Сущность парникового эффекта

 Основными источниками метана в атмосфере Земли являются разлагающиеся отходы, крупный рогатый скот, а также распад природных соединений, содержащих в своём составе метан. Особое опасение вызывает то, что способность поглощать инфракрасное излучение на единицу массы у метана в 21 раз выше, чем у углекислого газа.

 Наибольшая роль в имеющем место глобальном потеплении отводиться водяному пару и углекислому газу. На их долю приходится более 95% всего парникового эффекта. Именно благодаря этим двум газообразным веществам происходит разогрев атмосферы Земли на 33°С. Антропогенная деятельность оказывает наибольшее влияние на рост в атмосфере Земли концентрации углекислого газа, а содержание водяного пара в атмосфере растёт вслед за температурой на планете, вследствие увеличения испаряемости. Общий техногенный выброс СО2 в атмосферу Земли составляет 1.8 млрд. т/год, общее количество углекислого газа, которое связывает растительность Земли в результате фотосинтеза составляет 43 млрд. т/год, но почти всё это количество углерода в результате дыхания растений, пожаров, процессов разложения снова оказывается в атмосфере планеты и только 45 млн.т/год углерода оказывается депонированной в тканях растений, болотах суши и глубинах океана. Эти цифры показывают, что деятельность человека потенциально может являться ощутимой силой, влияющей на климат Земли.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Глобальное потепление

 

  Значимость потепления, определенная американскими учеными, может побудить распространенную катастрофу. Во-первых, потепление вызовет увеличение концентрации водяного пара в атмосфере (на 6 % больше с каждым градусом повышения температуры), что вызовет увеличение осадков и возможно большую напряженность погоды, в общем.

 Хотя частота дождей  и снегопадов может увеличиться,  наиболее ожидаемый

эффект, который заключается  в том, что средние колебания  осадков могут быть еще более  выраженными, как утверждает Томас  Карл, американский специалист в области  изменения климата. В местностях, предрасположенных к затоплениям  и водным эрозиям, прогнозы будут  ужасными. Увеличение осадков будет  крайне неравномерно, затопляя наиболее влажные территории, сделает сухие  местности еще более засушливыми.

 В дополнение Карл  предполагает, что тепловые волны  могут стать еще серьезнее  там, где местность имеет маленький шанс охладится ночью. Трехградусное повышение средней температуры увеличит возможность возникновения опасных тепловых волн (выше 35 0 С) в средних широтах от одного раза в 12 лет до одного раза в 4 года.

 Такие жестокие картины  становятся все более и более  правдоподобными. Существует единодушное  согласие, что глобальная средняя  температура повысилась на пол градуса Цельсия с конца XVIII века, и 13 самых жарких

лет наблюдались после 1980 года. По некоторым оценкам 1997 был  самым жарким. Это неоспоримое доказательство, что человечество причастно к глобальному потеплению.

 Еще потепление может  быть частью естественного цикла  колебаний средней температуры,  которая изменялась в пределах 6 0 С за последние 150 000 лет. Климатические колебания в течение тысячелетий зависят от периодических

 изменений солнечной  активности, орбиты и наклона  Земли, то есть от количества  тепла, поступаемого на Землю.

 Вращение Земли не  сохраняет постоянную позицию по отношению к Солнцу. В1930-х сербский математик Милутин Миланкович установил, что существует зависимость между тремя основными циклами движения Земли и ее климатом: 100 000-летний цикл земной орбиты, 41 000-летний цикл наклона земной оси, 23 000-летний цикл раскачивания земной оси.

 Эффект этих циклов  можно последить по графику  изменения объема ледяных покровов  относительно солнечного освещения,  который увеличивался, когда интенсивность  солнечного освещения падала, позволяя  снежному покровы продлевать  период таяния и накапливаться  со временем.

 Согласно этим циклам  мы сейчас находимся в середине  периода похолодания. А в настоящее  время наблюдается повышение  температуры, как если бы мы  находились в период потепления.

 Доказательства этих климатических изменений были взяты из состава льда, добытого из недр древних ледников Гренландии и Антарктиды и среди останков морских организмов в осадочных породах на морском дне.

 Повышение и понижение температуры за последние 750 000 лет было также исследовано путем анализа древнего тибетского 300 метрового ледника – самого большого в средних широтах. Образцы льда были собраны с различных глубин. В каждом образце было измерено содержание особого изотопа кислорода 18 О. Чем больше было его содержание, тем выше была температура в соответствующем периоде.

 На основе этого  исследования был построен график. Полученная температура была  наложена на график колебания  интенсивности солнечного освещения,  согласно 100 000-летнему циклу Миланковича.

