Парниковият ефект причинява. Какво представлява парниковият ефект и каква е неговата същност?

Парниковият ефект е забавянето на топлинното излъчване на планетата от земната атмосфера. Всеки от нас е наблюдавал парниковия ефект: в оранжерии или оранжерии температурата винаги е по-висока от външната. Същото се наблюдава и в световен мащаб: слънчевата енергия, преминавайки през атмосферата, нагрява повърхността на Земята, но топлинната енергия, излъчвана от Земята, не може да избяга обратно в космоса, тъй като земната атмосфера я задържа, действайки като полиетилен в оранжерия: предава къси светлинни вълни от Слънцето към Земята и забавя дългите топлинни (или инфрачервени) вълни, излъчвани от повърхността на Земята. Получава се парников ефект.Парниковият ефект възниква поради наличието на газове в земната атмосфера, които имат способността да улавят дълги вълни.Те се наричат ​​„парникови“ или „парникови“ газове.

Парниковите газове присъстваха в атмосферата в малки количества (около 0,1%) от неговото формиране. Това количество беше достатъчно, за да поддържа топлинния баланс на Земята на ниво, подходящо за живот поради парниковия ефект. Това е така нареченият естествен парников ефект, ако не беше той, средната температура на земната повърхност би била с 30°C по-ниска, т.е. не +14°C, както е сега, а -17°C.

Естественият парников ефект не застрашава нито Земята, нито човечеството, тъй като общото количество парникови газове се поддържа на същото ниво поради цикъла на природата, освен това ние дължим живота си на него, при условие че балансът не е нарушен.

Но увеличаването на концентрацията на парникови газове в атмосферата води до увеличаване на парниковия ефект и нарушаване на топлинния баланс на Земята. Точно това се случи през последните два века на цивилизацията. Електроцентралите, работещи с въглища, автомобилните газове, фабричните комини и други, създадени от човека източници на замърсяване, отделят около 22 милиарда тона парникови газове в атмосферата всяка година.

Ролята на парниковия ефект

Климатът на Земята е силно повлиян от състоянието на атмосферата, по-специално от количеството водна пара и въглероден диоксид, налични в нея. Увеличаването на концентрацията на водни пари води до увеличаване на облачността и следователно до намаляване на количеството слънчева топлина, достигаща до повърхността. И промяна в концентрацията на въглероден диоксид CO 2 в атмосферата е причина за отслабване или укрепване парников ефект, при който въглеродният диоксид частично абсорбира топлината, излъчвана от Земята в инфрачервения диапазон на спектъра, последвано от нейното повторно излъчване към земната повърхност. В резултат на това се повишава температурата на повърхността и долните слоеве на атмосферата. По този начин явлението парников ефект значително влияе върху умереността на климата на Земята. При негово отсъствие средната температура на планетата би била с 30-40°C по-ниска, отколкото е в действителност, и не би била +15°C, а -15°C или дори -25°C. При такива средни температури океаните много бързо ще се покрият с лед, превръщайки се в огромни фризери и животът на планетата ще стане невъзможен. Количеството въглероден диоксид се влияе от много фактори, основните от които са вулканичната дейност и жизнената активност на земните организми.

Но най-голямо влияние върху състоянието на атмосферата и следователно върху климата на Земята в планетарен мащаб оказват външни, астрономически фактори, като промени в потоците на слънчевата радиация поради променливостта на слънчевата активност и промените в параметри на земната орбита. Астрономическата теория за климатичните колебания е създадена още през 20-те години на ХХ век. Установено е, че промяната на ексцентрицитета на земната орбита от възможен минимум 0,0163 до възможен максимум 0,066 може да доведе до разлика в количеството слънчева енергия, попадаща върху земната повърхност в афелий и перихелий с 25% на година. В зависимост от това дали Земята преминава своя перихелий през лятото или зимата (за северното полукълбо), такава промяна в потока на слънчевата радиация може да доведе до общо затопляне или охлаждане на планетата.

Теорията позволи да се изчисли времето на ледниковите периоди в миналото. До грешките при определянето на геоложките дати, векът от дузина предишни събития на заледяване съвпадна с показанията на теорията. Това също ни позволява да отговорим на въпроса кога трябва да се случи следващото най-близко заледяване: днес живеем в междуледникова ера и тя не ни заплашва през следващите 5000-10 000 години.

Какво представлява парниковият ефект?

Концепцията за парниковия ефект се формира през 1863 г. Тиндал.

Ежедневен пример за парниковия ефект е отоплението от вътрешността на автомобила, когато е паркиран на слънце със затворени прозорци. Причината за това е, че слънчевата светлина влиза през прозорците и се абсорбира от седалките и другите предмети в купето. В този случай светлинната енергия се превръща в топлина, обектите се нагряват и отделят топлина под формата на инфрачервено или топлинно лъчение. За разлика от светлината, тя не прониква през стъклото навън, тоест тя се улавя вътре в колата. Поради това температурата се повишава. Същото се случва в оранжериите, откъдето идва и името на този ефект, парников ефект (или зелена къщаефект). В световен мащаб въглеродният диоксид във въздуха играе същата роля като стъклото. Светлинната енергия прониква в атмосферата, абсорбира се от повърхността на земята, преобразува се в нейната топлинна енергия и се освобождава под формата на инфрачервено лъчение. Въпреки това въглеродният диоксид и някои други газове, за разлика от други природни елементи на атмосферата, го абсорбират. В същото време той се нагрява и от своя страна нагрява атмосферата като цяло. Това означава, че колкото повече въглероден диоксид съдържа, толкова повече инфрачервени лъчи ще бъдат абсорбирани и толкова по-топло ще стане.

Температурата и климатът, с които сме свикнали, се осигуряват от концентрация на въглероден диоксид в атмосферата от 0,03%. Сега увеличаваме тази концентрация и се очертава тенденция на затопляне.
Когато загрижени учени предупредиха човечеството преди няколко десетилетия за нарастващия парников ефект и заплахата от глобалното затопляне, първоначално на тях се гледаше като на комични старци от стара комедия. Но скоро това изобщо не стана за смях. Глобалното затопляне се случва и то много бързо. Климатът се променя пред очите ни: безпрецедентните горещини в Европа и Северна Америка причиняват не само масивни инфаркти, но и катастрофални наводнения.

В началото на 60-те години в Томск слана от 45° беше обичайна. През 70-те години падането на термометъра под 30° под нулата вече предизвиква объркване в умовете на сибиряците. Последното десетилетие все по-рядко ни плаши с такова студено време. Но силните урагани са станали норма тук, разрушавайки покриви на къщи, чупейки дървета и прекъсвайки електропроводи. Само преди 25 години в района на Томск подобни явления бяха голяма рядкост! За да убедите някого, че глобалното затопляне е станало факт, вече не е достатъчно да гледате съобщенията в пресата, вътрешна и международна. Тежки суши, чудовищни ​​наводнения, ураганни ветрове, безпрецедентни бури - сега всички ние станахме неволни свидетели на тези явления. През последните години Украйна преживя безпрецедентни горещини, тропически дъждове, които водят до опустошителни наводнения.

Човешката дейност в началото на 21 век води до бързо увеличаване на концентрацията на замърсители в атмосферата, което създава заплаха от разрушаване на озоновия слой и внезапни промени в климата, по-специално глобално затопляне. За да се намали заплахата от глобална екологична криза, е необходимо навсякъде да се намалят значително емисиите на вредни газове в атмосферата. Отговорността за намаляване на тези емисии трябва да бъде споделена между всички членове на световната общност, които се различават значително в много отношения: ниво на индустриално развитие, доходи, социална структура и политическа ориентация. Поради тези различия неизбежно възниква въпросът до каква степен едно национално правителство трябва да контролира емисиите във въздуха. Дискусионността на този проблем се засилва още повече от факта, че до момента не е постигнато съгласие относно въздействието на нарастващия парников ефект върху околната среда. Все повече се разбира обаче, че предвид заплахата от глобалното затопляне с всички произтичащи от това опустошителни последици, ограничаването на вредните емисии в атмосферата се превръща в задача от първостепенно значение.

Крайбрежните райони на Азовско и Черно море са изправени пред реална заплаха от изчезване. Катастрофалните наводнения, с които вече се сблъскваме, също ще се случват много по-често. Например язовирите Днепър, по-специално язовирът Киев, са построени, като се вземат предвид най-опустошителните наводнения, случвали се някога на Днепър.

Бързото нарастване на промишлените и други замърсяващи въздуха емисии доведе до драматично увеличаване на парниковия ефект и концентрацията на газове, които разрушават озоновия слой. Например от началото на индустриалната революция концентрацията на въглероден диоксид CO 2 в атмосферата се е увеличила с 26%, като повече от половината от увеличението се дължи на началото на 60-те години на миналия век. Концентрация на различни хлоридни газове, предимно озоноразрушаващи хлорфлуорвъглеводороди (CFC), само за 16 години (от 1975 до 1990 г.) се е увеличил със 114%. Нивото на концентрация на друг газ, участващ в създаването на парниковия ефект, метан CH 4 , се е увеличил със 143% от началото на индустриалната революция, като около 30% от този растеж се дължи на началото на 70-те години на миналия век. Докато не бъдат предприети спешни действия на международно ниво, бързият растеж на населението и нарастващите доходи ще бъдат придружени от ускоряване на концентрациите на тези химикали.

Откакто започна внимателното документиране на метеорологичните модели, 80-те години на миналия век бяха най-топлото десетилетие. Седем от най-горещите години в историята са 1980, 1981, 1983, 1987, 1988, 1989 и 1990, като 1990 е най-горещата в историята. Засега обаче учените не могат да кажат със сигурност дали подобно затопляне на климата е тенденция под влиянието на парниковия ефект или са просто естествени колебания. В крайна сметка климатът е претърпял подобни промени и колебания и преди. През последните милиони години са настъпили осем така наречени ледникови епохи, когато гигантски леден килим е достигнал географските ширини на Киев в Европа и Ню Йорк в Америка. Последният ледников период е приключил преди около 18 хиляди години и по това време средната температура е била с 5° по-ниска от сегашната. Съответно нивото на Световния океан е било със 120 м по-ниско от днешното.

През последната ледникова епоха съдържанието на CO 2 в атмосферата спада до 0,200, докато през последните два периода на затопляне е 0,280. Така е било в началото на 19 век. След това постепенно започна да нараства и достигна сегашната си стойност от приблизително 0,347. От това следва, че през 200-те години от началото на индустриалната революция естественият контрол на въглеродния диоксид в атмосферата чрез затворен цикъл между атмосферата, океана, растителността и процесите на органично и неорганично гниене е бил грубо нарушен.

Все още не е ясно дали тези параметри за затопляне на климата са наистина статично значими. Например, някои изследователи отбелязват, че данните, характеризиращи затоплянето на климата, са значително по-ниски от показателите, изчислени с помощта на компютърни прогнози, базирани на данни за нивото на емисиите през предходни години. Учените знаят, че някои видове замърсители могат действително да забавят затоплянето, като отразяват ултравиолетовите лъчи в космоса. Така че дали изменението на климата е последователно или промените са временни, прикриването на дългосрочните ефекти от нарастващите парникови газове и изтъняването на озоновия слой е спорно. Въпреки че има малко доказателства на статистическо ниво, че затоплянето на климата е устойчива тенденция, оценките на потенциалните катастрофални последици от затоплянето на климата предизвикаха широко разпространени призиви за превантивни мерки.

Друго важно проявление на глобалното затопляне е затоплянето на световните океани. През 1989 г. А. Стронг от Националната администрация за атмосферата и океаните докладва: „Сателитни измервания на температурите на повърхността на океана между 1982 и 1988 г. показват, че световните океани се затоплят постепенно, но забележимо с около 0,1°C на година. Това е изключително важно, тъй като поради колосалния си топлинен капацитет океаните почти не реагират на случайни климатични промени. Констатираната тенденция към затопляне доказва сериозността на проблема.

Появата на парниковия ефект:

Очевидната причина за парниковия ефект е използването на традиционни енергийни ресурси от индустрията и автомобилистите. По-малко очевидните причини включват обезлесяването, обработката на отпадъци и въгледобива. Значително увеличаващи парниковия ефект са хлорфлуорвъглеводородите (CFC), въглеродният диоксид CO 2 , метанът CH 4 , серните и азотните оксиди.

Въпреки това въглеродният диоксид все още играе най-голяма роля в този процес, тъй като има сравнително дълъг жизнен цикъл в атмосферата и обемите му непрекъснато нарастват във всички страни. Източниците на CO 2 могат да бъдат разделени на две основни категории: промишлено производство и други, представляващи съответно 77% и 23% от общия обем на емисиите му в атмосферата. Цялата група развиващи се страни (приблизително 3/4 от световното население) генерира по-малко от 1/3 от общите промишлени емисии на CO 2 . Ако изключим тази група страни, Китай, тази цифра ще спадне до приблизително 1/5. Тъй като в по-богатите страни нивото на доходите и следователно потреблението е по-високо, обемът на вредните емисии в атмосферата на глава от населението е много по-висок. Например емисиите на глава от населението в Съединените щати са повече от 2 пъти над средното за Европа, 19 пъти над средното за Африка и 25 пъти над съответната цифра за Индия. Въпреки това, напоследък в развитите страни (по-специално в САЩ) се наблюдава тенденция за постепенно ограничаване на производството, което е вредно за околната среда и населението, и прехвърлянето му в по-слабо развитите страни. По този начин правителството на САЩ е загрижено за поддържането на благоприятна екологична ситуация в своята страна, като същевременно поддържа икономическото си благосъстояние.

Въпреки че делът на страните от третия свят в индустриалните емисии на CO 2 е сравнително малък, те представляват почти целия обем на другите емисии в атмосферата. Основната причина за това е използването на техники за опожаряване на гори за привеждане на нови земи в земеделска употреба. Индикаторът за обема на емисиите в атмосферата за тази статия се изчислява, както следва: приема се, че целият обем CO 2, съдържащ се в растенията, навлиза в атмосферата при изгаряне. Изчислено е, че обезлесяването от пожари представлява 25% от всички емисии в атмосферата. Може би още по-важен е фактът, че в процеса на обезлесяване се унищожава източникът на атмосферен кислород. Тропическите дъждовни гори осигуряват важен механизъм за самолечение на екосистемите, тъй като дърветата абсорбират въглероден диоксид и освобождават кислород чрез фотосинтеза. Унищожаването на тропическите гори намалява способността на околната среда да абсорбира въглероден диоксид. По този начин именно характеристиките на процеса на обработка на земята в развиващите се страни определят толкова значителен принос на последните за увеличаване на парниковия ефект.

В естествената биосфера съдържанието на въглероден диоксид във въздуха се поддържа на същото ниво, тъй като поемането му е равно на отстраняването му. Този процес се задвижва от въглеродния цикъл, по време на който количеството въглероден диоксид, извлечено от атмосферата от фотосинтезиращи растения, се компенсира чрез дишане и горене. В момента хората активно нарушават този баланс, като изсичат гори и използват изкопаеми горива. Изгарянето на всеки килограм от него (въглища, петролни продукти и природен газ) произвежда приблизително три фунта или 2 m 3 въглероден диоксид (теглото се утроява, защото всеки въглероден атом на горивото свързва два кислородни атома по време на процеса на горене и се превръща във въглероден диоксид ). Химическата формула за изгаряне на въглерод е следната:

C + O 2 → CO 2

Всяка година се изгарят около 2 милиарда тона изкопаеми горива, което означава, че почти 5,5 милиарда тона въглероден диоксид навлиза в атмосферата. Други около 1,7 милиарда тона от него идват там поради изсичането и изгарянето на тропическите гори и окисляването на почвената органична материя (хумус). В тази връзка хората се опитват да намалят емисиите на вредни газове в атмосферата колкото е възможно повече и се опитват да намерят нови начини за задоволяване на традиционните си нужди. Интересен пример за това е разработването на нови, екологично чисти климатици. Климатиците играят важна роля за възникването на “парниковия ефект”. Използването им води до увеличаване на емисиите от автомобилите. Към това трябва да се добави леката, но неизбежна загуба на охлаждаща течност, която се изпарява под високо налягане, например през уплътненията на връзката на маркуча. Тази охлаждаща течност има същото въздействие върху климата като другите парникови газове. Затова изследователите започнаха да търсят екологично чист хладилен агент. Въглеводороди с добри охлаждащи свойства не могат да се използват поради високата им запалимост. Затова учените избраха въглеродния диоксид. CO 2 е естествен компонент на въздуха. CO 2, необходим за климатизацията, се появява като страничен продукт от много промишлени процеси. В допълнение, естественият CO 2 не изисква създаването на цяла инфраструктура за поддръжка и обработка. CO 2 не е скъп и може да се намери по целия свят.

Въглеродният диоксид се използва като охлаждащ агент в риболова от миналия век. През 30-те години CO 2 е заменен от синтетични и вредни за околната среда вещества. Те направиха възможно използването на по-проста технология под високо налягане. Учените разработват компоненти за напълно нова система за охлаждане, използваща CO 2 . Тази система включва компресор, газов охладител, разширител, изпарител, колектор и вътрешен топлообменник. Високото налягане, необходимо за CO 2, като се вземат предвид по-модерните материали от преди, не представлява голяма опасност. Въпреки повишената си устойчивост на натиск, новите компоненти са сравними по размер и тегло с конвенционалните единици. Тестовете на нов автомобилен климатик показват, че използването на въглероден диоксид като охлаждаща течност може да намали емисиите на парникови газове с една трета.

Постоянното увеличаване на количеството изгорено органично гориво (въглища, нефт, газ, торф и др.) Води до увеличаване на концентрацията на CO 2 в атмосферния въздух (в началото на ХХ век - 0,029%, днес - 0,034%). Прогнозите показват, че до средата XXI век съдържанието на CO 2 ще се удвои, което ще доведе до рязко увеличаване на парниковия ефект и температурата на планетата ще се повиши. Ще възникнат още два опасни проблема: бързото топене на ледниците в Арктика и Антарктика, „вечната замръзналост“ на тундрата и повишаването на нивото на Световния океан. Такива промени ще бъдат придружени от изменение на климата, което дори е трудно да се предвиди. Следователно проблемът не е просто парниковият ефект, а неговото изкуствено нарастване, генерирано от човешката дейност, промяна в оптималното съдържание на парникови газове в атмосферата. Човешката промишлена дейност води до забележимо увеличаване на тях и появата на заплашителен дисбаланс. Ако човечеството не успее да вземе ефективни мерки за ограничаване на емисиите на парникови газове и запазване на горите, температурата, според ООН, ще се повиши с още 3° за 30 години. Едно от решенията на проблема са екологични източници на енергия, които не добавят въглероден диоксид и големи количества топлина в атмосферата. Например вече успешно се използват малки слънчеви електроцентрали, които консумират слънчева топлина вместо гориво.

Вероятно много хора са забелязали, че зимите напоследък не са толкова студени и мразовити, колкото в старите времена. И често и на Нова година, и на Коледа (и католическа, и православна) ръми вместо нормалното количество сняг. Виновникът може да е климатично явление като парниковия ефект в земната атмосфера, което представлява повишаване на температурата на повърхността на нашата планета поради нагряване на долните слоеве на атмосферата чрез натрупване на парникови газове. Като следствие от всичко това настъпва постепенно глобално затопляне. Този проблем не е толкова нов, но напоследък с развитието на технологиите се появиха много нови източници, които подхранват глобалния парников ефект.

Причини за парниковия ефект

Парниковият ефект възниква поради следните причини:

• Използването на горещи минерали като въглища, нефт и природен газ в промишлеността, когато се изгарят, големи количества въглероден диоксид и други вредни химикали се отделят в атмосферата.
• Транспорт - голям брой автомобили и камиони, отделящи изгорели газове, също допринасят за парниковия ефект. Вярно е, че появата на електрически превозни средства и постепенното преминаване към тях може да има положително въздействие върху околната среда.
• Обезлесяването, защото е известно, че дърветата абсорбират въглероден диоксид и с всяко унищожено дърво количеството на същия въглероден диоксид само расте (включително в момента нашите гористи Карпати вече не са толкова гористи, колкото и да е тъжно).
• Горските пожари са същият механизъм, както при обезлесяването.
• Агрохимикалите и някои торове също причиняват парниковия ефект, тъй като в резултат на изпарението на тези торове азотът, който е един от парниковите газове, навлиза в атмосферата.
• Разграждането и изгарянето на боклука също допринася за отделянето на парникови газове, които увеличават парниковия ефект.
• Увеличаването на населението на планетата Земя също е косвена причина, свързана с други причини - повече хора, което означава, че ще има повече боклук от тях, индустрията ще работи повече, за да задоволи всички наши не малки нужди и т.н.

Влиянието на парниковия ефект върху климата

Може би основната вреда от парниковия ефект е необратимото изменение на климата и като следствие отрицателното въздействие от него: изпаряване на морета в някои части на Земята (например изчезването на Аралско море) и, обратно, наводнения в други .

Какво може да причини наводнения и как е свързан парниковият ефект? Факт е, че поради повишаването на температурите в атмосферата, ледниците в Антарктика и Арктика се топят, като по този начин се повишава нивото на световния океан. Всичко това води до постепенното му навлизане на сушата и възможното изчезване в бъдеще на редица острови в Океания.

Териториите, които са слабо навлажнени от валежи, поради парниковия ефект, стават много сухи и практически необитаеми. Загубата на реколта поражда глад и хранителна криза; сега виждаме този проблем в редица африкански страни, където сушата причинява истинска хуманитарна катастрофа.

Въздействието на парниковия ефект върху човешкото здраве

Освен негативното влияние върху климата, парниковият ефект може да окаже влияние и върху здравето ни. Така през лятото, поради това, необичайните горещини се появяват все по-често, което от година на година увеличава броя на хората със заболявания на сърдечно-съдовата система. Пак поради жегата кръвното налягане на хората се повишава или напротив понижава, по-често се появяват инфаркти и епилепсия, припадъци и топлинни удари и всичко това са резултат от парниковия ефект.

Ползи от парниковия ефект

Има ли полза от парниковия ефект? Редица учени смятат, че такова явление като парниковия ефект винаги е съществувало от раждането на Земята и ползата от него като „допълнително нагряване“ на планетата е неоспорима, тъй като в резултат на едно от тези нагрявания, самият живот веднъж възникнал. Но отново тук можем да си припомним мъдрата фраза на Парацелз, че разликата между лекарството и отровата е само в нейното количество. Тоест, с други думи, парниковият ефект е полезен само в малки количества, когато газовете, водещи до парниковия ефект, концентрацията им в атмосферата не е висока. Когато стане значим, този климатичен феномен се превръща от своеобразно лекарство в истинска опасна отрова.

Как да минимизираме негативните последици от парниковия ефект

За да преодолеете проблем, трябва да премахнете причините за него. При парниковия ефект трябва да се премахнат и източниците, причиняващи глобалното затопляне. Според нас, на първо място, е необходимо да се спре обезлесяването и, напротив, по-активно да се засаждат нови дървета, храсти и да се създават градини.

Отказът от бензинови автомобили, постепенният преход към електрически автомобили или дори велосипеди (както полезни за здравето, така и за околната среда) също е малка стъпка в борбата с парниковия ефект. И ако много съзнателни хора направят тази стъпка, то това ще бъде значителен напредък за подобряване на екологията на планетата Земя - нашият общ дом.

Учените разработват и ново алтернативно гориво, което ще бъде екологично чисто, но кога ще се появи и ще стане повсеместно, все още не е известно.

И накрая, можете да цитирате мъдрия индиански водач Бял облак от племето Айоко: „Едва след като последното дърво бъде отсечено, едва след като последната риба бъде уловена и последната река е отровена, едва тогава ще разберете, че парите не могат да бъдат изяден.”

Парников ефект, видео

И накрая, тематичен документален филм за парниковия ефект.

Обезлесяването и темповете на индустриално развитие водят до натрупване на вредни газове в слоевете на атмосферата, които създават обвивка и предотвратяват отделянето на излишна топлина в космоса.

Екологична катастрофа или природен процес?

Много учени смятат процеса на повишаване на температурите за глобален екологичен проблем, който при липса на контрол върху антропогенното влияние върху атмосферата може да доведе до необратими последици. Смята се, че първият, който открива съществуването на парниковия ефект и изучава принципите на неговото действие, е Жозеф Фурие. В своето изследване ученият разглежда различни фактори и механизми, които влияят върху формирането на климата. Той изучава състоянието на топлинния баланс на планетата и определя механизмите на влиянието му върху средните годишни температури на повърхността. Оказа се, че парниковите газове играят една от основните роли в този процес. Инфрачервените лъчи се задържат на повърхността на Земята, което е тяхното влияние върху топлинния баланс. По-долу ще опишем причините и последствията от парниковия ефект.

Същност и принцип на парниковия ефект

Увеличаването на концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата води до увеличаване на степента на проникване на късовълнова слънчева радиация върху повърхността на планетата, докато се образува бариера, която предотвратява освобождаването на дълговълнова топлинна радиация от нашата планета в открития космос. Защо тази бариера е опасна? Топлинното излъчване, което се задържа в ниските слоеве на атмосферата, води до повишаване на температурата на околната среда, което се отразява негативно на екологичната ситуация и води до необратими последици.

Същността на парниковия ефект може да се разглежда и като причина за глобалното затопляне, причинено от дисбаланс в топлинния баланс на планетата. Механизмът на парниковия ефект е свързан с емисиите на промишлени газове в атмосферата. Към отрицателното въздействие на промишлеността обаче трябва да се добавят обезлесяването, емисиите от превозните средства, горските пожари и използването на топлоелектрически централи за производство на енергия. Влиянието на обезлесяването върху глобалното затопляне и парниковия ефект се дължи на факта, че дърветата активно абсорбират въглероден диоксид и намаляването на техните площи води до увеличаване на концентрацията на вредни газове в атмосферата.

Състояние на озонов екран

Намаляването на площта на горите, съчетано с големи количества емисии на вредни газове, води до проблема с разрушаването на озоновия слой. Учените непрекъснато анализират състоянието на озоновата топка и заключенията им са разочароващи. Ако настоящите нива на емисии и обезлесяване продължат, човечеството ще се изправи пред факта, че озоновият слой вече няма да може да защитава достатъчно планетата от слънчевата радиация. Опасността от тези процеси се дължи на факта, че това ще доведе до значително повишаване на температурата на околната среда, опустиняване на териториите и остър недостиг на питейна вода и храна. Диаграма на състоянието на озоновата топка, наличието и местоположението на дупките може да се намери на много сайтове.

Състоянието на озоновия щит тревожи учените по околната среда. Озонът е същият като кислорода, но с различен триатомен модел. Без кислород живите организми няма да могат да дишат, но без озоновата топка планетата ще се превърне в безжизнена пустиня. Силата на тази трансформация може да си представите, като погледнете Луната или Марс. Изчерпването на озоновия щит под въздействието на антропогенни фактори може да доведе до появата на озонови дупки. Друго предимство на озоновия екран е, че блокира ултравиолетовото лъчение, което е вредно за здравето. Недостатъци - изключително крехък е и твърде много фактори водят до разрушаването му, а възстановяването на характеристиките е много бавно.

Примери за това как изтъняването на озоновия слой засяга живите организми могат да бъдат дадени дълго време. Учените отбелязват, че броят на случаите на рак на кожата напоследък се е увеличил. Установено е, че ултравиолетовите лъчи допринасят за развитието на това заболяване. Вторият пример е изчезването на планктона в горните слоеве на океана в редица региони на планетата. Това води до нарушаване на хранителната верига; след изчезването на планктона могат да изчезнат много видове риби и морски бозайници. Не е трудно да си представим как работи тази система. Важно е да се разбере какви ще бъдат резултатите, ако не се вземат мерки за намаляване на антропогенното въздействие върху екосистемите. Или всичко е мит? Може би животът на планетата не е в опасност? Нека да го разберем.

Антропогенен парников ефект

Парниковият ефект възниква в резултат на влиянието на човешката дейност върху околните екосистеми. Естественият температурен баланс на планетата е нарушен, повече топлина се задържа под въздействието на обвивка от парникови газове, това води до повишаване на температурата на повърхността на Земята и океанските води. Основната причина, водеща до парниковия ефект, е емисиите на вредни вещества в атмосферата в резултат на работата на промишлени предприятия, емисии от превозни средства, пожари и други вредни фактори. Освен че нарушава топлинния баланс на планетата, глобалното затопляне, това причинява замърсяване на въздуха, който дишаме и водата, която пием. В резултат на това ще се сблъскаме с болести и общо намаляване на продължителността на живота.

Нека да разгледаме какви газове причиняват парниковия ефект:

• въглероден двуокис;
• водна пара;
• озон;
• метан.

Именно въглеродният диоксид и водните пари се считат за най-опасните вещества, които водят до парниковия ефект. Съдържанието на метан, озон и фреон в атмосферата също влияе върху нарушаването на климатичния баланс, което се дължи на химичния им състав, но влиянието им засега не е толкова сериозно. Газовете, които причиняват озонови дупки, също причиняват здравословни проблеми. Те съдържат вещества, които предизвикват алергични реакции и респираторни заболявания.

Източници на вредни газове са преди всичко промишлените и автомобилните емисии. Много учени обаче са склонни да смятат, че парниковият ефект е свързан и с активността на вулканите. Газовете създават специфична обвивка, в резултат на което се образува облак от пара и пепел, който в зависимост от посоката на вятъра може да замърси големи площи.

Как да се борим с парниковия ефект?

Според еколози и други учени, които се занимават с проблеми, свързани с опазването на биоразнообразието, изменението на климата и намаляването на човешкото въздействие върху околната среда, няма да е възможно напълно да се предотврати реализацията на негативни сценарии за човешкото развитие, но е възможно намаляване на броя на необратимите последици от индустрията и хората върху екосистемите. Поради тази причина много страни въвеждат такси за емисиите на вредни газове, въвеждат екологични стандарти в производството и разработват варианти за намаляване на разрушителното въздействие на човека върху природата. Глобалният проблем обаче е в различното ниво на развитие на държавите, в тяхното отношение към социалната и екологичната отговорност.

Начини за решаване на проблема с натрупването на вредни вещества в атмосферата:

• спиране на обезлесяването, особено в екваториалните и тропическите ширини;
• преход към електрически превозни средства. Те са по-екологични от конвенционалните автомобили и не замърсяват околната среда;
• развитие на алтернативната енергия. Преходът от топлоелектрически централи към слънчеви, вятърни и водноелектрически централи не само ще намали обема на емисиите на вредни вещества в атмосферата, но и ще намали използването на невъзобновяеми природни ресурси;
• въвеждане на енергоспестяващи технологии;
• разработване на нови нисковъглеродни технологии;
• борба с горските пожари, предотвратяване на възникването им, установяване на строги мерки за нарушителите;
• затягане на екологичното законодателство.

Струва си да се отбележи, че е невъзможно да се компенсират щетите, които човечеството вече е причинило на околната среда, и напълно да се възстановят екосистемите. Поради тази причина трябва да се обмисли активно прилагане на действия, насочени към намаляване на последиците от антропогенното въздействие. Всички решения трябва да бъдат всеобхватни и глобални. В този момент това е възпрепятствано от дисбаланса в нивото на развитие, живот и образование на богатите и бедните страни.

През 21 век глобалният парников ефект е един от най-належащите екологични проблеми, пред които е изправена нашата планета днес. Същността на парниковия ефект е, че слънчевата топлина се улавя близо до повърхността на нашата планета под формата на парникови газове. Парниковият ефект се дължи на изпускането на промишлени газове в атмосферата.

Парниковият ефект е повишаване на температурата на долните слоеве на земната атмосфера в сравнение с ефективната температура, а именно температурата на топлинното излъчване на планетата, регистрирано от космоса. Първото споменаване на това явление се появява през 1827 г. Тогава Джоузеф Фурие предположи, че оптичните характеристики на земната атмосфера са подобни на характеристиките на стъклото, чието ниво на прозрачност в инфрачервения диапазон е по-ниско, отколкото в оптичния. Когато видимата светлина се абсорбира, температурата на повърхността се повишава и излъчва топлинна (инфрачервена) радиация и тъй като атмосферата не е толкова прозрачна за топлинна радиация, топлината се събира близо до повърхността на планетата.
Фактът, че атмосферата е в състояние да не пропуска топлинна радиация, се дължи на наличието на парникови газове в нея. Основните парникови газове са водни пари, въглероден диоксид, метан и озон. През последните десетилетия концентрацията на парникови газове в атмосферата се е увеличила значително. Учените смятат, че човешката дейност е основната причина.
Поради редовното повишаване на средните годишни температури в края на 80-те години на миналия век имаше опасения, че глобалното затопляне, причинено от човешката дейност, вече се случва.

Влиянието на парниковия ефект

Положителните последици от парниковия ефект включват допълнително „нагряване“ на повърхността на нашата планета, в резултат на което се появи живот на тази планета. Ако това явление не съществуваше, тогава средната годишна температура на въздуха в близост до земната повърхност нямаше да надвишава 18C.
Парниковият ефект възниква поради огромното количество водни пари и въглероден диоксид, навлизащи в атмосферата на планетата в продължение на стотици милиони години в резултат на изключително висока вулканична активност. Високата концентрация на въглероден диоксид, която е хиляди пъти по-висока от днешната, е причина за "суперпарниковия" ефект. Това явление доближи температурата на водата в Световния океан до точката на кипене. След известно време обаче на планетата се появи зелена растителност, която активно абсорбира въглероден диоксид от земната атмосфера. Поради тази причина парниковият ефект започна да намалява. С течение на времето се установява известно равновесие, което позволява средната годишна температура да се задържи на +15C.
Въпреки това, човешката промишлена дейност доведе до големи количества въглероден диоксид и други парникови газове, които отново навлизат в атмосферата. Учените анализирали данни от 1906 до 2005 г. и заключили, че средната годишна температура се е повишила с 0,74 градуса, а през следващите години ще достигне около 0,2 градуса на десетилетие.
Резултати от парниковия ефект:

• повишаване на температурата
• промени в честотата и обема на валежите
• топящи се ледници
• повишаване на морското равнище
• заплаха за биологичното разнообразие
• смърт на посевите
• пресъхване на източници на прясна вода
• повишено изпарение на водата в океаните
• разлагане на вода и метанови съединения, разположени близо до полюсите
• забавяне на теченията, например Гълфстрийм, което води до рязко по-ниски температури в Арктика
• намаляване на размера на тропическите гори
• разширяване на местообитанието на тропическите микроорганизми.

Последици от парниковия ефект

Защо парниковият ефект е толкова опасен? Основната опасност от парниковия ефект се крие в климатичните промени, които причинява. Учените смятат, че засилването на парниковия ефект ще доведе до повишени рискове за здравето на цялото човечество, особено на представителите на слоевете от населението с ниски доходи. Намаляването на производството на храни, което ще бъде следствие от смъртта на културите и унищожаването на пасищата от суша или, обратно, наводнения, неизбежно ще доведе до недостиг на храна. Освен това повишените температури на въздуха предизвикват обостряне на сърдечни и съдови заболявания, както и респираторни заболявания.
Също така повишаването на температурата на въздуха може да доведе до разширяване на местообитанието на животински видове, които са носители на опасни заболявания. Поради това, например, енцефалитните кърлежи и маларийните комари могат да се преместят на места, където хората нямат имунитет към болестите, които носят.

Какво ще помогне за спасяването на планетата?

Учените са убедени, че борбата срещу засилването на парниковия ефект трябва да включва следните мерки:

• намаляване на използването на изкопаеми енергийни източници като въглища, нефт и газ
• по-ефективно използване на енергийните ресурси
• разпространение на енергоспестяващи технологии
• използване на алтернативни енергийни източници, а именно възобновяеми
• използване на хладилни агенти и разпенващи агенти, които съдържат нисък (нулев) потенциал за глобално затопляне
• дейности по залесяване, насочени към естествено усвояване на въглероден диоксид от атмосферата
• изоставяне на автомобили с бензинови или дизелови двигатели в полза на електрически автомобили.

В същото време дори пълното прилагане на изброените мерки едва ли ще компенсира напълно вредите, причинени на природата поради антропогенни действия. Поради тази причина можем да говорим само за минимизиране на последствията.
Първата международна конференция, на която се обсъжда тази заплаха, се проведе в средата на 70-те години в Торонто. Тогава експертите стигнаха до извода, че парниковият ефект на Земята е на второ място по важност след ядрената заплаха.
Не само истинският мъж е длъжен да посади дърво - всеки трябва да го направи! Най-важното при решаването на този проблем е да не си затваряме очите за него. Може би днес хората не забелязват вредата от парниковия ефект, но нашите деца и внуци определено ще го почувстват. Необходимо е да се намали обемът на изгаряне на въглища и нефт и да се защити естествената растителност на планетата. Всичко това е необходимо, за да съществува планетата Земя след нас.

През последното десетилетие фразата „парников ефект“ практически не напуска нито телевизионните екрани, нито страниците на вестниците. Учебните програми по няколко дисциплини наведнъж предвиждат задълбочено изучаване и почти винаги се посочва отрицателното му значение за климата на нашата планета. Това явление обаче всъщност е много по-многостранно, отколкото се представя на обикновения човек.

Без парниковия ефект животът на нашата планета би бил под съмнение

Можем да започнем с факта, че парниковият ефект е съществувал на нашата планета през цялата й история. Това явление е просто неизбежно за онези небесни тела, които подобно на Земята имат стабилна атмосфера. Без него, например, Световният океан щеше да е замръзнал отдавна и висшите форми на живот изобщо нямаше да се появят. Учените отдавна са доказали научно, че ако в нашата атмосфера няма въглероден диоксид, чието наличие е необходим компонент на процеса на парниковия ефект, тогава температурата на планетата ще варира в рамките на -20 0 C, така че ще има изобщо не се говори за появата на живот.

Причини и същност на парниковия ефект

Отговаряйки на въпроса: „Какво е парниковият ефект?“, Преди всичко трябва да се отбележи, че това физическо явление получи името си по аналогия с процесите, които се случват в оранжериите на градинарите. В него, независимо от времето на годината, винаги е с няколко градуса по-топло, отколкото в околното пространство. Работата е там, че растенията абсорбират видимата слънчева светлина, която преминава абсолютно свободно през стъкло, полиетилен и като цяло през почти всяко препятствие. След това самите растения също започват да излъчват енергия, но в инфрачервения диапазон, чиито лъчи вече не могат свободно да преодолеят същото стъкло, така че възниква парников ефект. Следователно причините за това явление се крият именно в дисбаланса между спектъра на видимите слънчеви лъчи и радиацията, която растенията и другите обекти излъчват във външната среда.

Физическата основа на парниковия ефект

Що се отнася до нашата планета като цяло, парниковият ефект тук възниква поради наличието на стабилна атмосфера. За да поддържа температурния си баланс, Земята трябва да отдава толкова енергия, колкото получава от Слънцето. Но наличието на въглероден диоксид и вода в атмосферата, които поглъщат инфрачервените лъчи, изпълнявайки ролята на стъкло в оранжерия, предизвикват образуването на така наречените парникови газове, част от които се връщат обратно на Земята. Тези газове създават "ефект на одеялото", повишавайки температурата на повърхността на планетата.

Парников ефект на Венера

От горното можем да заключим, че парниковият ефект е характерен не само за Земята, но и за всички планети и други небесни тела със стабилна атмосфера. Всъщност изследванията, проведени от учени, показват, че например близо до повърхността на Венера това явление е много по-изразено, което се дължи преди всичко на факта, че нейната въздушна обвивка се състои от почти сто процента въглероден диоксид.