Глобальное потепление. Парниковый эффект
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………
- Определение глобального потепления…………………………………...5
- Причины глобального потепления……………………………………….7
- Парниковый эффект……………………………………………………...
14
Заключение……………………………………………………
Список литературы…………………………………
ВВЕДЕНИЕ
Каждый, кто внимательно следит за научными новостями, не испытывает недостатка в свидетельствах потепления климата. Практически еженедельно появляются сообщения об исследованиях в этой сфере. Британские натуралисты сообщают о смещении к северу ареалов некоторых видов птиц. Канадцы отмечают, что северные реки остаются замерзшими в среднем на две недели меньше, чем полвека назад. В Гренландии в последние годы резко ускорилось движение ледников, спускающихся к морю. Арктические льды отступают летом значительно дальше на север, чем прежде. На Антарктическом полуострове, который вытянулся в сторону Южной Америки, тоже идет быстрое разрушение ледников. По некоторым данным, стал замедлять свое течение Гольфстрим…
Колоссальное могущество природы: наводнение, стихии, бури, подъём уровня моря. Изменение климата меняет образ нашей планеты. Причуды погоды уже не являются чем-то необычным, это становится нормой. Лёд на нашей планете тает и это меняет всё. Моря поднимутся, города могут быть затоплены и миллионы людей могут погибнуть. Ни один прибрежный район не убежит от ужасных последствий.
Глобальное потепление, мы постоянно слышим это выражение, но за знакомыми словами стоит пугающая действительность. Наша планета нагревается и это оказывает катастрофический эффект на ледяные шапки земли. Температура поднимается, лёд начинает таять, море начинает подниматься. По всему миру уровень океана поднимается в 2 раза быстрее чем 150 лет назад. В 2005 году 315 куб км льда из Гренландии и Антарктики растаяли в море, для сравнения в городе Москва в год используется 6 куб км воды – это глобальное таяние. В 2001 году учёные прогнозировали что к концу века уровень моря поднимется на 0.9 метра. Это повышение уровня воды достаточное что бы повлиять на более 100 млн. людей во всём мире, но уже сейчас многие специалисты опасаются, что их прогнозы могут быть неверными. Даже по консервативным расчётам прогнозируется, что в течении следующих 60 лет, повышение уровня моря уничтожит четверть всех домов находящиеся в 150-ти метрах от побережья. Последние исследования рисуют более тревожную картину. К концу столетия уровень моря может подняться на целых 6 метров и это всё может произойти со всеми нами из-за таяния.
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ
Глобальное потепление - общее повышение температуры на Земле, вызываемое скоплением в атмосфере парниковых газов, которые удерживают тепло у поверхности Земли.
Очень часто в качестве синонима глобального потепления употребляют словосочетание «парниковый эффект», но между этими понятиями есть небольшая разница.
Парниковый эффект – это увеличение средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана вследствие роста в атмосфере Земли концентраций парниковых газов (углекислый газ, метан, водяной пар и т.д.). Эти газы выполняют роль плёнки или стекла теплицы (парника), они свободно пропускают солнечные лучи к поверхности Земли и задерживают тепло, покидающее атмосферу планеты. Более детально этот процесс мы рассмотрим ниже.
Впервые о глобальном потеплении и парниковом эффекте заговорили в 60-ых годах XX века, а на уровне ООН проблему глобального изменения климата впервые озвучили в 1980 году. С тех пор над этой проблемой ломают головы многие учёные, зачастую, взаимно опровергая теории и предположения друг друга [3, c. 167].
Существующие технологии
позволяют достоверно судить об имеющих
место климатических
- исторические летописи и хроники;
- метеорологические наблюдения;
- спутниковые измерения площади льдов, растительности, климатических зон и атмосферных процессов;
- анализ палеонтологических (останки древних животных и растений) и археологических данных;
- анализ осадочных океанических
пород и отложений рек;
- измерение скорости таяния ледников
и вечной мерзлоты, интенсивность образования
айсбергов;
- наблюдение за морскими течениями Земли;
- наблюдение за химическим составом атмосферы и океана;
- наблюдение за изменениями ареалов (мест обитания) живых организмов;
- анализ годовых колец
деревьев и химического
2 ПРИЧИНЫ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ
Климат — это чрезвычайно сложная физическая система. Её поведение определяется взаимодействием между биосферой и атмосферой, поверхностями океанов и континентов, ледниками, а также взаимодействием с космическими объектами, например такими, как Солнце. Наконец, влияние на климат оказывает антропогенная деятельность. Естественные колебания, которые возникают в процессе такого взаимодействия, могут иметь протяженность от нескольких недель до сотен лет. И что же именно является основной причиной климатических изменений однозначно не известно до сих пор. Данная тема является камнем преткновения многих ученых мира. На сегодняшний день основными гипотезами, определяющими причины изменения климата являются следующие:
- Увеличение парниковых газов в атмосфере за счет
- антропогенной деятельности;
- влияния природных источников.
- Солнечная активность
- Вулканическая активность
- Неизвестные взаимодействия Земли с Солнцем и планетами Солнечной системы
- Взрывы [2, c. 133].
Гипотеза 1: Увеличение парниковых газов в атмосфере
В конце 60-х начале 70-х годов ХХ столетия ученые-климатологи обратили внимание на тенденцию к росту средних глобальных температур приземного воздушного слоя.
С помощью анализа средних
температур за более чем столетний
интервал времени наблюдений было выявлено,
что температура имеет
Кроме углекислого газа парниковый эффект атмосферы обеспечивают пары воды, озон, метан, фреоны и другие газы, но их доля, кроме паров воды и СО2, в парниковом эффекте, не столь велика. Поэтому при создании математических моделей роста глобальных температур стали пренебрегать всеми газами, кроме СО2 и водяных паров. Тем более что и в геологическом прошлом рост или снижение температуры, как правило, сопровождались изменениями концентраций углекислого газа в атмосфере (это было доказано с помощью геологических исследований). Но, всё же, в геологическом прошлом скорость роста концентрации углекислоты была существенно ниже, чем в настоящее время, а причиной ее увеличения служили вяло протекающие тектонические процессы в недрах земли.
Не смотря на множество факторов, оказывающих влияющих на нашу планету основной причиной глобального потепления считается деятельность человека[2, c. 135].
А) Антропогенная деятельность
Во время климатических исследований учеными было замечено, что кривая роста температуры на нашей планете достаточно точно совпадает с кривой увеличения содержания в атмосфере СО2.
Выделение углерода в атмосферу в результате деятельности человека с 1800 года по 2007 в миллиардах тонн:
График роста средней глобальной температуры:
Однозначной причиной увеличения содержания СО2 в атмосфере были названы - промышленность и сельское хозяйство всего мира, которые постоянно увеличивают выброс углекислого газа в атмосферу.
И, действительно, большая скорость изменений климата, которые происходят в последние десятилетия, может быть объяснима всё возрастающей интенсификацией антропогенной деятельности, которая оказывает существенное влияние на химический состав атмосферы Земли в сторону увеличения содержания в ней парниковых газов. Увеличение средней температуры воздуха нижних слоёв атмосферы Земли на 0,8°С за последние 100 лет – это достаточно высокая скорость для естественных процессов. Последние десятилетия добавили ещё большей весомости этому аргументу, поскольку за этот период изменения средней температуры воздуха составили - 0,3-0,4°.
Но, всё же, это лишь гипотеза, с которой согласились далеко не все. Например, российский ученый О. Сорохтин считает, что в данном случае нужно поменять местами причины и следствие. Больше всего углекислого газа содержится в мировом океане, а при увеличении температуры, растворимость газов уменьшается, то есть при потеплении из воды в атмосферу выбрасывается огромное количество СО2 и метана. Причиной же потепления, по его мнению, является, скорее всего, увеличение активности Солнца, так как и прежде. Так же считают член-корреспондент РАН А. Капица, а также множество зарубежных ученых.
Но даже если согласиться с парниковой теории, человеческая вина сильно преувеличена, потому что при анализе количества СО2 в атмосфере роль мирового океана, вулканов во время извержений, лесных пожаров не берутся в расчет. Однако по сравнению с ними выбросы углекислоты от человеческой деятельности практически ничтожны [2, c. 137].
Но всё же это не означает, что борьба с увеличением выбросов СО2 в атмосферу не нужна. Напротив, в настоящее время она необходима. Экологическая обстановка на нашей планете становится с каждым годом всё хуже. От этого страдают не только люди, но и многие животные. Сокращения выбросов парниковых газов, которые можно достигнуть за счет повышения эффективности использования энергоресурсов, сокращения утечек тепла и топлива, технического перевооружения энергетического комплекса в любом случает положительно скажутся на экологической обстановке планеты. Также нужен поиск альтернативных источников энергии, так как природные ресурсы (такие как газ, нефть, уголь) не вечны. По скромных подсчетам ученых при неизменном потреблении перечисленных ресурсов хватит на 30-50 лет.
