Парниковые газы и повышение температуры на планете

В 1927 г. французский физик Ж. Фурье пришел к заключению, что атмосфера Земли выполняет своего рода функцию стекла в теплице, т.е. воздух пропускает солнечное тепло, не давая ему при этом удалиться обратно в космос. Данное предположение оказалось верным. Это касается некоторых атмосферных газов (углекислого газа, метана, оксида азота, хлорфторуглеро- дов, водяного пара). Их назвали парниковыми газами.

Парниковые газы пропускают видимый и инфракрасный свет, излучаемый Солнцем, и поглощают инфракрасное излучение, имеющее более низкую частоту и образующееся при нагревании земной поверхности солнечными лучами.

Как видно из рис. 10.1, солнечная радиация проходит сквозь прозрачную атмосферу. Некоторое количество инфракрасных лучей поглощается и возвращается молекулами парниковых газов. Прямым эффектом является потепление земной поверхности тропосферы. Поверхность Земли получает больше тепла, и инфракрасная радиация излучается снова.

Тепло, излучаемое Землей, морями, транспортными средствами, а также сжигание ископаемого топлива, электростанции увеличивают избыток углекислоты в атмосфере. Таким

Схема парникового эффекта образом, энергия, излучаемая снизу, и энергия, отраженная атмосферой, порождают парниковый эффект

Рис. 10.1. Схема парникового эффекта образом, энергия, излучаемая снизу, и энергия, отраженная атмосферой, порождают парниковый эффект.

В настоящее время средняя температура Земли составляет около 15 °С. Поверхность планеты и атмосфера при данной температуре находятся в тепловом равновесии. Нагреваясь энергией Солнца и инфракрасным излучением атмосферы, поверхность Земли возвращает в атмосферу в среднем эквивалентное количество энергии. Это энергия испарения, конвекции, теплопроводности и инфракрасного излучения.

Активная деятельность человека привносит некоторый дисбаланс в соотношение поглощенной и выделенной энергии (см. рис. 10.1.). В результате этого антропогенное воздействие, т.е. сжигание большого количества топлива, приводит к увеличению количества газов в атмосфере, которые были названы парниковыми.

По некоторым данным, за последние 100 лет средняя температура на планете возросла на 0,7 °С. Это объективная реальность, порожденная выбросом в атмосферу парниковых газов. Эти выбросы в большей мере влияют на изменение температуры, чем солнечная активность. Содержание углерода в атмосфере увеличилось почти наполовину по сравнению с до- промышленным периодом. Почти в 2,5 раза возросла концентрация метана и других газов.

Парниковые газы временно удерживают тепло в результате техногенной деятельности человека, но они оказывают определенное влияние на общий баланс атмосферы. Это в первую очередь касается углекислого газа, содержание которого постоянно возрастает. Парниковый эффект на 50 % создается углекислым газом, на долю хлорфторуглерода приходится 15—20, на долю метана -18%. Содержание оксида углерода СО в атмосфере увеличилось на 25 %, что обусловлено интенсивным сжиганием нефти, газа, угля и других органических веществ.

Развитие животноводства, увеличение площадей городских свалок приводят к увеличению выделения метана, оксида азота и других веществ. Таким образом, если количество парниковых газов будет увеличиваться, то земная поверхность будет больше поглощать энергии и температура будет увеличиваться.

По прогнозам ученых, при настоящих темпах использования ископаемого топлива в ближайшие 50 лет прогнозируется повышение среднегодовой температуры на планете в пределах 1,5 °С вблизи от экватора и 5 °С в высоких широтах.

Повышение температуры на земном шаре в результате парникового эффекта повлечет за собой небывалый экологический, экономический и социальный взрыв. Уровень воды в океанах может подняться на 1-2 м за счет морской воды и таяния полярных льдов. Если уровень моря поднимется примерно на 1 м, то к 2100 г. под водой окажутся около 1 % территории Египта, 6 - территории Нидерландов, 17,5 - территории Бангладеш и 80 % атолла Маджуро, входящего в состав Маршалловых островов. Это станет началом трагедии для 46 млн людей. Негативные тенденции парникового эффекта уже проявляются. В 2002 г. с маленького островного государства Тувалу (26 км2, 11 тыс. человек) в Тихом океане поступил призыв о помощи: остров медленно уходит под воду. Самая высокая точка в Тувалу возвышается над уровнем океана всего лишь на 5 м.

При повышении температуры на планете:

  • • засухи и тайфуны станут привычным явлением;
  • • ледовый покров Арктики сократится на 15 %;
  • • в Северном полушарии время ледового покрытия рек и озер сократится на две недели;
  • • растают ледовые покровы в горах Южной Америки, Африки, Китая;
  • • глобальное потепление может привести к гибели части лесов, так как лесная растительность может существовать в узких пределах влажности и температуры;
  • • сложная экологическая система окажется в стадии разрушения, что повлечет за собой катастрофическое уменьшение генетического разнообразия растений.

Во избежание глобальной катастрофы необходимо уменьшить выбросы углерода в атмосферу в 3 раза от нынешнего объема. Учитывая прирост населения (в 2011 г. 7 млрд), к 2030-2050 гг. надушу населения должно выбрасываться не более 1/8 объема углерода, приходящегося сегодня в среднем на одного жителя Европы.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >