Najstrašniji efekti staklene bašte. Pojava efekta staklene bašte, uzroci i posljedice. Teorijski scenariji globalnih klimatskih poremećaja

Moderna civilizacija ima snažan uticaj na prirodu. U pravilu negativan. isušivanje močvara i stalno ispuštanje ogromne količine štetnih tvari u atmosferski zrak - ovo nije potpuna lista "vrlina" čovječanstva. Mnogi ljudi vjeruju da u ovu kategoriju spada i efekat staklene bašte. Da li je ovo zaista istina?

Istorijska referenca

Inače, ko je bio autor efekta staklene bašte (odnosno onaj koji je otkrio ovaj fenomen)? Ko je prvi opisao ovaj proces i govorio o njegovom uticaju na životnu sredinu? Slična ideja pojavila se još 1827. godine. By naučni članak bio je Joseph Fourier. U svom radu opisao je mehanizme formiranja klime na našoj planeti.

Ono što je bilo neobično u ovom radu za to vrijeme bilo je to što je Fourier razmatrao temperaturu i klimatske karakteristike različitih zona Zemlje. To je ko je bio autor efekta staklene bašte, koji je prvi mogao objasniti Sossureovo iskustvo.

Saussureov eksperiment

Da bi potvrdio svoje zaključke, naučnik je koristio eksperiment M. de Saussurea, koji koristi posudu obloženu iznutra čađom, čiji je vrat zatvoren staklom. De Saussure je proveo eksperiment u kojem je stalno mjerio temperaturu unutar i izvan tegle. Naravno, stalno se povećavao upravo u unutrašnjem volumenu. Fourier je bio prvi koji je objasnio ovaj fenomen zajedničko djelovanje dva faktora odjednom: blokiranje prijenosa topline i različita propusnost zidova posude za svjetlosne zrake različitih valnih dužina.

Njegov mehanizam je prilično jednostavan: kada se zagrije, temperatura površine raste, vidljiva svjetlost se apsorbira, a toplina počinje emitovati. Budući da materijal savršeno prenosi vidljivu svjetlost, ali praktički ne provodi toplinu, potonja se akumulira u unutrašnjem volumenu posude. Kao što vidite, mehanizam efekta staklene bašte lako može potkrijepiti svaka osoba koja je studirala standardni kurs fizike u školi. Fenomen je prilično jednostavan, ali koliko nevolja donosi našoj planeti!

Poreklo termina

Vrijedi znati da je Joseph Fourier autor efekta staklene bašte u smislu njegovog početnog opisa u literaturi. Ali ko je smislio sam termin? Nažalost, odgovor na ovo pitanje vjerovatno nikada nećemo dobiti. IN kasnija književnost fenomen koji je otkrio Fourier dobio je svoje moderno ime. Danas svaki ekolog poznaje pojam „efekat staklene bašte“.

Ali Fourierovo glavno otkriće bilo je potvrđivanje stvarnog identiteta Zemljine atmosfere i običnog stakla. Jednostavno rečeno, atmosfera naše planete je savršeno propusna za zračenje vidljive svjetlosti, ali ga slabo prenosi u infracrvenom opsegu. Akumulirajući toplinu, Zemlja je praktički ne oslobađa. Eto ko je bio autor efekta staklene bašte. Ali zašto dolazi do ovog efekta?

Da, opisali smo primitivni mehanizam njegovog izgleda, ali moderna nauka bio u stanju da dokaže da u normalnim uslovima, IR zraci još uvek mogu prilično slobodno da putuju izvan planetarne atmosfere. Kako je to prirodnim mehanizmima Da li prilagodbe „grejne sezone“ ne uspijevaju?

Uzroci

Općenito, opisali smo ih dovoljno detaljno na samom početku našeg članka. Nastanku ove pojave doprinose sljedeći faktori:

• Stalno i prekomerno sagorevanje fosilnih goriva.
• Svake godine sve veće količine industrijskih gasova ulaze u atmosferu planete.
• Šume se stalno sječu, njihove površine se smanjuju zbog požara i degradacije tla.
• Anaerobna fermentacija, oslobađanje metana sa dna okeana.

Trebali biste znati da su glavni "krivci" koji izazivaju efekat staklene bašte sljedećih pet plinova:

• Dvovalentni ugljen monoksid, takođe poznat kao ugljen dioksid. Efekat staklenika 50% je obezbeđeno upravo o njegovom trošku.
• Ugljična jedinjenja hlora i fluora (25%).
• (8%). Otrovni gas, tipičan otpadni proizvod loše opremljene hemijske i metalurške industrije.
• Prizemni ozon (7%). Uprkos svojoj ključnoj ulozi u zaštiti Zemlje od viška ultraljubičastog zračenja, može pomoći u zadržavanju topline na njenoj površini.
• Približno 10% metana.

Odakle ti gasovi ulaze u atmosferu? Kakav je njihov efekat?

- Upravo ta supstanca ulazi u atmosferu u velikim količinama kada ljudi sagorevaju fosilna goriva. Otprilike trećina njegovog viška (iznad prirodnog) nivoa je zbog činjenice da ljudi intenzivno uništavaju šume. Istu funkciju obavlja i proces dezertifikacije plodnih zemljišta koji se stalno ubrzava.

Sve to znači manje vegetacije koja može efikasno apsorbirati ugljični dioksid, koji na mnogo načina pokreće efekat staklene bašte. Uzroci i posljedice ovog fenomena međusobno su povezani: svake godine se količina dvovalentnog ugljičnog monoksida koji se emituje u atmosferu povećava za otprilike 0,5%, što stimulira kako daljnje nakupljanje viška topline, tako i procese degradacije vegetacije na površini planete. .

- Hlorofluorougljike. Kao što smo već rekli, ova jedinjenja daju 25% efekta staklene bašte. Uzroci i posljedice ovog fenomena se dugo proučavaju. Pojavljuju se u atmosferi zbog industrijska proizvodnja, posebno zastarjelih. Opasna i toksična rashladna sredstva sadrže ove tvari u ogromnim količinama, a mjere za sprječavanje njihovog curenja očito ne daju očekivani rezultat. Posljedice njihovog izgleda su još gore:

• Prvo, izuzetno su toksični za ljude i životinje, a za floru blizina spojeva fluora i hlora nije od velike koristi.
• Drugo, ove tvari mogu značajno ubrzati razvoj efekta staklene bašte.
• Treće, uništavaju što štiti našu planetu od agresivnog ultraljubičastog zračenja.

- Metan. Jedan od najvažnijih gasova povećan sadržajšto se u atmosferi podrazumijeva pod pojmom „efekat staklene bašte“. Morate znati da se u samo posljednjih stotinu godina njegov volumen u atmosferi planete udvostručio. U principu, najveći dio dolazi iz potpuno prirodnih izvora:

• u Aziji.
• Stočarski kompleksi.
• Sistemi za prečišćavanje kućnih otpadnih voda u velikim naseljima.
• Kada organska materija truli i razgrađuje se u dubinama močvara, na deponijama.

Postoje dokazi da se značajne količine metana oslobađaju iz dubina Svjetskog okeana. Možda se ovaj fenomen objašnjava aktivnošću velikih kolonija bakterija, za koje je metan glavni metabolički nusproizvod.

