Siltumnīcas efekta fiziskais pamats. Cilvēku darbības rezultātā atmosfērā palielinās siltumnīcefekta gāzu koncentrācija

Vai tiešām nekas nevar regulēt siltumnīcefekta gāzu daudzumu atmosfērā? Protams, ka var. Skābeklis lieliski veic šo darbu. Bet problēma ir tā, ka planētas iedzīvotāju skaits nepielūdzami pieaug, kas nozīmē, ka tiek patērēts arvien vairāk skābekļa. Mūsu vienīgais glābiņš ir veģetācija, īpaši meži. Tie absorbē lieko oglekļa dioksīdu un izdala daudz vairāk skābekļa, nekā patērē cilvēki.

Siltumnīcas efekts un Zemes klimats

Kad mēs runājam par siltumnīcas efekta sekām, mēs saprotam tā ietekmi uz Zemes klimatu. Pirmkārt, tā ir globālā sasilšana. Daudzi cilvēki pielīdzina jēdzienus “siltumnīcas efekts” un “globālā sasilšana”, taču tie nav vienlīdzīgi, bet savstarpēji saistīti: pirmais ir otrā cēlonis.

Globālā sasilšana ir tieši saistīta ar okeāniem.Šeit ir divu cēloņu un seku attiecību piemērs.

1. Planētas vidējā temperatūra paaugstinās, šķidrums sāk iztvaikot. Tas attiecas arī uz Pasaules okeānu: daži zinātnieki baidās, ka pēc pāris simtiem gadu tas sāks “izžūt”.
2. Turklāt augstās temperatūras dēļ ledāji un jūras ledus tuvākajā laikā sāks aktīvi kust. Tas novedīs pie neizbēgama jūras līmeņa celšanās.

Jau tagad novērojam regulārus plūdus piekrastes rajonos, taču, ja Pasaules okeāna līmenis būtiski paaugstināsies, tiks appludinātas visas tuvākās sauszemes teritorijas un iet bojā sējumi.

Ietekme uz cilvēku dzīvi

Neaizmirstiet, ka Zemes vidējās temperatūras paaugstināšanās ietekmēs mūsu dzīvi. Sekas var būt ļoti nopietnas. Daudzas mūsu planētas teritorijas, kuras jau tā ir pakļautas sausumam, kļūs absolūti dzīvotnespējīgas, cilvēki sāks masveidā migrēt uz citiem reģioniem. Tas neizbēgami radīs sociāli ekonomiskās problēmas un trešā un ceturtā pasaules kara uzliesmojumu. Pārtikas trūkums, labības iznīcināšana - tas mūs sagaida nākamajā gadsimtā.

Bet vai tas ir jāgaida? Vai arī vēl ir iespējams kaut ko mainīt? Vai cilvēce var samazināt siltumnīcas efekta radīto kaitējumu?

Darbības, kas var glābt Zemi

Šodien viss ir zināms kaitīgie faktori, kas izraisa siltumnīcefekta gāzu uzkrāšanos, un mēs zinām, kas jādara, lai to apturētu. Nedomājiet, ka viens cilvēks neko nemainīs. Protams, efektu var panākt tikai visa cilvēce, bet kas zina – varbūt vēl simts cilvēku šobrīd lasa līdzīgu rakstu?

Meža saglabāšana

Atmežošanas apturēšana. Augi ir mūsu glābiņš! Turklāt nepieciešams ne tikai saglabāt esošos mežus, bet arī aktīvi stādīt jaunus.

Katram cilvēkam šī problēma ir jāsaprot.

Fotosintēze ir tik spēcīga, ka tā var nodrošināt mūs ar milzīgu daudzumu skābekļa. Pietiek, lai normālu dzīvi cilvēkiem un kaitīgo gāzu izvadīšanai no atmosfēras.

Elektrisko transportlīdzekļu izmantošana

Atteikums izmantot ar degvielu darbināmus transportlīdzekļus. Katrs auto izceļ liela summa siltumnīcefekta gāzes gadā, tad kāpēc gan neizdarīt veselīgākas izvēles vidi? Zinātnieki mums jau piedāvā elektromobiļus – videi draudzīgas automašīnas, kas neizmanto degvielu. “Degvielas” automašīnas mīnuss ir vēl viens solis ceļā uz siltumnīcefekta gāzu izskaušanu. Visā pasaulē viņi cenšas paātrināt šo pāreju, taču līdz šim šādu mašīnu mūsdienu attīstība ir tālu no ideāla. Pat Japānā, kur vislielākais lietojumsšādas automašīnas nav gatavas pilnībā pāriet uz to izmantošanu.

Alternatīva ogļūdeņražu degvielai

Alternatīvās enerģijas izgudrojums. Cilvēce nestāv uz vietas, tad kāpēc mēs esam iestrēguši, izmantojot ogles, naftu un gāzi? Šo dabisko komponentu dedzināšana noved pie siltumnīcefekta gāzu uzkrāšanās atmosfērā, tāpēc ir pienācis laiks pāriet uz videi draudzīgu enerģijas veidu.

Mēs nevaram pilnībā atteikties no visa, kas izdala kaitīgas gāzes. Bet mēs varam palīdzēt palielināt skābekļa daudzumu atmosfērā. Ne tikai īsts vīrietis Katram cilvēkam ir jāiestāda koks!

Kas ir vissvarīgākais jebkuras problēmas risināšanā? Neaizveriet viņai acis. Mēs varam nepamanīt siltumnīcas efekta radīto kaitējumu, bet nākamās paaudzes to noteikti pamanīs. Mēs varam pārtraukt ogļu un naftas dedzināšanu, saglabāt planētas dabisko veģetāciju, pamest parasto automašīnu par labu videi draudzīgam — un par ko? Lai mūsu Zeme pastāvētu pēc mums.

Runājot par siltumnīcas efektu, uzreiz iedomājas lielu siltumnīcu, maigus saules starus, kas iekļūst caur stiklu, spilgti zaļas dobes un pietiekami daudz karstums iekšā, kad ārā vēl valda ziema

Runājot par siltumnīcas efektu, uzreiz iedomājas liela siltumnīca, maigi saules stari, kas iekļūst caur stiklu, spilgti zaļas dobes un diezgan augsta temperatūra iekšā, kad ārā vēl valda ziema. Jā, tā ir taisnība, šo procesu visskaidrāk var salīdzināt ar to, kas notiek siltumnīcā. Tikai stikla lomā ir siltumnīcefekta gāzes, kuru atmosfērā ir daudz, tās pārraida un saglabā siltumu zemākajos gaisa slāņos, nodrošinot augu augšanu un cilvēku dzīvību. Mūsdienās siltumnīcas efektu arvien biežāk sauc par vides terminu, kas kļuvis par katastrofu. Tādējādi daba sauc pēc palīdzības, un, ja nekas netiks darīts, cilvēcei līdz neizbēgamajam pasaules galam paliks tikai 300 gadi. Ir svarīgi saprast, ka siltumnīcas efekts uz Zemes vienmēr ir pastāvējis, dzīvo organismu un augu normāla pastāvēšana nav iespējama, un mēs esam parādā tam komfortablu klimatu. Problēma ir tā, ka cilvēka kaitīgās darbības ir pieņēmušas tādus apmērus, ka tās vairs nevar iziet bez pēdām, ietekmējot globālas, neatgriezeniskas izmaiņas vidē. Un, lai izdzīvotu, mūsu planētas iedzīvotājiem ir vajadzīga tāda pati globāla solidaritāte šīs nopietnās problēmas risināšanā.

