1 effetto serra. Cause, stato attuale e modi per risolvere il problema dell'effetto serra

26.09.2019

Gas di serra che colpisce il clima del pianeta

I principi dell'effetto serra per la prima volta illuminarono Joseph Fourier, considerando diversi tipi di meccanismi nella formazione del clima del terreno. Allo stesso tempo, i fattori influenzano le condizioni di temperatura delle cinghie climatiche e il trasferimento di calore di alta qualità e i fattori che influenzano lo stato del saldo termico generale Il nostro pianeta. L'effetto serra è assicurato dalla differenza nelle atmosfere di trasparenza nelle bande infrarosse lontane e visibili. Il bilancio del calore del globo determina il clima e le temperature della superficie annua media.

I cosiddetti gas serra sono attivi in \u200b\u200bquesto processo, che ritardano i raggi infrarossi impegnati nel riscaldamento dell'atmosfera terrestre e della sua superficie. Secondo il grado di influenza e l'impatto sul saldo termico del nostro pianeta, i seguenti tipi di gas serra sono comuni da mantenere:

Acqua par
Metano

La cosa principale in questa lista è il vapore acqueo (umidità dell'aria della troposfera), che porta il principale contributo all'effetto serra dell'atmosfera terrestre. Partecipare anche all'azione di Freons e ossido di azoto, ma la bassa concentrazione di altri gas non ha tale influenza sostanziale.

Principio di funzionamento e motivi per effetto serra

L'effetto serra è ancora chiamato serra, si trova nella penetrazione di radiazioni a onde corte del sole sulla superficie della terra, che contribuisce al biossido di carbonio. In questo caso, la radiazione termica della Terra (onda lunga) è in ritardo. A causa di queste azioni ordinate, viene effettuata un lungo riscaldamento della nostra atmosfera.

Inoltre, l'essenza dell'effetto serra può essere considerato come la possibilità di aumentare la temperatura globale della Terra, che può verificarsi a causa di cambiamenti significativi nel saldo termico. Tale processo può determinare l'accumulo graduale nell'atmosfera del nostro pianeta dei gas serra.

Slegor stesso causa di effetto serra Chiamano l'ingresso di gas industriali nell'atmosfera. Si scopre che i risultati negativi dell'attività umana (incendi boschivi, le emissioni automobilistiche, il funzionamento di varie imprese industriali e residui di combustibile brucianti) diventano cause dirette del riscaldamento climatico. La derivazione delle foreste è anche una delle questi motivi, poiché sono le foreste che sono gli assorbitori di anidride carbonica più attivi.

Se normalizzato per gli organismi viventi, gli ecosistemi e le persone della Terra dovranno cercare di adattarsi ai regimi climatici modificati. Tuttavia, la soluzione più ragionevole ridurrà comunque la successiva regolazione delle emissioni.

Se non fermi il suo crescente, l'equilibrio sulla terra può rompersi. Il clima cambierà, la fame verrà e la malattia. Gli scienziati sviluppano diverse misure per combattere il problema, che dovrebbe essere globale.

Essenza

Cos'è un effetto serra? Così chiamato l'aumento della temperatura superficiale del pianeta dovuto al fatto che i gas nell'atmosfera hanno la proprietà per tenere il calore. La terra è riscaldata dalla radiazione del sole. Visibili onde corte dalla fonte di luce penetrano liberamente la superficie del nostro pianeta. Riscaldamento, la terra inizia a irradiare lunghe onde di calore. Parzialmente penetrano attraverso gli strati dell'atmosfera e "vanno" nello spazio. Ridurre la larghezza di banda, riflettono le onde lunghe. Il calore rimane sulla superficie della terra. Maggiore è la concentrazione di gas, maggiore è l'effetto serra.

Per la prima volta, il fenomeno è stato descritto da Joseph Fourier all'inizio del XIX secolo. Ha suggerito che i processi che si verificano nell'atmosfera terrestre sono simili a ciò che esiste sotto il vetro.

Garnik Gas è coppia (dall'acqua), anidride carbonica (anidride carbonica), metano, ozono. La prima partecipazione alla formazione dell'effetto serra sta prendendo il primo (fino al 72%). Accanto al significato - anidride carbonica (9-26%), la proporzione di metano e ozono 4-9 e 3-7%, rispettivamente.

