Globalno zatopljenje i efekt staklenika. Efekt staklenika: uzroci i posljedice

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja jednostavno je. Koristite obrazac u nastavku

Dobar posao na stranicu">

Studenti, diplomanti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam vrlo zahvalni.

Objavljeno na http:// www. sve najbolje. hr/

Medicinsko sveučilište "Državni orden prijateljstva naroda Vitebsk"

Zavod za medicinsku i biološku fiziku

Efekt staklenika: suština i karakteristike

Student gr. broj 24

Bognat I.M.

Vitebsk, 2014

Uvod

Efekt staklenika kao problem s kojim se suočava naša generacija, generacija novih tehnologija, velike mogućnosti, međutim, čak Moderna tehnologija a supermoći, koje utjelovljuju snagu i priliku, nipošto nisu svemoćne, one su najmoćnija sila koja može eliminirati jedan od najhitnijih problema današnjice - efekt staklenika. Samo zajedničkim snagama možemo očuvati baštinu prirode, ali i spasiti svoje živote. Uostalom, Zemlja je naš zajednički dom. Za mene osobno, relevantnost ove teme predstavljaju gore napisani retci. nadam se da ova tema, koju ću danas pokušati otkriti, pomoći će, upoznati i usmjeriti na pravi put ljude koji nisu ravnodušni prema našoj budućnosti!

Zadaci koje bih želio razmotriti u ovom eseju:

Suština efekta staklenika

Kakve prijetnje predstavlja

Što će se na kraju dogoditi i kako to izbjeći

Kao i glavni proizvođači efekta staklenika

Svrha mog eseja opisana je prekrasnom rečenicom ruskog sovjetskog pisca Prišvina Mihaila Mihajloviča: Čuvati prirodu znači štititi domovinu

1. Povijest efekta staklenika

Da bismo razmotrili temu sažetka, potrebno je malo zaroniti u povijest samog problema:

Efekt staklenika (efekt staklenika) atmosfere, svojstvo atmosfere da propušta sunčevo zračenje, ali zadržava zemaljsko zračenje i time doprinosi akumulaciji topline od strane Zemlje. Zemljina atmosfera relativno dobro propušta kratkovalno Sunčevo zračenje, koje Zemljina površina gotovo potpuno apsorbira, jer albedo Zemljina površina općenito malo. Zagrijan apsorpcijom solarno zračenje, Zemljina površina postaje izvor zemaljskog, uglavnom dugovalnog zračenja, čija je prozirnost atmosfere mala i koja se gotovo potpuno apsorbira u atmosferi. Zahvaljujući P. e. uz vedro nebo, samo 10-20% zemaljskog zračenja može, prodirući kroz atmosferu, pobjeći u svemir.

I tako, prvi koji je progovorio o ovom problemu bio je Joseph Fourier, 1827. godine u članku "Bilješka o temperaturama globus i druge planete."

Već tada je znanstvenik izgradio teorije o mehanizmima po kojima se odvija formiranje klime na Zemlji, dok je razmatrao oba čimbenika koji utječu na ukupnu toplinsku ravnotežu Zemlje (grijanje sunčevim zračenjem, hlađenje zbog zračenja, unutarnja toplina Zemlje) , te čimbenici koji utječu na prijenos topline i temperature klimatskih zona (toplinska vodljivost, atmosferska i oceanska cirkulacija).

Zaključci pokusa koje je proveo znanstvenik M. de Saussure zahtijevaju posebnu pozornost: iznutra pocrnjeloj posudi, koja je bila izložena izravnoj sunčevoj svjetlosti, izmjerena je temperatura. Nešto kasnije, Fourier je objasnio povećanje temperature unutar takvog "mini-staklenika" u usporedbi s vanjskom temperaturom djelovanjem dvaju čimbenika: blokiranjem konvektivnog prijenosa topline (staklo sprječava odljev zagrijanog zraka iznutra i dotok hladnog zraka). zrak izvana) i različita prozirnost stakla u vidljivom i infracrvenom području.

Upravo je potonji faktor u kasnijoj literaturi dobio naziv efekt staklenika - apsorbiranje vidljive svjetlosti.

Planet sa stabilnom atmosferom, poput Zemlje, doživljava gotovo isti učinak -- na globalnoj razini.

Da bi održala konstantnu temperaturu, sama Zemlja treba zračiti onoliko energije koliko apsorbira iz vidljive svjetlosti koju prema nama zrači Sunce. Atmosfera služi kao neka vrsta stakla u stakleniku - nije toliko prozirna infracrveno zračenješto se tiče sunčeve svjetlosti. Molekule raznih tvari u atmosferi (najvažniji su ugljikov dioksid i voda) apsorbiraju infracrveno zračenje, djelujući kao staklenički plinovi. Stoga infracrveni fotoni koje emitira zemljina površina ne odlaze uvijek ravno u svemir. Neke od njih apsorbiraju molekule stakleničkih plinova u atmosferi. Kada te molekule ponovno zrače energiju koju su apsorbirale, mogu je zračiti i prema svemiru i prema unutra, natrag na površinu Zemlje. Prisutnost takvih plinova u atmosferi stvara učinak pokrivanja Zemlje pokrivačem. Ne mogu zaustaviti curenje topline prema van, ali vam omogućuju da zadržite toplinu blizu površine dulje dugo vremena, pa je površina Zemlje mnogo toplija nego što bi bila da nema plinova. nema atmosfere Prosječna temperatura površina bi bila -20°C, znatno ispod točke smrzavanja vode.

Važno je razumjeti da je efekt staklenika oduvijek postojao na Zemlji. Bez efekta staklenika uzrokovanog prisutnošću ugljičnog dioksida u atmosferi, oceani bi se davno zaledili, a viši obliciživot ne bi postojao. Trenutno se znanstvena rasprava o učinku staklenika vodi oko pitanja globalnog zatopljenja: remetimo li mi ljudi previše energetsku ravnotežu planeta izgaranjem fosilnih goriva i dr. ekonomska aktivnost dodajući previše ugljičnog dioksida u atmosferu? Danas se znanstvenici slažu da smo mi odgovorni za povećanje prirodnog efekta staklenika za nekoliko stupnjeva.

