Парниковый эффект

Министерство  образования и науки РФ

ГОУ ВПО  «Череповецкий Государственный  Университет»

Инженерно-Экономический  Университет

Кафедра менеджмента. 
 
 
 

Реферат на тему:

«Парниковый эффект». 
 
 

                                                                                            Выполнила студентка

Березина  А.А.

Проверил  преподаватель

Шевченко  С.С. 
 
 
 

Череповец 2010 

Содержание.

Введение……………………………………………………………………………………….…3

1. Сущность парникового эффекта…..........................................................................................4

1.1. Виды парниковых газов…………………………………………………………………….5

1.2.Природа и значение озонового экрана. ……………………………………………………8

2. Последствия  парникового эффекта………………………………………………………….9

3. Пути  снижения воздействия парникового  эффекта………………………………………13

4. Киотский протокол ………………………..............................................................................2

Заключение…...............................................................................................................................19

Список литературы…………………………………………………………..…………………20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение.

Охрана  окружающей природной  среды и  рациональное использование естественных

ресурсов - одна из актуальных глобальных проблем современности. Ее решение

неразрывно  связано с борьбой за мир на Земле, за предотвращение ядерной

катастрофы, разоружение, мирное сосуществование  и взаимовыгодное

сотрудничество  государств.

Все мы в последние десятилетия наблюдаем  резкое повышение температуры, когда

зимой в место отрицательных температур, мы месяцами наблюдаем оттепели до 5 –

8 градусов  тепла, а в летние месяцы – засухи и суховеи, иссушающие почву

земли и ведущие к ее эрозии. Почему это происходит?

Ученые  утверждают, что причиной, прежде всего, является губительная

деятельность  человечества, приводящая к глобальному  изменению климата Земли.

Сжигание  топлива в электростанциях, резкое увеличение количества отходов от

производственной  деятельности человека, увеличение автомобильного транспорта

и как  следствие увеличение выбросов углекислого  газа в атмосферу Земли при

резком  сокращении лесопарковой зоны,  привело  к возникновению так называемого

парникового эффекта Земли.          Мой реферат состоит из 4 параграфов. Первый посвящён сущности парникового эффекта. Во втором я рассказываю о последствиях парникового эффекта. В третьем идёт речь о различных путях снижения воздействия парникового эффекта. В четвёртом заключительном параграфе я рассматриваю Киотский протокол.     Задачами  реферата являются:           - Раскрытие понятия парникового эффекта;         - Выявление губительных последствий парникового эффекта;                  - Рассмотрение путей снижения воздействия парникового эффекта;               Цель данного реферата – поднять всем хорошо известную проблему усиления парникового эффекта на нашей планете. Несмотря на свою широкую известность, эта проблема так и не была полностью решена. Хотя под давлением экологических организаций многие промышленные предприятия пошли на дополнительные затраты для установки различных фильтров для уменьшения вредных выбросов в атмосферу, проблема в целом всё ещё остаётся очень серьёзной.

                                                                                                                                                            

1.Сущность парникового эффекта.

Многолетние наблюдения показывают, что в результате хозяйственной деятельности изменяется газовый состав и запыленность нижних слоев атмосферы. С распаханных  земель во время пыльных бурь поднимаются  в воздух миллионы тонн частиц почвы. При разработке полезных ископаемых, при производстве цемента, при внесении удобрений и трении автомобильных  шин о дорогу, при сжигании топлива  и выбросе отходов промышленных производств в атмосферу попадает большое количество взвешенных частиц разнообразных газов. Определения  состава воздуха показывают, что  сейчас в атмосфере Земли углекислого  газа стало на 25% больше, чем 200 лет назад. Это, безусловно, результат хозяйственной деятельности человека, а также вырубки лесов, зеленые листья которых поглощают углекислый газ.       С повышением концентрации углекислого газа в воздухе связан парниковый эффект, который проявляется в нагреве внутренних слоёв атмосферы Земли. Это происходит потому, что атмосфера пропускает основную часть излучения Солнца. Часть лучей поглощается и нагревает земную поверхность, а от нее нагревается атмосфера. Другая часть лучей отражается от поверхности Планеты и это излучение поглощается молекулами углекислого газа, что способствует повышению средней температуры Планеты. Действие парникового эффекта аналогично действию стекла в оранжерее или парнике ( от этого возникло название " парниковый эффект").      Парниковый эффект — повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса. Следует отличать парниковый эффект в атмосфере от такового в парниках, где он имеет совершенно иной механизм.    Количественно величина парникового эффекта определяется как разница между средней приповерхностной температурой атмосферы планеты и её эффективной температурой. Парниковый эффект существенен для планет с плотными атмосферами, содержащие газы, поглощающие в инфракрасной области и пропорционален плотности атмосферы. Следствием парникового эффекта является также сглаживание температурных контрастов как между полярными и экваториальными зонами планеты, так и между дневными и ночными температурами.[2]           

