причиной глобального потепления?
Ученые установили, что деятельность человека способствует глобальному потеплению. В атмосферу постоянно попадает огромное количество парниковых газов, которые ее сильно разогревают.
Парниковые газы и глобальное потепление.
Многие парниковые газы образуются естественным образом, и поддерживают нашу планету теплой, но в результате использования ископаемого топлива в атмосферу попадает излишнее количество парникового газа. Если мы будем использовать электродвигатели в автомобилях, то значительно сократим попадание парниковых газов в атмосферу. Вырубка лесов является еще одним фактором по увеличению объемов газа, т.к. чем больше деревьев вырубается, тем меньше углекислого газа перерабатывается в кислород.
В течение 150 лет индустриальной эпохи, концентрация в атмосфере углекислого газа увеличилась на 31%, уровень метана на 151 %.
Последствия глобального потепления.
По мере увеличения концентрации парниковых газов в атмосфере, все больше тепла остается на планете и меньше уходит в космос. Увеличение тепла в атмосфере разогревает планету и ведет к необратимым изменениям климата. Последствиями таких изменений является исчезновение некоторых видов флоры и фауны, меняются временные рамки сезонности, происходит затопление прибрежных районов, увеличивается число и сила штормов.
Какие газы относятся к парниковым.
Многие парниковые газы встречаются в природе в виде водного пара, углекислого газа, метана, окиси азота. Другие же, как гидрофторуглероды (ГФУ), перфторуглероды (ПФУ), гексафториды серы- результат деятельности промышленности.
Деятельность человека и выброс парниковых газов.
- Углекислый газ попадает в атмосферу в результате сжигания твердых отходов, древесины, изделий из древесины и ископаемых видов топлива (нефть, природный газ и уголь).
- Выброс окиси азота происходит во в ходе сельскохозяйственной и промышленной деятельности, а также при сжигании топлива и твердых отходов.
- Метан выделяется при разложении органических отходов, как на свалках, так и на животноводческих фермах, а также при транспортировке нефти.
Свойства парниковых газов.
Парниковые газы известны своей способностью поглощать и удерживать тепло в атмосфере, такое явление известно, как «парниковый эффект». ГФУ и ПФУ являются наиболее сильными тепло-абсорбентами, по сравнению с естественными газами.
Концентрация парниковых газов на рекордно высоком уровне.
До начала промышленной революции, уровень углекислого газа в атмосфере составлял, около 280 частей на миллион, в настоящее время 370 частей, при этом концентрация постоянно растет.
Накопление парниковых газов продолжается .
Согласно научных исследований ученых, к концу 21-го века, концентрация углекислого газа составит от 490 до 1260 частей на миллион, в разных местах планеты. Это огромные цифры, поэтому надо принимать меры уже сейчас.
Парник обеспечивает растения теплом, благодаря тому что стекло пропускает солнечный свет видимой, высокочастотной части спектра, задерживая при этом исходящее от растений низкочастотное, инфракрасное излучение. Тем самым стекло служит ловушкой для нагретого воздуха. Как уже говорилось в гл. 5, поверхность Венеры, Земли и Марса нагревается благодаря атмосфере, действующей в данном случае подобно стеклу парника.
На рис. 1.5 показано взаимодействие излучения с земной поверхностью. Видимый свет от Солнца (1) большей частью проходит сквозь земную атмосферу, и лишь незначительное его количество отражается облаками. Солнечная энергия отчасти поглощается земной поверхностью (2) и отражается от нее (3). Затем молекулы земной поверхности излучают энергию в низкочастотном инфракрасном диапазоне (4). Газы
Рис. 1.5. Взаимодействие излучения с Землей
в атмосфере Земли отражают значительную часть инфракрасного излучения обратно на поверхность (5), тогда как в космос возвращается лишь малая толика (6). В итоге земная поверхность нагревается подобно воздуху внутри парника.
Земная атмосфера состоит преимущественно из азота и кислорода, которые не отражают инфракрасного излучения обратно на поверхность планеты. Это делают другие атмосферные газы, называемые поэтому парниковыми. Образуемые в атмосфере естественным путем, парниковые газы включают водяные пары, двуокись углерода, метан, закись азота и озон. Промышленность существенно пополняет их число, создавая к тому же не встречающиеся в природе парниковые газы.
