Парниковый эффект и его влияние на окружающую среду

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Парниковый эффект и его влияние на окружающую среду

Greenhouse effect and its impact on the environment

Калмыкова Е.А., Ткач Н.А.

Приднепровская государственная

академия строительства и архитектуры

Когда обеспокоенные ученые еще несколько десятилетий назад предупреждают человечество об усилении парникового эффекта и угрозе глобального потепления, на них смотрели как на комических стариков со старинной комедии. Но вскоре стало совсем не до смеха. Глобальное потепление происходит, и очень быстро. Климат меняется на глазах: невиданная жара в Европе и Северной Америке вызывает не только массовые инфаркты, но и катастрофические наводнения.

Бытовым примером парникового эффекта может послужить нагревание изнутри автомобиля, когда он стоит на солнце с закрытыми окнами. Причина здесь в том, что солнечный свет проникает сквозь окна и поглощается сидениями и другими предметами в салоне. При этом световая энергия переходит в тепловую, предметы нагреваются и выделяют тепло в виде инфракрасного или теплового излучения. В отличие от света оно не проникает сквозь стекло наружу, то есть улавливается внутри автомобиля. За счет этого повышается температура. То же самое происходит и в парниках, откуда и пошло само название этого эффекта - парниковый эффект (или оранжерейный эффект). В глобальном масштабе углекислый газ, содержащийся в воздухе, играет ту же роль, что и стекло. Световая энергия проникает сквозь атмосферу, поглощается поверхностью Земли, превращается в ее тепловую энергию, и выделяется в виде инфракрасного излучения. Однако, углекислый газ и некоторые другие газы, в отличие от других природных элементов атмосферы, его поглощают. При этом он нагревается, и в свою очередь нагревает атмосферу в целом. Следовательно, чем больше в атмосфере углекислого газа, тем больше инфракрасных лучей будет поглощено, и тем теплее она станет. Температура и климат, к которому мы привыкли, обеспечивается концентрацией углекислого газа в атмосфере на уровне 0,03%. Теперь мы увеличиваем эту концентрацию, и намечается тенденция к потеплению климата.

Когда обеспокоенные ученые еще несколько десятилетий назад предупреждают человечество об усилении парникового эффекта и угрозе глобального потепления, на них смотрели как на комических стариков со старинной комедии. Но вскоре стало совсем не до смеха. Глобальное потепление происходит, и очень быстро. Климат меняется на глазах: невиданная жара в Европе и Северной Америке вызывает не только массовые инфаркты, но и катастрофические наводнения.

В начале 60-х годов в Томске мороз до 45 градусов был делом обычным. В семидесятых падения столбиков термометра ниже отметки 30 градусов мороза уже вызвало смущение. Последнее десятилетие все реже пугает нас такими холодами, зато нормой у нас стали сильные ураганы, которые разрушают крыши домов, ломают деревья, обрывают линии электропередач. Еще 25 лет назад в Томской области подобные явления были большой редкостью [2].

Убеждать кого-то в том, что глобальное потепление стало фактом, уже не приходится - достаточно посмотреть сообщения прессы, отечественной и международной. Жестокие засухи, чудовищные наводнения, ураганные ветры, невиданные доселе бури - теперь все мы стали невольными свидетелями этих явлений. В последние годы в Украине наблюдается невиданная жара, идут тропические ливни, которые приводят к сокрушительным наводнениям. Примеры природных процессов:

- В 2006 году на Земле произошло 600 различных природных катаклизмов, в том числе 200 ураганов, 170 наводнений и 50 землетрясений. Это нa 23 больше, чем в 2005-м. Стихия унесла 11 000 жизней, материальный ущерб от нее составил 60000000000 долларов;

- Необычно ранняя и необычно теплая весна в Сибири; несмотря нa очень большое количество снега, во многих регионах наводнение не произошло, потому что снег буквально испарился;

- В США из-за сильных наводнений несколько штатов объявлено зоной чрезвычайного бедствия;

- Ливневое наводнение в Алжире ("корабли пустыни" учатся плавать);

- Наводнение в Таджикистане и Грузии;

- Необычно холодная весна в Восточной Европе;

- На юге Африки необычно холодная осень, а в 300 км от Йохaннесбургa выпал снег,

- Крупнейшее за 1000 лет наводнение на Одере неожиданно накрыло Чехию, Польшу и часть Германии и т.д.

