Парниковый эффект и индустриальная эпоха
В индустриальную эпоху парниковый эффект становится заметно сильнее. Причиной этого специалисты называют возрастание в атмосфере содержания техногенного диоксида углерода. В воздухе он появляется «благодаря» предприятиям энергетики, металлургии, которые в процессе своей деятельности сжигают ископаемые виды органического топлива, увеличивая процентное содержание диоксида углерода в атмосфере.
Со второй половины XX века увеличилось количество техногенных выбросов в атмосферу углекислого газа.
Стремительные темпы развития требуют значительного количества электрической энергии. С развитием энергетики изменяется образ жизни человека и его потребности. Ежегодно производство электрической энергии увеличивается на 5%, а рост населения составляет чуть менее 2% в год – это говорит о двукратном увеличении душевого потребления энергии.
В 2000 г в мире было израсходовано более 16 109 кВт/ч энергии, четвертая часть этого количества приходилась на США.
Органическое топливо из всех видов составляет 90% всех первичных энергоресурсов. При сжигании только оно одно, не считая работу других производств, ежегодно дает атмосфере более 5 млрд. тонн углекислого газа.
Причем, 25% выбросов дают США, 11% дает Китай и 9% приходится на Россию.
Эксперты ООН говорят о том, что, начиная с XX века, выбросы углекислого газа в атмосферу составляли от 0,5 до 5% ежегодно, а это значит, что за 100 последних лет в атмосферу поступило 400 млрд. тонн.
Специалисты отмечают, что в воздух всё больше выбрасывается примесей, создающих парниковый эффект, в связи с чем, температура воздуха увеличивается. Перспективные климатические модели дают такой результат – к 2100 г температура воздуха будет выше на 2-4,5 градуса, в среднем она поднимется на 3 градуса. Это выше температуры воздуха до индустриализации, т.е. того периода, когда в атмосферу парниковые газы не выбрасывались.
Важным моментом в этом вопросе является то, что ученые мира согласились с причинами температурного скачка. Основная часть ученых сошлась на том, что мощный тепловой эффект не могут дать ни солнечная радиация, ни вулканическая активность, ни другие природные явления.
Усиление парникового эффекта и его последствия
В конце XIX- начале XX века высказывались предположения о том, что последствиями хозяйственной деятельности человека могут быть климатические изменения.
Рисунок 1. Усиление парникового эффекта и его последствия. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Идею о том, что изменения напрямую будут связаны с увеличивающимся количеством в атмосфере углекислого газа, высказывал английский геолог Р. Шерлок.
Температура приземного слоя воздуха повышается и это главное следствие парникового эффекта, наблюдаемого в последние десятилетия.
На состоявшейся в Торонто первой международной конференции в 1988 г стоял вопрос по проблеме антропогенного изменения климата.
Сделанный учеными вывод, оптимизма не внушает – последствия усиления парникового эффекта уступает только последствиям мировой ядерной войны.
При ООН начала работу Межправительственная группа экспертов по проблемам изменения климата.Задача этой группы заключалась в том, чтобы скрупулезно изучить влияние повышения температуры приземного слоя из-за усиления парникового эффекта на климат планеты, экосистему Мирового океана и на биосферу в целом, включая жизнь и здоровье человека.
Эксперты ООН считают, что к 2025 г среднегодовая температура у поверхности земли повысится на 2,5 градуса, а к концу столетия увеличится на 6 градусов. С ростом температуры произойдет нарушение природных механизмов поддержания теплового баланса, и Земля превратится в подобный Венере раскаленный ад.
Специалисты ряда наук считают, что для России, расположенной в высоких широтах, потепление будет даже выгодно.Однако климатологи рассчитали, в данной ситуации минимальная температура будет ещё ниже, а максимальная выше.
С усилением парникового эффекта и глобальным потеплением появляется ещё одна проблема – повышение уровня Мирового океана за счет таяния материковых и морских льдов. Реальным уже фактом является подъем уровня воды в море, по разным оценкам за прошедшее столетие уровень Мирового океана поднялся на 10-25 см, к концу 2025 г повышение возможно ещё на 20-30 см. Прогноз на конец столетия составит 1-2 м.
Толщина льдов в Северном Ледовитом океане, как отмечалось на Шанхайском заседании в январе 2001 г, сократилась на 40%, интенсивно разрушаются ледовые щиты Антарктиды и Гренландии. Следствием таяния гренландских и арктических льдов является замедление течения Гольфстрим. Ученые считают, что уже сегодня сила его потока стала меньше на 10%. Исчезновение этого теплого течения изменит климат Северной Атлантики – температура британского побережья понизится на 5 градусов, а в других районах упадет на 10 градусов.
Растаявшие льды переместят береговую линию материков, под воду уйдут прибрежные районы и острова, прибрежные пресноводные акватории будут засолены из-за вторжения соленой морской воды.
Эти климатические изменения коснутся непосредственно и человека, колоссальные людские и материальные ресурсы будут потеряны с подъемом воды в океане на 1 м. Миллионы людей должны будут искать себе новые места для постоянного жительства.
С потеплением климата в зоне вечной мерзлоты начнется высвобождение метана в виде гидрата, а это создает большую угрозу дорогам, коммуникациям, нефте- и газопроводам.
Большие изменения природных процессов коснутся биосферы – произойдет нарушение круговоротов биогенных элементов, произойдет смещение природных зон, изменения в распределении осадков, зоны пустынь расширят свои границы. С изменением приземной температуры будет перестраиваться вся система живых организмов планеты.
Проведенные исследования показали неутешительную картину – в 2004 г на Земле произошло катаклизмов в два раза больше, чем предсказывали ученые – засуха в Европе, летняя температура +40 градусов, сильнейшее землетрясение в Юго-Восточной Азии и как следствие, цунами, унесшая жизни сотен тысяч человек.
Разрушение озонового слоя
На высоте от 20 до 45 км в стратосфере находится озоновый слой.
Здесь содержание озона повышенное и примерно в 10 раз больше, по сравнению с атмосферой поверхностного слоя. Общая его толщина, если весь озон собрать и сжать до давления 760 мм рт. ст, составит всего 3 мм.
Этот важный слой атмосферы образуется при поглощении ультрафиолетового излучения молекулами кислорода. От этих молекул атомы кислорода отщепляются и соединяются с молекулами кислорода при их столкновении. Разрушает молекулы озона это же излучение.
Электрические разряды, оксиды азота и углеводороды, присутствующие в атмосфере способствуют образованию озона.
В ходе, как образования, так и разрушения озона, ультрафиолетовое излучение поглощается. Озоновый слой, таким образом, защищает планету от избытка неблагоприятных для живых организмов ультрафиолетовых лучей.
Сегодня специалисты отмечают, что озоновый слой над полюсами планеты имеет пониженное содержание озона – это так называемые «озоновые дыры», что представляет экологическую опасность. Озоновые дыры возникают и над континентами, что связано с попаданием в этот слой оксидов азота и хлора.
Ряд специалистов считают, что виновником их появления является выбрасываемый вулканами водород.
Размеры озоновой дыры над Антарктидой значительно больше, чем над Арктикой. Зато в Южном полушарии гораздо больше действующих вулканов.
Разрушение этими веществами идет значительно быстрее, нежели при воздействии ультрафиолетового излучения.
Разрушение озонового слоя имеет негативные последствия для живых организмов планеты, например, увеличивается вероятность раковых заболеваний кожи – а Австралии ежегодно заболевает 140 тыс. человек, из них 1000 с летальным исходом.
Пагубное влияние оказывается на экосистемы океанов, потому что происходит активизация процесса фотосинтеза и бурное разрастание фитопланктона и макроводорослей.
С разрушением озонового слоя и увеличением ультрафиолетового излучения происходит нарушение личиночного развития крабов, креветок, некоторых видов рыб в самый чувствительный период их развития.
