Какие газы отражают тепло обратно в атмосферу

Парниковые газы

Парниковые газы — газы с высокой прозрачностью в видимом диапазоне и с высоким поглощением в дальнем инфракрасном диапазоне. Присутствие таких газов в атмосферах планет приводит к появлению парникового эффекта.

Основным парниковым газом в атмосферах Венеры и Марса является диоксид углерода, в атмосфере Земли — водяной пар.

Основными парниковыми газами, в порядке их оцениваемого воздействия на тепловой баланс Земли, являются водяной пар, углекислый газ, метан и озон [1]

Газ	Формула	Вклад (%)
Водяной пар	H2O	36 – 72 %
Диоксид углерода	CO2	9 – 26 %
Метан	CH4	4 – 9 %
Озон	O3	3 – 7 %

Потенциально в парниковый эффект могут вносить вклад и антропогенные галогенированные углеводороды и оксиды азота, однако ввиду низких концентраций в атмосфере оценка их вклада проблематична.

Содержание

Водяной пар

Водяной пар является основным естественным парниковым газом, который ответственен более чем за 60 % эффекта.

В то же время, увеличение температуры Земли, вызванное другими факторами, увеличивает испарение и общую концентрацию водяного пара в атмосфере при практически постоянной относительной влажности, что, в свою очередь, повышает парниковый эффект. Таким образом, возникает некоторая положительная обратная связь. С другой стороны, повышение влажности способствует развитию облачного покрова, а облака в атмосфере отражают прямой солнечный свет, тем самым увеличивая альбедо Земли. Повышенное альбедо приводит к антипарниковому эффекту, несколько уменьшая общее количество поступающего солнечного излучения и дневной прогрев атмосферы.

Углекислый газ

Источниками углекислого газа в атмосфере Земли являются вулканические выбросы, жизнедеятельность биосферы, деятельность человека. Антропогенными источниками являются: сжигание ископаемого топлива; сжигание биомассы, включая сведение лесов; некоторые промышленные процессы приводят к значительному выделению углекислоты (например, производство цемента). Основными потребителями углекислого газа являются растения, однако, в состоянии равновесия, большинство биоценоза за счет гниения биомассы поглощает приблизительно столько же углекислого газа, сколько и производит.

Метан

Парниковая активность метана примерно в 21 раз выше, чем у углекислого газа. Время жизни метана в атмосфере составляет примерно 12 лет. Сравнительно короткое время жизни в сочетании с большим парниковым потенциалом делает его кандидатом для смягчения последствий глобального потепления в ближайшей перспективе.

Основными антропогенными источниками метана являются пищеварительная ферментация у скота, рисоводство, горение биомассы (в т. ч. сведение лесов). Как показали недавние исследования, быстрый рост концентрации метана в атмосфере происходил в первом тысячелетии нашей эры (предположительно в результате расширения сельхозпроизводства и скотоводства и выжигания лесов). В период с 1000 по 1700 годы концентрация метана упала на 40 %, но снова стала расти в последние столетия (предположительно в результате увеличения пахотных земель, пастбищ и выжигания лесов, использования древесины для отопления, увеличения поголовья домашнего скота, количества нечистот, выращивания риса). Некоторый вклад в поступление метана дают утечки при разработке месторождений каменного угля и природного газа, а также эмиссия метана в составе биогаза, образующегося на полигонах захоронения отходов.

Анализ пузырьков воздуха во льдах свидетельствует о том, что сейчас в атмосфере Земли больше метана, чем в любое время за последние 400000 лет. С 1750 года средняя глобальная атмосферная концентрация метана возросла на 150 процентов от приблизительно 700 до 1745 частей на миллиард по объему (ppbv) в 1998 году. За последнее десятилетие, хотя концентрация метана продолжала расти, скорость роста замедлилась. В конце 1970-х годов темпы роста составили около 20 ppbv в год. В 1980-х годов рост замедлился до 9-13 ppbv в год. В период с 1990 по 1998 наблюдался рост между 0 и 13 ppbv в год. Недавние исследования (Dlugokencky и др.) показывают устойчивую концентрацию 1751 ppbv между 1999 и 2002 гг. [2]

Метан удаляется из атмосферы посредством нескольких процессов. Баланс между выбросами метана и процессами его удаления в конечном итоге определяет атмосферные концентрации и время пребывания метана в атмосфере. Доминирующим является окисление с помощью химической реакции с гидроксильными радикалами (ОН). Метан реагирует с ОН в тропосфере, производя СН₃ и воду. Стратосферное окисление также играет некоторую (незначительную) роль в устранении метана из атмосферы. На эти две реакции с ОН приходится около 90% удаления метана из атмосферы. Кроме реакции с ОН известно еще два процесса: микробиологическое поглощение метана в почвах и реакция метана с атомами хлора (Cl) на поверхности моря. Вклад этих процессов 7% и менее 2% соответственно. [3]

Озон является парниковым газом. В то же время озон необходим для жизни, поскольку защищает Землю от жёсткого ультрафиолетового излучения Солнца.