На долю двуокиси углерода среди парниковых газов приходится 76%.
Природными источниками углекислого газа служат извержения вулканов, гниющие растения и разлагающиеся трупы животных, морские испарения и дыхание животных. Из атмосферы двуокись углерода удаляется через морскую воду и благодаря фотосинтезу как океанического планктона, так и биомассы на суше, включая леса и луга (именуемые поглотителями - sink). Человеческая деятельность (именуемая антропогенной), сопряженная с выделением углекислого газа в атмосферу, включает сжигание твердых отходов, ископаемого топлива, древесины и деревянных изделий.Метан, составляющий 13% парниковых газов, называют также болотным газом. Метан выделяется при гниении растений, особенно на рисовых полях, бактериями, разлагающими органическое вещество в увлажненной почве и в кишечнике многих животных (вспомним коровью отрыжку). Метан порождается человеческой деятельностью при ведении горных работ и транспортировке ископаемого топлива, разложении твердых отходов на свалках и разведении домашнего скота.
Закись азота составляет 6% парниковых газов и выделяется естественным путем океаном и в результате почвенной деятельности бактерий. Человек привносит закись азота посредством азотных удобрений, установок по очистке сточных вод и выхлопов легковых и грузовых автомобилей.
Примерно 5% парниковых газов поставляются источниками человеческой деятельности. Сюда относятся водород-но-фтористый углерод (HFC), перфторированный углерод (PFC) и шестифтористая сера (SF6) [†††††††††††], используемые в различных промышленных производствах.
Недавние прогнозы по поводу повсеместного потепления пробудили интерес к парниковым газам. Как и в случае с любой общечеловеческой проблемой, здесь имеют место научная, техническая, экономическая и этическая составляющие. Поскольку рассмотрение большей их части выходит за рамки нашей книги, сосредоточим внимание лишь на некоторых научных аспектах, связанных с обсуждением темы погоды в гл. 5.
Сначала рассмотрим рис. 1.6, где приводятся показания температуры за прошлые годы.
На графике видно, что средняя температура у поверхности Земли за последние 100 лет поднялась примерно на 1°F .
Изменения температуры у поверхности Земли
Рис. 1.6. Средняя температура у поверхности Земли
Отступление ледников, таяние ледникового покрова на Северном и Южном полюсах, увеличение испарения и количества осадков и подъем уровня океана служат дополнительными свидетельствами повсеместного потепления в прошлом. Очевидно, Земля становится более теплой.
Но вызван ли такой рост температуры недавним увеличением количества парниковых газов? Взглянем на рис. 1.7.
Рис. 1.7. Содержание в атмосфере парниковых газов
Финансируемая ООН и состоящая из 2500 ученых Межправительственная комиссия по вопросу изменения климата (1РСС) пришла к заключению, что виной всему парниковые газы (см. узел Всемирной Паутины www.ipcc.ch /). Исходя из значительно большего числа природных источников парниковых газов по сравнению с антропогенными источниками, можно подумать, что рост объемов самих газов обусловлен чем-то иным, помимо деятельности человека. Однако климатологи утверждают, что естественные источники и поглотители примерно уравновешивают друг друга, так что отмеченный рост, вероятно, вызван антропогенными источниками.
Помимо поставки углекислого газа сжиганием ископаемого топлива и древесины большое влияние на состав атмосферы оказывает другой вид человеческой деятельности - вырубка лесов. Заготовка леса и расчистка земли под пашню и пастбища в тропической зоне приводят ежечасно к потере 3500 акров лесных угодий. Углекислый газ поступает в атмосферу при сжигании деревьев, тогда как обезлесение сокращает число имеющихся на Земле поглотителей этого углекислого газа.
Необходимо также изучить долговременный кругооборот атмосферных газов для ответа на вопрос, не носят ли нынешние колебания более длительного характера. На основе изучения осадочных пород выявляются большие циклические изменения в содержании углекислого газа в далеком прошлом, однако данных этих мало и пока неясны причины подобных изменений.