Efekt staklenika ne događa se samo na Zemlji. Zapravo, najjači efekt staklenika za koji znamo je na susjednom planetu, Veneri. Atmosfera Venere gotovo se u potpunosti sastoji od ugljičnog dioksida, a kao rezultat toga, površina planeta se zagrijava do 475 ° C. Klimatolozi smatraju da smo takvu sudbinu izbjegli zahvaljujući prisutnosti oceana na Zemlji. Oceani apsorbiraju atmosferski ugljik i on se nakuplja u stijene, kao što je vapnenac - kroz to se ugljični dioksid uklanja iz atmosfere. Na Veneri nema oceana, a sav ugljični dioksid koji vulkani ispuštaju u atmosferu ostaje tamo. Kao rezultat toga, opažamo nekontrolirani efekt staklenika na Veneri.

Budući da Zemlja prima energiju od Sunca, uglavnom u vidljivom dijelu spektra, a sama Zemlja, kao odgovor, zrači u svemir, uglavnom infracrvene zrake.

Međutim, mnogi plinovi sadržani u njegovoj atmosferi - vodena para, CO2, metan, dušikov oksid - prozirni su za vidljive zrake, ali aktivno apsorbiraju infracrveno, zadržavajući tako dio topline u atmosferi.

Plinovi koji uzrokuju efekt staklenika nisu samo ugljični dioksid (CO2), već se glavnim uzrokom onečišćenja smatra izgaranje ugljikovodičnih goriva uz ispuštanje CO2.

Statistika o stvaranju ugljičnog dioksida može se vidjeti desno.

Uzrok brz rast Količina stakleničkih plinova je očigledna - čovječanstvo sada sagorijeva onoliko fosilnog goriva u jednom danu koliko je nastalo tijekom tisuća godina tijekom stvaranja naslaga nafte, ugljena i plina. Od tog "guranja" klimatski sustav je izašao iz "ravnoteže" i vidimo veći broj sekundarnih negativnih pojava: posebno vrućih dana, suša, poplava, naglih promjena vremena, a to je ono što uzrokuje najveće štete.

Istraživači predviđaju da će se, ako se ništa ne poduzme, globalna emisija CO2 učetverostručiti tijekom sljedećih 125 godina. Ali ne smijemo zaboraviti da značajan dio budućih izvora onečišćenja još nije izgrađen. Tijekom proteklih sto godina temperatura na sjevernoj hemisferi porasla je za 0,6 stupnjeva. Predviđeni porast temperature u sljedećem stoljeću bit će između 1,5 i 5,8 stupnjeva. Najvjerojatnija opcija je 2,5-3 stupnja.

Međutim, klimatske promjene nisu samo porast temperature. Promjene se odnose i na druge klimatske pojave. Ne samo intenzivna vrućina, već i jaki iznenadni mrazevi, poplave, blato, tornada, uragani objašnjavaju se učincima globalnog zatopljenja. Klimatski sustav je presložen da bi se očekivale ravnomjerne i jednake promjene na svim dijelovima planeta. A glavnu opasnost danas znanstvenici vide upravo u porastu odstupanja od prosječnih vrijednosti - značajnim i čestim kolebanjima temperature.

Međutim, ispuštanje ugljičnog dioksida daleko je od cijelog popisa glavnih uzroka efekta staklenika, dobar primjer za to je mišljenje većine znanstvenika koji vjeruju da su glavni izvori:

Povećano isparavanje vode u oceanima.

Povećane emisije ugljičnog dioksida, metana i dušikovog oksida kao rezultat ljudske industrijske aktivnosti.

Brzo topljenje ledenjaka, promjena klimatskih zona, što dovodi do smanjenja refleksije Zemljine površine, ledenjaka i vodenih tijela.

Razgradnja spojeva vode i metana koji se nalaze u blizini polova. Usporavanje struja, uključujući Golfsku struju, što može izazvati oštro hlađenje na Arktiku. Kršenje strukture ekosustava, smanjenje područja tropskih šuma, izumiranje mnogih populacija životinja, širenje staništa tropskih mikroorganizama.

2. Industrijsko doba

Jačanje efekta staklenika u industrijsko doba prvenstveno zbog povećanja sadržaja tehnogenog ugljičnog dioksida u atmosferi zbog izgaranja fosilnih goriva energetskih poduzeća, metalurških postrojenja, automobilskih motora: + 25O2 \u003d 16CO2 + 18H2O.

Količina tehnogenih emisija CO2 u atmosferu značajno je porasla u drugoj polovici 20. stoljeća. Glavni razlog tome bila je kolosalna ovisnost svjetskog gospodarstva o fosilnim gorivima. Industrijalizacija, urbanizacija i brzi rast svjetskog stanovništva doveli su do povećanja svjetske potražnje za električnom energijom, koja se uglavnom zadovoljava izgaranjem fosilnih goriva. Rast potrošnje energije uvijek se razmatrao ne samo važan uvjet tehnički napredak ali i povoljan čimbenik postojanja i razvoja ljudske civilizacije. Kada je čovjek naučio ložiti vatru, dogodio se prvi skok u promjeni životnog standarda, energetski resursi bili su mišićna snaga čovjeka i ogrjevno drvo.

Rast potrošnje energije trenutno iznosi oko 5% godišnje, što uz rast stanovništva od nešto ispod 2% godišnje znači više nego udvostručenje potrošnje po stanovniku. U 2000. godini svijet je trošio više od 16-109 kWh energije, četvrtina te količine otpada na SAD i isto toliko na zemlje u razvoju zajedno s Kinom (udio Rusije je oko 6%). Trenutačno fosilna goriva čine više od 90% svih primarnih izvora energije, osiguravajući 75% svjetske proizvodnje električne energije. Kao rezultat izgaranja fosilnih goriva samo u termoelektranama (TE), ne računajući rad automobilskih motora i metalurških poduzeća, godišnje u atmosferu ulazi više od 5 milijardi tona ugljičnog dioksida (25% ugljičnog dioksida koji je stvorio čovjek). emisije u atmosferu dolaze iz Sjedinjenih Država i zemalja EU, 1 1% - Kina, 9% - Rusija).

Od početka 20. stoljeća, prema procjenama stručnjaka UN-a, porast emisije CO2 kreće se od 0,5 do 5% godišnje. Zbog toga je u proteklih stotinu godina samo izgaranjem goriva u atmosferu ušlo 400 milijardi tona ugljičnog dioksida.