Однако ученые различают стратосферный и тропосферный озон. Первый (так называемый озоновый слой) является постоянной и основной защитой от вредного излучения. Второй же считается вредным, так как может переноситься к поверхности Земли, где вредит живым существам, и к тому же неустойчив и не может быть надежной защитой. Кроме того, повышение содержания именно тропосферного озона внесло вклад в рост парникового эффекта атмосферы, который (по наиболее широко распространенным научным оценкам) составляет около 25% от вклада СО₂ [4]

Большая часть тропосферного озона образуется, когда оксиды азота (NO_x), окись углерода (СО) и летучие органические соединения вступают в химические реакции в присутствии солнечного света. Транспорт, промышленные выбросы, а также некоторые химические растворители являются основными источниками этих веществ в атмосфере. Метан, атмосферная концентрация которого значительно возросла в течение последнего столетия, также способствует образованию озона. Время жизни тропосферного озона составляет примерно 22 дня, основными механизмами его удаления являются связывание в почве, разложение под действием ультрафиолетовых лучей и реакции с радикалами OH и HO₂. [5]

Концентрации тропосферного озона отличаются высоким уровнем изменчивости и неравномерности в географическом распределении. Существует система мониторинга уровня тропосферного озона в США [6] и Европе [7] , основанная на спутниках и наземном наблюдении. Поскольку для образования озона требуется солнечный свет, высокие уровни озона наблюдаются обычно в периоды жаркой и солнечной погоды. Нынешняя средняя концентрация тропосферного озона в Европе в три раза выше, чем в доиндустриальную эпоху [источник не указан 494 дня] .

Увеличение концентрации озона вблизи поверхности имеет сильное негативное воздействие на растительность, повреждая листья и угнетая их фотосинтетический потенциал. В результате исторического процесса увеличения концентрации приземного озона, вероятно, была подавлена способность поверхности суши поглощать СО₂ и поэтому увеличились темпы роста СО₂ в XX веке. Ученые (Sitch и др. 2007) полагают, что это косвенное воздействие на климат увеличило почти вдвое тот вклад, который концентрация приземного озона внесла в изменения климата. Снижение загрязнения нижней тропосферы озоном может компенсировать 1-2 десятилетия эмиссии СО₂, при этом экономические издержки будут относительно невелики (Wallack и Ramanathan, 2009). [8]

Оксид азота

Парниковая активность закиси азота в 298 раз выше, чем у углекислого газа.

Фреоны

Парниковая активность фреонов в 1300-8500 раз выше чем у углекислого газа. Основным источником фреона являются холодильные установки и аэрозоли.

Парниковый эффект: суть явления, причины и последствия

Что мы знаем о парниковом эффекте? Что это негативное явление, влекущее глобальное потепление и природные катаклизмы. Однако парниковый эффект существовал на Земле тысячи лет, а последствия возникли только сейчас. Почему? Поищем ответы, как возникает парниковый эффект и причем здесь глобальное потепление.

Что такое парниковый эффект и как он возникает

Что такое парниковый эффект? Это радиационные излучения атмосферы, которые нагревают поверхность Земли. Чтобы было понятнее, профессор Сергей Семенов предлагает взглянуть на парниковый эффект с точки зрения эффективной температуры Земли.

Что это значит? Без атмосферы температура Земли была бы –24 °С. При таких условиях жизнь на планете была бы невероятно скудна, а человек и вовсе не смог бы здесь выжить. Сейчас средняя годовая температура на планете составляет +15 °C. Разница в 39 °С — это и есть парниковый эффект. Такое повышение температуры поверхности Земли происходит по причине нагрева нижних слоев атмосферы скоплением парниковых газов.

То есть парниковый эффект нельзя назвать негативным явлением, поскольку он обеспечивает пригодные для жизни человека условия, но его стремительное усиление — повод для беспокойств. Чтобы понять почему, рассмотрим механизмы этого процесса.

Как возникает парниковый эффект? Поэтапно это выглядит так:

• От Солнца поступает коротковолновое излучение. Его часть, а именно жесткие ультрафиолетовые лучи, задерживается атмосферой, остальное проникает в поверхность Земли.
• Земля нагревается и излучает радиацию — инфракрасное излучение (длинные волны).
• В отличие от коротких волн длинноволновая радиация не проходит сквозь атмосферу. Газы в земной атмосфере пропускают лишь незначительную ее часть, все остальное возвращается обратно и нагревает поверхность.

