Efekt staklenika uzrokuje. Što je efekt staklenika i koja je njegova bit?

Efekt staklenika je kašnjenje toplinskog zračenja planeta Zemljinom atmosferom. Svatko od nas primijetio je efekt staklenika: u staklenicima ili staklenicima temperatura je uvijek viša nego vani. Ista stvar se primjećuje na globalnoj razini: Sunčeva energija, prolazeći kroz atmosferu, zagrijava površinu Zemlje, ali toplinska energija koju Zemlja emitira ne može pobjeći natrag u svemir, jer je Zemljina atmosfera zadržava, ponašajući se poput polietilena u staklenik: prenosi kratke svjetlosne valove od Sunca do Zemlje i odgađa duge toplinske (ili infracrvene) valove koje emitira Zemljina površina. Javlja se efekt staklenika.Efekt staklenika nastaje zbog prisutnosti plinova u Zemljinoj atmosferi koji imaju sposobnost zarobljavanja dugih valova.Zovu se "staklenički" ili "staklenički" plinovi.

Staklenički plinovi bili su prisutni u atmosferi u malim količinama (oko 0,1%) od svog formiranja. Ta je količina bila dovoljna da se zbog efekta staklenika održi toplinska ravnoteža Zemlje na razini pogodnoj za život. Riječ je o takozvanom prirodnom efektu staklenika, da ga nema prosječna temperatura Zemljine površine bila bi 30°C niža, tj. ne +14°C, kao sada, nego -17°C.

Prirodni efekt staklenika ne prijeti ni Zemlji ni čovječanstvu, budući da se ukupna količina stakleničkih plinova održala na istoj razini zahvaljujući ciklusu prirode, štoviše, njemu dugujemo svoje živote, pod uvjetom da se ravnoteža ne poremeti.

Ali povećanje koncentracije stakleničkih plinova u atmosferi dovodi do povećanja efekta staklenika i poremećaja toplinske ravnoteže Zemlje. Upravo se to dogodilo u posljednja dva stoljeća civilizacije. Elektrane na ugljen, ispušni plinovi automobila, tvornički dimnjaci i drugi ljudski zagađeni izvori svake godine emitiraju oko 22 milijarde tona stakleničkih plinova u atmosferu.

Uloga efekta staklenika

Klima na Zemlji uvelike je pod utjecajem stanja atmosfere, posebice količine vodene pare i ugljičnog dioksida prisutnih u njoj. Povećanje koncentracije vodene pare uzrokuje povećanje naoblake i, posljedično, smanjenje količine sunčeve topline koja dopire do površine. A promjena koncentracije ugljičnog dioksida CO 2 u atmosferi uzrok je slabljenja ili jačanja efekt staklenika, pri čemu ugljični dioksid djelomično apsorbira toplinu koju emitira Zemlja u infracrvenom području spektra, nakon čega slijedi njezino ponovno emitiranje prema zemljinoj površini. Zbog toga se povećava temperatura površine i nižih slojeva atmosfere. Dakle, fenomen efekta staklenika značajno utječe na umjerenost klime na Zemlji. Da ga nema, prosječna temperatura planeta bila bi 30-40°C niža nego što zapravo jest, i ne bi bila +15°C, već -15°C, pa čak i -25°C. Na takvim prosječnim temperaturama oceani bi se vrlo brzo prekrili ledom, pretvarajući se u goleme zamrzivače, a život na planetu postao bi nemoguć. Na količinu ugljičnog dioksida utječu mnogi čimbenici, a glavni su vulkanska aktivnost i životna aktivnost kopnenih organizama.

No, najveći utjecaj na stanje atmosfere, a time i na klimu Zemlje na planetarnoj razini, imaju vanjski, astronomski čimbenici, poput promjena tokova sunčevog zračenja zbog varijabilnosti sunčeve aktivnosti i promjena u parametrima Zemljine orbite. Astronomska teorija klimatskih fluktuacija nastala je još 20-ih godina dvadesetog stoljeća. Utvrđeno je da promjena ekscentriciteta Zemljine orbite od mogućeg minimuma od 0,0163 do mogućeg maksimuma od 0,066 može dovesti do razlike u količini sunčeve energije koja pada na Zemljinu površinu u afelu i perihelu za 25% po godina. Ovisno o tome prolazi li Zemlja svoj perihel ljeti ili zimi (za sjevernu hemisferu), takva promjena toka sunčevog zračenja može dovesti do općeg zagrijavanja ili hlađenja planeta.

Teorija je omogućila izračunavanje vremena ledenih doba u prošlosti. Sve do pogrešaka u određivanju geoloških datuma, stoljeće desetak prethodnih događaja zaleđivanja poklopilo se s očitanjima teorije. Također nam omogućuje da odgovorimo na pitanje kada bi se trebalo dogoditi sljedeće najbliže zaleđivanje: danas živimo u međuledenoj eri i ono nam ne prijeti sljedećih 5000-10000 godina.

Što je efekt staklenika?

Koncept efekta staklenika nastao je 1863. godine. Tyndall.

Svakodnevni primjer efekta staklenika je grijanje iz unutrašnjosti automobila kada je parkiran na suncu sa zatvorenim prozorima. Razlog tome je što sunčeva svjetlost dolazi kroz prozore i apsorbiraju je sjedala i drugi predmeti u kabini. U tom slučaju svjetlosna energija prelazi u toplinu, predmeti se zagrijavaju i oslobađaju toplinu u obliku infracrvenog, odnosno toplinskog zračenja. Za razliku od svjetlosti, ona ne prodire kroz staklo prema van, odnosno hvata se unutar automobila. Zbog toga temperatura raste. Ista stvar se događa u staklenicima, odakle i dolazi naziv ovog efekta, efekt staklenika (ili staklenik Posljedica). Globalno, ugljični dioksid u zraku igra istu ulogu kao staklo. Svjetlosna energija prodire u atmosferu, apsorbira je površina zemlje, pretvara u svoju toplinsku energiju i oslobađa u obliku infracrvenog zračenja. Međutim, ugljični dioksid i neki drugi plinovi, za razliku od drugih prirodnih elemenata atmosfere, apsorbiraju ga. Istodobno se zagrijava i zauzvrat zagrijava atmosferu u cjelini. To znači da što više ugljičnog dioksida sadrži, to će više infracrvenih zraka biti apsorbirano i bit će toplije.