Posebno je potrebno istaći „doprinos“ razvoju efekta staklene bašte preduzeća za proizvodnju nafte: znatna količina ovog gasa se ispušta u atmosferu kao nusproizvod. Osim toga, film naftnih derivata koji se stalno širi na površini Svjetskog okeana doprinosi i ubrzanoj razgradnji organske tvari, što je praćeno emisijom metana.

- Dušikov oksid. Formira se u velikim količinama tokom mnogih procesa hemijske proizvodnje. Opasan je ne samo svojim aktivnim učešćem u mehanizmu staklene bašte. Činjenica je da u kombinaciji s atmosferskom vodom ova tvar stvara pravu azotne kiseline, čak i u niskoj koncentraciji. Odatle dolazi sve ono što izuzetno negativno utiče na zdravlje ljudi.

Teorijski scenariji globalnih klimatskih poremećaja

Pa šta su globalne posledice efekat staklenika? Teško je o tome sa sigurnošću reći, jer su naučnici još uvijek daleko od jasnog zaključka. Trenutno postoji nekoliko scenarija. Za razvoj kompjuterskih modela uzimaju se u obzir mnogi različiti faktori koji mogu ubrzati ili usporiti razvoj efekta staklene bašte. Pogledajmo katalizatore za ovaj proces:

• Oslobađanje gore opisanih gasova usled ljudskih antropogenih aktivnosti.
• Oslobađanje CO 2 zbog termičke razgradnje prirodnih hidrokarbonata. Zanimljivo je znati da kora naše planete sadrži 50.000 puta više ugljičnog dioksida od zraka. Naravno, mi pričamo o tome o hemijski vezanom ugljen monoksidu.
• Budući da su glavne posljedice efekta staklene bašte povećanje temperature vode i zraka na površini planete, povećava se isparavanje vlage s površine mora i okeana. Kao rezultat toga, propusnost atmosfere za infracrveno zračenje se još više pogoršava.
• Okeani sadrže oko 140 trilijuna tona ugljičnog dioksida, koji, kako temperatura vode raste, također počinje da se intenzivno ispušta u atmosferu, doprinoseći dinamičnijem razvoju procesa staklene bašte.
• Smanjenje refleksivnosti planete, što dovodi do ubrzanog nakupljanja topline u njegovoj atmosferi. Tome doprinosi i dezertifikacija zemljišta.

Koji faktori usporavaju razvoj efekta staklene bašte?

Pretpostavlja se da je glavni topla struja- Golfska struja stalno usporava. Dugoročno, to će uzrokovati značajno smanjenje temperature, što će usporiti efekat akumulacije stakleničkih plinova. Osim toga, za svaki stepen opšteg zagrijavanja, površina oblaka na cijeloj teritoriji planete se povećava za približno 0,5%, što doprinosi značajnom smanjenju količine topline koju Zemlja prima iz svemira.

Imajte na umu: suština efekta staklene bašte je povećanje ukupne temperature zemljine površine. Naravno, u tome nema ništa dobro, ali upravo navedeni faktori često pomažu u ublažavanju posljedica ove pojave. U principu, to je razlog zašto mnogi naučnici vjeruju da je sama tema globalno zagrijavanje spada u kategoriju potpuno prirodnih pojava koje su se redovno dešavale kroz istoriju Zemlje.

Što je veća stopa isparavanja, to su veće godišnje padavine. To uzrokuje i obnovu močvara i ubrzani rast flore, koja je odgovorna za recikliranje viška ugljičnog dioksida u atmosferi planete. Takođe se očekuje da će povećane padavine u budućnosti doprinijeti značajnom širenju područja plitkih tropskih mora.

Koralji koji žive u njima najvažniji su iskorištavači ugljičnog dioksida. Budući da je hemijski vezan, ide na izgradnju njihovog skeleta. Konačno, ako čovječanstvo barem malo smanji stopu krčenja šuma, tada će se njihovo područje prilično brzo oporaviti, jer je isti ugljični dioksid izvrstan stimulans za širenje biljaka. Pa šta su moguće posljedice efekat staklenika?

Glavni scenariji za budućnost naše planete

U prvom slučaju, naučnici pretpostavljaju da će se globalno zagrijavanje odvijati prilično sporo. I ova tačka gledišta ima mnogo pristalica. Oni vjeruju da je Svjetski okean, koji je džinovski akumulator energije, dugo vremena moći će apsorbirati višak topline. Može proći nekoliko milenijuma pre nego što se klima na planeti zaista radikalno promeni.

Druga grupa naučnika, naprotiv, zagovara relativno brzu verziju katastrofalnih promena. Ovaj problem efekta staklene bašte je trenutno veoma popularan, o njemu se govori na gotovo svim naučnim kongresima. Nažalost, postoji dovoljno dokaza za ovu teoriju. Smatra se da je u proteklih sto godina koncentracija ugljičnog dioksida porasla za najmanje 20-24%, a količina metana u atmosferi porasla je za 100%. U najpesimističnijoj verziji, vjeruje se da bi temperatura planete do kraja ovog stoljeća mogla porasti za rekordnih 6,4°C.

Dakle, u ovom slučaju, efekat staklene bašte u Zemljinoj atmosferi jednostavno će uzrokovati smrtne nevolje svim stanovnicima priobalnih područja.

Oštar porast nivoa mora

Činjenica je da su takve temperaturne anomalije ispunjene izuzetno oštrim i gotovo nepredvidivim porastom nivoa Svjetskog okeana. Dakle, od 1995. do 2005. ova brojka je bila 4 cm, iako su naučnici koji su se međusobno takmičili izjavili da ne treba očekivati ​​porast iznad nekoliko centimetara. Ako se sve nastavi istim tempom, onda će do kraja 21. vijeka nivo Svjetskog okeana biti barem 88-100 cm veći od trenutne norme. U međuvremenu, oko 100 miliona ljudi na našoj planeti živi tačno na 87-88 cm nadmorske visine.

Smanjena refleksivnost površine planete

Kada smo pisali o tome šta je efekat staklene bašte, u članku se više puta spominjalo da on stimuliše dalje smanjenje reflektivnosti Zemljine površine, čemu doprinose krčenje šuma i dezertifikacija.

Mnogi naučnici svjedoče da ledena kapa na polovima može smanjiti ukupnu temperaturu planete za najmanje dva stepena, a led koji prekriva površinu polarnih voda u velikoj mjeri inhibira oslobađanje ugljičnog dioksida i metana u atmosferu. Osim toga, u području polarnih ledenih kapa uopće nema vodene pare, što značajno podstiče globalni efekat staklene bašte.

Sve će to uticati na globalni vodeni ciklus na način da će se učestalost tornada, uragana i tornada monstruozne razorne moći višestruko povećati, čineći praktično nemogućim da ljudi žive čak i na onim teritorijama koje su veoma udaljene od okeanskih obala. . Nažalost, preraspodjela vode će dovesti i do suprotnog fenomena. Danas su suše problem u 10% svijeta, au budućnosti bi se broj takvih regija mogao povećati na 35-40%. Ovo je tužna perspektiva za čovečanstvo.

Za našu zemlju prognoza je u ovom slučaju mnogo povoljnija. Klimatolozi vjeruju da će većina teritorija Rusije biti sasvim pogodna za normalnu poljoprivredu, a klima će postati mnogo blaža. Naravno, većina obalnih područja (a imamo ih dosta) će jednostavno biti poplavljena.

Treći scenario to pretpostavlja kratak period rastuće temperature će biti zamijenjene globalnim zahlađenjem. Već smo govorili o usporavanju Golfske struje i posljedicama. Zamislite da će ova topla struja potpuno prestati... Naravno, neće doći do događaja opisanih u filmu “Prekosutra”, ali će planeta definitivno postati mnogo hladnija. Međutim, ne zadugo.

Neki matematičari se pridržavaju teorije (modelirane, naravno) prema kojoj će efekat staklene bašte na Zemlji dovesti do toga da za 20-30 godina klima u Evropi neće postati toplija nego u našoj zemlji. Također pretpostavljaju da će se nakon ovoga nastaviti zagrijavanje, čiji je scenario opisan u drugoj opciji.

Zaključak

Kako god bilo, u prognozama naučnika nema mnogo dobrog. Možemo se samo nadati da je naša planeta složeniji i savršeniji mehanizam nego što zamišljamo. Možda se takve tužne posljedice mogu izbjeći.

Mehanizam efekta staklene bašte je sljedeći. Sunčeve zrake, došavši do Zemlje, apsorbuju ih površina tla, vegetacija, površina vode itd. Zagrijane površine odaju toplotnu energiju ponovo u atmosferu, ali u obliku dugotalasnog zračenja.

Atmosferski gasovi (kiseonik, azot, argon) ne apsorbuju toplotno zračenje sa površine zemlje, već ga raspršuju. Međutim, kao rezultat sagorijevanja fosilnih goriva i dr proizvodni procesi u atmosferi se akumuliraju: ugljični dioksid, ugljični monoksid, razni ugljovodonici (metan, etan, propan itd.), koji se ne raspršuju, već apsorbuju toplotno zračenje koje dolazi sa površine Zemlje. Zaslon koji nastaje na ovaj način dovodi do pojave efekta staklene bašte – globalnog zagrijavanja.

Pored efekta staklene bašte, prisustvo ovih gasova izaziva stvaranje tzv fotohemijski smog. Istovremeno, kao rezultat fotokemijskih reakcija, ugljikovodici stvaraju vrlo otrovne proizvode - aldehide i ketone.

Globalno zagrijavanje je jedna od najznačajnijih posledica antropogeno zagađenje biosfera. Manifestira se i u klimatskim promjenama i u bioti: proizvodnom procesu u ekosistemima, pomjeranju granica biljnih formacija, promjenama u prinosima usjeva. Posebno jake promjene mogu uticati na visoke i srednje geografske širine. Prema prognozama, upravo će se tu temperatura atmosfere najviše povećati. Priroda ovih regija posebno je podložna raznim uticajima i izuzetno se sporo oporavlja.

Kao rezultat zagrijavanja, zona tajge će se pomjeriti prema sjeveru za oko 100-200 km. Porast nivoa mora usled zagrevanja (otopljenog leda i glečera) može dostići i do 0,2 m, što će dovesti do plavljenja ušća velikih, posebno sibirskih reka.

Na redovnoj konferenciji zemalja učesnica Konvencije o sprečavanju klimatskih promjena, održanoj u Rimu 1996. godine, još jednom je potvrđena potreba koordinisanog međunarodnog djelovanja za rješavanje ovog problema. U skladu sa Konvencijom, industrijalizovane zemlje i zemlje sa ekonomijama u tranziciji su se obavezale na stabilizaciju proizvodnje gasova staklene bašte. Zemlje koje pripadaju Evropskoj uniji uključile su u svoje nacionalni programi odredbe za smanjenje emisije ugljičnog dioksida za 20% do 2005. godine.

Godine 1997. potpisan je sporazum iz Kjota (Japan), prema kojem su se razvijene zemlje obavezale da će do 2000. stabilizirati emisije stakleničkih plinova na nivou iz 1990. godine.

Međutim, nakon toga emisije stakleničkih plinova su se čak povećale. Tome je olakšalo istupanje SAD iz Kjoto sporazuma 2001. godine. Time je bila ugrožena implementacija ovog sporazuma, jer je prekršena kvota potrebna za stupanje na snagu ovog sporazuma.

U Rusiji, zbog opšteg pada proizvodnje, emisije gasova staklene bašte u 2000. godini bile su 80% od nivoa iz 1990. Stoga je Rusija ratifikovala Kjoto sporazum 2004. godine, dajući joj pravni status. Sada (2012) je ovaj sporazum na snazi, pridružile su mu se i druge države (na primjer Australija), ali i dalje odluke iz Kjoto sporazuma ostaju neispunjene. Međutim, borba za implementaciju sporazuma iz Kjota se nastavlja.

Jedan od najpoznatijih boraca protiv globalnog zagrijavanja je bivši potpredsjednik Sjedinjenih Država A. Gore. Nakon što je izgubio na predsjedničkim izborima 2000. godine, posvetio se borbi protiv globalnog zagrijavanja. "Spasi svijet prije nego što bude prekasno!" - ovo je njegov slogan. Naoružan nizom slajdova, putovao je po svijetu objašnjavajući naučne i političke aspekte globalnog zagrijavanja i moguće ozbiljne posljedice u bliskoj budućnosti ako se ne obuzda povećanje emisije ugljičnog dioksida uzrokovano ljudskim aktivnostima.

A. Gore je napisao poznatu knjigu « Nezgodna istina. Globalno zagrijavanje, kako zaustaviti planetarnu katastrofu.” U njemu on piše uvjereno i pravedno: „Ponekad se čini da se naša klimatska kriza kreće sporo, ali u stvari se dešava vrlo brzo, postajući zaista planetarna opasnost. A da bismo pobijedili prijetnju, prvo moramo priznati činjenicu njenog postojanja. Zašto se čini da naši lideri ne čuju tako glasna upozorenja o opasnosti? Oni se opiru istini jer će u trenutku kada priznaju biti suočeni s moralnom dužnošću da postupe. Je li jednostavno zgodnije zanemariti upozorenje o opasnosti? Možda, ali nezgodna istina ne nestaje samo zato što se ne primijeti.”

Za knjigu je 2006. godine dobio Američku književnu nagradu. Kreirano iz knjige dokumentarac « Nezgodna istina" sa A. Gore in vodeća uloga. Film je osvojio Oskara 2007. godine i uvršten je u kategoriju “Svi bi ovo trebali znati”. Iste godine nagrađen je A. Gore (zajedno sa grupom eksperata IPCC-a). nobelova nagrada svijetu za svoj rad na zaštiti okoliša i istraživanju klimatskih promjena.

Trenutno, A. Gore takođe aktivno nastavlja borbu protiv globalnog zagrevanja, kao slobodni konsultant Međuvladinog panela za klimatske promene (IPCC), koji su osnovali Svetska meteorološka organizacija (WMO) i Program UN za klimatske promene. okruženje(UNEP).

Globalno zagrijavanje i efekat staklene bašte

Još 1827. godine francuski fizičar J. Fourier je sugerirao da Zemljina atmosfera obavlja funkciju stakla u stakleniku: zrak propušta sunčevu toplinu, ali joj ne dozvoljava da ispari natrag u svemir. I bio je u pravu. Ovaj efekat se postiže zahvaljujući određenim atmosferskim gasovima, kao što su vodena para i ugljen-dioksid. Oni prenose vidljivu i „blisku“ infracrvenu svetlost koju emituje Sunce, ali apsorbuju „daleko“ infracrveno zračenje, koje nastaje kada se površina zemlje zagreje sunčevim zracima i ima nižu frekvenciju (slika 12).