Атмосфера Земли: Unsplash

Где возникает парниковый эффект? Из-за радиации нижние слои атмосферы становятся достаточно плотными и, не пропуская тепловую энергию в космос, нагреваются.

В чем причины парникового эффекта? Лишь некоторые из газов, которые входят в состав атмосферы Земли, задерживают длинноволновое излучение, но их действие настолько интенсивно, что способно создать парниковый эффект. Ученые отмечают особое влияние таких парниковых газов:

• Водяной пар — самый «продуктивный» из них.
• Углекислый газ (СО₂) появляется в атмосфере естественным путем, но значительная его часть выделяется промышленными производствами.
• Метан (CH₄) и закись азота (N₂O) образуются в результате сжигания отходов, добычи нефти и газа, сельского хозяйства.

Кроме промышленного роста, количество парниковых газов в атмосфере растет из-за выхлопов транспорта, вырубки лесов, поглощающих углекислый газ, лесных пожаров.

Парниковый эффект: Unsplash

Последствия парникового эффекта и пути решения

Какие последствия парникового эффекта? Из-за деятельности человека количество парниковых газов в атмосфере существенно возросло за последние десятилетия. Это провоцирует повышение средней температуры на Земле — глобальное потепление.

Согласно данным ООН, с начала индустриализации температура на Земле выросла на 1 °С. Такие климатические изменения могут показаться незначительными, но они провоцируют необратимые процессы на планете:

• Повышается уровень океанических вод. С одной стороны, из-за потепления они быстрее испаряются, а с другой — тающие ледники постоянно пополняют их объемы. В будущем это может привести к затоплению части суши.
• Некоторые территории уже сейчас становятся засушливыми и непригодными для жизни, расширяются пустыни. Из-за недостатка воды будут вымирать растения, а с ними и животные из-за нехватки пищи.
• Глобальное потепление приводит к учащению природных катаклизмов.

В ООН прогнозируют, что к 2030–2050 гг. температура на Земле вырастет на 1,5 °С в сравнении с доиндустриальным периодом, а к 2100 году — на 3–4 °С.

Разрастание пустыни: Unsplash

Как решить проблему парникового эффекта? Самый логичный путь — сократить количество выбросов углекислого газа в атмосферу, однако осуществить это не так просто.

Как отмечает географ Николай Дронин, чтобы выбросы сократились до нужного уровня, человечеству пришлось бы остановить множество производств и в основном в сфере энергетики, а это равносильно убийству экономики. Специалисты ищут обходные пути:

• откачивать CO₂ из атмосферы и захоронить в отработанных шахтах;
• высадить плантации быстрорастущих деревьев, которые будут поглощать СО₂, а затем захоронить их;
• снизить поступление солнечных лучей, распылив в стратосфере мелкие частицы серебра.

Технологически реализация любого способа крайне сложна и трудоемка, а принимать меры нужно уже сейчас. Поэтому правительства государств договорились, что максимально допустимый рост температуры не должен превышать 2 °С, соответственно, и выбросов СО2 должно стать меньше.

Так, в 2005 году вступил в силу Киотский протокол — международное соглашение, по которому страны-участницы могут торговать квотами на загрязнения. Проще говоря, у каждой страны есть лимит на выбросы. Государства с более мощными производствами могут выкупать неиспользованный лимит других стран, чтобы увеличить свой. Идея в том, чтобы контролировать общее количество выбросов в мире.

Как видим, не так страшен парниковый эффект, как влияние человека. Из-за индустриального развития, роста потребления и сокращения лесов человечество оказались на пороге неутешительных перемен, которые уже необратимы. Худшее, к чему может привести этот процесс, — полное исчезновение человеческой расы.

Парниковый эффект: причины, последствия, влияние на климат и пути решения проблемы

Этому явлению посвящены сотни статей и научных трудов. По мнению ученых, он оказывает сильное влияние на климатическое равновесие планеты.

Что такое парниковый эффект в атмосфере Земли

Земная атмосфера имеет свойство пропускать солнечные лучи, задерживая при этом тепловое излучение с поверхности. В результате происходит аккумуляция тепла. Накопление в атмосфере газов и других выбросов этот процесс усугубляет, запуская механизм парникового эффекта.

Эта глобальная проблема существует достаточно давно. Но с развитием технологий, увеличивающих выбросы в атмосферу, с ростом количества машин и общим ухудшением экологии она становится все более актуальной. Согласно статистике средняя температура планеты только за прошедшее столетие выросла на 0.74°. На первый взгляд это, кажется совсем немного. Но даже такое повышение уже привело к необратимым климатическим изменениям.

