Причины усиления парникового эффекта и возможные последствия, основные парниковые газы

Новые факты в истории глобального потепления

Исследования проб льда, взятые с двухкилометровой глубины на станции «Восток» в Антарктиде, показали существенное изменение химического состава атмосферы Земли за две сотни тысяч лет. Как и говорилось, климат на Земле не всегда был однородным и стабильным. Однако теперь в ученой среде появились сведения, что основные причины глобального потепления в доисторическую эпоху были связаны не только с геофизическими процессами, но и с высокой концентрацией парниковых газов – СО2 и СН4 (метан). Таяние ледников происходило всегда. Другое дело, что сегодня этот процесс происходит стремительнее. Глобальное потепление на земле может наступить значительно раньше — не через тысячу, не через сотню, а гораздо быстрее — в течение десятка лет.

Парниковые газы

По количеству парниковых газов в земной атмосфере XX столетие выглядит рекордным. Можно говорить о том, что это связано с влиянием циклических природных факторов, однако на сегодняшний день эти процессы явно не обходятся без участия человека. Изменения климата происходит динамичнее, чем это определяется естественным циклом. Реальное тому подтверждение – стремительно увеличившееся количество катаклизмов планетарного масштаба.

По мнению метеорологов, это является прямым следствием того, что колебания атмосферных температур на планете стали значительными. Сезонность на Земле перестает быть нормой, границы между теплым и холодным периодом становятся более четкими и выразительными. Холодная зима резко сменяется жарким летом и наоборот. Вслед за теплым временем года резко наступают холода. В областях планеты, где преобладал мягкий морской климат, увеличивается количество жарких и засушливых дней. В холодных регионах вместо трескучих морозов наблюдается затяжная оттепель.

Выбросы в атмосферу по секторам экономики

Интенсивное увеличение использование в промышленности и в процессе жизнедеятельности человека органических видов топлива приводит к увеличению выбросов СО2, метана и оксида азота в атмосферу. Преобладание этих газов в составе земной атмосферы, препятствует теплообмену между воздушными слоями, создавая эффект парника. Земная поверхность, нагреваемая солнечной энергией и «завернутая» в воздушную шубу из парниковых газов, отдает меньшее количество тепла, соответственно, быстрее нагревается.

Таяние льдов

Больше всего увеличение концентрации парниковых газов чревато следующими обстоятельствами:

• повышение температуры воздушной массы;
• изменение локализации зон формирования осадков в земной атмосфере;
• увеличение интенсивности и выразительности климатических и погодных явлений;
• таяние ледников;
• уменьшение запасов пресной воды;
• повышение уровня мирового океана;
• изменение существующих экосистем на планете.

https://youtube.com/watch?v=OzHIFPqgHYc

Ледники Гренландии и Антарктики — богатейший природный запас пресной воды на планете — безвозвратно растворяются в океанской соленой воде. Повышается уровень воды мирового океана, но из-за повышения температуры морской воды и ее опреснения уменьшается популяция промысловых рыб. Соответственно сокращается и рыболовный промысел, а в результате природного испарения скудеют огромные территории сельскохозяйственных угодий. На месте полей и рисовых чеков стремительно появляются зоны полупустынь и пустынь, совершенно непригодных для выращивания сельскохозяйственных культур.

Обезвоживание земли

Являясь прямым следствием изменения температуры на планете, голод и масштабные затопления прибрежных территорий становятся все более вероятной угрозой человечеству.

По прогнозам ученых, затопление морской водой прибрежных территорий в ближайшие 20-30 лет вызовет естественную миграцию населения вглубь материков. Повышение температуры в зоне вечной мерзлоты приведет к заболачиванию огромных пространств Западной и Восточной Сибири, которые станут в итоге непригодными для освоения. Изменение интенсивности выпадения осадков и уменьшение запасов пресной воды приведет к началу новой борьбы за передел ресурсов.

ПРИЧИНЫ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ

Ученые-климатологи мира считают, что человеческая деятельность является основной причиной глобального потепления с середины двадцатого века. Главным образом из-за:

Вырубка лесов

Эксплуатация лесов играет важную роль в изменении климата. Деревья помогают регулировать климат, поглощая CO2 из атмосферы.

Когда они вырубаются, этот положительный эффект теряется, а накопленный на деревьях углерод выбрасывается в атмосферу.

Интенсивное сельское хозяйство

Другой причиной глобального потепления является интенсивное земледелие, не только с постоянно растущим домашним скотом, но также со средствами защиты растений и удобрениями.

При переваривании пищи крупный рогатый скот производит большое количество метана, а удобрения — выбросы закиси азота.

Ископаемое топливо

Массовое использование ископаемого топлива является первым источником глобального потепления, так как при сжигании угля, нефти и газа образуется углекислый газ — самый важный парниковый газ в атмосфере — а также закись азота.

Добыча полезных ископаемых

Современная жизнь сильно зависит от горнодобывающей и металлургической промышленности. Металлы и минералы являются сырьем, используемым при строительстве, транспортировке и производстве товаров. От добычи до поставки на этот рынок приходится 5% всех выбросов парниковых газов.

Чрезмерное потребление

Наконец, чрезмерное потребление также играет важную роль в изменении климата. Фактически оно несет ответственность за чрезмерную эксплуатацию природных ресурсов и выбросы от международных грузовых перевозок, что способствует глобальному потеплению.

Что такое парниковый эффект

Парниковый эффект – явление, при котором отраженное от парниковых газообразных компонентов тепло оказывает влияние на климат земной поверхности. Действие летучих веществ можно сравнить со стеклянной поверхностью или пластиковым брезентом, покрывающим теплицу. В результате повышается температура воздуха, почвы и воды, что приводит к необратимым изменениям в экосистеме:

• избыточное парообразование вод Мирового океана;
• таяние полярных льдов;
• изменение климатических условий;
• гибель некоторых видов животных из-за перемены климата;
• увеличение риска глобального потепления.

Разрушительное влияние парникового эффекта наблюдается на примере планеты Венера, атмосфера которой на 90% состоит из летучей углекислоты. Отраженное от Солнца тепло увеличивает температуру ее поверхности до +500°C. Если не остановить глобальную экологическую проблему, это может привести к природной катастрофе. Частичное очищение воздушных масс на планете происходит благодаря поглощению парниковых веществ водами океана и почвой.

Парниковый эффект характеризуется увеличением показателя среднегодовой температуры воздуха, повышением частоты природных катаклизмов. Неблагоприятная экологическая обстановка способна привести к гибели животных и растений, нанести вред здоровью людей.

Решить проблему на 100% нельзя, потому что скопление парниковых веществ к 21 веку достигло большой концентрации. Политика международных организаций по борьбе с парниковым эффектом состоит в том, чтобы регулировать процесс повышения температуры и как можно сильнее смягчать негативные последствия:

Повышение уровня Мирового океана благодаря таянию полярных льдин. Острова и прибрежные зоны будут затоплены. Территория для жилого заселения сократится на 20%.
Увеличение влажности вследствие необратимых климатических изменений. В регионах с умеренным климатом могут начать аномальные осадки: снегопады, бури, ураганы, дожди. В засушливых зонах резкое повышение температуры Земли способно привести к острому недостатку питьевой воды.
Вымирание 42% видов животных и растений. Перемены в климате способны изменить оптимальные условия для жизни некоторых организмов, что может привести к их полному исчезновению.
Сокращение площади ледников, таяние льда в высокогорье. Данные последствия могут спровоцировать сход лавин, начало масштабных оползней, сели.
Сокращение объемов производства, снижение эффективности сельского хозяйства в странах с жарким и засушливым климатом

Важно помнить, что они ведут аграрную политику и поставляют большую часть пищевой продукции на мировой экономический рынок. Вследствие изменений погодных условий, снижении роста растений на пахотных землях, падеж скота начнется массовый голод

В то же время зоне умеренного выпадения осадков существует вероятность увеличения объемов урожая, но эти показатели не смогут компенсировать потерю аграрных территорий.
Дефицит питьевой воды. В условиях сильного потепления Земли подземные источники пересохнут не только из-за повышения температуры, но и по причине таяния ледников.
Ухудшение общего состояния здоровья человеческого населения. Ухудшение экологической обстановки, недостаток питьевой воды и продуктов питания, увеличение радиации, снижение качества воздуха могут привести к развитию заболеваний и летальному исходу.