Итак, является ли на самом деле человеческая деятельность первопричиной глобального потепления или данная тема является очередным коммерческим ходом кого-либо остается большим вопросом…
Б) Влияние мирового океана на увеличение концентрации СО2 в атмосфере.
Мировой океан – огромнейший аккумулятор солнечной энергии. Именно он во многом определяет скорость и направление движения тёплых океанических, а также воздушных масс на нашей планете, которые в свою очередь сильной влияют на климат Земли. Кроме того, в водах мирового океана растворено огромное количество углекислоты (около 140 трлн. тонн, что в 60 раз больше, чем в атмосфере) а также ряда других парниковых газов. В результате определённых природных процессов (например, потепления климата или океанского вулканизма) эти газы могут поступать в атмосферу, существенным образом оказывая влияние на климат Земли. Данные процессы легко объяснимы: в случае потепления увеличивается испарение водяного пара (также являющегося парниковым газом) с поверхности океана. Вследствие извержений вулканов в океане в атмосферу выбрасывается огромное количества как СО2, так и метана. Метан удерживает тепла в 20 раз больше, чем углекислота, но его влияние на глобальное потеплении является не прямым. При попадании метана в атмосферу происходит химическая реакция с молекулами кислорода и водорода. В процессе этой реакции выделяется диоксид углерода и водяной пар – основные газы, участвующие в парниковом эффекте.
Самый мощный источник метана всего несколько лет назад был обнаружен на дне Мирового океана. Источник представляет из себя глобальную систему срединноокеанских хребтов, протяженность которых около 60 000 км. Метан выделяется в процессе реакции мантийного вещества, проникающего через разломы в хребтах, с морской водой. Кроме вулканов в океане на земной поверхности существуют озерно-болотные системы, тундровые ландшафты и тропические мангровые ландшафты являющиеся серьезными источниками метана.
Гипотеза 2: Солнечная активность;
Именно благодаря
Выделяют 11-летние, 22-летние, и 80-90 летние циклы активности солнца. И вполне вероятно, что наблюдаемое глобальное потепление связано с очередным ростом солнечной активности, которая в ближайшем будущем может снова пойти на убыль. Что же касается изменения угла наклоны орбиты Земли, то подобные изменения движения планеты вызывают перемену радиационного баланса Земли, а, следовательно, и её климата[2, c. 142].
Гипотеза 3 – Вулканическая активность
Вулканическая активность является источником аэрозолей серной кислоты и большого количества СО2, выбрасываемых в процессе извержений. Данный факт также сказывается на климатической обстановке планеты. Крупные извержения могут сопровождаются увеличением глобальной температуры вследствие огромных выбросов аэрозолей. Вулканическая пыль может очень длительное время находится в атмосфере, значительно уменьшая ее прозрачность. Тепло, излучаемое источниками на Земле, не сможет безпрепятственно проникнуть в космос и будет отражаться от непрозрачной атмосферы, образую тем самым парник на поверхности Земли. Однако, если вулканическая пыль будет слишком долго находится в атмосфере, после потепления будет происходить значительное похолодание из-за того, что солнечные лучи также не смогут достигать поверхности планеты[2, c. 144].
Гипотеза 4 – Неизвестные взаимодействия между Землей и планетами Солнечной системы.
В любой системе, в том числе и Солнечной, существует связь между ее компонентами. Поэтому не исключено, что положение планет и Солнца может каким-то образом влиять на распределение и силу гравитационных полей, энергии солнца, а также других видов энергии. Количественно и качественно это взаимодействие не изучение до конца, поэтому не исключено, они могут оказывать существенное влияние на процессы, происходящие в атмосфере и гидросфере нашей планеты[2, c. 145].
Гипотеза 5 – Взрывы
Автором этой необычной теории является В. Шендеров. Согласно этой теории взрывы, которые осуществляются во время боевых действий, горнодобывающих и строительных работ оказывают серьезное влияние на недра планеты. В соответствии с законами Ньютона огромная энергия от многочисленных взрывов, поглощённая земной корой, должна вызывать противодействие. Именно это противодействие и выражается в изменении климатической обстановке на Земле.
Автор гипотезы утверждает, что 0,04% углекислого газа атмосферы не могут вызвать такое масштабное таяние льдов планеты, которое мы наблюдаем в настоящее время. Причиной же участившихся в последнее время природных катаклизмов являются взрывы различного назначения. Именно взрывы вызывают увеличение количества стихийных бедствий и таяние вечной мерзлоты, Основным доказательством данной теории является преимущественно низовой характер таяния вечной мерзлоты и ледников[2, c. 147].
3 ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ
Со времен промышленного переворота экономическое развитие всегда сопровождалось ростом потребления ископаемых видов топлива – все больше и больше угля, нефти и природного газа регулярно сжигалось заводами, фабриками и электростанциями, а также на транспорте и в домашнем хозяйстве. Произошел дисбаланс в соотношении поглощаемой и выделяемой энергией. До вмешательства человека в глобальные процессы Земли изменения, происходящие на ее поверхности и в атмосфере, были связаны с количеством содержащихся в природе газов, которые с легкой руки ученых названы «парниковыми»:
- диоксид углерода;
- метан;
- оксид азота;
- водяной пар;
- антропогенные хлорфторуглероды (ХФУ) [4, c. 217].
Без газового одеяла, окутывающего Землю, температура на ее поверхности была бы ниже на 30-40 градусов. Парниковые газы, удерживая тепло, создают парниковый эффект.
Основная проблема заключается
в увеличении доли участия в
общем балансе атмосферы
Согласно докладу
На первый взгляд, эти
прогнозируемые изменения могут
показаться незначительными. На самом
деле они способны повлечь за собой
массу негативных последствий (на ряду,
но не доказанными позитивными
Во многих развивающихся
странах, распложенных в засушливых
районах, усугубится проблема доступа
населения к безопасной питьевой
воде (уже сейчас от недостатка питьевой
воды страдает более миллиарда человек).
Тропические болезни могут
На европейской территории
за последние сто лет уже
Наблюдалось также изменение режима осадков – увеличение в северной части континента при одновременном увеличении в южной. Ожидается, что дальнейшее развитие этих процессов может привести к повышению риска наводнений в Северо-Западной Европе и засухах в Южной Европе. Особенно уязвимыми окажутся прибрежные территории Голландии и Балтийских государств в связи с риском повышения уровня моря, усиления штормов и изменения характера осадков и преобладающего направления ветров. Существует также опасность таяния ледников Альпийских гор и изменения направления течения Гольфстрим, чреватое похолоданием в странах Северной Европы[6, c. 115].
Несмотря на то что Беларусь
расположена в центре Европы, достаточно
далеко от прибрежных зон, она также
не изолирована от возможных последствий
глобального потепления. Ученые считают,
что за последние столетие среднегодовая
температура возросла на всей территории
республики на 0,5-1°С. Хотя существует мнение,
согласно которому прогнозы изменений
являются благоприятными для экономики
Беларуси (более теплые зимы к сокращению
расходов на отопление, а более раннее
наступление весны – к
Исследования казали, что во избежание глобальной катастрофы необходимо уменьшить выбросы углерода в атмосферу до 2 млрд т в год(одна треть нынешнего объема). Учитывая естественный прирост населения, к 2030-2050 гг. на душу населения должно выбрасываться не более1/8 объема углерода, приходящегося в среднем на одного жителя Европы.
Тепловое загрязнение
Тепловое загрязнение поверхностных водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8°С. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 км2. Более устойчивая температурная спецификация препятствует водообмену между поверхностными и донными слоями. Растворимость кислорода уменьшается , а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей. Таким образом длительное воздействие загрязняющих веществ приводит к упрощению экосистем[6, c. 173].
Проблемы ядерной энергетики
Из всех вмешательств человека в природу наиболее широкомасштабным и опасным можно считать применение реакции деления ядра атома. Ионизирующая радиация стала одним из самых серьезных факторов загрязнения окружающей среды.
В настоящее время в мире эксплуатируется более 400 энергоблоков в 25 странах. В стадии строительства до 1986 г. находилось примерно 200 реакторов. Катастрофа на ЧАЭС внесла свои коррективы в прогноз роста мощностей АЭС. Тем не менее, развитие ядерной энергетики продолжается.
Чтобы получать то количество энергии, которое сейчас производят атомные электростанции, используя уголь и нефть, потребовалось бы дополнительное количество угля, равное тому, что ныне используют в США, или дополнительное количество нефти, равное тому, что добывают в Саудовской Аравии. Самая высокая доля ядерной энергетики принадлежит Франции – более 70 %, в Бельгии она составляет 66%, в Швеции – 50, в Финляндии – 37, в Великобритании и США – 18, в Японии – 29, в Южной Корее – 53, в Венгрии – 39, в бывшем СССР – около 11%.
По вопросу целесообразности и безопасности ядерной энергетики существовали и существуют противоречивые мнения. Одна из точек зрения состоит в том, что если сравнить ядерную энергетику с другими способами производства электроэнергии, она якобы является одним из наиболее чистых источников энергии. Такой взгляд господствовал во времена, предшествовавшие крупнейшей экологической катастрофе современности – аварии на Чернобыльской АЭС. Тогда ученые-теоретики с полной серьезностью утверждали, что шансы погибнуть в автодорожном происшествии равны 1 : 4000 в год, а вероятность серьезной аварии ядерной установки равна 1 : 5 000 000 000 в год. Считалось, что серьезная авария ядерной установки в тысячу раз менее вероятна, чем сильное землетрясение или прорыв крупной плотины[5, c. 219].
В настоящее время уже никто не рискует делать такие благодушные заявления, поскольку стало ясно, какой опасный ядерный джин был выпущен из чернобыльской бутылки. Действительно, задымление воздуха – это мелочь по сравнению с загрязнением воздуха, воды и почвы ионизирующей радиацией. Радиоактивное загрязнение не идет ни в какое сравнение с тем, с чем ранее сталкивалось человечество.
Даже если атомные электростанции будут работать в безаварийном режиме, существует еще одна опасность, угрожающая роду человеческому. Это радиоактивные отходы. В отличие от прочих загрязнителей, методов устранения радиоактивности в настоящее время не существует, как и способов контролирования радиоактивных отходов. Все, что предложено до сих пор, дает человечеству лишь ничтожную надежду, что когда-нибудь позже вопрос утилизации радиоактивных отходов будет решен. Таким образом, мы взваливаем на плечи грядущего поколения задачу, решения которой не знаем сами[5, c. 194].
Каждый 1000-мегаваттный реактор содержит столько радиоактивного материала, сколько бы выпало бы после взрыва тысячи бомб, эквивалентных хиросимской. Каждый реактор ежегодно производит тонны радиоактивных отходов, которые остаются опасными в течение более чем 500 тыс. лет. Атомная электростанция мощностью 1000 МВт производит около 200 кг отходов в год. Умножив эту цифру на число действующих в мире АЭС, мы получим 70 т отходов в год с периодом полураспада в 24300 лет. Это означает, что отходы будут представлять угрозу для здоровья людей еще полмиллиона лет в течение жизни 16 тыс. поколений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
О глобальном потеплении сейчас говорится и пишется много. Чуть ли не каждый день появляются новые гипотезы, опровергаются старые. Нас постоянно пугают, тем, что нас ожидает в будущем. Многие высказывания и статьи откровенно противоречат друг другу, вводя нас в заблуждение. Глобальное потепление для многих уже стало «глобальной путаницей», а некоторые и вовсе потеряли всяческий интерес к проблеме изменения климата.
Некоторые исследователи считают, что глобальное потепление — это миф, часть учёных отвергает возможность влияния человека на этот процесс. Есть те, кто не отрицает факт потепления и допускает его антропогенный характер, но не соглашается с тем, что наиболее опасными из воздействий на климат являются промышленные выбросы парниковых газов.
Проблема исторических и
современных изменений климата
оказалась очень сложной и
не находит решения в схемах однофакторного
детерминизма. Наряду с ростом концентрации
углекислого газа важную роль играют
изменения озоносферы, связанные
с эволюцией геомагнитного
Борьба за снижение выбросов
«парниковых газов» в любом случае
принесет немалую пользу. Она предполагает
переход на инновационный путь развития
экономики, путем внедрения
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Алисов Б. П., Полтараус Б. В. Климатология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1974. -398 с.
- Араб-Оглы Э. А. Демографические и экологические прогнозы. М., 1978. -227 с.
- Будыко М. И. Глобальная экология. -М.: Мысль, 1977.-327 с.
- Будыко М. И. Изменения климата. Л.: "Гидрометеоиздат", 1969. -326 с.
- Дажо Р. .Основы экологии. М., 1975. – 254 с.
- Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология. - М.: Высшая школа, 1988. - 271 с.

- Глобальное потепление: причины истинные и мнимые
- Глобальное потепление: проблема современности
- Глобальное потепление. Разрушение озонового слоя
- Глобальное потепление: факты, гипотезы, комментарии
- Глобальное управление как мировая проблема
- Глобальное экономическое сотрудничество и роль международных организаций
- Глобальность современной экологической этики
- Глобальное потепление климата. Парниковый эффект
- Глобальное потепление миф или реальность
- Глобальное потепление: миф или реальность?
- Глобальное потепление: мифы и реальность
- Глобальное потепление: мифы и реальность
- Глобальное потепление: мифы и реальность
- Глобальное потепление, «парниковый эффект»