  

1.1. Виды парниковых газов.                             Газы, вызывающие своей повышенной концентрацией парниковый эффект, называют парниковыми газами. В основном это углекислый газ и водяной пар, но существуют и другие газы, поглощающие энергию, исходящую от Земли.     Например, хлорфторсодержащие углеводородные газы, например, фреоны или хладоны. Концентрация этих газов в атмосфере также увеличивается.                            - Природный газ, используемый в энергетике, относится к невозобновляемым энергетическим ресурсам, в то же время это наиболее экологически чистый вид традиционного энергетического топлива. Природный газ на 98% состоит из метана, остальные 2% приходятся на этан, пропан, бутан и некоторые другие вещества. 
При сжигании газа единственным действительно опасным загрязнителем атмосферы является смесь оксидов азота.          На тепловых электростанциях и в отопительных котельных, использующих природный газ, выбросов углекислого газа, способствующего парниковому эффекту, вдвое меньше, чем на угольных энергетических установках, вырабатывающих тоже количество энергии. Применение сжиженного и сжатого природного газа на автомобильном транспорте дает возможность значительно снизить загрязнение среды обитания и улучшить качество воздуха в городах, то есть "затормозить" парниковый эффект. По сравнению с нефтью, природный газ не дает такого загрязнения среды в процессе добычи и транспортировки к месту потребления.            Запасы природного газа в мире достигают 70 триллионов кубических метров. При сохранении нынешних объемов добычи их хватит более, чем на 100 лет. Газовые месторождения встречаются как отдельно, так и в соединении с нефтью, водой, а также в твердом состоянии (так называемые газогидратные скопления). Большинство месторождений природного газа располагаются в труднодоступных и экологически ранимых районах Заполярной тундры. Хотя природный газ и не вызывает парниковый эффект, его можно отнести к "парниковым" газам, так как при его использовании выделяется углекислый газ, способствующий парниковому эффекту.      - Углекислый газ - диоксид углерода, постоянно образуется в природе при окислении органических веществ: гниении растительных и животных остатков, дыхании, сжигании топлива. Парниковый эффект происходит из-за нарушения человеком круговорота углекислого газа в природе. Промышленность сжигает огромное количество топлива- нефти, угля, газа. Все эти вещества состоят в основном из углерода и водорода. Поэтому их еще называют органическим, углеводородным топливом.      При горении, как известно, поглощается кислород и выделяется углекислый газ. Вследствие этого процесса, каждый год человечество выбрасывает в атмосферу 7 миллиардов тонн углекислого газа. Даже представить трудно себе эту величину. Одновременно с этим на Земле вырубаются леса - один из самых главных потребителей углекислого газа, причем, вырубаются со скоростью 12 гектаров в минуту. Вот и получается, что углекислого газа в атмосферу поступает все больше и больше, а потребляется растениями все меньше и меньше.       Круговорот углекислого газа на Земле нарушается, поэтому в последние годы содержание углекислого газа в атмосфере хотя и медленно, но верно увеличивается. А чем его больше, тем сильнее парниковый эффект.                       - Галогены или хлорфторсодержащие газы широко применяются в химической промышленности. Фтор используют для получения некоторых ценных вторпроизводных, например, смазочных веществ, выдерживающих высокую температуру, пластмасс, стойких к химическим реагентам (тефлон), жидкостей для холодильных машин (фреонов или хладонов). Фреон выделяется также аэрозолями и холодильными машинами. Считается также, что фреон разрушает озоновый слой в атмосфере.     Один из самых распространенных фреонов-дифтордихлорэтан (фреон-12) - газ, не ядовит, не реагирует с металлами, без цвета и запаха. Под давлением легко сжижается и превращается в жидкость с температурой кипения 30 градусов по Цельсию. Применяется в холодильных установках и как растворитель для образования аэрозолей. Хлор служит для приготовления многочисленных органических и неорганических соединений. Его применяют в производстве соляной кислоты, хлорной извести, гипохлоритов и хлоратов. Большое количество хлора используется для отбеливания тканей и целлюлозы, идущей на изготовление бумаги.            Хлор применяют также для стерилизации питьевой воды и обеззараживание сточных вод. В цветной металлургии его используют для хлорирования руд, которое является одной из стадий получения некоторых металлов. Особенно большое значение приобрели за последнее время некоторые хлорорганические продукты. Например, хлорсодержащие органические растворители - дихлорэтан, четыреххлористый углерод, широко применяются для экстракции жиров и обезжиривание металлов. Некоторые хлорорганические продукты служат эффективными средствами борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.          На основе хлорорганических продуктов изготовляют различные пластические массы, синтетические волокна, каучуки, заменители кожи(павинол). Так как хлорфторсодержащие газы широко используются в промышленности, их добыча непрерывно растет, а, значит, также растут и выбросы в атмосферу этих газов.  Хлорфторсодержащие газы - "парниковые газы", следовательно, из-за повышения их концентрации в атмосфере процесс парникового эффекта идет быстрее. Кроме того фреоны, относящиеся к хлорфторсодержащим газам, разрушают озоновый слой в атмосфере. Из этих газов делают ядохимикаты, которые хотя и борются с сельскохозяйственными вредителями, но и нарушают экологический баланс.  Содержание озона в стратосфере также воздействует на климат. Поглощение озоном ультрафиолетовой радиации приводит к нагреванию определенных слоев воздуха высоко в стратосфере. Эти слои не позволяют газообразным примесям проникать в толщу стратосферы. Тепловая «шапка» - важный фактор формирования тропосферного воздуха, а следовательно и климата Земли. По этому, любые виды человеческой деятельности, приводящие к уменьшению среднего содержания озона в стратосфере, могут иметь весьма серьезные отдаленные последствия для климата, здоровья людей, состояния всей живой природы.             Тем не менее, ведутся ожесточенные споры вокруг того, какое конкретно количество  парниковых газов вызовет потепление климата и в какой степени, а также как скоро это произойдет. Даже когда изменение климата действительно происходит, в этом трудно быть стопроцентно уверенным. Мировые средние температуры могут сильно колебаться в пределах нескольких лет и десятилетий - причем по естественным причинам. Проблема в том, что считать средней температурой, и на основании каких критериев судить, действительно ли она изменилась в ту или другую сторону.[2]                                                               
 