Пути решения проблемы

Для борьбы с изменениями климата нужно принимать комплексные меры. Полумеры, такие как акции Greenpeace, подписание международных соглашений без чёткого обозначения юридической ответственности за выбросы, не способны кардинально изменить ситуацию.

Сокращение выбросов парниковых газов

Главный парниковый газ — CO2. Он попадает в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива. В городах до 80% углекислого газа выбрасываются из выхлопных труб автомобилей. Нужно уменьшить количество личного транспорта и развивать транспорт общественный — в первую очередь троллейбусы, трамваи.

Использование альтернативных источников энергии

Чтобы остановить глобальное потепление, важно обеспечить замену ископаемого топлива на альтернативные источники энергии:

• солнечные электростанции;
• ветрогенераторы;
• приливные электростанции;
• иные экспериментальные технологии.

Строительство большего числа ГЭС и АЭС также снизит выбросы СО2 в атмосферу.

Высадка зелёных насаждений

Нужно ввести более жёсткие нормы по вырубке лесов, а также развернуть программы замены вырубленных или сгоревших лесных массивов на новые. Посадка деревьев в крупных городах особенно важна, так как зелёные насаждения задерживают пыль и поглощают углекислый газ.

Другие необходимые действия

Отказ от культуры потребления существенно снизит потребление энергии для производства ненужных товаров. Соответственно, меньше CO2 будет попадать в атмосферу, количество мусора также упадёт. Первым шагом для перевоспитания поколений могут стать специальные образовательные программы для детей.

Законодательные меры, применяемые на мировом уровне

ООН пытается контролировать негативное воздействие человека на климат. Подписанный 192 странами Киотский протокол обязывает государства снижать выбросы парниковых газов. Для предприятий, не желающих сокращать выбросы, предусмотрена система платных квот на эмиссии парниковых газов.

Киотский протокол оказался недостаточно эффективен, поэтому в 2015 году заключили Парижское соглашение. Им предусматривается ограничение роста температуры 1,5-2 градусами. Соглашение унаследовало недостаток предшественника: в нём не предусмотрены жёсткие санкции за несоблюдение условий.

vote

Article Rating

Является ли ГП реальной проблемой

Все жители планеты Земля поддерживают необходимость охраны окружающей среды, но среди политиков и научного сообщества немало противников теории ГП.

Некоторые называют проблему «психозом потепления».

У противников ГП есть 2 точки зрения:

1. Изменения есть, носят антропогенный характер, и к окончанию 21 в. будут ощущаться человечеством. Но не стоит преувеличивать их значение, прикладывать чрезмерные усилия для борьбы. Есть более важные проблемы: голод и нищета в странах третьего мира, энергетический кризис, эпидемии.
2. Проблема поднята с целью воплотить в жизнь программу, сформулированную Римский клубом, для «устойчивого развития» экономики. В интересах стран «золотого миллиарда» ограничить потребление дефицитных ресурсов населением развивающихся территорий. Для реализации идеи был нарушен главный принцип научного познания – всестороннее рассмотрение объекта с учетом всех фактов, и создан искусственный миф на основе односторонней подачи материала.

Таким образом лидеры мнений в обществе разделились в оценке ГП.

История исследования

Впервые идею о существовании парникового эффекта выдвинул в 1824 году французский физик Жан-Батист Фурье. По его расчетам выходило, что планета, аналогичная Земле по размерам и расстоянию от Солнца, но не имеющая озонового слоя, должна обладать значительно более низкой температурой (ниже примерно на 33 ℃). Ученый сделал вывод, что атмосфера Земли является для солнечного излучения прозрачной и задерживает значительную часть земного инфракрасного излучения, из-за чего температура планеты повышается. Такое явление роста температуры на поверхности Земли и было названо парниковым эффектом.

То, что парниковый эффект зависит именно от содержания углекислого газа в составе атмосферы, выяснил в 1859 году физик Джон Тиндаль из Англии. Он заметил, что только пары воды и углекислого газа задерживают инфракрасное излучение, а с кислородом и азотом такого не происходит. Так и родилась теория о взаимосвязи количества углекислого газа и повышения температуры. Тиндаль предположил, что таяние и образование ледников могло быть связано с изменением концентрации CO₂ в атмосфере.

