Spôsobuje skleníkový efekt. Čo je skleníkový efekt a aká je jeho podstata?

Skleníkový efekt je oneskorenie tepelného žiarenia planéty zemskou atmosférou. Každý z nás pozoroval skleníkový efekt: v skleníkoch alebo skleníkoch je teplota vždy vyššia ako vonku. To isté možno pozorovať v globálnom meradle: slnečná energia, ktorá prechádza atmosférou, ohrieva povrch Zeme, ale tepelná energia vyžarovaná Zemou nemôže uniknúť späť do vesmíru, pretože ju zemská atmosféra zadržiava a pôsobí ako polyetylén. skleník: prenáša krátke svetelné vlny zo Slnka na Zem a oneskoruje dlhé tepelné (alebo infračervené) vlny vyžarované zemským povrchom. Vzniká skleníkový efekt.Skleníkový efekt vzniká v dôsledku prítomnosti plynov v zemskej atmosfére, ktoré majú schopnosť zachytiť dlhé vlny.Nazývajú sa „skleníkové“ alebo „skleníkové“ plyny.

Skleníkové plyny boli v atmosfére prítomné v malých množstvách (asi 0,1%) od svojho vzniku. Toto množstvo stačilo na udržanie tepelnej rovnováhy Zeme na úrovni vhodnej pre život vďaka skleníkovému efektu. Ide o takzvaný prirodzený skleníkový efekt, ak by ho nebolo, priemerná teplota zemského povrchu by bola o 30°C nižšia, t.j. nie +14°C ako teraz, ale -17°C.

Prirodzený skleníkový efekt neohrozuje ani Zem, ani ľudstvo, keďže vďaka kolobehu prírody sa celkové množstvo skleníkových plynov udržalo na rovnakej úrovni, navyše mu vďačíme za život, ak sa nenaruší rovnováha.

Ale zvýšenie koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére vedie k zvýšeniu skleníkového efektu a narušeniu tepelnej rovnováhy Zeme. Presne to sa stalo v posledných dvoch storočiach civilizácie. Uhoľné elektrárne, výfukové plyny z áut, továrenské komíny a iné človekom vytvorené zdroje znečistenia vypúšťajú do atmosféry ročne asi 22 miliárd ton skleníkových plynov.

Úloha skleníkového efektu

Klíma Zeme je vo veľkej miere ovplyvnená stavom atmosféry, najmä množstvom vodnej pary a oxidu uhličitého v nej prítomných. Zvýšenie koncentrácie vodnej pary spôsobuje zvýšenie oblačnosti a následne aj zníženie množstva slnečného tepla dopadajúceho na povrch. A zmena koncentrácie oxidu uhličitého CO 2 v atmosfére je príčinou oslabenia alebo zosilnenia skleníkový efekt, pri ktorej oxid uhličitý čiastočne absorbuje teplo vyžarované Zemou v infračervenej oblasti spektra, po čom nasleduje jeho opätovná emisia smerom k zemskému povrchu. V dôsledku toho sa zvyšuje teplota povrchu a spodných vrstiev atmosféry. Fenomén skleníkového efektu teda výrazne ovplyvňuje zmierňovanie klímy Zeme. Pri jeho absencii by bola priemerná teplota planéty o 30-40°C nižšia, ako v skutočnosti je, a nebola by +15°C, ale -15°C, či dokonca -25°C. Pri takýchto priemerných teplotách by sa oceány veľmi rýchlo pokryli ľadom, zmenili by sa na obrovské mrazničky a život na planéte by sa stal nemožným. Množstvo oxidu uhličitého je ovplyvnené mnohými faktormi, medzi hlavné patrí sopečná činnosť a životná aktivita suchozemských organizmov.

Najväčší vplyv na stav atmosféry a tým aj na klímu Zeme v planetárnom meradle však majú vonkajšie, astronomické faktory, ako sú zmeny tokov slnečného žiarenia v dôsledku premenlivosti slnečnej aktivity a zmeny v parametre obežnej dráhy Zeme. Astronomická teória výkyvov klímy vznikla už v 20. rokoch dvadsiateho storočia. Zistilo sa, že zmena excentricity obežnej dráhy Zeme z možného minima 0,0163 na možné maximum 0,066 môže viesť k rozdielu v množstve slnečnej energie dopadajúcej na zemský povrch v aféliu a perihéliu o 25 % za rok. V závislosti od toho, či Zem prechádza svojim perihéliom v lete alebo v zime (pre severnú pologuľu), takáto zmena toku slnečného žiarenia môže viesť k všeobecnému otepľovaniu alebo ochladzovaniu planéty.

Teória umožnila vypočítať dobu ľadových dôb v minulosti. Až do chýb pri určovaní geologických dátumov sa storočie tuctu predchádzajúcich námrazových udalostí zhodovalo s hodnotami teórie. Umožňuje nám odpovedať aj na otázku, kedy by mala nastať najbližšia námraza: dnes žijeme v medziľadovej dobe a najbližších 5000 – 10000 rokov nám to nehrozí.

Čo je skleníkový efekt?

Koncept skleníkového efektu vznikol v roku 1863. Tyndall.

Každodenným príkladom skleníkového efektu je vykurovanie zvnútra auta, keď je zaparkované na slnku so zatvorenými oknami. Dôvodom je, že slnečné svetlo prichádza cez okná a je absorbované sedadlami a inými predmetmi v kabíne. V tomto prípade sa svetelná energia mení na teplo, predmety sa zahrievajú a uvoľňujú teplo vo forme infračerveného alebo tepelného žiarenia. Na rozdiel od svetla nepreniká cez sklo von, čiže sa zachytáva vo vnútri auta. V dôsledku toho teplota stúpa. To isté sa deje v skleníkoch, odkiaľ pochádza aj názov tohto efektu, skleníkový efekt (alebo skleník efekt). Celosvetovo zohráva oxid uhličitý vo vzduchu rovnakú úlohu ako sklo. Svetelná energia preniká do atmosféry, je absorbovaná zemským povrchom, premieňaná na tepelnú energiu a uvoľňovaná vo forme infračerveného žiarenia. Oxid uhličitý a niektoré ďalšie plyny ho však na rozdiel od iných prírodných prvkov atmosféry pohlcujú. Zároveň sa ohrieva a následne ohrieva atmosféru ako celok. To znamená, že čím viac oxidu uhličitého obsahuje, tým viac infračervených lúčov bude absorbovaných a tým bude teplejšie.

Teplotu a klímu, na ktorú sme zvyknutí, zabezpečuje koncentrácia oxidu uhličitého v atmosfére 0,03 %. Teraz túto koncentráciu zvyšujeme a objavuje sa trend otepľovania.
Keď znepokojení vedci pred niekoľkými desaťročiami varovali ľudstvo pred narastajúcim skleníkovým efektom a hrozbou globálneho otepľovania, spočiatku sa na nich pozeralo ako na komických starcov zo starej komédie. Čoskoro to však nebolo vôbec na smiech. Globálne otepľovanie prebieha, a to veľmi rýchlo. Klíma sa nám mení pred očami: bezprecedentné horúčavy v Európe a Severnej Amerike spôsobujú nielen masívne infarkty, ale aj katastrofálne záplavy.

Začiatkom 60. rokov bol v Tomsku bežný mráz 45°. V 70. rokoch už pokles teplomera pod 30° pod nulou spôsobil zmätok v mysliach Sibírčanov. Posledné desaťročie nás takýmto chladným počasím straší čoraz menej. Ale silné hurikány sa tu stali štandardom, ničili strechy domov, lámali stromy a prerezávali elektrické vedenie. Len pred 25 rokmi v regióne Tomsk boli takéto javy veľmi zriedkavé! Na to, aby sme niekoho presvedčili, že globálne otepľovanie sa stalo skutočnosťou, už nestačí pozrieť sa na domáce a medzinárodné tlačové správy. Veľké suchá, príšerné záplavy, hurikán, bezprecedentné búrky – teraz sme sa všetci stali nedobrovoľnými svedkami týchto javov. Ukrajina v posledných rokoch zažíva nebývalé horúčavy, tropické lejaky, ktoré vedú k ničivým záplavám.

Ľudská činnosť na začiatku 21. storočia vedie k prudkému nárastu koncentrácie znečisťujúcich látok v atmosfére, čo predstavuje hrozbu deštrukcie ozónovej vrstvy a náhlych klimatických zmien, najmä globálneho otepľovania. Na zníženie hrozby globálnej environmentálnej krízy je potrebné všade výrazne znížiť emisie škodlivých plynov do atmosféry. Zodpovednosť za znižovanie takýchto emisií musia niesť všetci členovia svetového spoločenstva, ktorí sa v mnohých ohľadoch výrazne líšia: úroveň priemyselného rozvoja, príjmy, sociálna štruktúra a politická orientácia. Kvôli týmto rozdielom nevyhnutne vyvstáva otázka, do akej miery by mala národná vláda kontrolovať emisie do ovzdušia. Diskutabilnosť tohto problému ešte zvyšuje fakt, že dodnes nedošlo k dohode o vplyve narastajúceho skleníkového efektu na životné prostredie. Rastie však povedomie, že vzhľadom na hrozbu globálneho otepľovania so všetkými z toho vyplývajúcimi ničivými následkami sa obmedzenie škodlivých emisií do atmosféry stáva prvoradou úlohou.

Pobrežné oblasti Azovského a Čierneho mora čelia skutočnej hrozbe vyhynutia. Oveľa častejšie sa budú vyskytovať aj katastrofálne povodne, s ktorými sa už teraz potýkame. Napríklad priehrady Dnepra, najmä priehrada Kyjev, boli postavené s ohľadom na najničivejšie povodne, aké sa kedy na Dnepri vyskytli.

Rýchly nárast priemyselných a iných emisií znečisťujúcich ovzdušie viedol k dramatickému zvýšeniu skleníkového efektu a koncentrácii plynov, ktoré ničia ozónovú vrstvu. Napríklad od začiatku priemyselnej revolúcie sa koncentrácia oxidu uhličitého CO 2 v atmosfére zvýšila o 26 %, pričom viac ako polovica tohto nárastu nastala od začiatku 60. rokov 20. storočia. Koncentrácia rôznych chloridových plynov, predovšetkým poškodzujúcich ozónovú vrstvu chlórfluórované uhľovodíky (CFC), len za 16 rokov (od roku 1975 do roku 1990) vzrástol o 114 %. Úroveň koncentrácie iného plynu podieľajúceho sa na vytváraní skleníkového efektu, metánu CH 4 , sa od začiatku priemyselnej revolúcie zvýšil o 143 %, pričom približne 30 % tohto rastu nastalo od začiatku 70. rokov 20. storočia. Kým sa neprijmú naliehavé opatrenia na medzinárodnej úrovni, rýchly rast populácie a zvyšovanie príjmov budú sprevádzať zrýchľujúce sa koncentrácie týchto chemikálií.

Odkedy začala starostlivá dokumentácia poveternostných vzorcov, 80. roky boli najteplejším desaťročím. Sedem z najteplejších zaznamenaných rokov bolo 1980, 1981, 1983, 1987, 1988, 1989 a 1990, pričom rok 1990 bol najteplejším zaznamenaným rokom. Vedci však doteraz nevedia s istotou povedať, či je takéto otepľovanie klímy trendom pod vplyvom skleníkového efektu, alebo ide len o prirodzené výkyvy. Klíma napokon podobné zmeny a výkyvy zažila aj predtým. V priebehu posledného milióna rokov nastalo osem takzvaných ľadových dôb, keď obrovský ľadový koberec dosiahol zemepisné šírky Kyjeva v Európe a New Yorku v Amerike. Posledná ľadová doba skončila asi pred 18 tisíc rokmi a vtedy bola priemerná teplota o 5° nižšia ako teraz. V súlade s tým bola hladina svetového oceánu o 120 m nižšia ako dnes.

Počas poslednej doby ľadovej klesol obsah CO 2 v atmosfére na 0,200, kým za posledné dve obdobia otepľovania to bolo 0,280. Takto to bolo na začiatku 19. storočia. Potom sa postupne začala zvyšovať a dosiahla súčasnú hodnotu približne 0,347. Z toho vyplýva, že za 200 rokov od začiatku priemyselnej revolúcie bola prirodzená kontrola oxidu uhličitého v atmosfére prostredníctvom uzavretého cyklu medzi atmosférou, oceánom, vegetáciou a procesmi organického a anorganického rozkladu hrubo narušená.

Stále nie je jasné, či sú tieto parametre otepľovania klímy skutočne staticky významné. Niektorí výskumníci napríklad poznamenávajú, že údaje charakterizujúce otepľovanie klímy sú výrazne nižšie ako ukazovatele vypočítané pomocou počítačových predpovedí založených na údajoch o úrovni emisií v predchádzajúcich rokoch. Vedci vedia, že niektoré typy znečisťujúcich látok môžu skutočne spomaliť otepľovanie odrazom ultrafialových lúčov do vesmíru. Či sú teda klimatické zmeny konzistentné, alebo či sú zmeny dočasné, maskovanie dlhodobých účinkov narastajúcich skleníkových plynov a poškodzovania ozónovej vrstvy je diskutabilné. Hoci na štatistickej úrovni existuje len málo dôkazov o tom, že otepľovanie klímy je trvalo udržateľným trendom, hodnotenia potenciálnych katastrofických dôsledkov otepľovania podnebia vyvolali rozsiahle výzvy na preventívne opatrenia.

Ďalším významným prejavom globálneho otepľovania je otepľovanie svetových oceánov. V roku 1989 A. Strong z National Atmospheric and Oceanic Administration oznámil: „Satelitné merania povrchových teplôt oceánov medzi rokmi 1982 a 1988 naznačujú, že svetové oceány sa otepľujú postupne, ale zreteľne približne o 0,1 °C za rok.“ rok“. Je to mimoriadne dôležité, pretože oceány vďaka svojej kolosálnej tepelnej kapacite takmer nereagujú na náhodné klimatické zmeny. Zistený trend otepľovania dokazuje závažnosť problému.

Výskyt skleníkového efektu:

Zjavným dôvodom skleníkového efektu je využívanie tradičných energetických zdrojov priemyslom a motoristami. Medzi menej zrejmé dôvody patrí odlesňovanie, spracovanie odpadu a ťažba uhlia. Výrazne zvyšujúci skleníkový efekt sú chlórfluórované uhľovodíky (CFC), oxid uhličitý CO 2, metán CH 4, oxidy síry a dusíka.

Najväčšiu úlohu v tomto procese však stále zohráva oxid uhličitý, ktorý má v atmosfére relatívne dlhý životný cyklus a jeho objemy sa vo všetkých krajinách neustále zvyšujú. Zdroje CO 2 možno rozdeliť do dvoch hlavných kategórií: priemyselná výroba a ostatné, ktoré tvoria 77 % a 23 % z celkového objemu jeho emisií do ovzdušia. Celá skupina rozvojových krajín (približne 3/4 svetovej populácie) predstavuje menej ako 1/3 celkových priemyselných emisií CO 2 . Ak vylúčime túto skupinu krajín, Čínu, toto číslo klesne približne na 1/5. Keďže v bohatších krajinách je úroveň príjmov, a teda aj spotreby vyššia, objem škodlivých emisií do ovzdušia na obyvateľa je oveľa vyšší. Napríklad emisie na obyvateľa v Spojených štátoch sú viac ako 2-násobok európskeho priemeru, 19-násobok afrického priemeru a 25-násobok zodpovedajúceho čísla v Indii. V poslednom období však vo vyspelých krajinách (najmä v USA) existuje tendencia postupne obmedzovať produkciu škodlivú životnému prostrediu a obyvateľstvu a presúvať ju do menej rozvinutých krajín. Americkej vláde teda záleží na udržaní priaznivej environmentálnej situácie vo svojej krajine pri zachovaní jej ekonomického blahobytu.

Hoci podiel krajín tretieho sveta na priemyselných emisiách CO 2 je relatívne malý, tvoria takmer celý objem jeho ostatných emisií do atmosféry. Hlavným dôvodom je používanie techník vypaľovania lesov na poľnohospodárske využitie novej pôdy. Ukazovateľ objemu emisií do ovzdušia pre tento článok je vypočítaný nasledovne: predpokladá sa, že celý objem CO 2 obsiahnutý v rastlinách sa pri spaľovaní dostane do atmosféry. Odhaduje sa, že odlesňovanie požiarom predstavuje 25 % všetkých emisií do atmosféry. Možno ešte dôležitejší je fakt, že v procese odlesňovania sa ničí zdroj atmosférického kyslíka. Tropické dažďové pralesy poskytujú dôležitý mechanizmus na samoliečbu ekosystémov, pretože stromy absorbujú oxid uhličitý a uvoľňujú kyslík prostredníctvom fotosyntézy. Ničením tropických pralesov sa znižuje schopnosť prostredia absorbovať oxid uhličitý. Sú to teda práve charakteristiky procesu obrábania pôdy v rozvojových krajinách, ktoré určujú taký významný príspevok týchto krajín k zvyšovaniu skleníkového efektu.

V prírodnej biosfére sa obsah oxidu uhličitého vo vzduchu udržiaval na rovnakej úrovni, keďže jeho príjem sa rovnal jeho odstraňovaniu. Tento proces poháňal uhlíkový cyklus, počas ktorého sa množstvo oxidu uhličitého extrahovaného z atmosféry fotosyntetickými rastlinami kompenzuje dýchaním a spaľovaním. V súčasnosti ľudia túto rovnováhu aktívne narúšajú klčovaním lesov a využívaním fosílnych palív. Spálením každej libry paliva (uhlia, ropných produktov a zemného plynu) vznikajú približne tri libry alebo 2 m 3 oxidu uhličitého (hmotnosť sa strojnásobí, pretože každý atóm uhlíka paliva pripája počas spaľovacieho procesu dva atómy kyslíka a stáva sa oxidom uhličitým ). Chemický vzorec spaľovania uhlíka je nasledujúci:

C + O2 → CO2

Každý rok sa spáli asi 2 miliardy ton fosílnych palív, čo znamená, že do atmosféry sa dostane takmer 5,5 miliardy ton oxidu uhličitého. Ďalších približne 1,7 miliardy ton tam prichádza vďaka klčovaniu a vypaľovaniu tropických pralesov a oxidácii pôdnej organickej hmoty (humus). V tomto smere sa ľudia snažia čo najviac znížiť emisie škodlivých plynov do ovzdušia a snažia sa nájsť nové spôsoby, ako naplniť svoje tradičné potreby. Zaujímavým príkladom je vývoj nových, ekologických klimatizácií. Klimatizácie zohrávajú významnú úlohu pri výskyte „skleníkového efektu“. Ich používanie vedie k zvýšeniu emisií vozidiel. K tomu treba prirátať miernu, ale nevyhnutnú stratu chladiacej kvapaliny, ktorá sa vyparuje pod vysokým tlakom, napríklad cez tesnenia na prípojke hadice. Toto chladivo má rovnaký vplyv na klímu ako iné skleníkové plyny. Vedci preto začali hľadať chladivo šetrné k životnému prostrediu. Uhľovodíky s dobrými chladiacimi vlastnosťami nemožno použiť pre ich vysokú horľavosť. Vedci preto zvolili oxid uhličitý. CO 2 je prirodzenou súčasťou vzduchu. CO 2 potrebný na klimatizáciu sa objavuje ako vedľajší produkt mnohých priemyselných procesov. Okrem toho prírodný CO 2 nevyžaduje vytvorenie celej infraštruktúry na údržbu a spracovanie. CO 2 je lacný a možno ho nájsť po celom svete.

Oxid uhličitý sa používa ako chladivo pri rybolove už od minulého storočia. V 30. rokoch bol CO 2 nahradený syntetickými a ekologicky škodlivými látkami. Umožnili použiť jednoduchšiu technológiu pod vysokým tlakom. Vedci vyvíjajú komponenty pre úplne nový chladiaci systém využívajúci CO 2 . Tento systém zahŕňa kompresor, chladič plynu, expandér, výparník, rozdeľovač a vnútorný výmenník tepla. Vysoký tlak potrebný pre CO 2, berúc do úvahy pokročilejšie materiály ako doteraz, nepredstavuje veľké nebezpečenstvo. Napriek zvýšenej odolnosti voči tlaku sú nové komponenty veľkosťou a hmotnosťou porovnateľné s bežnými jednotkami. Testy novej autoklimatizácie ukazujú, že používanie oxidu uhličitého ako chladiacej kvapaliny môže znížiť emisie skleníkových plynov o tretinu.

Neustále zvyšovanie množstva spaľovaného organického paliva (uhlie, ropa, plyn, rašelina atď.) vedie k zvýšeniu koncentrácie CO 2 v atmosférickom vzduchu (na začiatku dvadsiateho storočia - 0,029%, dnes - 0,034 %). Prognózy ukazujú, že v polovici XXI storočia sa obsah CO 2 zdvojnásobí, čo povedie k prudkému zvýšeniu skleníkového efektu a teplota na planéte sa zvýši. Vzniknú dva nebezpečnejšie problémy: rýchle topenie ľadovcov v Arktíde a Antarktíde, „večne zamrznutá pôda“ tundry a stúpanie hladiny svetového oceánu. Takéto zmeny budú sprevádzať klimatické zmeny, ktoré je dokonca ťažké predvídať. Problémom teda nie je len skleníkový efekt, ale jeho umelý rast spôsobený ľudskou činnosťou, zmena optimálneho obsahu skleníkových plynov v atmosfére. Ľudská priemyselná činnosť vedie k ich výraznému nárastu a vzniku hrozivej nerovnováhy. Ak ľudstvo nedokáže prijať účinné opatrenia na obmedzenie emisií skleníkových plynov a zachovanie lesov, teplota sa podľa OSN za 30 rokov zvýši o ďalšie 3°. Jedným z riešení problému sú ekologické zdroje energie, ktoré by nepridávali do atmosféry oxid uhličitý a veľké množstvo tepla. Úspešne sa už využívajú napríklad malé solárne elektrárne, ktoré namiesto paliva spotrebujú solárne teplo.

Mnoho ľudí si pravdepodobne všimlo, že zimy už nie sú také chladné a mrazivé ako za starých čias. A často na Nový rok aj na Vianoce (katolícke aj pravoslávne) namiesto bežného množstva snehu mrholí. Na vine môže byť aj klimatický jav, akým je skleníkový efekt v zemskej atmosfére, čo je zvýšenie povrchovej teploty našej planéty v dôsledku zahrievania spodných vrstiev atmosféry akumuláciou skleníkových plynov. V dôsledku toho všetkého dochádza k postupnému globálnemu otepľovaniu. Tento problém nie je až taký nový, no v poslednej dobe sa s rozvojom technológií objavilo mnoho nových zdrojov, ktoré živia globálny skleníkový efekt.

Príčiny skleníkového efektu

Skleníkový efekt vzniká z nasledujúcich dôvodov:

• Využitím horúcich nerastov ako je uhlie, ropa a zemný plyn v priemysle sa pri ich spaľovaní uvoľňuje do atmosféry veľké množstvo oxidu uhličitého a iných škodlivých chemikálií.
• Doprava – k skleníkovému efektu prispieva aj veľké množstvo osobných aj nákladných áut, ktoré vypúšťajú výfukové plyny. Pravda, vznik elektromobilov a postupný prechod na ne môže mať pozitívny vplyv na životné prostredie.
• Odlesňovanie, pretože je známe, že stromy absorbujú oxid uhličitý a s každým zničeným stromom množstvo toho istého oxidu uhličitého len rastie (vrátane našich zalesnených Karpát už nie sú také zalesnené, akokoľvek smutné).
• Lesné požiare sú rovnakým mechanizmom ako pri odlesňovaní.
• Skleníkový efekt spôsobujú aj agrochemikálie a niektoré hnojivá, keďže v dôsledku vyparovania týchto hnojív sa do atmosféry dostáva dusík, ktorý je jedným zo skleníkových plynov.
• Rozklad a spaľovanie odpadkov tiež prispieva k uvoľňovaniu skleníkových plynov, ktoré zvyšujú skleníkový efekt.
• Nárast populácie na planéte Zem je aj nepriamy dôvod spojený s ďalšími dôvodmi – viac ľudí, čiže od nich bude viac odpadkov, priemysel bude viac pracovať na uspokojení všetkých našich nie malých potrieb a pod.

Vplyv skleníkového efektu na klímu

Možno je hlavnou škodou skleníkového efektu nezvratná zmena klímy a v dôsledku toho jej negatívny vplyv: vyparovanie morí v niektorých častiach Zeme (napríklad zmiznutie Aralského jazera) a naopak záplavy v iných častiach Zeme. .

Čo môže spôsobiť záplavy a ako súvisí skleníkový efekt? Faktom je, že v dôsledku stúpajúcich teplôt v atmosfére sa ľadovce v Antarktíde a Arktíde topia, čím sa zvyšuje hladina svetových oceánov. To všetko vedie k jeho postupnému postupu na pevninu a možnému zmiznutiu niekoľkých ostrovov v Oceánii v budúcnosti.

Územia, ktoré sú málo zvlhčené zrážkami, sa vplyvom skleníkového efektu stávajú veľmi suché a prakticky neobývateľné. Strata úrody vyvoláva hlad a potravinovú krízu, tento problém teraz vidíme v mnohých afrických krajinách, kde sucho spôsobuje skutočnú humanitárnu katastrofu.

Vplyv skleníkového efektu na ľudské zdravie

Okrem negatívneho vplyvu na klímu môže mať skleníkový efekt vplyv aj na naše zdravie. Takže v lete sa vďaka tomu čoraz častejšie vyskytujú abnormálne horúčavy, ktoré z roka na rok zvyšujú počet ľudí s chorobami kardiovaskulárneho systému. Vplyvom tepla sa ľuďom opäť zvyšuje alebo naopak znižuje krvný tlak, častejšie sa vyskytujú infarkty a epilepsie, mdloby a úpaly, a to všetko sú následky skleníkového efektu.

Výhody skleníkového efektu

Existuje nejaký prínos zo skleníkového efektu? Viacerí vedci sa domnievajú, že taký jav, akým je skleníkový efekt, vždy existoval od zrodu Zeme a jeho prínos ako „dodatočného vykurovania“ planéty je nepopierateľný, pretože v dôsledku jedného z takýchto vykurovaní je život samotný. raz vznikol. Ale opäť si tu môžeme pripomenúť múdru frázu Paracelsa, že rozdiel medzi liekom a jedom je len v jeho množstve. To znamená, že inými slovami, skleníkový efekt je užitočný len v malých množstvách, keď plyny vedúce k skleníkovému efektu, ich koncentrácia v atmosfére nie je vysoká. Keď nadobudne význam, tento klimatický jav sa zmení z druhu lieku na skutočný nebezpečný jed.

Ako minimalizovať negatívne dôsledky skleníkového efektu

Ak chcete prekonať problém, musíte odstrániť jeho príčiny. V prípade skleníkového efektu treba eliminovať aj zdroje, ktoré spôsobujú globálne otepľovanie. Podľa nášho názoru je v prvom rade potrebné zastaviť odlesňovanie, a naopak aktívnejšie vysádzať nové stromy, kríky a vytvárať záhrady.

Malým krokom v boji proti skleníkovému efektu je aj odmietnutie benzínových áut, postupný prechod na elektromobily či dokonca bicykle (zdravie aj životné prostredie). A ak tento krok urobí veľa uvedomelých ľudí, bude to významný pokrok pre zlepšenie ekológie planéty Zem – nášho spoločného domova.

Vedci tiež vyvíjajú nové alternatívne palivo, ktoré bude šetrné k životnému prostrediu, no kedy sa objaví a stane sa všadeprítomným, zatiaľ nevedno.

A na záver si môžete odcitovať múdreho indiánskeho vodcu White Cloud z kmeňa Ayoko: „Až keď bude vyrúbaný posledný strom, až keď sa uloví posledná ryba a otrávi sa posledná rieka, až potom pochopíte, že peniaze sa nedajú zjedený.”

Skleníkový efekt, video

A na záver tematický dokument o skleníkovom efekte.

Odlesňovanie a tempo priemyselného rozvoja vedie k hromadeniu škodlivých plynov vo vrstvách atmosféry, ktoré vytvárajú škrupinu a zabraňujú uvoľňovaniu prebytočného tepla do vesmíru.

Ekologická katastrofa alebo prírodný proces?

Mnohí vedci považujú proces zvyšovania teplôt za globálny environmentálny problém, ktorý pri absencii kontroly nad antropogénnym vplyvom na atmosféru môže viesť k nezvratným následkom. Predpokladá sa, že prvý, kto objavil existenciu skleníkového efektu a študoval princípy jeho pôsobenia, bol Joseph Fourier. Vedec sa vo svojom výskume zameral na rôzne faktory a mechanizmy, ktoré ovplyvňujú tvorbu klímy. Študoval stav tepelnej bilancie planéty a určil mechanizmy jej vplyvu na priemerné ročné teploty na povrchu. Ukázalo sa, že skleníkové plyny zohrávajú v tomto procese jednu z hlavných úloh. Infračervené lúče sa zadržiavajú na povrchu Zeme, čo je ich vplyvom na tepelnú bilanciu. Príčiny a dôsledky skleníkového efektu popíšeme nižšie.

Podstata a princíp skleníkového efektu

Zvýšenie koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére vedie k zvýšeniu stupňa prieniku krátkovlnného slnečného žiarenia na povrch planéty, pričom sa vytvorí bariéra, ktorá bráni uvoľňovaniu dlhovlnného tepelného žiarenia z našej planéty. planéty do vesmíru. Prečo je táto bariéra nebezpečná? Tepelné žiarenie, ktoré sa zadržiava v nižších sférach atmosféry, vedie k zvýšeniu teploty okolia, čo negatívne ovplyvňuje ekologickú situáciu a vedie k nezvratným následkom.

Podstatu skleníkového efektu možno považovať aj za príčinu globálneho otepľovania spôsobeného nerovnováhou v tepelnej bilancii planéty. Mechanizmus skleníkového efektu je spojený s emisiami priemyselných plynov do atmosféry. K negatívnemu vplyvu priemyslu však treba pridať odlesňovanie, emisie z vozidiel, lesné požiare a využívanie tepelných elektrární na výrobu energie. Vplyv odlesňovania na globálne otepľovanie a skleníkový efekt je spôsobený tým, že stromy aktívne absorbujú oxid uhličitý a zmenšovanie ich plôch vedie k zvýšeniu koncentrácie škodlivých plynov v atmosfére.

Stav ozónovej obrazovky

Zmenšovanie rozlohy lesov spolu s veľkým objemom emisií škodlivých plynov vedie k problému ničenia ozónovej vrstvy. Vedci neustále analyzujú stav ozónovej gule a ich závery sú sklamaním. Ak budú súčasné úrovne emisií a odlesňovania pokračovať, ľudstvo bude čeliť skutočnosti, že ozónová vrstva už nebude schopná dostatočne chrániť planétu pred slnečným žiarením. Nebezpečenstvo týchto procesov je spôsobené tým, že to povedie k výraznému zvýšeniu teploty prostredia, dezertifikácii území a akútnemu nedostatku pitnej vody a potravín. Diagram stavu ozónovej gule, prítomnosť a umiestnenie otvorov možno nájsť na mnohých stránkach.

Stav ozónového štítu znepokojuje environmentálnych vedcov. Ozón je rovnaký ako kyslík, ale s iným triatómovým modelom. Bez kyslíka živé organizmy nebudú môcť dýchať, no bez ozónovej gule sa planéta zmení na púšť bez života. Silu tejto premeny si možno predstaviť pri pohľade na Mesiac alebo Mars. Poškodenie ozónového štítu pod vplyvom antropogénnych faktorov môže viesť k vzniku ozónových dier. Ďalšou výhodou ozónovej clony je, že blokuje zdraviu škodlivé ultrafialové žiarenie. Nevýhody - je mimoriadne krehký a príliš veľa faktorov vedie k jeho zničeniu a obnova charakteristík je veľmi pomalá.

Príklady toho, ako úbytok ozónovej vrstvy ovplyvňuje živé organizmy, možno uvádzať dlho. Vedci zaznamenali, že v poslednej dobe sa zvýšil počet prípadov rakoviny kože. Zistilo sa, že k rozvoju tejto choroby prispievajú ultrafialové lúče. Druhým príkladom je vyhynutie planktónu v horných vrstvách oceánu v mnohých oblastiach planéty. To vedie k narušeniu potravinového reťazca, po vymiznutí planktónu môže zmiznúť mnoho druhov rýb a morských cicavcov. Nie je ťažké si predstaviť, ako tento systém funguje. Je dôležité pochopiť, aké budú výsledky, ak sa neprijmú opatrenia na zníženie antropogénneho vplyvu na ekosystémy. Alebo je to všetko mýtus? Možno život na planéte nie je ohrozený? Poďme na to.

Antropogénny skleníkový efekt

Skleníkový efekt vzniká v dôsledku vplyvu ľudskej činnosti na okolité ekosystémy. Prirodzená teplotná rovnováha na planéte je narušená, pod vplyvom škrupiny skleníkových plynov sa zadržiava viac tepla, čo vedie k zvýšeniu teploty na povrchu Zeme a vo vodách oceánov. Hlavnou príčinou skleníkového efektu sú emisie škodlivých látok do ovzdušia v dôsledku prevádzky priemyselných podnikov, emisie z vozidiel, požiare a iné škodlivé faktory. Okrem narušenia tepelnej rovnováhy planéty, globálneho otepľovania, to spôsobuje znečistenie vzduchu, ktorý dýchame, a vody, ktorú pijeme. V dôsledku toho budeme čeliť chorobám a všeobecnému zníženiu strednej dĺžky života.

Pozrime sa, aké plyny spôsobujú skleníkový efekt:

• oxid uhličitý;
• vodná para;
• ozón;
• metán.

Práve oxid uhličitý a vodná para sa považujú za najnebezpečnejšie látky, ktoré vedú k skleníkovému efektu. Obsah metánu, ozónu a freónu v atmosfére tiež ovplyvňuje narušenie klimatickej rovnováhy, čo je spôsobené ich chemickým zložením, no ich vplyv v súčasnosti nie je taký závažný. Zdravotné problémy spôsobujú aj plyny, ktoré spôsobujú ozónové diery. Obsahujú látky, ktoré spôsobujú alergické reakcie a ochorenia dýchacích ciest.

Zdrojmi škodlivých plynov sú predovšetkým priemyselné a automobilové emisie. Mnohí vedci sa však prikláňajú k názoru, že skleníkový efekt súvisí aj s činnosťou sopiek. Plyny vytvárajú špecifický obal, čo má za následok vznik oblaku pary a popola, ktorý v závislosti od smeru vetra môže znečistiť veľké plochy.

Ako bojovať proti skleníkovému efektu?

Podľa ekológov a ďalších vedcov, ktorí sa zaoberajú problematikou zachovania biodiverzity, klimatických zmien a znižovania vplyvov človeka na životné prostredie, nebude možné úplne zabrániť realizácii negatívnych scenárov rozvoja ľudstva, ale je možné znížiť počet nezvratných dôsledkov priemyslu a ľudí na ekosystémy. Z tohto dôvodu mnohé krajiny zavádzajú poplatky za vypúšťanie škodlivých plynov, zavádzajú environmentálne normy do výroby a vyvíjajú možnosti, ako znížiť ničivý vplyv človeka na prírodu. Globálny problém však spočíva v rozdielnej úrovni rozvoja krajín, v ich postoji k sociálnej a environmentálnej zodpovednosti.

Spôsoby, ako vyriešiť problém akumulácie škodlivých látok v atmosfére:

• zastavenie odlesňovania, najmä v rovníkových a tropických zemepisných šírkach;
• prechod na elektrické vozidlá. Sú šetrnejšie k životnému prostrediu ako bežné autá a neznečisťujú životné prostredie;
• rozvoj alternatívnej energie. Prechodom z tepelných elektrární na solárne, veterné a vodné elektrárne dôjde nielen k zníženiu objemu emisií škodlivých látok do ovzdušia, ale aj k zníženiu využívania neobnoviteľných prírodných zdrojov;
• zavádzanie technológií na úsporu energie;
• vývoj nových nízkouhlíkových technológií;
• boj proti lesným požiarom, predchádzanie ich vzniku, stanovenie prísnych opatrení pre porušovateľov;
• sprísnenie environmentálnej legislatívy.

Stojí za zmienku, že nie je možné nahradiť škody, ktoré už ľudstvo spôsobilo na životnom prostredí, a úplne obnoviť ekosystémy. Z tohto dôvodu by sa malo zvážiť aktívne vykonávanie opatrení zameraných na zníženie dôsledkov antropogénneho vplyvu. Všetky rozhodnutia musia byť komplexné a globálne. V tomto momente tomu bráni nerovnováha v úrovni rozvoja, života a vzdelania bohatých a chudobných krajín.

V 21. storočí je globálny skleníkový efekt jedným z najpálčivejších environmentálnych problémov, ktorým dnes naša planéta čelí. Podstatou skleníkového efektu je, že slnečné teplo sa zachytáva v blízkosti povrchu našej planéty vo forme skleníkových plynov. Skleníkový efekt je spôsobený uvoľňovaním priemyselných plynov do atmosféry.

Skleníkový efekt je zvýšenie teploty spodných vrstiev zemskej atmosféry v porovnaní s efektívnou teplotou, a to teplotou tepelného žiarenia planéty zaznamenanej z vesmíru. Prvá zmienka o tomto fenoméne sa objavila v roku 1827. Potom Joseph Fourier navrhol, že optické charakteristiky zemskej atmosféry sú podobné charakteristikám skla, ktorého úroveň priehľadnosti v infračervenom rozsahu je nižšia ako v optickom. Keď je viditeľné svetlo absorbované, povrchová teplota stúpa a vyžaruje tepelné (infračervené) žiarenie, a keďže atmosféra nie je pre tepelné žiarenie taká priehľadná, teplo sa zhromažďuje blízko povrchu planéty.
Skutočnosť, že atmosféra je schopná neprepúšťať tepelné žiarenie, je spôsobená prítomnosťou skleníkových plynov v nej. Hlavnými skleníkovými plynmi sú vodná para, oxid uhličitý, metán a ozón. Za posledné desaťročia sa koncentrácia skleníkových plynov v atmosfére výrazne zvýšila. Vedci sa domnievajú, že hlavným dôvodom je ľudská činnosť.
V dôsledku pravidelného zvyšovania priemerných ročných teplôt koncom 80. rokov minulého storočia existovali obavy, že globálne otepľovanie spôsobené ľudskou činnosťou už nastáva.

Vplyv skleníkového efektu

Pozitívne dôsledky skleníkového efektu zahŕňajú dodatočné „zohrievanie“ povrchu našej planéty, v dôsledku čoho sa na tejto planéte objavil život. Ak by tento jav neexistoval, potom by priemerná ročná teplota vzduchu pri zemskom povrchu nepresiahla 18C.
Skleníkový efekt vznikol vďaka obrovskému množstvu vodnej pary a oxidu uhličitého vstupujúceho do atmosféry planéty počas stoviek miliónov rokov v dôsledku extrémne vysokej sopečnej aktivity. Vysoká koncentrácia oxidu uhličitého, ktorá je tisíckrát vyššia ako dnes, bola príčinou „superskleníkového“ efektu. Tento jav priblížil teplotu vody vo Svetovom oceáne k bodu varu. Po určitom čase sa však na planéte objavila zelená vegetácia, ktorá aktívne absorbovala oxid uhličitý zo zemskej atmosféry. Z tohto dôvodu začal skleníkový efekt klesať. Postupom času sa vytvorila určitá rovnováha, ktorá umožnila, aby priemerná ročná teplota zostala na +15 ° C.
Ľudská priemyselná činnosť však viedla k tomu, že sa do atmosféry opäť dostalo veľké množstvo oxidu uhličitého a iných skleníkových plynov. Vedci analyzovali údaje z rokov 1906 až 2005 a dospeli k záveru, že priemerná ročná teplota sa zvýšila o 0,74 stupňa av nasledujúcich rokoch dosiahne približne 0,2 stupňa za desaťročie.
Výsledky skleníkového efektu:

• zvýšenie teploty
• zmeny vo frekvencii a objeme zrážok
• topiacich sa ľadovcov
• stúpanie hladiny mora
• ohrozenie biologickej diverzity
• odumieranie plodín
• vysychanie zdrojov sladkej vody
• zvýšené vyparovanie vody v oceánoch
• rozklad vody a zlúčenín metánu nachádzajúcich sa v blízkosti pólov
• spomalenie prúdov, napríklad Golfského prúdu, čo má za následok výrazne nižšie teploty v Arktíde
• zníženie veľkosti tropických lesov
• rozšírenie biotopu tropických mikroorganizmov.