Если тенденция к потеплению продолжится, это приведет ко многим нежелательным последствиям. Помимо очевидного роста уровня океана, что сделает непригодными для обитания некоторые прибрежные районы, а также вызовет увеличение солености пресноводных озер и рек, климат станет более суровым, приведя к человеческим и материальным потерям. Все это отразится на здоровье людей: тропические насекомые и болезни переместятся в умеренную зону; существенно возрастет риск заболевания диабетом, малярией, тепловых ударов, тепловой прострации и одышки.
Как уже говорилось в гл. 5, машинные модели климата содержат много неясного, что связано с трудностями моделирования; изменением солнечной активности; переменчивым характером облачности; сложностью математического аппарата, обусловленной характеризующими климат взаимосвязанными нелинейными переменными, обратной связью; слишком большим размером ячеек [покрывающих синоптический район сетки] и крайне малым количеством данных. Как и в случае с погодой, заключение межправительственной комиссии IPCC основывалось на сборном прогнозе. Предсказывалось неблагоприятное воздействие на здоровье человека, природные экосистемы и земледельческое и приморское население, но с оговоркой ввиду большого числа неучтенных факторов.
Противоположная, достаточно аргументированная точка зрения состоит в том, что нынешнее повсеместное потепление выступает лишь частью некоего более длительного цикла, нам пока не ясного, и любая человеческая деятельность крайне мало отражается на нем.
Долгосрочные действия по уменьшению выброса парниковых газов пока только изучаются, однако неясности научного свойства рисуют перед теми, кто принимает решения, смутную картину - по крайней мере сегодня.
См. узел Американского геофизического общества
www.agu.org/eos_elec/991483.html Для получения самых свежих новостей проводите поиск в Интернете по ключевым словам «парниковые газы» (greenhouse gases) или «глобальное потепление».
В дальнейшем, если развитые страны уменьшат потребление ископаемого топлива и обратятся к возобновляемым источникам энергии типа водяных, ветряных и солнечных, остроту проблемы потепления удастся снять. В Европе используют ядерную энергию, но ее производство и потребление сопряжено с вопросами безопасности и утилизации отходов. Далее, странам третьего мира необходимо снизить уровень рождаемости. Прежде чем проводить в жизнь тот или иной план, следует учесть все этические, экономические и политические факторы.
Парниковые газы – естественная составляющая атмосферы и основная причина богатого биологического разнообразия на планете. Из-за своего молекулярного строения они поглощают инфракрасное солнечное излучение (тепло) и удерживают его, как стекла в парнике. Без этого естественного эффекта средняя температура на Земле была бы ниже на 35 °С. За время существования планеты уровень парниковых газов колебался, но в последние века начал стремительно повышаться. Сегодня научные данные подтверждают, что большей частью этот рост вызван деятельностью человека.
Вклад человека. Усиление парникового эффекта говорит о вкладе человека в глобальное потепление. Парниковые газы попадают в атмосферу в ходе деятельности людей, в том числе сжигания ископаемых видов топлива.
С увеличением количества парниковых газов в атмосфере задерживается больше тепла. Это ускоряет естественный парниковый эффект и повышает температуру на Земле.
Рост концентрации. Основные парниковые газы – водяной пар, углекислый газ, метан и оксид азота. По сравнению с уровнем до промышленной революции количество углекислого газа выросло примерно на треть. Содержание метана увеличилось по меньшей мере в два раза.
Надежное хранилище. Леса задерживают огромное количество углерода. Когда они погибают, углерод попадает в атмосферу в виде С02. Это значит, что обезлесение влияет на повышение концентрации парниковых газов.
Метан. Глобальное потепление на 10 % вызвано метаном, содержащимся в атмосфере. Значительная часть этого мощного парникового газа – результат жизнедеятельности растений и животных. Также он выделяется при гниении мусора.
Поедатели древесины. Из-за термитов каждый год появляется около 18 млн тонн метана. Его вырабатывают бактерии, расщепляющие целлюлозу в их кишечнике.
