Парниковий ефект Виконав учень 10-А класу Євченко Павло

В 1992 році в Ріо-де-Жанейро Конвенцію з питань зміни клімату підписали 160 країн. Прийняття цієї Конвенції є безумовним визнанням того факту, що зміна клімату є загальнолюдською проблемою. Температура довкілля є одною з найважливіших умов існування життя. Головними механізмами, що забезпечують стабільність температури на поверхні Землі, є випромінювання Сонця та парниковий ефект. Явище парникового ефекту полягає в тому, що після відбиття від поверхні Землі частина сонячної енергії не цілком розсіюється в космічному просторі.

Значна доля теплового випромінювання утримується парниковими газами, що входять до складу атмосфери Землі. Завдяки цьому температура підвищується на 33°C. Без парникового ефекту температура біля поверхні Землі не перевищувала б -18°C, а це означає відсутність умов для життя,бо вода на земній поверхні існувала б тільки у вигляді льоду. Багаторічний моніторинг виявив яскраво виражену тенденцію до підвищення середньорічної температури. Більшість фахівців пов'язують це явище із збільшенням концентрації газів, що прийнято називати парниковими.

Антропогенні викиди CO 2, CH 4 і N 2 O (що належать до групи парникових газів) здатні значною мірою збільшити парниковий ефект. Наслідком цього може бути підвищення середньорічної температури протягом наступного сторіччя на 2-5°C. Цей процес не буде відбуватися рівномірно. В певних реґіонах температура змінюватиметься швидше, в інших повільніше. Наслідком цього буде зміна циркуляції вітрів і перерозподіл опадів. Це, у свою чергу, призведе до збільшення вологості в одних реґіонах і посух в інших. Зміни температури, кількості опадів і рівня моря позначаться на життєдіяльності людей. Особливо істотним вплив глобального потепління буде в прибережних зонах. Деякі з них просто зникнуть. Значно зросте ерозія ґрунту, почастішають паводки, затоплення прибережних земель, збільшиться кількість збитково зволожених земель. У сільському господарстві зросте необхідність в іригаційних заходах, зміниться врожайність і якісний склад культур, а це, у свою чергу, позначиться на тваринництві. В енергетичному секторі найбільш уразливою буде гідроенергетика.

Сучасні впливи людини на клімат можна розділити на дві групи, з яких до першої відносяться спрямовані впливи на гідрометеорологічний режим, а до другої - впливи, що є побічними наслідками господарської діяльності людини. Мова йде про мікроклімат, оскільки поки практично можливо лише його поліпшення. Реальні способи цього поліпшення перебувають у впливі на такий географічний чинник мікроклімату, як рослинний покрив (насадження лісів і лісосмуг). Щоб пізнати процеси зміни клімату, важливо вивчити його коливання, що відбуваються за останнє сторіччя, тобто з того самого моменту, коли почалися регулярні метеорологічні зміни.

Саме велике коливання клімату за останнє сторіччя почалося з кінця XIX ст. Воно виразилося в поступовому підвищенні температури повітря на всіх широтах північної півкулі в усі сезони року. Особливо значне потеплення відбувалося у високих широтах узимку. Воно досягло максимуму в 30-х роках ХХ ст., а в 40-х перемінилося похолоданням, що продовжувалося донедавна. Це похолодання було досить повільним і не досягло масштабів попереднього потеплення. Потеплення в північній півкулі супроводжувалося скороченням площі полярних льодів, відступом межі вічної мерзлоти в більш високі широти, просуванням до півночі межі лісу і тундри й інших змін природних умов, що залежать від клімату. Спостереження показали, що в епоху потеплення райони, недостатньо зволожені, випробували недостачу атмосферних опадів, особливо узимку. Крім того, у внутріконтинентальних районах помірних широт Європи, Азії і Північної Америки зросла частота посух. Таке, хоча і відносно короткочасна зміна кліматичних умов вплинула на господарство ряду країн.

ЩО Ж ТАКЕ ПАРНИКОВИЙ ЕФЕКТ? Температура Землі підтримується завдяки балансу між нагріванням землі сонячним промінням та охолодженням після повернення енергії в космос. Такий баланс між енергією, що надходить і випромінюється, потрібен для підтримання життя на землі. В сонячний день основна частина енергії, що потрапляє на поверхню землі, є короткохвильовим випромінюванням, яке проникає крізь атмосферні шари, нагріваючи Землю. Задля підтримання енергетичного балансу Землі частина енергії повинна залишати землю. Це є довгохвильове інфрачервоне випромінення. Але якби такі промені могли легко відображатися в космос, температура Землі була б нижчою на 30 градусів. Життя на Землі не могло б існувати. На щастя, значна кількість інфрачервоних променів утримується в атмосфері, завдяки так званим парниковим газам. Тому і температура Землі підвищується. Ці гази функціонують, як скло в теплицях, що дозволяє сонцю потрапляти всередину, і затримує інфрачервоні промені, забезпечуючи належну температуру.

Таким чином парниковий ефект є не результатом діяльності людини, а природним явищем. Він позитивно впливає на всі екосистеми, стабілізує температуру атмосферного повітря, і є нормальним для рослинного, тваринного світу та життя людей. Для підтримання життя на Землі необхідний правильний баланс між поглинанням та випроміненням енергії. Збільшуючи викиди парникових газів в атмосферу, люди порушують баланс, що склався впродовж століть. Багато хто з нас думає, що це лише вихлопні гази машин та викиди промислових підприємств. Існують 6 основних парникових газів, які входять до хімічного складу атмосфери: - водяна пара; - вуглекислий газ; - метан; - озон; - закис азоту, - і останнім часом хлоро-фторо-вуглеці.

Крім них, всі гази зустрічаються в природі. В результаті діяльності людини концентрація цих газів збільшується, через що зростає парниковий ефект. Неприродний та потенційно небезпечний процес. CO2 – найзначніший з антропогенних парникових газів. Хоча цей газ природного походження, завдяки діяльності людини він створюється у найбільшій кількості. Індустріалізація призвела до збільшення використання видів палива, що видобувається з надр Землі: вугілля, нафта, газ (органічне паливо). При їхньому спалюванні у великій кількості викидається CO2. Причиною 45и відсотків викидів CO2 є транспорт та виробництво електроенергії та тепла. За оцінками вчених за останні 200 років концентрація CO2 в атмосфері збільшилася на 26 відсотків. Це – найвищий рівень за всю історію людства. Вуглекислий газ становить 55 відсотків антропогенного парникового ефекту.

Глибинні проби крижаного покриття Землі дають можливість оцінити склад атмосфери за останнє тисячоліття. Ці данні, а також сучасні спостереження виявляють значне збільшення концентрації вуглекислого газу, метану та інших парникових газів. Серед причин збільшення концентрації метану - вирощування рису, утилізація відходів, видобування вугілля, тваринництво, видобування та транспортування природного газу. В результаті цих видів діяльності метан потрапляє в атмосферу, їх темпи постійно зростають. Ми всі чули про озон. Це речовина, що захищає нас від шкідливого ультрафіолетового проміння. Його найбільша концентрація у верхніх шарах атмосфери, де формується так званий озоновий шар. Заподіяні цьому шару ушкодження викликають занепокоєння. Озон також є парниковим газом. Завдяки складним хімічним реакціям в щільних шарах атмосфери деякі речовини, переважно створені людиною, зєднуються і виникає озон. Кількість озону в багатьох випадках залежить від погодних умов та наявності сонячного світла.

Вплив людини на клімат може відбуватися в результаті його господарської діяльності: вирубки лісів, оранки великих просторів, меліоративних заходів і т.д. Змінюючи поверхню планети, людина насамперед впливає на її відбивну здатність, що може привести до зміни радіаційного балансу. Зміна вологообміну відбувається в результаті інтенсивного зрошення, що зменшує стік води в океан і збільшує випар з континентів. У процесі спалювання палива збільшується зміст вуглекислоти в атмосфері, що приводить до посилення парникового ефекту і може привести до зміни клімату. Крім того, у створенні парникового ефекту крім вуглекислого газу беруть участь і такі забруднюючі атмосферу компоненти, як фреони, окисли азоту і деякі вуглеводневі сполуки. Утворення сульфатного аерозолю в атмосфері, що поглинає і затримує сонячну радіацію, веде до її зменшення і може привести до похолодання.

Для спостереження за забрудненням атмосфери створюється система станцій. Їхні спостереження дозволяють установити ступінь впливу людини на клімат. Крім того, радикальний засіб спостереження за атмосферою - спостереження із супутників і орбітальних станцій. Усі ці методи дослідження дозволять краще зрозуміти механізм формування погоди і клімату, уточнити короткострокові і довгострокові прогнози погоди, передбачити можливі зміни клімату в доступному для огляду майбутньому. Зміни клімату позначаються на діяльності різних галузей народного господарства і життя людей. Від посухи, наприклад, страждають мільйони людей, але час від часу вони наражають на небезпеку існування цілих народів.

У деяких тропічних районах тропічні циклони знищують врожаї культур на величезних площах. Рибальство теж сильно залежить від коливань клімату. Зміна клімату позначається на розвитку транспорту, споживанні енергії і т.д. Кліматичні прогнози, особливо довгострокові (наприклад, пророкування змін клімату), будуть недостатньо надійні доти, поки не з'явиться фізична теорія формування клімату, не виникнуть принципово нові методи математичного моделювання кліматичних процесів. Однак ні фізики, ні математики, ні гідродинаміки, ні астрономії недостатньо для того, щоб виявити весь комплекс, природу процесів, що ми називаємо кліматом. Завершальне, цільне представлення про клімат дає лише кліматологія.

Шляхи вирішення проблеми Зменшення викидів і збільшення поглиначів парникових газів. Природний парниковий ефект на Землі підтримується завдяки віковому балансу між викидами парникових газів і утриманням їх поглиначами. Найбільшими поглиначами вуглекислого газу, доля якого становить близько 70% сукупних антропогенних викидів парникових газів, вуглецю є океан і наземна біомаса. Таким чином, зменшення вирубки і додаткове насадження лісів можуть у значній мірі знизити антропогенний тиск на клімат Землі. З іншого боку, зменшення викидів парникових газів за рахунок впровадження екологічно чистих технологій, підвищення ефективності використання енергоресурсів, а також застосування альтернативних (поновлюваних) джерел енергії може істотно вплинути на тенденцію зміни клімату.