Прогнозы на будущее

Деятельность человечества в начале XXI века приводит к стремительному повышению концентрации загрязняющих веществ в атмосфере, вызывает угрозу разрушения ее озонового слоя и резкого изменения климата, в частности, глобальное потепление. Для снижения угрозы глобального экологического кризиса необходимо везде значительно сократить выброс в атмосферу вредных газов. Ответственность за снижение таких выбросов должна быть разделена между всеми членами мирового сообщества, и существенно отличаться по многим параметрам: уровню промышленного развития, дохода, социальной структуры и политической ориентации. В силу этих различий неизбежно возникает вопрос: «в какой мере национальное правительство должно контролировать выбросы в атмосферу?» Дискуссионность данной проблемы усугубляется еще и тем фактом, что до настоящего времени не достигнуто соглашение по вопросу о воздействии на окружающую среду растущего парникового эффекта. Однако растет понимание того, что с учетом угрозы глобального потепления со всеми вытекающими из этого разрушительными последствиями, ограничения вредных выбросов в атмосферу становится задачей первостепенной важности.

Перед реальной угрозой исчезновения оказываются прибрежные районы Азовского и Черного морей. Катастрофические наводнения, с которыми мы уже имеем дело, тоже будут происходить гораздо чаще. Например, днепровские плотины, в частности Киевская, строились с учетом самых сокрушительных наводнений, которые когда-нибудь случались на Днепре.

Сейчас средняя температура Земли - плюс пятнадцать. В то же время другие планеты Солнечной системы представляют собой или раскаленный ад, или ледяную пустыню. Именно благодаря благодатной температуре на Земле зародилась жизнь. А температурой и, соответственно, уникальными климатическими условиями Земля обязана атмосфере и парниковому эффекту.

Без парникового эффекта температура Земли была бы минус пятнадцать. Проблема заключается не просто в парниковом эффекте, а в его искусственном росте, порожденном человеческой деятельностью, изменении оптимального содержания парниковых газов в атмосфере. Промышленная деятельность человека приводит к заметному их увеличению и появлению угрожающей диспропорции. Если человечество не сможет принять эффективные меры по ограничению выбросов парниковых газов и сохранению лесов, температура, согласно данным ООН, через тридцать лет вырастет еще на три градуса.

В результате деятельности человека концентрация антропогенных парниковых газов увеличивается, в результате чего возрастает парниковый эффект. Безусловно, важнейшим из парниковых газов является двуокись углерода. Его основными источниками служат процессы сжигания органического топлива (уголь, газ, нефть и природные продукты ее переработки, горючие сланцы, дрова). За счет этого в атмосферу поступает до 80% двуокиси углерода. Существует достаточно много прогнозов развития энергетики. Однако их точность оставляет желать лучшего. Общие прогнозы дают явно завышенные оценки по сравнению с реальными цифрами мирового энергопотребления.

Среди глобальных экологических проблем проблема СО2 - одна из самых дискуссионных. Многие считают ее мнимой, надуманной. Но действительно, мы имеем реальные признаки потепления климата, прогнозируемого некоторыми климатологами и физиками. Потепление, по их мнению, должно наступить из-за повышения парникового эффекта, который в свое время возникает вследствие накопления в атмосфере углекислого газа антропогенного происхождения.

В последнее время на земном шаре темпы накопления этого газа в атмосфере беспрецедентно высоки. Полезны или вредны будут их последствия? Мнения специалистов и поэтому расходятся... Так, физик М.И.Будико прогнозировал увеличение концентрации атмосферного СО2 в

2015 гг. до 380 частей на миллион, в 2025 гг. - до 520 и в 2050. - до 750. Среднегодовая приземная глобальная температура воздуха увеличилась от ее значения в начале ХХI века на 0,9 градусов по Цельсию в 2015 г., увеличится на 1,8 градусов в 2025 г. и на 2,8 градусов в 2050 г..

