет преобразуется в длинноволновое инфракрасное излучение, энергия которого должна рассеваться в космосе. Если этот процесс равновесен, то температура планеты остаётся неизменной. Но углекислый газ поглощает электромагнитное излучение как раз в инфракрасной области, и поэтому атмосфера, свободно пропуская к Земле видимый свет, оказывается препятствием для сброса в космос избыточной энергии и нагревается. Это и есть парниковый эффект, грозящий глобальной катастрофой.

Хорошо известно, что сходство двух явлений - возрастание концентрации СО2 в атмосфере и скорость повышения среднегодовой температуры Земли - вовсе не обязательно означает, что одно из них есть следствие другого: это может быть случайным совпадением. Так не представляет ли собой наблюдаемое сейчас глобальное потепление климата лишь ветвь естественного колебательного процесса, на который лишь случайно наложились результаты сравнительно непродолжительных измерений состава атмосферы?

Повышение концентрации СО2 в атмосфере, безусловно, опасно, что воздух может стать непригодным для дыхания, не следует забывать, что тепловые электростанции загрязняют атмосферу ещё и соединениями серы и азота, копотью и золой. Так что искать экологически чистые источники энергии действительно необходимо. Сейчас следует позаботиться о том, чтобы эти электростанции выбрасывали в атмосферу как можно меньше гадостей, напрямую губящих живую природу и вредящих нашему здоровью.

Отрицательные экологические последствия парникового эффекта

Главная проблема это повышение уровня Мирового океана. При очень значительном потеплении катастрофически начнет сокращаться (примерно в 3 - 5 раз) площадь горного оледенения, в Арктике уменьшатся площадь и толщина морских льдов, начнут таять материковые ледники Гренландии и Антарктиды.

Поднятие уровня океана, даже незначительное, может иметь весьма негативные экологические и социально - экономические последствия: Будут затоплены приморские равнины, ухудшится водоснабжение прибрежных районов. Если же уровень океана повысится существенно, будут затоплены значительные участки суши и ущерб будут огромным. Подсчитано, что при подъёме уровня мировых вод на 1м будет затоплено 20% территории Бангладеш, сельскохозяйственные земли Египта, некоторые крупные города Китая, катастрофическим наводнениям подвергнется Венеция.

Положительные экологические последствия парникового эффекта

Потепление климата, скорее всего, благоприятно отразится на растительности, в частности на лесных экосистемах и сельском хозяйстве. При этом потеплении изменится и режим атмосферных осадков в сторону их увеличения, что также улучшит условия произрастания растений во многих регионах. Специалисты предполагают, что при повышении температуры воздуха на 1 оС количество осадков над континентами в среднем возрастёт на 10%.

Повышение концентрации СО2 в атмосфере может увеличить интенсивность фотосинтеза и, значит, способствовать росту и развитию растений.

Увеличение концентрации диоксида углерода в атмосфере может оказать благоприятное воздействие на урожайность многих сельскохозяйственных культур.

Парниковый эффект и климат

В мире происходит:

зарегистрирован ежегодный рост концентрации СО2 в атмосфере;

2)последние десятилетия действительно растёт средняя глобальная температура атмосферы (хотя это оспаривается рядом учёных);

3) наряду с потеплением усиливаются аномалии климата и это усиление значительно.

На конференции ООН по изменению климата в Гааге, которая проходила с 13 по 25 ноября 2000 года, опять возникли споры, но теперь уже между развитыми странами, причём сразу по нескольким направлениям. Были два основных противоречия: позиция США, Канады, Японии резко отличались от позиции стран Евросоюза.

Первые полагали, чтобы в национальные меры по снижению выбросов можно было засчитывать и высадку лесов, и скупку не использованных другими странами квот.

Вторые коснулись атомной энергетики, причём одни страны предлагали, а другие отказывались, включить её в список технологий, которые будут субсидироваться для снижения выбросов парниковых газов.

Следует отмечать, что переговоры проходили в обстановке жёсткого давления (включая физическое) на участников со стороны природоохранных организаций (Гринпис).

В последнее время деятельность человека оказывает беспрецедентное по масштабам и интенсивности воздействие на окружающую среду и глобальные системы жизнеобеспечения. Доказательство тому - одна из многих экологических проблем - глобальное потепление климата - парниковый эффект. Скоро атмосфера станет непроницаемой для тепла, и последствия могут быть очень глобальными - неизбежное повышение уровня мирового океана в результате таяния материковых и горных ледников, морских льдов, теплового расширения вод океана. Такое потепление климата вызовет серьёзные изменения экологических условий в тундре, в зонах «вечной мерзлоты»: увеличится сезонное протаивание грунтов, что создаст угрозу дорогам, строениям и коммуникациям, активизируется процессы термокарста и заболачивания, ухудшится состояние лесных массивов на вечной мерзлоте.

Опасаются, что бесконтрольная деятельность человека может окончательно уничтожить жизнь на нашей планете, поэтому работа так актуальна.