Siltumnīcas efekta būtība, cēloņi un sekas

Cilvēces dzīvībai svarīgā darbība, miljoniem tonnu degvielas sadedzināšana, palielināts enerģijas patēriņš, transportlīdzekļu parka palielināšanās, ievērojams atkritumu daudzuma, ražošanas apjomu un tā tālāk pieaugums izraisa koncentrācijas pieaugumu. siltumnīcefekta gāzes zemes atmosfērā. Statistika liecina, ka pēdējo divsimt gadu laikā oglekļa dioksīda līmenis gaisā ir palielinājies par 25% visā ģeoloģiskā vēsture tas vēl nav noticis. Tādējādi virs Zemes veidojas sava veida gāzes vāciņš, kas aizkavē siltuma starojuma atgriešanos, atgriežot to atpakaļ un novedot pie klimata nelīdzsvarotības. Paaugstinoties vidējai temperatūrai uz Zemes virsmas, palielinās arī nokrišņu daudzums. Atcerieties, ka siltumnīcā vai siltumnīcā vienmēr uz stikla veidojas kondensāts, tas notiek līdzīgi. Nav iespējams precīzi aprēķināt visas tā postošās sekas, taču viens ir skaidrs: cilvēks ir sācis bīstamu spēli ar dabu, un mums steidzami jāatrodas pie prāta, lai novērstu vides katastrofu.

Uz iemesliem izraisot paasinājumu Siltumnīcas efekts atmosfērā ietver:
- saimnieciskā darbība kas mainās gāzes sastāvs un rada putekļainību Zemes zemākajos gaisa slāņos;
- oglekli saturoša kurināmā, ogļu, naftas un gāzes sadedzināšana;
- automobiļu dzinēju izplūdes gāzes;
- termoelektrostaciju darbība;
- Lauksaimniecība, kas saistīts ar pārmērīgu puves un pārmērīgu mēslojumu, ievērojamu mājlopu skaita pieaugumu;
- dabas resursu ieguve;
- sadzīves un rūpniecisko atkritumu izvešana;
- mežu izciršana.

Pārsteidzoši, ka gaiss vairs nav atjaunojams dabas resurss, kāds tas bija pirms intensīvas cilvēka darbības sākuma.

Siltumnīcas efekta sekas

Visvairāk bīstamas sekas Siltumnīcas efekts tiek uzskatīts par globālo sasilšanu, kas izraisa termiskā līdzsvara nelīdzsvarotību uz planētas kopumā. Jau šobrīd katrs no mums ir piedzīvojis vidējo temperatūras paaugstināšanos, fenomenālu karstumu vasaras mēnešos un pēkšņus atkušņus ziemas vidū, tā ir biedējoša parādība kā globālā gaisa piesārņojuma sekas. Un sausums, skābie lietus, karstie vēji, tornado, viesuļvētras un citas dabas katastrofas mūsdienās ir kļuvušas par briesmīgu dzīves normu. Zinātnieku dati liecina, ka prognozes nebūt nav mierinošas, katru gadu temperatūra paaugstinās par gandrīz vienu grādu vai pat vairāk. Šajā sakarā pastiprinās tropu nokrišņi, pieaug sauso teritoriju un tuksnešu robežas, sākas strauja ledāju kušana, izzūd mūžīgā sasaluma zonas un ievērojami samazinās taigas teritorijas. Tas nozīmē, ka krasi samazināsies ražas, apdzīvotās teritorijas tiks appludinātas ar ūdeni, daudzi dzīvnieki nespēs pielāgoties strauji mainīgajiem apstākļiem, paaugstināsies Pasaules okeāna līmenis un vispārējais ūdens-sāls līdzsvars. Biedējoši, bet pašreizējā paaudze var piedzīvot visstraujāko sasilšanu uz planētas Zeme. Bet, kā rāda pasaules prakse, dažās pasaules daļās ir arī globālā sasilšana pozitīva ietekme, dodot iespēju attīstīt lauksaimniecību un lopkopību, šis nenozīmīgais ieguvums tiek zaudēts uz milzīgas negatīvas ietekmes fona. Par siltumnīcas efektu plosās diskusijas, tiek veikti pētījumi un testi, un cilvēki meklē veidus, kā samazināt tā kaitīgo ietekmi.

Mūsdienīgi veidi, kā atrisināt problēmu

No šīs situācijas ir tikai viena izeja: atrast jaunu degvielas veidu vai radikāli mainīt esošo degvielas veidu izmantošanas tehnoloģiju. Dedzinot ogles un naftu, uz vienu enerģijas vienību izdala par 60% vairāk oglekļa dioksīda, kas ir spēcīga siltumnīcefekta gāze, nekā jebkura cita degviela.

Kas jums jādara, lai izvairītos no siltumnīcas efekta draudiem:
- samazināt fosilā kurināmā, jo īpaši ogļu, naftas un dabasgāzes, patēriņu;
- izmantot īpašus filtrus un katalizatorus, lai noņemtu oglekļa dioksīdu no visām emisijām atmosfērā;
- paaugstināt termoelektrostaciju energoefektivitāti, izmantojot slēptās videi draudzīgās rezerves;
- palielināt alternatīvo enerģijas avotu, vēja, saules un tā tālāk izmantošanu;
- pārtraukt zaļo zonu izciršanu un izveidot mērķtiecīgu ainavu;
- apturēt vispārējo planētas piesārņojumu.

Šobrīd notiek aktīva diskusija par pasākumiem antropogēnās ietekmes mazināšanai, piemēram, regulāra oglekļa dioksīda izvadīšana no atmosfēras, izmantojot augsto tehnoloģiju ierīces, tā sašķidrināšana un ievadīšana Pasaules okeāna ūdeņos, tādējādi tuvojoties dabiskajai cirkulācijai. Ir veidi, kā atrisināt problēmu, galvenais, lai visi kopā, iedzīvotāji, valdība un jaunākā paaudze to uzņemtos un veiktu milzīgu, bet tik noderīgu darbu, lai attīrītu Māti Zemi. Ir pienācis laiks pārtraukt patērētāju attieksmi un sākt ieguldīt enerģiju un laiku savā nākotnē, nākamo paaudžu gaišajā dzīvē, ir pienācis laiks atdot dabai to, ko mēs regulāri no tās paņemam. Nav šaubu, ka atjautīgā un uzņēmīgā cilvēce tiks galā ar šo ļoti grūto un atbildīgo uzdevumu.

Siltumnīcas efekts– spēja (atmosfērā esošajām gāzēm) pārnest saules starojumu lielākā mērā uz Zemes virsmu, salīdzinot ar termisko starojumu, ko izstaro Saule silda Zeme. Rezultātā Zemes virsmas un zemes gaisa slāņa temperatūra ir augstāka, nekā tā būtu, ja nebūtu siltumnīcas efekta. Zemes virsmas vidējā temperatūra ir plus 15°C, un bez siltumnīcas efekta būtu mīnus 18°! Siltumnīcas efekts ir viens no dzīvības atbalsta mehānismiem uz Zemes.

Cilvēku darbība pēdējos 200 gados un jo īpaši kopš 1950. gada ir izraisījusi nepārtrauktu siltumnīcefekta gāzu koncentrācijas pieaugumu atmosfērā. Sekojošā atmosfēras neizbēgamā reakcija ir antropogēna dabiskā siltumnīcas efekta pastiprināšanās. Siltumnīcas efekta kopējā antropogēnā pastiprināšanās +2,45 vati/m2 (Starptautiskā klimata pārmaiņu komiteja IPCC).

Katras šīs gāzes siltumnīcas efekts ir atkarīgs no trim galvenajiem faktoriem:

a) paredzamais siltumnīcas efekts nākamajās desmitgadēs vai gadsimtos (piemēram, 20, 100 vai 500 gadu laikā), ko izraisa gāzes tilpuma vienība, kas jau nonāk atmosfērā, salīdzinot ar oglekļa dioksīda ietekmi uz vienu vienību;

b) tipiskais uzturēšanās ilgums atmosfērā un

c) gāzes emisijas apjoms.

Pirmo divu faktoru kombināciju sauc par “relatīvo siltumnīcas potenciālu” un izsaka CO2 potenciāla vienībās.

Siltumnīcefekta gāzes:

Loma ūdens tvaiki atmosfērā globālajā siltumnīcas efektā ir liels, taču grūti viennozīmīgi noteikt. Klimatam sasilstot, ūdens tvaiku saturs atmosfērā palielināsies, tādējādi palielinot siltumnīcas efektu.

D oglekļa monoksīds vai oglekļa dioksīds (CO2) (64% siltumnīcas efektā), atšķiras atkarībā no

salīdzinot ar citām siltumnīcefekta gāzēm, salīdzinoši zems siltumnīcas efekta potenciāls, bet diezgan ievērojams eksistences ilgums atmosfērā - 50–200 gadi un salīdzinoši augsta koncentrācija. Oglekļa dioksīda koncentrācija atmosfērā laika posmā no 1000 līdz 1800. bija 270–290 tilpuma daļas (ppmv), un līdz 1994. gadam tas bija sasniedzis 358 ppmv un turpina pieaugt. Līdz 21. gadsimta beigām var sasniegt 500 ppmv. Koncentrāciju stabilizāciju var panākt, ievērojami samazinot emisijas. Galvenais oglekļa dioksīda avots, kas nonāk atmosfērā, ir fosilā kurināmā (ogļu, naftas, gāzes) sadedzināšana, lai iegūtu enerģiju.

CO2 avoti

(1) Izplūde atmosfērā fosilā kurināmā sadedzināšanas un cementa ražošanas rezultātā 5,5±0,5

(2) Izplūde atmosfērā ainavu transformācijas dēļ tropu un ekvatoriālajā zonā, augsnes degradācija 1,6±1,0

Absorbcija ar dažādiem rezervuāriem

(3) Uzkrāšanās atmosfērā 3,3±0,2

(4) Uzkrāšanās pie Pasaules okeāna 2,0±0,8

(5) Uzkrāšanās ziemeļu puslodes biomasā 0,5±0,5

(6) Atlikušā bilances termiņš, izskaidrojams ar CO2 absorbciju sauszemes ekosistēmās (mēslošana utt.) = (1+2)-(3+4+5)=1,3±1,5

Oglekļa dioksīda koncentrācijas palielināšanai atmosfērā vajadzētu stimulēt fotosintēzes procesu. Šī ir tā sauktā mēslošana, kuras dēļ saskaņā ar dažām aplēsēm organisko vielu ražošana var palielināties par 20–40% pie divreiz lielākas oglekļa dioksīda koncentrācijas.

Metāns (CH4) - 19% no siltumnīcefekta gāzu kopējās vērtības (uz 1995. gadu). Metāns tiek ražots anaerobos apstākļos, piemēram, dabiskos purvos dažādi veidi, sezonas un mūžīgā sasaluma biezums, rīsu stādījumi, poligoni, kā arī atgremotāju un termītu darbības rezultātā. Aplēses liecina, ka aptuveni 20% no kopējām metāna emisijām ir saistīti ar fosilā kurināmā izmantošanas tehnoloģiju (kurināmā sadedzināšana, emisijas no ogļraktuvēm, dabas resursu ieguve un sadale).

gāze, naftas pārstrāde). Kopumā antropogēnās darbības nodrošina 60–80% no kopējām metāna emisijām atmosfērā. Metāns atmosfērā ir nestabils. Tas tiek noņemts no tā, pateicoties mijiedarbībai ar hidroksiljonu (OH) troposfērā. Neskatoties uz šo procesu, metāna koncentrācija atmosfērā ir aptuveni dubultojusies salīdzinājumā ar pirmsindustriālo laiku un turpina pieaugt ar ātrumu aptuveni 0,8% gadā.

Temperatūras paaugstināšanās un mitruma palielināšanās (tas ir, teritorijas atrašanās anaerobos apstākļos) vēl vairāk palielina metāna emisijas. Šis ir raksturs-

lielisks pozitīvas atsauksmes piemērs. Gluži pretēji, gruntsūdeņu līmeņa pazemināšanai mitruma samazināšanās dēļ būtu jāsamazinās metāna emisijas (negatīva atgriezeniskā saite).

Pašreizējā loma slāpekļa oksīds (N2O) kopējā siltumnīcas efektā ir tikai aptuveni 6%. Palielinās arī slāpekļa oksīda koncentrācija atmosfērā. Tiek pieņemts, ka tā antropogēnie avoti ir aptuveni uz pusi mazāki nekā dabiskie. Antropogēnā slāpekļa oksīda avoti ir lauksaimniecība (īpaši tropu pļavas), biomasas dedzināšana un slāpekli ražojošās nozares. Tās relatīvais siltumnīcas potenciāls (290 reizes

virs oglekļa dioksīda potenciāla) un tipiskais pastāvēšanas ilgums atmosfērā (120 gadi) ir nozīmīgi, kompensējot tā zemo koncentrāciju.

Hlorfluorogļūdeņraži (CFC)- tās ir cilvēku sintezētas vielas, kas satur hloru, fluoru un bromu. Viņiem ir ļoti spēcīgs relatīvais siltumnīcefekta potenciāls un ievērojams atmosfēras dzīves ilgums. To galīgā loma siltumnīcas efektā ir 7%. Hlorfluorogļūdeņražu ražošanu pasaulē pašlaik kontrolē starptautiskie līgumi par ozona slāņa aizsardzību, kas ietver noteikumu par šo vielu ražošanas pakāpenisku samazināšanu, aizstājot tās ar ozona slāni mazāk noārdošām vielām, kam seko tās pilnīga pārtraukšana. . Rezultātā CFC koncentrācija atmosfērā sāka samazināties.

Ozons (O3) ir svarīga siltumnīcefekta gāze, kas atrodama gan stratosfērā, gan troposfērā. Tas ietekmē gan īsviļņu, gan garo viļņu starojumu, un tāpēc radiācijas bilancē tā ieguldījuma virziens un lielums ir ļoti atkarīgs no ozona satura vertikālā sadalījuma, īpaši tropopauzes līmenī. Aprēķini liecina par pozitīvu rezultātu +0,4 vati/m2.

Ievads

1. Siltumnīcas efekts: vēsturiskā informācija un cēloņi

1.1. Vēsturiskā informācija

1.2. Cēloņi

2. Siltumnīcas efekts: veidošanās mehānisms, stiprināšana

2.1. Siltumnīcas efekta mehānisms un loma biosfērā

procesi

2.2. Paaugstināts siltumnīcas efekts industriālajā laikmetā

3. Pastiprinātā siltumnīcas efekta sekas

Secinājums

Izmantotās literatūras saraksts

Ievads

Galvenais enerģijas avots, kas atbalsta dzīvību uz Zemes, ir saules starojums - elektromagnētiskais starojums no Saules, kas iekļūst zemes atmosfēra. Saules enerģija atbalsta arī visus atmosfēras procesus, kas nosaka gadalaiku maiņu: pavasaris-vasara-rudens-ziema, kā arī laika apstākļu izmaiņas.

Apmēram puse no saules enerģijas nāk no redzamās spektra daļas, ko mēs uztveram kā saules gaismu. Šis starojums diezgan brīvi šķērso zemes atmosfēru un tiek absorbēts zemes un okeānu virsmā, sildot tos. Bet galu galā Saules starojums Zemi sasniedz katru dienu daudzus gadu tūkstošus, kāpēc šajā gadījumā Zeme nepārkarst un nepārvēršas par mazu Sauli?

Fakts ir tāds, ka zeme, ūdens virsma un atmosfēra, savukārt, arī izstaro enerģiju, tikai nedaudz citā veidā - kā neredzams infrasarkanais jeb termiskais starojums.

Vidēji ar to pietiek ilgu laiku V telpa Tieši tik daudz enerģijas iziet infrasarkanā starojuma veidā, cik tas nonāk saules gaismas veidā. Tādējādi tiek izveidots mūsu planētas termiskais līdzsvars. Viss jautājums ir par to, kādā temperatūrā šis līdzsvars tiks izveidots. Ja nebūtu atmosfēras, Zemes vidējā temperatūra būtu -23 grādi. Atmosfēras aizsargājoša iedarbība, kas absorbē daļu infrasarkanā starojuma zemes virsma, noved pie tā, ka patiesībā šī temperatūra ir +15 grādi. Temperatūras paaugstināšanās ir siltumnīcas efekta sekas atmosfērā, kas pastiprinās, palielinoties oglekļa dioksīda un ūdens tvaiku daudzumam atmosfērā. Šīs gāzes vislabāk absorbē infrasarkano starojumu.

Pēdējās desmitgadēs oglekļa dioksīda koncentrācija atmosfērā arvien vairāk pieaug. Tas notiek tāpēc, ka; ka ar katru gadu palielinās fosilā kurināmā un koksnes sadedzināšanas apjoms. Rezultātā vidējā gaisa temperatūra uz Zemes virsmas paaugstinās par aptuveni 0,5 grādiem gadsimtā. Ja līdzšinējais kurināmā sadegšanas temps un līdz ar to siltumnīcefekta gāzu koncentrācijas pieaugums turpināsies arī turpmāk, tad, pēc dažām prognozēm, nākamajā gadsimtā gaidāma vēl lielāka klimata sasilšana.

1. Siltumnīcas efekts: vēsturiskā informācija un cēloņi

1.1. Vēsturiskā informācija

Siltumnīcas efekta mehānisma ideju 1827. gadā pirmo reizi izklāstīja Džozefs Furjē rakstā “Piezīme par zemeslodes un citu planētu temperatūru”, kurā viņš apsvēra. dažādi mehānismi Zemes klimata veidošanās, savukārt viņš aplūkoja faktorus, kas ietekmē kopējo Zemes siltuma bilanci (apkure saules radiācija, dzesēšana radiācijas, Zemes iekšējā siltuma dēļ), un faktori, kas ietekmē siltuma pārnesi un klimatisko zonu temperatūras (siltuma vadītspēja, atmosfēras un okeāna cirkulācija).

Apsverot atmosfēras ietekmi uz radiācijas bilanci, Furjē analizēja M. de Saussure eksperimentu ar trauku, kas pārklāts ar stiklu, kas no iekšpuses nomelnēts. De Saussure mērīja temperatūras starpību starp šāda trauka iekšpusi un ārpusi, kas pakļauta tiešiem saules stariem. Temperatūras paaugstināšanos šādas “minisiltumnīcas” iekšienē, salīdzinot ar ārējo temperatūru, Furjē skaidroja ar divu faktoru darbību: konvektīvās siltuma pārneses bloķēšana (stikls novērš apsildāmā gaisa aizplūšanu no iekšpuses un vēsa gaisa pieplūdi no ārpuses) un stikla atšķirīgā caurspīdīgums redzamajā un infrasarkanajā diapazonā.

Tas bija pēdējais faktors, kas vēlāk literatūrā saņēma siltumnīcas efekta nosaukumu - absorbējot redzamo gaismu, virsma uzsilst un izstaro termiskos (infrasarkanos) starus; Tā kā stikls ir caurspīdīgs redzamajai gaismai un gandrīz necaurredzams termiskajam starojumam, siltuma uzkrāšanās izraisa tādu temperatūras paaugstināšanos, kurā caur stiklu izejošo termisko staru skaits ir pietiekams, lai izveidotu termisko līdzsvaru.

Furjē postulēja, ka Zemes atmosfēras optiskās īpašības ir līdzīgas stikla optiskajām īpašībām, tas ir, tā caurspīdīgums infrasarkanajā diapazonā ir zemāks nekā caurspīdīgums optiskajā diapazonā.

1.2. Cēloņi

Siltumnīcas efekta būtība ir šāda: Zeme saņem enerģiju no Saules, galvenokārt redzamajā spektra daļā, un pati izstaro kosmosā galvenokārt infrasarkanos starus.

Tomēr daudzas tās atmosfērā esošās gāzes – ūdens tvaiki, CO2, metāns, slāpekļa oksīds utt. – ir caurspīdīgas redzamajiem stariem, bet aktīvi absorbē infrasarkanos starus, tādējādi saglabājot daļu siltuma atmosfērā.

Pēdējo desmitgažu laikā siltumnīcefekta gāzu saturs atmosfērā ir ievērojami palielinājies. Parādījušās arī jaunas, iepriekš neeksistējošas vielas ar “siltumnīcas” absorbcijas spektru - galvenokārt fluorogļūdeņraži.

Gāzes, kas izraisa siltumnīcas efektu, nav tikai oglekļa dioksīds (CO2). Tie ietver arī metānu (CH4), slāpekļa oksīdu (N2O), fluorogļūdeņražus (HFC), perfluorogļūdeņražus (PFC), sēra heksafluorīdu (SF6). Tomēr ogļūdeņražu kurināmā sadedzināšana kopā ar CO2 izdalīšanos tiek uzskatīta par galveno piesārņojuma cēloni.

Cēlonis strauja izaugsme Siltumnīcefekta gāzu daudzums ir acīmredzams – cilvēce šobrīd dienā sadedzina tik daudz fosilā kurināmā, cik tas veidojies tūkstošiem gadu naftas, ogļu un gāzes atradņu veidošanās laikā. No šī “spiediena” klimata sistēma izkļuva no “līdzsvara”, un mēs to redzam lielāks skaits sekundāras negatīvas parādības: īpaši karstas dienas, sausums, plūdi, pēkšņas laikapstākļu izmaiņas, un tieši tas rada vislielāko kaitējumu.

Pēc pētnieku domām, ja nekas netiks darīts, nākamajos 125 gados globālās CO2 emisijas četrkāršosies. Bet mēs nedrīkstam aizmirst, ka ievērojama daļa nākotnes piesārņojuma avotu vēl nav uzbūvēti. Pēdējo simts gadu laikā temperatūra ziemeļu puslodē ir paaugstinājusies par 0,6 grādiem. Prognozētais temperatūras pieaugums nākamajā gadsimtā būs no 1,5 līdz 5,8 grādiem. Visticamākais variants ir 2,5-3 grādi.

Tomēr klimata pārmaiņas nav saistītas tikai ar temperatūras paaugstināšanos. Izmaiņas ietekmē arī citas klimatiskās parādības. Ar globālās sasilšanas ietekmi tiek skaidrots ne tikai ārkārtējs karstums, bet arī spēcīgas pēkšņas sals, plūdi, dubļu straumes, viesuļvētras un viesuļvētras. Klimata sistēma ir pārāk sarežģīta, lai varētu gaidīt vienmērīgas un vienmērīgas izmaiņas visās planētas daļās. Un zinātnieki šodien galvenos draudus saskata tieši noviržu pieaugumā no vidējām vērtībām - ievērojamām un biežām temperatūras svārstībām.

2. Siltumnīcas efekts: mehānisms, pastiprināšana

2.1 Siltumnīcas efekta mehānisms un nozīme biosfēras procesos

Galvenais dzīvības un visu dabisko procesu avots uz Zemes ir Saules starojuma enerģija. Visu viļņu garuma saules starojuma enerģija, kas nonāk uz mūsu planētas laika vienībā uz laukuma vienību perpendikulāri saules stari, sauc par saules konstanti un ir 1,4 kJ/cm2. Tā ir tikai viena divu miljardu daļa no Saules virsmas izstarotās enerģijas. No kopējais skaits Atmosfēra absorbē -20% Saules enerģijas, kas nonāk Zemē. Apmēram 34% enerģijas, kas iekļūst dziļi atmosfērā un sasniedz Zemes virsmu, atspoguļo atmosfēras mākoņi, tajos esošie aerosoli un pati Zemes virsma. Tādējādi -46% saules enerģijas sasniedz zemes virsmu un tiek tajā uzņemti. Savukārt zemes un ūdens virsma izstaro garo viļņu infrasarkano (termisko) starojumu, kas daļēji nonāk kosmosā un daļēji paliek atmosfērā, ko aiztur tās sastāvā esošās gāzes un sildot gaisa zemes slāņus. Šī Zemes izolācija no kosmosa radīja labvēlīgus apstākļus dzīvo organismu attīstībai.

Atmosfēras siltumnīcas efekta raksturs ir saistīts ar to atšķirīgo caurspīdīgumu redzamajā un tālu infrasarkanajā diapazonā. Viļņu garuma diapazons 400-1500 nm (redzamā gaisma un gandrīz infrasarkanais starojums) veido 75% no saules starojuma enerģijas, kas šajā diapazonā netiek absorbēts; Releja izkliede gāzēs un izkliede uz atmosfēras aerosoliem neliedz šo viļņu garumu starojumam iekļūt atmosfēras dziļumos un sasniegt planētu virsmu. Saules gaismu absorbē planētas virsma un tās atmosfēra (īpaši starojums tuvākajos UV un IR apgabalos) un sasilda tos. Apsildāmā planētas virsma un atmosfēra izstaro tālajā infrasarkanajā diapazonā: piemēram, uz Zemes () 75% termiskā starojuma ir diapazonā no 7,8 līdz 28 mikroniem, Venērai - 3,3-12 mikroni.

Atmosfēra, kas satur gāzes, kas absorbē šajā spektra reģionā (tā sauktās siltumnīcefekta gāzes - H2O, CO2, CH4 utt.), ir ievērojami necaurredzama šādam starojumam, kas tiek virzīts no tās virsmas uz kosmosu, tas ir, tai ir liela Šādas necaurredzamības dēļ atmosfēra kļūst par labu siltumizolatoru, kas savukārt noved pie tā, ka absorbētās saules enerģijas pārstarošana notiek atmosfēras augšējos aukstajos slāņos Zemes kā radiatora efektīvā temperatūra ir zemāka par tās virsmas temperatūru.

Tādējādi aizkavētais termiskais starojums, kas nāk no zemes virsmas (kā plēve virs siltumnīcas), saņēma siltumnīcas efekta tēlaino nosaukumu. Gāzes, kas aiztur termisko starojumu un neļauj siltumam izkļūt kosmosā, sauc par siltumnīcefekta gāzēm. Pateicoties siltumnīcas efektam, vidējā gada temperatūra uz Zemes virsmas pēdējā tūkstošgadē ir bijusi aptuveni 15°C. Bez siltumnīcas efekta šī temperatūra pazeminātos līdz -18°C un dzīvības pastāvēšana uz Zemes kļūtu neiespējama. Galvenā siltumnīcefekta gāze atmosfērā ir ūdens tvaiki, kas aiztur 60% no Zemes termiskā starojuma. Ūdens tvaiku saturu atmosfērā nosaka planētas ūdens cikls, un tas (ar lielām platuma un augstuma svārstībām) ir gandrīz nemainīgs. Apmēram 40% Zemes termiskā starojuma aiztur citas siltumnīcefekta gāzes, tostarp vairāk nekā 20% oglekļa dioksīds. Pamata dabiskie avoti CO2 atmosfērā – vulkānu izvirdumi un dabiski mežu ugunsgrēki. Zemes ģeobioķīmiskās evolūcijas rītausmā oglekļa dioksīds caur zemūdens vulkāniem iekļuva Pasaules okeānā, piesātināja to un nonāca atmosfērā. Joprojām nav precīzu aprēķinu par CO2 daudzumu atmosfērā plkst agrīnās stadijas tās attīstību. Pamatojoties uz Klusā okeāna un zemūdens grēdu bazalta iežu analīzes rezultātiem Atlantijas okeāni Amerikāņu ģeoķīmiķis D. Marais secināja, ka CO2 saturs atmosfērā tās pastāvēšanas pirmajos miljardos gadu bija tūkstoš reižu lielāks nekā pašlaik – aptuveni 39%. Tad gaisa temperatūra virszemes slānī sasniedza gandrīz 100°C, un ūdens temperatūra Pasaules okeānā tuvojās viršanas temperatūrai (“supersiltumnīcas” efekts). Līdz ar fotosintētisko organismu parādīšanos un ķīmiskie procesi Oglekļa dioksīda saistīšanās laikā sāka darboties spēcīgs mehānisms, kas no atmosfēras un okeāna noņēma CO2 nogulumiežu iežos. Siltumnīcas efekts sāka pakāpeniski samazināties, līdz biosfēras līdzsvars sasniedza to, kāds bija pirms industrializācijas laikmeta un kas atbilst minimālajam oglekļa dioksīda saturam atmosfērā - 0,03%. Ja nav antropogēnās emisijas sauszemes un ūdens biotas, hidrosfēras, litosfēras un atmosfēras oglekļa cikls bija līdzsvarā. Tiek lēsts, ka vulkāniskās aktivitātes dēļ oglekļa dioksīda izplūde atmosfērā ir 175 miljoni tonnu gadā. Nokrišņi karbonātu veidā saista aptuveni 100 miljonus tonnu Okeāna oglekļa rezerves ir lielas - tās ir 80 reizes lielākas nekā atmosfēras. Biotā ir koncentrēts trīs reizes vairāk oglekļa nekā atmosfērā, un, palielinoties CO2, palielinās sauszemes veģetācijas produktivitāte.

Siltumnīcas efekts ir parādība, kurā Saules siltums, kas nonāk uz Zemes, tiek aizturēts uz Zemes virsmas ar tā sauktajām siltumnīcefekta gāzēm. Šīs gāzes ietver pazīstamo oglekļa dioksīdu un metānu, kuru saturs atmosfērā nepārtraukti pieaug. To galvenokārt veicina ne tikai milzu degvielas daudzuma sadedzināšana, bet arī vairāki citi faktori, tostarp mežu izciršana, freonu emisija atmosfērā, nepareiza lauksaimniecības prakse un pārmērīga ganīšana. Īpaši bīstama un nevēlama ir mežu izciršana. Tas izraisīs ne tikai ūdens un vēja eroziju, tādējādi izjaucot augsnes segumu, bet arī turpinās neatjaunojamo organisko vielu zudumu biosfērā, kas absorbē oglekļa dioksīdu no atmosfēras. Tāpat jāatzīmē, ka vismaz 25% no šīs atmosfērā esošās gāzes rodas nepamatotas mežu izciršanas dēļ ziemeļu un dienvidu zonās. Vēl satraucošāki ir pierādījumi, ka mežu izciršana un degvielas sadedzināšana līdzsvaro viens otru oglekļa dioksīda emisiju ziņā. Arī meži cieš no pārmērīgas izmantošanas atpūtai un atpūtai. Bieži vien tūristu klātbūtne šādos gadījumos izraisa koku mehāniskus bojājumus un pēc tam slimības un nāvi. Masveida apmeklējumi arī veicina augsnes un apakšējo veģetācijas slāņu nomīdīšanu.

Ļoti jūtama ir mežu deģenerācija ar ievērojamu gaisa piesārņojumu. Pelni, akmeņogļu un koksa putekļi aizsprosto lapu poras, samazina gaismas piekļuvi augiem un vājina asimilācijas procesu. Augsnes piesārņojums ar metāla putekļu emisijām, arsēna putekļiem kombinācijā ar superfosfātu vai sērskābi saindē augu sakņu sistēmu, aizkavējot tās augšanu. Sēra dioksīds ir toksisks arī augiem. Veģetācija tiek pilnībā iznīcināta tiešā tuvumā esošo vara kausēšanas iekārtu dūmu un gāzu ietekmē. Bojājumus veģetācijai un galvenokārt mežiem rada skābie nokrišņi sēra savienojumu izplatīšanās rezultātā simtiem un tūkstošiem kilometru. Skābajiem nokrišņiem ir reģionāla postoša ietekme uz meža augsnēm. Manāms meža biomasas samazinājums acīmredzot ir saistīts arī ar ugunsgrēkiem. Protams, augiem raksturīgs fotosintēzes process, kura laikā augi absorbē oglekļa dioksīdu, kas kalpo kā biomasa, bet Nesen Piesārņojuma līmenis ir tik ļoti pieaudzis, ka augi vairs netiek ar to galā. Pēc zinātnieku domām, katru gadu visa sauszemes veģetācija no atmosfēras absorbē 20–30 miljardus tonnu oglekļa dioksīda tā dioksīda veidā, un Amazon vien absorbē līdz 6 miljardiem tonnu kaitīgo atmosfēras piemaisījumu. Aļģēm ir svarīga loma oglekļa dioksīda absorbcijā.

Vēl viena mūsdienu dinamiski attīstošās pasaules problēma ir nepareiza lauksaimniecības darbība, kurā dažos gadījumos tiek izmantota ekvatoriālajos reģionos vēl nelikvidētā ciršanas un dedzināšanas sistēma, kā arī lopkopības pārmērīga ganīšana, kas noved pie vienas un tās pašas augsnes. blīvēšana. Tradicionāla ir arī degvielas sadegšanas problēma un bīstamu rūpniecisko gāzu, piemēram, freonu, izdalīšanās problēma.

Siltumnīcas efekta izpētes vēsture

Interesantu viedokli 1962. gadā izvirzīja padomju klimatologs N. I. Budiko. Pēc viņa aprēķiniem, tiek prognozēts, ka 2000. gadā atmosfēras CO 2 koncentrācija palielināsies līdz 380 daļām uz miljonu, 2025. gadā - līdz 520 un 2050. gadā. - līdz 750. Gada vidējā virszemes gaisa temperatūra pasaulē, viņaprāt, pieaugs, salīdzinot ar tās vērtību divdesmitā gadsimta sākumā. par 0,9 grādiem pēc Celsija 2000. gadā, par 1,8 grādiem 2025. gadā un par 2,8 grādiem 2050. gadā. Tas nozīmē, ka mums nevajadzētu sagaidīt apledojumu.

Tomēr siltumnīcas efekta izpēte sākās daudz agrāk. Siltumnīcas efekta mehānisma ideju 1827. gadā pirmo reizi izklāstīja Džozefs Furjē rakstā “Piezīme par zemeslodes un citu planētu temperatūru”, kurā viņš aplūkoja dažādus Zemes klimata veidošanās mehānismus. savukārt viņš aplūkoja gan Zemes kopējo siltuma bilanci ietekmējošos faktorus (saules starojuma radītā apkure, radiācijas radītā dzesēšana, Zemes iekšējais siltums), gan faktorus, kas ietekmē siltuma pārnesi un klimatisko zonu temperatūras (siltumvadītspēja, atmosfēras un okeāna temperatūras). tirāža).

Apsverot atmosfēras ietekmi uz radiācijas bilanci, Furjē analizēja M. de Saussure eksperimentu ar trauku, kas pārklāts ar stiklu, kas no iekšpuses nomelnēts. De Saussure mērīja temperatūras starpību starp šāda trauka iekšpusi un ārpusi, kas pakļauta tiešiem saules stariem. Temperatūras paaugstināšanos šādas “minisiltumnīcas” iekšienē, salīdzinot ar ārējo temperatūru, Furjē skaidroja ar divu faktoru darbību: konvektīvās siltuma pārneses bloķēšana (stikls novērš apsildāmā gaisa aizplūšanu no iekšpuses un vēsa gaisa pieplūdi no ārpuses) un stikla atšķirīgā caurspīdīgums redzamajā un infrasarkanajā diapazonā.

Tas bija pēdējais faktors, kas vēlāk literatūrā saņēma siltumnīcas efekta nosaukumu - absorbējot redzamo gaismu, virsma uzsilst un izstaro termiskos (infrasarkanos) starus; Tā kā stikls ir caurspīdīgs redzamajai gaismai un gandrīz necaurredzams termiskajam starojumam, siltuma uzkrāšanās izraisa tādu temperatūras paaugstināšanos, kurā caur stiklu izejošo termisko staru skaits ir pietiekams, lai izveidotu termisko līdzsvaru.

Furjē postulēja, ka Zemes atmosfēras optiskās īpašības ir līdzīgas stikla optiskajām īpašībām, tas ir, tā caurspīdīgums infrasarkanajā diapazonā ir zemāks nekā caurspīdīgums optiskajā diapazonā.

Ir zināmi arī citu ģeofiziķu secinājumi, piemēram, V.I. Viņš uzskata, ka CO 2 koncentrācijas palielināšanās gaisā nemaz nedrīkst ietekmēt zemes klimatu, savukārt pieaugs sauszemes veģetācijas un jo īpaši graudaugu produktivitāte.

Arī fiziķis B. M. Smirnovs norāda uz iespēju palielināt ražu. Šajā sakarā viņš uzskata oglekļa dioksīda uzkrāšanos atmosfērā par cilvēcei labvēlīgu faktoru.

Citu viedokli pauž tā sauktais Romas klubs, kas dibināts 1968. gadā, un amerikāņi nonāca pie secinājuma, ka siltumnīcefekta gāzu daudzums atmosfērā pakāpeniski palielinās. Interesanti ir vairāku zinātnieku viedokļi par klimata cikliskumu, sakot, ka ir “silts” un “aukstais” gadsimts. Tas nenozīmē, ka viņi kļūdās, jo katram ir taisnība savā veidā. Tas ir, mūsdienu klimatoloģijā mēs skaidri izsekojam 3 virzienus:

Optimistisks

Pesimistisks

Neitrāls

Siltumnīcas efekta cēloņi

Mūsdienu organisko vielu patēriņa bilancē mūsu valstī 45% pieder dabasgāzei, kuras rezervju ziņā mēs ieņemam 1. vietu pasaulē. Tās priekšrocības salīdzinājumā ar citiem fosilajiem kurināmajiem (mazuts, ogles, nafta utt.) ir acīmredzamas: tam ir zemāks oglekļa dioksīda emisijas koeficients. Pasaules degvielas bilancē dabasgāze ieņem daudz pieticīgāku lomu - tikai 25%. Šobrīd oglekļa dioksīda koncentrācija atmosfērā ir 0,032% (pilsētās - 0,034%). Ārsti saka, ka CO 2 koncentrācija gaisā ir nekaitīga cilvēka veselībai līdz 1% līmenim, t.i. cilvēcei vēl ir pietiekami daudz laika, lai atrisinātu šo problēmu. Interesanti ir dati no RAS institūta. Tādējādi ikgadējie ziņojumi par gaisa piesārņojuma problēmām sniedz datus, ka Krievija izelpo 3,12 miljardus tonnu oglekļa dioksīda, ar 1,84 kg uz vienu cilvēku dienā. Lielāko daļu oglekļa dioksīda izdala automašīna. Tam pieskaita 500 miljonus tonnu meža ugunsgrēku, bet kopumā Krievijā piesārņojuma līmenis ir par lielumu zemāks nekā ārvalstīs, piemēram, ASV. Bet problēma neaprobežojas tikai ar oglekļa dioksīdu. Gāzes, kas rada siltumnīcas efektu, ietver arī vairākas citas, piemēram, metāns, tāpēc ir ļoti svarīgi spēt noteikt tā reālos zudumus ražošanas, transportēšanas pa cauruļvadiem, sadales laikā. lielākās pilsētas un apdzīvotās vietās, izmantošana termostacijās un elektrostacijās. Jāpiebilst, ka tā koncentrācija ilgu laiku palika nemainīga, un no 19. līdz 20. gadsimtam tā sāka strauji augt.

Pēc zinātnieku domām, skābekļa daudzums atmosfērā katru gadu samazinās par vairāk nekā 10 miljoniem tonnu. Ja tā patēriņš turpināsies šādā tempā, tad divas trešdaļas no kopējā brīvā skābekļa daudzuma atmosfērā un hidrosfērā tiks izsmeltas nedaudz vairāk kā 100 tūkstošu gadu laikā. Attiecīgi oglekļa dioksīda saturs atmosfērā sasniegs pārmērīgu koncentrāciju.

Saskaņā ar Krievijas, Francijas un Amerikas zinātnieku pētījumiem šo gāzu kopējais līmenis pēdējo 420 tūkstošu gadu laikā ir sasniedzis savu vēsturisko maksimumu, pārsniedzot pat dabiskas izcelsmes emisijas, kas ietver vulkānismu un hidrātu izdalīšanos no okeāna dibena. Pierādījums tam ir dati no Krievijas Antarktikas stacijas Vostok “Aukstuma staba”, kur polārpētnieki ieguva ledus serdi ar biezumu 2547 m, kas skaidri parāda šādus vai līdzīgus datus no ledāja Tibetas, kas ir viena no augstākajām vietām mūsu planēta.

Jāteic, ka dabiskais siltumnīcas efekts vienmēr ir bijis raksturīgs Zemei. Tieši ar to ir saistīts mūžsenais un ne tikai cikliskais klimats. Vairāki zinātnieki arī norāda, ka to cēlonis ir izmaiņas Zemes orbītā attiecībā pret Sauli, taču šīs teorijas nekonsekvence ir acīmredzama. Katru gadu mūsu planēta šķērso 2 perihēlija un afēlija punktus, izraisot izmaiņas planētas orbītā. Tomēr nekādas būtiskas izmaiņas, izņemot gadalaiku maiņu, kas raksturīgas citām sauszemes planētām, piemēram, Marsam, nenotiek. Liela mēroga izmaiņas notiek ārkārtīgi reti, tāpēc nav vajadzības runāt par šī faktora dominējošo lomu.

Kopš 19. gadsimta beigām notiek nepārtrauktas diskusijas starp ekocentristiem, kuri uzskata, ka, sākoties industrializācijai, cikliskuma sabrukums ir noticis, un antropocentristiem, kuri uzskata, ka šo procesu ietekmē ne tikai cilvēku saimnieciskā darbība. Šeit, pirmkārt, ir jāatzīmē emisiju diferenciācija. Galu galā pat ASV izdala tikai 20% no globālā līmeņa, un "trešās pasaules" valstu emisijas, kurās pēc 1991. gada ir arī Krievija, nepārsniedz 10%.

Bet pat ja neņem vērā šīs debates, klimata sasilšanas pierādījumi kļūst acīmredzami. To apstiprina vienkāršs fakts. Vēl 1973. gadā PSRS, 7. novembrī - Lielās oktobra sociālistiskās revolūcijas dienā, sniega tīrīšanas tehnika soļoja demonstrantu kolonnas priekšā, bet tagad sniega nav decembra sākumā un pat janvārī! Turpinot šo tēmu, ģeogrāfi pēdējo 600 gadu laikā “siltāko sarakstā” jau ir iekļāvuši 1990., 1995., 1997. un pēdējos 2 gadus. Un vispār 20. gadsimts, neskatoties uz daudzām izmaksām, tika atzīts par “siltāko” 1200 gadu laikā!

Tomēr acīmredzot šādi darbojas cilvēks - vienīgā būtne uz Zemes vārda tiešajā nozīmē “zāģē koku, uz kura viņš sēž”. Ar to domāju to, ka Amerikā atklātā augstāk minētā informācija liek vismaz aizdomāties, bet tajā pašā laikā šīs valsts dienvidaustrumos (Floridā) tiek nosusināti purvi prestižu māju un cukurniedru plantāciju celtniecībai.

Siltumnīcas efekta iespējamās sekas

Daba nekad nepiedod kļūdas. Siltumnīcas efekta izraisītās klimata pārmaiņas var sasniegt un dažos gadījumos pārsniegt mūsu visdrosmīgākās cerības. Šajā kontekstā visbīstamākā un satraucošākā ir polāro ledus cepuru kušana, ko izraisa vispārēja temperatūras paaugstināšanās par 5 grādiem. Rezultātā sāksies ķēdes reakcijas, kas līdzinās "domino efektam". Ledāju kušana galvenokārt izraisīs jūras līmeņa celšanos labākais scenārijs par 5 - 7 metriem, un nākotnē pat līdz 60 metriem. Pazudīs veselas valstis, jo īpaši zemās esošās, piemēram, Bangladeša, Dānija, Nīderlande un daudzas ostas pilsētas visā pasaulē, piemēram, Roterdama un Ņujorka. Tas viss novedīs pie otrās “lielās tautu migrācijas”, šoreiz no zemajām zonām, kurās, pēc ANO aplēsēm, dzīvo aptuveni miljards cilvēku. Turklāt, ja pēdējo 250-300 gadu laikā Pasaules okeāna līmenis ir cēlies vidēji par 1 mm gadā, tad divdesmitā gadsimta 20. gados. tā kāpums sasniedza 1,4-1,5 mm gadā, kas ir līdzvērtīgs okeāna ūdens masas ikgadējam pieaugumam par 520-540 kubikmetriem. km. Tiek pieņemts, ka XXI gadsimta 20. gados. okeāna līmeņa celšanās ātrums pārsniegs 0,5 cm gadā. Ūdens masas palielināšanās ietekmēs seismiskumu dažādās planētas vietās. Līdz 2030. gadam Golfa straume izzudīs kā straume. Tā rezultātā samazināsies kontrasts starp ziemeļiem un dienvidiem.

Mainīsies arī citas esošās ekosistēmas. Jo īpaši planētas noslāpuma maiņas dēļ Āfrikā un Āzijā samazināsies kultūraugu ražas un palielināsies katastrofālu plūdu risks Eiropā un ASV austrumu piekrastē, kur arī notiks krasta erozija. Tādējādi Apvienotajā Karalistē notiks vairākas katastrofāli radikālas klimata izmaiņas, tostarp daudzkārt palielināsies karsto un sauso vasaru biežums, kas līdzinās 1995. gada vasarai. Divas šādas vasaras pēc kārtas novedīs pie sausuma, ražas neveiksmes un bada. Akvitānija, Gaskonija un Normandija pazudīs no Francijas kartes. Parīzes vietā būs okeāns. Damokla zobens karājas virs Venēcijas. Spēcīgs sausums pārņems Austrāliju, Teksasas štatus, Kaliforniju un ilgstoši cietušo Floridu. Tur, kur lietus bijis ļoti reti, citos mitrākos rajonos tas kļūs vēl retāks, nokrišņu daudzums palielināsies vēl vairāk. Gada vidējā temperatūra Alžīrijā paaugstināsies, ledāji Kaukāzā un Alpos izzudīs, bet Himalajos un Andos samazināsies par 1/5, Krievijā izzudīs mūžīgais sasalums, liekot apšaubīt ziemeļu pilsētu pastāvēšanu. Sibīrija radikāli mainīsies. Izzudīs daudzu upju ielejas, piemēram, Riogrande, Magdalēna, Amazone un Parana. Panamas kanāls zaudēs savu nozīmi. Tātad, ja piekrītam dažu zinātnieku aprēķiniem, tad līdz 21. gadsimta pirmā ceturkšņa beigām. CO 2 koncentrācijas paaugstināšanās atmosfērā izraisītās sasilšanas rezultātā Maskavas klimats būs līdzīgs mūsdienu mitrās Aizkaukāzijas klimatam.

Tiks veikta visas atmosfēras cirkulācijas sistēmas pārstrukturēšana ar atbilstošām termiskā režīma un mitrināšanas izmaiņām. Ģeogrāfisko zonu reformēšanas process sāksies ar to “nobīdi” uz augstākiem platuma grādiem līdz 15 grādiem. Jāņem vērā, ka atmosfēra ir ļoti dinamiska sistēma un var ārkārtīgi ātri mainīties; Kas attiecas uz citām ģeosfēras sastāvdaļām, tās ir konservatīvākas. Tādējādi radikālas augsnes seguma izmaiņas prasa simtiem gadu. Iespējama situācija, kad tajās nonāks auglīgākās augsnes, piemēram, melnzeme klimatiskie apstākļi tuksneši, un jau tā piesātinātās un purvainās taigas zemes saņems vēl vairāk nokrišņu. Tuksneša apgabali var ievērojami palielināties. Patiešām, pat šobrīd pārtuksnešošanās procesi attīstās 50–70 tūkstošu kvadrātmetru platībā. km apstrādāto platību. Sasilšana izraisīs ciklonu, tostarp viesuļvētru, skaita pieaugumu. Svarīgi ir arī tas, ka atsevišķas dzīvnieku populācijas var vienkārši pazust no Zemes virsmas, bet vairākas citas var katastrofāli samazināties. Nav šaubu, ka tropu un subtropu zonu attīstība izraisīs patogēno mikrobu un baktēriju dzīvotņu paplašināšanos. Arī enerģija radīs ievērojamas izmaksas. Viss nebija tik slikti, ja nebūtu visa notiekošā ātruma. Cilvēkam nav laika pielāgoties mainītajiem apstākļiem, jo ​​pirms 50 gadsimtiem, kad tika novērota līdzīga parādība, nebija to desmitiem vai pat simtiem reižu paātrinājošu faktoru. Īpaši šajā ziņā cieš jaunattīstības valstis, kas tikko sākušas veidot pašas savu ekonomiku.

No otras puses, sasilšana mums sola lielas iespējas, kuras cilvēki, iespējams, vēl neapzinās. Nav vajadzības nekavējoties atspēkot šos dažus apgalvojumus. Galu galā cilvēks, pēc Vernadska domām, “liels ģeoloģiskais spēks”, var pārkārtot savu ekonomiku jaunā veidā, kam daba, savukārt, dos lielas iespējas. Tātad meži virzīsies tālāk uz ziemeļiem un jo īpaši aptvers visu Aļasku, upju atvēršanās ziemeļu puslodē notiks 2 nedēļas agrāk, salīdzinot ar to pašu periodu 19. gadsimtā. Tas dos “jaunu elpu” upju kuģošanai. Agronomi neapšaubāmi nebūs pret augu veģetācijas perioda pagarināšanu Eiropā par 1 mēnesi, būs vairāk koksnes. Ir fiziķu aprēķini, saskaņā ar kuriem, CO 2 koncentrācijai atmosfērā dubultojot, gaisa temperatūra paaugstināsies ne vairāk kā par 0,04 grādiem pēc Celsija. Tādējādi CO 2 koncentrācijas palielināšanās šādā mērogā var būt labvēlīgāka lauksaimnieciskajai ražošanai, jo jāpavada fotosintēzes intensitātes palielināšanās (par 2-3%).

Gājputni ieradīsies agrāk un paliks pie mums ilgāk nekā tagad. Ziemas kļūs ievērojami siltākas, savukārt vasaras pagarināsies un kļūs karstākas pilsētās, kur sasilšana būs vidēji ap 3 grādiem. Krievijā lauksaimniecība nākotnē var virzīties uz ziemeļiem, kā to vēlējās N. S. Hruščovs, taču pats galvenais, lai Krievija šos 90. gadu liberālo reformu izpostītos reģionus spēs pacelt, savienojot tos vienā ceļā. tīkls mēs runājam par par principiāli jauna celtniecību dzelzceļš no Jakutskas tālāk uz Anadiru un Aļasku caur Beringa šaurumu un iespējamo esošo turpināšanu, piemēram, Transpolāro šoseju.