Парниковый эффект Люба Павлова 11б.

Парниковый эффект - повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса.

История исследований Идея о механизме парникового эффекта была впервые изложена в 1827 году Жозефом Фурье в статье «Записка о температурах земного шара и других планет», в которой он рассматривал различные механизмы формирования климата Земли, при этом он рассматривал как факторы, влияющие на общий тепловой баланс Земли (нагрев солнечным излучением, охлаждение за счёт лучеиспускания, внутреннее тепло Земли), так и факторы, влияющие на теплоперенос и температуры климатических поясов (теплопроводность, атмосферная и океаническая циркуляция)

При рассмотрении влияния атмосферы на радиационный баланс Фурье проанализировал опыт М. де Соссюра с зачернённым изнутри сосудом, накрытым стеклом. Де Соссюр измерял разность температур внутри и снаружи такого сосуда, выставленного на прямой солнечный свет. Фурье объяснил повышение температуры внутри такого «мини-парника» по сравнению с внешней температурой действием двух факторов: блокированием конвективного теплопереноса (стекло предотвращает отток нагретого воздуха изнутри и приток прохладного снаружи) и различной прозрачностью стекла в видимом и инфракрасном диапазоне.

Именно последний фактор и получил в позднейшей литературе название парникового эффекта поглощая видимый свет, поверхность нагревается и испускает тепловые (инфракрасные) лучи; поскольку стекло прозрачно для видимого света и почти непрозрачно для теплового излучения, то накопление тепла ведёт к такому росту температуры, при котором количество проходящих через стекло тепловых лучей достаточно для установления теплового равновесия. Фурье постулировал, что оптические свойства атмосферы Земли аналогичны оптическим свойствам стекла, то есть её прозрачность в инфракрасном диапазоне ниже, чем прозрачность в диапазоне оптическом.

Количественное определение парникового эффекта Суммарная энергия солнечного излучения, поглощаемого в единицу времени планетой радиусом R и сферическим альбедо A равна: E=ПR2*E0/r2(1-A) В соответствии с законом Стефана Больцмана равновесное тепловое излучение L планеты с радиусом R, т. е. площадью излучающей поверхности 4 П R2 где T E - эффективная температура планеты.

Парниковый эффект получил свое название от наблюдения за микроклиматом имеющего место в парниках или теплицах. Стекла в таких парниках позволяют проходить коротковолновым излучениям, но не выпускают их наружу, таким образом происходит потепление воздуха в парниках. В целом поведение атмосферы не отличается от процессов происходящих в оранжереях, результат аналогичен, и, таким образом, потепление было названо парниковым

Если бы не природный парниковый эффект, почти все излучение было бы возвращено обратно в пространство. Атмосферные газы, которые вызывают парниковый эффект включают в себя водяной пар (H 2 O), двуокись углерода (CO 2) и метана (CH 4). Если количество этих газов в атмосфере увеличивается, тогда парниковый эффект будет усиливаться, результатом чего будет повышение температуры на всей планете.

Некоторые последствия глобального потепления уже сейчас выражают себя в сильных штормах, миграции сельскохозяйственных зон, распространение тропических болезней, таянии ледников и ледовых шапок

Что происходит сегодня. По данным Межправительственной группы по изменению климата, климатические модели предсказывают, что к 2100 году температура в мире повысится на 1-3,5 градусов Цельсия. На бытовом уровне измерения температуры воздуха это кажется ничтожной величиной, но значение этого запланированного изменения, имеющего потенциальные серьезные последствия для глобальной экологии, значительно больше, чем любого климатического изменения за последние лет. Постоянно и быстро растет концентрация в атмосфере СО2. За последние десятилетия ее рост во много раз превысил сезонные и межгодовые колебания. Все больше палеоклиматических данных свидетельствует, что темпы и продолжительность потепления в ХХ веке больше, чем в любой иной период за последнюю тысячу лет. Девяностые годы ХХ века являются, самым теплым десятилетием тысячелетия в Северном полушарии.

Влияние климатических изменений на здоровье человека Наибольшее прямое влияние теплового стресса будет ощущаться в городах, где в наихудшей ситуации окажутся наиболее уязвимые (старики, дети, люди, страдающие кардиологическими заболеваниями и т.д.) и бедные группы населения. Однако, изменение климата окажет далеко идущие побочные воздействия – распространение переносчиков болезней, снижение качества воды, ухудшение качества продовольствия в развивающихся странах. Возможно появление климатических беженцев и значительное переселение. Последнее, во многом связано с растущим риском катастрофических наводнений и подъемом уровня моря. Над десятками миллионов людей, проживающих в дельтах рек и низменных прибрежных районах, нависнет большая угроза. Население небольших коралловых островов будет группой особого риска. Уже рассматривается вопрос о расселении жителей ряда островов Южной части Тихого океана, на Сейшельских островах, на Маврикии и на Мальдивских островах уже начато сооружение прибрежной защитной инфраструктуры.