Парниковый эффект

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Сущность парникового эффекта

Причины возникновения парникового эффекта

Влияние парникового эффекта на климат земли

Влияние на живые организмы

Последствия парникового эффекта

Заключение

Литература

Введение

Природа -- это не капитал человечества, а его естественное окружение, где человек лишь один из множества элементов. Вся же природная система поддерживает стабильные условия окружающей среды, благоприятные для жизни в целом и жизни человека в частности. Следовательно, пределы развития человечества определяются степенью экологических нарушений, а не простым потреблением ресурсов. Стало очевидным, что вмешательство человека в естественные природные процессы зашло уже так далеко, что связанные с этим изменения окружающей среды могут оказаться необратимыми, а разрушительные последствия не могут быть преодолены лишь природоохранными мероприятиями.

За последние 20-30 лет отрицательные тенденции изменений окружающей среды и условий жизни человека не только не уменьшились, но, скорее, увеличились, и в перспективе можно ожидать их усиления, или, в лучшем случае, сохранения. Изменяется газовый состав атмосферы (усиливается воздействие парниковых газов на климат), на тысячи километров от источников загрязнений переносятся кислотные осадки.

Большую опасность для экологии составляет парниковый эффект.

Целью данной работы является рассмотрение парникового эффекта как фактор антропогенного изменения климата

Сущность парникового эффекта

Парниковый эффект - нагревание поверхности и атмосферы планеты в результате захвата теплового излучения Солнца атмосферными газами. Та часть солнечного излучения, которая, пройдя сквозь озоновый слой, достигает поверхности Земли, представлена мягким ультрафиолетом, видимым светом, а также инфракрасными лучами. Инфракрасное излучение называют ещё тепловым. Такое излучение поглощают пары воды, углекислый газ, метан и другие компоненты атмосферы. Без парникового эффекта Земля была бы безжизненной пустыней, поскольку всё испускаемое ею тепло уходило бы в космос, температура у её поверхности составляла бы -15* С, а не +18* С как сейчас. Но избыток углекислого газа от сжигания угля, нефти и газа скапливается в атмосфере и удерживает слишком много тепла. Вырубка лесов делает эту проблему ещё более серьёзной. Парниковый эффект вызывает повышение во всём мире средней температуры - глобальное потепление климата.

Живые деревья используют углекислоту в фотосинтезе для своего роста. Но когда деревья сгнивают или сгорают, углекислота возвращается в атмосферу.

Парниковый эффект увеличивают и фреоны, производимые человеком. Учёные считают, что продолжающееся накопление всех этих газов в атмосфере может к 2070 году повысить среднемировую температуру на 3*С.

Из-за атмосферы, однако, только часть этого тепла напрямую возвращается в космос. Оставшееся задерживается в нижних слоях атмосферы, которые содержат ряд газов - водяной пар, СО₂, метан и другие - которые собирают исходящее инфракрасное излучение. Как только эти газы нагреваются, некоторое накопленное ими тепло вновь поступает на земную поверхность. В целом, этот процесс называется парниковый эффект, главной причиной которого является избыточное содержание в атмосфере парниковых газов. Чем больше в атмосфере будет содержаться парниковых газов, тем больше тепла, отраженного земной поверхностью, будет задерживаться. Так как парниковые газы не препятствуют поступлению солнечной энергии, то температура у земной поверхности будет повышаться.

С повышением температуры увеличится испарение воды из океанов, озер, рек и т.д. Так как нагретый воздух может содержать в себе больший объем водяного пара, это создает мощный эффект обратной связи: чем теплее становится, тем выше содержание водяного пара в воздухе, а это, в свою очередь, увеличивает парниковый эффект.

