Авторът на парниковия ефект. Механизъм и последици от парниковия ефект

Съвременната цивилизация има силно влияние върху природата. Като правило, отрицателни. Обезлесяването,

Исторически контекст

Между другото, кой е авторът на парниковия ефект (т.е. тези, които са открили това явление)? Кой първо описва процеса и разказа за въздействието му върху околната среда? Подобна идея се появи в далечната 1827 година. Авторът на статията е Джоузеф Фурие. В работата си той описва механизмите на образуване на климата на нашата планета.

Необичайната природа на това произведение за това време е, че Фурие обмисля температурните и климатични особености на различните колани на Земята. Това е кой е авторът на парниковия ефект, кой пръв обясни опита на Саусюр.

Експериментът на Saussure

За да проверите своите констатации, учените използват опита на господин дьо Сосюр, който използва контейнер, покрити със сажди от вътрешната страна, на врата на която е обхваната от стъкло. De Saussure постави експеримент, по време на който постоянно измерваше температурата вътре и извън буркана. Разбира се, той постоянно се увеличава във вътрешния обем. Първо Фурие може да обясни това явление е комбинираното действие на два фактора: блокиране на пренос на топлина и стените на различен контейнер пропускливост за светлинните лъчи с различна дължина на вълната.

Неговият механизъм е съвсем прост: когато температурата на повърхността се увеличи, видимата светлина се абсорбира, топлината започва да излъчва. Тъй като материалът перфектно преминава видима светлина, но практически не води топлина, той се натрупва във вътрешния обем на съда. Както можете да видите, механизмът на парниковия ефект може лесно да бъде оправдан от всеки, който е учил стандартния курс по физика в училище. Феноменът е съвсем прост, но колко неприятности носи на нашата планета!

Появата на понятието

Струва си да се знае, че Джоузеф Фурие е автор на парниковия ефект по отношение на първоначалното му описание в литературата. Но кой е измислил самия термин? Уви, със сигурност няма да получим отговор на този въпрос. В по-късна литература явлението, открито от Фурие, получи своето съвременно име. Днес всеки еколог познава термина "парников ефект".

Но основното откритие на Фурие е доказателството за действителната идентичност на земната атмосфера и обикновеното стъкло. Просто казано, атмосферата на нашата планета е перфектно пропусклива за видимо излъчване на светлина, но не я предава добре в инфрачервения диапазон. След като натрупа топлина, Земята практически не го отдава. Това е кой е авторът на парниковия ефект. Но защо възниква този ефект?

Да, описахме примитивния механизъм на външния му вид, но съвременната наука успя да докаже, че при обикновени условия инфрачервените лъчи все още могат свободно да се простират извън планетната атмосфера. Как се случва естествените механизми за коригиране на "сезона на отопление" да се провалят?

причини

Като цяло, ние ги описахме достатъчно подробно в самото начало на нашата статия. Появата на този феномен се улеснява от следните фактори:

• Непрекъснато и прекомерно изгаряне на изкопаеми горива.
• Всяка година все повече и повече количества промишлени газове навлизат в атмосферата на планетата.
• Горите непрекъснато се изсичат, площите им се намаляват поради пожари и разграждане на почвения слой.
• Анаеробна ферментация, освобождаването на метан от дъното на океаните.

Трябва да знаете, че основните "виновници", които задействат механизма на парниковия ефект, са следните пет газове:

• Двувалентен въглероден окис, той също е въглероден диоксид. Парниковия ефект от 50% се осигурява за негова сметка.
• Въглеродни съединения на хлор и флуор (25%).
• Азотен диоксид (8%). Токсичен газ, типичен излишък от слабо оборудвана химическа и металургична промишленост.
• Приземен озон (7%). Въпреки своята съществена роля за опазването на Земята от прекомерно ултравиолетово излъчване, тя може да допринесе за задържането на топлина на повърхността й.
• Приблизително 10% метан.

Откъде идват тези газове? Какъв е техният ефект?

- Въглероден диоксид. Той е в големи количества, които влизат в атмосферата, когато човек изгаря изкопаемите горива. Около една трета от излишъка (над естественото) се дължи на факта, че човек интензивно разрушава горите. Същата функция се осъществява чрез постоянно ускоряващия процес на опустиняване на плодородни земи.

Всичко това означава намаляване на количеството растителност, което може ефективно да абсорбира въглеродния диоксид, който в много отношения стимулира парниковия ефект. Причините и последствията от това явление са свързани помежду си: обемът на всяка изхвърлени в атмосферата двувалентен въглероден оксид расте приблизително 0.5%, което стимулира както допълнително натрупване на излишната топлина и процеси на деградация на растителност по повърхността.

- Хлорфлуорвъглероди. Както вече казахме, тези съединения осигуряват парников ефект от 25%. Причините и последиците от това явление са изучавани дълго време. В атмосферата те се дължат на индустриалното производство, особено остарели. Опасните и токсични хладилни агенти съдържат тези вещества в огромни количества и мерките за предотвратяване на тяхното изтичане очевидно не дават очаквания резултат. Последиците от появата им са още по-ужасни:

• Първо, те са изключително токсични за хората и животните, а за флората, кварталът с флуорид и хлорни съединения не е много полезен.
• На второ място, тези вещества могат значително да ускорят развитието на парниковия ефект.
• Трето, те унищожават озонов слой, който защитава нашата планета от агресивна ултравиолетова радиация.

- Метан.Един от най-важните газове, чието повишено съдържание в атмосферата означава терминът "парников ефект". Трябва да се знае, че само за сто години, неговият обем в атмосферата на планетата се е удвоил. По принцип по-голямата част от него идва от съвсем естествени източници:

• Оризови полета в Азия.
• Животни комплекси.
• Системи за почистване на битови отпадъчни води от големи населени места.
• Когато разлагат и разлагат органичните вещества в дълбочините на блатата, в депата.

Има съобщения, че емисиите на големи количества метан произхождат от дълбините на Световния океан. Може би това явление се обяснява с жизнената активност на големи бактериални колонии, за които метанът е основният страничен продукт на метаболизма.

Необходимо е особено да се подчертае "приносът" за развитието на парниковия ефект от страна на предприятията за производство на петрол: значително количество от този газ се отделя в атмосферата като страничен продукт. В допълнение, непрекъснато разширяващият се филм на петролни продукти на повърхността на Световния океан също допринася за ускореното разграждане на органичната материя, придружено от емисии на метан.

- Азотен оксид. В големи обеми се образува в хода на много химически производства. Той е опасен не само за най-активното участие в парниковия механизъм. Въпросът е, че когато се комбинира с атмосферна вода, това вещество образува най-реалната азотна киселина, дори и в слаба концентрация. Оттук произхожда всичко кисели дъждове, които имат много негативно въздействие върху здравето на хората.

Теоретични сценарии на глобални климатични смущения

И така, какви са глобалните последици от парниковия ефект? Трудно е да се каже за това със сигурност, тъй като учените далеч не са недвусмислени. В момента има няколко сценария наведнъж. За разработването на компютърни модели се вземат предвид много различни фактори, които могат да ускорят или забавят развитието на парниковия ефект. Нека да разгледаме катализаторите на този процес:

• Изолиране на гореописаните газове в резултат на техногенната дейност на човека.
• Емисии на CO₂ поради термичното разграждане на природните въглеводороди. Интересно е да се знае, че кора от нашата планета съдържа въглероден диоксид в 50 000 пъти повече, отколкото във въздушното пространство. Разбира се, това е химически свързан въглероден монооксид.
• Тъй като основните ефекти от парниковия ефект са повишаване на температурата на водата и въздуха на повърхността на планетата, изпаряването на влагата от повърхността на моретата и океаните се увеличава. В резултат пропускливостта на атмосферата за инфрачервено лъчение е още по-лоша.
• В океани съдържа около 140000 милиардатон на въглероден диоксид, който също така, когато температурата на водата е започва бързо да избяга в атмосферата, което допринася за оранжерията по динамичен процес.
• Намаляването на отражението на планетата, което води до ускорено натрупване на топлина от нейната атмосфера. Това се улеснява от топене на ледниците и опустиняването на земята.

Какви фактори забавят развитието на парниковия ефект?

Предполага се, че основният топъл ток - Персийския залив - непрекъснато се забавя. В бъдеще това ще доведе до значителен спад на температурата, което ще забави ефекта от натрупването на парникови газове. Освен това за всяка степен на общо затопляне площта на облачната покривка на цялата територия на планетата се увеличава с приблизително 0,5%, което допринася за значително намаляване на количеството топлина, която Земята получава от космоса.

Забележка: същността на парниковия ефект е да се увеличи общата температура на земната повърхност. Разбира се, няма нищо добро в това, но именно тези фактори често допринасят за смекчаване на последствията от това явление. По принцип много учени смятат, че самата тематика за глобалното затопляне принадлежи към категорията напълно естествени феномени, които се случват редовно в историята на Земята.

Колкото по-голяма е променливостта, толкова по-голяма е годишната валежи. Това води както до възстановяването на блатата, така и до ускорения растеж на флората, която е отговорна за изхвърлянето на излишъка от въглероден диоксид в атмосферата на планетата. Предполага се също, че увеличеното количество валежи в бъдеще ще допринесе за значително разширяване на площта на плитките тропически морета.

Коралите, които живеят в тях, са най-важните потребители на въглероден диоксид. Като са химически обвързани, отиват да изградят своя скелет. И накрая, ако малко човечеството да се намали скоростта на обезлесяването, площта им, доста бързо възстановено, тъй като е един и същ въглероден диоксид е отличен стимулант за разпространение на растения. И така, какви са възможните последици от парниковия ефект?

Основните сценарии за бъдещето на нашата планета

В първия случай, учените предполагат, че глобалното затопляне ще се развие достатъчно бавно. И тази гледна точка има много привърженици. Те вярват, че Световният океан, който е огромен енергиен акумулатор, ще може да абсорбира излишната топлина за дълго време. Може би няма да е едно хилядолетие, преди климатът на планетата наистина да се промени радикално.

Втората група учени, от друга страна, подкрепя сравнително бързата версия на катастрофалните промени. Този проблем на парниковия ефект сега е много популярен, той се обсъжда почти на всеки научен конгрес. За съжаление, има достатъчно доказателства за тази теория. Смята се, че през последните сто години концентрацията на въглероден диоксид се е увеличила с най-малко 20-24%, а количеството метан в атмосферата е нараснало напълно с 100%. В най-песимистичния сценарий се смята, че температурата на планетата до края на този век може да се покачи до рекордните 6,4 ° С.

Така в този случай парниковия ефект в атмосферата на Земята просто ще доведе до смъртоносни проблеми за всички жители на крайбрежните райони.

Рязко нарастване на нивото на Световния океан

Факт е, че такива температурни аномалии са изпълнени с изключително рязко и почти непредвидимо повишаване на нивото на Световния океан. Например, от 1995 до 2005 г. тази цифра е била 4 см, въпреки че учените са се озовали един до друг, казвайки, че не трябва да чакаме издигане над няколко сантиметра. Ако всичко продължава със същия темп, до края на 21 век нивото на Световния океан ще бъде най-малко 88-100 см над сегашната норма. Междувременно около 100 милиона души на нашата планета живеят само на около 87-88 см над морското равнище.

Намаляване на отразяването на повърхността на планетата

Когато пишехме за парниковия ефект, статията многократно споменава, че стимулира по-нататъшно намаляване на отразяването на земната повърхност, което се улеснява от обезлесяването и опустиняването.

Много изследователи предполагат, че капачката на лед на полюсите може да се намали общото температурата на планетата най-малко два градуса, а на леда, който покрива повърхността на водата полярна силно инхибира процеса на изхвърляне в атмосферата на въглероден двуокис и метан. Освен това в областта на полярните ледени шапки обикновено няма водни пари, което значително стимулира световния парников ефект.

Всичко това е така, ще се отрази на световната водния цикъл, който торнадо честота, чудовищен в своята разрушителна сила на урагани и торнадо ще се увеличи с няколко пъти, което го прави почти невъзможно за хората, които живеят дори и в тези области, които са много далеч от бреговете на океаните. За съжаление, преразпределението на водата ще доведе до противоположното явление. Днес засушаването е проблем на 10% от земното кълбо и в бъдеще броят на тези региони може да нарасне на 35-40% наведнъж. Това е тъжна перспектива за човечеството.

За нашата страна прогнозата в този случай е много по-благоприятна. Климатолозите смятат, че по-голямата част от територията на Русия ще бъде доста подходяща за нормално земеделие, климатът ще стане много по-мек. Разбира се, повечето крайбрежни райони (и ние имаме много от тях) просто ще наводнят.

Третият сценарий предполага, че кратък период на повишаване на температурата ще бъде заменен с глобално охлаждане. Вече говорихме за забавянето на Персийския залив, за последствията. Представете си, че е топло по време на пълен ostanovitsyahellip- Разбира се, преди събитията, описани във филма "След утрешния ден", той няма да дойде, но по света със сигурност ще стане много по-студено. Не чак толкова дълго.

Някои математици се придържат към теорията (симулирано, разбира се), че парниковия ефект на Земята ще доведе до факта, че 20-30 години климат в Европа не е станало по-топло, отколкото в нашата страна. Те също така предлагат, че след това затоплянето ще продължи, чийто сценарий е описан във втория вариант.

заключение

Каквото и да беше, но доброто в прогнозите на учените не е толкова голямо. Остава само да се надяваме, че нашата планета е по-сложен и перфектен механизъм, отколкото си представяме. Може би ще бъде възможно да се избегнат такива тъжни последици.