Кто открыл механизм формирования парникового эффекта? Впервые это определение было использовано в 1827 году Ж. Фурье. На эту тему им даже была написана объемная статья, в которой он рассматривал различные схемы формирования земного климата. Именно Фурье впервые выдвинул и подтвердил идею о том, что оптические свойства земной атмосферы аналогичны свойствам стекла.

Позднее шведский физик Аррениус при исследовании инфракрасных свойств водяного пара и углекислого газа выдвинул теорию, что их накопление в атмосфере может вызывать повышение температуры всей планеты. Впоследствии на основании этих исследований и возникло понятие парникового эффекта.

Быстрое увеличение средней глобальной температуры

Одна треть солнечной энергии задерживается внешними слоями атмосферы, оставшееся количество доходит до поверхности планеты, отражаясь инфракрасным излучением. Хрупкое равновесие температурных показателей сохранялось тысячелетиями, пока учёные не обратили внимание на устойчивое повышение температурных показателей на Земле.

Советуем почитать: С чем связано и чем опасно загрязнение почвы тяжелыми металлами

Разработка новых месторождений природного топлива, быстрое развитие производства, транспорта повлияло на климатические условия.

Важно! Увеличение объёма парникового слоя вызвало повышение средней глобальной температуры атмосферы и мирового океана с начала XX столетия на 0,7°С.

Особенно повлияла на эти процессы антропогенная деятельность за последние полвека. Экологи прогнозируют к 2100 году потепление на 5,8°С.

Температура растёт неравномерно. Над океаном её показатели меньше, чем над сушей, так как часть энергии затрачивается на испарение. В большей степени потепление зафиксировано в Арктике.

Что такое парниковые газы

Парниковые газы – это собирательное название целого ряда газов, способных задерживать тепловое излучение планеты. В видимом диапазоне они остаются прозрачными, поглощая при этом инфракрасный спектр. У парниковых газов нет какой-то определенной формулы. Их процентное соотношение может постоянно изменяться. Итак, какие газы относят к парниковым?

Список парниковых газов

К основным парниковым газам относятся:

1. Углекислый газ. Самый долго живущий в атмосфере, вследствие этого происходит его постоянное накопление.
2. Метан. Благодаря ряду свойств обладает более сильной активностью. Согласно данным Википедии его уровень с 1750 года в атмосфере возрос более чем в 150 раз.
3. Закись озота.
4. Перфторуглероды – ПФУ (Perfluorocarbons – PFCs).
5. Гидрофторуглероды (ГФУ).
6. Гексафторид серы (SF6).

Озон защищает планету от солнечного ультрафиолета. Его недостаток способствует образованию озоновых дыр.

Список парниковых газов и их химические формулы. Рис. 1: climaterussia.ru

Кроме основных парниковых газов к усилению парникового эффекта в атмосфере приводит водяной пар. По сути, он и является основной причиной роста температуры и влажности.

Помимо вышеперечисленных, к парниковым газам относятся оксиды азота и фреоны. Вследствие активной деятельности человека их концентрация ежегодно возрастает, что значительно усугубляет негативное влияние на окружающую среду.

Источники образования парниковых газов

Источники образования парниковых газов. Рис.2: climaterussia.ru
Парниковые газы приводят к значительным климатическим изменениям, по своей природе источники их образования можно разделить на 2 большие группы:

1. Техногенные. Являются самой главной причиной возникновения парникового эффекта. К ним относятся различные виды промышленности, использующие сжигание углеводородного топлива, разработка нефтяных месторождений, выбросы автомобильных моторов.
2. Природные. Играют второстепенную роль. Большая часть природных парниковых газов попадает в атмосферу при извержении вулканов. Также в эту группу можно отнести испарения Мирового океана и крупные лесные пожары.

Действия, способные спасти землю

Экологи всего мира понимают, что полностью предотвратить негативные последствия деятельности человека сегодня уже невозможно. Но можно исключить усиление парникового феномена, предупредить необратимые катастрофы. Для реализации антипарникового эффекта ученые предлагают следующие варианты:

• прекратить массовую вырубку лесов;
• перейти на экологически чистый автотранспорт – электромобиль;
• внедрить альтернативные виды получения энергии;
• бороться с лесными пожарами, предупреждать их появление;
• устанавливать жесткие контролирующие меры для нарушителей экологии;
• ужесточить законодательство в сфере защиты окружающей среды.

Восстановить разрушенные элементы экосистемы не получится, но уменьшить антропогенное (созданное не естественным путем) воздействие на окружающую среду пока доступно. Активная реализация защитных проектов сохранит комфортный уровень жизни на планете для всех ее обитателей.

Сохранение лесов

Только прекращение несанкционированной вырубки лесов не решит проблему. Необходимо восполнять имеющийся дефицит с помощью посадки новых саженцев.

Деревья не только создают прекрасный пейзаж, но и с помощью фотосинтеза преобразуют углекислый газ из атмосферы в кислород.