Recentemente, puoi spesso sentire parlare dell'effetto serra come un grave problema ecologico. Ma questo fenomeno ha un lato positivo. A causa del fatto che l'effetto serra esiste, la temperatura media del nostro pianeta è di circa 15 gradi sopra lo zero. Senza di lui, la vita sulla terra sarebbe impossibile. La temperatura potrebbe essere solo "meno" 18.

La ragione per l'aspetto dell'effetto è l'attività attiva del set di vulcani sul pianeta milioni di anni fa. Allo stesso tempo, il contenuto di acqua, anidride carbonica, aumentata significativamente nell'atmosfera. La concentrazione di quest'ultimo ha raggiunto un tale valore che c'era un effetto serra super veloce. Di conseguenza, l'acqua dell'Oceano Mondiale ha quasi bollito, così alto è diventato la sua temperatura.

L'aspetto della vegetazione ovunque sulla superficie della terra ha causato un assorbimento sufficientemente rapido del biossido di carbonio. L'accumulo di calore è diminuito. Equilibrio stabilito. La temperatura media annuale sulla superficie del pianeta era al livello vicino a questo.

Le ragioni

I fenomeni aumentati contribuiscono:

Lo sviluppo del settore è la ragione principale per cui il biossido di carbonio e altri gas che migliorano l'effetto serra sono attivamente emessi e accumulati nell'atmosfera. Il risultato dell'attività umana sulla Terra è una temperatura media annuale. Nel secolo, è aumentato di 0,74 gradi. Gli scienziati prevedono che in futuro questa crescita può essere di 0,2 gradi per ogni 10 anni. Cioè, aumenta l'intensità di riscaldamento.
- Motivo della crescita della concentrazione di CO2 nell'atmosfera. Questo gas viene assorbito dalla vegetazione. Il massiccio sviluppo di nuove terre associate al taglio di foreste, accelera il ritmo dell'accumulo di anidride carbonica, e allo stesso tempo cambia le condizioni di vita degli animali, le piante, porta all'estinzione della loro specie.
Bruciore combustibile (solido e olio), i rifiuti conducono all'emissione di anidride carbonica. Riscaldamento, generazione di elettricità, trasporto - principali fonti di questo gas.
La crescita del consumo di energia è un segno e una condizione di progresso tecnico. La popolazione del pianeta aumenta di circa il 2% all'anno. Crescita del consumo energetico - 5%. L'intensità aumenta annualmente, l'umanità ha bisogno di sempre più energia.
L'aumento del numero di discariche porta ad un aumento della concentrazione di metano. Un'altra fonte di gas è l'attività dei complessi di bestiame.

minacce

Le conseguenze dell'effetto serra possono essere dedicate agli umani:

Il ghiaccio polare si scioglie, e questa è la ragione per sollevare il livello del mare. Di conseguenza, la terra fertile costiera risulta essere sott'acqua. Se le inondazioni si verificano con un ritmo alto, sorgerà una grave minaccia per l'agricoltura. Semina, l'area dei pascoli è ridotta, le fonti di acqua dolce scompaiono. Prima di tutto, gli strati a basso reddito della popolazione soffriranno, la cui vita dipende dal raccolto, dalla crescita degli animali domestici.
Molte città costiere, tra cui altamente sviluppate, in futuro possono essere sott'acqua. Ad esempio, New York, San Pietroburgo. O interi paesi. Ad esempio, Olanda. Tali fenomeni causeranno la necessità di movimento di massa degli insediamenti delle persone. Gli scienziati suggeriscono che dopo 15 anni il livello dell'oceano può aumentare di 0,1-0,3 metri e entro la fine del 21 ° secolo - di 0,3-1 metri. Al fine di sottoporsi alle città sopra menzionate sott'acqua, il livello dovrebbe aumentare di circa 5 metri.
L'aumento della temperatura dell'aria porta al fatto che il periodo di neve della neve è ridotto all'interno dei continenti. Inizia a sciogliersi prima, più veloce finisce con la stagione delle piogge. Di conseguenza, i terreni sono reattivi, inadatti per la coltivazione delle colture agricole. La mancanza di umidità è la ragione della desertificazione della terra. Gli esperti sostengono che l'aumento della temperatura media di 1 gradi in 10 anni porterà a una riduzione delle aree forestali di 100-200 milioni di ettari. Queste terre diventano le steppe.
L'oceano copre il 71% della superficie del nostro pianeta. Con l'aumento della temperatura dell'aria, l'acqua viene riscaldata. Lo smalto aumenta significativamente. E questo è uno dei motivi principali per il miglioramento dell'effetto serra.
Con l'aumento del livello dell'acqua nell'oceano, la temperatura appare una minaccia alla biodiversità, una varietà di tipi di fauna selvatica può scomparire. La ragione è il cambiamento nel loro habitat. Non tutte le specie possono adattare con successo nuove condizioni. La conseguenza della scomparsa di alcune piante, animali, uccelli, altri esseri viventi - interruzione delle catene nutrizionali, ecosistemi di equilibrio.
L'aumento del livello dell'acqua provoca il cambiamento climatico. I confini delle stagioni sono spostati, il numero e l'intensità delle tempeste, degli uragani, aumentano le precipitazioni. La stabilità climatica è la condizione principale per l'esistenza sulla terra della vita. Fermare l'effetto serra - significa mantenere la civiltà umana sul pianeta.
L'elevata temperatura dell'aria può influire negativamente sulla salute delle persone. In tali condizioni, le malattie cardiovascolari sono aggravate, le autorità respiratorie soffrono. Le anomalie termiche portano ad un aumento del numero di ferite, alcuni disturbi psicologici. L'aumento della temperatura attirerà una diffusione più rapida di molte malattie pericolose, come la malaria, l'encefalite.

Cosa fare?

Oggi il problema dell'effetto serra è il problema globale dell'ecologia. Gli esperti ritengono che l'adozione onnipresente delle seguenti misure risolverà il problema:

Cambiamenti nell'uso delle fonti energetiche. Ridurre la quota e il numero di fossili (contenente torba di carbonio, carbone), olio. La transizione verso il gas naturale ridurrà significativamente l'allocazione della CO2. Eliminare la quota di fonti alternative (sole, vento, acqua) ridurranno le emissioni, perché questi metodi consentono di ottenere energia senza danni all'ecologia. Quando li usi, i gas non sono assegnati.
Cambiare la politica energetica. Aumentare l'efficienza nelle centrali elettriche. Ridurre l'intensità energetica dei prodotti fabbricati nelle imprese.
L'introduzione di tecnologie di risparmio energetico. Persino il solito isolamento di facciate di case, aperture delle finestre, centri di calore danno un risultato significativo - risparmio di carburante, e, significa un volume più piccolo di emissioni. La soluzione del problema a livello di imprese, industrie, gli Stati attraggono il miglioramento globale della situazione. Ogni persona può contribuire alla soluzione del problema: risparmio di elettricità, corretto smaltimento della spazzatura, l'isolamento della propria dimora.
Sviluppo di tecnologie volte ad ottenere prodotti con nuovi metodi ecocompatibili.
L'uso di risorse secondarie è una delle misure per ridurre i rifiuti, il numero e il volume delle discariche.
Ripristino delle foreste, combattendo gli incendi in essi, aumentano nell'area come metodo per ridurre la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera.

La lotta contro i gas serra oggi è condotta a livello internazionale. I vertici del mondo sono condotti su questo tema, i documenti vengono creati per organizzare una soluzione globale al problema. Molti studiosi sono alla ricerca di modi per ridurre l'effetto serra, preservare l'equilibrio e la vita sulla terra.

Il contributo principale all'effetto "serra" dell'atmosfera terrestre introduce il vapore acqueo o l'umidità dell'aria della troposfera (Tabella 3).

Allo stesso tempo, la concentrazione del vapore acqueo nella troposfera dipende in modo significativo dalla temperatura superficiale: un aumento della concentrazione totale dei "gas serra" nell'atmosfera dovrebbe portare ad un aumento dell'umidità e dell'effetto serra, che a sua volta porta ad un aumento nella temperatura quasi superficiale.

Quando la temperatura quasi superficiale diminuisce, la concentrazione del vapore acqueo cade, che porta ad una diminuzione dell'effetto "serra", e, allo stesso tempo, con una diminuzione della temperatura nelle aree interne, la copertura ghiacciata da neve è formata , portando ad un aumento di albedo e, insieme, con una diminuzione dell'effetto "serra", causando una diminuzione della temperatura media quasi superficiale.

Così, il clima sulla Terra può muoversi nella fase del riscaldamento e del raffreddamento, a seconda del cambiamento nell'albedo della terra, dell'atmosfera e dell'effetto "serra".

L'inquinamento antropogenico dell'atmosfera terrestre è uno dei motivi dell'effetto "serra", in base al quale il possibile aumento della temperatura globale del globo a causa del cambiamento del saldo termico a causa dei cosiddetti "gas a effetto serra".

Sulla superficie della Terra arriva principalmente il flusso di raggi visibili, che passano attraverso i "gas serra" senza cambiare. Nello spazio vicino alla Terra, in un incontro con vari corpi, una parte significativa di questi raggi viene trasformata in raggi termici a onda lunga (infrarossi). I "gas serra" impediscono la cura dei raggi di calore nello spazio esterno e quindi causare un aumento della temperatura dell'aria (effetto "serra").

Il principale "gas serra" è il diossido di carbonio (CO 2). Il suo contributo all'effetto "serra", secondo varie fonti, varia dal 50 al 65%. Altri "gas a effetto serra" includono il metano (circa il 20%), gli ossidi nitrici (circa il 5%), l'ozono, i frions (clorofluorocarburi) e altri gas (circa il 10-25% di effetto "serra"). Sono noti circa 30 "gas a effetto serra". Il loro effetto isolante dipende non solo dalla quantità nell'atmosfera, ma anche sulla relativa attività di azione per molecola. Se, secondo questo indicatore di CO 2, prendere per unità, quindi per metano sarà 25, per ossidi di azoto - 165 e per Freon - 11000.

La principale fonte antropogenica di ammissione di CO 2 nell'atmosfera è la combustione del carburante contenente carbonio (carbone, olio, olio combustibile, metano, ecc.). Ora solo circa 1 tonnellata di carbonio per persona all'anno proviene da calore e ingegneria energetica all'atmosfera all'anno; Secondo le previsioni nella prima metà del XXI secolo, il rilascio raggiungerà più di 10 miliardi di tonnellate.

Negli ultimi 200 anni, la concentrazione di CO 2 nell'aria è aumentata da 275 a 350 particelle per 1 milione di particelle di aria, cioè del 25% e dal 1958. Nel 2001, la concentrazione di CO 2 è aumentata da 350 a 368 particelle (tabella 4). Se l'umanità non agisce per ridurre le emissioni di gas, a metà del secolo, l'atmosfera media della superficie globale aumenta di 1,5-4,5 0 S. Azioni di alcuni Stati nell'emissione di anidride carbonica: USA - 22%, Russia e Cina - 11%, Germania e Giappone - 5%.

Attualmente, il pericolo è che la concentrazione di "gas serra" nell'atmosfera, ovvero anidride carbonica, azoto, vapore acqueo e molti altri, è aumentato in modo significativo ed è associato allo sviluppo industriale dell'umanità. Negli ultimi 150 anni, il contenuto di azoto è aumentato del 18%, metano di quasi il 150% e anidride carbonica di oltre il 30%. Di conseguenza, si è verificata una certa stimolazione dell'effetto "serra" con conseguenze appropriate.

Secondo i calcoli degli scienziati nel ciclo di carbonio sul pianeta, partono 330 miliardi di tonnellate di questa sostanza. La quota di una persona in questo volume è molto piccola - 7,5 miliardi di tonnellate, ma questo è sufficiente per disturbare il sistema di equilibrio.

Riconoscendo il problema del riscaldamento climatico globale, l'organizzazione meteorologica mondiale (WMO) e il programma ambientale delle Nazioni Unite (UNEP) sono stati istituiti nel 1988 dal gruppo intergovernativo di esperti di cambiamenti climatici (IPCC). Questo è in realtà il forum permanente di diversi migliaia di scienziati di diversi paesi, tra cui dozzine di russo, quasi tutti coloro che sono impegnati in questo problema da parte di parti diverse: climatologi, ambientalisti, economisti ed energia. Per circa 4-5 anni, gli scienziati pubblicano i loro rapporti multi-page sullo stato del clima del terreno. Il "primo rapporto" di esperti nel 1990 conteneva una dichiarazione piuttosto modesta sulle fluttuazioni climatiche errate, in uno scienziato erano sicuri di sicuro - c'è un aumento della concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera. Il tasso medio di anidride carbonica nell'atmosfera secondo i dati WMO negli ultimi 30 anni è aumentato da 340 a 390 particelle per milione. La fiducia dei ricercatori è aumentata ogni anno. Nel 2006, il 70% degli esperti era sicuro che una persona doveva incolpare il cambiamento climatico mondiale, ma già dalla quarta relazione dell'IPCC nel 2007 è diventato chiaro che il numero di esperti è stato sicuro in questo aumentato al 90-95%.

Il problema della riduzione delle emissioni di gas a effetto serra è impegnata in quasi tutta la comunità mondiale, sia sui livelli politici che industriali e ambientali. Un esempio di politica competente per ridurre le emissioni di gas a effetto serra è il Protocollo di Kyoto del 1997. Nel dicembre 1997, una conferenza internazionale sui cambiamenti climatici globali sul pianeta si è tenuta a Kyoto, che ha partecipato rappresentanti provenienti da 159 paesi. Il protocollo finale è stato adottato, che prevedeva una riduzione totale del 5,2% delle emissioni nell'atmosfera dei "gas a effetto serra". Entro il 2008-2012. I paesi dell'Unione europea dovrebbero ridurre le emissioni di gas a effetto serra (dal livello del 1990) dell'8%, gli Stati Uniti - del 7%, Giappone, Canada del 6%. La Russia e l'Ucraina entro il 2012 possono preservare le emissioni a livello del 1990 a causa della diminuzione della produzione industriale negli ultimi anni. Un esempio di riduzione industriale delle emissioni di CO 2 può servire come condotto in Giappone nel 2007-2008. Riducendo le emissioni di biossido di carbonio a causa di dissolvere i gas di canna fumaria dopo impianti a gas in acqua di mare. Tuttavia, questa soluzione tecnica non ha dato i risultati attesi e il lavoro in questa direzione è stato interrotto.

Negli ultimi dieci anni, la frase "effetto serra" non viene praticamente proveniente dagli schermi della televisione, né con pagine di giornali. I programmi di formazione immediatamente in diverse discipline prevedono il suo studio attento, e quasi sempre indica la sua importanza negativa per il clima del nostro pianeta. Tuttavia, questo fenomeno è in realtà molto più sfaccettato di questo è presentato dall'uomo medio.

Senza un effetto serra, la vita sul nostro pianeta sarebbe in questione

Può essere iniziato con il fatto che l'effetto serra sul nostro pianeta esistesse durante la sua storia. Un tale fenomeno è semplicemente inevitabile per quei corpi celesti che, come la terra, c'è un'atmosfera costante. Senza di esso, per esempio, l'oceano mondiale sarebbe stato congelato, e le forme più elevate di vita non apparirebbero affatto. Gli scienziati sono stati a lungo scientificamente dimostrare che se c'era il biossido di carbonio nella nostra atmosfera, la cui presenza è la quale è necessaria lasciando il processo di verificarsi dell'effetto serra, quindi la temperatura del pianeta sarebbe fluttuata nell'intervallo di -20 0 s , quindi non sarebbe riguardo al verificarsi della vita.

Cause ed essenza dell'effetto serra

Rispondendo alla domanda: "Cos'è un effetto serra?", Prima di tutto, va notato che questo fenomeno fisico è stato ottenuto per analogia con quei processi che si verificano nella serra ai giardinieri. Al suo interno, indipendentemente dal periodo dell'anno, sempre per diversi gradi più caldi che nello spazio circostante. Il fatto è che le piante assorbono i raggi solari visibili, che sono assolutamente liberi e attraverso il vetro, e attraverso il polietilene, e in generale quasi attraverso qualsiasi ostacolo. Successivamente, le piante stesse iniziano anche a irradiare energia, ma già nella gamma a infrarossi, i cui raggi non possono più superare liberamente lo stesso vetro, quindi si verifica l'effetto serre. Le ragioni di questo fenomeno stanno quindi sdraiate nello squilibrio tra lo spettro della luce solare visibile e la radiazione da dati agli impianti esterni e altri elementi.

Base fisica dell'effetto serra

Per quanto riguarda il nostro pianeta nel suo insieme, l'effetto serra qui sorge a causa della presenza di un'atmosfera stabile. Per mantenere il tuo equilibrio della temperatura, la Terra deve dare tanta energia in quanto riceve dal sole. Tuttavia, la presenza nell'atmosfera di anidride carbonica e acqua, che assorbono raggi infrarossi, esibendosi, quindi, il ruolo del vetro in serra provoca la formazione dei cosiddetti gas serra, parte del quale torna a terra. Questi gas creano un "effetto della coperta", aumentando la temperatura sulla superficie del pianeta.

Effetto serra su Venere

Di fronte, si può concludere che l'effetto serra è caratteristico non solo per la Terra, ma anche per tutti i pianeti e altri corpi celesti con un'atmosfera sostenibile. E infatti, gli studi condotti dagli scienziati hanno mostrato che, ad esempio, nella superficie di Venere, questo fenomeno ha un carattere molto più pronunciato, che è dovuto, prima di tutto, con il fatto che la sua guaina dell'aria è composta da quasi il cento per cento diossido di carbonio.

Terra a causa dell'impatto dell'attività economica dell'uomo. Una preoccupazione speciale è un aumento della concentrazione di gas serra in, il che porta a riscaldare la superficie della terra e l'atmosfera inferiore e, possibilmente, è una delle ragioni principali del riscaldamento del clima negli ultimi decenni.

Il gas serra naturale più significativo è il vapore acqueo H20. Assorbe ed emette radiazioni a infrarossi a onde lunghe nella gamma di lunghezze d'onda di 4,5 - 80 micron. L'effetto del vapore acqueo sull'effetto serra è determinante e viene creato prevalentemente la striscia di assorbimento 5 - 7,5 μm. Tuttavia, parte della radiazione della superficie terrestre nelle aree dello spettro 3 - 5 μm e 8 - 12 μm, chiamate finestre di trasparenza, lasciando l'atmosfera nello spazio mondiale. L'effetto serra del vapore acqueo è intensificato dalle bande di assorbimento del biossido di anidride carbonica, che cade nell'atmosfera a causa dell'attività vulcanica, un ciclo naturale del carbonio in natura, in decomposizione delle sostanze organiche nel suolo quando si riscalda, oltre all'attività umana, principalmente a causa di combustibili fossili brucianti (carbone, petrolio, gas) e la distruzione delle foreste.

Oltre al biossido di carbonio nell'atmosfera, il contenuto di gas serra come il metano, l'azoto che scorre e l'ozono troposferico aumenta. Il metano entra nell'atmosfera delle paludi e delle crepe profonde nella crosta terrestre. Un aumento della sua concentrazione è promosso dallo sviluppo della produzione agricola (in particolare l'espansione di abbondanti campi di riso irrigati), un aumento del bestiame del bestiame, della produzione di biomassa e della produzione di gas naturale. La concentrazione Nitric Zaki aumenta l'uso di fertilizzanti di azoto, emissioni di aeromobili, nonché processi di ossidazione. L'ozono nella troposfera aumenta a causa di reazioni chimiche sotto l'azione della luce del sole tra idrocarburi e ossidi di azoto, formato a causa di combustibili fossili brucianti, la concentrazione di questi gas aumenta più velocemente della concentrazione di anidride carbonica, e in futuro il loro contributo relativo all'effetto serra dell'atmosfera può aumentare. La crescita dell'atmosfera contribuisce anche ad un aumento della concentrazione di un aerosol fortemente assorbente di origine industriale (fuliggine) con un raggio di particelle 0.001 - 0,05 μm. Un aumento dei gas a effetto serra e gli aerosol possono aumentare significativamente la temperatura globale e causare altri cambiamenti climatici, le cui conseguenze ambientali e sociali sono ancora difficili da prevedere.