Dôsledky skleníkového efektu

Prečo je skleníkový efekt taký nebezpečný? Hlavné nebezpečenstvo skleníkového efektu spočíva v klimatických zmenách, ktoré spôsobuje. Vedci sa domnievajú, že posilnenie skleníkového efektu spôsobí zvýšené zdravotné riziká pre celé ľudstvo, najmä pre zástupcov nízkopríjmových vrstiev obyvateľstva. Pokles produkcie potravín, ktorý bude dôsledkom odumierania úrody a ničenia pasienkov suchom alebo naopak záplavami, nevyhnutne povedie k nedostatku potravín. Okrem toho zvýšené teploty vzduchu spôsobujú exacerbáciu srdcových a cievnych ochorení, ako aj ochorení dýchacích ciest.
Tiež zvýšenie teploty vzduchu môže spôsobiť rozšírenie biotopu živočíšnych druhov, ktoré sú prenášačmi nebezpečných chorôb. Z tohto dôvodu sa napríklad kliešte na encefalitídu a komáre malárie môžu presťahovať na miesta, kde ľuďom chýba imunita voči chorobám, ktoré prenášajú.

Čo pomôže zachrániť planétu?

Vedci sú presvedčení, že boj proti zosilneniu skleníkového efektu by mal zahŕňať tieto opatrenia:

• zníženie využívania fosílnych zdrojov energie, ako je uhlie, ropa a plyn
• efektívnejšie využívanie energetických zdrojov
• šírenie energeticky úsporných technológií
• využívanie alternatívnych zdrojov energie, menovite obnoviteľných
• používanie chladív a nadúvadiel, ktoré obsahujú nízky (nulový) potenciál globálneho otepľovania
• zalesňovacie práce zamerané na prirodzenú absorpciu oxidu uhličitého z atmosféry
• opustenie áut s benzínovým alebo naftovým motorom v prospech elektromobilov.

Zároveň je nepravdepodobné, že by ani úplná implementácia uvedených opatrení v plnej miere kompenzovala škody spôsobené prírode v dôsledku antropogénneho pôsobenia. Z tohto dôvodu môžeme hovoriť len o minimalizácii následkov.
Prvá medzinárodná konferencia, na ktorej sa o tejto hrozbe hovorilo, sa konala v polovici 70. rokov v Toronte. Potom odborníci dospeli k záveru, že skleníkový efekt na Zemi je po jadrovej hrozbe na druhom mieste dôležitosti.
Nielen skutočný muž je povinný zasadiť strom - mal by to urobiť každý! Najdôležitejšie pri riešení tohto problému je nezatvárať pred ním oči. Možno si dnes ľudia nevšimnú škody spôsobené skleníkovým efektom, ale naše deti a vnúčatá to určite pocítia. Je potrebné znížiť objem spaľovania uhlia a ropy a chrániť prirodzenú vegetáciu planéty. Toto všetko je potrebné na to, aby planéta Zem existovala po nás.

V poslednom desaťročí slovné spojenie „skleníkový efekt“ prakticky nikdy neopustilo televízne obrazovky ani stránky novín. O jeho dôkladné štúdium sa starajú učebné osnovy vo viacerých odboroch naraz a takmer vždy je naznačený jeho negatívny význam pre klímu našej planéty. Tento jav je však v skutočnosti oveľa mnohostrannejší, ako sa bežnému človeku prezentuje.

Bez skleníkového efektu by bol život na našej planéte na pochybách

Môžeme začať tým, že skleníkový efekt existuje na našej planéte počas celej jej histórie. Tento jav je jednoducho nevyhnutný pre tie nebeské telesá, ktoré majú rovnako ako Zem stabilnú atmosféru. Bez nej by napríklad svetový oceán už dávno zamrzol a vyššie formy života by sa vôbec neobjavili. Vedci už dávno vedecky dokázali, že ak by v našej atmosfére nebol oxid uhličitý, ktorého prítomnosť je nevyhnutnou súčasťou procesu skleníkového efektu, potom by teplota na planéte kolísala v rozmedzí -20 0 C, teda vôbec sa nehovorí o vzniku života.

Príčiny a podstata skleníkového efektu

Pri odpovedi na otázku: "Čo je skleníkový efekt?", v prvom rade treba poznamenať, že tento fyzikálny jav dostal svoje meno analogicky s procesmi, ktoré sa vyskytujú v záhradkárskych skleníkoch. V jeho vnútri je bez ohľadu na ročné obdobie vždy o niekoľko stupňov teplejšie ako v okolitom priestore. Ide o to, že rastliny absorbujú viditeľné slnečné svetlo, ktoré úplne voľne prechádza sklom, polyetylénom a vo všeobecnosti takmer akoukoľvek prekážkou. Potom začnú vyžarovať energiu aj samotné rastliny, ale v infračervenom pásme, ktorého lúče už nemôžu voľne prekonať to isté sklo, vzniká skleníkový efekt. Príčiny tohto javu teda spočívajú práve v nerovnováhe medzi spektrom viditeľného slnečného žiarenia a žiarením, ktoré rastliny a iné objekty vyžarujú do vonkajšieho prostredia.

Fyzikálny základ skleníkového efektu

Pokiaľ ide o našu planétu ako celok, skleníkový efekt tu vzniká v dôsledku prítomnosti stabilnej atmosféry. Na udržanie teplotnej rovnováhy musí Zem vydať toľko energie, koľko dostane od Slnka. Prítomnosť oxidu uhličitého a vody v atmosfére, ktoré pohlcujú infračervené lúče, čím plní v skleníku úlohu skla, však spôsobuje tvorbu takzvaných skleníkových plynov, z ktorých sa časť vracia späť na Zem. Tieto plyny vytvárajú „efekt prikrývky“, čím zvyšujú teplotu na povrchu planéty.

Skleníkový efekt na Venuši

Z uvedeného môžeme usúdiť, že skleníkový efekt je charakteristický nielen pre Zem, ale aj pre všetky planéty a iné nebeské telesá so stabilnou atmosférou. Výskum vedcov skutočne ukázal, že napríklad pri povrchu Venuše je tento jav oveľa výraznejší, čo je spôsobené predovšetkým tým, že jej vzduchový obal pozostáva takmer zo sto percent z oxidu uhličitého.