вівторок, 17 грудня 2019 р.

Парниковий ефект і глобальне потепління клімату

Одночасно із забрудненням атмосфери зростає й виділення техногенного тепла від спалювання палива та використання електричної енергії, а це є дуже важливим фактором змін глобальної температури.

 Серед усіх забруднювачів атмосфери найважливішу роль у зміні клімату відіграє вуглекислий газ. Він поглинає довгохвильову радіацію і е одним з факторів, що створюють парниковий ефект в атмосфері; збільшення концентрації вуглекислоти в атмосфері призводить до підвищення температури біля земної поверхні.

Клімат Землі, який залежить в основному від стану її атмосфери, протягом геологічної історії періодично змінювався: чергувалися епохи істотного похолодання, коли значні території суші вкривалися льодовиками, та епохи потепління (до речі, ми живемо саме в епоху потепління, коли розтанули великі льодовикові щити у Євразії та Північній Америці). Та останнім часом метеорологи б'ють на сполох: сьогодні атмосфера Землі розігрівається набагато швидше, ніж будь-коли в минулому. За даними ООН, з кінця XIX до початку XXI ст. глобальна температура на земній кулі підвищилася загалом на 0,6 °С. Середня швидкість підвищення глобальної температури до 1970 р. становила 0,05 °С за 10 років, а останніми десятиліттями вона подвоїлася. Це зумовлено такими причинами:

Метан (СН4) виробляється у великих кількостях в результаті біологічних перетворень у природі. Обсяги утворення метану у природних джерелах щорічно становлять приблизно 500 млн т. Природні джерела атмосферного метану є: анаеробний розклад органічних речовин у екосистемах (болота, тундра); перетравлення термітами деревини шляхом розкладу целюлози до метану; океани, моря та прісні водойми. Основні антропогенні джерела викидів метану: вирощування рису на дуже зволожених землях; кишкова ферментація тварин та розклад відходів тваринного походження; розклад твердих міських відходів; видобуток і транспортування вугілля, природного газу та нафти. Метан - супутній продукт спалювання біомаси та неповного згорання палива. Основними поглиначами метану є ґрунти та хімічні перетворення в атмосфері.

Природними джерелами атмосферного закису азоту (N,0) є океани, ґрунти тропічних і помірних широт, ліси та луки. Наприклад, вміст >І20 в ґрунтах є результатом життєдіяльності ґрунтових бактерій. Антропогенні джерела емісії закису азоту в атмосфері: сільськогосподарська обробка ґрунтів, особливо з використанням азотних добрив; спалювання викопного природного палива; виробництво адипінової (нейлонової) та азотної кислот; спалювання біомаси.

Водяна пара - один з найважливіших парникових газів, який усюди зустрічається в природі. Він невидимий. Діяльність людини не впливає на нього безпосередньо, але існують важливі опосередковані зв'язки. Потепління, що відбувається внаслідок дії інших парникових газів, інтенсифікує випаровування і призводить до підвищення кількості водяної пари в атмосфері, що, у свою чергу, також сприяє потеплінню.

Отже, парниковим ефектом називають спроможність атмосфери вибірково поглинати електромагнітне випромінювання у певних діапазонах хвиль. Не вся атмосфера, а лише деякі її компоненти та домішки здатні виконувати роль таких "фільтрів" - саме їх і називають парниковими газами.

 Провідну роль у створенні парникового ефекту серед усіх парникових компонентів, розглянутих вище, відіграє діоксид вуглецю (С02), який поглинає довгохвильове (інфрачервоне) випромінювання у широкому діапазоні хвиль.

 Іншими словами, парниковий ефект - це здатність атмосфери, що пропускає короткохвильове електромагнітне випромінювання від Сонця, затримувати (частково чи повністю) тепловий потік від земної поверхні, повертаючи його назад у вигляді "зустрічного" випромінювання, що спричинює розігрівання атмосфери.


Усім відомо, що звичайне віконне скло має майже ту саму властивість: пропускає видиме світло, але затримує теплове випромінювання. Саме тому відбувається нагрівання середовища у теплицях та парниках або ж у кімнаті сонячного дня. У земній атмосфері вуглекислий газ діє як скло у парнику - вільно пропускає сонячні промені до поверхні Землі, але утримує її тепло.

Парниковий ефект існує з тих пір, як на нашій планеті з'явилася атмосфера. Сам по собі він не є негативним явищем. 

Ефект, зумовлений загальною дією парникових компонентів, вкрай важливий: за відсутності парникового ефекту середня температура на Землі (тобто у приземному шарі повітря) була б на 33 °С нижчою, ніж зараз, і дорівнювала б лише -18 °С, тобто була би близькою до січневої температури в Арктиці.

Немає коментарів:

Дописати коментар