В 1896 году ученый из Швеции Сванте Аррениус предположил, что на атмосферный состав влияет именно антропогенный фактор. То есть именно человеческая деятельность наносит вред атмосфере. Он проанализировал количество и состав выбросов при сжигании топлива на промышленных заводах и сделал вывод, что критичные изменения температуры произойдут примерно через 3000 лет. Однако через 10 лет он повторил расчеты и заметил, что выбросы СО₂ за это время сильно увеличились, поэтому Аррениус сделал новое предположение – уже через несколько сотен лет повышение температуры будет очень заметным.

Интересный факт: на первых этапах вообще никто всерьез не воспринимал исследования по изменению климата и наличию парникового эффекта. Коллеги-ученые отказывались верить предоставленным данным, а широкая публика вообще ничего об этом не знала.

Следующий этап исследований произошел только через сорок лет, в 1930-х годах. Австралийский инженер Гай Стюарт Каллендер собрал данные об изменении углекислотного уровня за сорок лет и понял, что примерно столько же газов было выделено в результате промышленной деятельности за этот период. Затем он проанализировал изменения температуры за это время. Его работа была первой, в которой не предполагалось, а утверждалось, что нагревание планеты уже происходит, а причина этому – выбросы углекислого газа из-за деятельности человека. Идеи Каллендера никто не поддержал.

Вновь произошло затишье на 20 лет. Только в 1950-х случился новый рывок в исследовании парниковых изменений климата, когда английский ученый Гильберт Пласс возобновил исследования Аррениуса. В его распоряжении было финансирование Военно-морского ведомства Америки и недавно появившиеся компьютеры для расчетов. Исследования Пласса примечательны не только тем, что связали изменения климата с промышленными выбросами, но и тем, что благодаря им тема широко распространилась в Америке среди населения. Люди стали говорить об этой проблеме как о заслуживающей внимания, что дало толчок финансированию новых исследований.

После этого все большее количество ученых стало изучать потепление, вызванное увеличением содержания углекислого газа в атмосфере. Стало известно, что не только CO₂, но и другие газы способствуют нагреванию планеты. Выходили работы, подтверждающие негативное влияние парниковых газов на мировой океан. Разрабатывались и уточнялись исследовательские методики.

На сегодняшний день мировое научное сообщество пришло к единому выводу – человеческая деятельность негативно и очень сильно влияет на состояние окружающей среды и вызывает глобальное потепление. Мировые ледники тают, а уровень океана поднимается с каждым годом. Среднегодовая температура неуклонно растет. Ученые призывают правительства всех стран вкладывать деньги в альтернативную энергетику и изучение методик устранения этой проблемы.

Социальные последствия

Угроза голода

Всемирное потепление является большой угрозой для обеспечения человечества продовольствием. Из-за экстремальной жары значительно снизится урожайность продовольственных культур, особенно ценных для человека пшеницы, риса, сои, кукурузы.

Учёные прогнозируют, что продовольственный кризис в Африке, где и так наблюдается нехватка продовольствия, наступит уже в 2030 году.

Неурожаи станут частым явлением, а также значительно сократятся рыбные ресурсы. Не получая необходимое число калорий, человечество станет более уязвимым для болезней.

Жестокий мир

Проведя полномасштабный анализ, учёные пришли к выводу, что повышение температуры на 1°С на 20% увеличивается уровень насилия. Это явление характерно для всех стран, независимо от менталитета и национальной принадлежности.
Увеличивается число массовых беспорядков, драк, насильственных преступлений, проявление нетерпимости друг к другу, Назревает угроза большой войны.

Общественное здоровье

Значительно ухудшится общее состояние мирового сообщества. Увеличивающиеся природные стихии будут приводить к травмам и массовой гибели людей. Смертность от холода перерастёт в смертность от жары.

Медики и центры по профилактике заболеваний отмечают, что с потеплением связано и увеличение числа самоубийств во всех странах.

Изменение образа жизни народов

Климатические и природные условия естественным образом влияют на изменение менталитета народов, и приводит к изменению привычного образа жизни. Это уже отмечается у народов Крайнего Севера, а также коренных народностей других регионов мира.

Большие перемены произойдут в Африке, так как народы этого континента менее стрессоустойчивы и не приспособлены к адаптации. Они привыкли жить в устоявшихся экосистемах, и малые изменения приведут к глобальному кризису на материке и прилегающих островах.

Заболевания

Присоединились к исследованиям и медики. Они утверждают, что значительно увеличится число смертельных заболеваний, особенно тех, переносчиками которых являются комары. Возрастет смертность от малярии, лихорадки Денге.

Потепление значительно расширит ареал расселения малярийных комаров. Затопления и заболачивание ранее засушливых территорий создаст условия для повышения их популяции, так что они смогут проникнуть даже в северную часть Европы.

К 2050 году население Земли достигнет 9 млрд, а потом в результате голода, заболеваний и военных конфликтов начнёт резко сокращаться.

Финансовые потери и цена вопроса

Не может thebiggest.ru не упомянуть и последствий в экономическом секторе. Уже сейчас изменение климата ежегодно выводит из оборота мировой экономики около $1,2 трлн, а в дальнейшем эти расходы будут только увеличиваться.

Экспертные доклады оперируют страшными цифрами. За последние 15 лет потери финансовых рынков из-за стихийных бедствий выросли на 251%. Урон странам, которые пострадали от катаклизмов, вызванных потеплением, нанесён на сумму $2,908 трлн.

Главной задачей является удержание температуры в разумных пределах, так как повышение свыше 1,5 градуса по Цельсию приведёт к необратимым процессам. Чтобы предотвратить катастрофу ежегодные капиталовложения в мировую экосистему должны составить примерно $2,4 трлн. Но мировому сообществу лучше потратиться, чтобы не получить ещё большие издержки в результате преступного бездействия.

Парниковый эффект: причины и последствия

Первое упоминание о природе парникового эффекта появилось в 1827-м в статье ученого-физика Жана Батиста Жозефа Фурье. Его труды были основаны на опыте швейцарца Никола Теодора де Соссюра, который измерил температуру внутри сосуда с затемненным стеклом, когда его поставили под солнечный свет. Ученый выяснил, что температура внутри выше из-за того, что тепловая энергия не может пройти сквозь мутное стекло.

На примере этого опыта Фурье описал, что не вся солнечная энергия, достигающая поверхности Земли, отражается в космос. Парниковый газ удерживает в нижних слоях атмосферы часть тепловой энергии. Он состоит из:

• углекислоты;
• метана;
• озона;
• водяного пара.

Что такое парниковый эффект? Это увеличение температуры нижних атмосферных слоев из-за скопления тепловой энергии, которую удерживают парниковые газы. Атмосфера Земли (ее нижние слои) из-за газов получается достаточно плотной и не пропускает в космос тепловую энергию. В результате поверхность Земли нагревается.

По состоянию на 2005 год среднегодовая температура земной поверхности выросла на 0,74 градуса за последнее столетие. В ближайшие годы ожидается ее стремительное повышение по 0,2 градуса за каждое десятилетие. Это необратимый процесс глобального потепления. Если динамика сохранится, то через 300 лет произойдут непоправимые экологические изменения. Поэтому человечеству грозит вымирание.

Ученые называют такие причины возникновения глобального потепления, как:

масштабная промышленная деятельность человека. Она ведет к увеличению выброса газов в атмосферу, что изменяет ее состав и приводит к росту запыленности;

• сжигание ископаемого топлива (нефти, угля, газа) на тепловых электростанциях, в двигателях автомобилей. В результате увеличиваются выбросы углекислоты. Кроме того, растет интенсивность энергопотребления — при увеличении населения земного шара на 2% в год потребность в энергии увеличивается на 5%;
• бурное развитие сельского хозяйства. Результат — увеличение выбросов метана в атмосферу (чрезмерная выработка удобрений из органики в результате гниения, выбросы из биогазовых станций, увеличение количества биологических отходов при содержании скота/птицы);
• увеличение количества свалок, из-за чего растут выбросы метана;
• вырубка лесов. Она приводит к замедлению поглощения углекислого газа из атмосферы.