Человеческая деятельность мало влияет на объем водяного пара в атмосфере. Но мы выбрасываем другие парниковые газы, что делает парниковый эффект все более и более интенсивным. Ученые считают, что увеличение объема выбросов СО₂, в основном от сжигания ископаемого топлива, объясняет, по крайней мере, около 60 % потепления на Земле, наблюдавшегося с 1850 года. Концентрация диоксида углерода в атмосфере возрастает примерно на 0,3 % в год, и сейчас составляет примерно на 30 % выше, чем до индустриальной революции. Если это выразить в абсолютных измерителях, то каждый год человечество добавляет примерно 7 миллиардов тонн. Несмотря на то, что это небольшая часть по отношению ко всему количеству углекислого газа в атмосфере - 750 миллиардов тонн, и еще меньшая по сравнению с количеством СО₂, содержащимся в Мировом океане - примерно 35 триллионов тонн, она остается весьма значительной. Причина: естественные процессы находятся в равновесии, в атмосферу поступает такой объем СО₂, который оттуда изымается. А человеческая деятельность только добавляет СО₂.

Если текущие темпы сохранятся, то содержание углекислого газа в атмосфере увеличится вдвое к 2060 году по сравнением с доиндустриальным уровнем, а к концу столетия - в четыре раза. Это очень обеспокоивает, так как жизненный цикл СО₂ в атмосфере составляет более ста лет, по сравнению с восьмидневным циклом водяного пара.

Метан, основной компонент природного газа, является причиной 15 % потепления в современное время. Генерируемый бактериями на рисовых полях, разлагающимся мусором, продуктами сельского хозяйства и ископаемого топлива, метан циркулирует в атмосфере около десятилетия. Сейчас его в атмосфере в 2,5 раза больше, чем в XVIII веке.

Другой парниковый газ - это оксид азота, продуцируемый как сельским хозяйством, так и промышленностью - различные растворители и хладагенты, как хлорфторуглероды (фреоны), которые запрещены международным соглашением вследствие их разрушающего действия на защитный озоновый слой Земли.

Неослабевающее накопление парниковых газов в атмосфере привело ученых к решению, что в нынешнем столетии средняя температура повысится от 1 до 3,5 ⁰С. Для многих это может показаться немного. Для объяснения приведем пример. Аномальное похолодание в Европе, длившееся с1570 по 1730 годы, вынудившее европейских фермеров забросить свои поля, было вызвано изменением температуры всего в пол градуса Цельсия. Можно представить какие последствия может иметь повышение температуры на 3,5 ⁰С.

Причины возникновения парникового эффекта

парниковый эффект климат атмосфера

Причиной возникновения парникового эффекта стало огромное количество водяного пара и углекислого газа, поступавших в земную атмосферу сотни миллионов лет назад из-за чрезвычайно активной вулканической деятельности. Из-за высокой концентрации углекислого газа, в тысячи раз превышавшей нынешнюю, наблюдался «сверхпарниковый» эффект, из-за чего температура воды в Мировом океане была близка к точке кипения.

Со временем с появлением зеленой растительности углекислый газ стал активно поглощаться из земной атмосферы, парниковый эффект стал уменьшаться, пока не установилось равновесие, которое позволяло среднегодовой температуре удерживаться на значении +15оС.

С активизацией индустриальной деятельности человека в атмосферу стали вновь выбрасываться огромные объемы диоксида углерода и других парниковых газов. В результате с 1906 по 2005 год среднегодовая температура поднялась на 0,74 градуса, и в ближайшем будущем рост будет составлять до 0,2 градуса за десятилетие.

Усиление парникового эффекта способствует изменениям климата, которые заключаются в повышении температуры и изменении частоты и интенсивности осадков. Из-за глобального потепления тают ледники, повышается уровень моря, возникает угроза биологическому разнообразию, гибнут посевы, пересыхают источники пресной воды, все это в целом негативно влияет не только на качество жизни, но и на здоровье человека.

Влияние парникового эффекта на климат земли

Парниковый эффект - это давний, сбалансированный процесс. Увеличение концентрации в атмосфере парниковых газов приводит к увеличению парникового эффекта, который может привести к глобальному потеплению.