Использование электромобилей

Сегодня в каждой семье есть автомобиль или даже несколько. Постепенно количество автотранспорта в городах превышает численность населения. Выбрасываемые в атмосферу газы усиливают эффект.

Экологически чистый вид машин – электромобили. Их использование сохранить окружающую среду. Поэтому автопром сегодня активно занимается их разработкой и внедрением в массовое производство.

Причины парникового эффекта

Главной причиной развития парникового эффекта на Земле являются накапливающие в атмосфере газы. Превышение их концентрации приводит к изменению теплового баланса. Дополнительно в этот процесс может вовлекаться и озоновый слой. Под воздействием фреона и оксидов азота, которые также входят в список парниковых газов, он начинает стремительно разрушаться и истончаться. В результате резко возрастает уровень жесткого ультрафиолетового излучения. Таким образом парниковый эффект и разрушение озонового слоя являются цепочкой взаимосвязанных событий, оказывающих значительное влияние на биогеоценоз всей планеты.

Причины парникового эффекта на Земле. Фото: discours.energy

К основным причинам возникновения парникового эффекта можно отнести:

1. Стремительный рост промышленности, использующей в качестве источников энергии нефть, газ и другие ископаемые углеводороды. На их долю приходится около половины всех газовых выбросов.
2. Массовое уничтожение лесов. В процессе фотосинтеза деревья усваивают углекислый газ и вырабатывают кислород, леса — это «легкие планеты», их уничтожение чревато резким ростом количества углекислого газа в атмосфере.
3. Развитие сельского хозяйства. В результате распада продуктов жизнедеятельности животных образуется большое количество метана, являющего одним из самых агрессивных парниковых газов.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ БЛОГ

Краткий доклад о сути парникового эффекта. Парниковый эффект — это явление постепенного повышения температуры на нашей планете. Однако парниковый эффект происходит не только на Земле. Последствия парникового эффекта также были обнаружены на Марсе, Венере и Титане — спутнике Сатурна. Это явление может произойти везде, где небесное тело окружено атмосферой.

Иногда, хотя и редко, также используется взаимозаменяемый термин «тепличный эффект» из-за сходства процесса возникновения парникового эффекта с тем, который происходит в теплицах.

Понятие парникового эффекта применяется как в случае повышения температуры планеты в результате природных факторов, так и в случае повышения температуры, которое происходит в результате человеческой деятельности. Первый из этих случаев в последнее время отодвинут на задний план, и большинство из нас отождествляет парниковый эффект с явлением глобального потепления. Следует учесть, что сохранение тепла в атмосфере делает возможным развитие жизни на Земле, обеспечивая жителей планеты соответствующей температурой. Чтобы понять это, мы должны проанализировать, как тепловая энергия достигает Земли, и как она задерживается в атмосфере.
Содержание
1 Причины парникового эффекта

2 Последствия парникового эффекта

3 Как предотвратить глобальное потепление

4 Дискуссии о последствиях парникового эффекта

Причины парникового эффекта

Энергия солнечного излучения после достижения Земли превращается в тепловую энергию. Земля поглощает тепло и затем выпускает его через атмосферу, облака и свою поверхность. Речь идет об эмиссии длинноволнового излучения, которое происходит как в направлении космоса, так и в направлении Земли — волны излучения поглощаются компонентами атмосферы, а затем повторно излучаются во всех направлениях.

Земля снова нагревается, потому что в космос попадает лишь небольшое количество излучения. Это совершенно естественный и желательный процесс, благодаря которому воздух на поверхности Земли приобретает нужную всем живым организмам температуру. Проблема возникает тогда, когда в результате человеческой деятельности в атмосфере накапливается больше тепловой энергии, чем следует. Это происходит путем увеличения количества парниковых газов, выбрасываемых в атмосферу. Парниковые газы, такие как диоксид углерода, метан, хлорфторуглероды, озон, углеводороды и оксиды азота, которые улавливают излучение и задерживают тепло, что полезно и необходимо для жизни на Земле. Однако, если парниковых газов слишком много, тепловое излучение остается в них и вызывает повышение температуры. В результате этого происходит явление глобального потепления, которое оказывает негативное влияние на климат.

Последствия парникового эффекта

Таяние ледниковых покровов и засухи — это самые известные негативные последствия парникового эффекта. Любое изменение климата влечет за собой целый ряд далеко идущих последствий. Результатами повышения температуры на Земле также являются:

• потепление океанов и увеличение количества испаряющейся из них воды,
• таяние вечной мерзлоты,
• нарушения циркуляции воздуха,
• увеличение облачности,
• погодные аномалии.