Razvoj industrijalizacije i ekonomska aktivnost Zbog toga se u zrak ispušta sve više nečistoća, stvarajući poznati efekt staklenika - ugljični dioksid, metan i ostala "prljavština". To, shodno tome, dovodi do toga da prosječne godišnje temperature polako ali sigurno rastu. Unatoč tome što se iz godine u godinu rast mjeri desetinkama i stotinkama stupnja, desetljećima i stoljećima nakupljaju se sasvim solidne vrijednosti od nekoliko Celzijevih stupnjeva.

Najnoviji klimatski modeli daju sljedeći rezultat: do početka sljedećeg stoljeća, odnosno do 2100. godine, klima na Zemlji postat će toplija za 2-4,5 stupnjeva u odnosu na tzv. "predindustrijsku" razinu (tj. u odnosu na to dugo razdoblje kada industrija još nije počela ispuštati stakleničke plinove u atmosferu). Prosječna ocjena varira oko tri stupnja.

No, najvažnije, po svemu sudeći, nije koliko će se Zemlja zagrijati tijekom 21. stoljeća. Važnije je to znanstveni svijet općenito su se složili oko uzroka skoka temperature. Tijekom proteklih 20-30 godina antropogenu teoriju globalnog zatopljenja stalno su kritizirali skeptici koji su vjerovali da bi mogli postojati prirodni uzroci. Do 2007. godine velika se većina znanstvenika složila da niti sunčevo zračenje niti vulkanska aktivnost, nijedan drugi prirodni fenomen ne može dati tako snažan toplinski učinak.

Posljedice

Glavna posljedica je porast prosječne godišnje temperature na planetu, tj. globalno zatopljenje. Sve ostale negativne posljedice proizlaze iz ovoga:

povećanje isparavanja vode

presušivanje izvora slatke vode

promjena intenziteta, učestalosti padalina

otapanje ledenjaka (dovodi do poremećaja u svim ekosustavima)

klimatske promjene.

Dakle, neravnoteža sustava regulacije klime očituje se u obliku porasta učestalosti i intenziviranja abnormalnih vremenskih pojava, poput oluja, uragana i tornada, poplava i tsunamija. Istraživanja su pokazala da je 2004. godine svijet doživio dvostruko više kataklizmi nego što su znanstvenici predviđali. Obilne kiše nad Europom zamijenile su sušu. U ljeto iste godine temperatura je u nizu europskih zemalja dosegla 40 °C, iako obično Maksimalna temperatura ne prelazi 25-30 °C. I konačno je 2004. gotova najjači potres u jugoistočnoj Aziji (26. prosinca), koji je generirao tsunami koji je ubio stotine tisuća ljudi.

Klimatske promjene mogle bi svijet koštati stotine milijardi dolara štete ako se ne poduzmu hitne mjere za smanjenje emisija stakleničkih plinova. Društvene posljedice klimatskih promjena za Rusiju prilično su ozbiljne. U nizu regija Rusije suše su postale učestalije, režim poplava se promijenio, područja močvara se povećavaju, a zone samouvjerene poljoprivrede se smanjuju. Sve to nanosi značajnu štetu relativno siromašnim slojevima stanovništva koji su povezani s poljoprivrednim sektorom.

Rješenja problema

Nažalost, ako odmah prestanemo zagađivati ​​atmosferu ugljičnim dioksidom, ni to neće zaustaviti stakleničku katastrofu. Stupanj koncentracije CO2 koji je danas prisutan u atmosferi neizbježno će povećati temperaturu na našem planetu za deset stupnjeva za nekoliko godina. Osim toga, složenost problema koji treba riješiti, prema klimatolozima, je proučavanje i opis strujanja u oceanima. Iz tog razloga nitko ne može utvrditi točne linije katastrofe. Većina stručnjaka slaže se da će globalno zatopljenje zaustaviti Golfsku struju i da će se sve dogoditi dosta brzo – za dvije-tri godine. Ako je suđeno da se to ostvari, onda je u sjevernom dijelu Europe, Americi i Rusiji hladnoća neizbježna. Kao rezultat toga, značajan dio nastanjivog teritorija postat će nenastanjiv. Socioekonomski problemi će se pogoršati, ljudi će se početi iseljavati u područja pogodnija za život. Čitav teritorij razvijenih zemalja pretvorit će se u zonu katastrofe, a očekivanje kolapsa svjetskog sustava političkih i ekonomskih veza postat će potpuno realno. U ovoj situaciji bit će najvažnija okolnost održati ravnotežu u političkom sustavu i spriječiti pretpostavke za razvoj globalne nuklearni rat. Stoga, kako bi se hitno smanjio učinak staklenika i atmosfersko zagađenje, čovječanstvo mora postupno, ali neizbježno:

Smanjite potrošnju ugljikovodičnih goriva. Dramatično smanjiti upotrebu ugljena i nafte, koji emitiraju 60% više ugljičnog dioksida po jedinici proizvedene energije nego bilo koje drugo fosilno gorivo općenito;

Za povećanje energetske učinkovitosti, kako na razini kućanstava tako i na razini proizvodnje, to uključuje i uvođenje više učinkoviti sustavi grijanje i hlađenje;

Povećati korištenje obnovljivih izvora energije – sunca, vjetra i geotermalne energije;

Na postojećim elektranama i industrijskim pećima koje sagorijevaju ugljikovodike primijeniti filtere i katalizatore za uklanjanje ugljičnog dioksida iz emisija u atmosferu, kao i uvesti mehanizme na državnoj razini koji će značajno usporiti krčenje šuma i degradaciju šumskih površina;

Aktivno sudjelovati u izradi nadnacionalnih sporazuma za smanjenje emisija stakleničkih plinova u atmosferu (Kyoto protokol).

Povećati ulaganja u istraživanje i razvoj i inovativne tehnologije neutralizirati ekološki štetne posljedice ljudskog djelovanja.

Paralelno sa smanjenjem ugljičnog dioksida i još pet vrsta stakleničkih plinova, sada je vrlo važno pojačati borbu protiv ostalih štetnih emisija u atmosferu. Emisije štetne za ljudsko zdravlje uključuju:

Produkti nepotpune oksidacije (neizgorjeli ugljikovodici - čađa i ugljikov monoksid - ugljikov monoksid)

Oksidacijski proizvodi nečistoća sadržanih u gorivu (sumporni oksidi)

dušikovi oksidi (uzrokuju astmu)

Čvrste čestice

Sumporna i ugljična kiselina nastale u ispušnom traktu tijekom kondenzacije vodene pare

Antidetonatorski i pojačivači i produkti njihove destrukcije

Nusproizvodi metalurške i kemijske proizvodnje emitirani u atmosferu (smeđi dim)

radioaktivna ispuštanja

Emisije nastale razgradnjom smeća na odlagalištima (metan).

staklenik man-made temperature klima

Zaključak

I tako sam, u svom sažetku, postigao gore navedene zadatke, postigao potrebna namjena, a također je detaljno opisao samu bit problema. Naravno, danas su razvijeni mnogi programi koji osiguravaju, ili bolje rečeno, usporavaju učinak staklenika, jedan od problema njihove provedbe je nejednaka opskrba resursima, tehnologija, ista korupcija, nepošten rad - svi ti problemi nisu izravno vezano uz prirodu i mogućnosti naše rase, ali uz samu bit čovjeka. Ispred lica globalne katastrofe, čovječanstvo bi se trebalo ujediniti, a ne stvarati redovite konferencije i međunarodne organizacije. Po mom mišljenju, potrebno je nasilno agitirati stanovništvo za očuvanje prirode, povećati kazne za nepoštivanje međunarodnih standarda, održavati akcije među stanovništvom i tako dalje, samo takvim metodama, metodama rada sa stanovništvom može se uspjeti. postignut, jer nikakva tehnologija ne može zamijeniti ljudski život. Borba za život je počela!

Objavljeno na web mjesto

Slični dokumenti

    Efekt staklenika: povijesne informacije i razloge. Razmatranje utjecaja atmosfere na bilancu zračenja. Mehanizam efekta staklenika i njegova uloga u biosferskim procesima. Jačanje efekta staklenika u industrijskom dobu i posljedice tih pojačanja.

    sažetak, dodan 03.06.2009

    Suština efekta staklenika. Načini proučavanja klimatskih promjena. Utjecaj ugljičnog dioksida na intenzitet efekta staklenika. Globalno zatopljenje. Posljedice efekta staklenika. Čimbenici klimatskih promjena.

    sažetak, dodan 01.09.2004

    Koncept efekta staklenika. Zagrijavanje klime, povećanje prosječne godišnje temperature na Zemlji. Posljedice efekta staklenika. Nakupljanje u atmosferi "stakleničkih plinova" koji propuštaju kratkotrajne sunčeve zrake. Rješavanje problema efekta staklenika.

    prezentacija, dodano 08.07.2013

    Uzroci efekta staklenika. Negativan utjecaj na okoliš efekt staklenika. Pozitivne ekološke posljedice efekta staklenika. Pokusi efekta staklenika u različitim uvjetima.

    kreativni rad, dodan 20.05.2007

    Proučavanje mehanizma i vrste utjecaja na okoliš i biosferni procesi efekta staklenika. Analiza pokazatelja pojačanja učinka staklenika u industrijskoj eri, povezanih s povećanjem sadržaja tehnogenog ugljičnog dioksida u atmosferi.

    sažetak, dodan 01.06.2010

    Uzroci efekta staklenika. Staklenički plin, njegove značajke i karakteristike manifestacija. Posljedice efekta staklenika. Kyoto protokol, njegova suština i opis glavnih odredbi. Predviđanja za budućnost i načini rješavanja ovog problema.

    sažetak, dodan 16.02.2009

    Uzroci i posljedice "efekta staklenika", pregled načina rješavanja ovog problema. Ekološka prognoza. Načini smanjenja utjecaja efekta staklenika na stanje klime na Zemlji. Protokol iz Kyota uz Okvirnu konvenciju UN-a o promjeni klime.

    test, dodan 24.12.2014

    Glavni uzroci efekta staklenika. Staklenički plinovi, njihov utjecaj na toplinsku bilancu Zemlje. negativne posljedice efekta staklenika. Kyoto protokol: bit, glavne zadaće. Predviđanje ekološka situacija u svijetu.

    sažetak, dodan 02.05.2012

    priroda i kvantitativno određivanje efekt staklenika. Staklenički plinovi. Rješenja za klimatske promjene u različite zemlje Oh. Uzroci i posljedice efekta staklenika. Intenzitet sunčevog zračenja i infracrvenog zračenja Zemljine površine.

    seminarski rad, dodan 21.04.2011

    Sastav i svojstva biosfere. Funkcije i svojstva žive tvari u biosferi. Dinamika ekosustava, sukcesije, njihove vrste. Uzroci efekta staklenika, porast oceana kao njegova posljedica. Metode čišćenja ispušnih plinova od otrovnih nečistoća.

Koncept "efekta staklenika" dobro je poznat svim vrtlarima i vrtlarima. Temperatura zraka unutar staklenika viša je od vanjske na otvorenom, što omogućuje uzgoj povrća i voća čak iu hladnoj sezoni.

Slični se fenomeni događaju u atmosferi našeg planeta, ali imaju više globalne razmjere. Što je efekt staklenika na Zemlji i kakve posljedice može imati njegovo jačanje?

Što je efekt staklenika?

Efekt staklenika je povećanje prosječne godišnje temperature zraka na planetu, do kojeg dolazi zbog promjene optičkih svojstava atmosfere. Lakše je razumjeti bit ovog fenomena na primjeru običnog staklenika, koji je dostupan na bilo kojoj osobnoj parceli.

Zamislite da su atmosfera staklene stijene i krov staklenika. Poput stakla, lako propušta sunčeve zrake kroz sebe i zadržava zračenje topline sa zemlje, sprječavajući je da pobjegne u svemir. Zbog toga toplina ostaje iznad površine i zagrijava površinske slojeve atmosfere.

Zašto dolazi do efekta staklenika?

Razlog za pojavu efekta staklenika je razlika između zračenja i zemljine površine. Sunce sa svojom temperaturom od 5778°C proizvodi pretežno vidljivu svjetlost, koja je vrlo osjetljiva na naše oči. Budući da zrak može propuštati ovu svjetlost, sunčeve zrake lako prolaze kroz njega i zagrijavaju zemljinu ljusku. Predmeti i objekti u blizini površine imaju prosječnu temperaturu od oko +14 ... +15 ° C, stoga emitiraju energiju u infracrvenom rasponu, koja ne može u potpunosti proći kroz atmosferu.


Prvi put je takav učinak modelirao fizičar Philippe de Saussure, izloživši posudu prekrivenu staklenim poklopcem suncu, a zatim izmjeri temperaturnu razliku između unutarnje i vanjske. Unutra se pokazalo da je zrak topliji, kao da plovilo prima sunčevu energiju izvana. Godine 1827. fizičar Joseph Fourier pretpostavio je da bi se takav učinak mogao dogoditi i sa Zemljinom atmosferom, utječući na klimu.

Upravo je on zaključio da se temperatura u "stakleniku" povećava zbog različite prozirnosti stakla u infracrvenom i vidljivom području, kao i zbog sprječavanja oticanja toplog zraka staklom.

Kako efekt staklenika utječe na klimu planeta?

Uz stalne tokove sunčevog zračenja klimatskim uvjetima i prosječna godišnja temperatura na našem planetu ovise o njegovoj toplinskoj bilanci, kao i o kemijski sastav i temperatura zraka. Što je viša razina stakleničkih plinova u blizini površine (ozon, metan, ugljični dioksid, vodena para), to je veća vjerojatnost povećanja efekta staklenika, a time i globalnog zatopljenja. S druge strane, smanjenje koncentracije plinova dovodi do pada temperature i pojave ledenog pokrivača u polarnim područjima.


Zbog reflektivnosti zemljine površine (albeda) klima na našem planetu više puta je iz faze zagrijavanja prelazila u fazu hlađenja, pa sam efekt staklenika ne predstavlja osobit problem. Međutim, u posljednjih godina kao posljedica onečišćenja atmosfere ispušnim plinovima, emisijama iz termoelektrana i raznih tvornica na Zemlji, uočava se povećanje koncentracije ugljičnog dioksida, što može dovesti do globalnog zatopljenja i negativnih posljedica za cijelo čovječanstvo.

Koje su posljedice efekta staklenika?

Ako u proteklih 500 tisuća godina koncentracija ugljičnog dioksida na planetu nikada nije premašila 300 ppm, tada je 2004. godine ta brojka iznosila 379 ppm. Što prijeti našoj Zemlji? Prije svega, porast temperature okoline i globalne kataklizme.

Topljenje ledenjaka može značajno podići razinu svjetskih oceana i time uzrokovati obalne poplave. Vjeruje se da 50 godina nakon povećanja učinka staklenika na geografska karta većina otoka možda neće ostati, sva će ljetovališta na kontinentima nestati pod vodom oceana.


Zagrijavanje na polovima može promijeniti raspodjelu padalina diljem Zemlje: u nekim područjima njihov će se broj povećati, u drugima će se smanjiti i dovesti do suše i dezertifikacije. Negativna posljedica rast koncentracije stakleničkih plinova je i uništavanje ozonskog omotača, što će smanjiti zaštitu površine planeta od ultraljubičastih zraka i dovesti do uništenja DNK i molekula u ljudskom tijelu.

Širenje ozonskih rupa također je prepuno gubitka mnogih mikroorganizama, posebice morskog fitoplanktona, koji može imati značajan utjecaj na životinje koje se njima hrane.

Ugljični dioksid sprječava toplinsko zračenje reflektirano od Zemlje da pobjegne u svemir, što dovodi do globalnog zatopljenja - ZA ONE KOJIMA- VELIČINA NIJE BITNA

ZA ONE KOJI VOLE VIŠE- Postoje suprotna mišljenja da se klima na Zemlji mijenja, naprotiv, u smjeru zahlađenja. I, općenito, posljednjih godina meteorolozi iz različitih zemalja došli su do zaključka da je nešto pošlo po zlu u sveobuhvatnom vremenskom sustavu na kugli zemaljskoj. Po njihovom mišljenju, klima na zemlji počinje se mijenjati ne u bolja strana. Neki meteorolozi smatraju da se približava prirodna globalna katastrofa koju će biti teško spriječiti. Čega se trebamo bojati: suše, nežetve, gladi ili, obrnuto, računati na postupno poboljšanje vremena i povratak na klimatske uvjete iz prve polovice 20. stoljeća, koji se smatraju najboljima u svijetu povijesti.
Većina se znanstvenika slaže da se atmosfera ipak radije zagrijava nego hladi. Razlog tome su ogromne promjene koje je napravio čovjek. Sada, prema riječima meteorologa, ljudska aktivnost postaje sve važniji faktor koji utječe na klimatsku ravnotežu Zemlje. Razlog tome može biti različiti faktori, međutim, mnogi znanstvenici to pripisuju efekt staklenika.

UČINAK STAKLENIKA - očekivano zagrijavanje klime planeta kao posljedica nakupljanja u atmosferi "stakleničkih plinova" koji propuštaju kratkotrajne sunčeve zrake i sprječavaju toplinsko zračenje s površine Zemlje.
STAKLENIČKI PLINOVI su plinovi koji uzrokuju njihovu visok sadržaj efekt staklenika u atmosferi.
Dugoročna promatranja pokazuju da se kao rezultat gospodarske aktivnosti mijenja sastav plina i sadržaj prašine u nižim slojevima atmosfere. Milijuni tona čestica tla dižu se u zrak s oranica tijekom oluja s prašinom. Tijekom razvoja minerala, u proizvodnji cementa, tijekom primjene gnojiva i trenja automobilskih guma na cesti, tijekom izgaranja goriva i ispuštanja otpada iz industrijske proizvodnje, veliki broj lebdeće čestice raznih plinova. Određivanja sastava zraka pokazuju da u Zemljinoj atmosferi sada ima 25% više ugljičnog dioksida nego prije 200 godina. To je, naravno, posljedica ljudskih aktivnosti, ali i krčenja šuma čije zeleno lišće apsorbira ugljični dioksid.
S povećanjem koncentracije ugljičnog dioksida u zraku povezan je i efekt staklenika koji se očituje zagrijavanjem unutarnjih slojeva Zemljine atmosfere. To je zato što atmosfera propušta većinu sunčevog zračenja. Dio zraka se apsorbira i zagrijava zemljinu površinu, a od toga se zagrijava atmosfera. Drugi dio zraka reflektira se od površine planeta i to zračenje apsorbiraju molekule ugljičnog dioksida, što pridonosi povećanju prosječne temperature planeta.
Djelovanje efekta staklenika slično je djelovanju stakla u stakleniku ili stakleniku (odatle i naziv "efekt staklenika").

STAKLENIČKI PLINOVI.
Razmislite što se događa s tijelima u stakleniku. Visokoenergetsko zračenje ulazi u staklenik kroz staklo. Tijela unutar staklenika ga apsorbiraju. Oni tada sami emitiraju zračenje niže energije, koje staklo apsorbira. Staklo šalje dio te energije natrag, osiguravajući predmetima unutra dodatnu toplinu. Na isti način zemljina površina dobiva dodatnu toplinu jer "staklenički" plinovi apsorbiraju i zatim emitiraju zračenje niže energije.
Plinovi koji svojom povećanom koncentracijom uzrokuju efekt staklenika nazivaju se staklenički plinovi. To su uglavnom ugljični dioksid i vodena para, ali postoje i drugi plinovi koji apsorbiraju energiju sa Zemlje. Na primjer, plinovi ugljikovodika koji sadrže klorofluor, poput freona ili freona. Koncentracija ovih plinova u atmosferi također raste.

PRIRODNI GAS.
Prirodni gas, koji se koristi u energetskom sektoru, odnosi se na neobnovljive izvore energije, ujedno je i najprihvatljiviji za okoliš čist izgled tradicionalno energetsko gorivo. Prirodni plin je 98% metan, preostalih 2% je etan, propan


112. Koji se plinovi nazivaju stakleničkim plinovima.

Staklenički plinovi To su plinovi koji uzrokuju efekt staklenika, a time i globalno zatopljenje.

Staklenički plinovi su: vodena para (h2o), ugljikov dioksid (co2), metan (ch4), ozon (o3), sulfuril fluorid (SO2F2), halougljikovodici i dušikov oksid.

U slojevima atmosfere našeg planeta postoje mnoge pojave koje izravno utječu na klimatske uvjete Zemlje. Takav se fenomen smatra efektom staklenika, karakteriziran povećanjem temperature nižih atmosferskih slojeva globusa u usporedbi s temperaturom toplinskog zračenja našeg planeta, koje se može promatrati iz svemira.

Ovaj se proces smatra jednim od globalnih pitanja okoliša modernosti, jer se zahvaljujući njemu sunčeva toplina zadržava u obliku stakleničkih plinova u blizini površine Zemlje i stvara preduvjete za globalno zatopljenje.

Staklenički plinovi koji utječu na klimu planeta

Načela efekta staklenika prvi je osvijetlio Joseph Fourier, razmatrajući različiti tipovi mehanizmi u formiranju klime na Zemlji. Istovremeno, čimbenici koji utječu na temperaturne uvjete klimatskih zona i kvalitativni prijenos topline te čimbenici koji utječu stanje ukupne toplinske bilance naš planet. Efekt staklenika osigurava razlika u prozirnosti atmosfere u dalekom i vidljivom infracrvenom području. Toplinska bilanca globusa određuje klimu i prosječne godišnje temperature pri površini.

U tom procesu aktivno sudjeluju takozvani staklenički plinovi koji zadržavaju infracrvene zrake koje zagrijavaju Zemljinu atmosferu i njezinu površinu. Prema stupnju utjecaja i utjecaja na toplinsku ravnotežu našeg planeta, glavnim se smatraju sljedeće vrste stakleničkih plinova:

  • vodena para
  • Metan

Glavna na ovom popisu je vodena para (troposferska vlažnost zraka), koja daje glavni doprinos efektu staklenika zemljine atmosfere. Freoni i dušikov oksid također sudjeluju u djelovanju, ali mala koncentracija drugih plinova nema tako značajan učinak.

Princip rada i uzroci efekta staklenika

Efekt staklenika, koji se naziva i efekt staklenika, je prodor kratkovalnog zračenja od Sunca do površine Zemlje, što je pospješeno ugljičnim dioksidom. U ovom slučaju, toplinsko zračenje Zemlje (dugovalno) kasni. Uslijed ovih naručenih radnji atmosfera nam je dugo uzavrela.

Također, suštinom efekta staklenika može se smatrati mogućnost povećanja globalne temperature Zemlje, što može nastati kao posljedica značajnih promjena u toplinskoj bilanci. Takav proces može dovesti do postupnog nakupljanja stakleničkih plinova u atmosferi našeg planeta.

najeksplicitniji uzrok efekta staklenika naziva ispuštanje industrijskih plinova u atmosferu. Ispostavilo se da su negativni rezultati ljudske aktivnosti (šumski požari, emisije iz automobila, rad raznih industrijska poduzeća i izgaranje ostataka goriva) izravni su uzroci zagrijavanja klime. Krčenje šuma također je jedan od tih razloga, budući da su upravo šume najaktivniji apsorberi ugljičnog dioksida.

Ako se normalizira za žive organizme, tada će se Zemljini ekosustavi i ljudi morati pokušati prilagoditi promijenjenim klimatskim režimima. No, ipak bi najrazumnije rješenje bilo smanjiti, a zatim regulirati emisije.

Uvod

1. Efekt staklenika: povijesna pozadina i uzroci

1.1. Povijesni podaci

1.2. Uzroci

2. Efekt staklenika: mehanizam nastanka, pojačanje

2.1. Mehanizam efekta staklenika i njegova uloga u biosferi

procesima

2.2. Sve veći učinak staklenika u industrijskom dobu

3. Posljedice pojačanog efekta staklenika

Zaključak

Popis korištene literature


Uvod

Glavni izvor energije koji podržava život na Zemlji je sunčevo zračenje - elektromagnetska radijacija Sunce prodire u zemljinu atmosferu. Sunčeva energija podržava i sve atmosferske procese koji uvjetuju smjenu godišnjih doba: proljeće-ljeto-jesen-zima, kao i promjene vremenskih prilika.