1909. godine švedski hemičar S. Arrhenius prvi je naglasio ogromnu ulogu ugljen-dioksida kao regulatora temperature površinskih slojeva vazduha. Ugljični dioksid slobodno prenosi sunčeve zrake na površinu zemlje, ali apsorbira većinu Zemljinog toplinskog zračenja. Ovo je neka vrsta kolosalnog ekrana koji sprečava hlađenje naše planete.

Temperatura Zemljine površine stalno raste, povećavajući se tokom 20. stoljeća. za 0,6 °C. 1969. godine iznosila je 13,99 °C, 2000. godine - 14,43 °C. dakle, prosječna temperatura Temperatura Zemlje je trenutno oko 15 °C. Na datoj temperaturi, površina i atmosfera planete su u termalnoj ravnoteži. Zagrijana energijom Sunca i infracrvenim zračenjem atmosfere, Zemljina površina u prosjeku vraća u atmosferu ekvivalentnu količinu energije. To je energija isparavanja, konvekcije, toplotne provodljivosti i infracrvenog zračenja.

Rice. 12. Šematski prikaz efekta staklene bašte uzrokovane prisustvom ugljičnog dioksida u atmosferi

IN U poslednje vreme Ljudska aktivnost dovodi do neravnoteže u omjeru apsorbirane i oslobođene energije. Prije ljudske intervencije u globalne procese na planeti, promjene koje su se dešavale na njenoj površini i u atmosferi bile su povezane sa sadržajem gasova u prirodi, koji su, lakom rukom naučnika, nazvani „staklenici“. Ovi plinovi uključuju ugljični dioksid, metan, dušikov oksid i vodenu paru (slika 13). Danas su im dodani antropogeni hlorofluorougljenici (CFC). Bez gasnog "pokrivača" koji obavija Zemlju, temperatura na njenoj površini bila bi 30-40 stepeni niža. Postojanje živih organizama u ovom slučaju bilo bi vrlo problematično.

Gasovi staklene bašte privremeno zadržavaju toplotu u našoj atmosferi, stvarajući takozvani efekat staklene bašte. Kao rezultat ljudske antropogene aktivnosti, neki staklenički plinovi povećavaju svoj udio u ukupnoj ravnoteži atmosfere. To se prvenstveno odnosi na ugljični dioksid, čiji se sadržaj stalno povećava iz decenije u deceniju. Ugljični dioksid stvara 50% efekta staklene bašte, CFC čini 15-20%, a metan 18%.

Rice. 13. Udio antropogenih gasova u atmosferi sa efektom staklene bašte azota je 6%

U prvoj polovini 20. vijeka. Sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferi procijenjen je na 0,03%. 1956. godine, kao dio prve Međunarodne geofizičke godine, naučnici su sproveli specijalne studije. Navedena brojka je razjašnjena i iznosi 0,028%. 1985. ponovo su izvršena mjerenja i pokazalo se da je količina ugljičnog dioksida u atmosferi porasla na 0,034%. Dakle, povećanje sadržaja ugljičnog dioksida u atmosferi je dokazana činjenica.

Kao rezultat, u proteklih 200 godina antropogene aktivnosti Sadržaj ugljičnog monoksida u atmosferi povećan je za 25%. To je, s jedne strane, posljedica intenzivnog sagorijevanja fosilnih goriva: plina, nafte, škriljaca, uglja i dr., as druge, godišnjeg smanjenja šumskih površina, koje su glavni apsorberi ugljičnog dioksida. Osim toga, razvoj takvih industrija Poljoprivreda, kao što je uzgoj riže i stočarstvo, kao i povećanje površina urbanih deponija, dovode do povećanja oslobađanja metana, dušikovog oksida i nekih drugih plinova.

Drugi najvažniji gas staklene bašte je metan. Njegov sadržaj u atmosferi raste godišnje za 1%. Najznačajniji dobavljači metana su deponije, velike goveda, pirinčana polja. Rezerve gasa na deponijama glavni gradovi mogu se smatrati malim plinskim poljima. Što se tiče pirinčanih polja, pokazalo se da i pored velike količine metana, relativno malo toga ulazi u atmosferu, jer ga većinu razgrađuju bakterije povezane s korijenskim sistemom riže. Dakle, poljoprivredni ekosistemi pirinča imaju sveukupno umjeren utjecaj na emisije metana.

Danas više nema sumnje da trend korištenja pretežno fosilnih goriva neminovno dovodi do globalnih katastrofalnih klimatskih promjena. Prema sadašnjim stopama upotrebe uglja i nafte, predviđa se povećanje upotrebe uglja i nafte u narednih 50 godina. prosječne godišnje temperature na planeti u rasponu od 1,5 °C (blizu ekvatora) do 5 °C (u visokim geografskim širinama).

Rastuće temperature kao rezultat efekta staklene bašte prijete neviđenim ekološkim, ekonomskim i društvene posledice. Nivoi vode u okeanima mogli bi porasti za 1-2 m zbog morske vode i topljenja polarni led. (Usled ​​efekta staklene bašte, nivo Svetskog okeana u 20. veku je već porastao za 10-20 cm.) Utvrđeno je da porast nivoa mora od 1 mm dovodi do povlačenja obale za 1,5 m. .

Ako se nivo mora podigne za oko 1 m (a ovo je najgori scenario), onda će do 2100. oko 1% teritorije Egipta, 6% teritorije Holandije, 17,5% teritorije Bangladeša i 80 % atola Majuro, koji je dio Maršalovih ostrva, biće pod vodom – ribarska ostrva. Ovo će biti početak tragedije za 46 miliona ljudi. Prema najpesimističnijim prognozama, porast nivoa mora u 21. veku. može dovesti do nestanka sa mape svijeta zemalja poput Holandije, Pakistana i Izraela, poplave većeg dijela Japana i nekih drugih ostrvskih država. Sankt Peterburg, Njujork i Vašington bi mogli pasti pod vodu. Dok su neka područja kopna u opasnosti od potonuća na dno mora, druga će patiti od teške suše. Nestanak prijeti Azovu i Aralsko more i mnoge rijeke. Područje pustinja će se povećati.

Grupa švedskih klimatologa otkrila je da se od 1978. do 1995. godine površina plutajućeg leda u Arktičkom okeanu smanjila za otprilike 610 hiljada km 2, tj. za 5,7%. Istovremeno, ispostavilo se da kroz Framski tjesnac, koji odvaja arhipelag Svalbard (Spitsbergen) od Grenlanda, svake godine prosječna brzina Brzinom od oko 15 cm/s, do 2600 km 3 plutajućeg leda prenosi se u otvoreni Atlantik (što je otprilike 15-20 puta više od toka rijeke kao što je Kongo).

U julu 2002. iz male ostrvske države Tuvalu, koja se nalazi na devet atola u južnom dijelu pacifik(26 km 2, 11,5 hiljada stanovnika), bio je poziv u pomoć. Tuvalu polako ali sigurno ide pod vodu - najviše... high point u državi se uzdiže samo 5 m nadmorske visine. Početkom 2004. elektronski mediji su kružili saopštenjem da bi očekivani visoki plimni talasi povezani s mladim mjesecom mogli privremeno podići nivo mora u tom području za više od 3 m, što je uzrokovano porastom mora nivoa zbog globalnog zagrijavanja. Ako se ovaj trend nastavi, mala država će biti izbrisana sa lica Zemlje. Vlada Tuvalua poduzima mjere za preseljenje građana u susjednu državu Niue.