Если тенденция увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере будет сохраняться, то к 2050 г. его содержание удвоится. По компьютерным прогнозам климатических изменений, это приведет к потеплению климата на планете на 1,5-4,5 ° С (рисунок 1).

В наибольшей степени это проявляется в полярных районах (до 10 ° С) и значительно меньше - в экваториальных районах (1-2 ° С). Пока не известно, как изменится облачность от такого потепления и как последнее повлияет на изменение интенсивности солнечной радиации, но возможность глобального потепления никто не отрицает.

парниковый эффект окружающая среда

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - Компьютерная модель возможных изменений средней температуры на Земле до 2060г.:

- Сценарий А - увеличение выбросов парниковых газов на 1,5% за год, как это происходит последние 20 лет;

- Сценарий В - выбросы парниковых газов сохраняются на нынешнем уровне;

- Сценарий С - количество выбросов парниковых газов резко уменьшается.

Может показаться, что повышение температуры на 4,5° С в глобальном масштабе не предвещает трагедии. На самом деле это повлечёт за собой таяние горных ледников и полярных льдов, уровень Мирового океана поднимется на 1,5 м. Куда деваться жителям приморских районов? Кто способен принять такую массу людей? Изменение температуры на полюсах Земли и экваторе повлечет перераспределение направлений тепловых потоков. В результате изменится глобально распределения осадков, в одних регионах будут засухи, в других - наводнения. Особое влияние, по прогнозам, испытывают Канада и США. Количество осадков там будет такой мизерной, что создастся прямая угроза сельскому хозяйству.

Прогнозы относительно действия парникового эффекта подтверждаются. Измерения температуры поверхности воды океана, выполненные со спутников в 2002-2008 гг., Показывают, что Мировой океан постепенно, но заметно нагревается примерно на 0,1° С в год. В течение последних 250-300 лет уровень Мирового океана повышался в среднем на 1 мм в год. В 1920-х годах подъем его достиг 1,4-1,5 мм в год, что эквивалентно ежегодному увеличению океанической водной массы на 520540 куб. км. Предполагается, что в 20-х годах ХХI в. скорость повышения океанического уровня превысит 5 мм в год. Значительные масштабы прогнозируемого антропогенного потепления климата должно быть в Арктике. Здесь уже в начале XXI века может произойти деградация многолетней мерзлоты и просадки ледниковых пород. Всем городам, поселкам и коммуникациям, построенным на таких породах, грозит разрушение. Есть основания полагать, что радикальные климатические изменения и соответствующая им деградация ледников будут сопровождаться также нарушением процессов, происходящих в глубинах Земли. В результате таяния ледников и перераспределения водных масс от полюсов к низким широтам, скорость вращения Земли будет замедляться на незначительную величину. Тем не менее, это должно вызвать изменение ее формы. Декомпозиция земли несколько уменьшится. В средних и низких широтах должны вырасти напряжения сжатия. Смогут ли импульсы дополнительного сжатия, вызванные антропогенным фактором, стимулировать вулканизм и землетрясения в Тихоокеанском поясе, Средиземноморье и других подобных районах?

Если из-за распада Восточно-антарктического ледникового щита столб воды в океане быстро вырастет на 5-7 м, то этого может оказаться достаточно для активизации сейсмо-вулканических процессов. Такое нарушение, несомненно, нанесет огромный ущерб мировому хозяйству, хотя технический гений человечества наверняка сможет противостоять и ему.

Итак, чем раньше будут приняты меры противодействия увеличению концентрации атмосферного СО2, тем лучше для биосферы и человека.

Если допустить сохранение существующих тенденций, к 2050 году концентрация углекислого газа в атмосфере удвоится. В свою очередь компьютерные модели различных климатических параметров показывают, что это повлечет за собой повсеместное потепление на 1,5-4,5 ° С Вероятно, оно будет более выражено в полярных районах (до 10 ° С) и меньше - в экваториальных (1-2 ° С). Значительные разногласия возникают по вопросу о том, как такое потепление будет влиять на облачность и как это скажется на распределении солнечной радиации. Однако саму возможность потепления никто не отрицает.