Глобальное потепление, как следствие парникового эффекта, также нарушает баланс в функционировании экосистем. Это может привести к их исчезновению и, а значит, к исчезновению видов и сокращению биологического разнообразия на нашей планете. Кроме того, глобальное потепление также означает:

• увеличение риска стихийных бедствий,
• сокращение природных ресурсов, которые могут привести к голоду,
• неурожай,
• распространение болезней, характерных для жаркого климата,
• смещение климатических зон в направлении полюсов.

Как предотвратить глобальное потепление

Чтобы парниковый эффект не стал проблемой, необходимо принять меры для предотвращения чрезмерного выброса парниковых газов, главным образом углекислого газа, в атмосферу. Борьба с парниковым эффектом должна происходить одновременно несколькими путями:

• использование альтернативных источников энергии (сокращение использования угля и сырой нефти),
• предотвращение выбросов фреонов,
• улучшение теплоизоляции зданий,
• развитие инфраструктуры центрального отопления,
• использование экономичных промышленных технологий,
• сортировка мусора,
• переработка мусора,
• ограничение пространства, занимаемого свалками,
• рациональное управление лесами и посадка новых лесов,
• оптимизация работы теплоцентралей и электростанций.

Дискуссии о последствиях парникового эффекта

Темы парникового эффекта и глобального потепления не лишены спорных дискуссий и противоречивых научных позиций. Некоторые отрицают существование парникового эффекта, утверждая, что такого явления никогда не было. Другие, однако, утверждают, что роль углекислого газа в процессе глобального потепления была переоценена, поскольку углерод, циркулирующий в материи, уравновешивает количество CO2 в атмосфере. Поэтому нельзя с уверенностью утверждать, что механизмы возникновения парникового эффекта были тщательно проанализированы и его последствия точно признаны.

Источник: Экологический блог (ruslo.info)

Что способствует усилению парникового эффекта

Кроме деятельности человека усилению парникового эффекта могут способствовать и естественные причины. Например, крупные извержения вулканов или массовое горение лесов. Повышение температуры на поверхности Земли в результате истончения озонового слоя приводит к усиленному испарению влаги, что также усугубляет положение. Взаимосвязь парникового эффекта и озонового слоя доказана уже давно. Увеличение концентрации водяных паров в атмосфере является основополагающим фактором развития проблемы.

Выбросы углекислого газа

Явление парникового эффекта возникает в результате накопления в атмосфере не только водяных паров, но и двуокиси углерода. Увеличивающаяся концентрация углекислого газа — решающий фактор, приводящий к повышению средней температуры.

Причины образования СО2:

• вулканическая деятельность;
• гниение растительности;
• эксплуатация природных месторождений горючих ископаемых;
• внедрение новых технологий.

В результате развития энергоёмких промышленных предприятий, сжигания природных углеводородов, возрастает концентрация СО2, что приводит к увеличению плотности воздуха, изменению его давления. Как следствие, тепловая энергия, излучаемая землёй, удерживается в большем количестве, чем нужно.

Продолжительность эффективного пребывания диоксида углерода в атмосфере длится от 50 лет до двух веков. Этим объясняется значимость углекислого газа для парникового эффекта. Двуокись углерода уменьшает объём кислорода в составе воздуха, так как замещает химический элемент, а не дополняет.

Последствия парникового эффекта

Последствия, как и причины возникновения парникового эффекта весьма разнообразны. Особенно сильно его влияние на климат. Если объяснять это простыми словами, выбросы парниковых газов способны привести к целому ряду значимых изменений:

1. Снижение или увеличение количества осадков. В ряде климатических зон дожди станут большей редкостью, другие же наоборот будут страдать от постоянных штормов и затоплений.
2. Повышение уровня мирового океана. Это будет одним из самых значимых последствий парникового эффекта. В результате таяния льдов Антарктиды и Гренландии затопленными окажутся значительные территории, что уничтожит все прибрежные населенные пункты. При этом стоит отметить, что в них проживает значительная часть населения, которая окажется без жилья и средств к существованию.
3. Гибель целых экосистем. Если кратко, парниковый эффект вызовет значительные изменения климата. В результате многие биологические виды не смогут адаптироваться к быстро изменившимся условиям и просто погибнут. Их исчезновение из цепи питания приведет к возникновению «эффекта домино».

Также изменения климата повлияют и на здоровье людей. Из-за аномально высоких температур значительно возрастет количество сердечных, легочных и респираторных заболеваний. Поэтому пользы от парникового эффекта никакой, а вот вред очень значителен.

