Jednym z najpilniejszych i dyskutowanych problemów środowiskowych jest efekt cieplarniany.
- Co to jest efekt cieplarniany w atmosferze ziemskiej
- Co to są gazy cieplarniane
- Przyczyny efektu cieplarnianego
- Co zwiększa efekt cieplarniany
- Konsekwencje efektu cieplarnianego
- Mapa emisji gazów cieplarnianych
- Środki mające na celu zapobieganie i ograniczanie efektu cieplarnianego
- Film z efektem cieplarnianym
- Ciekawe fakty dotyczące efektu cieplarnianego
Zjawisku temu poświęcono setki artykułów i prac naukowych. Zdaniem naukowców ma to silny wpływ na równowagę klimatyczną planety.
Co to jest efekt cieplarniany w atmosferze ziemskiej
Ten globalny problem istnieje od dawna. Ale wraz z rozwojem technologii zwiększających emisje do atmosfery, ze wzrostem liczby samochodów i ogólnym pogorszeniem stanu środowiska, staje się to coraz bardziej istotne. Według statystyk średnia temperatura planety wzrosła o 0,74° w ciągu ostatniego stulecia. Na pierwszy rzut oka wydaje się to całkiem sporo. Ale nawet taki wzrost już doprowadził do nieodwracalnych zmian klimatycznych.
Kto odkrył mechanizm efektu cieplarnianego? Po raz pierwszy definicja ta została użyta w 1827 r. przez J. Fouriera. Na ten temat napisał nawet obszerny artykuł, w którym rozważał różne schematy kształtowania się klimatu ziemskiego. To Fourier jako pierwszy przedstawił i potwierdził ideę, że optyczne właściwości atmosfery ziemskiej są podobne do właściwości szkła.
Później szwedzki fizyk Arrhenius, badając właściwości pary wodnej i dwutlenku węgla w podczerwieni, wysunął teorię, że ich nagromadzenie w atmosferze może powodować wzrost temperatury całej planety. Następnie na podstawie tych badań powstała koncepcja efektu cieplarnianego.
Co to są gazy cieplarniane
Gazy cieplarniane to zbiorcza nazwa wielu gazów, które mogą zatrzymywać promieniowanie cieplne planety. W zakresie widzialnym pozostają przezroczyste, jednocześnie absorbując widmo podczerwieni. Nie ma określonej formuły na gazy cieplarniane. Ich procent może się stale zmieniać. Czym więc są gazy cieplarniane?
Lista gazów cieplarnianych
Główne gazy cieplarniane to:
- Dwutlenek węgla. Najdłużej żyje w atmosferze, w wyniku czego stale się gromadzi.
- Metan. Ze względu na szereg właściwości wykazuje silniejsze działanie. Według Wikipedii jego poziom w atmosferze wzrósł ponad 150 razy od 1750 roku.
- Podtlenek azotu
- Perfluorowęglowodory – PFC.
- Wodorofluorowęglowodory (HFC).
- Heksafluorek siarki (SF6).
Ozon chroni planetę przed słonecznym promieniowaniem ultrafioletowym. Jego niedobór przyczynia się do powstawania dziur ozonowych.
Oprócz głównych gazów cieplarnianych, para wodna zwiększa również efekt cieplarniany w atmosferze. W rzeczywistości jest to główny powód wzrostu temperatury i wilgotności.
Oprócz tego do gazów cieplarnianych należą tlenki azotu i freony. Ze względu na aktywną działalność człowieka ich koncentracja z roku na rok wzrasta, co znacznie pogłębia negatywny wpływ na środowisko.
Źródła gazów cieplarnianych
Gazy cieplarniane prowadzą do znaczących zmian klimatycznych, ze swej natury źródła ich powstawania można podzielić na 2 duże grupy:
- Stworzone przez człowieka. Są główną przyczyną efektu cieplarnianego. Należą do nich różne gałęzie przemysłu, które wykorzystują spalanie paliw węglowodorowych, rozwój pól naftowych, emisje z silników samochodowych.
