Spôsobuje skleníkový efekt. Čo je skleníkový efekt a čo je jeho podstatou

Skleníkový efekt je oneskorenie zemskej atmosféry tepelného žiarenia planéty. Skleníkový efekt pozoroval každý z nás: v skleníkoch alebo skleníkoch je vždy vyššia teplota ako vonku. To isté možno pozorovať aj na Zemi: slnečná energia prechádzajúca atmosférou ohrieva povrch Zeme, ale tepelná energia vyžarovaná Zemou nemôže uniknúť späť do vesmíru, pretože zemská atmosféra ju oneskoruje a pôsobí ako polyetylén. v skleníku: prenáša krátke svetelné vlny zo Slnka na Zem a oneskoruje dlhé tepelné (alebo infračervené) vlny vyžarované zemským povrchom. Existuje skleníkový efekt.Skleníkový efekt vzniká v dôsledku prítomnosti plynov v zemskej atmosfére, ktoré majú schopnosť oddialiť 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 bilancie 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 30°C 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 bilancie Zeme. Presne to sa stalo v posledných dvoch storočiach vývoja civilizácie. Uhoľné elektrárne, výfuky áut, továrenské komíny a iné človekom vytvorené zdroje znečistenia vypúšťajú do ovzdušia asi 22 miliárd ton skleníkových plynov ročne.

Úloha skleníkového efektu

Stav atmosféry, najmä množstvo vodnej pary a oxidu uhličitého v nej prítomných, má veľký vplyv na klímu Zeme. Zvýšenie koncentrácie vodnej pary spôsobuje zvýšenie oblačnosti a následne aj zníženie množstva slnečného tepla vstupujúceho na povrch. A zmena koncentrácie oxidu uhličitého CO 2 v atmosfére spôsobuje oslabenie alebo zosilnenie skleníkový efekt, pri ktorej oxid uhličitý čiastočne absorbuje teplo vyžarované Zemou v infračervenej oblasti spektra s jeho následnou reemisiou smerom k zemskému povrchu. V dôsledku toho stúpa 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, z ktorých hlavnými sú sopečná činnosť a životne dôležitá činnosť 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 zemskej obežnej dráhy. 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 celkovému otepleniu alebo ochladeniu planéty.

Teória umožnila vypočítať dobu ľadových dôb v minulosti. Až do chýb v určovaní geologických dátumov sa vek tuctu predchádzajúcich zaľadnenia zhodoval s teóriou. Umožňuje tiež odpovedať na otázku, kedy by mala prísť ďalšia 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. Tyndale.

Každodenným príkladom skleníkového efektu je vykurovanie zvnútra auta, keď je na slnku so zatvorenými oknami. Dôvodom je, že slnečné svetlo vstupuje cez okná a je absorbované sedadlami a inými predmetmi v kabíne. V tomto prípade sa svetelná energia mení na tepelnú energiu, predmety sa zahrievajú a vyžarujú teplo vo forme infračerveného alebo tepelného žiarenia. Na rozdiel od svetla nepreniká oknami von, to znamená, že sa zachytáva vo vnútri auta. V dôsledku toho teplota stúpa. To isté sa deje v skleníkoch, z ktorých vychádza samotný názov tohto efektu, skleníkový efekt (resp skleník efekt). V celosvetovom meradle zohráva oxid uhličitý vo vzduchu rovnakú úlohu ako sklo. Svetelná energia preniká do atmosféry, je absorbovaná zemským povrchom, premieňaná na tepelnú energiu a uvoľňovaná ako infračervené žiarenie. 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 na úrovni 0,03 %. Teraz túto koncentráciu zvyšujeme a objavuje sa trend otepľovania.
Keď znepokojení vedci pred desiatkami rokov varovali ľudstvo pred rastúcim skleníkovým efektom a hrozbou globálneho otepľovania, najprv sa na nich pozeralo ako na komických starcov zo starej komédie. Ale čoskoro to nebolo vôbec vtipné. Globálne otepľovanie prebieha, a to veľmi rýchlo. Klíma sa nám mení pred očami: nebývalé horúčavy v Európe a Severnej Amerike spôsobujú nielen masívne infarkty, ale aj katastrofálne záplavy.

Začiatkom 60. rokov 20. storočia bol v Tomsku bežný mráz 45 °C. V 70. rokoch už pád teplomera pod 30° pod nulou spôsobil zmätok v mysliach Sibírčanov. Posledné desaťročie nás čoraz menej desí takýmto chladným počasím. Ale najsilnejšie hurikány, ktoré ničia strechy domov, lámu stromy, lámu elektrické vedenia, sa stali normou. Ešte pred 25 rokmi boli takéto javy v Tomskej oblasti veľmi zriedkavé! Presviedčať niekoho, že globálne otepľovanie sa stalo skutočnosťou, už nestačí pozerať sa na domáce a medzinárodné tlačové správy. Veľké suchá, obrovské záplavy, vetry so silou hurikánu, bezprecedentné búrky – teraz sme sa všetci stali nedobrovoľnými svedkami týchto javov. V posledných rokoch sú na Ukrajine nebývalé horúčavy, prebiehajú tropické lejaky, ktoré vedú k ničivým záplavám.

Činnosť ľudstva na začiatku 21. storočia vedie k prudkému nárastu koncentrácie škodlivín v atmosfére, čo ohrozuje zničenie jej ozónovej vrstvy a prudkú zmenu klímy, najmä globálne otepľovanie. Na zníženie hrozby globálnej environmentálnej krízy je potrebné všade výrazne znížiť emisie škodlivých plynov do atmosféry. Zodpovednosť za znižovanie takýchto emisií by mali niesť všetci členovia svetového spoločenstva, ktorí sa v mnohých smeroch výrazne líšia: úroveň priemyselného rozvoja, príjmy, sociálna štruktúra a politická orientácia. Kvôli týmto rozdielom sa nevyhnutne vynára otázka, do akej miery by mala národná vláda kontrolovať emisie do ovzdušia. Diskutabilnosť tohto problému ešte viac umocňuje skutočnosť, že zatiaľ nedošlo k dohode v otázke environmentálneho dopadu narastajúceho skleníkového efektu. Rastie však povedomie o tom, že vzhľadom na hrozbu globálneho otepľovania so všetkými ničivými následkami, ktoré z toho vyplývajú, 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 potýkame. Napríklad priehrady Dnepra, najmä priehrada Kyjev, boli postavené s ohľadom na najničivejšie povodne, aké sa kedy na Dnepri stali.

Rýchly rast priemyselných a iných emisií znečisťujúcich ovzdušie viedol k dramatickému zvýšeniu skleníkového efektu a koncentrácii plynov, ktoré poškodzujú ozónovú vrstvu. Napríklad od začiatku priemyselnej revolúcie sa koncentrácia CO 2 v atmosfére zvýšila o 26 %, pričom viac ako polovica tohto nárastu nastala od začiatku 60. rokov 20. storočia. Koncentrácia rôznych plynných chloridov, predovšetkým poškodzovanie ozónovej vrstvy 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 %, vrátane približne 30 % tohto rastu od začiatku 70. rokov 20. storočia. Kým sa neprijmú naliehavé opatrenia na medzinárodnej úrovni, rýchly rast populácie a zvýšenie jej príjmov bude sprevádzať zrýchlenie koncentrácie týchto chemikálií.

Osemdesiate roky minulého storočia boli najteplejším desaťročím od začiatku starostlivej dokumentácie vzorcov počasia. Sedem z najhorúcejších zaznamenaných rokov bolo v rokoch 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, prirodzené výkyvy. Klíma napokon podobné zmeny a výkyvy zažila aj predtým. V priebehu posledného milióna rokov bolo osem takzvaných ľadových dôb, keď obrovský ľadový koberec dosiahol zemepisné šírky Kyjeva v Európe a New Yorku v Amerike. Posledná doba ľadová sa skončila asi pred 18 000 rokmi a v tom čase bola priemerná teplota o 5 ° nižšia ako teraz. V súlade s tým bola hladina svetového oceánu o 120 m nižšia ako súčasná.

Počas poslednej doby ľadovej klesol obsah CO 2 v atmosfére na 0,200, kým za posledné dve obdobia oteplenia 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, ktoré uplynuli od začiatku priemyselnej revolúcie, sa prirodzená kontrola nad obsahom oxidu uhličitého v atmosfére prostredníctvom uzavretého cyklu medzi atmosférou, oceánom, vegetáciou a procesmi rozkladu organických a anorganických látok výrazne zhoršila. porušené.

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 údaje vypočítané pomocou počítačových predpovedí založených na údajoch o úrovni emisií v predchádzajúcich rokoch. Vedci vedia, že niektoré typy znečisťujúcich látok môžu skutočne spomaliť proces otepľovania odrazom ultrafialových lúčov do vesmíru. Takže otázka, či dochádza k postupnej zmene klímy, alebo či sú tieto zmeny dočasné a maskujú dlhodobý vplyv narastajúceho skleníkového efektu a poškodzovania ozónovej vrstvy, je diskutabilná. Aj keď na štatistickej úrovni existuje len málo dôkazov o tom, že otepľovanie klímy je trvalo udržateľným trendom, hodnotenie potenciálnych katastrofálnych dôsledkov otepľovania klímy viedlo k rozsiahlym výzvam na preventívne opatrenia.

Ďalším významným prejavom globálneho otepľovania je otepľovanie oceánov. V roku 1989 A. Strong z Národného úradu pre atmosféru a oceány uviedol: „Merania povrchových teplôt oceánov uskutočnené zo satelitov v rokoch 1982 až 1988 ukazujú, že svetové oceány sa postupne, ale zreteľne otepľujú približne o 0,1 °C za rok“. Je to mimoriadne dôležité, pretože oceány vďaka svojej kolosálnej tepelnej kapacite takmer nereagujú na náhodné klimatické zmeny. Pozorovaný trend ich otepľovania dokazuje závažnosť problému.

Výskyt skleníkového efektu:

Zjavnou príčinou skleníkového efektu je využívanie tradičných nosičov energie zo strany priemyslu a motoristov. Medzi menej zrejmé dôvody patrí odlesňovanie, recyklácia a ťažba uhlia. K zvýšeniu skleníkového efektu výrazne prispievajú 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 sa Čína vylúči z tejto skupiny krajín, toto číslo klesne na približne 1/5. Keďže bohatšie krajiny majú vyššie príjmy, a teda aj spotreba, množstvo škodlivých emisií do atmosféry na obyvateľa je oveľa vyššie. 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. Vláda USA sa teda stará o udržanie 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 všetky jeho ostatné emisie do atmosféry. Hlavným dôvodom je použitie techník vypaľovania lesov na zapojenie nových pozemkov do poľnohospodárskeho obehu. Ukazovateľ objemu emisií do atmosféry podľa tohto článku je vypočítaný nasledovne: predpokladá sa, že celý objem CO 2 obsiahnutý v rastlinách sa pri spaľovaní dostane do atmosféry. Odhaduje sa, že odlesňovanie predstavuje 25 % všetkých emisií do ovzdušia. Možno ešte významnejší je fakt, že procesom odlesňovania sa ničí zdroj atmosférického kyslíka. Tropické dažďové pralesy sú dôležitým samoliečiacim mechanizmom pre ekosystém, pretože stromy absorbujú oxid uhličitý a uvoľňujú kyslík prostredníctvom fotosyntézy. Odlesňovanie znižuje schopnosť prostredia absorbovať oxid uhličitý. Sú to teda vlastnosti procesu obrábania pôdy v rozvojových krajinách, ktoré určujú taký významný príspevok týchto krajín k zvýšeniu skleníkového efektu.

V prírodnej biosfére sa obsah oxidu uhličitého vo vzduchu udržiaval na rovnakej úrovni, keďže jeho príjem sa rovnal jeho odstraňovaniu. Tento proces bol určený uhlíkovým cyklom, počas ktorého je množstvo oxidu uhličitého extrahovaného z atmosféry fotosyntetickými rastlinami kompenzované dýchaním a spaľovaním. V súčasnosti ľudia túto rovnováhu aktívne narúšajú výrubom lesov a využívaním fosílnych palív. Spaľovanie každej libry (uhlia, ropy a zemného plynu) vedie k vytvoreniu asi troch libier alebo 2 m 3 oxidu uhličitého (hmotnosť sa strojnásobí, pretože každý atóm uhlíka paliva v procese horenia a otáčania na oxid uhličitý viaže dva atómy kyslíka). Chemický vzorec na spaľovanie 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. Približne 1,7 miliardy ton sa ho tam dostáva aj znižovaním a vypaľovaním tropických pralesov a oxidáciou pôdnej organickej hmoty (humus). V tejto súvislosti sa ľudia snažia čo najviac znížiť emisie škodlivých plynov do atmosféry 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 mierny, no neodvrátiteľný úbytok chladiacej kvapaliny, ktorá pod vysokým tlakom uniká napríklad cez tesnenia na hadicovej prípojke. Toto chladivo má rovnaký vplyv na klímu ako iné skleníkové plyny. Preto výskumníci začali hľadať chladiacu kvapalinu šetrnú k životnému prostrediu. Uhľovodíky s dobrými chladiacimi vlastnosťami nemožno použiť pre ich vysokú horľavosť. Preto voľba vedcov padla na oxid uhličitý. CO 2 je prirodzenou zložkou vzduchu. CO 2 potrebný na klimatizáciu sa objavuje ako vedľajší produkt mnohých priemyselných procesov. Navyše pre prírodný CO 2 nie je potrebné vytvárať celú infraštruktúru na údržbu a spracovanie. CO 2 je lacný a možno ho nájsť po celom svete.

Oxid uhličitý sa v minulom storočí používal pri rybolove ako chladivo. V 30. rokoch 20. storočia CO2 nahradili syntetické a pre životné prostredie škodlivé látky. Umožnili použiť jednoduchšiu techniku ​​pod vysokým tlakom. Vedci vyvíjajú komponenty pre úplne nový chladiaci systém využívajúci CO 2 . Tento systém zahŕňa kompresor, chladič plynu, expandér, výparník, zberač a vnútorný výmenník tepla. Vysoký tlak potrebný pre CO 2 vzhľadom na materiály, ktoré sú vyspelejšie ako predtým, nepredstavuje veľké nebezpečenstvo. Napriek zvýšenej odolnosti voči tlaku sú nové komponenty veľkosťou a hmotnosťou porovnateľné s bežnými jednotkami. Testy novej autoklimatizácie ukazujú, že použitie oxidu uhličitého ako chladiva môže znížiť emisie skleníkových plynov o tretinu.

Neustále zvyšovanie množstva spaľovaných fosílnych palív (uhlie, ropa, plyn, rašelina atď.) vedie k zvýšeniu koncentrácie CO 2 v atmosférickom vzduchu (začiatkom 20. storočia - 0,029 %, dnes - 0,034 %). Prognózy ukazujú, že v polovici XXI storočia sa obsah CO 2 zdvojnásobí, čo povedie k prudkému nárastu skleníkového efektu a zvýši sa teplota na planéte. 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. Problém teda nie je len v skleníkovom efekte, ale aj v jeho umelom raste, generovanom ľudskou činnosťou, meniacim optimálny obsah skleníkových plynov v atmosfére. Priemyselná ľudská činnosť vedie k ich citeľnému nárastu a vzniku hrozivej disproporcie. Ak ľudstvo nedokáže prijať účinné opatrenia na obmedzenie emisií skleníkových plynov a zachovanie lesov, teplota podľa OSN stúpne o ďalšie 3°C za 30 rokov. Jedným z riešení problému sú čisté zdroje energie, ktoré by nepridávali do atmosféry oxid uhličitý a veľa tepla. Už teraz sa napríklad úspešne využívajú malé solárne elektrárne, ktoré namiesto paliva spotrebúvajú solárne teplo.

Pravdepodobne si mnohí všimli, že zimy v poslednej dobe nie sú také chladné a mrazivé ako za starých čias. A často na Silvestra a Vianoce (katolícke aj pravoslávne) namiesto snehu, ktorý má na svedomí kauza, mrholí. Dôvodom môže byť pokojne aj taký 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 uhlie, ropa, zemný plyn v priemysle sa pri ich spaľovaní dostáva 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 pohlcujú oxid uhličitý a s každým zničeným stromom množstvo práve tohto oxidu uhličitého len narastá (vrátane práve teraz naše zalesnené Karpaty už nie sú také zalesnené, ako to nie je smutné).
• Lesné požiare sú rovnakým mechanizmom ako pri odlesňovaní.
• Agrochemikálie a niektoré hnojivá sú tiež príčinou skleníkového efektu, keďže vyparovaním týchto hnojív sa do atmosféry uvoľňuje 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 nepriamou príčinou spojenou s inými dôvodmi – viac ľudí znamená od nich viac odpadkov, viac priemyslu bude pracovať na uspokojení všetkých našich nie malých potrieb a pod.

Vplyv skleníkového efektu na klímu

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

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

Územia, ktoré sú málo zvlhčené zrážkami, sa vplyvom skleníkového efektu stávajú veľmi suchými a prakticky nevhodnými pre život. Smrť 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 z tohto dôvodu čoraz častejšie vyskytujú abnormálne horúčavy, ktoré z roka na rok zvyšujú počet ľudí s chorobami kardiovaskulárneho systému. Opäť v dôsledku horúčav ľuďom stúpa alebo naopak klesá krvný tlak, častejšie sa vyskytujú infarkty a epilepsie, mdloby a úpaly a to všetko sú následky skleníkového efektu.

Výhody skleníkového efektu

Má skleníkový efekt nejaké výhody? Viacerí vedci sa domnievajú, že taký jav, akým je skleníkový efekt, vždy existoval od zrodu Zeme a jeho užitočnosť ako „dodatočného vykurovania“ planéty je nepopierateľná, pretože život sám kedysi vznikol ako výsledok jedného z nich. kúrenia. 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 malom množstve, 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 účinky skleníkového efektu

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

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

Vedci tiež vyvíjajú nové alternatívne palivo, ktoré bude bezpečné pre životné prostredie, no kedy sa objaví a stane sa všadeprítomným, zatiaľ nie je známe.

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

Skleníkový efekt, video

A na záver tematický dokument o skleníkovom efekte.

Odlesňovanie, 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?

Proces zvyšovania teploty je mnohými vedcami považovaný za globálny environmentálny problém, ktorý pri absencii kontroly nad antropogénnym vplyvom na atmosféru môže viesť k nezvratným následkom. Predpokladá sa, že prvým, kto objavil existenciu skleníkového efektu a študoval princípy jeho fungovania, bol Joseph Fourier. Vedec vo svojom výskume zvažoval rôzne faktory a mechanizmy, ktoré ovplyvňujú tvorbu klímy. Študoval stav tepelnej bilancie planéty, určoval mechanizmy jej vplyvu na priemerné ročné teploty na povrchu. Ukázalo sa, že jednu z hlavných úloh v tomto procese zohrávajú skleníkové plyny. Infračervené lúče zotrvávajú na povrchu Zeme, čo je ich vplyv na tepelnú bilanciu. Príčiny a dôsledky skleníkového efektu budú popísané 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 našej planéty. planéty do vesmíru. Prečo je táto bariéra nebezpečná? Tepelné žiarenie, ktoré sa zdržiava 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 narušením tepelnej rovnováhy planéty. Mechanizmus skleníkového efektu je spojený s emisiami priemyselných plynov do atmosféry. K negatívnemu vplyvu priemyslu by sa však malo pridať odlesňovanie, emisie z áut, lesné požiare a využívanie tepelných elektrární na výrobu energie. Vplyv odlesňovania na globálne otepľovanie a skleníkový efekt je spôsobený tým, že práve stromy aktívne absorbujú oxid uhličitý a zmenšovanie ich plochy vedie k zvýšeniu koncentrácie škodlivých plynov v atmosfére.

Stav ozónového štítu

Zmenšovanie plochy lesov spolu s veľkými objemami emisií škodlivých plynov vedie k problému poškodzovania 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 účinkami slnečného žiarenia. Nebezpečenstvo týchto procesov je spôsobené tým, že povedú k výraznému zvýšeniu teploty okolia, dezertifikácii území a akútnemu nedostatku pitnej vody a potravín. Diagram stavu ozónovej gule, prítomnosť a umiestnenie otvorov možno nájsť na mnohých stránkach.

Stav ozónovej obrazovky znepokojuje environmentálnych vedcov. Ozón je rovnaký 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. Poškodzovanie ozónového štítu pod vplyvom antropogénnych faktorov môže viesť k vzniku ozónových dier. Výhodou ozónovej clony je aj to, že porazí 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 uviesť obšírne. Vedci zistili, že v poslednom čase sa počet prípadov rakoviny kože stal častejším. 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 tomu, že sa naruší potravinový reťazec, po vymiznutí planktónu môže zmiznúť veľa 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 nič neohrozuje život na planéte? Poďme na to.

Antropogénny skleníkový efekt

Skleníkový efekt vzniká v dôsledku vplyvu ľudskej činnosti na okolité ekosystémy. Prirodzená teplotná rovnováha na planéte je narušená, vplyvom škrupiny skleníkových plynov sa zadržiava viac tepla, čo vedie k zvýšeniu teploty na povrchu Zeme a vo vodách oceánov. Hlavným dôvodom vzniku skleníkového efektu je vypúšťanie škodlivých látok do ovzdušia v dôsledku práce priemyselných podnikov, emisií z vozidiel, požiarov a iných škodlivých faktorov. Okrem narušenia tepelnej rovnováhy planéty, globálneho otepľovania, to spôsobuje znečistenie vzduchu, ktorý dýchame, a vody, ktorú pijeme. V dôsledku toho čakáme na choroby a všeobecné skrátenie strednej dĺžky života.

Zvážte, ktoré 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 klimatickú rovnováhu, čo je dané ich chemickým zložením, ale ich vplyv v súčasnosti nie je taký závažný. Plyny, ktoré spôsobujú ozónové diery, spôsobujú okrem iného zdravotné problémy. 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, preto vzniká oblak pary a popola, ktorý v závislosti od smeru vetra môže znečistiť veľké plochy.

Ako sa vysporiadať so skleníkovým efektom?

Podľa ekológov a ďalších vedcov, ktorí sa zaoberajú otázkami týkajúcimi sa zachovania biodiverzity, klimatických zmien, znižovania vplyvov človeka na životné prostredie, nebude možné úplne zabrániť realizácii negatívnych scenárov vývoja ľudstva, ale je možné znížiť počet nezvratných dôsledkov priemyslu a človeka na ekosystémy. Z tohto dôvodu mnohé krajiny zavádzajú poplatky za emisie 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 stroje a neznečisťujú životné prostredie;
• rozvoj alternatívnej energie. Prechodom z tepelných elektrární na solárne, veterné a vodné elektrárne dôjde nielen k zníženiu množstva emisií škodlivých látok do atmosféry, 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 narušiteľov;
• sprísnenie environmentálnej legislatívy.

Stojí za zmienku, že nie je možné kompenzovať škody, ktoré už ľudstvo spôsobilo na životnom prostredí, a úplne obnoviť ekosystémy. Z tohto dôvodu by sa malo uvažovať o aktívnej realizácii opatrení zameraných na znižovanie následkov 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 zdržiava blízko povrchu našej planéty vo forme skleníkových plynov. Skleníkový efekt je spôsobený vstupom priemyselných plynov do atmosféry.

Skleníkový efekt spočíva vo zvýšení 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 zbiera blízko povrchu planéty.
Skutočnosť, že atmosféra je schopná zadržať 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 dramaticky zvýšila. Vedci sa domnievajú, že hlavnou príčinou je ľudská činnosť.
V dôsledku pravidelného zvyšovania priemerných ročných teplôt koncom osemdesiatych rokov minulého storočia existovala obava, že globálne otepľovanie spôsobené ľudskou činnosťou už prebieha.

Vplyv skleníkového efektu

K pozitívnym dôsledkom skleníkového efektu patrí 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 v dôsledku obrovského množstva 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 priviedol teplotu vody v oceánoch 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 udržať priemernú ročnú teplotu okolo + 15 ° C.
Ľudská priemyselná činnosť však viedla k tomu, že sa do atmosféry opäť začalo dostávať 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:

• Nárast teploty
• zmena frekvencie a objemu zrážok
• topiacich sa ľadovcov
• stúpanie hladiny mora
• ohrozenie biodiverzity
• neúroda
• vysychanie zdrojov sladkej vody
• zvýšené vyparovanie vody v oceánoch
• rozklad vody a zlúčenín metánu nachádzajúcich sa v blízkosti pólov
• spomalenie prúdov, napríklad Golfského prúdu, v dôsledku čoho sa v Arktíde ochladí
• zmenšovanie dažďového pralesa
• 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 zvýšenie skleníkového efektu spôsobí zvýšenie rizík pre zdravie celého ľudstva, najmä predstaviteľov nízkopríjmových vrstiev obyvateľstva. Pokles produkcie potravín, ktorý bude dôsledkom úhynu úrody a ničenia pasienkov suchom alebo naopak záplavami, nevyhnutne povedie k nedostatku potravín. Okrem toho zvýšená teplota vzduchu zhoršuje srdcové a cievne ochorenia, ako aj dýchacie orgány.
Tiež zvýšenie teploty vzduchu môže spôsobiť rozšírenie biotopu živočíšnych druhov, ktoré sú prenášačmi nebezpečných chorôb. Z tohto dôvodu sa napríklad roztoče encefalitídy a malarické komáre môžu presunúť na miesta, kde ľudia nemajú imunitu voči prenášaným chorobám.

Čo pomôže zachrániť planétu?

Vedci sú si istí, že boj proti zvyšovaniu 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 na prírode v dôsledku antropogénneho pôsobenia. Z tohto dôvodu môžeme hovoriť len o minimalizácii následkov.
Prvá medzinárodná konferencia o tejto hrozbe 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.
Nielen skutočný muž je povinný zasadiť strom - mal by to urobiť každý! Najdôležitejšie pri riešení tohto problému je nezatvárať pred ním oči. Možno dnes ľudia nevnímajú škody spôsobené skleníkovým efektom, ale naše deti a vnúčatá to určite pocítia na vlastnej koži. Je potrebné znížiť objem spaľovania uhlia a ropy, chrániť prirodzenú vegetáciu planéty. To všetko je potrebné na to, aby po nás mohla existovať planéta Zem.

V poslednom desaťročí slovné spojenie „skleníkový efekt“ prakticky nikdy neopustilo televízne obrazovky ani zo stránok 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 fenomén je však v skutočnosti oveľa mnohostrannejší, ako sa laikom prezentuje.

Bez skleníkového efektu by bol život na našej planéte otázny

Môžete začať tým, že skleníkový efekt na našej planéte existuje počas celej jej histórie. Takýto 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 nevyhnutným faktorom v procese 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 je potrebné poznamenať, že tento fyzikálny jav dostal svoje meno analogicky s procesmi, ktoré sa vyskytujú v skleníku záhradníkov. V jeho vnútri je bez ohľadu na ročné obdobie vždy o pár stupňov teplejšie ako v okolitom priestore. Ide o to, že rastliny absorbujú viditeľné slnečné svetlo, ktoré úplne voľne prechádza sklom a polyetylénom a vo všeobecnosti takmer akoukoľvek prekážkou. Potom začnú vyžarovať energiu aj samotné rastliny, ale už v infračervenej oblasti, ktorej lúče už nedokážu voľne prekonať to isté sklo, takže nastáva skleníkový efekt. Príčiny tohto javu teda spočívajú práve v nerovnováhe medzi spektrom viditeľného slnečného svetla a tými žiareniami, ktoré rastliny a iné predmety 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, a tak pôsobia ako sklo v skleníku, však spôsobuje tvorbu takzvaných skleníkových plynov, z ktorých sa časť vracia späť na Zem. Tieto plyny vytvárajú „efekt periny“ a zvyšujú teplotu v blízkosti povrchu planéty.

Skleníkový efekt na Venuši

Z vyššie uvedeného môžeme usúdiť, že skleníkový efekt je charakteristický nielen pre Zem, ale aj pre všetky planéty a ostatné nebeské telesá so stabilnou atmosférou. Štúdie vedcov totiž ukázali, že napríklad na povrchu Venuše je tento jav oveľa výraznejší, čo je spôsobené predovšetkým tým, že jej vzdušný obal tvorí takmer stopercentne oxid uhličitý.