Глобальное потепление. Парниковый эффект

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………….3

1. Определение глобального потепления…………………………………...5
2. Причины глобального потепления……………………………………….7
3. Парниковый эффект……………………………………………………...14

Заключение…………………………………………………………………..20

Список литературы………………………………………………………….22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Каждый, кто внимательно  следит за научными новостями, не испытывает недостатка в свидетельствах потепления климата. Практически еженедельно  появляются сообщения об исследованиях  в этой сфере. Британские натуралисты  сообщают о смещении к северу ареалов  некоторых видов птиц. Канадцы  отмечают, что северные реки остаются замерзшими в среднем на две недели меньше, чем полвека назад. В Гренландии в последние годы резко ускорилось движение ледников, спускающихся к  морю. Арктические льды отступают  летом значительно дальше на север, чем прежде. На Антарктическом полуострове, который вытянулся в сторону  Южной Америки, тоже идет быстрое  разрушение ледников. По некоторым  данным, стал замедлять свое течение  Гольфстрим…

Колоссальное могущество природы: наводнение, стихии, бури, подъём уровня моря. Изменение климата меняет образ нашей планеты. Причуды  погоды уже не являются чем-то необычным, это становится нормой. Лёд на нашей  планете тает и это меняет всё. Моря поднимутся, города могут быть затоплены и миллионы людей могут  погибнуть. Ни один прибрежный район  не убежит от ужасных последствий. 

Глобальное потепление, мы постоянно слышим это выражение, но за знакомыми словами стоит  пугающая действительность. Наша планета  нагревается и это оказывает  катастрофический эффект на ледяные  шапки земли. Температура поднимается, лёд начинает таять, море начинает подниматься. По всему миру уровень океана поднимается  в 2 раза быстрее чем 150 лет назад. В 2005 году 315 куб км льда из Гренландии и Антарктики растаяли в море, для сравнения в городе Москва в год используется 6 куб км воды – это глобальное таяние. В 2001 году учёные прогнозировали что к концу века уровень моря поднимется на 0.9 метра. Это повышение уровня воды достаточное что бы повлиять на более 100 млн. людей во всём мире, но уже сейчас многие специалисты опасаются, что их прогнозы могут быть неверными. Даже по консервативным расчётам прогнозируется, что в течении следующих 60 лет, повышение уровня моря уничтожит четверть всех домов находящиеся в 150-ти метрах от побережья. Последние исследования рисуют более тревожную картину. К концу столетия уровень моря может подняться на целых 6 метров и это всё может произойти со всеми нами из-за таяния.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ

Глобальное потепление - общее повышение температуры на Земле, вызываемое скоплением в атмосфере парниковых газов, которые удерживают тепло у поверхности Земли.

Очень часто в качестве синонима глобального потепления употребляют словосочетание «парниковый эффект», но между этими понятиями есть небольшая разница. 

Парниковый эффект – это увеличение средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана вследствие роста в атмосфере Земли концентраций парниковых газов (углекислый газ, метан, водяной пар и т.д.). Эти газы выполняют роль плёнки или стекла теплицы (парника), они свободно пропускают солнечные лучи к поверхности Земли и задерживают тепло, покидающее атмосферу планеты. Более детально этот процесс мы рассмотрим ниже. 

Впервые о глобальном потеплении и парниковом эффекте заговорили в 60-ых годах XX века, а на уровне ООН  проблему глобального изменения  климата впервые озвучили в 1980 году. С тех пор над этой проблемой  ломают головы многие учёные, зачастую, взаимно опровергая теории и предположения друг друга [3, c. 167].