Плюсы явления

Нужно сказать, что положительных последствий парникового эффекта не так много. А те, что выделяются, зачастую противоречивы, надуманы и неубедительны. Само явление, хотя и обнаружено еще в 19 веке, не представляет окончательно ясного и объяснимого факта для науки, по-прежнему существует большое количество споров и дискуссий. Очевидно, что нагревание атмосферы препятствует глобальному похолоданию, которое пагубно бы сказалось на очень многих формах жизни. Это, безусловно, положительная сторона явления парникового эффекта, которая, как будет видно, имеет и обратную сторону. Увеличение средней температуры планеты может провоцировать развитие жизни, новых видов животных, растений, равно как и прекращение жизни, исчезновение видов и т. д. Кроме того, наличие парниковых газов обеспечивает защиту Земли от космической пыли и в некоторых случаях снижает уровень радиационного излучения.

Карта выбросов парниковых газов

Для более полного представления масштабов и сущности парникового эффекта компанией Google в 2012 году была разработана карта выбросов парниковых газов, где показано в каких местах на Земле их больше всего. На ней при помощи цветового кодирования отображается уровень выбросов во всех индустриально развитых странах. Создание карты было приурочено к моменту окончания Киотского протокола.

Источник и разработчик сервиса: Google.com. Условия использования.

Справка: Что такое Киотский протокол и в чем его суть? Кратко — это международное соглашение, которое было заключено для снижения выбросов парниковых газов в атмосферу планеты, чтобы предотвратить или сократить эффект глобального потепления. Киотский протокол является дополнительным документом к Рамочной конвенции ООН об изменении климата 1992 года (РКИК ООН). Почему «Киотский»? Данный протокол был принят в японском городе Киото 11 декабря 1997 года и вступил в силу 16 февраля 2005 года. Главная цель полученного между странами соглашения: стабилизировать уровень концентрации парниковых газов в атмосфере на таком уровне, который не допускал бы опасного антропогенного воздействия на климатическую систему Земли. Сейчас насчитывается 192 участника Киотского протокола (191 государство и Европейский союз). При этом США подписали, но не ратифицировали Протокол, Канада официально вышла из Киотского протокола 16 декабря 2012 года.

Глобальное потепление и человек

В связи с тем, что концентрация парниковых газов в атмосфере планеты повышается, происходит увеличение средней температуры – это явление специалисты называют глобальным потеплением.

Как показывают прямые климатические наблюдения за последние 200 лет средние температуры стали выше – причины этого повышения являются предметом дискуссий, но, наиболее обсуждаемой является антропогенный парниковый эффект.

Увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере в результате антропогенного воздействия приводит к нарушению естественного теплового баланса, усилению парникового эффекта и вызывает глобальное потепление.

В течение последних 100 лет средняя температура на планете увеличилась на 1 градус, т.е. процесс этот медленный и постепенный, да и 1 градус повышения, не так уж и много, тогда почему же мировая общественность бьет тревогу и требует принятия мер для сокращения выбросов парниковых газов.

Прежде всего, этого градуса хватило для того, чтобы полярные льды начали таять и поднимать уровень Мирового океана. Таяние вечномерзлых пород субарктики приводит к тому, что в атмосферу уходит большое количество метана и парниковый эффект от этого усиливается. Таяние льдов опресняет воду в океане и вызывает изменение течений, например, теплого течения Гольфстрим, а это скажется на климате Европы.

Таким образом, получается, что глобальное потепление вызовет климатические изменения в результате цепной реакции, запущенной человеком.

Вклад человека в парниковый эффект поддерживается на уровне ученых, правительств, общественных организаций, средств массовой информации, но сказать однозначно, что это так, никто не может.

Тем не менее, сегодня появляется больше фактов влияния человека на глобальное изменение климата:

• южная часть Мирового океана не может поглощать углекислоту в значительных количествах, а это будет способствовать глобальному потеплению;
• в последнее десятилетие происходит сокращение поступающего на Землю потока солнечного тепла, но это приводит к потеплению, а не к похолоданию.

Ряд специалистов делают прогноз на 2100 г и считают, что температура может увеличиться на 1,4-5,8 градуса в том случае, если не будут приняты меры по сокращению парниковых выбросов в атмосферу.

Увеличится продолжительность периодов с жаркой погодой, и они по температурам будут более экстремальными.

В разных регионах планеты ситуации будут развиваться по-разному, и предсказать, как именно пойдет их развитие, довольно сложно.

Меры по предотвращению и сокращению парникового эффекта

Изменения климата на Земле происходили уже неоднократно. Если кратко последствия их были катастрофическими. Примером может служить хорошо известный ледниковый период. Его влияние на живые организмы было очень значительным. Часть видов просто вымерла, так и не приспособившись к резкому похолоданию. Остатки льда с тех времен до сих пор сохранились в Антарктике и Гренландии.

