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

Парниковият ефект е забавянето от земната атмосфера на топлинното излъчване на планетата. Парниковият ефект е наблюдаван от всеки от нас: в оранжерии или оранжерии температурата винаги е по-висока от външната. Същото се наблюдава и в мащаба на Земята: 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 забавя, действайки като полиетилен в оранжерия: предава къси светлинни вълни от Слънцето към Земята и забавя дългите топлинни (или инфрачервени) вълни, излъчвани от земната повърхност. Има парников ефект.Парниковият ефект възниква поради наличието на газове в земната атмосфера, които имат способността да забавят дългите вълни.Те се наричат ​​"парникови" или "парникови" газове.

Парниковите газове присъстваха в атмосферата в малки количества (около 0,1%) от създаването си. 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 щеше да бъде 30 ° C 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 му дължим живот, 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 от развитието на цивилизацията. Електроцентралите, работещи с въглища, ауспусите на колите, фабричните комини и други изкуствени източници на замърсяване отделят около 22 милиарда тона парникови газове годишно в атмосферата.

Ролята на парниковия ефект

Състоянието на атмосферата, по-специално количеството водна пара и въглероден диоксид, присъстващи в нея, оказва голямо влияние върху климата на Земята. Увеличаването на концентрацията на водна пара води до увеличаване на облачността и следователно до намаляване на количеството слънчева топлина, навлизаща на повърхността. И промяна в концентрацията на въглероден диоксид CO 2 в атмосферата причинява отслабване или укрепване парников ефект, при който въглеродният диоксид частично абсорбира топлината, излъчвана от Земята в инфрачервения диапазон на спектъра с последващото й 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 смекчаването 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 биха се покрили с лед, превърнали се в огромни фризери и животът на планетата би станал невъзможен. Количеството въглероден диоксид се влияе от много фактори, сред които основните са вулканичната дейност и жизнената дейност на земните организми.

Но най-голямото влияние върху състоянието на атмосферата и следователно върху климата на Земята в планетарен мащаб имат 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 грешки в определянето на геоложките дати, възрастта на дузина предишни заледявания съвпада с теорията. Той също така ви позволява да отговорите на въпроса кога трябва да дойде следващото най-близко заледяване: днес живеем в междуледникова ера и това не ни заплашва през следващите 5000-10 000 години.

Какво представлява парниковият ефект?

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

Ежедневен пример за парников ефект е отоплението от вътрешността на автомобила, когато е на слънце със затворени прозорци. Причината тук 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 топлинна енергия, обектите се нагряват и излъчват топлина под формата на инфрачервено или топлинно лъчение. За разлика от светлината, тя не прониква през прозорците навън, тоест тя се улавя вътре в колата. Поради това температурата се повишава. Същото се случва и в оранжериите, откъдето идва самото име на този ефект, парниковият ефект (или зелена къщаефект). В глобален мащаб въглеродният диоксид във въздуха играе същата роля като стъклото. Светлинната енергия прониква в атмосферата, абсорбира се от земната повърхност, преобразува се в нейната топлинна енергия и се освобождава като 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 загрява 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, към които сме свикнали, се осигуряват от концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата на ниво от 0,03%. Сега увеличаваме тази концентрация и се очертава тенденция на затопляне.
Когато преди десетилетия разтревожените учени предупредиха човечеството за нарастващия парников ефект и заплахата от глобалното затопляне, отначало на тях се гледаше като на комични старци от стара комедия. Но скоро вече изобщо не беше смешно. 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 на миналия век мразове от 45°C бяха често срещани в Томск. През 70-те години падането на термометъра под 30 ° под нулата вече предизвиква объркване в умовете на сибиряците. Последното десетилетие все по-малко ни плаши с такова студено време. Но най-силните урагани, които разрушават покривите на къщите, чупят дървета, прекъсват електропроводи, се превърнаха в норма. Дори преди 25 години подобни явления бяха голяма рядкост в района на Томск! 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 сме станали неволни свидетели на тези явления. През последните години в Украйна има безпрецедентни горещини, валят тропически дъждове, които водят до опустошителни наводнения.

Дейността на човечеството в началото на 21 век води до бързо увеличаване на концентрацията на замърсители в атмосферата, което заплашва разрушаването на озоновия й слой и рязкото изменение на климата, по-специално глобалното 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 по много начини: ниво на индустриално развитие, доходи, социална структура и политическа ориентация. Поради тези различия неизбежно възниква въпросът до каква степен националното правителство трябва да контролира емисиите във въздуха. Дискусионността на този проблем се засилва още повече от факта, че все още не е постигнато съгласие по въпроса за въздействието върху околната среда на нарастващия парников ефект. Все повече се разбира, 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 язовир Киев, са построени, като се вземат предвид най-опустошителните наводнения, които някога са се случвали на Днепър.

Бързото нарастване на емисиите на промишлени и други замърсители на въздуха доведе до драматично увеличаване на парниковия ефект и концентрацията на газове, които разрушават озоновия слой. Например от началото на индустриалната революция концентрацията на 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 газообразни хлориди, основно разрушаващи озоновия слой 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, включително около 30% от този растеж от началото на 70-те години на миналия век. Докато не бъдат взети спешни мерки на международно ниво, бързият растеж на населението и увеличаването на доходите му ще бъде съпроводено с ускоряване на концентрацията на тези химикали.

80-те години на миналия век бяха най-топлото десетилетие, откакто започна щателното документиране на моделите на времето. Седем от най-горещите години в историята са били през 1980, 1981, 1983, 1987, 1988, 1989 и 1990 г., като 1990 е най-горещата в историята. Засега обаче учените не могат да кажат със сигурност дали такова затопляне на климата е тенденция под влиянието на парниковия ефект или това са просто естествени, естествени колебания. В крайна сметка климатът е претърпял подобни промени и колебания и преди. През последните милиони години е имало осем така наречени ледникови епохи, когато гигантски леден килим е достигал 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 беше със 120 м по-ниско от сегашното.

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, изминали от началото на индустриалната революция, естественият контрол върху съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата чрез затворен цикъл между атмосферата, океана, растителността и процесите на органично и неорганично гниене е бил груб нарушени.

Все още не е ясно дали тези параметри на затоплянето на климата наистина са статически значими. Например, някои изследователи отбелязват, че данните, характеризиращи затоплянето на климата, са значително по-ниски от тези, изчислени с помощта на компютърни прогнози, базирани на данни за нивото на емисиите през предходни години. Учените знаят, че някои видове замърсители всъщност могат да забавят процеса на затопляне, като отразяват ултравиолетовите лъчи в космоса. Така че въпросът дали има постепенна промяна в климата или тези промени са временни, маскирайки дългосрочното въздействие на нарастващия парников ефект и изтъняването на озоновия слой, е спорен. Въпреки че има малко доказателства на статистическо ниво, че затоплянето на климата е устойчива тенденция, оценката на потенциалните катастрофални последици от затоплянето на климата доведе до широко разпространени призиви за предпазни мерки.

Друго важно проявление на глобалното затопляне е затоплянето на океаните. През 1989 г. А. Стронг от Националната администрация за атмосфера и океани докладва: „Измерванията на температурите на повърхността на океана, направени от сателити между 1982 и 1988 г., показват, че световните океани постепенно, но забележимо се затоплят 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. Наблюдаваната тенденция към затоплянето им доказва сериозността на проблема.

Появата на парниковия ефект:

Очевидната причина за парниковия ефект е използването на традиционни енергийни носители от индустрията и автомобилистите. По-малко очевидните причини включват обезлесяването, рециклирането и добива на въглища. Хлорфлуорвъглеродите (CFC), въглеродният диоксид CO 2 , метанът CH 4 , серните и азотните оксиди допринасят значително за увеличаването на парниковия ефект.

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 Китай бъде изключен от тази група държави, тази цифра ще спадне до около 1/5. Тъй като по-богатите страни имат по-високи нива на доходи и съответно потреблението е по-високо, количеството вредни емисии в атмосферата на глава от населението е много по-високо. 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 се грижи за поддържането на благоприятна екологична ситуация в своята страна, като същевременно поддържа икономическото си благосъстояние.

Въпреки че делът на страните от третия свят в промишлените емисии на CO 2 е относително малък, те представляват почти всички останали емисии в атмосферата. Основната причина за това е използването на техники за изгаряне на гори за включване на нови земи в земеделския оборот. Индикаторът за обема на емисиите в атмосферата съгласно тази статия се изчислява, както следва: приема се, че целият обем CO 2, съдържащ се в растенията, когато се изгаря, навлиза в атмосферата. Изчислено е, че обезлесяването представлява 25% от всички емисии във въздуха. Може би още по-важен е фактът, че процесът на обезлесяване унищожава източника на атмосферен кислород. Тропическите гори са важен механизъм за самовъзстановяване на една екосистема, тъй като дърветата абсорбират въглероден диоксид и освобождават кислород чрез фотосинтеза. Обезлесяването намалява способността на околната среда да абсорбира въглероден диоксид. По този начин 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 определя 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, петрол и природен газ) води до образуването на около три фунта, или 2 m 3, въглероден диоксид (теглото се утроява, тъй като всеки въглероден атом на горивото в процеса на изгаряне и превръщане във въглеродния диоксид свързва два кислородни атома). 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. Приблизително 1,7 милиарда тона от него също постъпват там поради намаляването 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, опитвайки се да намерят нови начини за задоволяване на традиционните си нужди. Интересен пример за това е разработването на нови, екологично чисти климатици. Климатиците играят съществена роля за възникването на "парниковия ефект". Използването им води до увеличаване на емисиите от автомобилите. Към това трябва да се добави лека, но неизбежна загуба на охлаждаща течност, която излиза под високо налягане, например през уплътненията на връзката на маркуча. Този хладилен агент има същото въздействие върху климата като другите парникови газове. Затова изследователите започнаха да търсят екологично чиста охлаждаща течност. Въглеводороди с добри охлаждащи свойства не могат да се използват поради високата им запалимост. Следователно изборът на учените падна върху въглеродния диоксид. CO 2 е естествена съставка на въздуха. CO 2, необходим за климатизацията, се появява като страничен продукт от много промишлени процеси. В допълнение, за естествения CO 2 не е необходимо да се създава цяла инфраструктура за поддръжка и обработка. CO 2 не е скъп и може да се намери по целия свят.

Въглеродният диоксид е бил използван като охлаждащ агент през миналия век за риболов. През 30-те години CO2 е заменен от синтетични и вредни за околната среда вещества. Те направиха възможно използването на по-проста техника 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, предвид материалите, които са по-модерни 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 хладилен агент може да намали емисиите на парникови газове с една трета.

Постоянното увеличаване на количеството изгорени изкопаеми горива (въглища, нефт, газ, торф и др.) води до увеличаване на концентрацията на CO 2 в атмосферния въздух (в началото на 20 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 само в парниковия ефект, а в неговото изкуствено разрастване, породено от човешката дейност, променяйки оптималното съдържание на парникови газове в атмосферата. Индустриалната човешка дейност води до осезаемо увеличаване на тях и появата на заплашителна диспропорция. 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°C за 30 години. Едно решение на проблема са чисти енергийни източници, които няма да добавят въглероден диоксид и много топлина в атмосферата. Например вече успешно се използват малки слънчеви централи, които консумират слънчева топлина вместо гориво.

Вероятно мнозина са забелязали, че зимите напоследък не са станали толкова студени и мразовити, колкото в старите времена. И често на Нова година и Коледа (както католическа, така и православна), вместо снега, който се дължи на случая, ръми. Причината за това може да е такова климатично явление като парниковия ефект в земната атмосфера, което е повишаване на температурата на повърхността на нашата планета поради нагряването 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, природен газ в промишлеността, когато се изгарят, голямо количество въглероден диоксид и други вредни химикали навлизат в атмосферата.
• Транспорт - голям брой както автомобили, така и камиони, които отделят 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 този въглероден диоксид само расте (включително в момента нашите гористи Карпати вече не са толкова гористи, тъй като не е тъжно).
• Горските пожари са същият механизъм, както при обезлесяването.
• Агрохимикалите и някои торове също са причина за парниковия ефект, тъй като изпарението на тези торове освобождава азот, който е един от парниковите газове, 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 означава повече боклук от тях, повече индустрия ще работи, 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 в резултат на това отрицателното въздействие от тях: изпаряването на моретата в някои части на Земята (например изчезването на Аралско море) и обратно, наводнение в др.

Какво може да причини наводнения и как парниковият ефект е свързан тук? Факт е, че поради повишаването на температурата 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 напредване по суша 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 неподходящи за живот. Смъртта на реколтата поражда глад и хранителна криза, сега виждаме този проблем в редица африкански страни, където истинска хуманитарна катастрофа е причинена от сушата.

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 по тази причина все по-често се появяват необичайни горещини, което от година на година увеличава броя на хората със заболявания на сърдечно-съдовата система. Пак в следствие на жегата кръвното налягане на хората се вдига или обратното се понижава, зачестяват инфарктите и епилепсията, припадъците и топлинните удари и всичко това са резултат от парниковия ефект.

Ползите 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 неговата полезност като „допълнително нагряване“ на планетата е неоспорима, тъй като самият живот някога е възникнал в резултат на едно от тези отопления. 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 малко количество, 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 ефекти от парниковия ефект

За да преодолеете проблема, трябва да премахнете причините за него. В случай на парников ефект е необходимо също да се премахнат източниците, които причиняват глобалното затопляне. Според нас, на първо място, е необходимо да се спре обезлесяването, а напротив, по-активно да се засаждат нови дървета, храсти и градини.

Изоставянето на бензиновите автомобили, постепенното преминаване към електрически коли 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 предприемат тази стъпка, това ще бъде значителен напредък към подобряване на екологията на планетата Земя - нашия 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 се знае.

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 бъде отровена, едва тогава ще разберете, че парите не могат да се ядат."

Парников ефект, видео

И накрая тематичен документален филм за парниковия ефект.

Обезлесяването, темпът 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?

Процесът на повишаване на температурата се счита от много учени 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, определя механизмите на влиянието му върху средните годишни температури на повърхността. Оказа се, че една от основните роли в този процес играят парниковите газове. Инфрачервените лъчи се задържат на повърхността на Земята, което е тяхното влияние върху топлинния баланс. Причините и последствията от парниковия ефект ще бъдат описани по-долу.

Същност и принцип на парниковия ефект

Увеличаването на концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата води до увеличаване на степента на проникване на късовълновата слънчева радиация до повърхността на планетата, докато се образува бариера, която предотвратява освобождаването на дълговълнова топлинна радиация на 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 нарушаване на топлинния баланс на планетата. Механизмът на парниковия ефект е свързан с емисиите на промишлени газове в атмосферата. Обезлесяването, емисиите от автомобили, горските пожари и използването на топлоелектрически централи за генериране на енергия трябва да се добавят към отрицателното въздействие на индустрията. Влиянието на обезлесяването върху глобалното затопляне и парниковия ефект се дължи на факта, че дърветата активно абсорбират въглеродния диоксид и намаляването на тяхната площ води до увеличаване на концентрацията на вредни газове в атмосферата.

Състояние на озоновия щит

Намаляването на горската площ, заедно с големия обем емисии на вредни газове, води до проблема с изтъняването на озоновия слой. Учените непрекъснато анализират състоянието на озоновата топка и заключенията им са разочароващи. Ако сегашните нива на емисии и обезлесяване продължат, човечеството ще се изправи пред факта, че озоновият слой вече няма да може да защитава адекватно планетата от въздействието на 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 екран тревожи учените по околната среда. Озонът е същият кислород, 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. Предимствата на озоновия екран са също така, че отблъсква вредното ултравиолетово лъчение. Минуси – 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 надълго и нашироко. Учените отбелязват, че напоследък случаите на рак на кожата са зачестили. 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 факта, че хранителната верига е нарушена, след изчезването на планктона много видове риби и морски бозайници могат да изчезнат. 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 нищо не застрашава живота на планетата? Нека да го разберем.

Антропогенен парников ефект

Парниковият ефект възниква в резултат на въздействието на човешката дейност върху околните екосистеми. Естественият температурен баланс на планетата е нарушен, повече топлина се задържа под въздействието на обвивка от парникови газове, което води до повишаване на температурата на повърхността на Земята и океанските води. Основната причина, водеща до възникването на парниковия ефект, е емисиите на вредни вещества в атмосферата в резултат на работата на промишлените 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 чакаме болести и общо намаляване на продължителността на живота.

Помислете кои 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 оказват влияние върху климатичния баланс, което се дължи на химичния им състав, но влиянието им за момента не е толкова сериозно. Газовете, които причиняват озонови дупки, освен всичко друго, 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, поради което се образува облак от пара и пепел, който в зависимост от посоката на вятъра може да замърси големи площи.

Как да се справим с парниковия ефект?

Според еколози и други учени, които се занимават с проблеми, свързани с опазването на биоразнообразието, изменението на климата, намаляването на човешкото въздействие върху околната среда, няма да е възможно напълно да се предотврати реализацията на негативни сценарии за развитието на човечеството, но е възможно да се намали броят на необратимите последици от индустрията и човека 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:

• прекратяване на обезлесяването, особено в екваториалните и тропическите ширини;
• преход към електрически превозни средства. Те са по-екологични от конвенционалните машини и не замърсяват околната среда;
• развитие на алтернативната енергия. Преходът от топлоелектрически централи към слънчеви, вятърни и водноелектрически централи не само ще намали количеството 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 да се възстановят напълно екосистемите. Поради тази причина трябва да се мисли за 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 дисбаланс 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 задържа близо до повърхността на нашата планета под формата на парникови газове. Парниковият ефект се причинява от промишлени газове, навлизащи в атмосферата.

Парниковият ефект се състои в 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 задържи топлинното излъчване, 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 драстично. Учените смятат, че човешката дейност е основната причина.
Поради редовното повишаване на средните годишни температури в края на осемдесетте 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 на тази планета се появи живот. 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 доведе температурата на водата в океаните 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 известен баланс, който позволява средната годишна температура да се задържи на около + 15C.
Въпреки това човешката промишлена дейност доведе до факта, че голямо количество въглероден диоксид и други парникови газове отново започнаха да 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:

• покачване на температурата
• промяна в честотата и обема на валежите
• топящи се ледници
• повишаване на морското равнище
• заплаха за биоразнообразието
• провал на реколтата
• 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, в резултат на което в Арктика ще стане по-студено
• свиване 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 увеличаването на парниковия ефект ще доведе до увеличаване на рисковете 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 посевите и унищожаването на пасищата от суша или обратно от наводнения, неизбежно ще доведе до недостиг на храна. Освен това повишената температура на въздуха обостря сърдечно-съдовите заболявания, както и дихателните органи.
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 акари и маларийните комари могат да се преместят на места, където хората нямат имунитет към предавани болести.

Какво ще помогне за спасяването на планетата?

Учените са сигурни, че борбата с увеличаването 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 естественото усвояване на въглероден диоксид от атмосферата
• изоставяне на автомобили с бензинов или дизелов двигател в полза на електрически автомобили.

В същото време дори пълното прилагане на изброените мерки едва ли ще компенсира напълно щетите, причинени на природата поради антропогенни действия. Поради тази причина можем да говорим само за минимизиране на последствията.
Първата международна конференция за обсъждане на тази заплаха се проведе в средата на 70-те години на миналия век 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 сами. Необходимо е да се намали обемът на изгарянето на въглища и нефт, за 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 слиза от телевизионните екрани или от 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 неспециалистите.

Без парниковия ефект животът на нашата планета би бил под въпрос

Можете да започнете с факта, че парниковият ефект на нашата планета е съществувал през цялата й история. Подобно явление е просто неизбежно за онези небесни тела, които подобно на Земята имат стабилна атмосфера. Без него, например, Световният океан отдавна щеше да е замръзнал 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 фактор в 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?", На първо място, трябва да се отбележи, че това физическо явление получи името си по аналогия с процесите, които се случват в оранжерията на градинарите. Вътре в него, независимо от сезона, винаги е с няколко градуса по-топло, отколкото в околното пространство. Работата е там, че растенията абсорбират видимата слънчева светлина, която преминава абсолютно свободно и през стъкло, и през полиетилен, и като цяло през почти всяко препятствие. След това самите растения също започват да излъчват енергия, но вече 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 видимата слънчева светлина и онези лъчения, които 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. Въпреки това, наличието на въглероден диоксид и вода в атмосферата, които абсорбират инфрачервените лъчи, като по този начин действат като стъкло в оранжерия, причиняват образуването на така наречените парникови газове, част от които се връща обратно на Земята. Тези газове създават "ефект на юргана", повишавайки температурата близо до повърхността на планетата.

Парников ефект на Венера

От гореизложеното 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 проучванията, проведени от учени, показват, че например на повърхността на Венера това явление е много по-изразено, което се дължи главно на факта, че нейната въздушна обвивка е почти сто процента въглероден диоксид.