Еще в 1927 г. в «Очерках иохимии» В.И. Вернадский писал о том, что сжигание больших количеств каменного угля должно привести к изменению химического состава атмосферы и климата. А в 1972 г. Расчетами это подтвердил М.И. Будыко.

Сейчас человечество сжигает ежегодно 4,5 млрд. т угля, 3,2 млрд. т нефти и нефтепродуктов, а также природный газ, торф, горючие сланцы. Все это превращается в углекислый газ, содержание которого в атмосфере возросло с 0,031% до 0,035% в 1992 г. и продолжает расти. Кроме того, резко увеличились выбросы в атмосферу другого парникового газа - метана.

С повышением концентрация углекислого газа в атмосфере Земли происходит парниковый эффект который проявляется в нагреве внутренних Слоёв Атмосферы Земли.

Результаты

После создания модели парникового эффекта, и сделав опыты, мы выяснили, что если же светлая поверхность, на которую светит солнце в ясную погоду - приведёт к повышению температуры, что не так безопасно для человека, будут происходить быстрее процессы газообразования на поверхности Земли. Если говорить о температуре, то она самая высокая в таких условиях, потому что светлая поверхность больше отражает солнечных лучей, а окружающее атмосферное пространство прогревается быстрее. Что касается пасмурной погоды, то процесс будет происходить медленнее, чем в ясную, но быстрее, чем с темной поверхностью. Температура немного ниже.

Если говорить о темном грунте, то можно выяснить, что в ясную погоду процесс будет происходить медленнее, чем в пасмурную погоду. Это связано с тем, что облака не дают пройти вверх, поэтому он здесь задерживается, поэтому реакции будут происходить быстрее в пасмурную погоду. И температура будет сначала повышаться, а потом понижаться, потому, что темная поверхность будет отдавать тепло, но все-таки она будет ниже, чем в пасмурную погоду.

Поэтому можно сделать вывод общий, что светлая поверхность быстрее нагревается за счет прогревания атмосферы, что может привести к необратимым последствиям.

Поэтому нужно любыми способами препятствовать попаданию вредных веществ, газов в атмосферу.

Итак, дальнейшее нарастание парникового эффекта, с одной стороны, благотворно скажется на условиях существования большинства наземных растительных экосистем, увеличит продуктивность сельскохозяйственных культур, но с другой - неизбежно приведёт к значительному повышению уровня Мирового океана, затоплению огромных участков суши, возделываемых земель и населённых пунктов, что серьёзно осложнить жизнь миллионов человек. Поэтому проблему парникового эффекта относят к важнейшим глобальным экологическим проблемам, требующим незамедлительного действия.

К чему ведёт глобальное потепление для РФ?

Важная самостоятельная задача - прогнозирование потепление в Арктике и Субарктике, где растёт добыча многих полезных ископаемых. Таяние вечной мерзлоты в этих регионах может привести к усилению стока воды с поверхности и увеличению продуктивности почв или к застою воды, уменьшению продуктивности и последующему заболачиванию. В настоящее время и в последующие годы в России происходит и будет происходить увеличение годичной продукции растений и их биомассы, и поглощение СО2 из атмосферы. В целом будет увеличиваться количество гумуса, за исключением территорий в зоне активного сельскохозяйственного использования.

По разным оценкам, в настоящее время за счет сжигания природного топлива в атмосферу поступает около 5 - 7 млрд. тонн углекислого газа, или от 1,4 до 1,9 млрд. тонн чистого углерода. Такое колоссальное количество поступающего в атмосферу углерода влияет не только на состав ее годовой смеси и снижение теплоемкости, но и несколько увеличивает общее давление атмосферы. Эти два фактора действуют в противоположных направлениях, в результате средняя температура земной поверхности почти не изменяется.

Меры по ограничению эмиссии СО2 и повышению запасов углерода сельскохозяйственных почвах связаны прежде всего с сохранением и повышением плодородия почв России, в результате которого уменьшаются потери гумуса.

В животноводстве осуществление мероприятий по повышению питательной ценности кормов и ликвидации несбалансированности кормовых рационов позволит изменить интенсивность и характер атмосферной эмиссии СН4 при внутренней ферментации у сельскохозяйственных животных.

Оценки показывают, что мероприятия по омоложению лесов, снижению их горимости, улучшению технологий рубок и процента использования древесины, лесопосадки и защитные насаждения на нескольких миллионах гектаров могут привести в перспективе к увеличению стока диоксида углерода из атмосферы на 100 - 200 МтСО2/год.

Влияние глобального потепления на здоровье населения

Глобальное потепление - это большой миф

Устрашающий прогноз в очередной раз был озвучен в начале февраля на научной конференции в британском городке Экзетер:

На Земле начнутся необратимые изменения, если температура повысится всего лишь на 2 градуса по сравнению с доиндустриальным уровнем (причем, с 1860 г. она уже поднялась на 0,6оС);

Концентрация углекислого газа в атмосфере. Сейчас она увеличивается на 2% в год и уже через 10 лет достигнет опасного уровня.

По данным британского центра Хэдли, температура в Арктике за это время повысилась не более чем на 0,8 градуса. К началу XXI столетия она лишь приблизилась к уровню, уже наблюдавшемуся за 60 лет до этого - в начале 1940-х годов.