В результате того, что чаще всего в виде источника энергии применяются уголь и нефть отношение СО2 постоянно возрастает, и происходит это на протяжении последних лет 50.

Из-за деятельности человека в атмосферу попадает не только отработанное топливо и вредные выхлопы, но и различные парниковые газы (метан, закись азота и прочие). Их количество меньше чем углекислого газа, но некоторые из них значительно вреднее и оказывают большее влияние на всемирное потепление.

В процессе деятельности человека значительно повышается концентрация парниковых газов. Из-за большого количества парниковых газов может произойти разогрев нижних слоев атмосферы и поверхности земли.

А даже самое незначительное изменение в способности Земли поглощать и отражать тепло может привести к изменению температуры и океанов, что в свою очередь нарушит естественную циркуляцию и погоду.

Нельзя недооценивать важность парникового эффекта. Хотя и существует много противоречий этой теории, не стоит забывать, что есть огромное количество корпораций, которым очень не хотелось бы что-либо менять в своём производстве.

Длительными наблюдениями установлено, что в атмосфере растет содержание метана и углекислого газа (количество метана увеличивается ежегодно на 1%, углекислого газа - на 0,4%). Эти газы обусловливают так называемый "парниковый эффект". Попадая в атмосферу, они действуют как стекло в теплице, пропускают солнечный свет, но частично задерживают отдачу тепла с поверхности планеты. Из-за парникового эффекта за последнее столетие произошло повышение средней температуры поверхности Земли примерно на 0,5*С. Если не принять срочных мер, глобальная температура поднимется на 1,5-4,5*С к середине следующего столетия. Это потепление приведет к весьма существенным последствиям. Во-первых, за счет таяния полярных льдов резко повысится уровень Мирового океана. Согласно прогнозам, к 2050 году возможное его повышение составит 150 см. Окажутся затопленными многие густонаселенные прибрежные зоны. Во-вторых, возрастет процесс опустынивания: начнут расширяться пустыни в Африке, на Юге Северной Америки.

Основным источником углекислого газа является сжигание ископаемого топлива. Основным поставщиком метана служат болота (Амазония, Западная Сибирь и другие районы) и плантации риса. Исследования Г.А. Заварзина показали, что нарушение работы микробных сообществ почв и болот Сибири, Канады ведет к росту поступления метана в атмосферу.

Влияние на живые организмы

Животные и растения не в состоянии адаптироваться к быстро изменяющемуся климату. Учёные предсказывают массовое вымирание дикой природы в ближайшем будущем. Изменение климата оставит многие виды без подходящей им среды обитания. Мигрирующие виды, в частности многие птицы, вынуждены будут покидать свои места зимовок в более ранние сроки, что вызовет конкуренцию с оседлыми видами.

В особенно сложном состоянии находятся те виды, которые населяют отдалённые острова. Их ареал ограничен, а поэтому они не могут найти новые места обитания, и оказываются особенно уязвимыми перед изменяющимся климатом. Например, черепаха бисса (Eretmochelys imbricata) находится в критическом состоянии вследствие повышения уровня океана и увеличения штормовой активности, которая уничтожает места её гнездования. Повышение температуры воды приведёт к изменению соотношения полов у бисс, так как пол этих животных определяется температурой, при которой яйца были инкубированы.

В полярных регионах таяние льда затрагивает виды с обоих полюсов. В Антарктике уменьшение площади пакового льда приведёт к потере мест гнездования императорского пингвина (Aptenodytes forsteri), а таяние ледяного покрова негативно скажется на популяции криля -- жизненно важного продукта питания для многих животных Антарктики. В Арктике от изменения климата в первую очередь пострадают белые медведи, использующие морской лёд в качестве платформы для охоты на свою добычу. Исчезновение льда заставит медведей искать пропитание на суше, что достаточно затруднительно.

Последствия изменения климата, конечно, не ограничиваются только полярными регионами. В тропиках даже повышение температуры Мирового океана может привести к обесцвечиванию кораллов, в результате чего они становятся уязвимыми перед различными заболеваниями.

