Воскресенье , 22 мая 2022
Главная / Разное / Причины парникового эффекта: Причины и последствия парникового эффекта

Причины парникового эффекта: Причины и последствия парникового эффекта

Содержание

Причины и последствия парникового эффекта

Причины парникового эффекта

Жозеф Фурье, рассматривая механизмы формирования климата планеты, впервые начал говорить о принципах парникового эффекта. Обеспечивает парниковый эффект разница в прозрачности атмосфер в дальнем и видимом инфракрасном диапазонах.

Климат планеты и среднегодовые температуры у поверхности Земли определяет тепловой баланс, в котором активное участие принимают парниковые газы. Нагревом земной атмосферы и поверхности планеты занимаются инфракрасные лучи, а парниковые газы, принимающие в этом активное участие, задерживают эти лучи.

К основным парниковым газам, влияющим на тепловой баланс Земли, относятся:

  • водяной пар,
  • углекислый газ,
  • метан,
  • озон.

Замечание 1

Водяной пар в этом списке является ведущим.

Свое влияние оказывают фреоны и окись азота, но, их концентрация очень маленькая.

Углекислый газ способствует проникновению к поверхности планеты коротковолновых солнечных излучений, а длинноволновое излучение задерживается, в результате происходит длительный нагрев атмосферы.

В результате того, что происходит значительное изменение теплового баланса возможно и повышение глобальной температуры планеты.

Явной причиной нарастания парникового эффекта специалисты называют попадание промышленных газов в атмосферу.

Причинами потепления климата становятся такие негативные результаты человеческой деятельности как лесные пожары, выбросы автомобилей, сжигание топливных остатков, работа промышленных предприятий, вырубка лесных массивов.

Парниковый эффект на Земле существовал всегда, он создавал условия для существования живых организмов, но деятельность людей приняла такие масштабы, что последствия становятся необратимыми.Чтобы выжить в этой ситуации население в решении этого вопроса должно проявить глобальную солидарность.

Готовые работы на аналогичную тему

Концентрация парниковых газов в атмосфере Земли увеличивается, и за последние 200 лет углекислого газа в атмосфере стало больше на 30%. Увеличение происходит в результате сжигания миллионов тонн топлива, огромного потребления энергии, увеличения парка автомобилей, роста количества отходов, объемов производства и др.

Таким образом, планета уже сегодня находится под своеобразным газовым колпаком, в результате которого тепловое излучение задерживается и возвращается обратно, приводя к климатическому дисбалансу. Специалисты не могут назвать все губительные последствия усиливающегося парникового эффекта, но, одно ясно точно всем, человек затеял с природой опасную игру и, чтобы предотвратить негатив, необходимо одуматься как можно быстрее.

Замечание 2

Фактом сегодня остается то, что воздух перестал быть возобновляемым ресурсом природы, каким он был до начала интенсивной деятельности человека.

Последствия парникового эффекта

Одним из опаснейших последствий парникового эффекта считается глобальное потепление, ведущее к нарушению теплового баланса планеты.

Рисунок 1. Последствия парникового эффекта. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Уже сегодня человек ощущает на себе увеличение температуры, когда летняя жара становится нестерпимой, а среди зимы начинаются оттепели. Нормой жизни становятся ураганы и смерчи, кислотные дожди и другие стихийные катаклизмы. Растут площади пустынь и засушливых территорий, бурно тают ледники, постепенно исчезает вечная мерзлота, сокращаются площади лесов. Природа ошибок не прощает и последствия от парникового эффекта могут превзойти самые смелые ожидания.

Наиболее опасным в этом контексте является таяние полярных шапок ледников, которое может вызвать цепную реакцию. Уровень Мирового океана повысится на 5-7 м, это в лучшем случае, в перспективе специалисты говорят о 60-80 м. Низменные страны – Дания, Бангладеш, Нидерланды, окажутся под водой, будут затоплены многие портовые города мира, а население, чтобы выжить, будет перемещаться в другие районы планеты.

Уровень Мирового океана в последние три столетия поднимался ежегодно в среднем на 1мм. Уже к началу XX века подъем воды составил 1,4-1,5 мм в год. Увеличивающаяся масса воды оказывает влияние на сейсмичность разных районов Земли.

Исчезновение Гольфстрима приведет к снижению контрастности в климате между севером и югом Европы, изменятся существующие экосистемы. Сильная засуха охватит такие регионы, как Австралия, американские штаты Техас, Калифорния, Флорида. Во влажных регионах планеты количество осадков увеличится, а в сухих регионах будет ещё суше. В России и Канаде исчезнет вечная мерзлота, лик российской Сибири кардинально изменится. Панамский канал свое значение утратит. Система циркуляции атмосферы в связи с изменением термического режима и увлажнения, изменится, географические зоны начнут переформировываться и смещаться в северные широты.

Более консервативным является такой компонент геосферы, как почвенный покров, для коренного изменения которого, необходимы сотни лет. Возможна ситуация, при которой черноземные почвы могут оказаться в условиях пустынь, а заболоченные таежные земли будут получать осадков ещё больше.

С потеплением увеличится количество циклонов, включая ураганные.

Ученые рассматривают и другую сторону потепления климата, которая может дать возможности развития и опровергать их сразу не стоит.

Ещё Вернадский говорил о том, что человек является «великой геологической силой» и, если природа предоставит ему возможность, то он сможет по-новому реорганизовать свое хозяйство.

В случае с глобальным потеплением дальше на север продвинутся лесные массивы, реки Северного полушария будут раньше освобождаться ото льда, увеличится вегетационный период растений.

Расчеты физиков показывают, что с удвоением в атмосфере концентрации углекислого газа, температура повысится только на 0,04 градуса, а для сельского хозяйства это скорее польза, чем вред.

Продолжительность летнего периода увеличится, температуры будут выше, зима тоже станет теплее. И здесь есть свои плюсы – продолжительность отопительного сезона, например, в городской местности сократится. На севере России можно будет прокладывать дороги, как шоссейные, так и железные, заниматься сельским хозяйством, да и в целом развивать северные районы страны.

Замечание 3

Это всё предположения, а что будет на самом деле, никто точно сказать не может. Как поведет себя природа в связи с глобальным потеплением, не решит ли она уничтожить человечество навсегда, тоже никто не знает.

Экологическое прогнозирование

Антропогенный перегрев планеты обсуждается учеными, и предлагаются меры, которые могли бы стать препятствием этому процессу.

Одна из мер связана с извлечением избыточного углекислого газа из воздуха с последующим его сжижением и нагнетанием в глубоководные слои океана. При этом должна использоваться его естественная циркуляция.

Второе предложение связано с использованием серной кислоты, мельчайшие капельки которой рассеивать в стратосфере, в результате приход солнечной радиации на поверхность планеты уменьшится.

Решить проблему избыточного углекислого газа поможет сама биосфера через восстановление почвенного и растительного покрова с запасами органического вещества везде, где это возможно.

Необходимо вести поиски альтернативных источников топлива, экологически безвредных и не требующих расхода кислорода.

Спад промышленности в стране пошел на пользу с экологической точки зрения – с уменьшением объемов производства сократилось количество вредных выбросов в атмосферу.

В растительном покрове Земли должны присутствовать специально подобранные породы, способные очищать воздух от вредных примесей.

Многие растения способны усваивать вредные для человека компоненты – алканы, ароматические углеводороды, карбонильные соединения, кислоты, спирты, эфирные масла и др.

Человеческая деятельность по своему размаху огромна и на протяжении этого времени люди искали то, что можно забрать у природы и это, безусловно, будет продолжаться. Сегодня наступило то время, когда человек должен работать и над тем, как вернуть природе то, что у неё взято. Решить эту грандиозную задачу человечеству вполне по силам.

что это такое, причины возникновения

Технологии стремительно развиваются, а негативное влияние человека на природу с каждым годом только увеличивается в общепланетарном масштабе. Растет количество выбросов токсичных газов от заводов, сжигания нефти и угля, а озоновый слой быстро разрушается. Сейчас, когда экологические показатели ухудшаются с каждым годом, важно понимать, что такое парниковый эффект, каковы причины и последствия его образования и усиления.

История исследования

Впервые идею о существовании парникового эффекта выдвинул в 1824 году французский физик Жан-Батист Фурье. По его расчетам выходило, что планета, аналогичная Земле по размерам и расстоянию от Солнца, но не имеющая озонового слоя, должна обладать значительно более низкой температурой (ниже примерно на 33 ℃). Ученый сделал вывод, что атмосфера Земли является для солнечного излучения прозрачной и задерживает значительную часть земного инфракрасного излучения, из-за чего температура планеты повышается. Такое явление роста температуры на поверхности Земли и было названо парниковым эффектом.

То, что парниковый эффект зависит именно от содержания углекислого газа в составе атмосферы, выяснил в 1859 году физик Джон Тиндаль из Англии. Он заметил, что только пары воды и углекислого газа задерживают инфракрасное излучение, а с кислородом и азотом такого не происходит. Так и родилась теория о взаимосвязи количества углекислого газа и повышения температуры. Тиндаль предположил, что таяние и образование ледников могло быть связано с изменением концентрации CO

2 в атмосфере.

В 1896 году ученый из Швеции Сванте Аррениус предположил, что на атмосферный состав влияет именно антропогенный фактор. То есть именно человеческая деятельность наносит вред атмосфере. Он проанализировал количество и состав выбросов при сжигании топлива на промышленных заводах и сделал вывод, что критичные изменения температуры произойдут примерно через 3000 лет. Однако через 10 лет он повторил расчеты и заметил, что выбросы СО2 за это время сильно увеличились, поэтому Аррениус сделал новое предположение – уже через несколько сотен лет повышение температуры будет очень заметным.

Интересный факт: на первых этапах вообще никто всерьез не воспринимал исследования по изменению климата и наличию парникового эффекта. Коллеги-ученые отказывались верить предоставленным данным, а широкая публика вообще ничего об этом не знала.

Следующий этап исследований произошел только через сорок лет, в 1930-х годах. Австралийский инженер Гай Стюарт Каллендер собрал данные об изменении углекислотного уровня за сорок лет и понял, что примерно столько же газов было выделено в результате промышленной деятельности за этот период. Затем он проанализировал изменения температуры за это время. Его работа была первой, в которой не предполагалось, а утверждалось, что нагревание планеты уже происходит, а причина этому – выбросы углекислого газа из-за деятельности человека. Идеи Каллендера никто не поддержал.

Вновь произошло затишье на 20 лет. Только в 1950-х случился новый рывок в исследовании парниковых изменений климата, когда английский ученый Гильберт Пласс возобновил исследования Аррениуса. В его распоряжении было финансирование Военно-морского ведомства Америки и недавно появившиеся компьютеры для расчетов. Исследования Пласса примечательны не только тем, что связали изменения климата с промышленными выбросами, но и тем, что благодаря им тема широко распространилась в Америке среди населения. Люди стали говорить об этой проблеме как о заслуживающей внимания, что дало толчок финансированию новых исследований.

После этого все большее количество ученых стало изучать потепление, вызванное увеличением содержания углекислого газа в атмосфере. Стало известно, что не только CO2, но и другие газы способствуют нагреванию планеты. Выходили работы, подтверждающие негативное влияние парниковых газов на мировой океан. Разрабатывались и уточнялись исследовательские методики.

На сегодняшний день мировое научное сообщество пришло к единому выводу – человеческая деятельность негативно и очень сильно влияет на состояние окружающей среды и вызывает глобальное потепление. Мировые ледники тают, а уровень океана поднимается с каждым годом. Среднегодовая температура неуклонно растет. Ученые призывают правительства всех стран вкладывать деньги в альтернативную энергетику и изучение методик устранения этой проблемы.

Природа парникового эффекта

Парниковый эффект на нашей планете возникает вследствие того, что из-за большого содержания углекислого газа атмосфера поглощает инфракрасное излучение планеты. Если говорить простым языком, то Земля нагревается солнечными лучами, но не может остыть, потому что тепло удерживается атмосферой. Тепло не может выйти в космическое пространство из-за газов, которые его не пропускают. Поэтому температура на поверхности планеты растет. И чем больше парниковых газов содержится в атмосфере, тем сильнее планета будет разогреваться.

Важно: проблема не в том, что эффект парника в принципе существует. Он присутствовал на протяжении всего существования Земли, и именно благодаря этому стало возможно появление жизни. Проблема во внезапном изменении атмосферного состава и резком потеплении. Ни человечество, ни животный мир не будут в состоянии приспособиться к таким быстрым изменениям климата.

Принцип действия парникового эффекта похож на принцип действия теплицы. Солнечные лучи свободно проникают через пленку внутрь теплицы, нагревают воздух и почву. Но тепло не может покинуть парник из-за той самой пленки. Поэтому внутри конструкции всегда теплее, чем снаружи.

Одно время под сомнением была теория, что к появлению резких изменений климата причастен именно человек, но современные исследования не сомневаются – именно деятельность человека повлияла на такое резкое и быстрое увеличение температуры планеты.

Причины возникновения и усиления

Основные причины возникновения и усиления парникового эффекта – это наличие в составе атмосферы парниковых газов и постоянное и быстрое увеличение их количества.

В таблице приведены данные о газах, оказывающих максимальное влияние на потепление:

Наименование газаСтепень влияния на потепление
Водяной пар (H2O)40-78%
Углекислый газ (CO2)9-26%
Метан (CH4)5-9%
Озон (O3)3-7%

Водяной пар

Водяной пар оказывает самое сильное влияние на парниковый эффект и причины его возникновения.

Важно: Кажется, что нет ничего страшного в том, что предприятие в результате своей деятельность вырабатывает пары воды. Но на самом деле, одна тонна водяного пара эквивалентна 360 кг. углекислого газа в плане влияния на парниковый эффект.

Водяной пар, как и другие парниковые газы, является непрозрачным для теплового излучения. На данный момент влияние выбросов парообразной воды в атмосферу сильно недооценивается.

Водяной пар, накапливаясь, разогревает воздух, что провоцирует испарение воды, в результате чего водяного пара становится еще больше. Когда в атмосферу попадает углекислый газ, температура также увеличивается, что снова вызывает испарение воды. Получается, что пары воды тесно взаимосвязаны с CO2, между ними есть положительная обратная связь, в результате которой оба этих газа совместно влияют на потепление.

Основными источниками выбросов водяных паров являются атомные электростанции. Ежегодно АЭС вырабатывают тысячи миллионов тонн водяного пара.

Углекислый газ

Углекислый газ является вторым по способности вызывать потепление. Основные потребители двуокиси углерода – это мировой океан и растения. Однако при перегнивании растений выделяется примерно столько же СО2, сколько и потребляется.

Причины увеличения количества углекислого газа в атмосфере:

1. Естественные источники:

  • Вулканические выделения
  • Сгорание в воздухе органических соединений
  • Дыхание живых существ на планете
  • Перегнивание умерших растений
  • Океанические выделения
  • Естественные пожары

2. Антропогенные источники:

  • Выбросы заводов, перерабатывающих топливо (уголь, природный газ, нефть)
  • Вырубка лесов

Метан

Парниковый потенциал метана выше, чем у двуокиси углерода в 28 раз, но его содержание значительно меньше, поэтому итоговое воздействие на увеличение температуры тоже меньше примерно в три раза. Однако содержание CH4 очень сильно растет с каждым годом, так за последний год количество метана в сравнении с предыдущим годом увеличилось больше, чем в сто раз.

Источники, из которых метан попадает в атмосферу:
  1. Естественные источники:
  • Болота и водоемы, океаны
  • Тундра
  • Геохимические процессы
  • Насекомые (в основном термиты)
  1. Антропогенные источники:
  • Свалки
  • Рисовые поля
  • Животные (в основном коровы)
  • Горение биомасс
  • Добыча угля

Количество крупного рогатого скота из года в год увеличивается. Желудок коровы в процессе переваривания пищи выделяет метан, причем в значительных количествах, поэтому животноводство сильно вредит окружающей природе.

Интересный факт: один из аргументов людей, призывающих перестать использовать животных в качестве еды, основан именно на выделении скотом огромного количества метана. Спрос на мясо растет, поэтому животных разводят больше, леса вырубают под пастбища и поля с кормом, а помимо этого еще и вносится значительный вклад в разрушение озонового слоя и усиление парникового эффекта.

Озон

Озон бывает двух видов:

  • Стратосферный
  • Тропосферный

Стратосферный озон создает озоновый слой – защитный купол от вредного излучения. Тропосферный озон, наоборот, является вредным, а его парниковый вклад составляет четверть от вклада углекислого газа.

Источники, которые вызывают рост количества этого ядовитого газа:
  1. Выхлопные газы автотранспорта
  2. Промышленные выбросы

Приземленный озон является токсичным для человека и животных и вызывает болезни дыхательной системы. Он также вреден и для растительного мира. ВОЗ признала озон токсическим веществом беспорогового действия, то есть любое его количество вредно для человека.

Оксид азота

Парниковый потенциал оксида азота практически в триста раз выше, чем у СО2. Этот газ активно разрушает озоновый слой. Оксид азота содержится в очень малой концентрации, но любое увеличение его количества значительно усиливает парниковый эффект.

Техногенные причины образования оксида азота:
  1. Автомобильные выхлопы (80%)
  2. Нефте- и коксохимическая промышленности
  3. Цветная металлургия

Фреон

Парниковая активность этого газа превышает этот же показатель углекислого газа в 1500-8500 раз. Фреон распадается на части под воздействием ультрафиолета в атмосфере и начинает реагировать с озоном. Происходящая реакция способствует разрушению озонового слоя.

Источники фреона:
  • Аэрозоли
  • Холодильники
  • Кондиционеры

Возможные последствия эффекта

Парниковый эффект негативно влияет и на человека, и на природу в целом. Последствия мирового парникового эффекта будут огромны, а часть из них уже начинает проявляться. Ледники тают, уровень мирового океана повышается, а животный мир страдает.

Воздействие на климат Земли

Современные ученые даже не ставят вопрос, приносит парниковый эффект пользу или вред. Ответ очевиден: существует проблема усиливающегося парникового эффекта, необходимы срочные меры.

Последствия, возникающие для климата Земли:

  • Изменение климата является губительным для многих видов животных. Они не могут приспособиться к такому быстрому увеличению температуры и вымирают. Это приводит к видовому истощению фауны. Прогнозируется вымирание 40% видов животных.
  • Тают ледники. Из-за этого ученые обещают повышение уровня воды в Мировом океане на 10 см. за 25 лет. Кажется, что это незначительное число, но такие изменения сокращают количество суши и уничтожают прибрежные районы.
  • Если температура в ближайшие 200 лет значительно повысится, то вода может начать испаряться и нагреваться. В повысившейся температуре воды многие подводные существа попросту не выживут.
  • Изменение режима и равномерности выпадения осадков. В некоторых регионах осадков и так выпадает критически мало, а периоды засухи там только увеличатся.

Воздействие на человека

Рассмотрим, какие могут быть последствия воздействия парникового эффекта на человека. Человек, как и животные, не может быстро приспособиться к такому внезапному изменению температурного режима. Это будет вызывать болезни, повышение распространения вирусных инфекций, смерть от обезвоживания. Во многих регионах мира уже сейчас существуют проблемы отсутствия питьевой воды, которые со временем только усилятся.

Меры по снижению парникового эффекта

Перечислим меры, которые ученые всего мира предлагают для решения такой сложной проблемы:

Увеличение количества зеленых насаждений

Это самый полезный для планеты вариант. Посадки деревьев не только приведут к тому, что растения будут перерабатывать существенно больше углекислых выделений, но и дадут дом огромному количеству животных, защищая их от вымирания.

Снижение различных выбросов

Так как основными источниками парниковых газов являются промышленные отходы от сжигания топлива, то необходимо по максимуму отказаться от такого способа добычи электроэнергии.

В 2005 году вступил в силу Киотский протокол, обязывающий сократить выбросы парниковых газов. Протокол подписали 192 страны. Суть этого документа заключается в том, чтобы снизить уровень парниковых газов в атмосфере до такого уровня, при котором не будет глобальных негативных последствий.

Важно: не все страны одинаково развиты экономически, поэтому Киотский протокол обязывает страны с разным уровнем развития выполнять разные требования.

Использование альтернативной энергетики

Сейчас активно развиваются солнечная энергетика, использование воды и воздуха для добычи энергии, но эти технологии вводятся медленно и только в развитых странах.

В некоторых странах также отказываются от топливных автомобилей в пользу электрокаров. Такой подход эффективен, но широкое распространение альтернативных способов энергетики требует очень больших вложений со стороны государств. Не все страны развиты в экономическом плане достаточно, чтобы позволить себе такие изменения.

Развитие вторичной переработки мусора

Свалки также являются огромной проблемой. Кучи непереработанных отходов гниют и выделяют ядовитые газы, отравляющие воздух, воду и землю. Поэтому хорошей мерой является вторичная переработка отходов. Заводы по переработке использованного пластика, стекла, металлов, аккумуляторов и электрических устройств уже есть во многих странах. Нет сомнений в том, что их количество будет только увеличиться.

Борьба с лесными пожарами

Бороться с лесными пожарами получается не всегда, потому что часто к ним вообще невозможно подобраться из-за отдаленности от поселений и огромных масштабов бедствия.

Важно: 90% лесных пожаров – дело рук человека. Люди жгут высохшую траву, оставляют непотушенными костры, а иногда и целенаправленно поджигают лес.

Правительства стран вводят меры по наблюдению. Они включают в себя:

  • Патрулирование территории на предмет поджогов или естественных пожаров
  • Контроль с помощью вертолетов
  • Устройство вышек с надзорным персоналом
  • Установка камер видеонаблюдения

Прочие эффективные меры

Другими методами борьбы с глобальным потеплением являются: сокращение количества отходов, увеличение энергоэффективности, разработка новых методик борьбы с потеплением, введение энергосберегающих мер.

Текущее состояние климата и прогнозы на будущее

Изменения климата заметны уже сейчас. Летом становится невыносимо жарко, а зимой либо стоит слишком низкая температура, либо вообще нет снега и холодов. Многие регионы испытывают затяжные периоды засухи или, наоборот, наводнения и потопы. Частота природных катастроф возросла на 46% с 2000 года. Среднегодовая температура растет.

Все глобальные климатические модели буквально кричат о предстоящей катастрофе и вреде парникового эффекта. Прогнозы пессимистичные. Если мировая ситуация с выбросами газов не изменится, то в год из-за ухудшения питания будет погибать 500 тысяч человек.

Меры по замедлению парникового эффекта очень дорогостоящие и трудозатратные, поэтому правительства многих стран не спешат этим заниматься. Но вопрос разогрева планеты слишком важный, поэтому начинать активные действия нужно уже сейчас.

причины, последствия и пути решения проблемы

Парниковый эффект — это не катаклизм. Благодаря ему на земле живут все живые организмы, включая человека. Другое дело, что чрезмерность этого процесса, выход за допустимые пределы становится угрозой для всего живого на планете Земля. Поэтому и нужно понять, каким образом он может нести угрозу, и как ее избежать.

Благодаря парниковому эффекту планета Земля является комфортным местом для жизни. Газы в атмосфере, такие как углекислый газ, называют парниковыми газами. Они и задерживают тепло, которое выпускается земной поверхностью. Без них планета остывала бы существенно быстрее, из-за чего она была непригодна для жизни человека.

Содержание статьи

Причины парникового эффекта

Во многом причины парникового эффекта обусловлены как деятельностью человека, так и животных.

Во многом причины парникового эффекта обусловлены как деятельностью человека, так и животных. Источником того же метана, который попадает в атмосферу, во многом является крупный и мелкий рогатый скот. Непосредственная деятельность человека привела к глобальному увеличению температуры на 0,5% за последние 150 лет.

И тем не менее, процесс продолжается. Проблема парникового эффекта – больше газов, больше парниковый эффект. Проблему усугубляет тот факт, что существенного потепления и не требуется. Достаточно, чтобы глобальная температура на планете увеличилась на 3-5%, чтобы запустились разрушительные и деструктивные процессы. Их результатом может стать исчезновение человеческой цивилизации.

Ниже основные причины увеличения парникового эффекта, которые зависят непосредственно от деятельности человека.

Сжигание ископаемого топлива

Ископаемые виды топлива, такие как уголь, нефть и природный газ, стали неотъемлемой частью нашей жизни. Они широко используются для производства электроэнергии и для транспортировки. 

Когда они сжигаются, углерод, хранящийся в них, высвобождается, что в сочетании с кислородом создает углекислый газ. С ростом населения количество транспортных средств также увеличилось, и это привело к увеличению загрязнения атмосферы. Когда работают автомобили, они выделяют углекислый газ, который в основном и несет ответственность за усиление парникового эффекта.

Вырубка лесов

Леса составляют большую зеленую зону на планете. Растения и деревья поглощают углекислый газ и выделяют кислород в процессе фотосинтеза, который необходим людям и животным для выживания. 

Крупномасштабное промышленное развитие привело к вырубке деревьев и лесов, что заставило людей искать альтернативные места для жизни. Когда дрова сжигаются, накопленный углерод превращается обратно в углекислый газ.

Увеличение населения

В течение последних нескольких десятилетий наблюдался огромный рост населения. Теперь это привело к увеличению спроса на продукты питания, одежду и жилье. Новые производственные центры появились в городах и поселках, которые выделяют в атмосферу вредные газы, что усиливает парниковый эффект. 

Кроме того, чем больше людей, тем больше использование ископаемого топлива, что, в свою очередь, усугубило проблему.

Сельское хозяйство

Окись азота является парниковым газом, который используется в удобрениях и способствует парниковому эффекту, что, в свою очередь, приводит к глобальному потеплению.

Промышленные отходы и свалки

Отрасли, которые занимаются производством цемента, удобрениями, добычей угля, добычей нефти, производят вредные парниковые газы. Кроме того, на свалках, заполненных мусором, образуются углекислый газ и метан, что в значительной степени способствует парниковому эффекту.

Последствия парникового эффекта

Увеличение средней температуры на Земле меняет условия жизни на планете. Это приводит к следующим последствиям.

Таяние ледниковых масс

Из-за этого уменьшается процент солнечного излучения, отражаемого или возвращаемого земной поверхностью в атмосферу. Кроме того, отмечается глобальное повышение уровня моря и выброс больших метановых столбов.

Затопление островов и прибрежных городов

В пятом оценочном докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК, 2014 г.), в период 1901-2010 гг. указывалось, что средний мировой уровень моря поднялся на 19 см. Предполагается, что к 2100 году уровень моря будет на 15–90 см выше, чем сейчас, под угрозой окажутся 92 миллиона человек.

Усиление ураганов

Ураганы будут более многочисленными и разрушительными. Усиление парникового эффекта не вызывает этих экстремальных климатических явлений, но увеличивает их интенсивность. Ураганы связаны с температурой моря – они образуются только над водами с температурой не менее 26,51ºC.

Миграция видов

Многие виды животных будут вынуждены мигрировать, чтобы пережить изменения в основных климатических зонах, вызванных постепенным повышением температуры. Людям также придется переехать: согласно данным Всемирного банка, к 2050 году число людей, вынужденных покинуть свои дома из-за сильных засух или сильных наводнений, может достичь 140 миллионов человек.

Опустынивание плодородных районов

Глобальное потепление оказывает глубокое воздействие на процессы деградации почв и способствует опустыниванию земель в наиболее засушливых районов на планете. Опустынивание уничтожает весь биологический потенциал пострадавших районов, превращая их в бесплодную и непродуктивную землю. Как было признано ООН по случаю Всемирного дня борьбы с опустыниванием в 2018 году, 30% земель деградировали и потеряли свою реальную ценность.

Воздействие на сельское хозяйство и животноводство

Глобальное потепление уже изменило продолжительность вегетационного периода на большей части планеты. Аналогичным образом, изменения температуры и времени года влияют на распространение насекомых, инвазивных сорняков и болезней, которые могут повлиять на урожай.

То же самое происходит со скотом: климатические изменения напрямую влияют на важные виды по-разному – размножение, обмен веществ, болезни и т.п.

Пути решения парникового эффекта

Сокращение выбросов так называемых парниковых газов, таких как CO2 или CH4 (метан), – не единственное решение для ограничения парникового эффекта. Международные организации дают следующие рекомендации:

  1. Применять преимущественно возобновляемую энергию;
  2. Использовать общественный транспорт и другие экологически чистые средства, такие как электромобили или велосипеды;
  3. Повышать экологическую самосознательность среди граждан и различных администраций;
  4. Внедрять обязательную утилизацию и массовое использование вторсырья;
  5. Уменьшать потребление мяса, заменяя его органическими продуктами.

Несмотря на то, что основной причиной развития парникового эффекта на земле являются разные виды жизнедеятельности, не только человека, именно он может непосредственно повлиять на проблему. Это то, что отличает его от остальных видов. А значит, безопасное будущее планеты в его руках.

Парниковый эффект — все статьи и новости

Парниковый эффект — увеличение среднегодовой глобальной температуры воздуха вблизи поверхности планеты, возникающее за счет изменения оптических свойств атмосферы. Строго говоря, парниковый эффект существует на любой планете, имеющей атмосферу, которая играет роль одностороннего фильтра, пропускающего, подобно прозрачной крыше парника, солнечный свет, но задерживающего тепло. Сегодня под парниковым эффектом понимают не сам эффект, а его усиление, в первую очередь за счет увеличения концентрации в атмосфере так называемых парниковых газов. Таких газов известно около сорока, но главные из них — водяной пар, углекислый газ и метан.

Идея о механизме парникового эффекта впервые была изложена в 1827 году Жозефом Фурье в статье «Записка о температурах земного шара и других планет». В 1896 году, развивая мысли Фурье и других ученых, шведский физикохимик Сванте Аррениус изучил поглощение инфракрасного излучения водяным паром и углекислым газом и предположил, что именно снижение концентрации углекислого газа в атмосфере является одной из причин возникновения ледниковых периодов.

Сегодня вокруг увеличения парникового эффекта и связанного с ним глобального потепления ведутся отчаянные споры среди различных ученых. Одни предсказывают тепловой апокалипсис, другие, наоборот, утверждают, что вместо глобального потепления на Земле идет пусть медленное, но глобальное похолодание. Процессы, происходящие в атмосфере, утверждают они, намного сложнее, чем считали корифеи XIX века, и к тому же очень плохо изучены, чтобы уверенно говорить о грядущем потеплении. Однако человечество уже настолько привыкло к словосочетанию «глобальное потепление», что перестало ставить под сомнение факт его существования. Но вопрос о природе, сущности и причинах этого явления остается открытым.

Из всех известных на сегодня планет самый сильный парниковый эффект наблюдается на Венере. Из-за отсутствия океанов, способных поглощать углекислый газ, он носит неуправляемый характер, в результате чего поверхность Венеры разогрета до 475°C.

Изображение: U.S. Department of Agriculture

«Забытые» парниковые газы угрожают климатическим целям

Избыточное использование азотных удобрений в развивающихся странах способствует увеличению выбросов оксида азота, газа с сильным парниковым эффектом. Keystone / Hotli Simanjuntak

Углекислый газ – отнюдь не единственный, кто может способствовать глобальному потеплению. 

Этот контент был опубликован 12 января 2021 года — 07:00
Луиджи Йорио

Журналист из Тичино, живущий в Берне, освещаю вопросы науки и общества в репортажах, статьях, интервью и аналитических материалах. Меня интересуют проблематика климата, энергетики и окружающей среды, а кроме того – все, что связано с миграцией, с помощью в целях развития и с правами человека.

Полин Тюрюбан

рассказывать об актуальных событиях в Швейцарии и в мире на основе цифр и статистических данных. Эмигрировала в Швейцарию много лет назад, работала как мультимедийный журналист на франкоязычном канале Radio Télévision suisse (RTS) швейцарской национальной телерадиокомпании SRG SSR. Основные темы: международная политика, окружающая среда, общество.

Доступно на 9 других языках

Углекислый газ – самый, пожалуй, известный парниковый газ. Но он отнюдь не единственный, кто, такова версия, может способствовать глобальному потеплению. Не менее вредоносными в этом смысле могут быть метан и закись азота. Какова эволюция объемов выбросов этих парниковых газов в Швейцарии и во всем мире? И какие уже есть решения этой проблемы?

В соответствии с историческим Парижским соглашением, подписанным в рамках Рамочной конвенции ООН об изменении климата, страны-участницы, включая Швейцарию, согласились сформулировать и реализовать страновые меры по снижению темпов выбросов парниковых газов, основной, как считается, причины глобальных изменений климата. В прессе речь идет все время об углекислоте, но есть тут так называемые «забытые» парниковые газы. 

Внешний контент

Накапливаясь в атмосфере, они могут дополнительно поставить под угрозу реализацию целей Парижского соглашения по климату, подписанного в исторический день 12 декабря 2015 года. В соответствии с этим документом, ратифицированным Швейцарией в июне 2017 года, мировое сообщество обязалось сделать все, чтобы удержать рост глобальной средней температуры воздуха по сравнению с доиндустриальным периодом на уровне «гораздо ниже 2°C».

Основные усилия, предпринимаемые с этой целью странами мира, концентрируются прежде всего на сокращении объемов выбрасываемого в атмосферу углекислого газа (CO2). Меры тут предпринимаются самые разные, от введения налогов на выбросы углерода и вплоть до мер, ограничивающих использование ископаемых видов топлива. Однако мало кто осознает, что параллельно в атмосфере накапливаются и другие газы. 

По мнению экспертов, эти вносят не менее значительный вклад в глобальное потепление, но, как правило, они по большей части «игнорируются» авторами существующих или планируемых национальных программ экологического оздоровления климата. Как показали недавно результаты международного исследования, проведенного с участием экспертов Бернского университета, в настоящее время существует риск того, что увеличение выбросов «забытых газов» может поставить под угрозу достижение целей, намеченных в Парижском соглашении. 

«Выбросы углекислого газа (CO2) всегда и совершенно обоснованно были в центре внимания ученых, ведь на их долю приходится 65% всего того феномена, который мы называем глобальным потеплением. Газ CO2 дольше всего сохраняется в атмосфере, и поэтому такое внимание к нему было совершенно справедливо», — сказал в интервью порталу Швейцарского международного радио SWI swissinfo.ch Пеп Канаделл (Pep Canadell), глава международной неправительственной организации Global Carbon Project. «Однако, поскольку теперь мы договорились перейти к чистым нулевым выбросам <…> нам необходимо, наконец, обратить внимание и на других газах».

Согласно аналитическому отчёту, опубликованному незадолго до пятой годовщины заключения Парижского соглашения, сейчас его положения реализуются слишком медленно для того, чтобы уже к 2030 году сократить выбросы вдвое, а к 2050 году вообще достичь климатической нейтральности. По некоторым данным достижения климатических целей, закрепленных в этом документе, к середине века квота возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии должна быть увеличена в пять раз, вырубка лесов прекращена полностью, а выбросы от сельскохозяйственного производства сокращены на 40%.

Реально ли это? Многие говорят, что нет. Прогноз НКО Climate Action Tracker («Контроль действий в области изменения климата») более оптимистичен. Основываясь на климатической политике, заявленной такими крупными державами, как Китай и Япония, а также новым президентом США Джо Байденом, ожидается, что средняя мировая температура к 2100 году вырастет только на 2,1°C, что более или менее соответствует цели, поставленной на Парижской конференции. 

«Веселящий газ» — это не смешно

Парниковые газы в атмосфере задерживают солнечное излучение, отражённое от поверхности Земли. Парниковый эффект — естественное и очень важное явление, без него жизнь на Земле была бы невозможна, а средняя температура воздуха была бы −18°C, а не + 15°C. Не забудем также, что уже на высоте 10 км температура воздуха падает до минус 50 градусов, а в космосе царит температура, близкая к абсолютному нулю (минус 273 градуса по Цельсию).  

Внешний контент

Парниковые газы являются, по сути, тем одеялом, в который закутывается Земля, чтобы не превратиться в ледяную безжизненную пустыню. Иное дело, что такие газы могут иметь природное или же антропогенное происхождение, и как раз второй аспект оказывается плотно встроен в сложные социально-политические и экологически-экономические аспекты, превращая проблему парниковых газов в сложную гибридную проблему на стыке физической природы, экономики и социума.

Основными парниковыми газами, присутствующими в атмосфере, являются водяной пар (h3O), углекислый газ (CO2), оксид азота или «веселящий газ» (N2O), метан (Ch5), гексафторид серы (SF6) и галогенорганические соединения (например, хлорфторуглероды или CFC). Несмотря на то, что метан и оксид азота присутствуют в атмосфере в гораздо меньшей концентрации, чем CO2, эти парниковые газы потенциально могут оказать гораздо большее влияние на глобальное потепление, чем простой углекислый газ или водяной пар. 

До 40% метана выбрасывается в атмосферу в ходе естественных процессов разложения органических материалов в среде, где отсутствует кислород. Оставшиеся 60% метана имеют антропогенный характер, будучи побочным продуктом сельского хозяйства (в частности, животноводства), переработки отходов и деятельности угольной и нефтяной отраслей. По мнению швейцарского отделения Всемирного фонда дикой природы, «метановые выбросы, генерируемые швейцарскими молочными коровами, и образующиеся при производстве кормов для них, способствуют глобальному потеплению и, таким образом, угрожают самому нашему существованию».

Внешний контент

Оксид азота (N2O), известный также как «веселящий газ», выделяется преимущественно в процессе интенсивного сельскохозяйственного производства (при использовании удобрений), при сжигании ископаемых видов топлива и в результате промышленных производственных процессов. Состав и структура выбросов парниковых газов варьируется от страны к стране. Больше всего метана и оксида азота производит такая промышленно неразвитая страна, как Бразилия, с её огромной животноводческой отраслью и значительными площадями возделываемых земельных угодий. 

По данным швейцарского федерального НИИ проблем сельского хозяйства Agroscope в Швейцарии на сельское хозяйство приходятся 80% выбросов оксида азота и 83% выбросов метана. Неудивительно, что, как и в случае с углекислым газом, концентрация метана и оксида азота в атмосфере продолжает увеличиваться. По сравнению с доиндустриальной эпохой она выросла на 260% и 23% соответственно. Основная причина роста доли оксида азота в атмосфере — глобальный рост спроса на продукты питания и корма для животных. Точнее, эта тенденция приводить ко более все активному использованию азотных удобрений и развитию животноводства. 

Парниковые газы являются тем одеялом, в который закутывается Земля, чтобы не превратиться в ледяную безжизненную пустыню

End of insertion

Таково мнение Фортуната Джооса (Fortunat Joos), профессор кафедры физики климата в Бернском университете и соавтора одного из самых полных исследований истоков происхождения N2O на планете. Однако увеличение выбросов парниковых газов наблюдается не во всех странах мира. В основном это касается развивающихся экономик, таких как Китай, Бразилия и Индия. Европа — единственная часть света, где за последние 20 лет выбросы N2O фактически снизились. Это также касается и Швейцарии, где в период с 1990 по 2010 год благодаря сокращению поголовья молочного скота и снижению объёмов использования минеральных удобрений имело место сокращение таких выбросов на 10%.

Иная ситуация наблюдается с выбросами метана. Они достигли беспрецедентных объемов, прежде всего из-за интенсификации индустриальных технологий животноводства, а также роста добычи и переработки ископаемых видов топлива. В этой области также наблюдаются региональные различия, и Европа опять же остаётся единственным континентом, где наблюдается сейчас фактическое снижение выбросов Ch5.

Как снизить уровень выбросов?

Удалять углекислый газ из атмосферы можно на основании инновационных решений, таких, например, как например, технология, разработанная и предлагаемая швейцарским стартапом Climeworks. Пеп Канаделл отмечает, что пока, к сожалению, для выбросов метана и оксида азота подобных разработок не существует, но уже есть идеи, как можно было бы добиться снижения объемов их выброса в атмосферу. 

Профессор Ф. Джоос из Бернского университета также рекомендует «более рационально использовать удобрения за счёт применения, в частности, каталитических нейтрализаторов». Недавно швейцарская биохимическая компания Lonza объявила, что к концу 2021 года она установит на своём заводе в Швейцарии конвертеры, которые позволят сократить выбросы оксида азота «как минимум на 98%». 

Внешний контент

Что касается выбросов метана, то профессор Ф. Джоос считает, что их можно сократить за счёт изменения системы кормления скота. Некоторые швейцарские компании уже начали производство натуральных добавок для кормов и синтетических пищевых смесей, которые, по их утверждениям, могут сократить выбросы метана коровами на 30%. 

Однако, как уверяет профессор Джоос, недостаточно просто изменить систему кормления скота. Нам также необходимо сократить объёмы пищевых отходов и снизить потребление мяса. Но даже и этого будет мало. «Снижение выбросов парниковых газов в самых разных секторах экономики играет важную роль в сдерживании глобального потепления и в достижении целей Парижского соглашения», — сказал он в интервью порталу Швейцарского международного радио SWI swissinfo.ch. 

«Но если нам не удастся сделать главного, а именно, сократить объемы выбросов CO2, образующегося в результате сжигания ископаемых видов минерального топлива, то любые другие меры, например, высадка деревьев, потребление меньшего количества мяса и производство меньшего количества отходов, снизить темпы глобального потепления нам не помогут».

Статья в этом материале

Ключевые слова:

В соответствии со стандартами JTI

Показать больше: Сертификат по нормам JTI для портала SWI swissinfo.ch

Что такое глобальное потепление и как оно влияет на москвичей – Москва 24, 03.02.2016

Фото: m24.ru/Александр Авилов

Мы все чаще становимся свидетелями теплой зимы и уменьшения числа холодных дней в году. Теплеет не только в Москве, а в целом на планете. Впервые громко о глобальном потеплении заговорили в 60-х годах XX века, а на уровне ООН проблему глобального изменения климата озвучили уже в 1980 году. О том, что такое глобальное потепление, что стало его причиной и к чему оно может привести, читайте в материале m24.ru

Глобальное потепление


Глобальное потепление – это повышение средней температуры на Земле. Метеорологи подтверждают, что температура на планете растет. Национальные метеорологические службы по всему миру проводят круглосуточные наблюдения погоды и климата последние сто лет. В Европе такие станции работают и вовсе около 150 лет.

Ученые спорят о причинах потепления, но в мнении о том, что оно существует – научное сообщество в целом едино. В 2015 году по сравнению с доиндустриальным периодом 1880-1899 годов температура на Земле выросла на один градус Цельсия, утверждают специалисты Всемирной метеорологической организации при ООН. Это значительное изменение.

По данным Межправительственной группы экспертов, прирост температуры на один градус ведет к сокращению урожая зерновых примерно на пять процентов. Так, в период с 1981 по 2002 годы мировой урожай кукурузы, пшеницы и других основных культур уже снизился на 40 мегатонн в год.

Многие путают глобальное потепление с парниковым эффектом. Оба явления означают повышение средней годовой температуры Земли. Однако в случае парникового эффекта установлена причина повышения температуры – рост в атмосфере Земли концентраций парниковых газов (углекислый газ, метан, водяной пар и т.д.).

Эти газы выполняют роль пленки или стекла теплицы (парника). Они свободно пропускают солнечные лучи к поверхности Земли и задерживают тепло, покидающее атмосферу планеты. Парниковый эффект был обнаружен еще в начале 19 века французским физиком Жозе Фурье.

Причины глобального потепления

Так все же, кто виновник климатических изменений на Земле? Здесь у ученых нет единого мнения. Виноват ли во всем человек со своими промышленными выбросами, а может быть активизировавшееся последнее время Солнце? Попробуем разобраться с основными гипотезами.

Гипотеза 1. Изменение солнечной активности

Фото: ТАСС/Владимир Смирнов

Все климатические процессы на Земле зависят от активности Солнца. «Сильнее всего на температуру воздуха на поверхности Земли влияет солнечное излучение», – считает начальник отдела метеорологии и климата ФГБУ «Центральное УГМС» Николай Терешонок.

Солнечная активность характеризуется солнечными циклами. У Солнца выделяют наличие большого количества циклов с периодами 11, 22, 80-90, 210, 2300 и 6000 лет. Основные циклы продолжительностью 11, 22 и 2300 лет носят также название, соответственно, циклов Швабе, Хейла и Холлстатта. Если солнечная активность пойдет на спад, то и потепление может пойти на убыль.

Гипотеза 2. Океан

Фото: ТАСС/Валерий Матыцин

Океаны покрывают около двух третей поверхности Земли. При этом мировой океан активно накапливает солнечную энергию. Средняя температура вод океана составляет 3,5 градуса Цельсия, а поверхности суши – 15 градусов. За счет интенсивного теплообмена между толщей океана и приземным слоем атмосферы климат на планете может значительно меняться.

Более того, в водах океана растворено большое количество углекислого газа (СО

2

) – около 140 триллионов тонн. Это в 60 раз больше, чем в атмосфере. Эти газы могут поступать в атмосферу, также существенным образом влияя на климат Земли.

Гипотеза 3. Вулканическая активность

Фото: Barcroft Media/Marc Szeglat

Вулканическая активность является источником поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и большого количества углекислого газа, что также может значительным образом сказаться на климате Земли.

«Достаточно вспомнить один норвежский вулкан, который несколько лет извергал из себя массу всяких продуктов, которые сосредоточены в недрах Земли, чтобы понять, что все заводы в Европе вместе взятые за 10-15 лет своей непрерывной работы вряд ли сравнятся с одним таким вулканом», – говорил заведующий лабораторией развития нервной системы НИИ морфологии человека Сергей Савельев в недавней программе «Время Московское» на телеканале «Доверие».

Крупные извержения сперва приводят к похолоданию из-за поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и частиц сажи. Но затем, поступивший в ходе извержения углекислый газ вызывает рост среднегодовой температуры на Земле. Последующее долговременное снижение вулканической активности способствует прозрачности атмосферы, а следовательно и повышению температуры на планете.

Гипотеза 4. Человек

Фото: ТАСС/Григорий Сысоев

Самая популярная на сегодняшний день гипотеза. Пожалуй, чаще других она циркулирует в научных кругах потому, что на Солнце, океаны, вулканы и другие природные явления космического и планетарного масштаба мы повлиять не в состоянии. А углекислый газ – один из виновников парникового эффекта, напрямую связан с антропогенной деятельностью.

«Человек вносит более половины в то потепление, которое мы наблюдаем, – указывает заместитель начальника управления специальных и научных программ Росгидромета Динара Гершинкова. Это данные 2014 года из Пятого оценочного доклада Межправительственной группы экспертов по проблемам изменения климата».

По данным Всемирной метеорологической организации, деятельность человека, такая как сжигание ископаемого топлива, изменила естественный баланс между атмосферой, океанами и биосферой.

По словам директора Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН Игоря Мохова, «если говорить на больших масштабах времени, то человечество никогда не жило при таких концентрациях CO

2

. Сейчас на один миллион молекул воздуха приходится 400 молекул углекислого газа. Последний миллион лет не было такого на нашей планете».

Возможные сценарии развития глобального потепления

Выбросы парникового газа, связанные с деятельностью человека, достигли исторического максимума. По прогнозам, в течение 21 века температура поверхности Земли продолжит повышаться, и в отсутствие действенных мер может превысить три градуса по Цельсию. Пятнадцать из 16 самых жарких лет за всю историю наблюдений уже пришлись на 21 век.

Рост температуры океанов и уменьшение количества снега и льда привели к повышению уровня моря. В период с 1901 по 2010 годы среднемировой уровень моря поднялся на 19 сантиметров из-за увеличения количества воды в океанах, что вызвано общим потеплением и таянием ледников. Каждое десятилетие, начиная с 1979 года, площадь арктических морских льдов сокращается на 1,07 миллиона квадратных километров.

«В ледниковую эпоху средняя температура была +11 градусов, сегодня она +15, то есть разница всего 4 градуса, – указывал в материале на сайте «Постнаука» заведующий лабораторией глобальной и региональной геоэкологии географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова Николай Дронин. – Значит, если мы «разогреемся» на 4 градуса, это может означать перестройку системы атмосферной циркуляции, изменение всей биосферы Земли, что, естественно, приведет к непредсказуемым политическим и экономическим изменениям по всему миру».

Что ждет москвичей?

Фото: ТАСС/Александр Краснов

Россиянам, в целом, и москвичам, в частности, придется привыкать к потеплению, от которого никуда не деться. По словам Динары Гершинковой, в России теплеет в 2,5 раза быстрее чем в остальных странах мира. Дело в том, что на континентальной части потепление фиксируется более значимо, чем над океанами. А Россия занимает значительную часть континента Евразия.

По словам председателя комиссии московской городской Думы по экологической политике Зои Зотовой, за последнее столетие в Москве потеплело больше (+2 градуса), чем в среднем на планете (+0,7 градуса). По ее словам, в Москве в 2014 году принята Новая экологическая политика. Сейчас завершается разработка экологической стратегии до 2030 года. Принимаются и конкретные шаги по улучшению ситуации, к примеру, Москва с 1 января 2016 года перешла на более экологичное топливо стандарта Евро-5.

Локальный прогноз погоды

В среду, 3 февраля, небольшие осадки сохранятся, днем они пройдут лишь местами. Порывы ветра чуть ослабнут – до 15 м/с. Ночью температура останется такой же, как и 2 февраля днем. В дневное время температура повысится до +2…+4 градусов.

В четверг, 4 февраля, опять ожидаются незначительные осадки. Ночью в Москве столбик термометра покажет -1…+1 градус. Дневные температуры составят 0…+2 градусов.

В пятницу и субботу на погоду начнет влиять холодный атмосферный фронт и температура немного понизится. Местами пройдут небольшие осадки. Ночные температуры составят -4…-2 градуса в пятницу и -4…-2 градуса в субботу. Днем прогнозируется от -1 до +1 градусов.

С воскресенья ожидается небольшое потепление. Днем прогнозируется от -1 до +4 градусов. Ночные температуры составят -7…-2 градуса в воскресенье и -3…-2 градуса в субботу. В воскресенье и понедельник будет облачная погода с небольшими осадками. Будет дуть юго-западный ветер со скоростью 5-10 м/с.

Во вторник, 9 февраля температура продолжит повышаться. Днем москвичей ожидает +1…+6 градусов тепла. Ночью -1…+4 градуса. В столице будет переменная облачность, пройдет небольшой дождь, с южным ветром со скоростью 3 м/с.

В среду, 10 февраля температура достигнет максимального значения за последнее время. Днем температура в столице составит +2…+7 градусов тепла. Ночью 0…+5 градусов. В столице будет переменная облачность без осадков. Ветер будет дуть южным ветром со скоростью 5 м/с.

Ссылки по теме

Чем опасен парниковый эффект | Статья в журнале «Молодой ученый»



Установлено, что усиленный парниковый эффект представляет собой нарушение климатического равновесия Земли, вызванное увеличением концентрации парниковых газов, что привело к росту глобальных средних температур поверхности. Описаны последствия, вызванные усиленным парниковым эффектом. В частности, установлено, что увеличение парниковых газов привело к такому явлению как глобальное потепление, в результате чего по всему миру наблюдаются климатические изменения, которые в некоторых районах уже имеют необратимый характер. Сделан вывод, что поскольку условия, в которых мы живём, идеальны для жизни, рост температуры может быть губительным для нас и для любых других живых существ на Земле.

Ключевые слова: парниковый эффект, парниковые газы, глобальное потепление, экологические последствия, экономические последствия.

Сегодня происходят масштабные пространственно-временные климатические изменения на Земле глобального и регионального характера — так называемый усиленный парниковый эффект. Помимо глобального потепления, увеличение различных парниковых газов влечёт другие последствия, включая подкисление океана, загрязнение смогом, истощение озонового слоя, а также изменение уровня роста растений и уровня их питания.

Поэтому изучение этой темы и своевременное получение надёжных исследований и оценок особенно сегодня имеет исключительно важное значение.

Парниковые газы — группа газов атмосферы, способных задерживать и поглощать инфракрасное (тепловое) излучение поверхности Земли, создавая в атмосфере парниковый эффект.

Вследствие деятельности человека химический состав атмосферы изменился за счёт накопления парниковых газов — прежде всего углекислого газа (СО2), метана (СН4) и оксида диазота (N2O, закиси азота). К основным парниковым газам (помимо главного парникового газа Земли — водяного пара (влажность воздуха тропосферы, h3O)) также относятся гидрофторуглеродные (ГФУ) и перфторуглеродные (ПФУ) соединения, гексафторид серы (SF6, элегаз) и трифторид азота (NF3).

Атмосферные концентрации парниковых газов определяются балансом между источниками (выбросы газа в результате деятельности человека и природными системами) и поглотителями (удаление газа из атмосферы путём конверсии в другое химическое соединение). Доля оставшегося количества газа в атмосфере по истечении определённого времени носит название «воздушная фракция» (airborne fraction — AF).

Определим этапы образования усиленного парникового эффекта:

Шаг 1: Солнечная радиация достигает атмосферы Земли — часть её отражается обратно в космос.

Шаг 2: Остальная энергия солнца поглощается землей и океанами, нагревая Землю.

Шаг 3: Тепло исходит от Земли в направлении космоса.

Шаг 4: Часть этого тепла задерживается парниковыми газами в атмосфере, сохраняя Землю достаточно тёплой, чтобы поддерживать жизнь.

Шаг 5: Деятельность человека — сжигание ископаемого топлива, сельское хозяйство, обезлесение и т. д. — увеличивает количество парниковых газов, выделяемых в атмосферу.

Шаг 6: В результате образуется дополнительное тепло, которое способствует повышению температуры Земли.

По данным Всемирной метеорологической организации, в течение 2016 года концентрация в атмосфере двуокиси углерода росла невиданными ранее темпами. По данным исследователей, в течение 2016 года темп роста содержания углекислоты в воздухе превышал на 50 процентов среднегодовые темпы за все предыдущие 10 лет. Главной причиной такого внезапного роста содержания «парникового газа» с 400 до 403,3 доли на миллион учёные объясняют несколькими факторами, прежде всего «сочетанием человеческой деятельности и сильным ураганом Эль-Ниньо» [4]. Нынешние показатели такие же высокие, как и несколько миллионов лет назад. Тогда уровень мирового океана на 20 метров превышал нынешний уровень, предостерегают представители организации.

В 2016 году также наблюдалось повышение концентрации и других «парниковых газов», в том числе и метана, хотя и не такими быстрыми темпами, как в случае с двуокисью углерода. Эти данные были обнародованы за неделю до проведения Климатической конференции ООН, которая прошла с 6 по 17 ноября 2017 года в немецком Бонне.

Чтобы не допустить опасного антропогенного воздействия на климатическую систему Земли ввиду продолжающихся выбросов парниковых газов в атмосферу, почти четверть века назад была принята Рамочная конвенция ООН об изменении климата (РКИК ООН).

Основной вклад в антропогенную эмиссию парниковых газов вносит диоксид углерода, доля которого в общей эмиссии газов с непосредственным парниковым эффектом, подпадающим под действие РКИК ООН, составляет более 75 %. Ещё 16 % составляет метан, около 6 % — закись азота и около 2 % — прочие парниковые газы.

Эмиссия парниковых газов и их возрастающая концентрация в атмосфере уже оказывают влияние на окружающую среду, здоровье человека и экономику. Эти изменения заметно проявляются по всему миру. Рассмотрим какие последствия имеет увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере, то есть чем грозит усиление парникового эффекта.

1. Глобальное потепление.

Большинство климатологов согласны с тем, что основной причиной нынешнего глобального потепления является усиление «парникового эффекта» ввиду человеческой деятельности [9, с. 4–5]. И в пятом оценочном докладе Межправительственная группа экспертов по изменению климата, группа из 1300 независимых научных экспертов из стран во всём мире под эгидой Организации Объединённых Наций, сделала вывод о том, что вероятность того, что в результате деятельности человека за последние 50 лет наша планета существенно нагрелась, составляет более 95 % [9, с. 5]. Увеличение концентрации парниковых газов приводит к уменьшению исходящего инфракрасного излучения, поэтому климат Земли должен каким-то образом измениться, чтобы восстановить баланс между входящим и исходящим излучением. Это «климатическое изменение» будет включать в себя «глобальное потепление» поверхности Земли, поскольку прогревание является самым простым способом избавиться от лишней энергии. Однако небольшое повышение температуры повлечёт за собой многие другие изменения, например, в облачном покрове и ветровых структурах.

Используя сложные климатические модели, Межправительственная группа экспертов по изменению климата прогнозирует, что глобальная средняя температура поверхности поднимется с 1,4 ℃ до 5,8 ℃ к концу 2100 года [13].

Вредное воздействие глобального потепления на окружающую среду проявляется в таких негативных последствиях как опустынивание, увеличение таяния снега и льда, повышение уровня моря, сильные штормы и экстремальные природные явления [3]. 2017 год стал рекордным по количеству ураганов в Атлантике, что даёт представление о возможных природных катаклизмах в будущем, которые будут иметь ещё более масштабный характер.

В мировом океане уже начались неотвратимые процессы. Уровень воды повышается, океан закисляется. Рост уровня моря при глобальном потеплении произойдёт по причине двух разных процессов. Во-первых, более тёплая температура вызывает повышение уровня моря ввиду теплового расширения морской воды. Во-вторых, вода из тающих ледников и ледяных пластов Гренландии и Антарктиды также добавит воду в океан. Предполагается, что средний уровень моря в мире возрастёт на 0,09–0,88 м до 2100 года. Лёд, который покрывает 10 процентов поверхности Земли, исчезает невероятно быстрыми темпами [11]. Так, ожидается, что Северный Ледовитый океан станет практически свободным ото льда летом до середины XXI века [13, 5]. В Арктике менее чем за 40 лет исчезло более 2 млн км2 льда. Катастрофическое уменьшение ледового покрова в Арктике подтверждают данные NSIDC. В 2015 году летом под завершение сезона таяния, его площадь достигла своего второго самого низкого показателя, сократившись до 4,14 млн км2. Данные со спутников NASA’s GRACE показывают, что ледяные покровы как в Антарктике, так и в Гренландии теряют массу. С 2002 года Антарктида ежегодно теряет около 118 гигатонн льда, в то время как лёд арктической Гренландии теряет примерно 281 гигатонн ежегодно. В 2017 году наблюдалось ошеломляющее снижение антарктического морского льда [8]. В июле 2017 года от ледника в Антарктиде откололся гигантский айсберг площадью почти шесть тысяч квадратных километров и весом один триллион тонн. Учёные ожидают, что он будет плыть на север, распадётся на части и растает в тёплых водах [1]. Уменьшение массы антарктического льда представлено на рис. 1.

Рис. 1. Динамика изменения массы антарктического льда (по данным NASA)

Увеличение уровня углекислого газа привело к тому, что кислотность мирового океана увеличилась на 30 %. Океан служит в качестве раковины для газа и поглощает около четверти выбросов углекислого газа, который затем продолжает реагировать с морской водой и образует углекислоту. Так как уровень углекислого газа в атмосфере повышается, подкисление океана увеличивается.

Многие биологические виды не могут адаптироваться к изменениям климата, в результате чего наблюдается сокращение биоразнообразия на Земле.

У многих людей, в том числе и высокопоставленных, складывается ложное представление о глобальном потеплении. Так, считается, что глобальное потепление буквально является «потеплением» — повышением температуры. К примеру, президент США Дональд Трамп ещё до того, как занять должность, резко высказывался по изменению климата, называя его «фейковым». Но глобальное потепление, прежде всего, характеризуется континентальностью, то есть резким изменением погоды, перепадами температур, растущей разницей между зимними и летними температурами в отдельных регионах, многочисленными стихийными бедствиями. Среди учёных бытует мнение, что глобальное потепление не обязательно означает увеличение количества одного типа бедствий, в частности ураганов. На самом деле это значит, что наиболее мощные и деструктивные катаклизмы будут учащаться, а главное, увеличится их разнообразие.

В начале 2016 года по результатам Всемирного саммита по изменению климата в Париже 194 страны-члены Рамочной конвенции ООН об изменении климата подписали Парижское соглашение — государства обязались «приглушить» темпы глобального потепления, начав регулирование выбросов в атмосферу СО2. 11 декабря 2017 года на парижском саммите «Одна Планета», посвящённом второй годовщине принятия Парижского климатического соглашения, президент Франции Эммануэль Макрон выразил жёсткое предостережение относительно климатических изменений на Земле. Французский лидер подчеркнул, что человечество «проигрывает борьбу» против глобального потепления [10].

2. Воздействие на человека

1) Экономическое воздействие: более половины населения Земли живёт в 100 километрах от моря. Большая часть этого населения находится в городских районах, которые служат морскими портами. Поддающееся измерению повышение уровня моря окажет серьёзное экономическое воздействие на низменные прибрежные районы и острова, например, увеличивая темпы эрозии пляжей вдоль береговых линий, поднимая уровень моря, вытесняя свежие подземные воды на значительное расстояние в пределах страны.

Ожидается, что воздействие усиления парникового эффекта на здоровье человека создаст дополнительный экономический стресс для систем здравоохранения и социальной поддержки. Ожидается увеличение ущерба для инфраструктуры (например, дорог и мостов), вызванного экстремальными погодными явлениями, оттаиванием вечной мерзлоты и ростом уровня моря, и т. д. По данным Всемирного банка, наводнения, землетрясения, цунами и другие природные катаклизмы ежегодно увеличивают количество бедного населения на 26 млн. человек [2]. При этом стихийные бедствия причиняют глобальной экономике ущерб в размере полтриллиона долларов. Последнее исследование банка, которое охватило 117 стран, показало, что «выходки» природы стоили человечеству 520 млрд долларов в год — это на 60 % больше, чем отмечалось в предыдущих подсчётах мировой организации.

Во Всемирном банке подсчитали, что по меньшей мере 100 млн человек могут оказаться за чертой бедности к 2030 году в результате глобального потепления. Глобальное потепление может привести к распространению болезней и вреда для урожая. Всемирный банк также отмечает, что бедное население уже страдает от его последствий, а именно от засух и наводнений, ведь именно бедные слои населения являются зависимыми от сельского хозяйства. В 2015 году 19 млн человек стали климатическими переселенцами. Если ситуация не изменится, к 2050 году таких климатических беженцев в мире будет насчитываться около 250 млн.

Если климатические изменения будут продолжаться, Индия, Пакистан и Бангладеш могут к концу XXI века стать непригодными для жизни человека из-за высокой жары и влажности. На сегодня лишь два процента населения Индии живут в местностях, где наблюдается опасная комбинация высоких температур и влажности. Однако опубликованное в журнале Science Advances исследования прогнозируют, что этот показатель вырастет до 70 процентов, если усилия, направленные на сокращение выбросов парниковых газов в атмосферу, окажутся напрасными [5].

Эксперименты показали, что при более высоких концентрациях СО2 рост растений может ускоряться. Высокий уровень углекислого газа делает углерод более доступным для растений, которые используют его в качестве питания, но они также нуждаются и в других питательных веществах (таких как азот, фосфор и т. д.) для роста и выживания. Без увеличения этих питательных веществ качество питания многих растений уменьшится [2].

Эффект глобального потепления может повлиять на общую циркуляцию атмосферного воздуха и таким образом изменить глобальную картину осадков, а также изменить содержание влаги в почве на разных континентах. За последние 20 лет почти в 2 раза увеличилось количество гидрометеорологических явлений. Тенденции в изменении количества атмосферных осадков ведут к изменению на территории стока рек. И в данном случае доминирующей тенденцией является увеличение стока крупнейших рек бассейна Северного Ледовитого океана.

2) Воздействие на водные системы: потеря прибрежных водно-болотных угодий приведёт, безусловно, к уменьшению количества популяций рыб, особенно моллюсков. Увеличение солёности в эстуариях может уменьшить обилие пресноводных видов, но при этом популяция морских видов возможно увеличится. Однако полное воздействие на морские виды неизвестно.

3) Влияние на гидрологический цикл: глобальные осадки, вероятно, возрастут. Однако неизвестно, как изменится региональный характер осадков. В некоторых регионах может быть больше осадков, тогда как другие будут страдать от их недостатка. Более того, высокие температуры, вероятно, увеличивают испарение. Эти изменения, вероятно, создадут новые нагрузки на многие системы управления водными ресурсами.

Повышение температуры окружающей среды и изменения в связанных процессах напрямую связаны с увеличением выбросов антропогенных парниковых газов в атмосферу. Рост температуры на Земле в основном вызван выбросом углеродсодержащего соединения из потребления ископаемых видов топлива для выработки электроэнергии. Концентрации углекислого газа, метана и окиси азота растут в последние годы, поэтому их парниковые газы, главным образом хлорфторуглероды (ХФУ), были эмитированы в атмосферу в значительном количестве.

На конференции в Бонне, которая прошла с 6 по 17 ноября в 2017 году, учёные пришли к выводу, что каждые десять лет человечеству необходимо уменьшать количество выбросов СО2 в два раза. До 2050 года эмиссия углекислого газа при таких условиях должна достигнуть нулевого уровня [7]. Необходимо внедрять альтернативные источники энергии, в частности, повсеместно устанавливать солнечные батареи.

В заключение представляется необходимым также отметить, что человечество уже переступило черту и необратимые процессы уже запущены, поэтому мы уже сейчас вынуждены приспосабливаться к новым климатическим условиям.

Литература:

  1. Another giant iceberg has broken free from Antarctica: Mass of ice FOUR TIMES the size of Manhattan separates from the Pine Island Glacier. — 29.09.2017. — [Electronic resource]. Access point: http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-4920970/Huge-iceberg-breaks-Antarctica-s-Pine-Island-Glacier.html#ixzz5157k1hkt
  2. Climat action. — [Electronic resource]. Access point: http://datatopics.worldbank.org/sdgatlas/SDG-13-climate-action.html
  3. COP 23 — UN Climate Change Conference in Bonn. — [Electronic resource]. Access point: https://www.cop23.de/en/
  4. COP23: UN Climate Change Conference 2017. — [Electronic resource]. Access point: http://www.un.org/sustainabledevelopment/cop23/
  5. Due to the heat of Asia will become uninhabitable. — 03.08.2017. — [Electronic resource]. Access point: http://micetimes.asia/due-to-the-heat-of-asia-will-become-uninhabitable/
  6. Effects of increased greenhouse gas emissions. — [Electronic resource]. Access point: https://whatsyourimpact.org/effects-increased-greenhouse-gas-emissions#footnote9_yhwssbq
  7. Global Ice Viewer
  8. If greenhouse gas emissions ended now. — July 7, 2017. http://earthsky.org/earth/if-greenhouse-gas-emissions-ended-right-now
  9. IPCC Fifth Assessment Report, 2014: Climate Change 2014. Synthesis Report. Summary for Policymakers. — 32 p.
  10. One Planet Summit. — [Electronic resource]. Access point: https://www.diplomatie.gouv.fr/en/french-foreign-policy/climate/one-planet-summit/
  11. Sentinels of Climate Change — [Electronic resource]. Access point: https://climate.nasa.gov/interactives/global-ice-viewer/#/3
  12. What Are The Chances Of Another Katrina? — [Electronic resource]. Access point: https://svs.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/details.cgi?aid=11870
  13. When will the Arctic be ice free? — October 5, 2016. — [Electronic resource]. Access point: http://sciencenordic.com/when-will-arctic-be-ice-free

Основные термины (генерируются автоматически): глобальное потепление, газ, изменение климата, углекислый газ, атмосфера, парниковый эффект, Антарктида, всемирный банк, мировой океан, усиленный парниковый эффект.

Изменение климата: факты и причины

Рисунок б1. Парниковые газы в атмосфере, включая водяной пар, двуокись углерода, метан и закись азота, поглощают тепловую энергию и излучают ее во всех направлениях (в том числе вниз), сохраняя тепло на поверхности Земли и в нижних слоях атмосферы. Добавление большего количества парниковых газов в атмосферу усиливает эффект, делая поверхность Земли и нижние слои атмосферы еще теплее. Изображение основано на данных Агентства по охране окружающей среды США. (увеличенная версия)

Парниковые газы влияют на энергетический баланс и климат Земли

Солнце служит основным источником энергии для климата Земли.Часть входящего солнечного света отражается прямо обратно в космос, особенно яркими поверхностями, такими как лед и облака, а остальная часть поглощается поверхностью и атмосферой. Большая часть этой поглощенной солнечной энергии повторно излучается в виде тепла (длинноволновое или инфракрасное излучение). Атмосфера, в свою очередь, поглощает и повторно излучает тепло, часть которого уходит в космос. Любое нарушение этого баланса входящей и исходящей энергии повлияет на климат. Например, небольшие изменения в выработке энергии Солнцем напрямую повлияют на этот баланс.

Если бы вся тепловая энергия, излучаемая с поверхности, проходила через атмосферу прямо в космос, средняя температура поверхности Земли была бы на десятки градусов ниже, чем сегодня. Парниковые газы в атмосфере, в том числе водяной пар, углекислый газ, метан и закись азота, делают поверхность намного теплее, потому что они поглощают и излучают тепловую энергию во всех направлениях (в том числе вниз), сохраняя тепло на поверхности Земли и в нижних слоях атмосферы. [Рисунок B1]. Без этого парникового эффекта жизнь, какой мы ее знаем, не могла бы возникнуть на нашей планете.Добавление в атмосферу большего количества парниковых газов делает ее еще более эффективной в предотвращении утечки тепла в космос. Когда исходящая энергия меньше поступающей, Земля нагревается до тех пор, пока не установится новый баланс.

Выбросы парниковых газов в результате деятельности человека изменяют энергетический баланс Земли и, следовательно, ее климат. Люди также влияют на климат, изменяя характер земной поверхности (например, вырубая леса для ведения сельского хозяйства) и выбрасывая загрязняющие вещества, которые влияют на количество и тип частиц в атмосфере.

Ученые определили, что, если учесть все человеческие и природные факторы, климатический баланс Земли изменился в сторону потепления, при этом наибольший вклад вносит увеличение содержания CO 2 .

 

Рисунок б2. Измерения атмосферного CO 2 с 1958 года, проведенные обсерваторией Мауна-Лоа на Гавайях (черный цвет) и с Южного полюса (красный цвет), показывают устойчивое ежегодное увеличение концентрации CO 2 в атмосфере. Измерения проводятся в таких удаленных местах, потому что на них не сильно влияют локальные процессы, поэтому они репрезентативны для фоновой атмосферы.Небольшой пилообразный рисунок вверх-вниз отражает сезонные изменения в выделении и поглощении CO 2 растениями. Источник: Программа Scripps CO2 (увеличенная версия)

Человеческая деятельность добавила парниковых газов в атмосферу

Концентрации углекислого газа, метана и закиси азота в атмосфере значительно увеличились с начала промышленной революции. Что касается двуокиси углерода, то средняя концентрация, измеренная в обсерватории Мауна-Лоа на Гавайях, выросла с 316 частей на миллион (ppm) в 1959 году (первый полный год, когда имеются данные) до более чем 411 частей на миллион в 2019 году [Рисунок B2]. .С тех пор такие же темпы роста были зарегистрированы на многих других станциях по всему миру. С доиндустриальных времен концентрация CO 2 в атмосфере увеличилась более чем на 40%, метана увеличилась более чем на 150%, а закись азота увеличилась примерно на 20%. Более половины увеличения содержания CO 2 произошло с 1970 года. Повышение содержания всех трех газов способствует потеплению Земли, причем наибольшую роль играет увеличение содержания CO 2 . См. стр. B3, чтобы узнать об источниках парниковых газов, выделяемых человеком.Узнайте об источниках парниковых газов, выделяемых человеком.

Рисунок б3. Изменения CO 2 за последние 1000 лет, полученные в результате анализа воздуха, попавшего в ледяной керн, извлеченный из Антарктиды (красные квадраты), показывают резкий рост содержания CO 2 в атмосфере, начиная с конца 19 века. Современные атмосферные измерения из Мауна-Лоа наложены серым цветом. Источник: рисунок Эрика Вольфа, данные Etheridge et al., 1996; МакФарлинг Мер и др., 2006 г.; Программа Scripps CO 2 .(увеличенная версия)

Ученые исследовали парниковые газы в контексте прошлого. Анализ воздуха, захваченного во льду, который со временем накапливался в Антарктиде, показывает, что концентрация CO 2 начала значительно увеличиваться в 19 веке [Рисунок B3] после того, как оставалась в диапазоне от 260 до 280 частей на миллион в течение предыдущих 10 000 лет. . Записи ледяных кернов за 800 000 лет показывают, что в течение этого времени концентрации CO 2 оставались в диапазоне от 170 до 300 частей на миллион на протяжении многих циклов «ледникового периода». записи ледяных кернов до последних 200 лет.

Измерения форм (изотопов) углерода в современной атмосфере показывают четкий отпечаток добавления «старого» углерода (обедненного естественным радиоактивным 14 C), поступающего в результате сжигания ископаемого топлива (в отличие от «нового» углерода). углерод из живых систем). Кроме того, известно, что деятельность человека (исключая изменения в землепользовании) в настоящее время ежегодно выбрасывает примерно 10 миллиардов тонн углерода, в основном за счет сжигания ископаемого топлива, что более чем достаточно для объяснения наблюдаемого увеличения концентрации.Эти и другие доказательства убедительно указывают на то, что повышенная концентрация CO 2 в нашей атмосфере является результатом деятельности человека.

 

Рисунок б4. Средняя глобальная температура поверхности Земли повысилась, как показано на этом графике комбинированных измерений суши и океана с 1850 по 2019 год, полученных на основе трех независимых анализов доступных наборов данных. На верхней панели показаны среднегодовые значения из трех анализов, а на нижней панели показаны средние значения за десятилетие, включая диапазон неопределенности (серые столбцы) для набора данных темно-бордового цвета (HadCRUT4).Изменения температуры относятся к глобальной средней приземной температуре, усредненной за период 1961–1990 гг. Источник: на основе ДО5 МГЭИК, данных из набора данных HadCRUT4 (черный цвет), NOAA Climate.gov; данные Центра Хэдли Метеобюро Великобритании (бордовый), Годдардовского института космических исследований Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (красный) и Национальных центров экологической информации Национального управления океанических и атмосферных исследований США (оранжевый). (увеличенная версия)

Климатические данные показывают тенденцию к потеплению

Для оценки увеличения средней глобальной температуры приземного воздуха требуется тщательный анализ миллионов измерений со всего мира, в том числе с наземных станций, кораблей и спутников.Несмотря на многочисленные сложности синтеза таких данных, несколько независимых групп по отдельности и единогласно пришли к выводу, что средняя глобальная температура приземного воздуха с 1900 года повысилась примерно на 1 °C (1,8 °F) [Рисунок B4]. Хотя запись показывает несколько пауз и ускорений в возрастающей тенденции, каждое из последних четырех десятилетий было теплее, чем любое другое десятилетие в инструментальной записи с 1850 года.

Возвращаясь во времени еще до того, как точные термометры стали широко доступны, температуры можно реконструировать с помощью чувствительных к климату индикаторов «прокси» в таких материалах, как годичные кольца деревьев, ледяные ядра и морские отложения.Сравнение показаний термометра с этими косвенными измерениями позволяет предположить, что время с начала 1980-х годов было самым теплым 40-летним периодом по крайней мере за восемь столетий, и что глобальная температура повышается до пиковых температур, которые в последний раз наблюдались 5000–10 000 лет назад в самый теплый период. часть нашего нынешнего межледникового периода.

В последние годы стали очевидными многие другие воздействия, связанные с тенденцией к потеплению. Арктический летний морской ледяной покров резко сократился. Теплосодержание океана увеличилось.Средний глобальный уровень моря поднялся примерно на 16 см (6 дюймов) с 1901 года как из-за расширения более теплой океанской воды, так и из-за добавления талых вод с ледников и ледяных щитов на суше. Потепление и изменения осадков меняют географические ареалы многих видов растений и животных и сроки их жизненных циклов. Помимо воздействия на климат, часть избытка CO 2 в атмосфере поглощается океаном, изменяя его химический состав (вызывая закисление океана).

Многие сложные процессы формируют наш климат

Основываясь только на физике количества энергии, которое CO 2 поглощает и излучает, удвоение концентрации CO 2 в атмосфере по сравнению с доиндустриальным уровнем (примерно до 560 частей на миллион) само по себе вызовет повышение глобальной средней температуры. около 1 ° C (1,8 ° F). Однако в общей климатической системе все обстоит сложнее; потепление приводит к дальнейшим эффектам (обратным связям), которые либо усиливают, либо уменьшают первоначальное потепление.

Самые важные обратные связи связаны с различными формами воды. Более теплая атмосфера обычно содержит больше водяного пара. Водяной пар является мощным парниковым газом, что приводит к еще большему потеплению; его короткое время жизни в атмосфере заставляет его увеличиваться в значительной степени в соответствии с потеплением. Таким образом, водяной пар рассматривается как усилитель, а не движущая сила изменения климата. Более высокие температуры в полярных регионах приводят к таянию морского льда и уменьшению сезонного снежного покрова, обнажая более темную поверхность океана и суши, которая может поглощать больше тепла, вызывая дальнейшее потепление.Другая важная, но неопределенная обратная связь касается изменений в облаках. Потепление и увеличение количества водяного пара вместе могут привести к увеличению или уменьшению облачного покрова, что может либо усилить, либо ослабить изменение температуры в зависимости от изменений горизонтальной протяженности, высоты и свойств облаков. Последняя оценка науки указывает на то, что общий чистый глобальный эффект изменения облачности, вероятно, будет усиливать потепление.

Океан смягчает изменение климата. Океан — это огромный резервуар тепла, но нагреть всю его глубину трудно, потому что теплая вода имеет тенденцию оставаться у поверхности.Поэтому скорость, с которой тепло передается в глубины океана, низкая; она меняется от года к году и от десятилетия к десятилетию и помогает определить темпы потепления на поверхности. Наблюдения за подповерхностным океаном были ограничены примерно до 1970 г., но с тех пор потепление верхних 700 м (2300 футов) становится очевидным, а более глубокое потепление также отчетливо наблюдается примерно с 1990 г.

Приземные температуры и количество осадков в большинстве регионов сильно отличаются от среднемировых из-за географического положения, в частности широты и континентального положения.Как средние значения температуры, количества осадков, так и их экстремальные значения (которые обычно оказывают наибольшее воздействие на природные системы и человеческую инфраструктуру) также сильно зависят от местных моделей ветров.

Оценка последствий процессов обратной связи, темпов потепления и региональных изменений климата требует использования математических моделей атмосферы, океана, суши и льда (криосферы), построенных на установленных законах физики и новейших представлениях о физические, химические и биологические процессы, влияющие на климат, и выполняются на мощных компьютерах.Модели различаются по своим прогнозам ожидаемого дополнительного потепления (в зависимости от типа модели и допущений, используемых при моделировании определенных климатических процессов, в частности образования облаков и перемешивания океана), но все такие модели сходятся во мнении, что общий чистый эффект обратных связей для усиления потепления.

Деятельность человека меняет климат

Тщательный анализ всех данных и линий доказательств показывает, что большую часть глобального потепления, наблюдаемого за последние 50 лет или около того, нельзя объяснить естественными причинами и вместо этого требует значительной роли влияния деятельности человека.

Чтобы определить влияние человека на климат, ученые должны учитывать многие естественные вариации, влияющие на температуру, осадки и другие аспекты климата, в локальном и глобальном масштабах, во временных масштабах от дней до десятилетий и более. Одной из естественных вариаций является Эль-Ниньо, Южное колебание (ЭНЮК), неравномерное чередование потепления и похолодания (продолжительностью от двух до семи лет) в экваториальной части Тихого океана, которое вызывает значительные ежегодные региональные и глобальные сдвиги в режимах температуры и количества осадков. .Извержения вулканов также изменяют климат, частично увеличивая количество мелких (аэрозольных) частиц в стратосфере, которые отражают или поглощают солнечный свет, что приводит к кратковременному охлаждению поверхности, длящемуся обычно около двух-трех лет. За сотни тысяч лет медленных, повторяющихся изменений орбиты Земли вокруг Солнца, которые изменяют распределение солнечной энергии, получаемой Землей, было достаточно, чтобы вызвать циклы ледникового периода последних 800 000 лет.

Снятие отпечатков пальцев — мощный способ изучения причин изменения климата.Различные воздействия на климат приводят к различным закономерностям, наблюдаемым в климатических записях. Это становится очевидным, когда ученые исследуют изменения средней температуры планеты и более внимательно изучают географические и временные закономерности изменения климата. Например, увеличение выхода энергии Солнца приведет к совершенно иному характеру изменения температуры (по поверхности Земли и по вертикали в атмосфере) по сравнению с тем, который вызывается увеличением концентрации CO 2 .Наблюдаемые изменения атмосферной температуры гораздо ближе к отпечатку долговременного повышения CO 2 , чем к отпечатку одного лишь колебания Солнца. Ученые регулярно проверяют, могут ли чисто естественные изменения на Солнце, вулканическая активность или внутренняя изменчивость климата правдоподобно объяснить закономерности изменений, которые они наблюдали во многих различных аспектах климатической системы. Эти анализы показали, что наблюдаемые изменения климата за последние несколько десятилетий не могут быть объяснены только природными факторами.

Рисунок б5. Количество и темпы потепления, ожидаемые в 21 веке, зависят от общего количества парниковых газов, которые выбрасывает человечество. Модели прогнозируют повышение температуры для обычного сценария выбросов (красный цвет) и агрессивное сокращение выбросов, которое через 50 лет упадет почти до нуля (синий цвет). Черный — смоделированная оценка потепления в прошлом. Каждая сплошная линия представляет собой среднее значение различных прогонов модели с использованием одного и того же сценария выбросов, а заштрихованные области показывают меру разброса (одно стандартное отклонение) между изменениями температуры, прогнозируемыми различными моделями.Все данные относятся к базовому периоду (установленному на ноль) 1986-2005 гг. Источник: на основе ДО5 МГЭИК (увеличенная версия)

.

Как изменится климат в будущем?

Ученые добились значительных успехов в наблюдениях, теории и моделировании климатической системы Земли, и эти достижения позволили им с большей уверенностью прогнозировать будущие изменения климата. Тем не менее, несколько серьезных проблем не позволяют дать точные оценки того, как глобальные или региональные температурные тренды будут развиваться десятилетие за десятилетием в будущем.Во-первых, мы не можем предсказать, сколько CO 2 будет выброшено в атмосферу в результате деятельности человека, так как это зависит от таких факторов, как развитие мировой экономики и изменение общественного производства и потребления энергии в ближайшие десятилетия. Во-вторых, при нынешнем понимании сложностей того, как действуют климатические обратные связи, существует целый ряд возможных результатов даже для конкретного сценария выбросов CO 2 . Наконец, в масштабе десятилетия или около того естественная изменчивость может модулировать эффекты основного тренда температуры.В совокупности все модельные прогнозы показывают, что Земля будет продолжать значительно нагреваться в течение следующих нескольких десятилетий или столетий. Если бы не было технологических или политических изменений, направленных на снижение тенденций выбросов по сравнению с их нынешней траекторией, то можно было бы ожидать дальнейшего глобального усреднения потепления на 2,6–4,8 ° C (от 4,7 до 8,6 ° F) в дополнение к тому, что уже произошло в течение 21-го века. века [Рисунок B5]. Прогнозирование того, что эти диапазоны будут означать для климата в любом конкретном месте, является сложной научной проблемой, но оценки продолжают улучшаться по мере развития региональных и местных моделей.

Основные парниковые газы | Центр климатических и энергетических решений

Основные парниковые газы

Несколько газов способствуют парниковому эффекту, который определяет температуру Земли в течение геологического времени. Небольшие изменения концентрации этих газов в атмосфере могут привести к изменениям температуры, которые определяют разницу между ледниковыми периодами, когда мастодонты бродили по Земле, и изнуряющей жарой, в которой жили динозавры.

Две характеристики атмосферных газов определяют силу их парникового эффекта.

Во-первых, это их способность поглощать энергию и излучать ее (их «радиационная эффективность»). Второй — время жизни в атмосфере, которое измеряет, как долго газ остается в атмосфере, прежде чем естественные процессы (например, химические реакции) удалят его.

Эти характеристики включены в потенциал глобального потепления (ПГП), меру радиационного эффекта (т. е. силы их парникового эффекта) каждой единицы газа (по весу) за определенный период времени, выраженный относительно радиационного воздействие углекислого газа (CO 2 ).Это часто рассчитывается на 100 лет, хотя это можно сделать для любого периода времени. Газы с высоким ПГП согреют Землю больше, чем равное количество CO 2 за тот же период времени. Газ с длительным сроком жизни, но относительно низкой радиационной эффективностью, может в конечном итоге оказывать большее влияние на потепление, чем газ, покидающий атмосферу быстрее интересующего нас временного окна, но обладающий сравнительно высокой радиационной эффективностью, и это будет отражаться в более высокой ПГП.

В таблице ниже представлены значения продолжительности жизни в атмосфере и значения ПГП для основных парниковых газов из Пятого оценочного доклада МГЭИК (ДО5), опубликованного в 2014 г.Эти значения периодически обновляются научным сообществом по мере того, как новые исследования уточняют оценки радиационных свойств и механизмов удаления из атмосферы (поглотителей) для каждого газа.

Несмотря на сравнительно низкий ПГП углекислого газа среди основных парниковых газов, значительное увеличение его концентрации в атмосфере, вызванное деятельностью человека, вызвало большую часть глобального потепления. Точно так же метан несет ответственность за большую часть недавнего потепления, несмотря на то, что его ПГП намного ниже, чем у некоторых других парниковых газов, поскольку выбросы резко увеличились.

Что такое парниковый эффект?

Чтобы понять основы парникового эффекта и почему он так важен для Земли, вам нужно знать всего несколько вещей, некоторые из которых, вероятно, вам уже знакомы.

Вы знаете, что когда вы стоите на солнце, вы чувствуете себя теплее, чем когда находитесь в тени, поэтому вы можете чувствовать, что свет (лучистая энергия), который испускает солнце, несет энергию, которая может согреть объект — вас. Хотя обычно вы этого не видите, все объекты излучают лучистую энергию, и иногда вы можете почувствовать эту энергию.Например, если на вашей плите стоит кастрюля с горячей водой, вы можете почувствовать испускаемую ею лучистую энергию, не прикасаясь к ней. Обычно вы называете то, что вы чувствуете, «теплом», но правильнее думать об этом как о своего рода невидимом свете, называемом «инфракрасным излучением», который согревает вашу кожу, как солнечный свет. Количество энергии инфракрасного излучения, выделяемой нагретым объектом, зависит от его температуры: чем выше температура, тем больше энергии выделяется. Как вы знаете, вы можете легко отличить теплый предмет от горячего, поднеся руку к предмету и почувствовав разницу в тепловом воздействии на кожу.

Эти идеи лежат в основе понимания энергетического баланса между Солнцем и Землей. Так же, как солнечный свет согревает вас, он нагревает и поверхность Земли. Земля не становится все горячее и горячее, поскольку она поглощает энергию солнца, потому что она отдает энергию в космос в виде невидимого инфракрасного излучения. Чтобы прийти к энергетическому балансу, количество энергии инфракрасного излучения, испускаемое Землей, должно быть равно количеству энергии, поглощенной солнечным светом.Количество энергии инфракрасного излучения, испускаемой Землей, зависит от ее температуры. Средняя температура Земли, необходимая для энергетического баланса с солнцем, была бы низкой –18 ° C (0 ° F), если бы не было парникового эффекта в атмосфере. Парниковый эффект удерживал среднюю температуру Земли на значительно более высоком уровне в течение миллиардов лет, делая возможной эволюцию жизни в том виде, в каком мы ее знаем. За последние несколько тысячелетий средняя температура Земли составляла около 15 ° C (59 ° F).

На рисунке ниже показано, как парниковые газы поддерживают на Земле более высокую температуру, чем она была бы без них.Энергия солнца показана слева, где вы видите, что часть лучистой энергии солнца проходит через атмосферу, поглощается и нагревает поверхность Земли. Остальное отражается, в основном облаками в атмосфере и льдом и снегом на поверхности, и не поглощается. Энергия, потерянная Землей, показана справа, где показаны судьбы инфракрасного излучения, испускаемого (испускаемого) Землей. Прямая красная стрелка, проходящая от поверхности через атмосферу, представляет долю испускаемого инфракрасного излучения, которое проходит в космос через атмосферу без изменений.Остальное инфракрасное излучение, показанное толстой красной стрелкой, поглощается парниковыми газами и облаками в атмосфере, а затем переизлучается во всех направлениях, как показано набором оранжевых стрелок. Эта способность поглощать и повторно излучать инфракрасное излучение является критическим требованием для парниковых газов. Все газы, молекулы которых состоят из трех или более атомов, являются парниковыми газами: двуокись углерода (CO 2 ), водяной пар (H 2 O) и метан (CH 4 ) являются важными парниковыми газами, поддерживающими высокую температуру Земли. на миллиарды лет.

Парниковый эффект | Национальное географическое общество

Глобальное потепление описывает текущее повышение средней температуры воздуха и океанов Земли. Глобальное потепление часто называют самым последним примером изменения климата.

Климат Земли много раз менялся. Наша планета пережила несколько ледниковых периодов, когда ледяные щиты и ледники покрывали большую часть Земли. Он также прошел через теплые периоды, когда температура была выше, чем сегодня.

Прошлые изменения температуры Земли происходили очень медленно, в течение сотен тысяч лет. Однако недавняя тенденция к потеплению происходит намного быстрее, чем когда-либо. Естественных циклов потепления и похолодания недостаточно, чтобы объяснить количество потепления, которое мы испытали за такое короткое время — это может объяснить только деятельность человека. Ученые опасаются, что климат меняется быстрее, чем некоторые живые существа успевают к нему приспособиться.

В 1988 году Всемирная метеорологическая организация и Программа ООН по окружающей среде создали комитет климатологов, метеорологов, географов и других ученых со всего мира.В эту Межправительственную группу экспертов по изменению климата (МГЭИК) входят тысячи ученых, которые анализируют самые современные доступные исследования, связанные с глобальным потеплением и изменением климата. МГЭИК оценивает риск изменения климата, вызванный деятельностью человека.

Согласно последнему отчету МГЭИК (в 2007 г.), средняя температура поверхности Земли выросла примерно на 0,74 градуса Цельсия (1,33 градуса по Фаренгейту) за последние 100 лет. Рост больше в северных широтах. МГЭИК также обнаружила, что регионы суши нагреваются быстрее, чем океаны.МГЭИК утверждает, что большая часть повышения температуры с середины 20-го века, вероятно, связана с деятельностью человека.

Парниковый эффект

Деятельность человека способствует глобальному потеплению, усиливая парниковый эффект. Парниковый эффект возникает, когда определенные газы, известные как парниковые газы, собираются в атмосфере Земли. Эти газы, которые естественным образом присутствуют в атмосфере, включают двуокись углерода, метан, оксид азота и фторсодержащие газы, иногда известные как хлорфторуглероды (ХФУ).

Парниковые газы пропускают солнечный свет на поверхность Земли, но удерживают тепло, которое отражается обратно в атмосферу. Таким образом, они действуют как изолирующие стеклянные стены теплицы. Парниковый эффект делает климат Земли комфортным. Без него температура поверхности была бы ниже примерно на 33 градуса по Цельсию (60 градусов по Фаренгейту), и многие формы жизни замерзли бы.

После промышленной революции конца 1700-х и начала 1800-х годов люди выбрасывают в атмосферу большое количество парниковых газов.Эта сумма резко возросла за последнее столетие. Выбросы парниковых газов увеличились на 70 процентов в период с 1970 по 2004 год. Выбросы углекислого газа, наиболее важного парникового газа, выросли за это время примерно на 80 процентов. Количество углекислого газа в атмосфере сегодня намного превышает естественный диапазон, наблюдаемый за последние 650 000 лет.

Большая часть углекислого газа, который люди выбрасывают в атмосферу, образуется в результате сжигания ископаемого топлива, такого как нефть, уголь и природный газ. Автомобили, грузовики, поезда и самолеты работают на ископаемом топливе.Многие электростанции также сжигают ископаемое топливо.

Другой способ выброса углекислого газа в атмосферу — вырубка лесов. Это происходит по двум причинам. Гниющий растительный материал, в том числе деревья, выбрасывает в атмосферу тонны углекислого газа. Живые деревья поглощают углекислый газ. При уменьшении количества деревьев, поглощающих углекислый газ, газ остается в атмосфере.

Большая часть метана в атмосферу поступает от животноводства, свалок и производства ископаемого топлива, такого как добыча угля и переработка природного газа.Закись азота образуется в результате сельскохозяйственных технологий и сжигания ископаемого топлива.

Фторсодержащие газы включают хлорфторуглероды, гидрохлорфторуглероды и гидрофторуглероды. Эти парниковые газы используются в аэрозольных баллончиках и холодильниках.

Вся эта человеческая деятельность добавляет парниковые газы в атмосферу, задерживая больше тепла, чем обычно, и способствуя глобальному потеплению.

Последствия глобального потепления

Даже небольшое повышение средней глобальной температуры может иметь огромные последствия.Возможно, самый большой и очевидный эффект заключается в том, что ледники и ледяные шапки тают быстрее, чем обычно. Талая вода стекает в океаны, в результате чего уровень моря повышается, а океаны становятся менее солеными.

Ледяные щиты и ледники наступают и отступают естественным образом. По мере того, как температура Земли менялась, ледяные щиты росли и уменьшались, а уровень моря падал и поднимался. Древние кораллы, найденные на суше во Флориде, Бермудских островах и Багамах, показывают, что 130 000 лет назад уровень моря должен был быть на пять-шесть метров (16-20 футов) выше, чем сегодня.Земле не нужно становиться горячей, чтобы растопить ледники. Северное лето было всего на три-пять градусов по Цельсию (от пяти до девяти градусов по Фаренгейту) теплее во времена этих древних окаменелостей, чем сегодня.

Однако скорость, с которой происходит глобальное потепление, беспрецедентна. Эффекты неизвестны.

Ледники и ледяные шапки сегодня покрывают около 10 процентов суши в мире. Они содержат около 75 процентов мировых запасов пресной воды. Если весь этот лед растает, уровень моря поднимется примерно на 70 метров (230 футов).МГЭИК сообщила, что глобальный уровень моря повышался примерно на 1,8 миллиметра (0,07 дюйма) в год с 1961 по 1993 год и на 3,1 миллиметра (0,12 дюйма) в год с 1993 года. такие области, как Бангладеш, Нидерланды и американский штат Флорида. Вынужденная миграция затронет не только те территории, но и регионы, в которые бегут «климатические беженцы». Миллионы людей в таких странах, как Боливия, Перу и Индия, зависят от талой ледниковой воды для питья, орошения и производства гидроэлектроэнергии.Быстрая потеря этих ледников опустошила бы эти страны.

Таяние ледников уже немного подняло глобальный уровень моря. Однако ученые обнаруживают, как уровень моря может повышаться еще быстрее. Например, таяние ледника Чакалтайя в Боливии обнажило под ним темные скалы. Камни поглощают солнечное тепло, ускоряя процесс таяния.

Многие ученые используют термин «изменение климата» вместо «глобальное потепление». Это связано с тем, что выбросы парниковых газов влияют не только на температуру.Другой эффект связан с изменениями в осадках, таких как дождь и снег. Характер осадков может измениться или стать более экстремальным. В течение 20-го века количество осадков увеличилось в восточных частях Северной и Южной Америки, северной Европы, северной и центральной Азии. Однако в некоторых частях Африки, Средиземноморья и некоторых частях Южной Азии он уменьшился.

Будущие изменения

Никто не может заглянуть в хрустальный шар и с уверенностью предсказать будущее.Однако ученые могут делать оценки будущего роста населения, выбросов парниковых газов и других факторов, влияющих на климат. Они могут ввести эти оценки в компьютерные модели, чтобы выяснить наиболее вероятные последствия глобального потепления.

МГЭИК прогнозирует, что выбросы парниковых газов будут продолжать расти в течение следующих нескольких десятилетий. В результате они предсказывают, что средняя глобальная температура будет увеличиваться примерно на 0,2 градуса Цельсия (0,36 градуса по Фаренгейту) за десятилетие. Даже если мы сократим выбросы парниковых газов и аэрозолей до уровня 2000 года, мы все равно можем ожидать потепления примерно на 0.1 градус Цельсия (0,18 градуса по Фаренгейту) за десятилетие.

Комиссия также предсказывает, что глобальное потепление приведет к серьезным изменениям в системе водоснабжения по всему миру. К середине 21 века, по прогнозам МГЭИК, речной сток и доступность воды, скорее всего, увеличатся в высоких широтах и ​​в некоторых тропических районах. Однако во многих засушливых регионах в средних широтах и ​​тропиках произойдет сокращение водных ресурсов.

В результате миллионы людей могут столкнуться с нехваткой воды.Нехватка воды снижает количество воды, доступной для питья, электричества и гигиены. Нехватка также сокращает количество воды, используемой для орошения. Сельскохозяйственное производство замедлится, а цены на продовольствие вырастут. Постоянные годы засухи на Великих равнинах Соединенных Штатов и Канады будут иметь такой эффект.

Данные МГЭИК также предполагают, что частота периодов сильной жары и экстремальных осадков увеличится. Погодные явления, такие как штормы и тропические циклоны, станут более интенсивными. Сами штормы могут быть сильнее, чаще и продолжительнее.За ними последуют более сильные штормовые нагоны, немедленное повышение уровня моря после штормов. Штормовые нагоны наносят особый ущерб прибрежным районам, поскольку их последствия (затопление, эрозия, повреждение зданий и посевов) носят продолжительный характер.

Что мы можем сделать

Сокращение выбросов парниковых газов является важным шагом в замедлении тенденции глобального потепления. Многие правительства по всему миру работают над достижением этой цели.

До сих пор самым большим достижением был Киотский протокол, который был принят в 1997 году и вступил в силу в 2005 году.К концу 2009 года соглашение подписали и ратифицировали 187 стран. В соответствии с протоколом 37 промышленно развитых стран и Европейский Союз обязались сократить выбросы парниковых газов.

Существует несколько способов сокращения выбросов парниковых газов правительствами, предприятиями и частными лицами. Мы можем повысить энергоэффективность в домах и на предприятиях. Мы можем улучшить топливную экономичность автомобилей и других транспортных средств. Мы также можем поддержать развитие альтернативных источников энергии, таких как солнечная энергия и биотопливо, которые не связаны со сжиганием ископаемого топлива.

Некоторые ученые работают над улавливанием углекислого газа и хранением его под землей, а не выпуском в атмосферу. Этот процесс называется депонированием углерода.

Деревья и другие растения по мере своего роста поглощают углекислый газ. Защита существующих лесов и посадка новых могут помочь сбалансировать выбросы парниковых газов в атмосферу.

Изменения в методах ведения сельского хозяйства также могут сократить выбросы парниковых газов. Например, фермы используют большое количество азотных удобрений, которые увеличивают выбросы оксидов азота из почвы.Сокращение использования этих удобрений уменьшит количество этого парникового газа в атмосфере.

То, как фермеры обращаются с навозом, также может влиять на глобальное потепление. Когда навоз хранится в виде жидкости или навозной жижи в прудах или резервуарах, он выделяет метан. Однако, когда он высыхает как твердое вещество, это не так.

Сокращение выбросов парниковых газов имеет жизненно важное значение. Однако глобальная температура уже изменилась и, скорее всего, будет меняться еще долгие годы.МГЭИК предлагает людям изучить способы адаптации к глобальному потеплению, а также попытаться замедлить или остановить его. Некоторые из предложений по адаптации включают в себя:

  • Расширение запасов воды за счет сбора дождевой воды, сохранения, повторного использования и опреснения.
  • Корректировка мест посева, сорта и сроков посадки.
  • Строительство морских дамб и барьеров от штормовых нагонов, а также создание болот и водно-болотных угодий в качестве буферов против повышения уровня моря.
  • Создание планов действий по охране здоровья от жары, усиление служб неотложной медицинской помощи, а также улучшение эпиднадзора и контроля за заболеваниями.
  • Разнообразие туристических достопримечательностей, поскольку существующие достопримечательности, такие как горнолыжные курорты и коралловые рифы, могут исчезнуть.
  • Планирование автомобильных и железнодорожных линий с учетом потепления и/или наводнения.
  • Укрепление энергетической инфраструктуры, повышение энергоэффективности и снижение зависимости от единых источников энергии.

Парниковые газы — Управление энергетической информации США (EIA)

Многие химические соединения в земной атмосфере действуют как парниковые газы.Когда солнечный свет падает на поверхность земли, часть его излучается обратно в космос в виде инфракрасного излучения (тепла). Парниковые газы поглощают это инфракрасное излучение и задерживают его тепло в атмосфере, создавая парниковый эффект, который приводит к глобальному потеплению и изменению климата.

Многие газы обладают такими парниковыми свойствами. Некоторые газы встречаются в природе, а также образуются в результате деятельности человека. Некоторые из них, такие как промышленные газы, созданы исключительно человеком.

Без естественных парниковых газов земля была бы слишком холодной для поддержания жизни в том виде, в каком мы ее знаем.Без парникового эффекта средняя температура земли была бы около -2 ° F, а не 57 ° F, которые мы наблюдаем сейчас.

Источник: Взято из материалов Агентства по охране окружающей среды США (общественное достояние)

Какие существуют виды парниковых газов?

  • Двуокись углерода (CO 2 )
  • Метан (CH 4 )
  • Закись азота (N 2 O)
  • Промышленные газы:
    • Гидрофторуглероды (ГФУ)
    • Перфторуглероды (ПФУ)
    • Гексафторид серы (SF 6 )
    • Трифторид азота (NF 3 )

Другие парниковые газы, не учитываемые в U.S. или международные кадастры парниковых газов – это водяной пар и озон.

Водяной пар является наиболее распространенным парниковым газом, но большинство ученых считают, что водяной пар, произведенный непосредственно в результате деятельности человека, очень мало влияет на количество водяного пара в атмосфере. Поэтому Управление энергетической информации США (EIA) не оценивает выбросы водяного пара.

Технически озон является парниковым газом, но озон полезен или вреден в зависимости от того, где он находится в земной атмосфере.Озон естественным образом образуется на больших высотах в атмосфере (в стратосфере), где он блокирует попадание на поверхность земли ультрафиолетового (УФ) света, вредного для растений и животных. Защитные свойства стратосферного озона перевешивают его вклад в парниковый эффект. Соединенные Штаты и страны по всему миру запрещают и контролируют производство и использование ряда промышленных газов, которые разрушают атмосферный озон и создают дыры в озоновом слое. Узнайте больше о защите озонового слоя.В нижних слоях атмосферы (тропосфере) озон вреден для здоровья человека. Узнайте больше о загрязнении озоном на уровне земли и о том, что делается для уменьшения загрязнения озоном.

Последнее обновление: 15 июля 2021 г.

Как на самом деле парниковые газы нагревают планету?

Уголь, нефть и природный газ продолжают обеспечивать энергией многие части мира. Углерод является основным элементом в этих видах топлива, и когда они сжигаются для производства электроэнергии, транспорта или обеспечения тепла, они производят CO 2 , бесцветный газ без запаха.

На добычу нефти и газа, добычу угля и захоронение отходов приходится 55 процентов антропогенных выбросов метана. Приблизительно 32 процента антропогенных выбросов метана связаны с коровами, овцами и другими жвачными животными, которые ферментируют пищу в своих желудках. Разложение навоза является еще одним сельскохозяйственным источником газа, как и выращивание риса.

Антропогенные выбросы закиси азота в основном возникают в результате сельскохозяйственной деятельности. Бактерии в почве и воде естественным образом превращают азот в закись азота, но использование удобрений и стоки усугубляют этот процесс, выбрасывая больше азота в окружающую среду.

Фото: Unsplash/Стив Дуглас | Выращивание риса является основным источником выбросов метана, как и животноводство.

Какие другие парниковые газы?

Фторированные газы, такие как гидрофторуглероды, перфторуглероды и гексафторид серы, представляют собой парниковые газы, которые не встречаются в природе. Гидрофторуглероды — это хладагенты, используемые в качестве альтернативы хлорфторуглеродам (ХФУ), которые разрушают озоновый слой и были постепенно выведены из употребления благодаря Монреальскому протоколу.Другие газы имеют промышленное и коммерческое применение.

Хотя фторсодержащие газы гораздо менее распространены, чем другие парниковые газы, и не разрушают озоновый слой, как фреоны, они все же очень эффективны. За 20-летний период потенциал глобального потепления различных фторированных газов колеблется в 460–16 300 раз больше, чем у CO 2 .

Водяной пар является наиболее распространенным парниковым газом в атмосфере и вносит наибольший общий вклад в парниковый эффект. Однако почти весь водяной пар в атмосфере образуется в результате естественных процессов.Человеческие выбросы очень малы и, следовательно, относительно менее эффективны.

Что такое парниковый эффект?

Поверхность Земли поглощает около 48 процентов поступающей солнечной энергии, а атмосфера поглощает 23 процента. Остальное отражается обратно в космос. Естественные процессы гарантируют, что количество входящей и исходящей энергии будет одинаковым, поддерживая стабильную температуру планеты,

Однако парниковые газы, в отличие от других атмосферных газов, таких как кислород и азот, непрозрачны для исходящего инфракрасного излучения.По мере того, как концентрация парниковых газов в атмосфере увеличивается из-за антропогенных выбросов, энергия, излучаемая с поверхности, задерживается в атмосфере и не может выйти за пределы планеты. Эта энергия возвращается на поверхность, где она реабсорбируется.

Поскольку на планету поступает больше энергии, чем уходит, температура поверхности увеличивается до тех пор, пока не будет достигнут новый баланс. Это повышение температуры оказывает долгосрочное воздействие на климат и влияет на множество природных систем.

Метан: важная возможность в борьбе с изменением климата

Как решить проблему с метаном?

До недавнего времени мало что было известно о том, где происходят утечки и как лучше всего их устранять.В 2012 году мы начали серию исследований, чтобы лучше выявлять утечки и находить решения. Это самый большой объем рецензируемых исследований по этому вопросу.

Синтез исследования показал, что нефтегазовая промышленность США выбрасывает не менее 13 миллионов метрических тонн метана в год, что примерно на 60% больше, чем оценивало Агентство по охране окружающей среды в то время. Объем представляет собой достаточно природного газа для топлива 10 миллионов домов.

Сегодня у нас гораздо больше данных о том, откуда берется метан и как его предотвратить.Наземные средства измерения наряду с растущим числом спутников, включая один, запускаемый нашей дочерней компанией MethaneSAT, позволяют быстрее и дешевле, чем когда-либо, обнаруживать, измерять и сокращать выбросы.

На самом деле, по оценкам Международного энергетического агентства, нефтегазовая промышленность во всем мире может достичь 75-процентного сокращения выбросов с использованием доступных сегодня технологий, причем две трети этого сокращения будут бесплатными.

Видя лидерство из США

Являясь крупнейшим в мире производителем нефти и газа, Соединенные Штаты имеют возможность и обязаны возглавить процесс сокращения выбросов метана.Хорошая новость: президент Байден подписал двухпартийный законопроект о восстановлении правил эпохи Обамы, которые снижают загрязнение метаном от нефтегазовой промышленности.

Это не только отменило один из разрушительных климатических откатов администрации Трампа — оно немедленно восстановило критически важные меры защиты для сообществ по всей стране.

Check Also

Профессия ит специалист: Профессия IT-специалист. Описание профессии IT-специалиста. Кто такой IT-специалист. . Описание профессии

Содержание Что такое IT специалист — Кто кем работаетСамые востребованные IT-профессии 2021 года / Блог …

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.