Парниковый эффект

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДНЕПРОПЕТРОВСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. Альфреда Нобеля

Реферат на тему:

«ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ»

Выполнила: Кириллова О.Ю.

Группа: ПС-14-1зс

2014

Разговоры о погоде в последнее время начинают напоминать сводки с линии фронта. В некогда благополучной Европе число жертв одних лишь наводнений исчисляется сотнями людей. Что это? Неужели первые признаки приближающейся климатической катастрофы? Стихии, наводнения, бури - подобные причуды погоды не представляются уже чем-то необычным, это постепенно становится нормой. Лед на Земле тает и это все меняет - поднимутся моря, что приведет к затоплению городов и могут погибнуть миллионы людей. От ужасных последствий не убежит ни один прибрежный район.

На сегодняшний день опубликовано множество газетных статей, показано телевизионных передач и фильмов о глобальном изменении климата. Общественные организации уже всерьез начали беспокоиться о защите Земли от катастрофы, имеющей парниковый характер. Данный вопрос взяли на вооружение и политики. Мы все время слышим выражение «глобальное потепление», но за этими знакомыми словами стоит устрашающая действительность. Земля нагревается и это оказывает на ледяные шапки нашей планеты катастрофический эффект.

Глобальное потепление, как всем известно, чревато необратимыми последствиями. Если события будут развиваться по наихудшему сценарию, то это приведет к тому, что моря высохнут и планета превратиться в пустыню. На экваторе температура воздуха будет достигать +150 градусов по Цельсию, а на полюсах +100 градусов. Картина будет поистине устрашающей - абсолютное отсутствие людей, растений и животных, поломанные автомобили, развалины строений, постоянные ураганные ветра и пыльные бури. Все это может случиться уже через 300 лет, если люди не начнут принимать экстренные меры. Через триста лет климатические изменения будут необратимыми. По всей вероятности, у человечества есть в запасе еще пару десятков лет для того, чтобы успеть предпринять какие-то меры для предотвращения подобной катастрофы.

На данный момент известно, что на планете средняя температура увеличилась лишь на один градус. Возможно ли, что это повлечет за собой процессы, которые изменят климат в корне? Это вполне возможно, так как повышение температуры происходит не просто так, а из-за содержания повышенной концентрации углекислого газа в атмосфере. Эта концентрация за последние 200 лет увеличилась на 35 процентов в результате жизнедеятельности человека. А этого вполне достаточно для того, чтобы на планете средняя температура повысилась на 10 градусов по Цельсию. В результате, может начаться процесс выброса большой массы углекислоты из Мирового океана, а это приведет к дальнейшему увеличению температуры на Земле.

В последних исследованиях отмечается тот факт, что при увеличении концентрации углекислого газа в два раза, температура планеты в среднем увеличится на четыре градуса. Но данные оценки основываются на климатических моделях, которые в расчет берут лишь изменение концентрации углекислого газа. На самом деле, появление парникового эффекта в основном зависит от водяного пара - чем выше будет температура воздуха, тем больше она будет содержать водяных паров. Т.е. повышение средней температуры за собой влечет увеличение содержания в атмосфере паров, а увеличение их концентрации ведет к усилению парникового эффекта и дальнейшему увеличению средне планетарной температуры.

Парниковый эффект вследствие повышения концентрации двуокиси углерода известен как явление более 100 лет. Однако лишь относительно недавно человечество обратило внимание на то, что антропогенная деятельность может усилить этот эффект и вызвать глобальное потепление климата.

Парниковый эффект - это задержка атмосферой Земли теплового излучения планеты.

Парниковый эффект наблюдал любой из нас: в теплицах или парниках температура всегда выше, чем снаружи. То же самое наблюдается и в масштабах Земного шара: солнечная энергия, проходя через атмосферу нагревает поверхность Земли, но излучаемая Землей тепловая энергии не может улетучиться обратно в космос, так как атмосфера Земли задерживает ее, действуя наподобие полиэтилена в парнике: она пропускает короткие световые волны от Солнца к Земле и задерживает длинные тепловые (или инфракрасные) волны, излучаемые поверхностью Земли. Возникает эффект парника. Парниковый эффект возникает из-за наличия в атмосфере Земли газов, которые обладают способностью задерживать длинные волны. Они получили название «парниковых» или «тепличных» газов.

Парниковые газы присутствовали в атмосфере в небольших количествах (около 0,1%) с момента ее образования. Этого количества было достаточно, чтобы поддерживать за счет парникового эффекта тепловой баланс Земли на уровне, пригодном для жизни. Это так называемый естественный парниковый эффект, не будь его средняя температура поверхности Земли была бы на 30°С меньше, т.е. не +14° С, как сейчас, а -17° С.