- Naturalny. Odgrywają drugorzędną rolę. Większość naturalnych gazów cieplarnianych przedostaje się do atmosfery podczas erupcji wulkanów. Ta grupa obejmuje również parowanie Oceanu Światowego i duże pożary lasów.
Przyczyny efektu cieplarnianego
Główną przyczyną rozwoju efektu cieplarnianego na Ziemi są gazy gromadzące się w atmosferze. Przekroczenie ich stężenia prowadzi do zmiany bilansu cieplnego. Dodatkowo warstwa ozonowa może być również zaangażowana w ten proces. Pod wpływem freonu i tlenków azotu, które również znajdują się na liście gazów cieplarnianych, zaczyna gwałtownie się rozkładać i cieńczyć. W rezultacie dramatycznie wzrasta poziom twardego promieniowania ultrafioletowego. Zatem efekt cieplarniany i niszczenie warstwy ozonowej to łańcuch powiązanych ze sobą zdarzeń, które mają istotny wpływ na biogeocenozę całej planety.
Główne przyczyny efektu cieplarnianego to:
- Gwałtowny rozwój przemysłu wykorzystującego ropę, gaz i inne węglowodory kopalne jako źródła energii. Odpowiadają za około połowę wszystkich emisji gazów.
- Masowe wylesianie. W procesie fotosyntezy drzewa pochłaniają dwutlenek węgla i produkują tlen, lasy są „płucami planety”, ich niszczenie obarczone jest gwałtownym wzrostem ilości dwutlenku węgla w atmosferze.
- Rozwój rolnictwa. W wyniku rozkładu odchodów zwierzęcych powstaje duża ilość metanu, który jest jednym z najbardziej agresywnych gazów cieplarnianych.
Co zwiększa efekt cieplarniany
Oprócz działalności człowieka, przyczyny naturalne mogą również przyczynić się do nasilenia efektu cieplarnianego.
Na przykład duże erupcje wulkanów lub masowe wypalanie lasów. Wzrost temperatury na powierzchni Ziemi w wyniku ścieńczenia warstwy ozonowej prowadzi do zwiększonego parowania wilgoci, co również pogarsza sytuację. Związek między efektem cieplarnianym a warstwą ozonową został udowodniony od dawna. Podstawowym czynnikiem rozwoju problemu jest wzrost stężenia pary wodnej w atmosferze.
Konsekwencje efektu cieplarnianego
Konsekwencje, a także przyczyny efektu cieplarnianego są bardzo zróżnicowane. Szczególnie silnie oddziałuje na klimat. Mówiąc prościej, emisje gazów cieplarnianych mogą prowadzić do szeregu istotnych zmian:
- Zmniejszenie lub zwiększenie opadów. W wielu strefach klimatycznych deszcze będą rzadsze, podczas gdy inne będą cierpieć z powodu ciągłych burz i powodzi.
- Podnoszenie się poziomu mórz. Będzie to jedna z najważniejszych konsekwencji efektu cieplarnianego. W wyniku topnienia lodu Antarktydy i Grenlandii duże obszary zostaną zalane, co zniszczy wszystkie przybrzeżne osady. Jednocześnie należy zauważyć, że mieszka w nich znaczna część populacji, która będzie pozbawiona mieszkań i środków do życia.
- Śmierć całych ekosystemów. Krótko mówiąc, efekt cieplarniany spowoduje znaczną zmianę klimatu. W rezultacie wiele gatunków biologicznych nie będzie w stanie przystosować się do szybko zmieniających się warunków i po prostu umrze. Ich zniknięcie z łańcucha pokarmowego doprowadzi do „efektu domina”.
Zmiana klimatu wpłynie również na zdrowie człowieka. Z powodu nienormalnie wysokich temperatur znacznie wzrośnie liczba chorób serca, płuc i układu oddechowego. Dlatego nie ma korzyści z efektu cieplarnianego, ale szkoda jest bardzo znacząca.
Mapa emisji gazów cieplarnianych
Aby uzyskać pełniejszy obraz skali i charakteru efektu cieplarnianego, Google opracował mapę emisji gazów cieplarnianych w 2012 roku, która pokazuje, które miejsca na Ziemi mają ich najwięcej. Wyświetla poziomy emisji wszystkich krajów uprzemysłowionych za pomocą kodowania kolorami. Utworzenie mapy zbiegło się w czasie z końcem protokołu z Kioto.
Źródło i deweloper usługi: Google.com. Warunki korzystania.
Środki mające na celu zapobieganie i ograniczanie efektu cieplarnianego
Zmiany klimatu na Ziemi zdarzały się już wielokrotnie. Krótko mówiąc, ich konsekwencje były katastrofalne. Przykładem jest dobrze znana epoka lodowcowa. Jego wpływ na organizmy żywe był bardzo znaczący. Niektóre gatunki po prostu wymarły, nigdy nie przystosowując się do ostrego mrozu. Na Antarktydzie i Grenlandii do dziś zachowały się pozostałości lodu z tamtych czasów.
Co należy zrobić, aby zmniejszyć efekt cieplarniany i zapobiec kolejnemu kataklizmowi? Jak skutecznie radzić sobie z globalnym problemem? W chwili obecnej zidentyfikowano już wszystkie czynniki przyczyniające się do akumulacji gazów w atmosferze. Według ekspertów badających fizyczne podstawy efektu cieplarnianego istnieje kilka sposobów rozwiązania tego problemu:
- Zmniejsz emisje szkodliwych substancji z działalności przemysłowej.
- Aktywnie wprowadzaj przyjazne dla środowiska technologie wykorzystujące alternatywne źródła energii. To pozwoli nam odmówić lub przynajmniej zminimalizować zużycie węglowodorów paliwowych.
- Zatrzymaj aktywne wylesianie.
- Likwidacja naturalnych składowisk przyczynia się również do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych do atmosfery, ponieważ są one źródłem metanu, freonu i tlenków azotu.
Istnieje wiele sposobów na rozwiązanie problemu efektu cieplarnianego. Najważniejsze, żeby walka była prowadzona na szczeblu międzynarodowym. Aby naprawić obecną sytuację, potrzebne są wysiłki całej ludzkości. Emisja gazów jest problemem globalnym, dotyczy całej planety jako całości, a nie poszczególnych krajów.
Film z efektem cieplarnianym
Ciekawe fakty dotyczące efektu cieplarnianego
- Rosyjscy prognostycy obliczyli, że jeśli emisje gazu utrzymają się na tym samym poziomie, to do 2080 roku klimat Syberii znacznie się ociepli. Temperatury zimą wzrosną średnio o 9°C, a latem o 5,7°C. Jednocześnie wzrośnie również poziom opadów, średnio o 140 mm rocznie, a powierzchnia wiecznej zmarzliny zmniejszy się o jedną czwartą.
- W 2020 roku tomscy naukowcy wznowią badania nad klimatem Arktyki. Ich uwagę przykuło zwiększone stężenie metanu. To i inne gazy są uwalniane, gdy topi się wieczna zmarzlina. Do badań zostanie przyciągnięty specjalny samolot naukowy. Z jego pomocą naukowcy będą mogli dokonać pełnej analizy środowiska powietrza.
- Największa firma wydobywcza diamentów Alrosa odnotowała spadek intensywności emisji gazów od 2016 do 2018 roku o 52%. Jak wiadomo, górnictwo zajmuje wiodącą pozycję pod względem ilości emisji do atmosfery. Aby utrzymać pozytywną dynamikę, wszystkie pojazdy firmy są przestawiane na bardziej przyjazne dla środowiska silniki gazowe.
