<<
>>

7.1.1 Парниковый эффект

Систематические наблюдения за содержанием диоксида углерода в атмосфере показывают его рост. Известно, что СО2 в атмосфере, подобно стеклу в оранжерее, пропускает лучистую энергию Солнца к поверхности Земли, оно задерживает инфракрасное (тепловое) излучение Земли и тем самым создает так называемый тепличный (парниковый) эффект.

Глобальные изменения климата тесно связаны с загрязнением атмосферы промышленными отходами и выхлопными газами.

Влияние человеческой цивилизации на климат Земли - реальность, последствия которой ощущаются уже сейчас. Ученые считают, что сильная жара в 1988 г. и засуха в США - в какой-то мере следствия так называемого эффекта - глобального потепления атмосферы земли в результате повышения содержания в ней углекислого газа из-за вырубки лесов, поглощающих его, и сжигание такого топлива, как уголь и бензин, при котором происходит выброс этого газа в атмосферу. Углекислый газ и другие загрязнители действуют подобно пленке или стеклу в парниках: они пропускают солнечное тепло к Земле и удерживают его здесь. В целом температура на земле в первые 5 мес 1988 г. была выше, чем в любой аналогичный период за те 130 лет, как

ведутся измерения. Можно утверждать, что причиной изменения температуры стало давно ожидавшееся глобальное

потепление, связанное с загрязнением окружающей среды. Тенденция к потеплению является не естественным явлением, а следствием парникового эффекта.

На 80-е гг., указали ученые, пришлись четыре самых теплых года последнего столетия, и 1988 г. побил все предыдущие рекорды. Компьютерные прогнозы обещают дальнейшие потепления в 90-е гг. и в новом тысячелетии.

Как известно, главным по значению «парниковым» газом является водяной пар. За ним следуют углекислый газ, обеспечивающий в 80-х гг. 49 % дополнительного по сравнению с началом прошлого века увеличения парникового эффекта, метан (18 %), фреоны (14 %), закись азота N2O (6 %).

На остальные газы приходится 13

%.

Изменение климата ученые связывают с изменениями содержания в атмосфере «парниковых» газов. Известно, как менялся химический состав атмосферы 160 тыс. лет. Эти сведения получены на основе анализа состава пузырьков воздуха в ледниковых кернах, извлеченных с глубины до 2 км на станции «Восток» в Антарктиде и в Гренландии. Найдено, что в теплые периоды концентрации СО2 и СН4 были примерно в 1,5 раза выше, чем в холодные ледниковые. Эти результаты подтверждают высказанное в 1861 г. Дж. Тиндалем предположение о том, что историю изменения климата Земли можно объяснить изменениями концентрации СО2 в атмосфере.

Из антропогенных источников поступления СО2 в атмосферу основной вклад дают предприятия энергетики, работающие на ископаемом топливе, транспортные средства и собственно население. Например, воздушный лайнер за 7 ч полета сжигает около 35 т О2, легковой автомобиль сжигает 1 т О2 , каждые 1,5 тыс. км пробега. Примерно такое же количество СО2 выбрасывается в атмосферу.

В спокойном состоянии человек пропускает через легкие 10 - 11 тыс. дм3 воздуха в сутки, тогда как при физических нагрузках и повышении температуры воздуха потребность в кислороде может возрасти в 3 - 6 раз. Соответственно население планеты выделяет в год более 6 млрд. т СО2. С учетом домашних животных эта цифра по меньшей мере удвоится. Тем самым чисто биологический вклад в увеличение содержания СО2 в атмосфере оказывается соизмеримым с промышленным выбросом углекислого газа.

В результате лишь производственной деятельности в 1987 г. в атмосферу было выброшено 22 млрд. т СО2, из которых на долю США приходится - 23 %, СССР - 19 %, Западной Европы - 13,5 %, Китая - 8,7 %.