Rastuće temperature će uzrokovati nižu vlažnost tla u mnogim dijelovima Zemlje. Suše i tajfuni će postati uobičajena pojava. Arktički ledeni pokrivač će se smanjiti za 15%. U narednom veku na severnoj hemisferi, ledeni pokrivač reka i jezera trajaće 2 nedelje manje nego u 20. veku. Led će se otopiti u planinama južna amerika, Africi, Kini i Tibetu.

Globalno zagrijavanje će uticati i na stanje šuma na planeti. Šumska vegetacija, kao što je poznato, može postojati u vrlo uskim granicama temperature i vlažnosti. Većina može umrijeti, teško ekološki sistemće biti u fazi uništenja, a to će za posljedicu imati katastrofalno smanjenje genetske raznolikosti biljaka. Kao rezultat globalnog zagrevanja na Zemlji, već u drugoj polovini 21. veka. Od četvrtine do polovine vrsta kopnene flore i faune može nestati. Čak i na maksimumu povoljnim uslovima Do sredine stoljeća, gotovo 10% kopnenih životinjskih i biljnih vrsta bit će u neposrednoj opasnosti od izumiranja.

Istraživanja su pokazala da je za izbjegavanje globalne katastrofe potrebno smanjiti emisiju ugljika u atmosferu na 2 milijarde tona godišnje (jedna trećina sadašnje količine). Uzimajući u obzir prirodni priraštaj stanovništva, do 2030-2050. po glavi stanovnika ne bi trebalo emitovati više od 1/8 količine ugljika trenutno po glavi stanovnika u prosjeku u Evropi.

Poslednjih decenija sve češće slušamo o problemu globalnog zagrevanja i efekta staklene bašte. Političari, naučnici i novinari raspravljaju o tome kakve nas klimatske promjene očekuju u bliskoj budućnosti, do čega će one dovesti i koliko su sami ljudi uključeni u to. U ovom postu ćemo pokušati razumjeti uzroke i posljedice efekta staklene bašte.

Zašto pričaju o efektu staklene bašte?

U 19. veku naučnici su počeli da redovno posmatraju vreme i klimu širom planete. Ali u stvari, koristeći različite metode, moguće je ustanoviti kako se temperatura na planeti mijenjala u daljoj prošlosti. I tako, u drugoj polovini 20. veka, naučnici su počeli da dobijaju alarmantne podatke - globalna temperatura na našoj planeti počela je da raste. I što je bliže modernom vremenu, taj je rast jači.

Globalni porast temperature na grafikonu

Naravno, klimatski uslovi na našoj planeti su se promenili u prošlosti. Došlo je do globalnog zatopljenja i globalnog zahlađenja, ali trenutno globalno zagrijavanje ima niz karakteristika. Prvo, dostupni podaci ukazuju da u proteklih 1-2 hiljade godina klima na planeti nije pretrpjela drastične promjene, izuzev kratkotrajnih anomalija. I drugo, postoji mnogo razloga za vjerovanje da trenutno zagrijavanje nije prirodna promjena klime, već promjene uzrokovane ljudskim aktivnostima.

Postoji mnogo kontroverzi po ovom pitanju. Ubrzo nakon što su ljudi počeli da pričaju o tome da ljudi izazivaju globalno zagrevanje, pojavili su se mnogi skeptici. Počeli su sumnjati da ljudska aktivnost može utjecati na takve globalne procese kao što je klima na cijeloj planeti. Međutim, postoje dobri razlozi da se tvrdi da su ljudi krivi za globalno zagrijavanje. Kako su ljudi izazvali globalno zagrijavanje?

U 19. vijeku svijet je ušao u industrijsko doba. Pojava fabrika i transporta zahtevali su mnogo goriva. Ljudi su počeli da kopaju milione tona ugalj, naftu i gas i sagorevati ih u sve većim količinama. Kao rezultat toga, ogromne količine ugljičnog dioksida i drugih plinova koji izazivaju efekat staklene bašte počele su ulaziti u atmosferu.

I zajedno sa povećanjem sadržaja ovih gasova, globalne temperature su počele da rastu. Ali zašto povećanje koncentracije ugljičnog dioksida dovodi do zagrijavanja? Pokušajmo to shvatiti.

Šta je efekat staklene bašte?

Ljudi su odavno naučili uzgajati povrće u staklenicima, gdje mogu beru bez čekanja na toplu sezonu. Zašto je u stakleniku toplo u proleće ili čak zimi? Naravno, staklenik se može posebno grijati, ali to nije jedino. Kroz staklo ili film koji prekriva staklenik, sunčeve zrake slobodno prodiru, zagrijavajući zemlju iznutra. Zagrijana zemlja također emituje zračenje, dajući toplinu zajedno sa ovim zračenjem, ali to zračenje nije vidljivo, već infracrveno. Ali za infracrveno zračenje, staklo ili film su neprozirni i blokiraju ih. Dakle, teže je dati toplinu stakleniku nego primiti je, a kao rezultat toga, temperatura unutar staklenika je viša nego na otvorenom prostoru.

Sličan fenomen se opaža na cijeloj našoj planeti u cjelini. Zemlja je prekrivena atmosferom koja lako prenosi sunčevo zračenje na površinu, ali ne prenosi infracrveno zračenje nazad u svemir sa zagrijane zemljine površine. A koliko infracrveno zračenje blokira atmosfera zavisi od sadržaja stakleničkih plinova u njoj. Što je više stakleničkih plinova, a posebno glavnog – ugljičnog dioksida, to više atmosfera sprječava da se planeta ohladi i klima postaje toplija.

Koje su posljedice efekta staklene bašte?

Naravno, poenta nije sam efekat staklene bašte, već koliko je jak. U atmosferi je oduvijek postojala određena količina stakleničkih plinova, a kada bi potpuno nestali iz atmosfere, bili bismo u nevolji. Uostalom, bez efekta staklene bašte, prema proračunima naučnika, temperatura na planeti bi pala za 20-30 °C. Zemlja bi se smrznula i bila prekrivena glečerima skoro do ekvatora. Međutim, jačanje efekta staklene bašte neće dovesti do ničega dobrog.

Promjena globalne temperature od samo nekoliko stepeni dovest će (a prema nekim zapažanjima već vodi) do ozbiljnih posljedica. Koje su to posljedice?

1) Globalno topljenje glečera i porast nivoa mora. Prilično velike rezerve leda koncentrisane su u glečerima Grenlanda i Antarktika. Ako se ovaj led otopi kao rezultat globalnog zagrijavanja, nivo mora će porasti. Ako se sav led otopi, nivo mora će porasti za 65 metara. Da li je to puno ili malo? Zapravo dosta. Porast nivoa mora od 1 m je dovoljan da se Venecija utopi, a 6 m da se utopi Sankt Peterburg. Kada se svi glečeri otope, Crno more će se spojiti sa Kaspijskim morem, a značajan dio Volge i Zapadnog Sibira će se utopiti. Teritorije na kojima danas živi više od milijardu ljudi će nestati pod vodom, a SAD i Kina će izgubiti 2/3 svog modernog industrijskog potencijala.