Что нужно сделать чтобы снизить парниковый эффект и не допустить очередных катаклизмов? Как эффективно бороться с глобальной проблемой? На данных момент выявлены уже все факторы, способствующие накоплению газов в атмосфере. По мнению специалистов, исследующих физические основы возникновения парникового эффекта, есть несколько путей решения данной проблемы:

1. Снизить эмиссию вредных веществ, образующихся в результате промышленной деятельности.
2. Активно внедрять экологичные технологии, использующие альтернативные источники энергии. Это позволит отказаться или хотя бы свести к минимуму потребление топливных углеводородов.
3. Прекратить активные вырубки лесов.
4. Уменьшению выбросов в атмосферу парниковых газов также способствует ликвидация стихийных свалок, ведь именно они являются источником метана, фреона и оксидов азота.

Существуют различные пути решения проблемы парникового эффекта. Главное, чтобы борьба велась на международном уровне. Для исправления сложившейся ситуации необходимы усилия всего человечества. Выбросы газов – проблема глобальная, она касается всей планеты в целом, а не отдельных стран.

Способы решения проблемы

Ученые и, прежде всего, экологи, занимающиеся вопросами сохранения биоразнообразия, изменением климата, снижением влияния на окружающую среду, считают, что предотвратить реализацию негативных сценариев полностью не удастся. Но, пока сохраняется возможность предпринять необходимые меры и тем самым не дать возможности развиваться парниковому эффекту по нежелательному для человека сценарию. Для этого необходимо сократить количество необратимых последствий промышленности и людей на экосистемы и это вполне ещё возможно.
Исходя их сложившейся катастрофической ситуации, многие страны вводят плату за эмиссию вредных газов, внедряют экологические стандарты в производство, разрабатывают варианты уменьшения деструктивного влияния на природу со стороны человека. И здесь тоже есть глобальная проблема, связанная с тем, что страны имеют разный уровень развития, разное отношение к социальной и экологической ответственности.

По всей вероятности, главная мера предупреждения глобального потепления заключается в том, чтобы найти новый вид топлива, а, если это дело далекой перспективы, то поменять технологию использования сегодняшних видов топлива.

Готовые работы на аналогичную тему

• Курсовая работа Решение проблемы парникового эффекта 410 руб.
• Реферат Решение проблемы парникового эффекта 220 руб.
• Контрольная работа Решение проблемы парникового эффекта 250 руб.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

• потребление ископаемого топлива сократить до минимума, потому что оно на единицу производимой энергии выделяет диоксида углерода на 60% больше, чем любое другое топливо;
• утилизировать диоксид углерода с помощью фильтров или катализаторов из дымовых труб тепловых электростанций, заводских топок, автомобильных выхлопов;
• повысить энергетический коэффициент полезного действия;
• ввод в новые жилые здания эффективных систем отопления и охлаждения;
• в тех районах, где это возможно, увеличить использование альтернативных видов энергии – солнечной, ветровой, геотермальной;
• сократить вырубку лесных массивов и замедлить их деградацию;
• очистить прибрежные территории от резервуаров для хранения опасных веществ;
• увеличить площади заповедников и парков;
• правильно сформулировать законы, предупреждающие глобальное потепление;
• вовремя выявлять причины, ведущие к глобальному потеплению, вести регулярные наблюдения за ними и устранять последствия.

Специалисты считают, что полностью уничтожить парниковый эффект невозможно, да и не нужно, потому что его задача – сохранять температурный баланс на планете.

Абсолютно всем сегодня известны пути решения проблем, возникших из-за парникового эффекта, но люди ещё не осознали и не оценили масштаб надвигающейся катастрофы, в предотвращении которой всему человечеству необходимо принять непосредственное участие. Для этого надо совсем немного – каждому посадить возле своего дома и заботливо вырастить хотя бы одно дерево и это будет означать личное участие в спасении планеты.

Парниковый эффект

Парниковый эффект — содержание газов в атмосфере.

• Озон (O3);
• Метан (СН4);
• Закись азота (N2O);
• Углекислый газ (CO2);
• Водяной пар (H2O).

Глобальное потепление — это явление постепенного повышения средней температуры земли.

• Расчет углеродного следа для оценки ежегодных выбросов парниковых газов.
• Изменение нашего рациона питания, чтобы предотвратить потерю лесов.
• Сокращение выбросов парниковых газов в промышленном и транспортном секторах.
• Переход на нетрадиционные источники энергии, чтобы избежать сжигания ископаемого топлива.
• Контроль использования кондиционеров и холодильников для снижения выбросов ХФУ.
• Ежедневная практика Отказа, Сокращения, Повторного использования, Обновления, Переработки.
• Использование энергоэффективных продуктов.
• Организация программы облесения для увеличения зеленых насаждений.
• Уменьшение загрязнения окружающей среды.
• Путешествие на экологически чистых видах транспорта, таких как велосипед и т.д.

Парниковый эффект.