Такая экологическая ситуация заставляет людей сидеть дома, поскольку выход на улицу в зонах выбросов парниковых газов чреват плохими последствиями. Оставаясь в жилище, жители Земли не скучают, они развлекаются с помощью современных технологий. К тому же недавно появилась игра gravity guy , которая на первый взгляд может показаться обычной бродилкой. Но на самом деле приложение очень отличается от стандартных симуляторов. Главному герою угрожает опасность, однако благодаря своим навыкам он всегда остается в живых. Многие геймеры называют эту игру усовершенствованным Чип и Дейлом для денди.
Животноводство. Во время отрыжки крупный рогатый скот, овцы и козы ежегодно испускают в атмосферу около 90 млн тонн метана.
Заливные поля. Метан в большом количестве попадает в атмосферу с заливных рисовых полей. Это побочный результат жизнедеятельности бактерий в стоячей воде.
В связи с выходом некоторых постановлений, писем и методических указаний природопользователи задают вопросы, касающиеся расчета выбросов парниковых газов, но у контролирующих органов пока нет четких ответов. Тем не менее вопрос активно обсуждается. Начав с базовых знаний и исторической справки о парниковых газах, постараемся осветить данную тему для всех заинтересованных лиц, даже далеких от экологии.
Что такое выбросы парниковых газов и чем они опасны: история вопроса
СЛОВАРЬ
Парниковые газы — это газы высокой прозрачности в видимом диапазоне и с высоким поглощением в дальнем инфракрасном диапазоне. Присутствие таких газов вызывает парниковый эффект — повышение температуры нижних слоев атмосферы планеты.
Для Земли первоочередное значение имеют водяной пар и углекислый газ. Увеличение количества углекислого газа за счет промышленных выбросов в атмосферу приводит к повышению приповерхностных температур, что согласно теории глобального потепления климата приводит к нарушению естественных климатических процессов.
В связи с этой опасностью необходимо снижать выбросы ПГ, и поэтому в 1997 г. было заключено соглашение в г. Киото — Киотский протокол, созданный как дополнительный документ к Рамочной конвенции ООН об изменении климата 1992 г.
В 2015 г. в г. Париже подписано новое соглашение, регулирующее меры по снижению содержания углекислого газа в атмосфере с 2020 г.
Новое соглашение Россией подписано, но не ратифицировано: летом 2016 г. бизнес-сообщество просило президента не утверждать данный документ, т.к. это плохо скажется на экономике. К тому же С. Лавров в своем выступлении на саммите глобального развития в рамках ГА ООН заявил, что Россия перевыполнила свои обязательства по достижению выбросов ПГ ниже уровня 1990 г.
Снижение выбросов парниковых газов в России: план работы
Однако на достигнутом результате мы не остановились. В нашей стране для снижения выбросов ПГ и уменьшения опасности глобального потепления в мире предпринят ряд шагов. В первую очередь разработана законодательная база по данному вопросу.
1.2.1 Парниковые газы
Парниковые газы - такие газообразные составляющие атмосферы, как природного, так и антропогенного происхождения, которые поглощают и переизлучают инфракрасное излучение.
Накопитель - компоненты климатической системы, в которых происходит накопление парниковых газов.
Поглотитель - любой процесс, вид деятельности или механизм, который абсорбирует парниковый газы.
Источник - любой процесс, вид деятельности, в результате которого в атмосферу поступают парниковые газы .
Углекислый газ - диоксид углерода, постоянно образуется в природе при окислении органических веществ: гниении растительных и животных остатков, дыхании. Его основным источником служат антропогенные процессы: сжигание органического топлива (уголь, газ, нефть и продукты ее переработки, горючие сланцы, дрова). Все эти вещества состоят в основном из углерода и водорода. Поэтому их еще называют органическим, углеводородным топливом. За счет их сжигания в атмосферу поступает до 80% двуокиси углерода.
При горении, как известно, поглощается кислород и выделяется углекислый газ. Вследствие этого процесса, каждый год человечество выбрасывает в атмосферу 7 миллиардов тонн углекислого газа. Одновременно с этим на Земле вырубаются леса – один из самых главных потребителей углекислого газа, причем, вырубаются со скоростью 12 гектаров в минуту. Вот и получается, что углекислого газа в атмосферу поступает все больше и больше, а потребляется растениями все меньше и меньше.