Mapa poplava Evrope zbog topljenja glečera

2) Vrijeme će se pogoršati. Postoji opći obrazac - što je temperatura viša, više se energije troši na kretanje vazdušne mase, a vrijeme postaje sve nepredvidljivije. Vjetrovi će se povećati, broj i razmjeri raznih prirodnih katastrofa, poput grmljavine, tornada i tajfuna, značajno će se povećati, te će biti sve više oštre fluktuacije temperatura.

3) Šteta za biosferu. Životinje i biljke već pate od ljudskih aktivnosti, ali drastično klimatska promjena može zadati još snažniji udarac biosferi. Globalne klimatske promjene dovele su do masovnog izumiranja u prošlosti, a promjene uzrokovane efektom staklene bašte vjerovatno neće biti izuzetak. Živim organizmima je teško da se prilagode nagle promene klime, da bi mogli da evoluiraju i da se osećaju normalno u novim uslovima, obično su potrebne stotine hiljada ili čak milioni godina. Ali promjene u biosferi će sigurno uticati na samo čovječanstvo. Na primjer, posljednjih godina naučnici su već podigli uzbunu masovno izumiranje pčela, a glavni razlog ovog izumiranja je upravo globalno zagrijavanje. Utvrđeno je da povišena temperatura unutar košnice zimi ne dozvoljava pčelama da pređu u potpuni zimski san. Brzo sagorevaju rezerve masti i do proleća postaju veoma slabe. Ako se zagrijavanje nastavi, u mnogim dijelovima Zemlje pčele bi mogle potpuno nestati, što će imati najpogubnije posljedice po poljoprivredu.

Najgori scenario

Gore opisane posljedice su već dovoljne da se zabrinemo i počnemo preduzimati mjere za zaustavljanje globalnog zagrijavanja. Međutim, nekontrolirani rast efekta staklene bašte može pokrenuti istinski ubilački scenarij koji će dovesti do zagarantovanog uništenja cijelog života na našoj planeti. Kako se ovo može dogoditi?

U prošlosti su na našoj planeti sadržaj stakleničkih plinova u atmosferi i globalna temperatura varirali u prilično širokim granicama. Međutim, tokom dugoročnih vremenskih perioda, procesi koji su doveli do povećanja efekta staklene bašte i njegovog slabljenja međusobno su se kompenzirali. Na primjer, ako se sadržaj CO₂ u atmosferi značajno povećao, biljke i drugi živi organizmi počeli su ga aktivnije apsorbirati i prerađivati. Davno su se ogromne količine ugljičnog dioksida koje su zarobile živi organizmi iz atmosfere pretvorile u ugalj, naftu i kredu. Ali ovi procesi su trajali milionima godina. Danas, kada ljudi troše ove prirodne resurse, mnogo brže vraćaju ugljični dioksid u atmosferu, a biosfera nema vremena da ga preradi. Štaviše, zbog svoje gluposti i pohlepe, zagađujući svjetske okeane i sječući šume, čovjek uništava biljke koje upijaju ugljični dioksid i proizvode kisik. Prema nekim naučnicima, to bi moglo dovesti do razvoja nepovratnog efekta staklene bašte.

Danas na jačanje efekta staklene bašte utiče rast ugljen-dioksida, ali postoje i drugi gasovi koji ovaj efekat staklene bašte mogu učiniti još jačim, mnogo jačim. Ovi plinovi uključuju metan i vodenu paru. Što se tiče metana, dio ga ulazi u atmosferu tokom ekstrakcije. prirodni gas, doprinosi i stočarstvu. Ali glavna opasnost su ogromne rezerve metana, koje se danas nalaze na dnu okeana u obliku hidrata. Kako temperatura raste, hidrati mogu početi da se razgrađuju, ogromna količina metana će ući u atmosferu, a efekat staklene bašte će se naglo povećati. Rast efekta staklene bašte će postati nepovratan. Što je jači efekat staklene bašte, to će više metana i vodene pare ući u atmosferu, a što više njih uđe u atmosferu, to će biti jači efekat staklene bašte.

Do čega sve to u konačnici može dovesti pokazuje primjer Venere. Ova planeta je po veličini i masi veoma bliska Zemlji, a prije nego što su svemirske letjelice doletjele na ovu planetu, mnogi su se nadali da će uslovi na njoj biti bliski onima na Zemlji. Međutim, sve se pokazalo potpuno drugačije. Na površini Venere vlada strašna vrućina - 460 °C. Na ovoj temperaturi se tope cink, kalaj i olovo. A glavni razlog za tako ekstremne uslove na Veneri nije to što je bliže Suncu, već efekat staklene bašte. To je efekat staklene bašte koji povećava temperaturu na površini ove planete za skoro 500 stepeni!

Venera i Zemlja

Prema modernim idejama, "eksplozija staklenika" dogodila se na Veneri prije nekoliko stotina miliona godina. U jednom trenutku, efekat staklene bašte postao je nepovratan, sva voda je proključala i isparila, a površinska temperatura je dostigla toliko visoke vrijednosti(1200-1500 °C) da se kamenje istopilo! Postepeno se isparena voda raspala na kiseonik i vodonik i isparila u svemir, a Venera se ohladila, međutim i danas je ova planeta jedno od najnepovoljnijih mesta za život na svetu. Solarni sistem. Katastrofa koja se dogodila Veneri nije samo hipoteza naučnika, da se zaista dogodila potvrđuje mlada starost površine Venere, kao i anomalija visok stav deuterijuma u vodonik u atmosferi Venere, koja je stotine puta veća nego na Zemlji.

Šta je krajnji rezultat? Čini se da čovječanstvo nema izbora osim da se bori protiv efekta staklene bašte. A za to moramo promijeniti svoj grabežljivi odnos prema prirodi, zaustaviti nekontrolisano sagorijevanje fosilnih goriva i sječu šuma.

U posljednjoj deceniji, fraza „efekat staklene bašte“ praktički nije silazila ni sa televizijskih ekrana ni sa stranica novina. Nastavni planovi i programi u nekoliko disciplina istovremeno omogućavaju njeno temeljito proučavanje, a gotovo uvijek se ukazuje na njegov negativan značaj za klimu naše planete. Međutim, ovaj fenomen je zapravo mnogo višestruki nego što se predstavlja prosječnom čovjeku.

Bez efekta staklene bašte život na našoj planeti bio bi pod sumnjom

Možemo početi sa činjenicom da je efekat staklene bašte postojao na našoj planeti kroz njenu istoriju. Ovaj fenomen je jednostavno neizbježan za ona nebeska tijela koja, poput Zemlje, imaju stabilnu atmosferu. Bez toga bi se, na primjer, Svjetski okean odavno zaledio, a viši oblici života uopće se ne bi pojavili. Naučnici su dugo naučno dokazali da kada u našoj atmosferi nije bilo ugljičnog dioksida, čije je prisustvo neophodna komponenta procesa efekta staklene bašte, tada bi temperatura na planeti fluktuirala unutar -20 0 C, pa bi došlo do nema govora o nastanku života uopšte.

Uzroci i suština efekta staklene bašte

Odgovarajući na pitanje: "Šta je efekt staklenika?", prije svega, treba napomenuti da je ovaj fizički fenomen dobio ime po analogiji s procesima koji se dešavaju u staklenicima vrtlara. U njoj je, bez obzira na godišnje doba, uvek nekoliko stepeni toplije nego u okolnom prostoru. Stvar je u tome što biljke apsorbiraju vidljivu sunčevu svjetlost, koja apsolutno slobodno prolazi kroz staklo, polietilen i općenito kroz gotovo svaku prepreku. Nakon toga i same biljke počinju da emituju energiju, ali u infracrvenom opsegu, čiji zraci više ne mogu slobodno da savladaju isto staklo, pa nastaje efekat staklene bašte. Razlozi za ovu pojavu, dakle, leže upravo u neravnoteži između spektra vidljivog sunčeve zrake i ona zračenja koja emituju u spoljašnje okruženje biljke i drugi predmeti.