Otprilike polovica Sunčeve energije nalazi se u vidljivom dijelu spektra koji percipiramo kao Sunčevu svjetlost. Ovo zračenje dovoljno slobodno prolazi kroz zemljinu atmosferu i apsorbira ga površina kopna i oceana, zagrijavajući ih. Ali nakon svega, sunčevo zračenje dolazi na Zemlju svaki dan mnogo tisućljeća, zašto se u ovom slučaju Zemlja ne pregrije i ne pretvori u malo Sunce?

Činjenica je da i zemlja i vodena površina, kao i atmosfera, također emitiraju energiju, samo u nešto drugačijem obliku - kao nevidljivo infracrveno, odnosno toplinsko zračenje.

U prosjeku dovoljno Dugo vrijeme Onoliko energije odlazi u svemir u obliku infracrvenog zračenja koliko ulazi u obliku sunčeve svjetlosti. Tako je uspostavljena toplinska ravnoteža našeg planeta. Cijelo je pitanje na kojoj će se temperaturi ta ravnoteža uspostaviti. Da nema atmosfere, prosječna temperatura Zemlje bila bi -23 stupnja. Zaštitno djelovanje atmosfera, koja apsorbira dio infracrvenog zračenja zemljine površine, dovodi do činjenice da je u stvarnosti ta temperatura +15 stupnjeva. Porast temperature posljedica je efekta staklenika u atmosferi koji se pojačava povećanjem količine ugljičnog dioksida i vodene pare u atmosferi. Ovi plinovi najbolje apsorbiraju infracrveno zračenje.

Posljednjih desetljeća koncentracija ugljičnog dioksida u atmosferi sve više raste. Ovo je zbog; da se količine izgaranja fosilnih goriva i drva svake godine povećavaju. Kao rezultat toga, prosječna temperatura zraka u blizini Zemljine površine raste za oko 0,5 stupnjeva po stoljeću. Ako se sadašnji tempo izgaranja goriva, a time i porast koncentracije stakleničkih plinova nastavi iu budućnosti, tada se, prema nekim prognozama, u sljedećem stoljeću očekuje još veće zagrijavanje klime.


1. Efekt staklenika: povijesna pozadina i uzroci

1.1. Povijesni podaci

Ideju o mehanizmu efekta staklenika prvi je iznio 1827. godine Joseph Fourier u članku "Bilješka o temperaturama kugle zemaljske i drugih planeta", u kojem je razmatrao različite mehanizme za formiranje klime na Zemlji, dok smatrao je faktorima koji utječu na ukupnu toplinsku ravnotežu Zemlje (grijanje sunčevim zračenjem, hlađenje radijacijom, unutarnja toplina Zemlje), kao i čimbenike koji utječu na prijenos topline i temperature klimatskih zona (toplinska vodljivost, atmosferska i oceanska cirkulacija). ).

Razmatrajući utjecaj atmosfere na bilancu zračenja, Fourier je analizirao pokus M. de Saussurea s posudom pocrnjelom iznutra, prekrivenom staklom. De Saussure je mjerio temperaturnu razliku između unutarnje i vanjske strane takve posude izložene izravnoj sunčevoj svjetlosti. Fourier je povećanje temperature unutar takvog "mini-staklenika" u usporedbi s vanjskom temperaturom objasnio djelovanjem dva čimbenika: blokiranjem konvektivnog prijenosa topline (staklo sprječava odljev zagrijanog zraka iznutra i dotok hladnog zraka izvana) ) i različita prozirnost stakla u vidljivom i infracrvenom području.

Upravo je potonji čimbenik u kasnijoj literaturi dobio naziv efekt staklenika - upijajući vidljivu svjetlost, površina se zagrijava i emitira toplinske (infracrvene) zrake; Budući da je staklo prozirno za vidljivu svjetlost i gotovo neprozirno za toplinsko zračenje, akumulacija topline dovodi do takvog porasta temperature pri kojem je broj toplinskih zraka koji prolaze kroz staklo dovoljan za uspostavljanje toplinske ravnoteže.

Fourier je pretpostavio da su optička svojstva Zemljine atmosfere slična optičkim svojstvima stakla, odnosno da je njegova prozirnost u infracrvenom području manja od prozirnosti u optičkom području.

1.2. Uzroci

Suština efekta staklenika je sljedeća: Zemlja prima energiju od Sunca, uglavnom u vidljivom dijelu spektra, a sama emitira uglavnom infracrvene zrake u svemir.

Međutim, mnogi plinovi sadržani u njegovoj atmosferi - vodena para, CO2, metan, dušikov oksid, itd. - prozirni su za vidljive zrake, ali aktivno apsorbiraju infracrveno, zadržavajući tako dio topline u atmosferi.

Posljednjih je desetljeća sadržaj stakleničkih plinova u atmosferi dramatično porastao. Pojavile su se i nove, dotad nepostojeće tvari sa "stakleničkim" apsorpcijskim spektrom - prvenstveno fluorougljici.

Plinovi koji uzrokuju efekt staklenika nisu samo ugljikov dioksid (CO2). Oni također uključuju metan (CH4), dušikov oksid (N2O), hidrofluorougljike (HFC), perfluorougljike (PFC), sumporov heksafluorid (SF6). Međutim, izgaranje ugljikovodičnih goriva, popraćeno ispuštanjem CO2, smatra se glavnim uzrokom onečišćenja.

Razlog brzog rasta stakleničkih plinova je očigledan – čovječanstvo sada sagorijeva onoliko fosilnog goriva u jednom danu koliko je nastalo tisućama godina tijekom formiranja nalazišta nafte, ugljena i plina. Od tog "guranja" klimatski sustav je izašao iz "ravnoteže" i vidimo veći broj sekundarnih negativnih pojava: posebno vrućih dana, suša, poplava, naglih promjena vremena, a to je ono što uzrokuje najveće štete.

Istraživači predviđaju da će se, ako se ništa ne poduzme, globalna emisija CO2 učetverostručiti tijekom sljedećih 125 godina. Ali ne smijemo zaboraviti da značajan dio budućih izvora onečišćenja još nije izgrađen. Tijekom proteklih sto godina temperatura na sjevernoj hemisferi porasla je za 0,6 stupnjeva. Predviđeni porast temperature u sljedećem stoljeću bit će između 1,5 i 5,8 stupnjeva. Najvjerojatnija opcija je 2,5-3 stupnja.