Temperaturu i klimu na koju smo navikli osigurava koncentracija ugljičnog dioksida u atmosferi od 0,03%. Sada povećavamo tu koncentraciju i pojavljuje se trend zagrijavanja.
Kad su zabrinuti znanstvenici prije nekoliko desetljeća upozorili čovječanstvo na sve veći efekt staklenika i prijetnju globalnog zatopljenja, isprva su ih gledali kao komične starce iz stare komedije. Ali ubrzo to uopće nije bilo smiješno. Globalno zatopljenje se događa, i to vrlo brzo. Klima se mijenja pred našim očima: neviđene vrućine u Europi i Sjevernoj Americi uzrokuju ne samo masovne srčane udare, već i katastrofalne poplave.

U ranim 60-ima u Tomsku je mraz od 45° bio uobičajen. U 70-ima je pad termometra ispod 30° ispod nule već izazvao pomutnju u glavama Sibiraca. Posljednje desetljeće sve rjeđe nas plaši takvim hladnim vremenom. Ali jaki uragani ovdje su postali norma, uništavajući krovove kuća, lomeći drveće i režući dalekovode. Prije samo 25 godina u regiji Tomsk takve su pojave bile vrlo rijetke! Da bismo nekoga uvjerili da je globalno zatopljenje postalo činjenica, više nije dovoljno pogledati izvještaje tiska, domaćih i svjetskih. Ozbiljne suše, monstruozne poplave, uraganski vjetrovi, neviđene oluje - sada smo svi postali nehotični svjedoci ovih pojava. Posljednjih godina Ukrajina je doživjela neviđene vrućine, tropske kiše, koje su dovele do razornih poplava.

Ljudsko djelovanje na početku 21. stoljeća dovodi do brzog porasta koncentracije onečišćujućih tvari u atmosferi, što predstavlja opasnost od uništenja ozonskog omotača i naglih klimatskih promjena, posebice globalnog zatopljenja. Kako bi se smanjila prijetnja globalne ekološke krize, potrebno je posvuda značajno smanjiti emisiju štetnih plinova u atmosferu. Odgovornost za smanjenje takvih emisija mora biti podijeljena između svih članica svjetske zajednice koje se bitno razlikuju po mnogo čemu: stupnju industrijskog razvoja, dohotku, društvenoj strukturi i političkoj orijentaciji. Zbog ovih razlika neizbježno se postavlja pitanje u kojoj bi mjeri nacionalna vlada trebala kontrolirati emisije u zrak. Diskutabilnost ovog problema dodatno pojačava činjenica da do danas nije postignut dogovor o utjecaju sve većeg efekta staklenika na okoliš. Međutim, raste shvaćanje da, s obzirom na prijetnju globalnog zatopljenja sa svim posljedičnim razornim posljedicama, ograničavanje štetnih emisija u atmosferu postaje zadatak od iznimne važnosti.

Obalna područja Azovskog i Crnog mora suočavaju se s stvarnom prijetnjom izumiranja. Katastrofalne poplave s kojima se već suočavamo također će se događati mnogo češće. Na primjer, brane na Dnjepru, posebno brana u Kijevu, izgrađene su uzimajući u obzir najrazornije poplave koje su se ikada dogodile na Dnjepru.

Nagli porast industrijskih i drugih onečišćujućih tvari u zrak doveo je do dramatičnog povećanja efekta staklenika i koncentracije plinova koji uništavaju ozonski omotač. Na primjer, od početka industrijske revolucije koncentracija ugljičnog dioksida CO 2 u atmosferi porasla je za 26%, pri čemu se više od polovice povećanja dogodilo od ranih 1960-ih. Koncentracija raznih kloridnih plinova, prvenstveno onih koji oštećuju ozonski omotač klorofluorougljici (CFC), u samo 16 godina (od 1975. do 1990.) porasla za 114%. Razina koncentracije drugog plina koji je uključen u stvaranje efekta staklenika, metana CH 4 , porastao je za 143% od početka industrijske revolucije, pri čemu se oko 30% tog rasta dogodilo od ranih 1970-ih. Sve dok se ne poduzmu hitne mjere na međunarodnoj razini, brz rast stanovništva i sve veći prihodi bit će popraćeni ubrzanim koncentracijama ovih kemikalija.

Otkako je počelo pažljivo dokumentiranje vremenskih obrazaca, 1980-e bile su najtoplije desetljeće. Sedam najtoplijih zabilježenih godina bile su 1980., 1981., 1983., 1987., 1988., 1989. i 1990., a 1990. bila je najtoplija zabilježena. Međutim, znanstvenici zasad ne mogu sa sigurnošću reći je li takvo zagrijavanje klime trend pod utjecajem efekta staklenika ili se radi samo o prirodnim kolebanjima. Uostalom, klima je i prije doživljavala slične promjene i fluktuacije. Tijekom posljednjih milijun godina dogodilo se osam takozvanih ledenih doba, kada je divovski ledeni tepih dosegao geografske širine Kijeva u Europi i New Yorka u Americi. Posljednje ledeno doba završilo je prije otprilike 18 tisuća godina, a tada je prosječna temperatura bila 5° niža nego sada. Sukladno tome, razina Svjetskog oceana bila je 120 m niža nego danas.

Tijekom posljednjeg ledenog doba sadržaj CO 2 u atmosferi pao je na 0,200, dok je za zadnja dva razdoblja zagrijavanja iznosio 0,280. Tako je to bilo početkom 19. stoljeća. Zatim je postupno počeo rasti i dosegao trenutnu vrijednost od približno 0,347. Iz toga slijedi da je u 200 godina od početka industrijske revolucije prirodna kontrola ugljičnog dioksida u atmosferi kroz zatvoreni ciklus između atmosfere, oceana, vegetacije i procesa organskog i anorganskog raspadanja grubo narušena.

Još uvijek nije jasno jesu li ti parametri klimatskog zagrijavanja uistinu statički značajni. Na primjer, neki istraživači primjećuju da su podaci koji karakteriziraju zagrijavanje klime znatno niži od pokazatelja izračunatih pomoću računalnih prognoza na temelju podataka o razini emisija u prethodnim godinama. Znanstvenici znaju da neke vrste zagađivača zapravo mogu usporiti zagrijavanje reflektirajući ultraljubičaste zrake u svemir. Dakle, jesu li klimatske promjene dosljedne ili su promjene privremene, prikrivanje dugoročnih učinaka povećanja stakleničkih plinova i oštećenja ozona je diskutabilno. Iako postoji malo dokaza na statističkoj razini da je zagrijavanje klime održiv trend, procjene potencijalnih katastrofalnih posljedica zagrijavanja klime potaknule su široke pozive na preventivne mjere.

Druga važna manifestacija globalnog zatopljenja je zagrijavanje svjetskih oceana. Godine 1989. A. Strong iz Nacionalne uprave za atmosferu i oceane izvijestio je: "Satelitska mjerenja površinskih temperatura oceana između 1982. i 1988. pokazuju da se svjetski oceani zagrijavaju postupno, ali primjetno za oko 0,1°C godišnje." godišnje". To je iznimno važno jer zbog svog kolosalnog toplinskog kapaciteta oceani teško reagiraju na nasumične klimatske promjene. Uočeni trend zatopljenja dokazuje ozbiljnost problema.

Pojava efekta staklenika:

Očigledni razlog za efekt staklenika je korištenje tradicionalnih izvora energije od strane industrije i vozača. Manje očiti razlozi uključuju krčenje šuma, preradu otpada i rudarenje ugljena. Učinak staklenika značajno povećavaju klorofluorougljici (CFC), ugljikov dioksid CO 2 , metan CH 4 , sumporni i dušikovi oksidi.

Ipak, najveću ulogu u tom procesu i dalje ima ugljični dioksid, koji ima relativno dug životni ciklus u atmosferi i njegove količine u svim zemljama stalno rastu. Izvori CO 2 mogu se podijeliti u dvije glavne kategorije: industrijska proizvodnja i ostali, koji čine 77% odnosno 23% ukupne količine njegovih emisija u atmosferu. Na cijelu skupinu zemalja u razvoju (otprilike 3/4 svjetske populacije) otpada manje od 1/3 ukupne industrijske emisije CO 2 . Ako izuzmemo ovu skupinu zemalja, Kinu, ta će brojka pasti na otprilike 1/5. Budući da je u bogatijim zemljama razina dohotka, a samim time i potrošnje veća, to je i količina štetnih emisija u atmosferu po glavi stanovnika znatno veća. Na primjer, emisije po glavi stanovnika u Sjedinjenim Državama više su od 2 puta veće od europskog prosjeka, 19 puta veće od afričkog prosjeka i 25 puta veće od odgovarajuće brojke za Indiju. Međutim, u posljednje vrijeme u razvijenim zemljama (osobito u SAD-u) postoji tendencija da se proizvodnja štetna za okoliš i stanovništvo postupno smanji i prenese u manje razvijene zemlje. Stoga je američka vlada zabrinuta za održavanje povoljne ekološke situacije u svojoj zemlji, uz istovremeno održavanje njezine ekonomske dobrobiti.

Iako je udio zemalja trećeg svijeta u industrijskim emisijama CO 2 relativno malen, one čine gotovo cjelokupnu količinu ostalih njegovih emisija u atmosferu. Glavni razlog za to je korištenje tehnika spaljivanja šuma kako bi se nova zemljišta dovela u poljoprivrednu uporabu. Pokazatelj obujma emisija u atmosferu za ovaj se članak izračunava na sljedeći način: pretpostavlja se da cjelokupni volumen CO 2 sadržan u biljkama izgaranjem ulazi u atmosferu. Procjenjuje se da krčenje šuma uzrokovano požarima čini 25% svih emisija u atmosferu. Možda je još važnija činjenica da se u procesu krčenja šuma uništava izvor atmosferskog kisika. Tropske kišne šume predstavljaju važan mehanizam za samoizlječenje ekosustava jer stabla fotosintezom apsorbiraju ugljični dioksid i otpuštaju kisik. Uništavanje tropskih šuma smanjuje sposobnost okoliša da apsorbira ugljični dioksid. Dakle, upravo karakteristike procesa obrade zemlje u zemljama u razvoju određuju tako značajan doprinos potonjeg povećanju učinka staklenika.

U prirodnoj biosferi sadržaj ugljičnog dioksida u zraku održavao se na istoj razini, budući da je njegov unos jednak uklanjanju. Ovaj proces je bio vođen ciklusom ugljika, tijekom kojeg se količina ugljičnog dioksida ekstrahiranog iz atmosfere fotosintetskim biljkama nadoknađuje disanjem i izgaranjem. Trenutno ljudi aktivno narušavaju ovu ravnotežu krčenjem šuma i korištenjem fosilnih goriva. Spaljivanjem svake funte (ugljena, naftnih derivata i prirodnog plina) proizvodi se otprilike tri funte ili 2 m 3 ugljičnog dioksida (težina se utrostručuje jer svaki atom ugljika u gorivu veže dva atoma kisika tijekom procesa izgaranja i postaje ugljični dioksid ). Kemijska formula za izgaranje ugljika je sljedeća:

C + O 2 → CO 2

Svake godine izgori oko 2 milijarde tona fosilnih goriva, što znači da gotovo 5,5 milijardi tona ugljičnog dioksida ulazi u atmosferu. Još oko 1,7 milijardi tona dolazi zbog krčenja i spaljivanja tropskih šuma te oksidacije organske tvari tla (humusa). U tom smislu ljudi nastoje što više smanjiti emisije štetnih plinova u atmosferu i nastoje pronaći nove načine za zadovoljenje svojih tradicionalnih potreba. Zanimljiv primjer toga je razvoj novih, ekološki prihvatljivih klima uređaja. Klima uređaji imaju značajnu ulogu u nastanku “efekta staklenika”. Njihova uporaba dovodi do povećanja emisija iz vozila. Tome treba dodati blagi, ali neizbježni gubitak rashladne tekućine, koja isparava pod visokim tlakom, na primjer kroz brtve na spoju crijeva. Ova rashladna tekućina ima isti utjecaj na klimu kao i drugi staklenički plinovi. Stoga su istraživači počeli tražiti ekološki prihvatljivo rashladno sredstvo. Ugljikovodici s dobrim rashladnim svojstvima ne mogu se koristiti zbog svoje visoke zapaljivosti. Stoga su znanstvenici odabrali ugljični dioksid. CO 2 je prirodni sastojak zraka. CO 2 potreban za klimatizaciju javlja se kao nusproizvod mnogih industrijskih procesa. Osim toga, prirodni CO 2 ne zahtijeva stvaranje cijele infrastrukture za održavanje i preradu. CO 2 je jeftin i može se naći u cijelom svijetu.

Ugljični dioksid se koristi kao sredstvo za hlađenje u ribolovu od prošlog stoljeća. U 30-ima CO 2 je zamijenjen sintetskim i ekološki štetnim tvarima. Omogućili su korištenje jednostavnije tehnologije pod visokim pritiskom. Znanstvenici razvijaju komponente za potpuno novi sustav hlađenja koji koristi CO 2 . Ovaj sustav uključuje kompresor, hladnjak plina, ekspander, isparivač, razdjelnik i unutarnji izmjenjivač topline. Visoki tlak potreban za CO 2, uzimajući u obzir naprednije materijale nego dosad, ne predstavlja veliku opasnost. Unatoč povećanoj otpornosti na pritisak, nove komponente usporedive su veličine i težine s konvencionalnim jedinicama. Ispitivanja novog auto-klima uređaja pokazuju da korištenje ugljičnog dioksida kao rashladnog sredstva može smanjiti emisije stakleničkih plinova za trećinu.

Stalno povećanje količine spaljenog organskog goriva (ugljen, nafta, plin, treset itd.) dovodi do povećanja koncentracije CO 2 u atmosferskom zraku (na početku dvadesetog stoljeća - 0,029%, danas - 0,034%). Prognoze pokazuju da do sredine XXI stoljeća sadržaj CO 2 će se udvostručiti, što će dovesti do naglog povećanja efekta staklenika, a temperatura na planetu će porasti. Pojavit će se još dva opasna problema: brzo topljenje ledenjaka na Arktiku i Antarktiku, "permafrost" tundre i porast razine Svjetskog oceana. Takve će promjene pratiti i klimatske promjene koje je čak i teško predvidjeti. Dakle, problem nije samo efekt staklenika, već njegov umjetni rast generiran ljudskim djelovanjem, promjenom optimalnog sadržaja stakleničkih plinova u atmosferi. Ljudska industrijska aktivnost dovodi do njihova zamjetnog povećanja i pojave prijeteće neravnoteže. Ako čovječanstvo ne poduzme učinkovite mjere za ograničavanje emisije stakleničkih plinova i očuvanje šuma, temperatura će se, prema UN-u, povećati za još 3° u 30 godina. Jedno od rješenja problema su ekološki prihvatljivi izvori energije koji ne bi dodavali ugljični dioksid i velike količine topline u atmosferu. Primjerice, već se uspješno koriste male solarne elektrane koje umjesto goriva troše sunčevu toplinu.

Mnogi su ljudi vjerojatno primijetili da zime nedavno nisu postale tako hladne i smrznute kao u starim danima. A često i za Novu godinu i za Božić (i katoličke i pravoslavne) pada snijeg umjesto normalne količine snijega. Krivac bi mogao biti klimatski fenomen poput efekta staklenika u Zemljinoj atmosferi, što je povećanje površinske temperature našeg planeta zbog zagrijavanja nižih slojeva atmosfere nakupljanjem stakleničkih plinova. Kao posljedica svega toga dolazi do postupnog globalnog zagrijavanja. Ovaj problem i nije tako nov, no u posljednje vrijeme, s razvojem tehnologije, pojavilo se mnogo novih izvora koji hrane globalni efekt staklenika.

Uzroci efekta staklenika

Efekt staklenika nastaje iz sljedećih razloga:

• Upotreba vrućih minerala kao što su ugljen, nafta i prirodni plin u industriji, kada se spaljuju, velike količine ugljičnog dioksida i drugih štetnih kemikalija ispuštaju se u atmosferu.
• Promet – veliki broj automobila i kamiona koji ispuštaju ispušne plinove također pridonose efektu staklenika. Istina, pojava električnih vozila i postupni prijelaz na njih može pozitivno utjecati na okoliš.
• Krčenje šuma, jer poznato je da drveće apsorbira ugljični dioksid, a sa svakim uništenim stablom količina tog istog ugljičnog dioksida samo raste (pa i sada naši šumoviti Karpati više nisu tako šumoviti, ma koliko tužno bilo).
• Šumski požari su isti mehanizam kao i kod krčenja šuma.
• Agrokemikalije i neka gnojiva također uzrokuju efekt staklenika, jer kao rezultat isparavanja tih gnojiva u atmosferu ulazi dušik, koji je jedan od stakleničkih plinova.
• Razgradnja i izgaranje smeća također doprinosi oslobađanju stakleničkih plinova koji povećavaju učinak staklenika.
• Povećanje broja stanovnika na planeti Zemlji također je neizravan razlog povezan s drugim razlozima - više ljudi, što znači da će od njih biti više smeća, industrija će više raditi da zadovolji sve naše ne male potrebe i tako dalje.

Utjecaj efekta staklenika na klimu

Možda je glavna šteta od učinka staklenika nepovratna klimatska promjena, a kao posljedica toga negativan učinak: isparavanje mora u nekim dijelovima Zemlje (na primjer, nestanak Aralskog jezera) i, obrnuto, poplave u drugima .

Što može uzrokovati poplave i kako je povezan efekt staklenika? Činjenica je da se zbog porasta temperature atmosfere tope ledenjaci na Antarktici i Arktiku, čime se povećava razina svjetskih oceana. Sve to dovodi do njegovog postupnog napredovanja na kopno i mogućeg nestanka u budućnosti niza otoka u Oceaniji.

Područja koja su malo navlažena oborinama, zbog efekta staklenika, postaju vrlo suha i praktički nenastanjiva. Gubitak usjeva dovodi do gladi i krize s hranom, a taj problem sada vidimo u nizu afričkih zemalja, gdje suša uzrokuje pravu humanitarnu katastrofu.

Utjecaj efekta staklenika na ljudsko zdravlje

Osim negativnog utjecaja na klimu, efekt staklenika može utjecati i na naše zdravlje. Tako se ljeti zbog toga sve češće javljaju nenormalne vrućine, što iz godine u godinu povećava broj oboljelih od bolesti kardiovaskularnog sustava. Opet, zbog vrućine ljudima raste ili, naprotiv, pada krvni tlak, češće se javljaju srčani udari i epileptični napadi, nesvjestice i toplinski udari, a sve su to posljedice efekta staklenika.

Prednosti efekta staklenika

Ima li koristi od efekta staklenika? Brojni znanstvenici vjeruju da takav fenomen kao što je efekt staklenika postoji oduvijek od rođenja Zemlje, a njegova korist kao "dodatnog zagrijavanja" planeta je neosporna, jer kao rezultat jednog od takvih zagrijavanja, sam život jednom nastao. Ali opet, ovdje se možemo prisjetiti mudre Paracelzusove rečenice da je razlika između lijeka i otrova samo u njegovoj količini. Odnosno, drugim riječima, efekt staklenika je koristan samo u malim količinama, kada plinovi koji dovode do efekta staklenika, njihova koncentracija u atmosferi nije visoka. Kada postane značajna, ova klimatska pojava se od svojevrsnog lijeka pretvara u pravi opasni otrov.

Kako minimizirati negativne posljedice efekta staklenika

Da biste prevladali problem, morate ukloniti njegove uzroke. U slučaju efekta staklenika potrebno je eliminirati i izvore koji uzrokuju globalno zatopljenje. Po našem mišljenju, prije svega, potrebno je zaustaviti krčenje šuma i, naprotiv, aktivnije saditi novo drveće, grmlje i stvarati vrtove.

Odbijanje od benzinskih automobila, postupan prijelaz na električne automobile ili čak bicikle (i dobre za zdravlje i za okoliš) također je mali korak u borbi protiv efekta staklenika. A ako mnogo svjesnih ljudi napravi ovaj korak, onda će to biti značajan napredak za poboljšanje ekologije planete Zemlje - našeg zajedničkog doma.

Znanstvenici razvijaju i novo alternativno gorivo koje će biti ekološki prihvatljivo, no kada će se ono pojaviti i postati sveprisutno još uvijek nije poznato.

I na kraju, možete citirati mudrog indijanskog vođu Bijelog Oblaka iz plemena Ayoko: „Tek nakon što se posječe posljednje stablo, tek nakon što se ulovi zadnja riba i posljednja rijeka zatroje, tek tada ćete shvatiti da se novac ne može pojeo.”

Efekt staklenika, video

I za kraj, tematski dokumentarac o efektu staklenika.

Krčenje šuma i tempo industrijskog razvoja dovode do nakupljanja štetnih plinova u slojevima atmosfere koji stvaraju ljusku i sprječavaju ispuštanje viška topline u svemir.

Ekološka katastrofa ili prirodni proces?

Mnogi znanstvenici proces porasta temperatura smatraju globalnim ekološkim problemom koji, u nedostatku kontrole nad antropogenim utjecajem na atmosferu, može dovesti do nepovratnih posljedica. Smatra se da je prvi koji je otkrio postojanje efekta staklenika i proučavao principe njegovog djelovanja bio Joseph Fourier. Znanstvenik je u svom istraživanju promatrao različite čimbenike i mehanizme koji utječu na formiranje klime. Proučavao je stanje toplinske ravnoteže planeta i utvrđivao mehanizme njezina utjecaja na prosječne godišnje temperature na površini. Pokazalo se da staklenički plinovi imaju jednu od glavnih uloga u tom procesu. Infracrvene zrake se zadržavaju na Zemljinoj površini, što je njihov utjecaj na toplinsku ravnotežu. U nastavku ćemo opisati uzroke i posljedice efekta staklenika.

Suština i načelo efekta staklenika

Povećanje koncentracije ugljičnog dioksida u atmosferi dovodi do povećanja stupnja prodora kratkovalnog sunčevog zračenja na površinu planeta, dok se stvara barijera koja sprječava ispuštanje dugovalnog toplinskog zračenja iz naše planeta u svemir. Zašto je ova barijera opasna? Toplinsko zračenje, koje se zadržava u nižim slojevima atmosfere, dovodi do povećanja temperature okoline, što negativno utječe na ekološku situaciju i dovodi do nepovratnih posljedica.

Suština efekta staklenika također se može smatrati uzrokom globalnog zatopljenja uzrokovanog neravnotežom u toplinskoj ravnoteži planeta. Mehanizam efekta staklenika povezan je s emisijama industrijskih plinova u atmosferu. No, negativnom utjecaju industrije treba dodati krčenje šuma, emisije iz vozila, šumske požare, korištenje termoelektrana za proizvodnju energije. Utjecaj krčenja šuma na globalno zatopljenje i učinak staklenika posljedica je činjenice da stabla aktivno apsorbiraju ugljični dioksid, a smanjenje njihovih površina dovodi do povećanja koncentracije štetnih plinova u atmosferi.

Stanje ozonskog zaslona

Smanjenje šumskih površina, uz velike količine emisija štetnih plinova, dovodi do problema uništavanja ozonskog omotača. Znanstvenici neprestano analiziraju stanje ozonske kugle i njihovi zaključci su razočaravajući. Ako se sadašnja razina emisija i krčenje šuma nastavi, čovječanstvo će se suočiti s činjenicom da ozonski omotač više neće moći dovoljno štititi planet od sunčevog zračenja. Opasnost od ovih procesa uzrokovana je činjenicom da će to dovesti do značajnog povećanja temperature okoliša, dezertifikacije teritorija i akutnog nedostatka pitke vode i hrane. Dijagram stanja ozonske kugle, prisutnosti i položaja rupa može se pronaći na mnogim stranicama.

Stanje ozonskog štita zabrinjava znanstvenike za zaštitu okoliša. Ozon je isto što i kisik, ali s drugačijim troatomskim modelom. Bez kisika živi organizmi neće moći disati, ali bez ozonske kugle planet će se pretvoriti u beživotnu pustinju. Moć ove transformacije može se zamisliti gledajući Mjesec ili Mars. Propadanje ozonskog štita pod utjecajem antropogenih čimbenika može dovesti do pojave ozonskih rupa. Još jedna prednost ozonskog zaslona je što blokira ultraljubičasto zračenje koje je štetno za zdravlje. Nedostaci - izuzetno je krhak i previše faktora dovodi do njegovog uništenja, a vraćanje karakteristika je vrlo sporo.

Primjeri kako oštećenje ozonskog omotača utječe na žive organizme mogu se davati dugo vremena. Znanstvenici su primijetili da se u posljednje vrijeme povećao broj slučajeva raka kože. Utvrđeno je da upravo ultraljubičaste zrake pridonose razvoju ove bolesti. Drugi primjer je izumiranje planktona u gornjim slojevima oceana u brojnim regijama planeta. To dovodi do poremećaja hranidbenog lanca, nakon nestanka planktona mogu nestati mnoge vrste riba i morskih sisavaca. Nije teško zamisliti kako taj sustav funkcionira. Važno je razumjeti kakvi će biti rezultati ako se ne poduzmu mjere za smanjenje antropogenog utjecaja na ekosustave. Ili je sve to mit? Možda život na planeti nije u opasnosti? Hajdemo shvatiti.

Antropogeni efekt staklenika

Efekt staklenika nastaje kao rezultat utjecaja ljudskih aktivnosti na okolne ekosustave. Prirodna ravnoteža temperature na planetu je poremećena, više topline se zadržava pod utjecajem ljuske stakleničkih plinova, što dovodi do povećanja temperature na površini Zemlje i oceanskih voda. Glavni razlog koji dovodi do efekta staklenika je emisija štetnih tvari u atmosferu kao rezultat rada industrijskih poduzeća, emisija vozila, požara i drugih štetnih čimbenika. Osim narušavanja toplinske ravnoteže planeta, globalnog zatopljenja, ovo uzrokuje zagađenje zraka koji udišemo i vode koju pijemo. Kao rezultat toga, suočit ćemo se s bolestima i općim skraćenjem životnog vijeka.

Pogledajmo koji plinovi uzrokuju efekt staklenika:

• ugljični dioksid;
• vodena para;
• ozon;
• metan.

Upravo se ugljikov dioksid i vodena para smatraju najopasnijim tvarima koje dovode do efekta staklenika. Sadržaj metana, ozona i freona u atmosferi također utječe na poremećaj klimatske ravnoteže, što je posljedica njihovog kemijskog sastava, ali njihov utjecaj trenutno nije toliko ozbiljan. Plinovi koji uzrokuju ozonske rupe uzrokuju i zdravstvene probleme. Sadrže tvari koje uzrokuju alergijske reakcije i bolesti dišnog sustava.

Izvori štetnih plinova su prije svega industrijske i automobilske emisije. Međutim, mnogi su znanstvenici skloni vjerovati da je efekt staklenika također povezan s aktivnošću vulkana. Plinovi stvaraju specifičnu ovojnicu, što rezultira stvaranjem oblaka pare i pepela koji, ovisno o smjeru vjetra, može zagaditi velike površine.

Kako se boriti protiv efekta staklenika?

Prema mišljenju ekologa i drugih znanstvenika koji se bave pitanjima očuvanja bioraznolikosti, klimatskih promjena i smanjenja utjecaja čovjeka na okoliš, neće biti moguće u potpunosti spriječiti provedbu negativnih scenarija za ljudski razvoj, ali je moguće smanjiti broj nepovratnih posljedica industrije i ljudi na ekosustave. Zbog toga mnoge zemlje uvode naknade za ispuštanje štetnih plinova, uvode ekološke standarde u proizvodnju i razvijaju mogućnosti smanjenja razornog utjecaja čovjeka na prirodu. Međutim, globalni problem leži u različitim stupnjevima razvoja zemalja, u njihovom odnosu prema društvenoj i ekološkoj odgovornosti.

Načini rješavanja problema nakupljanja štetnih tvari u atmosferi:

• zaustavljanje deforestacije, posebno u ekvatorijalnim i tropskim širinama;
• prelazak na električna vozila. Ekološki su prihvatljiviji od konvencionalnih automobila i ne zagađuju okoliš;
• razvoj alternativne energije. Prelaskom s termoelektrana na solarne, vjetroelektrane i hidroelektrane ne samo da će se smanjiti obujam emisija štetnih tvari u atmosferu, već i smanjiti korištenje neobnovljivih prirodnih resursa;
• uvođenje tehnologija za uštedu energije;
• razvoj novih tehnologija s niskim udjelom ugljika;
• gašenje šumskih požara, sprječavanje njihove pojave, uspostavljanje strogih mjera za prekršitelje;
• pooštravanje okolišnog zakonodavstva.

Vrijedno je napomenuti da je nemoguće nadoknaditi štetu koju je čovječanstvo već prouzročilo okolišu i potpuno obnoviti ekosustave. Iz tog razloga treba razmotriti aktivno provođenje akcija usmjerenih na smanjenje posljedica antropogenog utjecaja. Sve odluke moraju biti sveobuhvatne i globalne. U ovom trenutku to je otežano neravnotežom u razini razvoja, života i obrazovanja bogatih i siromašnih zemalja.

U 21. stoljeću, globalni efekt staklenika jedan je od najhitnijih ekoloških problema s kojima se naš planet danas suočava. Suština efekta staklenika je u tome što je sunčeva toplina zarobljena blizu površine našeg planeta u obliku stakleničkih plinova. Efekt staklenika nastaje ispuštanjem industrijskih plinova u atmosferu.

Efekt staklenika je povećanje temperature nižih slojeva Zemljine atmosfere u usporedbi s efektivnom temperaturom, odnosno temperaturom toplinskog zračenja planeta zabilježenog iz svemira. Prvi spomen ovog fenomena pojavio se 1827. godine. Zatim je Joseph Fourier predložio da su optičke karakteristike Zemljine atmosfere slične karakteristikama stakla, čija je razina prozirnosti u infracrvenom području niža nego u optičkom. Kada se vidljiva svjetlost apsorbira, površinska temperatura raste i emitira toplinsko (infracrveno) zračenje, a budući da atmosfera nije toliko prozirna za toplinsko zračenje, toplina se skuplja blizu površine planeta.
Činjenica da je atmosfera sposobna ne propuštati toplinsko zračenje uzrokovana je prisutnošću stakleničkih plinova u njoj. Glavni staklenički plinovi su vodena para, ugljikov dioksid, metan i ozon. Tijekom proteklih desetljeća koncentracija stakleničkih plinova u atmosferi značajno je porasla. Znanstvenici smatraju da je glavni razlog ljudska aktivnost.
Zbog redovitog porasta prosječnih godišnjih temperatura u kasnim 1980-ima, postojala je zabrinutost da globalno zatopljenje uzrokovano ljudskom aktivnošću već dolazi.

Utjecaj efekta staklenika

Pozitivne posljedice efekta staklenika uključuju dodatno “zagrijavanje” površine našeg planeta, zbog čega se na njemu pojavio život. Da ove pojave nema, tada prosječna godišnja temperatura zraka u blizini zemljine površine ne bi prelazila 18C.
Efekt staklenika nastao je zbog ogromne količine vodene pare i ugljičnog dioksida koji ulaze u atmosferu planeta tijekom stotina milijuna godina kao rezultat iznimno velike vulkanske aktivnosti. Visoka koncentracija ugljičnog dioksida, koja je tisućama puta veća nego danas, bila je uzrok efekta “superstaklenika”. Ovaj fenomen je temperaturu vode u Svjetskom oceanu približio točki vrelišta. Međutim, nakon nekog vremena na planetu se pojavila zelena vegetacija, koja je aktivno apsorbirala ugljični dioksid iz zemljine atmosfere. Zbog toga je efekt staklenika počeo opadati. S vremenom je uspostavljena određena ravnoteža koja je omogućila da prosječna godišnja temperatura ostane na +15C.
Međutim, ljudske industrijske aktivnosti dovele su do ponovnog ulaska velikih količina ugljičnog dioksida i drugih stakleničkih plinova u atmosferu. Znanstvenici su analizirali podatke od 1906. do 2005. godine i zaključili da je prosječna godišnja temperatura porasla za 0,74 stupnja, da bi u nadolazećim godinama dosegnula oko 0,2 stupnja po desetljeću.
Rezultati efekta staklenika:

• povećanje temperature
• promjene učestalosti i količine padalina
• otapanje ledenjaka
• porast razine mora
• prijetnja biološkoj raznolikosti
• smrt usjeva
• presušivanje izvora slatke vode
• povećano isparavanje vode u oceanima
• razgradnju vode i spojeva metana koji se nalaze u blizini polova
• usporavanje strujanja, na primjer, Golfske struje, što rezultira oštrim nižim temperaturama na Arktiku
• smanjenje veličine tropskih šuma
• širenje staništa tropskih mikroorganizama.

Posljedice efekta staklenika

Zašto je efekt staklenika tako opasan? Glavna opasnost od efekta staklenika leži u klimatskim promjenama koje uzrokuje. Znanstvenici vjeruju da će jačanje učinka staklenika izazvati povećane zdravstvene rizike za cijelo čovječanstvo, posebno za predstavnike slojeva stanovništva s niskim prihodima. Smanjenje proizvodnje hrane, koje će biti posljedica odumiranja usjeva i uništavanja pašnjaka sušom ili, obrnuto, poplavama, neizbježno će dovesti do nestašice hrane. Osim toga, povišene temperature zraka uzrokuju pogoršanje bolesti srca i krvožilnog sustava, ali i bolesti dišnog sustava.
Također, povećanje temperature zraka može uzrokovati širenje staništa životinjskih vrsta koje su nositelji opasnih bolesti. Zbog toga se, primjerice, encefalitisni krpelji i malarični komarci mogu preseliti na mjesta gdje ljudi nemaju imunitet na bolesti koje oni prenose.

Što će pomoći u spašavanju planeta?

Znanstvenici su uvjereni da borba protiv jačanja efekta staklenika treba uključivati ​​sljedeće mjere:

• smanjenje upotrebe fosilnih izvora energije kao što su ugljen, nafta i plin
• učinkovitije korištenje energetskih resursa
• širenje tehnologija za uštedu energije
• korištenje alternativnih izvora energije, odnosno obnovljivih
• korištenje rashladnih sredstava i ekspandira koji sadrže nizak (nula) potencijal globalnog zatopljenja
• radovi na pošumljavanju usmjereni na prirodnu apsorpciju ugljičnog dioksida iz atmosfere
• napuštanje automobila s benzinskim ili dizelskim motorima u korist električnih automobila.

Istodobno, čak ni potpuna provedba navedenih mjera vjerojatno neće u potpunosti nadoknaditi štetu nanesenu prirodi uslijed antropogenog djelovanja. Iz tog razloga možemo govoriti samo o minimiziranju posljedica.
Prva međunarodna konferencija na kojoj se raspravljalo o ovoj prijetnji održana je sredinom 70-ih u Torontu. Tada su stručnjaci došli do zaključka da je efekt staklenika na Zemlji na drugom mjestu po važnosti nakon nuklearne prijetnje.
Nije samo pravi muškarac dužan posaditi stablo – to bi trebao učiniti svaki čovjek! Najvažnija stvar u rješavanju ovog problema je ne zatvarati oči pred njim. Možda danas ljudi ne primjećuju štetu od efekta staklenika, ali naša djeca i unuci će je sigurno osjetiti. Potrebno je smanjiti količinu izgaranja ugljena i nafte i zaštititi prirodnu vegetaciju planeta. Sve je to potrebno kako bi planeta Zemlja postojala i nakon nas.

U posljednjem desetljeću fraza "efekt staklenika" praktički nije silazila ni s televizijskih ekrana ni sa stranica novina. Nastavni planovi i programi u nekoliko disciplina odjednom predviđaju njegovo temeljito proučavanje, a gotovo uvijek se ukazuje na njegov negativan značaj za klimu našeg planeta. Međutim, ovaj je fenomen zapravo mnogo višestruki nego što se prosječnom čovjeku predstavlja.

Bez efekta staklenika život na našem planetu bio bi doveden u pitanje

Možemo početi s činjenicom da je efekt staklenika postojao na našem planetu kroz cijelu njegovu povijest. Ova pojava je jednostavno neizbježna za ona nebeska tijela koja, poput Zemlje, imaju stabilnu atmosferu. Bez njega bi se, primjerice, Svjetski ocean davno zaledio, a viši oblici života ne bi se uopće pojavili. Znanstvenici su odavno znanstveno dokazali da kada u našoj atmosferi ne bi bilo ugljičnog dioksida, čija je prisutnost nužna komponenta procesa efekta staklenika, tada bi temperatura na planetu varirala unutar -20 0 C, pa bi bilo nema govora o nastanku života uopće.

Uzroci i suština efekta staklenika

Odgovarajući na pitanje: "Što je efekt staklenika?", Prije svega, treba napomenuti da je ovaj fizički fenomen dobio ime po analogiji s procesima koji se odvijaju u staklenicima vrtlara. U njemu je, bez obzira na doba godine, uvijek nekoliko stupnjeva toplije nego u okolnom prostoru. Stvar je u tome što biljke apsorbiraju vidljivu sunčevu svjetlost, koja apsolutno slobodno prolazi kroz staklo, polietilen i općenito kroz gotovo svaku prepreku. Nakon toga i same biljke počinju emitirati energiju, ali u infracrvenom području, čije zrake više ne mogu slobodno prevladati isto staklo, pa dolazi do efekta staklenika. Razlozi ove pojave, dakle, leže upravo u neravnoteži između spektra vidljive sunčeve svjetlosti i zračenja koje biljke i drugi objekti emitiraju u vanjski okoliš.

Fizička osnova efekta staklenika

Što se tiče našeg planeta u cjelini, efekt staklenika ovdje nastaje zbog prisutnosti stabilne atmosfere. Da bi održala temperaturnu ravnotežu, Zemlja mora odavati onoliko energije koliko prima od Sunca. No, prisutnost ugljičnog dioksida i vode u atmosferi, koji apsorbiraju infracrvene zrake i tako obavljaju ulogu stakla u stakleniku, uzrokuje stvaranje tzv. stakleničkih plinova, od kojih se dio vraća natrag na Zemlju. Ovi plinovi stvaraju "efekt pokrivača", podižući temperaturu na površini planeta.

Efekt staklenika na Veneri

Iz navedenog možemo zaključiti da je efekt staklenika karakterističan ne samo za Zemlju, već i za sve planete i druga nebeska tijela sa stabilnom atmosferom. Dapače, istraživanje koje su proveli znanstvenici pokazalo je da je, primjerice, u blizini površine Venere ova pojava mnogo izraženija, što je posljedica, prije svega, činjenice da se njezin zračni omotač sastoji od gotovo stopostotnog ugljičnog dioksida.