Изменение арктической температуры мало чем отличается от изменений глобальной температуры. Существует некий 60-летний цикл естественных температурных колебаний. По одной из версии, из-за глобального потепления в сентябре 1979 года по сентябрь 2003 года, территория, покрытая льдом в Арктике, уменьшилась на 16%.

Растет ли ледовый щит в Гренландии?

Может быть. Важно, что на самом деле температура Гренландии в течение шести десятилетий снижалась. Она стала повышаться лишь в последние десятилетия. Тем не менее она по-прежнему все еще ниже значений 1930-40-х годов.

Заключение ученых: консенсуса относительно необратимости таянья гренландских ледников нет.

Растет ли ледовый щит Антарктики?

- В Антарктике лед не тает, а накапливается со скоростью эквивалентной 6,5 мм уровня Мирового океана в год;

- За последние 50 лет в Антарктике наблюдается не потепление, а похолодание. Потепление затронуло лишь Антарктический полуостров. Но даже оно вызвано не повышением температуры атмосферы, а усилением теплого океанического течения;

- Льды Антарктического полуострова составляют лишь 0,5% всех льдов Антарктиды; в гипотетическом случае их таянья максимальный подъем уровня Мирового океана не превысит 30 см.

Затопит ли Землю Мировой океан?

По основным сценариям климатических моделей, уровень Мирового океана за одно столетие может подняться максимум на 20-35 см.

По самым «страшным» сценариям, уровень Мирового океана поднимется максимум на 50 см к 2100 году и на 1 м к 2250 году.

Заключение ученых: уровень Мирового океана за прошедшие 20 тысяч лет поднялся на 120 метров. В последнее время (при антропогенном воздействии) скорость его повышения существенно замедлилась и достигла примерно 1,8 мм в год. В прошлом (до антропогенного воздействия) скорость повышения Мирового океана была 10 раз больше.

В этой статье Андрей Илларионов с теорией глобального потепления не согласен. Он считает и уверяет, что потепление и похолодание в природе чередуется примерно через каждые 60 лет.

Стоит ли бояться накопления углекислого газа в тропосфере?

За счет поглощения парниковыми газами тепла, идущего от прогретой поверхности Земли, нагревается и воздух над Землей. Это действительно так, но отсюда делается вывод, что чем больше в атмосфере таких газов, особенно СО2, тем теплее воздух над Землей и тем теплее поверхность самой планеты. Но правильность этого еще надо доказать, проверить.

Согласно прогнозам сторонников этой идеи, к 2100 году потепление климата может достигнуть 5оС, а вызванное этим потеплением повышение уровня океана составит 0,6 - 1 метр. Прогнозируются и другие губительные для природы последствия глобального потепления - расширение пустынь, исчезновение мерзлоты, эрозия почв и т.д.

Теории парникового эффекта, как таковой, до последнего времени вообще не существовало, а все расчеты влияния концентрации СО2, на климат Земли носили интуитивный характер и проводились по разным моделям, с введением в них многочисленных и не всегда правильно выбранных параметров.

Основы адиабатической теории парникового эффекта

последствие парниковый эффект глобальное потепление

Парниковым эффектом атмосферы называется разность между средней температурой поверхности планеты и ее радиационной (эффективной) температурой, под которой эта планета видна из космоса (радиационная температура - величина, характеризующая полную, по всему спектру, энергетическую яркость излучающего тела).

Средняя температура по всей Земле в целом приблизительно равна +15оС, а ее эффективная температура -18оС, следовательно, парниковый эффект на Земле сейчас равен +33оС. Учитывая толщину нижнего и наиболее плотного слоя атмосферы - тропосферы - 12 км и давление в нем 150 мм рт. Ст., следует вывод, что среднее распределение температуры в толще тропосферы должно быть близким к адиабатическому распределению, то есть учитывающим расширение и охлаждение воздуха при его подъеме, и, наоборот, сжатие и разогрев воздуха при его опускании.

Любое повышение приземной температуры усиливает испарение влаги и увеличивает облачность Земли, а это в свою очередь повышает альбедо Земли и отражательную способность атмосферы. В результате увеличивается отражение солнечного тепла от облаков в космос, а поступление Темпла на Землю - сокращается, и средняя температура земной поверхности снижается до прежнего уровня.

Некоторые прогнозные оценки

Насыщение атмосферы углекислым газом, несмотря на поглощение или тепловое излучение, всегда приводит не к повышению, как это принято думать, а только к понижению парникового эффекта и средней поверхностной

Выводы

Подведём общий итог во всём нами сказанном. Лучшие условия для протекания парникового эффекта: светлая поверхность и ясная погода, что даст температуре повысится и произойдут процессы с различными газами, что отрицательно скажется на здоровье людей. Поэтому нужно предпринять усилия для предотвращения протекания парникового эффекта, то есть предотвратить поступление вредных газов в воздух.

Причем это касается не только светлой поверхности, хотя в этом случае температура достигает высоких отметок.

Размещено на Allbest.ru