Međutim, klimatske promjene nisu samo porast temperature. Promjene se odnose i na druge klimatske pojave. Ne samo intenzivna vrućina, već i jaki iznenadni mrazevi, poplave, blato, tornada, uragani objašnjavaju se učincima globalnog zatopljenja. Klimatski sustav je presložen da bi se očekivale ravnomjerne i jednake promjene na svim dijelovima planeta. A glavnu opasnost danas znanstvenici vide upravo u porastu odstupanja od prosječnih vrijednosti - značajnim i čestim kolebanjima temperature.


2. Efekt staklenika: mehanizam, pojačanje

2.1 Mehanizam efekta staklenika i njegova uloga u biosferskim procesima

Glavni izvor života i svih prirodnih procesa na Zemlji je energija zračenja Sunca. Energija sunčevog zračenja svih valnih duljina koja ulazi u naš planet u jedinici vremena po jedinici površine okomito na sunčeve zrake naziva se solarna konstanta i iznosi 1,4 kJ/cm2. To je samo jedan dvomilijarditi dio energije koju emitira površina Sunca. Od ukupne količine sunčeve energije koja ulazi u Zemlju, atmosfera apsorbira -20%. Otprilike 34% energije koja prodire duboko u atmosferu i dolazi do površine Zemlje reflektira se od oblaka atmosfere, aerosola u njoj i same površine Zemlje. Dakle, -46% Sunčeve energije dospijeva do Zemljine površine i ona biva apsorbirana. Zauzvrat, površina kopna i vode emitira dugovalno infracrveno (toplinsko) zračenje, koje dijelom odlazi u svemir, a dijelom ostaje u atmosferi, zadržavajući se u svojim sastavnim plinovima i zagrijavajući površinske slojeve zraka. Ova izolacija Zemlje od svemira stvorila je povoljne uvjete za razvoj živih organizama.

Priroda efekta staklenika atmosfere posljedica je njihove različite prozirnosti u vidljivom i dalekom infracrvenom području. Raspon valnih duljina 400-​1500 nm (vidljiva svjetlost i bliska infracrvena) čini 75% energije solarno zračenje, većina plinova ne apsorbira u ovom području; Rayleighovo raspršenje u plinovima i raspršenje na atmosferskim aerosolima ne sprječavaju zračenje ovih valnih duljina da prodre u dubinu atmosfere i dođe do površine planeta. Sunčevu svjetlost apsorbira površina planeta i njegova atmosfera (osobito zračenje u bliskom UV i IR području) i zagrijava ih. Zagrijana površina planeta i atmosfera zrače u dalekom infracrvenom području: na primjer, u slučaju Zemlje (), 75% toplinskog zračenja pada u rasponu od 7,8-28 mikrona, za Veneru - 3,3-12 mikrona .

Atmosfera koja sadrži plinove koji apsorbiraju u ovom području spektra (tzv. staklenički plinovi - H2O, CO2, CH4 i dr.) u biti je neprozirna za takvo zračenje usmjereno s njezine površine u svemir, odnosno ima veliku optička debljina. Zbog takve neprozirnosti atmosfera postaje dobar toplinski izolator, što zauzvrat dovodi do toga da se ponovna emisija apsorbirane sunčeve energije u svemir događa u gornjim hladnim slojevima atmosfere. Kao rezultat , efektivna temperatura Zemlje kao radijatora ispada niža od temperature njezine površine.

Tako je odgođeno toplinsko zračenje koje dolazi sa zemljine površine (poput filma preko staklenika) dobilo figurativni naziv efekt staklenika. Plinovi koji zadržavaju toplinsko zračenje i sprječavaju odljev topline u svemir nazivaju se staklenički plinovi. Zbog efekta staklenika prosječna godišnja temperatura na Zemljinoj površini u posljednjem je tisućljeću oko 15°C. Bez efekta staklenika ova bi temperatura pala na -18°C i postojanje života na Zemlji postalo bi nemoguće. Glavni staklenički plin atmosfere je vodena para koja blokira 60% Zemljinog toplinskog zračenja. Sadržaj vodene pare u atmosferi određen je planetarnim ciklusom vode i (uz jaka geografska širina i visinska kolebanja) gotovo je konstantan. Otprilike 40% Zemljinog toplinskog zračenja zarobljeno je drugim stakleničkim plinovima, uključujući više od 20% ugljičnim dioksidom. Glavni prirodni izvori CO2 u atmosferi – vulkanske erupcije i prirodni šumski požari. U osvit geobiokemijske evolucije Zemlje, ugljični dioksid je kroz podvodne vulkane ušao u Svjetski ocean, zasitio ga i ispustio u atmosferu. Još uvijek nema točnih procjena količine CO2 u atmosferi za rani stadiji njegov razvoj. Na temelju rezultata analize bazaltnih stijena podvodnih grebena u Tihom i Atlantskom oceanu, američki geokemičar D. Marais zaključio je da je sadržaj CO2 u atmosferi u prvih milijardu godina njezina postojanja bio tisuću puta veći nego sada - oko 39%. Tada je temperatura zraka u površinskom sloju dosegla gotovo 100°C, a temperatura vode u oceanima približila se točki vrelišta (efekt "superstaklenika"). Pojavom fotosintetskih organizama i kemijski procesi vezivanja ugljičnog dioksida, počeo je djelovati snažan mehanizam za uklanjanje CO2 iz atmosfere i oceana u sedimentne stijene. Efekt staklenika počeo se postupno smanjivati ​​sve do postizanja ravnoteže u biosferi koja se dogodila prije početka ere industrijalizacije i koja odgovara minimalnom sadržaju ugljičnog dioksida u atmosferi - 0,03%. U nedostatku antropogenih emisija, ciklus ugljika kopnene i vodene biote, hidrosfere, litosfere i atmosfere bio je u ravnoteži. Ispuštanje ugljičnog dioksida u atmosferu zbog vulkanske aktivnosti procjenjuje se na 175 milijuna tona godišnje. Oborine u obliku karbonata vežu oko 100 milijuna tona.Oceanska rezerva ugljika je velika - 80 puta je veća od atmosferske. Ugljik je tri puta više nego u atmosferi koncentriran u bioti, a s povećanjem CO2 raste produktivnost kopnene vegetacije.

Udio: