Глобальное потепление, «парниковый эффект»

Московский государственный  областной университет

 

 

 

 

 

 

Р Е Ф Е Р А Т

ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ. ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ.

 

 

 

 

 

 

               Выполнила:

             студентка  1-го курса

             экономического факультета

             Виктория Егорова

 

 

 

 

 

Москва 2012

 

                                                      

 

                                                     ПЛАН

1. Введение. Глобальное потепление, «парниковый эффект».

2. Парниковые газы.

3. Изменения условий природной среды.

4.  Последствия глобального потепления.

5. Заключение. Меры по предупреждению глобального потепления.

6.  Список  используемой литературы 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ.

 
    Об изменениях климата и причинах этого явления говорят сегодня многие. У каждого свое суждение, часто сформированное из сообщений средств массовой информации. Но в них легко запутаться, так как спектр прогнозов практически полный — от наступления нового ледникового периода до ожидания тропической жары.

      Изучением причин, определяющих климат, его колебания и изменения, занимается наука климатология, которая насчитывает более двух тысяч лет. Однако до недавнего времени не наблюдалось особого интереса к результатам и выводам климатологов как со стороны обычных людей, так и политиков. А ведь первые предсказания грядущего потепления были сделаны выдающимся советским климатологом М.Будыко еще в конце 60-х годов прошлого века — когда в атмосфере наблюдалась тенденция к понижению температуры воздуха у поверхности земли! Тогда это воспринималось как экзотические высказывания, зато теперь не проходит и сезона, чтобы вновь и вновь не велись как на бытовом, так и на самом высоком политическом уровнях разговоры о том, что «климат теплеет».

     Сейчас уже достоверно установлено, что средняя температура по всему миру неуклонно повышается. Это называется - глобальное потепление. Причиной тому могут служить разные факторы, однако, многие ученые связывают это с парниковым эффектом.  
В связи с этим в атмосфере происходит перестройка глобальных процессов переноса тепла и влаги на всех континентах, которая сопровождается резким учащением природных катаклизмов — засух и наводнений, тайфунов и смерчей, градобитий, оползней и т. д. Многолетние наблюдения показывают, что в результате хозяйственной деятельности изменяется газовый состав и запыленность нижних слоев атмосферы. С распаханных земель во время пыльных бурь поднимаются в воздух миллионы тонн частиц почвы. При разработке полезных ископаемых, при производстве цемента, при внесении удобрений и трении автомобильных шин о дорогу, при сжигании топлива и выбросе отходов промышленных производств в атмосферу попадает большое количество взвешенных частиц разнообразных газов. Определения состава воздуха показывают, что сейчас в атмосфере Земли углекислого газа стало на 25% больше, чем 200 лет назад. Это, безусловно, результат хозяйственной деятельности человека, а также вырубки лесов, зеленые листья которых поглощают углекислый газ. С повышением концентрации углекислого газа в воздухе связан парниковый эффект, который проявляется в нагреве внутренних слоев атмосферы Земли. Это происходит потому, что атмосфера пропускает основную часть излучения Солнца. Часть лучей поглощается и нагревает земную поверхность, а от нее нагревается атмосфера. Другая часть лучей отражается от поверхности Планеты и это излучение поглощается молекулами углекислого газа, что способствует повышению средней температуры Планеты. Действие парникового эффекта анaлогично действию стекла в парнике  (от этого возникло название " парниковый эффект").

  
    ПАРНИКОВЫЕ ГАЗЫ.

  
     Рассмотрим, что происходит с телами в парнике. Излучение высокой энергии проникает в парник через стекло. Оно поглощается телами внутри парника. Затем они сами испускают излучение более низкой энергии, поглощаемое стеклом. Стекло посылает часть этой энергии обратно, снабжая объекты внутри дополнительным теплом. Точно таким же образом земная поверхность получает дополнительное тепло по мере того, как "парниковые" газы поглощают, а затем выделяют излучение более низкой энергии. Газы, вызывающие своей повышенной концентрацией парниковый эффект, называют парниковыми газами. В основном это углекислый газ и водяной пар, но существуют и другие газы, поглощающие энергию, исходящую от Земли. Например, хлорфтор содержащие углеводородные газы, например, фреоны или хладоны. Концентрация этих газов в атмосфере также увеличивается.

 
      ПРИРОДНЫЙ ГАЗ.

  
      Природный газ, используемый в энергетике, относится к невозобновляемым энергетическим ресурсам, в то же время это наиболее экологически чистый вид традиционного энергетического топлива. Природный газ на 98% состоит из метана, остальные 2% приходятся на этан, пропан, бутан и некоторые другие вещества. При сжигании газа единственным действительно опасным загрязнителем атмосферы является смесь оксидов азота. На тепловых электростанциях и в отопительных котельных, использующих, природный газ, выбросов углекислого газа, способствующего парниковому эффекту, вдвое меньше, чем на угольных энергетических установках, вырабатывающих тоже количество энергии. Применение сжиженного и сжатого природного газа на автомобильном транспорте дает возможность значительно снизить загрязнение среды обитания и улучшить качество воздуха в городах, то есть "затормозить" парниковый эффект. По сравнению с нефтью, природный газ не дает такого загрязнения среды в процессе добычи и транспортировки к месту потребления. Запасы природного газа в мире достигают 70 триллионов кубических метров. При сохранении нынешних объемов добычи их хватит более, чем на 100 лет. Газовые месторождения встречаются как отдельно, так и в соединении с нефтью, водой, а также в твердом состоянии (так называемые газогидратные скопления). Большинство месторождений природного газа  
располагаются в труднодоступных и экологически ранимых районах Заполярной тундры. Хотя природный газ и не вызывает парниковый эффект, его можно отнести к "парниковым" газам, так как при его использовании выделяется углекислый газ, способствующий парниковому эффекту.

  
      УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ.

  
      Углекислый газ - диоксид углерода, постоянно образуется в природе при окислении органических веществ: гниении растительных и животных остатков, дыхании, сжигании топлива. Парниковый эффект происходит из-за нарушения человеком круговорота углекислого газа в природе. Промышленность сжигает огромное количество топлива- нефти, угля, газа. Все эти вещества состоят в основном из углерода и водорода. Поэтому их еще называют органическим, углеводородным топливом. При горении, как известно, поглощается кислород и выделяется углекислый газ. Вследствие этого процесса, каждый год человечество выбрасывает в атмосферу 7 миллиардов тонн углекислого газа! Даже представить трудно себе эту величину. Одновременно с этим на Земле вырубаются леса - один из самых главных потребителей углекислого газа, причем, вырубаются со скоростью 12 гектаров в минуту!!! Вот и получается, что углекислого газа в атмосферу поступает все больше и больше, а потребляется растениями все меньше и меньше. Круговорот углекислого газа на Земле нарушается, поэтому в последние годы содержание углекислого газа в атмосфере хотя и медленно, но верно увеличивается. А чем его больше, тем сильнее парниковый эффект.

  
        ХЛОРФТОРСОДЕРЖАЩИЕ ГАЗЫ.

  
        Галогены или хлорфторсодержащие газы широко применяются в химической промышленности. Фтор используют для получения некоторых ценных вторпроизводных, например, смазочных веществ, выдерживающих высокую температуру, пластмасс, стойких к химическим реагентам (тефлон), жидкостей для холодильных машин (фреонов или хладонов). Фреон выделяется также аэрозолями и холодильными машинами. Считается также, что фреон разрушает озоновый слой в атмосфере. Один из самых распространенных фреонов-дифтордихлорэтан (фреон-12)- газ, не ядовит, не реагирует с металлами, без цвета и запаха. Под давлением легко сжижается и превращается в жидкость с температурой кипения -30 градусов по Цельсию. Применяется в холодильных установках и как растворитель для образования аэрозолей. Хлор служит для приготовления многочисленных органических и неорганических соединений. Его применяют в производстве соляной кислоты, хлорной извести, гипохлоритов и хлоратов и др. Большое количество хлора используется для отбеливания тканей и целлюлозы, идущей на изготовление бумаги. Хлор применяют также для стериллизации питьевой воды и обеззараживане сточных вод. В цветной металлургии его используют для хлорирования руд, которое является одной из стадий получения некоторых металлов. Особенно большое значение приобрели за последнее время некоторые хлорорганические продукты. Например, хлорсодержащие органические растворители-дихлорэтан, четыреххлористый углерод, широко применяются для экстракции жиров и обезжиривание металлов. Некоторые хлорорганические продукты служат эффективными средствами борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур. На основе хлорорганических продуктов изготовляют различные пластические массы, синтетические волокна, каучуки, заменители кожи (павинол). Так как хлорфторсодержащие газы широко используются в промышленности, их добыча непрерывно растет, а, значит, также растут и выбросы в атмосферу этих газов. Хлорфторсодержащие газы - "парниковые газы", следовательно, из-за повышения их концентрации в атмосфере процесс парникового эффекта идет быстрее. Кроме того фреоны, относящиеся к хлорфторсодержащим газам, разрушают озоновый слой в атмосфере. Из этих газов делают ядохимикаты, которые хотя и борются с сельскохозяйственными вредителями, но и нарушают экологический баланс.

 

        ИЗМЕНЕНИЯ УСЛОВИЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ.

 

        Все эти  процессы ведут к природным  катаклизм, человеческим жертвам и огромным экономическим потерям. Так, по данным Мюнхенской страховой компании, количество природных катастроф за 1985—1995 годы возросло в четыре раза (по сравнению с 60-ми годами), потери в экономике — в восемь раз, страховые выплаты — более чем в 15 раз. По данным климатолога Джона Твигга, автора исследования «Пути уменьшения ущерба катастроф», начиная с 1970 года, природные катастрофы ежегодно уносят в среднем 80 тысяч жизней. По оценкам Чикагского университета, стихийные бедствия последнего десятилетия ХХ века затронули примерно два миллиарда человек — треть всего человечества. В 90-е годы было отмечено 
84 крупных природных катаклизма — в три раза больше, чем в 60-е годы. Совокупный экономический ущерб от этих бедствий достиг 
591 млрд. долл., что более чем в восемь раз больше, чем в 60-е годы (все подсчеты производились в ценах 1998 года).

      За последние две тысячи лет наблюдалось три периода потепления и три периода похолодания, последнее из которых завершилось в первой половине XIX века. Во второй половине XIX века температура воздуха сначала стабилизировалась, а с конца этого века началось потепление, которое к концу XX века составило 0,7—0,8 °С. Многие ученые считают, что рост концентрации углекислого газа является главной причиной нынешнего потепления, заставили политиков принять международные соглашения (Рамочная конвенция ООН об изменениях климата 1992 г. и Киотский протокол 1999 г.) по сокращению темпов прироста выбросов этого газа в атмосферу. Именно — темпов прироста! Никто не питает иллюзий, что удастся сократить сами выбросы. Если развитые страны в последние годы начали сокращать выбросы парниковых газов, то в развивающихся странах (прежде всего — Китай и Индия) отмечается противоположная тенденция. Выбросы углерода в этих странах к концу XX века на 70% превысили уровень 1986 г. Предполагается, что это приведет к росту выбросов в атмосферу углерода к 2010 г. на 40% по сравнению с уровнем 1990 г.

      Вывод ученых: современное глобальное потепление с вероятностью более 90% — дело рук человека, а не естественные климатические колебания. В связи с этим, в комиссии уверены, что в среднем по земному шару температура воздуха у поверхности земли до конца XXI века вырастет на 2—4,5°С.

      По существу, наука впервые столкнулась с такой грандиозной по сложности проблемой прогноза грядущих изменений состояния природной среды. Важен ответ на вопрос: как будут происходить эти изменения — постепенно, с примерно одинаковой скоростью — т.н. линейная модель, или же возможен некий качественный «скачок» в скорости этих изменений. Естественно, что для человечества приемлем только первый, «адаптационный» вариант, так как постепенные изменения дают шанс приспособить экономику, да и в целом жизнь к новым природным условиям. Второй вариант является катастрофическим, с ним связаны резкие, быстрые изменения условий природной среды, которые нам известны как природные катаклизмы.

     К сожалению, ученые все больше склоняются именно ко второму сценарию развития изменений в природной среде. В январе 2005 года был опубликован отчет комиссии ООН «Перед лицом климатических изменений», в котором впервые был обнародован возможный критический показатель глобального потепления, в случае достижения которого в мире начнутся убыстряющиеся, скачкообразные, необратимые изменения. Это повышение среднемировой температуры воздуха на два градуса по Цельсию по сравнению с 1750 годом (начало промышленной революции).

    Повышение температуры на 2—4,5°С. повлекут  необратимые изменения состояния атмосферы Земли и связанные с этим климатические катаклизмы:

• Из физики известно, что растворимость газов в воде уменьшается при повышении ее температуры — в диапазоне 10—20°С растворимость СО2 уменьшается на 3% на каждый градус увеличения температуры воды. В Мировом океане содержится огромная масса углекислого газа — около 140 трлн. тонн, что в 60 раз больше, чем в атмосфере! Таким образом, при повышении температуры вод океана в атмосферу может выделиться огромное дополнительное количество СО2, которое во много раз превышает выбрасываемое за счет деятельности человека, что резко усилит парниковый эффект, следовательно, температура атмосферы повысится еще больше. И далее этот процесс уже не остановить — за повышением температуры воздуха последует дальнейшее повышение температуры Мирового океана и опять в атмосферу будет выброшено огромное количество углекислого газа
• Еще один физический механизм связан с увеличением содержания водяного пара в атмосферном воздухе при повышении его температуры. Водяной пар еще более сильный парниковый газ нежели СО2. Следовательно, при глобальном потеплении в атмосфере будет увеличиваться содержание водяного пара, который резко усилит парниковый эффект, приводящий к росту температуры воздуха.
• Третий механизм положительной обратной связи вступает в действие при таянии вечной мерзлоты. За счет этого процесса на огромных территориях Сибири и Севера Канады образуются болота, одним из продуктов жизнедеятельности которых являются выбросы в атмосферу все возрастающих объемов метана, парниковый эффект которого также намного превосходит воздействие углекислого газа. То есть появляется еще один самовоспроизводящийся механизм разогревания атмосферы.

             Таким образом, стоит человеку преступить черту, как дальше наступает цепная реакция и климатическую систему уже не удастся вернуть в прежнее состояние.

             ПОСЛЕДСТВИЯ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ.

 
1. Если температура на Земле  будет продолжать повышаться, это  окажет серьезнейшее воздействие  на мировой климат.  
2. В тропиках будет выпадать больше осадков, так как дополнительное тепло  
повысит содержание водяного пара в воздухе.  
3. В засушливых районах дожди станут еще более редкими и они превратятся в пустыни в результате чего людям и животным придется их покинуть.  
4. Температура морей также повысится, что приведет к затоплению низинных областей побережья и к увеличению числа сильных штормов.  
5. Повышение температуры на Земле может вызвать поднятие уровня моря так как: 
а)  вода, нагреваясь становится менее плотной и расширяется, расширение морской воды приведет к общему повышению уровня моря.  
б)  повышение температуры может растопить часть многолетних льдов, покрывающих некоторые районы суши, например, Антарктиду или высокие горные цепи. Образовавшаяся вода в конечном итоге стечет в моря, повысив их уровень. Следует, однако, заметить, что таяние льда, плавающего в морях, не вызовет повышение уровня моря. Ледяной покров Арктики представляет собой огромный слой плавучего льда. Подобно Антарктиде, Арктика также окружена множеством айсбергов. Климатологи подсчитали, что если растают гренландские и антарктические ледники, уровень Мирового океана повысится на 70-80 м.  
6. Сократятся жилые земли.  
7. Нарушится водосолевой баланс океанов.  
8. Изменятся траектории движения циклонов и антициклонов.  
9. Если температура на Земле повысится, многие животные не смогут адаптироваться к климатическим изменениям. Многие растения погибнут от недостатка влаги и животным придется переселится в другие места в поисках пищи и воды. Если повышение температуры приведет к гибели многих растений, то вслед за ними вымрут и многие виды животных.