Оглавление 

Введение3

Парниковый эффект5

Причины парникового  эффекта11

Последствия парникового  эффекта

Отрицательные13

   Положительные13

Прогнозы………………………………………………………………………………..14

Заключение……………………………………………………………………………..15

Список используемой литературы

Введение

     Основным  источником энергии, поддерживающим жизнь  на Земле, является солнечная радиация - электромагнитное излучение Солнца, проникающее в земную атмосферу. Солнечная энергия поддерживает также и все атмосферные процессы, которые определяют смену сезонов: весна-лето-осень-зима, а также изменения  погодных условий.

     Около половины солнечной энергии приходится на видимую часть спектра, которую  мы воспринимаем как солнечный свет. Эта радиация достаточно свободно проходит через земную атмосферу и поглощается  поверхностью суши и океанов, нагревая их. Но ведь солнечная радиация поступает  на Землю ежедневно в течение  многих тысячелетий, почему же в таком  случае Земля не перегревается и  не превращается в маленькое Солнце?

     Дело  в том, что и земля, и водная поверхность, и атмосфера в свою очередь тоже испускают энергию, только уже в несколько иной форме - как невидимое инфракрасное, или  тепловое, излучение.

     В среднем же достаточно длительное время  в космическое пространство уходит ровно столько энергии в виде инфракрасного излучения, сколько  ее поступает в виде солнечного света. Таким образом, устанавливается  тепловое равновесие нашей планеты. Весь вопрос в том, при какой температуре  установится это равновесие. Если бы атмосферы не было, средняя температура  Земли составляла бы -23 градуса. Защитное действие атмосферы, поглощающей часть  инфракрасного излучения земной поверхности, приводит к тому, что  в действительности эта температура  составляет +15 градусов. Повышение температуры - суть следствие парникового эффекта  в атмосфере, который усиливается  с увеличением количества углекислого  газа и водяного пара в атмосфере. Эти газы лучше всего поглощают  инфракрасную радиацию.

     В последние десятилетия в атмосфере  все больше и больше увеличивается  концентрация углекислого газа. Это  происходит оттого; что с каждым годом увеличиваются объемы сжигания ископаемого топлива и древесины. Вследствие этого средняя температура  воздуха у поверхности Земли  повышается примерно на 0,5 градуса за столетие. Если нынешние темпы сжигания топлива, а значит, и повышение концентрации парниковых газов сохранятся и в дальнейшем, то, по некоторым прогнозам, в следующем столетии ожидается еще большее потепление климата. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Парниковый  эффект

 

     Атмосфера Земли обеспечивает нашу жизнь не только потому, что мы дышим кислородом и питаемся продуктами фотосинтеза. Она «согревает» земную поверхность. Без атмосферы средняя температура  близ земной поверхности была бы около - 18 °С, вместо ныне существующей +15°С. Весь приходящий солнечный свет, с энергией, эквивалентной приблизительно трем 100-ваттным электрическим лампочкам на 1 м², достигал бы земной поверхности и отражался бы от нее в виде инфракрасного излучения, как от гигантского радиатора. Это тепло беспрепятственно уходило бы в космос. Но благодаря атмосфере лишь часть тепла рассеивается в пространстве. Остальная часть захватывается нижним слоем воздуха, содержащим водяные пары, СО₂, метан и другие газы. Все эти газы поглощают (абсорбируют) исходящую инфракрасную радиацию и пере излучают тепло обратно к поверхности Земли. В целом этот процесс называется парниковым эффектом; большая его часть обусловлена главным парниковым газом — парами воды.

     Люди  не могут контролировать содержание паров воды в атмосфере. Но мы, как  показано на рис. 1, производим и выбрасываем  в воздух другой парниковый газ, который  увеличивает нагревание воздуха  — двуокись углерода СО₂.

     

     Рис. 1. Схема круговорота углерода в  биосфере. Прямоугольниками обозначены резервуары углерода, стрелками сплошными  — естественные потоки углерода, штриховыми — антропогенные потоки. Запасы С в 10⁹ т, интенсивности потоков в 10⁹ т за год.

     Содержание  двуокиси углерода в атмосфере в  последние годы значительно увеличилось (рис. 2), причем основным фактором, обусловившим это увеличение, являются антропогенные  выбросы этого газа вследствие сжигания ископаемого топлива. В 1981 году, например, было выброшено 5,3x10⁹ тонн СО₂. Общий выброс СО₂ за период с XIX столетия до 1980 года составляет около 160x10⁹ тонн. При этом величина выброса растет со средней скоростью 2,5% в год. Вдобавок к промышленному выбросу, сжигание лесов и древесины, а также минерализация гумуса пахотных почв, как было показано на рис. 1, вносят значительный вклад в антропогенный поток СО₂. Точная оценка факторов сложна, но несомненно, что именно человеческая деятельность приводит к увеличению концентрации двуокиси углерода в атмосфере. Самый большой поставщик СО₂ — США, затем следует Россия и Китай (рис. 3). В таких регионах, как Африка и Южная Америка, выброс СО₂ обусловлен главным образом сведением лесов и сжиганием древесного топлива.

     

     Рис. 2. Рост содержания диоксида углерода в  атмосфере (ppmv — одна миллионная по объему). Флюктуации отражают сезонные вариации. Низкие летние значения объясняются тем, что СО2 потребляется растениями. Данные собраны в обсерватории Маунт-Лоа на Гавайских островах (данные Института океанографии Скриппса). 

     

     Рис. 3. Мировой выброс углекислоты в  результате хозяйственной деятельности в 1990 году.

     За  год за счет сжигания ископаемого  топлива и сведения лесов в  атмосферу уходит более 1 т углерода на каждого жителя Земли. Основные поставщики СО₂ — развитые страны. На них приходится около 70% всего антропогенного выброса СО₂. Большие выбросы в Восточной Европе связаны не только с развитием промышленности, но и с устаревшими технологиями. Так, в бывшем СССР объем производства на душу населения составлял 2/3 европейского, а объем выбросов на душу населения был в два раза выше.

     Парниковый  эффект относится к числу проявлений  глобального экологического   кризиса. Эта  тенденция наметилась в  связи  с  увеличением  в  атмосфере  концентраций  углекислого  газа,  метана  и  некоторых других парниковых  газов.   В последние десятилетия и,  особенно  в последние  годы,  парниковый эффект  стал  крупной  научной  проблемой, от  решения  которой  существенно  зависит  возможность  перехода  цивилизации  на  путь устойчивого  развития. Как отклик на озабоченность  тенденциями глобального изменения климата, эта проблема  нашла  достаточно  широкое  освещение в научных публикациях, оценках экспертов ООН   и  программах  проведения  исследований [1].

     Под  парниковыми  газами  понимаются  газы, создающие  в  атмосфере  экран,  задерживающий инфракрасные лучи. В результате этого происходит нагревание нижнего  слоя  атмосферы.  Атмосфера  играет  роль  как  бы   «одеяла»,  удерживающего  тепло. Наиболее  значимыми   природными  парниковыми   газами  являются  пары  воды, содержащиеся  в  атмосфере  в  большом   количестве,  а  также   диоксид  углерода, который  попадает  в атмосферу  как  естественным,  так  и  искусственным  путем  и  является основным компонентом,  вызывающим   парниковый  эффект  антропогенного  происхождения. Известно, что  при отсутствии  диоксида углерода в атмосфере температура  поверхности   Земли  была  бы,  примерно, на  7 °  ниже, чем  в  настоящее  время,  что  создало  бы  крайне  неблагоприятные  условия  для  жизни  животных  и   растений.  Сжигание  топлива,  лесные  и  степные  пожары – это основные  причины  увеличения  содержания  диоксида  углерода  в  атмосфере. В то же время  поглощение  СО₂ из атмосферы основными его потребителями сократилось за  счет  уменьшения  площадей  лесов,  гибели фитопланктона. В результате поступление углерода в атмосферу стало превышать его потребление растениями.  Ежегодный прирост СО₂  в атмосфере составляет 3,5 млрд. т. Возрастание диоксида  углерода  в атмосфере усиливает парниковый  эффект,  так как СО₂  успешно пропускает  длинноволновые  лучи  солнечного  света к поверхности Земли и задерживает коротковолновое излучение.  Поэтому  чем  выше  концентрация  СО₂ в атмосфере,  тем меньше  тепла рассеивает  Земля,  тем выше  средняя температура у земной  поверхности.  Потеплению  климата Земли способствует  также поступление тепла в атмосферу за счет  сжигания  нефтепродуктов,  угля,  торфа,  работы  разнообразных двигателей.  Повышение  средних  температур  на  земном  шаре  может  существенно  изменить  ход  природных  процессов  биосферы. Например,  известно,  что  повышение  средних  температур  приземного  слоя  воздуха  в  1930-е  годы  на  0,4 °С  сопровождалось сокращением площади льдов в Арктике на  10 %,  жестокими засухами  во  многих  странах,  сдвигами  границ  ландшафтных зон до  200  км  к северу.    Ученые  полагают,  что,  несмотря  на  увеличение  концентрации  СО₂  в атмосфере в 1940-е годы,  потепление  сменилось похолоданием  именно  за  счет  увеличения  запыленности  воздуха.   Кроме   диоксида  углерода  в создании  парникового эффекта участвуют фреоны,  метан и оксид азота. Роль  каждого  из  указанных газов  антропогенного происхождения   может  быть проиллюстрирована   данными,  приведенными  в  табл.1.

Табл.1.

 

     В  настоящее  время  происходит  постоянное  увеличение  выбросов   в  атмосферу «парниковых»   газов.  Прежде  всего, это касается  диоксида   углерода, образующегося,  главным  образом, при сжигании  угля  и других углеродсодержащих  топлив,  нефти,  газа  в  топках ТЭЦ,  двигателях автомобилей  и  т. д.  За  последние  30-35  лет его  выбросы  особенно  резко  возросли.  Увеличиваются  также  выбросы  метана,  оксидов  азота,  галогенуглеродов.                                                                 В Российской Федерации весьма уязвимыми к изменениям климата являются  сельское, лесное и водное хозяйства. Это связано, главным образом, с  перераспределением осадков и увеличением числа  и  интенсивности  засух.  При  непринятии  превентивных мер ожидается, что падение средней продуктивности зернового   хозяйства  может  достигнуть  26 %,  а  общей  продуктивности  растениеводства – порядка 10 %.  Резко возрастет поражение лесов вредителями и их гибель от увеличения пожаров во  время  засух. Ожидаемые  изменения объема  и  режима  стока  рек  потребует больших  затрат  на  дополнительное  обустройство   водохранилищ  гидроэлектростанций.  Эти  изменения  стока  приведут  также  к  изменениям  уровня  внутренних  морей  и,  как   следствие,  к   неблагоприятным  нарушениям  прибрежных  территорий. Вместе  с  тем,  следует  иметь  в  виду,  что  в  настоящее  время  существуют неопределенности  и  проблемы  в  понимании экологических  изменений,  связанных  с глобальным  потеплением.  Нет  полной  ясности  в  вопросах  взаимосвязи  изменения  климата  с  химией  атмосферы,  динамикой  популяций,  сообществ  и  экосистем,  а также  по  некоторым  другим  направлениям.  Одна  из  главных проблем сегодня учеными видится в раскрытии соотношения между  природно-обусловленными  и  антропогенными  изменениями  климата.  В  связи  с  этим  важное  значение  придается исследованиям внутренней  изменчивости  климатической системы,  в частности,  изучению климатообразующей  роли  динамики облачного  покрова,  взаимодействия  атмосферы и океана,  роли  биосферы  и  т. д.,  а  также  чувствительности  климата  к  внешним воздействиям [2].                                                

Причины парникового эффекта

 

     Постоянно увеличивающиеся объёмы сжигаемого топлива, проникновение в атмосферу  промышленно производимых газов, широкое  выжигание и сведение лесов, анаэробное брожение и многое другое - всё это  обусловило возникновение такой  глобальной экологической проблемы, как парниковый эффект.

     Основными химическими веществами, создающими парниковый эффект, являются следующие  пять газов:

     - углекислый газ (50 % парникового эффекта);

     - хлорфторуглероды (25 %);

     - оксид азота (8 %);

     - озон приземного уровня (7%);

     - метан (10 %).

     Углекислый  газ попадает в атмосферу в результате сжигания различных видов топлива. Около 1/3 количества углекислого газа обусловлено выжиганием и сведением лесов, а также процессами опустынивания. Уменьшение лесов означает сокращение количества зелёных древесных растений, способных поглощать углекислый газ в процессе фотосинтеза. Ежегодно содержание углекислого газа в атмосфере Земли увеличивается в среднем на 0,5%.

     Хлорфторуглероды вносят около 25% вклада в создание совокупного парникового эффекта. Они имеют двойную опасность для человека и природы Земли: во-первых, способствуют развитию парникового эффекта; во-вторых, разрушают атмосферный озон.

     Метан - один из важных «парниковых» газов. Содержание метана в атмосфере за последние 100 лет удвоилось.

       Основным источником поступления  метана в атмосферу Земли является естественный процесс анаэробного брожения имеющий место:

• во влажных рисовых производствах;
• в животноводстве;
• на полях очистки сточных вод;
• в разложениях городских и жилищно-коммунальных стоков;
• в процессах гниения и разложения органических веществ на свалках бытового мусора и др.

     Нефтяное  загрязнение поверхности суши и  Мирового океана также вносит свой существенный вклад в увеличение свободного метана в атмосфере нашей  планеты.

     Оксид азота образуется во многих технологических процессах современного сельскохозяйственного производства (например, при образовании и использовании органических удобрений), а также в результате сжигания всё возрастающих объёмов различного топлива.