Растения не могут передвигаться и искать новую среду обитания. Например, алоэ дихотомическое (Aloe dichotoma) из пустыни Намиб в Южной Африке исчезает в северных частях своего ареала вследствие сильной засухи.

Последствия парникового эффекта

Какова срочность действий, рассмотренных в 1997 на конференции по изменению климата в Киото, Япония, на которой промышленные нации принципиально согласились сократить выбросы парниковых газов ? Не один другой вопрос не оспаривается так горячо среди ученых и политиков как этот. Некоторые считают, что немедленные действия неоправданны: ощутимые изменения климата, говорят они, достаточно постепенны, чтобы мы могли адаптироваться к ним. И даже если все выбросы парниковых газов в атмосферу прекратятся завтра, планета все равно будет еще нагреваться несколько десятилетий, из-за длинного жизненного цикла газов в атмосфере.

С другой стороны, есть доказательства, что некоторые события могут радикально изменить климат период нескольких десятков дней. Возможно наибольший страх - это внезапный крах огромного Атлантического транспортировочного пояса - системы, которая приносит теплую воду к северу от экватора, делающей Европу на несколько градусов теплее. Испарение этого приходящего потока оставляет этот пояс с большей концентрацией соли, чем оставшуюся Северную Атлантику, которая содержит устойчивый избыток воды из континентальных бассейнов. Пояс становится холоднее и плотнее по мере того, как он достигает Гренландии, где совсем тонет.

Но что, если порожденное человеком глобальное потепление изменит температурную разницу между потоками и, в то же время увеличит количество осадков, разбавляя соленость направленного на север потока ? Весь Атлантический транспортировочный пояс может прекратиться, как свидетельствуют океанические осадочные породы, это уже было несколько раз в прошлом. Эффект будет губительный. По некоторым расчетам, в Ирландии будет такая же температура, как сегодня в Шпицбергене, который расположен на сотни километров выше полярного круга. Почти вся северная Европа будет непригодна для жизни.

Но никто не знает наверняка, случатся ли такие вещи. Помимо этого, специфический эффект человека на изменение климата останется еще долгое время неопределенным, пока наши знания увеличатся, а модели улучшатся.

«Следующие десять лет покажут», говорит Тим Барнетт, климатолог из Института океанографии, Калифорния «Мы должны подождать этот срок, чтобы по-настоящему все увидеть».

Заключение

В последнее время проблема парникового эффекта становится все более и более острой. Климатическая обстановка в мире требует принятия безотлагательных мер. Доказательством этому могут служить некоторые последствия парникового эффекта, проявляющиеся уже сегодня.

Влажные районы становятся еще влажнее. Непрерывные дожди, которые вызывают резкое увеличение уровня рек и озер, случаются все чаще. Разливающиеся реки затапливают прибрежные поселения, вынуждая жителей покидать свои дома, спасая свои жизни.

В противоположность этому, сухие районы стали еще более засушливыми.

Однако, несмотря на эти природные предупреждения, человечество не принимает меры по снижению выбросов в атмосферу. Если человечество продолжит так безответственно вести себя по отношению к своей планете, то неизвестно какими еще бедствиями это обернется.

Литература

1. Калабина Г.В., Никонова В.В. Климатические изменения. - М.: Наука, 2001. - 361 с.

2.Ливчак И.Ф., Воронов Ю.В., Стрелков Е.В. «Охрана окружающей среды» М, Колос 1995 г, 265 с.

3. Моисеев Н.Н. Человек, среда, общество. - М.: Наука, 2004. - 137 с. Моисеев Н.Н. Человек, среда, общество. - М.: Наука, 2004. - 137 с.

4. Макарьева А.М. Теплеет климат или разваливается? - М.: Наука, 2006. - 265 с.

5. Новиков Ю.В. Экология окружающей среды и человек. - М.: Фаир - Пресс, 2002. - 560 с.

Размещено на Allbest.ru