Существующие технологии позволяют достоверно судить об имеющих  место климатических изменениях. Учёные при обосновании своих  теорий климатических изменений используют следующие «инструменты»:

- исторические летописи и хроники;

- метеорологические наблюдения;

- спутниковые измерения  площади льдов, растительности, климатических зон и атмосферных процессов;

- анализ палеонтологических (останки древних животных и  растений) и археологических данных;

- анализ осадочных океанических  пород и отложений рек; 
- измерение скорости таяния ледников и вечной мерзлоты, интенсивность образования айсбергов;

- наблюдение за морскими течениями Земли;

- наблюдение за химическим составом атмосферы и океана;

- наблюдение за изменениями  ареалов (мест обитания) живых организмов;

- анализ годовых колец  деревьев и химического состава  тканей растительных организмов [3, c. 173].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ПРИЧИНЫ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ

Климат — это чрезвычайно  сложная физическая система. Её  поведение определяется взаимодействием между биосферой и атмосферой, поверхностями океанов и континентов, ледниками, а также взаимодействием с космическими объектами, например такими, как Солнце. Наконец, влияние на климат оказывает  антропогенная деятельность. Естественные колебания, которые возникают в процессе такого взаимодействия, могут иметь протяженность от нескольких недель  до сотен лет. И что же именно является основной причиной климатических изменений однозначно не известно до сих пор. Данная тема является камнем  преткновения многих ученых мира. На сегодняшний день основными гипотезами, определяющими причины изменения климата являются следующие:

1. Увеличение парниковых газов в атмосфере за счет

1. антропогенной деятельности;

2. влияния природных источников.

2. Солнечная активность

3. Вулканическая активность
4. Неизвестные взаимодействия Земли с Солнцем и планетами Солнечной системы
5. Взрывы [2, c. 133].

Гипотеза 1: Увеличение парниковых газов в атмосфере

В конце 60-х  начале 70-х годов ХХ столетия ученые-климатологи обратили внимание на тенденцию к росту средних глобальных температур приземного воздушного слоя.

С помощью анализа средних  температур за более чем столетний  интервал времени наблюдений было выявлено, что температура имеет тенденцию  не к плавному, а к скачкообразному  изменению. Однако на фоне общего роста были зафиксированы годы, когда температура существенно снижалась и после понижения вновь наблюдался ее более ускоренный рост. Было проанализировано, что в эти годы увеличение температур было связано с парниковым эффектом атмосферы, этот факт в свою очередь был вызван присутствием в атмосфере углекислого газа. Многие исследователи стали считать наличие СО2 в атмосфере не просто ведущей, а главенствующей причиной роста температур.

Кроме углекислого газа парниковый эффект атмосферы обеспечивают пары воды, озон, метан, фреоны и другие газы, но их доля, кроме паров воды и  СО2, в парниковом эффекте, не столь велика. Поэтому при создании математических моделей роста глобальных температур стали пренебрегать всеми газами, кроме СО2 и водяных паров. Тем более что и в геологическом прошлом рост или снижение температуры, как правило, сопровождались изменениями концентраций углекислого газа в атмосфере (это было доказано с помощью геологических исследований). Но, всё же, в геологическом прошлом скорость роста концентрации углекислоты была существенно ниже, чем в настоящее время, а причиной ее увеличения служили вяло протекающие тектонические процессы в недрах земли.

Не смотря на множество  факторов, оказывающих влияющих на нашу планету основной причиной глобального  потепления считается деятельность человека[2, c. 135].

А) Антропогенная деятельность

Во время климатических  исследований учеными было замечено, что кривая роста температуры  на нашей планете достаточно точно  совпадает с кривой увеличения содержания в атмосфере СО2.

Выделение углерода в атмосферу в результате деятельности человека с 1800 года по 2007 в миллиардах тонн:

График роста средней  глобальной температуры:

Однозначной причиной увеличения содержания  СО2 в атмосфере были названы - промышленность и сельское хозяйство всего мира, которые постоянно увеличивают выброс углекислого газа в атмосферу.

И, действительно, большая  скорость изменений климата, которые  происходят в последние десятилетия, может быть объяснима всё возрастающей интенсификацией антропогенной  деятельности, которая оказывает  существенное влияние на химический состав атмосферы Земли  в сторону увеличения содержания в ней парниковых газов. Увеличение средней температуры воздуха нижних слоёв атмосферы Земли на 0,8°С за последние 100 лет – это достаточно высокая скорость для естественных процессов.  Последние десятилетия добавили ещё большей весомости этому аргументу, поскольку за этот период изменения средней температуры воздуха составили - 0,3-0,4°.

Но, всё же, это лишь гипотеза, с которой согласились далеко не все. Например, российский ученый О. Сорохтин считает, что в данном случае нужно поменять местами причины и следствие. Больше всего углекислого газа содержится в мировом океане, а при увеличении температуры, растворимость газов уменьшается, то есть при потеплении из воды в атмосферу выбрасывается огромное количество СО2 и метана.  Причиной же потепления, по его мнению, является, скорее  всего, увеличение активности Солнца, так как и прежде. Так же считают член-корреспондент РАН А. Капица, а также множество зарубежных ученых.

Но даже если согласиться  с парниковой теории, человеческая вина сильно преувеличена, потому что  при анализе количества СО2 в атмосфере  роль мирового океана, вулканов во время извержений, лесных пожаров не берутся в расчет. Однако по сравнению с ними выбросы углекислоты от человеческой деятельности практически ничтожны [2, c. 137]. 

Но всё же это не означает, что борьба с увеличением выбросов СО2 в атмосферу не нужна. Напротив, в настоящее время она необходима. Экологическая обстановка на нашей планете становится с каждым годом всё хуже. От этого страдают не только люди, но и многие животные. Сокращения выбросов парниковых газов, которые можно достигнуть за счет повышения эффективности использования энергоресурсов, сокращения утечек тепла и топлива, технического перевооружения энергетического комплекса в любом случает положительно скажутся на экологической обстановке планеты. Также нужен поиск альтернативных источников энергии, так как природные  ресурсы  (такие как газ, нефть, уголь)  не вечны. По скромных подсчетам ученых при неизменном  потреблении перечисленных ресурсов хватит на 30-50 лет.

Итак, является ли на самом  деле человеческая деятельность первопричиной  глобального потепления или данная тема является очередным коммерческим ходом кого-либо остается большим  вопросом…

Б) Влияние мирового океана на увеличение концентрации СО2 в атмосфере.

Мировой океан – огромнейший  аккумулятор солнечной энергии. Именно он во многом определяет скорость и направление движения тёплых океанических, а также воздушных масс на нашей  планете, которые в свою очередь  сильной влияют на климат Земли. Кроме  того, в водах мирового океана растворено огромное количество углекислоты (около 140 трлн. тонн, что в 60 раз больше, чем в атмосфере) а также ряда других парниковых газов.  В результате определённых природных процессов (например, потепления климата или океанского вулканизма) эти газы могут поступать в атмосферу, существенным образом оказывая влияние на климат Земли. Данные процессы легко объяснимы: в случае потепления увеличивается испарение водяного пара (также являющегося парниковым газом) с поверхности океана. Вследствие извержений вулканов в океане в атмосферу выбрасывается огромное количества как СО2, так и  метана. Метан удерживает тепла в 20 раз больше, чем углекислота, но его влияние на глобальное потеплении является не прямым. При попадании метана в атмосферу  происходит химическая реакция с молекулами кислорода и водорода. В процессе этой реакции выделяется диоксид углерода и водяной пар – основные газы, участвующие в парниковом эффекте.

Самый мощный источник метана всего несколько лет назад  был обнаружен на дне Мирового океана. Источник представляет из себя глобальную систему срединноокеанских хребтов, протяженность которых  около 60 000 км. Метан выделяется в процессе реакции мантийного вещества, проникающего через разломы в хребтах, с морской водой. Кроме вулканов в океане на земной поверхности существуют озерно-болотные системы, тундровые ландшафты и тропические мангровые ландшафты являющиеся серьезными источниками метана. 

Гипотеза 2: Солнечная активность; изменение угла оси вращения Земли и ее орбиты.

Именно благодаря местоположению Земли в Солнечной системе  мы обязаны столь уникальному, пригодному для жизни климату на нашей  планете. Поэтому даже незначительные изменения активности светила или  небольшое изменение угла наклона  Земли могут  очень существенно оказать влияние на климатическую систему планеты.  

Выделяют 11-летние, 22-летние, и  80-90 летние циклы активности солнца. И вполне вероятно, что наблюдаемое глобальное потепление связано с очередным ростом солнечной активности, которая в ближайшем будущем может снова пойти на убыль. Что же касается изменения угла наклоны орбиты Земли, то подобные изменения движения планеты вызывают перемену радиационного баланса Земли, а, следовательно, и её климата[2, c. 142].