Fizičke osnove efekta staklene bašte

Što se tiče naše planete u cjelini, efekat staklene bašte ovdje nastaje zbog prisustva stabilne atmosfere. Da bi održala svoj temperaturni balans, Zemlja mora odavati onoliko energije koliko prima od Sunca. Međutim, prisustvo ugljičnog dioksida i vode u atmosferi, koji apsorbiraju infracrvene zrake, obavljajući tako ulogu stakla u stakleniku, uzrokuje stvaranje takozvanih stakleničkih plinova, od kojih se neki vraćaju nazad na Zemlju. Ovi gasovi stvaraju "efekat pokrivača", podižući temperaturu na površini planete.

Efekat staklene bašte na Veneru

Iz navedenog možemo zaključiti da je efekat staklene bašte karakterističan ne samo za Zemlju, već i za sve planete i druga nebeska tijela sa stabilnom atmosferom. Zaista, istraživanje koje su proveli naučnici pokazalo je da je, na primjer, u blizini površine Venere ovaj fenomen mnogo izraženiji, što je prije svega posljedica činjenice da se njena zračna ljuska sastoji od gotovo sto posto ugljičnog dioksida.

Gasovi staklene bašte

Gasovi staklene bašte su gasovi za koje se veruje da izazivaju globalni efekat staklene bašte.

Glavni gasovi staklene bašte, prema njihovom procijenjenom uticaju na termičku ravnotežu Zemlje, su vodena para, ugljični dioksid, metan, ozon, halokarbonati i dušikov oksid.

vodena para

Vodena para je glavni prirodni gas staklene bašte, odgovoran za više od 60% efekta. Direktan antropogeni uticaj na ovaj izvor je beznačajan. Istovremeno, povećanje Zemljine temperature uzrokovano drugim faktorima povećava isparavanje i ukupnu koncentraciju vodene pare u atmosferi pri gotovo konstantnoj relativnoj vlažnosti, što zauzvrat povećava efekat staklene bašte. Tako dolazi do pozitivnih povratnih informacija.

Metan

Ogromna erupcija metana akumuliranog ispod morskog dna prije 55 miliona godina zagrijala je Zemlju za 7 stepeni Celzijusa.

Isto se može dogoditi i sada - ovu pretpostavku su potvrdili istraživači iz NASA-e. Koristeći kompjuterske simulacije drevnih klima, pokušali su bolje razumjeti ulogu metana u klimatskim promjenama. Trenutno se većina istraživanja o efektu staklene bašte fokusira na ulogu ugljičnog dioksida u ovom efektu, iako je potencijal metana da zadrži toplinu u atmosferi 20 puta veći od potencijala ugljičnog dioksida.

Različiti kućni aparati na plin doprinose povećanju sadržaja metana u atmosferi.

U proteklih 200 godina, metan u atmosferi se više nego udvostručio zbog raspadanja organske tvari u močvarama i vlažnim nizinama, kao i curenja iz objekata koje je napravio čovjek kao što su plinovodi, rudnici uglja, pojačano navodnjavanje i otpuštanje plinova iz stoka. Ali postoji još jedan izvor metana - raspadajuća organska materija u okeanskim sedimentima, sačuvana smrznuta ispod morskog dna.

Obično niske temperature i visoki pritisak održavaju metan ispod okeana stabilnim, ali to nije uvijek bio slučaj. Tokom perioda globalnog zagrevanja, kao što je kasnopaleocenski termalni maksimum, koji se dogodio pre 55 miliona godina i trajao 100 hiljada godina, pomeranje litosferskih ploča, posebno indijskog potkontinenta, dovelo je do pada pritiska na morsko dno i može izazvati veliko oslobađanje metana. Kako su se atmosfera i ocean počeli zagrijavati, emisije metana bi se mogle povećati. Neki naučnici vjeruju da bi trenutno globalno zagrijavanje moglo dovesti do istog scenarija - ako se okean značajno zagrije.

Kada metan uđe u atmosferu, on reagira s molekulama kisika i vodika stvarajući ugljični dioksid i vodenu paru, od kojih svaki može uzrokovati efekt staklenika. Prema dosadašnjim predviđanjima, sav ispušteni metan će se za oko 10 godina pretvoriti u ugljični dioksid i vodu. Ako je to istina, onda će povećanje koncentracije ugljičnog dioksida biti glavni uzrok zagrijavanja planete. Međutim, pokušaji da se potvrde argumenti pozivanjem na prošlost bili su neuspješni - nisu pronađeni nikakvi tragovi povećanja koncentracije ugljičnog dioksida prije 55 miliona godina.

Modeli korišćeni u novoj studiji pokazali su da kada se nivo metana u atmosferi naglo poveća, sadržaj kiseonika i vodika koji reaguju sa metanom u njoj opada (sve dok reakcija ne prestane), a preostali metan ostaje u vazduhu stotinama godine, što je samo po sebi postalo uzrok globalnog zagrijavanja. A ove stotine godina su dovoljne da se atmosfera zagreje, otopi led u okeanima i promeni ceo klimatski sistem.

Glavni antropogeni izvori metana su probavna fermentacija u stočarstvu, uzgoj riže i sagorijevanje biomase (uključujući krčenje šuma). Nedavne studije su pokazale da se u prvom milenijumu nove ere dogodio nagli porast atmosferskih koncentracija metana (verovatno kao rezultat ekspanzije poljoprivredne i stočarske proizvodnje i spaljivanja šuma). Između 1000. i 1700. godine koncentracija metana je pala za 40%, ali je ponovo počela rasti u posljednjih nekoliko stoljeća (vjerovatno kao rezultat širenja obradivog zemljišta i pašnjaka i paljenja šuma, korištenja drva za grijanje, povećanog broja stoke, kanalizacije i uzgoj pirinča). Određeni doprinos snabdijevanju metanom dolazi od curenja tokom razvoja ležišta uglja i prirodnog plina, kao i emisije metana kao dijela bioplina koji nastaje na odlagalištima otpada.

Ugljen-dioksid

Izvori ugljičnog dioksida u Zemljinoj atmosferi su vulkanske emisije, vitalna aktivnost organizama i ljudska aktivnost. Antropogeni izvori uključuju sagorijevanje fosilnih goriva, sagorijevanje biomase (uključujući krčenje šuma) i neke industrijske procese (na primjer, proizvodnju cementa). Glavni potrošači ugljičnog dioksida su biljke. Normalno, biocenoza apsorbira približno istu količinu ugljičnog dioksida kao što proizvodi (uključujući raspad biomase).

Utjecaj ugljičnog dioksida na intenzitet efekta staklene bašte.

Još mnogo toga treba naučiti o ciklusu ugljika i ulozi svjetskih okeana kao ogromnog rezervoara ugljičnog dioksida. Kao što je već spomenuto, svake godine čovječanstvo dodaje 7 milijardi tona ugljika u obliku CO 2 na postojećih 750 milijardi tona. Ali samo oko polovina naših emisija - 3 milijarde tona - ostaje u zraku. Ovo se može objasniti činjenicom da većinu CO 2 koriste zemaljski i morske biljke, zakopan u morskim sedimentnim stijenama, apsorbiran morska voda ili na drugi način apsorbuje. Od ovog velikog udjela CO 2 (oko 4 milijarde tona), okean svake godine apsorbira oko dvije milijarde tona atmosferskog ugljičnog dioksida.

Sve ovo povećava broj neodgovorenih pitanja: Kako tačno? morska voda stupa u interakciju s atmosferskim zrakom, apsorbirajući CO 2? Koliko više ugljika more može apsorbirati i koji nivo globalnog zagrijavanja može utjecati na njihov kapacitet? Koliki je kapacitet okeana da apsorbuju i skladište toplotu zarobljenu klimatskim promenama?

Ulogu oblaka i suspendovanih čestica u vazdušnim strujama zvanim aerosoli nije lako uzeti u obzir prilikom izgradnje klimatskog modela. Oblaci zasjenjuju površinu zemlje, što dovodi do hlađenja, ali u zavisnosti od svoje visine, gustine i drugih uslova, oni također mogu zarobiti toplinu reflektiranu od zemljine površine, povećavajući intenzitet efekta staklene bašte. Zanimljiv je i efekat aerosola. Neki od njih modificiraju vodenu paru, kondenzirajući je u male kapljice koje formiraju oblake. Ovi oblaci su veoma gusti i nedeljama zaklanjaju površinu Zemlje. To jest, blokiraju sunčevu svjetlost sve dok ne padnu s padavinama.

Kombinovani efekat može biti ogroman: erupcija planine Pinatuba na Filipinima 1991. godine oslobodila je kolosalnu količinu sulfata u stratosferu, uzrokujući pad temperature širom sveta koji je trajao dve godine.

Stoga, naše vlastito zagađenje, uglavnom uzrokovano sagorijevanjem uglja i ulja koji sadrže sumpor, može privremeno ublažiti efekte globalnog zagrijavanja. Stručnjaci procjenjuju da su aerosoli smanjili količinu zagrijavanja za 20% tokom 20. vijeka. Općenito, temperature su rasle od 1940-ih, ali su padale od 1970. godine. Efekat aerosola može pomoći da se objasni anomalno hlađenje sredinom prošlog veka.

U 2006. godini emisija ugljičnog dioksida u atmosferu iznosila je 24 milijarde tona. Vrlo aktivna grupa istraživača osporava ideju da je ljudska aktivnost jedan od uzroka globalnog zagrijavanja. Po njenom mišljenju, glavni su prirodni procesi klimatskih promjena i povećana sunčeva aktivnost. Ali prema Klausu Haselmanu, šefu nemačkog klimatološkog centra u Hamburgu, samo 5% se može objasniti prirodni razlozi, a preostalih 95% je tehnogeni faktor uzrokovan ljudskom aktivnošću.

Neki naučnici takođe ne povezuju povećanje CO 2 sa povećanjem temperature. Skeptici kažu da ako se za porast temperature može okriviti povećanje emisije CO 2, temperature su sigurno porasle tokom poslijeratnog ekonomskog procvata, kada su fosilna goriva spaljivana u ogromnim količinama. Međutim, Jerry Mallman, direktor Laboratorije za geofizičku dinamiku fluida, izračunao je da povećana upotreba uglja i ulja brzo povećava sadržaj sumpora u atmosferi, uzrokujući hlađenje. Nakon 1970. toplinski učinak dugog životni ciklus CO 2 i metan potiskuju brzo raspadajuće aerosole, uzrokujući porast temperature. Dakle, možemo zaključiti da je utjecaj ugljičnog dioksida na intenzitet efekta staklene bašte ogroman i neosporan.

Međutim, sve veći efekat staklene bašte ne mora biti katastrofalan. Zaista, visoke temperature mogu biti dobrodošle tamo gdje su prilično rijetke. Od 1900. godine, najveće zagrijavanje je uočeno od 40 do 70 0 sjeverne geografske širine, uključujući Rusiju, Evropu i sjeverni dio Sjedinjenih Država, gdje su industrijske emisije stakleničkih plinova počele najranije. Najveći dio zagrijavanja događa se noću, prvenstveno zbog povećane naoblake koja zadržava izlaznu toplinu. Kao rezultat, sezona setve je produžena za nedelju dana.

Štaviše, efekat staklene bašte može biti dobra vijest za neke farmere. Visoke koncentracije CO 2 mogu imati pozitivan učinak na biljke jer biljke koriste ugljični dioksid tokom fotosinteze, pretvarajući ga u živo tkivo. Stoga, više biljaka znači veću apsorpciju CO 2 iz atmosfere, usporavajući globalno zagrijavanje.

Ovaj fenomen proučavali su američki stručnjaci. Odlučili su da naprave model svijeta s dvostruko većom količinom CO 2 u zraku. Za to su koristili četrnaestogodišnju borovu šumu u sjevernoj Kaliforniji. Plin se pumpao kroz cijevi postavljene među drvećem. Fotosinteza je povećana za 50-60%. Ali efekat je ubrzo postao suprotan. Drveće koje se guši nije se moglo nositi s takvim količinama ugljičnog dioksida. Izgubljena je prednost u procesu fotosinteze. Ovo je još jedan primjer kako ljudska manipulacija dovodi do neočekivanih rezultata.

Ali ovi mali pozitivni aspekti efekta staklene bašte ne mogu se porediti sa negativnim. Uzmite barem iskustvo sa borova šuma, gde je zapremina CO 2 udvostručena, a do kraja ovog veka se predviđa da će se koncentracija CO 2 učetvorostručiti. Može se zamisliti koliko bi to katastrofalne posljedice mogle biti po biljke. A to će zauzvrat povećati volumen CO 2, jer što je manje biljaka, veća je koncentracija CO 2.

Posljedice efekta staklene bašte

klima sa efektom staklene bašte

Kako temperatura raste, isparavanje vode iz okeana, jezera, rijeka, itd. će se povećati. Budući da topliji zrak može zadržati više vodene pare, to stvara snažan povratni efekat: što je topliji, to je veći sadržaj vodene pare u zraku, što zauzvrat povećava efekat staklene bašte.

Ljudska aktivnost ima mali uticaj na količinu vodene pare u atmosferi. Ali mi emitujemo druge gasove staklene bašte, što efekat staklene bašte čini sve intenzivnijim. Naučnici vjeruju da povećanje emisije CO 2, uglavnom iz sagorijevanja fosilnih goriva, objašnjava najmanje oko 60% zagrijavanja Zemlje od 1850. godine. Koncentracija ugljičnog dioksida u atmosferi raste za oko 0,3% godišnje i sada je za oko 30% veća nego prije industrijske revolucije. Ako ovo izrazimo u apsolutnim iznosima, onda svake godine čovječanstvo doda približno 7 milijardi tona. Uprkos činjenici da je to mali dio u odnosu na ukupnu količinu ugljičnog dioksida u atmosferi – 750 milijardi tona, pa čak i manji u odnosu na količinu CO 2 sadržanu u Svjetskom okeanu – otprilike 35 triliona tona, on ostaje veoma značajan. Razlog: prirodni procesi su u ravnoteži, takav volumen CO 2 ulazi u atmosferu, koji se odatle uklanja. A ljudska aktivnost dodaje samo CO2.