Причины роста содержания СО 2 в атмосфере:
1. сжигание ископаемого топлива;
2. сведение лесов;
3. земледелие;
4. перевыпас и ряд других нарушений .
Круговорот углекислого газа на Земле нарушается, поэтому в последние годы содержание углекислого газа в атмосфере не просто увеличивается – увеличиваются темпы прироста. А чем его больше, тем сильнее парниковый эффект.
Следующими по вкладу в парниковый эффект являются метан СН 4 и закись азота N 2 O. Концентрация того и другого газа определяется как естественными, так и антропогенными причинами.
Так, естественным источником СН 4 являются переувлажненные почвы, в которых происходят процессы анаэробного разложения. Метан еще называют болотным газом. В немалых количествах поставляют его и обширные мангровые заросли в тропиках. Попадает он в атмосферу и из тектонических разломов и трещин при землетрясениях. Велики и антропогенные выбросы метана. По оценкам, естественные и антропогенные выбросы составляют примерно 70% и 30%, но последние стремительно растут.
На высоте 15-20 км под действием солнечных лучей он разлагается на водород и углерод, который, соединяясь с кислородом, образует СО 2.
Есть предположение, что метан – основная причина потепления. В частности доктор геолого-минералогических наук Н.А. Ясаманов, предполагают, что в нынешнем глобальном потеплении "повинен" в основном метан. Также концентрация метана увеличивается в процессе интенсификации сельскохозяйственной деятельности.
К естественным поставщикам N2O в атмосферу относятся океан и почвы. Антропогенная добавка связана с сжиганием топлива и биомассы, вымыванием азотных удобрений.
Интенсивность выделения N 2 Ов следнее время быстро возрастает (от 0,1% до 1,3% в год). Такой рост вызван главным образом более широким применением минеральных удобрений. Время жизни N 2 О велико – 170 лет.
Доля влияния на глобальное потепление каждого газа показано в таблице 1.
Табл.1. Основные парниковые газы, их источники и доля влияния на глобальное потепление (данные 2000 г.) .
| Газ | Основные источники | Доля влияния на глобальное потепление, % |
| Углекислый | Производство, транспортировка и сжигание | 64 |
| ископаемого топлива (86%) Сведение тропических лесов и сжигание биомассы (12%) Остальные источники (2%) | ||
| Утечка природного газа Производство топлива Жизнедеятельность животных (пищеварительная ферментация) Рисовые плантации Сведение лесов | 20 | |
| Закись азота | Применение азотных удобрений | 6 |
| Сжигание биомассы Сжигание ископаемого топлива |
Что это плохо. Колебание количества углекислоты объясняется сезонными колебаниями. Избыток углекислого газа способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур". Не разделяет мнение о глобальном потеплении и академик РАН К.Я. Кондратьев, автор множества монографий, посвященных солнечной радиации, парниковому эффекту в атмосфере, многомерным глобальным изменениям, климатическим...
Водными ресурсами и углубляются преобразования механизмов водного хозяйства. Большое внимание уделяется проблемам, связанным с деградацией земель. Осуществляются различные меры по преодолению этих проблем. 3. Международное сотрудничество КНР с зарубежными странами в сфере обеспечения экологической безопасности китай загрязнение море атмосфера 3.1 Международное сотрудничество КНР в рамках...
Будет связана с переходом к очередной технологической революции, а, кроме того, с установлением и включением в действие новых международных институтов. Заключение Глобальные проблемы экономики, так же как и общечеловеческие проблемы существовали всегда, со времени зарождения цивилизации. Будут существовать и в дальнейшем. Они являются следствием неравновесного состояния, как экономики, так...
И, как следствие, негативно сказывается на достижении конечного результата - обеспечении экологической безопасности. 3 Разработка программы повышения эффективности государственного экологического контроля 3.1 Недостатки существующей системы государственного экологического контроля Проблемы совершенствования правовой регламентации общественных отношений в области охраны окружающей среды...
Loading...