 Возможно, что около  1860 года, когда ученые впервые  занялись проблемой глобального  потепления, планета еще находилась  в периоде аномального похолодания.  Настоящее потепление может быть  вызвано окончанием этого периода,  и парниковый эффект может  быть наложен на это направление  колебаний 

климата. Однако в опровержение этого мнения, для многих ученых критическим аспектом является скорость сегодняшнего климатического потепления, которая не может быть сопоставлена со скоростями естественных колебаний климата. В ХХ веке потепление составило 0,5 0 С, оно необычно большое, внезапное и распространенное.

 За последние 150 лет уменьшение ледяных покровов вследствие глобального потепления наблюдается по всей планете. А за последние 40 лет температура в Антарктиде повысилась на 2,5 0 С, одно из крупнейших ледяных полей уменьшилось на одну треть, а другое за один только 1995 год подтаяло на 1300 м 2 .

Таяние ледников уже привело  к повышению уровня Мирового океана на 10-25 см в прошлом столетии. Известно, что если уровень Мирового океана поднимется на 1 метр, то многие прибрежные города будут затоплены.

«Если климат продолжит изменяться с этими невероятными скоростями, а мы полагаем – будет, значение будущего парникового эффекта будет  огромно даже по геологической шкале», считает Томас Кровли, американский океанограф.

 

 

2.1. Парниковый эффект, как феномен глобального потепления

 

  Парниковый эффект относится к числу проявлений глобального потепления. Эта тенденция наметилась в связи с увеличением в атмосфере концентраций углекислого газа, метана и некоторых других парниковых газов.

В последние десятилетия  и, особенно в последние годы, парниковый эффект стал крупной научной проблемой. Как отклик на озабоченность тенденциями  глобального изменения климата, эта проблема нашла достаточно широкое  освещение в научных публикациях, оценках экспертов ООН и программах проведения исследований.

 Важнейшей причиной изменений климатической системы является накопление в атмосфере антропогенных парниковых газов и вызываемое ими нарушение радиационного баланса атмосферы. Существуют и другие причины, в частности, накопление аэрозолей в атмосфере, разрушение озонового слоя, загрязнение атмосферы, гидросферы и др.

 Возрастание диоксида углерода в атмосфере усиливает парниковый эффект, так как СО2 успешно пропускает длинноволновые лучи солнечного света к поверхности Земли и задерживает коротковолновое излучение. Поэтому чем выше концентрация СО2 в атмосфере, тем меньше тепла рассеивает Земля, тем выше средняя температура у земной поверхности. Потеплению климата Земли способствует также поступление тепла в атмосферу за счет сжигания нефтепродуктов, угля, торфа, работы разнообразных двигателей. Повышение средних температур на земном шаре может существенно изменить ход природных процессов биосферы.

 В результате антропогенных выбросов парниковых газов изменяется климат, что ведет к негативным последствиям практически во всех областях деятельности человека.

 

 

2.2. Факторы, ускоряющие и замедляющие глобальное потепление

 

  Планета Земля настолько сложная система, что существует множество факторов, которые прямо или косвенно влияют на климат планеты, ускоряя или замедляя глобальное потепление.

 Факторы, ускоряющие глобальное потепление:

+ эмиссия CO2, метана, закиси  азота в результате техногенной  деятельности человека;

+ разложение, вследствие  повышения температуры, геохимических  источников карбонатов с выделением  СО2. В земной коре содержится в связанном состоянии углекислого газа в 50000 раз больше, чем в атмосфере;

+ увеличение содержания  в атмосфере Земли водяного  пара, вследствие роста температуры,  а значит и испаряемости воды  океанов;

+ выделение CO2 Мировым  океаном вследствие его нагревания (растворимость газов при повышении  температуры воды падает). С ростом  температуры воды на каждый  градус растворимость в ней  CO2 падает на 3%. В Мировом океане  содержится в 60 раз больше CO2, чем  в атмосфере Земли (140 триллионов  тонн);

+ уменьшение альбедо  Земли (отражающей способности  поверхности планеты), вследствие  таяния ледников, смены климатических  зон и растительности. Морская  гладь отражает значительно меньше  солнечных лучей, чем полярные  ледники и снега планеты, горы  лишённые ледников, также обладаю меньшим альбедо, продвигающая на север древесная растительность обладает меньшим альбедо, чем растения тундр. За последние пять лет альбедо Земли уже уменьшилось на 2,5%;

+ выделение метана при  таянии вечной мерзлоты;

+ разложение метангидратов – кристаллических льдистых соединений воды и метана, содержащихся в приполярных областях Земли.

 Факторы, замедляющие  глобальное потепление:

- глобальное потепление  вызывает замедление скорости  океанических течений, замедление  тёплого течения Гольфстрим вызовет  снижение температуры в Арктике;

- с увеличением температуры  на Земле растёт испаряемость, а значит и облачность, которая  является определённого рода  преградой на пути солнечных  лучей. Площадь облачности растет  приблизительно на 0,4% на каждый  градус потепления;

- с ростом испаряемости  увеличивается количество выпадающих  осадков, что способствует заболачиванию  земель, а болота, как известно, являются  одними из главных депо CO2;