Наряду с ростом потребления ископаемого топлива увеличение содержания СО2 в атмосфере может быть связано с уменьшением массы наземной растительности. Особенно сказывается вырубка высокопродуктивных лесов в странах Южной Америки и Африке. Скорость уничтожения лесов - легких планеты - растет, и к концу столетия при нынешних темпах площадь лесов уменьшится на 20 - 25 %.

Предсказывают, что увеличение содержания СО2 в атмосфере на 60 % от современного уровня может вызвать повышение температуры земной поверхности на 1,2 - 2,0 °С.

Существование же обратной связи между величиной снежного покрова, альбедо и температурой поверхности должно привести к тому, что изменения температуры могут быть еще большими и вызвать коренное изменение климата на планете с непредсказуемыми последствиями.

Если сегодняшний уровень потребления ископаемых топлив сохранится до 2050 г., то концентрация СО2 в атмосфере возрастет вдвое. В отсутствии других факторов это приведет к повышению температуры поверхности Земли на 3 °С.

К сожалению, растет содержание в атмосфере не только СО2 но и других «парниковых» газов, в частности N2O, SO2, NH3, O2, а также CH4, фреонов и других органических веществ. Если темпы роста концентрации «парниковых» газов сохранятся на теперешнем уровне, то к 2020 г. загрязнение атмосферы будет соответствовать эквивалентному удвоению содержания СО2.

Удвоение концентрации метана приведет к повышению температуры земной поверхности на 0,2 - 0,3 °С.

Увеличение концентрации фреонов в тропосфере в 20 раз приведет к возрастанию температуры поверхности на 0,4 - 0,5 °С. Увеличение температуры на 1 °С произойдет при одновременном удвоении содержания СН4, NH3, и N2O. В то же время климатологи считают значительным изменением средней температуры даже на 0,1 °С, а увеличение температуры на 3,5 °С - критическим.

Глобальное потепление приведет к заметному перемещению в более высокие широты основных географических зон Северного полушария. Зона тундры, в частности, будет постепенно исчезать при продвижении в более высокие широты лесов. Несомненно, что потепление окажет существенное влияние на континентальные и морские льды. Площадь ледников на территории РФ будет сокращаться и многие из них сравнительно быстро исчезнут. Заметно сократится площадь зоны вечной мерзлоты. Ледяной покров Северного Ледовитого океана в следующем столетии или будет полностью разрушен, или его заменит сравнительно тонкий лед, который будет возникать зимой и таять летом.

Хотя перечисленные здесь черты ожидаемого изменения природных условий на территории нашей страны сравнительно благоприятны для народного хозяйства, из-за быстрого изменения климата они могут привести к существенным трудностям, в особенности если изменения не будут учтены при долгосрочном планировании хозяйственной деятельности.

Парниковый эффект нарушит климат планеты, изменив такие критически важные переменные величины, как осадки, ветер, слой облаков, океанические течения и размеры полярных ледниковых шапок.

Хотя последствия для отдельных стран далеко не ясны, ученые уверены в общих тенденциях. Внутренние районы континентов станут суше, а побережья влажнее. Холодные сезоны станут короче, а теплые длиннее. Усиление испарения приведет к тому, что почва станет суше на обширных площадях.

температуре в результате

Одна из наиболее широко обсуждаемых и вызывающих страх последствий парникового эффекта - это прогнозируемое повышение уровня моря в результате повышения температуры. Большинство ученых считают, что этот подъем будет относительно постепенным, создавая проблемы в основном в странах с большой численностью населения, живущего на уровне или ниже уровня моря, в таких, как Нидерланды и Бангладеш. Что касается географических районов, то парниковый эффект может оказать наибольшее влияние в высоких широтах северного полушария. Снег и лед отражают солнечный свет в космическое пространство, не позволяя повышаться. Но в связи с потеплением на всем земном шаре плавающий арктический лед начнет таять, чего для отражения останется меньше снега и льда.

<< | >>
Источник: Лебедева М. И., Анкудимова И. А.. Экология: Учеб. пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та,2002. 80 с.. 2002

Еще по теме 7.1.1 Парниковый эффект: