Понятие и сущность парникового эффекта
Атмосфера Земли пропускает солнечные лучи и нагревает поверхность планеты, но, излучаемая Землей тепловая энергия, задерживается атмосферой и не уходит в космическое пространство, возникает парниковый эффект.
Его возникновение связано с тем, что в атмосфере присутствуют газы, задерживающие длинные волны – это «парниковые» или «тепличные» газы. Они находились в атмосфере с момента её образования, правда, в очень небольших количествах, но этого было достаточно для поддержания теплового баланса на пригодном для жизни уровне.
Это естественный парниковый эффект и если бы его не было, то средняя температура на планете была бы на 30 градусов ниже, т.е. не +15 градусов, а -18 градусов.
Этот естественный парниковый эффект ни цивилизации, ни самой планете не несет никакой угрозы, потому что количество парниковых газов за счет природного круговорота поддерживалось на одном уровне.
Увеличение концентрации парниковых газов, приводит к увеличению парникового эффекта и нарушению теплового баланса планеты, именно это происходит на Земле в последние 200 лет.
С развитием производства человек создает новые источники загрязнения атмосферы, которые ежегодно дают около 22 млрд. тонн парниковых газов.
Довольно распространенными и хорошо известными парниковыми газами являются водяной пар, углекислый газ, метан, закись азота – это парниковые газы прямого действия. Основная их часть появляется в ходе сжигания органического топлива.
К парниковым газам прямого действия относятся ещё галоуглероды и гексафторид серы, которые попадают в атмосферу в результате промышленных процессов в электронике и холодильном оборудовании.На парниковый эффект они влияют значительно сильнее, чем углекислый газ.
Если говорить о парниковых газах прямого действия, то надо сказать, что водяной пар отвечает за 60% естественного парникового эффекта. Концентрация его в атмосфере за счет антропогенного фактора не отмечается, но, если другие факторы приведут к увеличению температуры планеты, то испарение воды в океане будет сильнее, произойдет концентрация водяного пара в атмосфере и, как следствие – усиление парникового эффекта. Благодаря отражению солнечного света облаками поступление энергии на Землю уменьшается и, естественно, парниковый эффект снижается.
Из всех парниковых газов углекислый газ является наиболее известным. Естественными источниками углекислого газа являются вулканические выбросы и жизнедеятельность живых организмов. К антропогенным источникам относится сжигание органического топлива, лесные пожары, производство стекла, цемента. Специалисты считают, что именно углекислый газ отвечает за глобальное потепление. За два последних века промышленного развития его концентрация в атмосфере увеличилась на 30%.
По значимости на втором месте находится такой газ, как метан, который ежегодно пополняет атмосферу за счет сжигания угля, использования удобрений, в результате утечки из трубопроводов, при горении биомассы и других источников.Несмотря на то, что его количество в атмосфере небольшое, он сильнее углекислого газа в 21 раз.
На третьем месте находится закись азота, содержащаяся в атмосфере в очень небольших количествах, но, по степени воздействия сильнее углекислого газа в 310 раз. Источниками закиси азота являются жизнедеятельность растений, животных, производство и использование минеральных удобрений, предприятия химической промышленности.
Очень большое влияние на парниковый эффект имеют галоуглероды, созданные для замены озоноразрушающих веществ и использующихся в холодильном оборудовании. Поступление в атмосферу гексафторида серы связано с электроникой и производством изоляционных материалов.
Глобальное потепление и человек
В связи с тем, что концентрация парниковых газов в атмосфере планеты повышается, происходит увеличение средней температуры – это явление специалисты называют глобальным потеплением.
Как показывают прямые климатические наблюдения за последние 200 лет средние температуры стали выше – причины этого повышения являются предметом дискуссий, но, наиболее обсуждаемой является антропогенный парниковый эффект.
Увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере в результате антропогенного воздействия приводит к нарушению естественного теплового баланса, усилению парникового эффекта и вызывает глобальное потепление.
В течение последних 100 лет средняя температура на планете увеличилась на 1 градус, т.е. процесс этот медленный и постепенный, да и 1 градус повышения, не так уж и много, тогда почему же мировая общественность бьет тревогу и требует принятия мер для сокращения выбросов парниковых газов.
Прежде всего, этого градуса хватило для того, чтобы полярные льды начали таять и поднимать уровень Мирового океана. Таяние вечномерзлых пород субарктики приводит к тому, что в атмосферу уходит большое количество метана и парниковый эффект от этого усиливается. Таяние льдов опресняет воду в океане и вызывает изменение течений, например, теплого течения Гольфстрим, а это скажется на климате Европы.
Таким образом, получается, что глобальное потепление вызовет климатические изменения в результате цепной реакции, запущенной человеком.
Вклад человека в парниковый эффект поддерживается на уровне ученых, правительств, общественных организаций, средств массовой информации, но сказать однозначно, что это так, никто не может.
Тем не менее, сегодня появляется больше фактов влияния человека на глобальное изменение климата:
- южная часть Мирового океана не может поглощать углекислоту в значительных количествах, а это будет способствовать глобальному потеплению;
- в последнее десятилетие происходит сокращение поступающего на Землю потока солнечного тепла, но это приводит к потеплению, а не к похолоданию.
Ряд специалистов делают прогноз на 2100 г и считают, что температура может увеличиться на 1,4-5,8 градуса в том случае, если не будут приняты меры по сокращению парниковых выбросов в атмосферу.
Увеличится продолжительность периодов с жаркой погодой, и они по температурам будут более экстремальными.
В разных регионах планеты ситуации будут развиваться по-разному, и предсказать, как именно пойдет их развитие, довольно сложно.
Плюсы и минусы парникового эффекта
Если положительные последствия парникового эффекта и есть, то их не так много.
Рисунок 1. Положительные последствия парникового эффекта. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Явление это было обнаружено в XIX веке, но и сегодня для науки оно не представляет окончательно ясного и объяснимого факта. Вполне очевидно, что нагревание атмосферы является большим препятствием глобальному похолоданию. Если бы это произошло, то многие формы жизни, по всей вероятности, испытали это пагубное влияние.
По всей вероятности, эта сторона является вполне положительной, но, есть и обратная сторона – с ростом средней температуры могут быть спровоцированы появление новых видов живых организмов и гибель уже имеющихся.
Парниковые газы защищают планету от космической пыли и даже в ряде случаев снижают уровень радиационного излучения.
Рисунок 2. Отрицательные последствия парникового эффекта. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Более ясной является ситуация с негативными последствиями парникового эффекта:
- глобальное потепление с отрицательными климатическими последствиями – изменение интенсивности выпадения осадков, затопление прибрежных территорий, исчезновение 2/3 видов флоры и фауны;
- появление на той или иной местности нетипичных для неё насекомых;
- продуктовая проблема;
- ухудшение здоровья человека, в частности рост числа инфекционных заболеваний и обострение сердечнососудистых заболеваний в результате повышения температуры.