Естественный парниковый эффект ничем не грозит ни Земле, ни человечеству, поскольку общее количество парниковых газов поддерживалось на одном уровне за счет круговорота природы, более того, ему мы обязаны жизнью, при условии, что не нарушается баланс.

Но увеличение в атмосфере концентрации парниковых газов приводит к усилению парникового эффекта и нарушению теплового баланса Земли. Именно это и произошло в последние два столетия развития цивилизации. Угольные электростанции, автомобильные выхлопы, заводские трубы и другие созданные человечеством источники загрязнения выбрасывают в атмосферу около 22 миллиардов тонн парниковых газов в год.

Активное использование ископаемых видов топлива, позволившее начиная с 1950 г. в 5 раз увеличить объем экономической деятельности в мире, привело к тому, что концентрация в атмосфере СO₂ выросла на 40 частей на миллион, тогда как за предыдущие два столетия она увеличилась лишь на 30 частей на миллион.

В результате сжигания ископаемых энергоносителей выбросы СO₂ составляют 6 млрд. т в год. Температура атмосферы за 100 лет поднялась на 0,5°. Источником поступления углекислого газа в атмосферу, помимо сжигаемого ископаемого топлива, служит разрушение биосферы человеком; органическое вещество погибшей биосферы разлагается в основном на воду и углекислый газ, и гораздо меньших количествах образуются также растворимые соединения фосфора и азота. По оценкам специалистов, разрушающаяся биосфера выделяет в атмосферу 6 млрд. т углерода, т.е. столько же, сколько выбрасывается его при сжигании ископаемого топлива.

Ученые полагают, что такая быстрая и непрерывная "атака" на атмосферу вызовет потепление климата на Земле, какого не было тысячи лет. Сравнение данных о продуцировании СО₂ с измеренным увеличением его концентрации свидетельствует о том, что около половины диоксида углерода, производимого человеком, не поглощается океаном и не расходуется другими путями.

На первый взгляд, это трудно понять, потому что способность океана удерживать диоксид углерода СО₂ в 60 раз превышает способность атмосферы и можно было бы ожидать равновесия 1:60. Имеются, однако два фактора, которые препятствуют проявлению этого соотношения в течение рассматриваемого времени. Во-первых, циркуляция в океане такова, что только верхние слои участвуют в обмене с атмосферой, а во-вторых, существует буферный эффект, который выражается в сопротивлении изменению концентраций на верхнем уровне. Модель обмена океан - атмосфера с учетом указанных факторов объясняет увеличение содержания СО₂ в результате сжигания ископаемого топлива. В дальнейшем выяснилось, что леса планеты, которые служат резервуаром углерода, за последнее столетие существенно истощены, вследствие чего в атмосфере сохраняется больше СО₂, годовое накопление которого оценивается как имеющее порядок, одинаковый с эмиссией ископаемого топлива. Если это так, то важная задача прогнозирования будущей концентрации СO₂ остается неразрешенной. Такая информация имеет важное значение вследствие того, что увеличение концентрации диоксида углерода связано с повышением температуры, возникновением так называемого парникового эффекта. Диоксид углерода является сильным абсорбентом лучей в инфракрасной части спектра, но практически прозрачен для ультрафиолетовых и видимых лучей. Это означает, что поступающая солнечная радиация, преимущественно ультрафиолетовые и видимые части спектра, не встречает препятствий от примеси СО₂ в атмосфере в отличие от инфракрасной радиации земли. В результате возможно повышение температуры земной атмосферы, сопровождаемое существенным изменением климата во многих частях света. Величина эффекта зависит от принимаемой расчетной модели и составит от 1,5 до почти 6°С при удвоении концентрации СО₂. Неопределенность обусловлена неадекватностью модели атмосферы и незнанием того, какой механизм обратной связи окажется более существенным: повышение температуры может увеличить содержание в атмосфере водяных паров, которые также абсорбируют инфракрасное излучение, и таким образом, приведет к дальнейшему повышению температуры, или увеличение содержания водяных паров приведет к усилению облачного покрова, уменьшая таким образом солнечную радиацию и смягчая температурный эффект.

Аналогично, можно утверждать, что повышение температуры повлечет за собой уменьшение шапок полярного льда и снижение отраженной радиации или что увеличение температуры воды в океане снизит интенсивность циркуляции воды и усилит стратификацию, уменьшая, таким образом, поглощение СО₂.

Арктика будет в большей степени испытывать потепление, чем другие регионы; то же произойдет с внутриконтинентальными областями по сравнению с приморскими. При удвоении содержания СО₂ в атмосфере на 15 - 20% территории суши произойдет смена экосистем, что приведет к изменению типов сельского хозяйства. Уровень Мирового океана будет повышаться на 3 -10 см за десятилетие, и уже в течение XXI в. может подняться на 1 м. Увеличение испарения в результате повышения температуры приведет к увеличению количества атмосферных осадков. Следовательно, изменение климата вызовет одновременное изменение всех взаимосвязанных составляющих глобального водного баланса. Экономике стран будет нанесен серьезный ущерб.

глобальный потепление парниковый эффект

Невзирая на недостаток знаний, потребность в прогнозировании велика, потому что климатические условия имеют жизненно важное значение для агрокультуры. Если вспомнить, что средняя разница температур между настоящим временем и последним ледниковым периодом составляет 4°С, то станет очевидным, что возможное увеличение температуры на 1,5°С нельзя считать несущественным.

Несмотря на то, что о глобальном потеплении постоянно поступает информация, значительных перемен почти не наблюдается. Так, может это все неправда?

Можно привести простой пример - процесс закипания чайника. Данный процесс наступает не сразу - лишь через некоторое время, на протяжении которого происходит тепловая инерция жидкости. Океаны и ледники выступают в роли огромного теплового буфера, поэтому, на данный момент, рост температуры на Земле не слишком ощутим.

Известные деятели науки поддерживают гипотезу о парниковом эффекте. Английский астрофизик Стивен Хоукин выступил с лекцией в 2000 году в Эдинбургском королевском обществе. Он проинформировал окружающих о том, что через несколько сотен лет, парниковый эффект вполне может превратить нашу Землю в планету похожую на Венеру, на которой невозможна жизнь. Значит ли это что общество вынуждено будет полностью отказаться от использования угля, добычи нефти, автомобилей?

Вряд ли отказ от использования и добычи полезных ископаемых предотвратит катастрофу парникового плана.

Это объясняется тем, что нужно не только перестать загрязнять атмосферу выбросами углекислого газа, но и найти способ, с помощью которого можно будет очистить атмосферу от уже содержащейся в ней углекислоты.

Надеясь на растения, которые поглощают в процессе фотосинтеза углекислый газ из атмосферы, а по оценкам специалистов перерабатывающие в 10 раз больше углекислоты, чем появляется при жизнедеятельности человека, можно столкнуться с дилеммой. Конечно, интенсивность фотосинтеза довольно высокая, однако нужно учитывать, что растительная биомасса является пищей для многих живых организмов. Следовательно, углекислота вернется в атмосферу планеты.

Даже при условии, что люди полностью прекратят загрязнять воздух углекислым газом, это все равно не сможет остановить в полной мере парниковую катастрофу. Степень концентрации углекислого газа, которая имеется на сегодняшний день, приведет к тому, что на Земле средняя температура повысится на десять градусов. В результате этого многие территории нашей планеты будут не пригодными для жизни, обострятся социально-экономические проблемы, произойдет миграция людей в наиболее подходящие районы, возникнут продовольственные проблемы. В такой ситуации значительным обстоятельством станет удержание равновесия в политической устройстве мира, и предотвращение возникновения ядерной войны. Картина надвигающегося апокалипсиса ужасает. Если в следующие десять лет человечество откажется от сжигания угля, газа и нефти - то это произойдет не раньше, чем через двести лет.

Если же образ жизни людей останется таким же, как и сейчас, то максимальным сроком, отведенным человечеству, будет 100 лет. Из этого можно сделать вывод, что у человечества есть 100 лет, на протяжении которых жизнь будет оставаться стабильной. Но крах мировой политической и экономической системы может возникнуть раньше, потому, что в северной части Америки, России и Европы произойдет значительное похолодание из-за исчезновения Гольфстрима - теплого течения, к которому приведет глобальное потепление. В США, центре России, Англии, Прибалтике, Германии, Голландии невозможно будет заниматься сельским хозяйством.

Конец света предсказывался не единожды, но он так и не произошел. Поэтому к таким прогнозам люди относятся с недоверием. Однако климатологи утверждают, что практически все их прогнозы, которые касались природных катастроф и катаклизмов, сбылись. Первой из предсказанных катастроф было Ленское наводнение, которое произошло в 2001 году. Ученые полагают, что вполне возможно решить техническую сторону предотвращения катастрофы по причине парникового эффекта. Для этого не обязательно отказываться от квартир и автомобилей. По мнению ученых, решением будет повсеместное использование энергосберегающих технологий, возобновляемых источников энергии.

Размещено на Allbest.ru