На первый взгляд оно кажется умеренным. Однако рост окружающей температуры на 4,5-5,5 ° С выше ее пиков, достигающих 38 ° С, может оказаться катастрофическим. Более того, такое потепление вызовет таяние горных ледников и полярных льдов, достаточное для поднятия уровня мирового океана на 1,5 метра. Это приведет к затоплению и гораздо больше склонности крупных прибрежных зон влиянию штормов, то есть заставит людей покинуть обжитые места и мигрировать вглубь суши.

Влияние глобального потепления на осадки и сельское хозяйство, вероятно, окажется еще сильнее. Разная температура на полюсах и экваторе - основная движущая сила циркуляции атмосферы. Более сильное потепление на полюсах приведет к ее ослаблению. Это изменит картину циркуляции атмосферы, а значит, и распределение осадков. В некоторых случаях их количество, вероятно, увеличится, а в других уменьшится.

Для Северной Африки, которая в настоящее время представляет собой пустыню, увеличение осадков, пожалуй, будет полезно. Однако США и Канада при этом останутся в проигрыше. Центральная часть Северной Америки - одна из важнейших сельскохозяйственных регионов мира, производит огромное количество избыточной кукурузы и пшеницы. Осадки здесь, уже сейчас минимальные для этих культур, вероятно, сильно сократятся. В результате потепления естественные осадки могут сократиться на 40%, летом станет жарче, испарение с поверхности земли увеличится, почвы пересохнут, а ветры поднимут их к небесам.

Орошению вряд ли удастся исправить ситуацию. Вспомним, что уровень грунтовых вод уже снижается на большей части этого региона из-за их расходования на нужды сельского хозяйства. К 2040 году, а может быть и раньше, их запасы будут истощены. Возможно, сельское хозяйство сможет приспособиться к другому климату, например, за счет простого смещения посевных площадей на север. Однако основная сложность - в незнании, чего следует ожидать. Фермеры уже теряют в среднем один урожай из пяти из-за неблагоприятной погоды. При климатических сдвигах ее капризы станут еще более ощутимы, и потери в связи с этим урожая возрастут катастрофически. Достаточно вспомнить, что потеря 40% урожая кукурузы в 1988 году в США - результат засухи.

Список литературы

1. Білявський Г. Основи екології: Підручник для студентів вищих навчальних закладів/ Георгій Білявський, Ростислав Фурдуй, Ігор Костіков. - К.: Либідь, 2004. - 406 с.

2. Заверуха Н. Основи екології: Навчальний посібник для вищих навчальних закладів/ Нелі Заверуха, Валентин Серебряков, Юрій Скиба,. - К.: Каравела, 2006. - 365 с.

3. Запольський А. Основи екології: Підручник для студентів техніко-технологічних спеціальностей вищих навчальних закладів/ Анатолій Запольський, Анатолій Салюк,; Ред. К. М. Ситник. - К.: Вища школа, 2003. - 357 с.

4. Корсак К. Основи екології: Навчальний посібник/ Костянтин Корсак, Ольга Плахотнік; МАУП. - 3-тє вид., перероб. і доп.. - К.: МАУП, 2002. - 294 с.

5. Основи екології та екологічного права: Навчальний посібник/ Юрій Бойчук, Михайло Шульга, Дмитро Цалін, Валерій Дем'яненко,; За ред. Юрія Бойчука, Михайла Шульги,. - Суми: Університетська книга, 2004. - 351 с.

6. Основи екології: Навчальний посібник для вищих навчальних закладів/ О. М. Адаменко, Я. В. Коденко, Л. М. Консевич; Ін-т менеджменту та економіки "Галицька академія". - 2-е вид.. - К.: Центр навчальної літератури, 2005. - 314 с.

7. Сухарев С. Основи екології та охорони довкілля: Навчальний посібник/ Мін-во освіти і науки України, Ужгородський нац. ун-т. - К.: Центр навчальної літератури, 2006. - 391 с.

Размещено на Allbest.ru