 
 
 
 
 
 

.     

1.2. Природа  и значение озонового экрана.

Ещё одним  вредным последствием выброса парниковых газов в атмосферу является разрушение ими озонового слоя – своеобразного  щита от «жёстких» солнечных лучей. Дело в том, что наряду с видимым  светом Солнце излучает ультрафиолетовые волны. Ультрафиолетовое излучение похоже на световое, но длина его волн несколько короче, чем у фиолетовых волн, самых коротковолновых из воспринимаемых глазом человека. Хотя ультрафиолетовые лучи невидимы, они обладают большей энергией, чем видимые. Проникая сквозь атмосферу и поглощаясь тканями живых организмов, они разрушают молекулы белков и ДНК. Именно это происходит, когда вы загораете. Если бы всё ультрафиолетовое излучение, попадающее на верхние слои атмосферы, достигало поверхности Земли, то вряд ли на ней сохранилась бы жизнь; все растения и животные просто «зажарились» бы. Даже небольшая, доступная нам часть этого количества (менее 1%) вызывает загар и ежегодно 200 000-600 000 случаев рака кожи в США.    Мы защищены от агрессивного воздействия ультрафиолетового излучения, так как большая его часть (свыше 99%) поглощается слоем озона в стратосфере на высоте около 25 километров от поверхности земли. Этот слой обычно называют озоновым экраном. Необходимость его сохранения не требует доказательств. Однако некоторые антропогенные вещества, в частности парниковые газы, его разрушают.[4] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Последствия усиления парникового эффекта.        Главная причина усиления парникового эффекта и неблагоприятных изменений климата планеты – это энергетика, сжигающая органическое ископаемое топливо. Рост потребления энергии всегда считался важным условием технического прогресса и благоприятным фактором существования и развития человеческой цивилизации. Когда человек научился добывать огонь, произошел первый скачок в изменении уровня жизни. Дополнительным энергоресурсом к мускульной силе человека стали дрова. Следующий скачок был связан с изобретением колеса, созданием различных механизмов, развитием простейшего кузнечного производства. К XV в. список энергоресурсов значительно расширился – к собственной мускульной силе и дровам прибавились мускульная сила рабочего скота, энергия ветра, воды и угля. Энергопотребление возросло в 10 раз. 
Дальнейший технический процесс шел по пути совершенствования методов использования энергии и освоения новых ее источников. XIX в. был назван веком пара. Затем наступила эпоха электричества, альтернативы которой пока не видно. Рост потребления энергии в настоящее время составляет около 5% в год, а рост населения чуть менее 2% в год.            В 2000 г. мир израсходовал более 16·10⁹ кВт/ч энергии, четверть этого количества пришлась на США и столько же – на развивающиеся страны вместе с Китаем (доля России около 6%). В настоящее время ископаемые виды органического топлива (уголь, торф, сланцы, нефть и газовый конденсат, природный газ) составляют более 90% первичных энергоресурсов, обеспечивая 75% мирового производства электрической энергии на тепловых электростанциях (ТЭС).        В результате сжигания органического топлива только на ТЭС, не считая работу автомобильных двигателей и металлургических предприятий, в атмосферу ежегодно поступает более 5 млрд т углекислого газа. Сейчас атмосфера содержит на 25% больше углекислого газа, чем было накоплено в ней за последние 160 тысяч лет.    В 1988 г. в Торонто состоялась первая Международная конференция по проблеме антропогенного изменения климата. Ученые пришли к выводу, что последствия усиления парникового эффекта из-за роста содержания в атмосфере углекислого газа уступают лишь последствиям мировой ядерной войны. Тогда же при Организации Объединенных Наций была образована Межправительственная группа экспертов по проблемам изменения климата – МГЭИК. Она изучает влияние повышения приземной температуры (парниковый эффект) на климат, экосистему Мирового океана, биосферу в целом, в том числе на жизнь и здоровье населения планеты.        По данным экспертов ООН, к 2025 г. повышение среднегодовой температуры у поверхности Земли может составить 2,5 градусов Цельсия, а к концу столетия – почти 6 градусов Цельсия. Это приведет к нарушению природных механизмов поддержания теплового баланса планеты и необратимо превратит Землю в раскаленный ад, подобный Венере.  
Иногда можно услышать, что глобальное потепление выгодно России, поскольку она – «холодная страна». На самом деле это не так. Если, например, для Москвы температурный разброс составляет от –35 до +37 градусов Цельсия, то повышение среднегодовой температуры на 2 градуса не означает, что амплитуда колебаний станет от –33 до +39 градусов Цельсия. По расчетам климатологов, при этом минимальная температура станет еще меньше, а максимальная еще выше: амплитуда московской температуры станет где-то от –40 до +40 градусов Цельсия.        
Среди важнейших проблем, связанных с усилением парникового эффекта и потеплением климата, приоритетной является повышение уровня Мирового океана за счет таяния материковых ледников и морских льдов, теплового расширения океана. Подъем уровня моря – уже реальный факт. За прошедшее столетие уровень Мирового океана повысился, по разным оценкам, на 10–25 см (главным образом, в последнюю четверть прошлого века), к 2025 г. возможно повышение уровня Мирового океана еще на 20–30 см, а к концу наступившего столетия – на 1–2 м. В докладе МГЭИК на заседании в Шанхае отмечено, что за последние десять лет толщина ледового покрова в Северном Ледовитом океане сократилась на 40%, происходит интенсивное разрушение ледовых щитов Антарктиды и Гренландии.              Прямое воздействие повышения уровня Мирового океана – перемещение береговой линии. В результате под водой окажутся многие прибрежные районы и острова, произойдет вторжение фронта соленых морских вод в пресноводные реки, засоление пресноводных прибрежных акваторий. Все эти процессы глубоко затронут человеческое общество, особенно густонаселенные приморские районы. Из-за подъема уровня воды будут затоплены многие приморские города, ухудшатся условия их водоснабжения, серьезно пострадают места нерестилищ рыб. Подсчитано, что повышение уровня океана на 1 м повлечет за собой колоссальные потери людских и материальных ресурсов. Сотни миллионов людей на земном шаре вынуждены будут мигрировать из прибрежных зон, дельт рек и с островов.          Потепление приведет к высвобождению метана, находящегося в зоне вечной мерзлоты в виде гидратированного метана (твердое соединение кристаллов воды и поглощенного под давлением газообразного метана), таянию грунтов. Это создаст угрозу дорогам, строениям и коммуникациям, в том числе газо- и нефтепроводам, буровым установкам и т.п., ухудшит состояние лесных массивов на вечной мерзлоте.     Произойдут существенные изменения природных процессов в биосфере: 
– нарушение круговоротов главных биогенных элементов;      – изменение характера облачности и связанные с этим климатические изменения;   – изменение распределения осадков по регионам;       – смещение климатических зон, и в частности расширение зон пустынь;    – нарушение биологических ритмов развития растений и, как следствие, длительные периоды неурожаев главных сельскохозяйственных культур.     Изменение средней приземной температуры приведет к перестройке всей системы живых организмов Земли – и будет сопровождаться такими аномальными явлениями, как распространение болезней, вредителей, так называемых видов-гангстеров. Частично такие процессы уже начались: от короедов гибнут еловые леса Нечерноземья. 
Разбалансировка системы регуляции климата уже проявляет себя в виде учащения и усиления аномальных погодных явлений, таких, как штормы, ураганы и торнадо, наводнения.            Достаточно серьезны социальные последствия изменения климата для России. В ряде регионов России учащаются засухи, изменяется паводковый режим, увеличиваются площади заболоченных земель, сокращаются зоны уверенного земледелия. Все это наносит значительный урон относительно бедным слоям населения, связанным с аграрным сектором. [2]           Вот ещё некоторые последствия:           - В тропиках будет выпадать больше осадков, так как дополнительное тепло повысит содержание водяного пара в воздухе.          - В засушливых районах дожди станут еще более редкими и они превратятся в пустыни в результате чего людям и животным придется их покинуть.       - Температура морей также повысится, что приведет к затоплению низинных областей побережья и к увеличению числа сильных штормов.        - Нарушится водосолевой баланс океанов.         - Изменятся траектории движения циклонов и антициклонов.       - Если температура на Земле повысится, многие животные не смогут адаптироваться к климатическим изменениям. Многие растения погибнут от недостатка влаги, и животным придется переселиться в другие места в поисках пищи и воды. Если повышение температуры приведет к гибели многих растений, то вслед за ними вымрут и многие виды животных.             Кроме отрицательных последствий глобального потепления, можно отметить несколько положительных. На первый взгляд более теплый климат представляется благом, так как могут уменьшиться счета за отопление и увеличение продолжительности вегетационного сезона в средних и высоких широтах. Увеличение концентрации диоксида углерода может ускорить фотосинтез.           Однако потенциальный выигрыш в урожайности может быть уничтожен ущербом от болезней, вызванных вредными насекомыми, поскольку повышение температуры ускорит их размножение. Почвы в некоторых областях окажутся малопригодными для выращивания основных культур. Глобальное потепление ускорило бы, вероятно, разложение органического вещества в почвах, что привело бы к дополнительному поступлению в атмосферу диоксида углерода и метана и ускорило парниковый эффект. [5]

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Пути снижения воздействия парникового эффекта на состояние климата Земли. 

 Полностью остановить потепление невозможно – тем более, что оно совпало с природным циклом потепления, которое тоже происходит сейчас. Но предельно минимизировать процесс – вещь вполне реальная, и в мире много делается для этого. Большинство промышленных стран подписали соглашения о сокращении выбросов.  В настоящее время обсуждаются различные меры, которые могли бы воспрепятствовать нарастающему "антропогенному перегреву" Земли.      Существует предложение извлекать избыток углекислого газа из воздуха, сжижать и нагнетать в глубоководные слои океана, используя его естественную циркуляцию. Другое предложение заключается в том, чтобы рассеивать в стратосфере мельчайшие капельки серной кислоты и уменьшать тем самым приход солнечной радиации на земную поверхность.            Огромные масштабы антропогенной редукции биосферы уже сейчас дают основание считать, что решение проблемы углекислого газа должно осуществляться путем 
"лечения" самой биосферы, т.е. восстановления почвенного и растительного покрова с максимальными запасами органического вещества всюду, где это возможно. Одновременно должен быть усилен поиск, направленный на замену ископаемого топлива другими источниками энергии, в первую очередь экологическими безвредными, не требующими расхода кислорода, шире использовать водную, ветровую энергию, а для дальнейшей перспективы - энергию реакцию вещества и антивещества.   Известно, что не бывает худа без добра, и вот вышло так, что нынешний промышленный спад в стране оказался полезен - экологически. Уменьшились объемы производства и, соответственно, уменьшилось количество вредных выбросов в атмосферу городов. Пути решения проблемы чистого воздуха вполне реальны. Первый - борьба с сокращением растительного покрова Земли, планомерное увеличение в его составе специально подобранных пород, очищающих воздух от вредных примесей. 
В Институте биохимии растений экспериментально доказано, что многие растения способны усваивать из атмосферы такие вредные для человека компоненты, как алканы и ароматические углеводороды, а также карбонильные соединения, кислоты, спирты, эфирные масла и другие.          Большое место в борьбе с загрязнением атмосферы принадлежит орошению пустынь и организации тут культурного земледелия, созданию мощных лесозащитных полос. Предстоит провести огромную работу по уменьшению и полному прекращению выброса в атмосферу дыма и других продуктов сгорания.        Все более неотложными становятся поиски технологии для "беструбных" промышленных предприятий, работающих по замкнутой технологической схеме - с использованием всех отходов производства.          Деятельность человека столь грандиозна по размаху, что уже приобрела глобальный природообразующий масштаб. До сих пор мы по преимуществу искали, как можно больше взять у природы. И поиск в этом направлении будет продолжаться. Но наступает пора столь же целеустремленно поработать и над тем, как отдать природе то, что мы у нее забираем. Нет сомнения, что гений человечества способен решить и эту грандиозную задачу.              Главную меру по предупреждению глобального потепления можно сформулировать так: найти новый вид топлива или поменять технологию использования нынешних видов топлива. Это означает, что необходимо:          - уменьшить потребление ископаемого топлива. Резко сократить использование угля и нефти, которые выделяют на 60 % больше диоксида углерода на единицу производимой энергии, чем любое другое ископаемое топливо в целом;       - использовать вещества (фильтры, катализаторы) для удаления диоксида углерода из выброса дымовых труб углесжигающих электростанций и заводских топок, а также автомобильных выхлопов;                 - повысить энергетический коэффициент полезного действия;        - требовать, чтобы в новых домах использовались более эффективные системы отопления и охлаждения;              - увеличить использование солнечной, ветровой и геотермальной энергии;     - существенно замедлить вырубку и деградацию лесных массивов;      - удалить с прибрежных территорий резервуары для хранения опасных веществ;    - расширить площади существующих заповедников и парков;       - создать законы, обеспечивающие предупреждение глобального потепления;    - выявлять причины глобального потепления, наблюдать за ними и устранять их последствия.           Полностью уничтожить парниковый эффект нельзя. Полагают, что если бы не парниковый эффект, средняя температура на земной поверхности составила бы - 15 градусов по Цельсию. [1]