Последствия глобального потепления чудовищны для человечества и жизни на планете в целом. Итак, парниковый эффект и его последствия вызывают цепную реакцию. Убедитесь в этом сами:

1. Самая большая проблема заключается в том, что из-за повышения температуры на поверхности Земли начинают таять полярные льды, из-за чего повышается уровень моря.

2. Это приведет к затоплению плодородных земель в долинах.

3. Затопление крупных городов (Санкт-Петербург, Нью-Йорк) и целых стран (Нидерланды) приведет к социальным проблемам, связанным с необходимостью переселения людей. В итоге возможны конфликты и массовые беспорядки.

4. Из-за прогревания атмосферы период таяния снегов сокращается: они тают быстрее, а сезонные дожди быстрее заканчиваются. В результате увеличивается количество засушливых дней. По подсчетам специалистов, при повышении среднегодовой температуры на один градус около 200 млн га лесных массивов превратятся в степи.

5. Из-за уменьшения количества зеленых насаждений снизится переработка углекислого газа в результате фотосинтеза. Парниковый эффект усилится, и глобальное потепление ускорится.

6. Из-за нагревания поверхности Земли увеличится испарение воды, что усилит парниковый эффект.

7. Из-за повышения температуры воды и воздуха возникнет угроза для жизни ряда живых существ.

8. Из-за таяния ледников и роста уровня Мирового океана сдвинутся сезонные границы, участятся климатические аномалии (штормы, ураганы, цунами).

9. Рост температуры на поверхности Земли негативно скажется на здоровье людей, а кроме того, спровоцирует развитие эпидемиологических ситуаций, связанных с развитием опасных инфекционных заболеваний.

Расчет выбросов парниковых газов

Расчёт выбросов ПГ проводится за длительный период. Водяной пар, не представляющий опасности для экосистем, в формуле не учитывается. Все выбросы рассматривают комплексно. При расчёте учитываются следующие факторы.

• Устанавливают количество топлива, сжигаемого за 1 год.
• Умножают объём на коэффициент, рассчитанный для каждого газа в отдельности.
• Вносят в отчёт суммарные данные по каждому компоненту.

Для удобства вычислений за эталон принят углекислый газ, его коэффициент равен 1. Остальные элементы пересчитывают, отталкиваясь от его значений. Например, выброс 1 т метана приводит к такому же эффекту, как 21 т CO₂, поэтому коэффициент метана (CH₄) равен 21.

ПГ не являются загрязняющими веществами, оказывающими прямое вредное воздействие на здоровье человека, поэтому важно выявлять не отдельные места их концентрации, а абсолютные значения в масштабах всей планеты, дающие представление о вероятности глобального потепления.

Влияние ПЭ на климат

Стабильный климат является важнейшим условием существования жизни на планете. Большинство растений и животных не могут в такие короткие сроки адаптироваться к изменяющимся климатическим условиям

Рассматривая, чем опасен ПЭ, нужно обратить внимание на усиление количества природных катаклизмов в последние 50 лет

Из-за сокращения сезона дождей в некоторых регионах регулярно наблюдаются сильные засухи, которые приводят к гибели урожая и домашнего скота. Проблема голода из-за подобных природных катаклизмов особенно выражена в ряде африканских стран. Популяции диких животных стремительно сокращаются из-за уменьшения территорий, пригодных для обитания.

Повышение температуры из-за парникового эффекта в ряде регионов привело к увеличению территорий имеющихся пустынь. Кроме того, в таких местах, как Бангладеш, сейчас все чаще случаются сильнейшие наводнения, которые наносят экономический урон. Повышение числа смерчей и ураганов тоже связано с нарастающими изменениями климата.

Усилению ПЭ в биосфере способствует повышение испарения воды из Мирового океана и с поверхности континентов. Таким образом, процесс скоро может стать необратимым и изменения климата в будущем способны сделать планету непригодной для жизни. Считается, что повышение уровня океанов и снижение уровня солености воды из-за таяния льдов способно негативно отразиться на океанических течениях.

Отсутствие последних приведет к снижению температур у полюсов и повышению у экватора. Таким образом экваториальная зона будет подвержена сильнейшей засухе, а северные районы – стремительному обледенению. Считается, что данный эффект может стать причиной начала следующего ледникового периода.