Что значит парниковый эффект
Парниковый эффект: для чего он нужен и как влияет на изменение климата
Что такое парниковый эффект?
Парниковый эффект — это естественное явление, которое повышает температуру на нашей планете для комфортного существования.
Как он возникает? На нашу планету поступает солнечная радиация, которая нагревает поверхность. Излучение от солнца коротковолновое, поэтому парниковые газы, которые находятся вокруг Земли, свободно пропускают его. Какую-то незначительную часть солнечного света могут отразить обратно аэрозоли, которые находятся вместе с парниковыми газами в атмосфере Земли.
В свою очередь, когда планета нагревается, она отдает тепловую радиацию — инфракрасное излучение (длинные волны). Но так как излучение длинноволновое, то парниковые газы не дают полностью ему улететь в космос. Частично тепловому излучению все же удается обойти парниковые газы, но значительная доля отражается обратно, что и повышает температуру на Земле.
Первым, кто описал парниковый эффект, стал французский ученый Жан-Батист Жозеф Фурье в 1824 году, его же называют автором термина.
Какие на Земле есть основные парниковые газы
Углекислый газ (CO2) — считается важнейшим парниковым газом антропогенного происхождения. Углекислый газ возникает и естественным путем при круговороте углерода, но именно человек увеличил его концентрацию в атмосфере на 47% с момента индустриальной революции. [1]
Закись азота (N2O) образуется при сжигании твердых отходов и ископаемого топлива. Значительная часть N2O идет от сельского хозяйства.
Синтетические химические вещества, например, гидрофторуглероды, галогенированные углеводороды, гексафторид серы и другие синтетические газы. Основной источник — это химическая промышленность.
Озон (O3) — естественным образом встречается в стратосфере и тропосфере Земли и не вызывает значительного парникового эффекта. [2]
Водяной пар — по объему занимает первое место среди всех парниковых газов, однако прямые выбросы водяного пара влияют на парниковый эффект наименьшим образом. [3]
Самый сильный парниковый эффект в Солнечной системе существует на Венере. Атмосфера планеты практически полностью состоит из углекислого газа, поэтому температура на поверхности Венеры достигает 475℃.
Причины парникового эффекта
Земля постоянно получает и отдает энергию. По закону сохранения энергии все это должно пребывать в радиационном балансе. Но человек своими действиями вывел систему из баланса. Когда объем парниковых газов увеличивается, они все чаще и чаще не позволяют теплу покинуть атмосферу Земли. Получается, что даже то инфракрасное излучение, которое когда-то улетало в космос, теперь частично остается с нами — глобальная температура повышается.
Ученые пришли к выводу, что средняя температура на Земле выросла на 1,1℃ с конца XIX века. [5] Разница всего в 4℃ ранее приводила к ледниковым эпохам, поэтому эта цифра не такая уж и маленькая. Сложился научный консенсус, что в резком росте парниковых газов в атмосфере виновата хозяйственная деятельность человека. [6]
Что усиливает парниковый эффект:
Наибольший парниковый эффект вызывает сжигание топлива, его добыча и транспортировка, производство сырья (цемент, сталь и другие металлы), пищевая промышленность, захоронение и сжигание отходов. На них приходится примерно 70% всех глобальных антропогенных выбросов. [7]
Ученые вывели потенциал глобального потепления, который позволяет сравнить климатические эффекты парниковых газов за различные периоды времени. Например, 1 кг метана поглощает тепловое излучение в 84 раза лучше, чем 1 кг CO2, если брать 20-летний период. [8]
У газов разное время жизни, например, у метана оно составляет около 12 лет, у N2O — 114 лет. [9] Часть антропогенных выбросов углекислого газа удаляются из атмосферы в течении нескольких десятилетий, но значительная часть остается в атмосфере вплоть до нескольких тысячелетий.
Последствия парникового эффекта
Изменение температуры прямо пропорционально радиационному воздействию. Ученые уже подсчитали, что если количество CO2 удвоится, это вызовет потепление от 1,5°C до 4,5°C — это так называемая чувствительность климата. Уже сейчас концентрация углекислого газа в 1,5 раза выше доиндустриального уровня. [10]
Некоммерческий исследовательский центр Oxford Economics опубликовал исследование о влиянии глобального потепления на экономику. Ученые взяли за основу показатель оптимальной температуры, при которой люди работают максимально производительно, а сельскохозяйственные культуры дают наибольший урожай. Эксперты определили этот показатель в 15°C. Государства, в которых среднегодовая температура ниже этого значения, могут получить небольшие преимущества от потепления. Страны с более жарким климатом, наоборот, понесут ущерб.
В ходе исследования специалисты из Oxford Economics проанализировали данные о положении в 203 развитых и развивающихся странах и спрогнозировали падение мирового ВВП на 20% к 2100 году. Такой вывод основан на предположении, что средняя температура продолжит расти с такой же скоростью, что и сейчас (примерно на 0,2°C в десятилетие). Выводы специалистов из Oxford Economics подтверждают результаты более раннего исследования, которое в 2015 году опубликовали ученые из Стэнфордского университета и Калифорнийского университета в Беркли.
По мнению экспертов из Oxford Economics, больше всего пострадает экономика Индии: ВВП на душу населения в стране упадет на 90% к 2100 году, если выбросы парниковых газов в атмосферу не снизятся. Специалисты также предположили, каким мог бы быть этот показатель в разных странах, если бы средняя температура была на 1,1°C ниже. Согласно прогнозу, он был бы значительно выше. Например, ВВП на душу населения в Нигерии мог бы быть на 35% больше, чем сейчас.
Пути решения
Существует множество путей решения проблемы, которые можно условно разделить на фантастические и реальные.
К фантастическим относится предложение распылить частички серебра в стратосфере, чтобы те отражали как можно больше солнечного света. Так Солнце не будет нагревать нашу планету, а та в свою очередь меньше будет отдавать тепла. По этой же причине некоторые ученые предлагают искусственно вызывать облака, так как они способны отражать солнечный свет, поступающий на Землю. [11]
Что можно реально делать уже сейчас, чтобы парниковый эффект не навредил нам в будущем:
Парниковый эффект
Парниковый эффект – это повышение температуры поверхности земли по причине нагрева нижних слоев атмосферы скоплением парниковых газов. В результате температура воздуха больше, чем должна быть, а это приводит к таким необратимым последствиям, как климатические изменения и глобальное потепление. Несколько веков назад эта экологическая проблема существовала, но не была такой явной. С развитием технологий с каждым годом увеличивается количество источников, которые обеспечивают парниковый эффект в атмосфере.
Причины парникового эффекта
Нельзя избегать разговоров об окружающей среде, ее загрязнении, вреде парникового эффекта. Чтобы понять механизм действия этого явления, нужно определить его причины, обсудить последствия и решить, как можно бороться с данной экологической проблемой, пока не поздно. Причины парникового эффекта следующие:
Влияние парникового эффекта на климат
Рассматривая результаты парникового эффекта, можно определить, что основной из них – это климатические изменения. Поскольку ежегодно возрастает температура воздуха, воды морей и океанов интенсивнее испаряются. Некоторые ученые прогнозируют, что через 200 лет станет заметным такое явление, как «высыхание» океанов, а именно значительное понижение уровня воды. Это одна сторона проблемы. Другая же заключается в том, что повышение температуры приводит к таянию ледников, что способствует повышению уровня вод Мирового океана, и приводит к затоплению берегов континентов и островов. Увеличение количества потопов и затопления прибережных районов свидетельствует о том, что уровень океанических вод с каждым годом увеличивается.
Повышение температуры воздуха приводит к тому, что территории, которые мало увлажняются атмосферными осадками, становятся засушливыми и непригодными для жизни. Здесь гибнут урожаи, что приводит к продовольственному кризису населения данной местности. Также животным не находится пропитания, поскольку из-за недостатка воды вымирают растения.
Многие люди уже привыкли к погодно-климатическим условиям на протяжении своей жизни. Поскольку повышается температура воздуха из-за парникового эффекта, на планете наступает глобальное потепление. Люди не выдерживает высоких температур. К примеру, если ранее средняя летняя температура была +22-+27, то повышение до +35-+38 приводит к солнечным и тепловым ударам, обезвоживанию и проблемам с сердечно-сосудистой системой, велика опасность возникновения инсульта. Специалисты при аномальной жаре дают людям следующие рекомендации:
Как минимизировать парниковый эффект
Зная, как возникают парниковые газы, необходимо устранить источники их возникновения, чтобы остановить глобальное потепление и другие негативные последствия парникового эффекта. Даже один человек может что-то изменить, а если к нему присоединятся родственники, друзья, знакомые, они покажут пример остальным людям. Это уже гораздо большее количество сознательных жителей планеты, которые будут направлять свои действия на сохранение окружающей среды.
В первую очередь нужно прекратить вырубку лесов, сажать новые деревья и кустарники, поскольку они поглощают углекислый газ и вырабатывают кислород. Используя электромобили, сократится количество выхлопных газов. Кроме того, можно с машин пересаживаться на велосипеды, что удобней, дешевле и безопасней для экологии. Также ведутся разработки альтернативного топлива, которое, к сожалению, медленными темпами внедряется в нашу повседневную жизнь.
Занимательное видео о парниковом эффекте
Самое важное решение проблемы парникового эффекта – это привлекать к ней внимание мировой общественности, а также делать все зависящее от нас, чтобы уменьшить количество скопления парниковых газов. Если вы посадите несколько деревьев, то уже окажете огромную помощь нашей планете.Влияние парникового эффекта на здоровье людей
Ученые прогнозируют, что наиболее подвержены заболеваниям люди с низким и нестабильным материальным положением. Если люди будут плохо питаться и недополучать некоторые продукты питания из-за нехватки денег, это приведет к недоеданию, голоду и развитию заболеваний (не только системы ЖКТ). Поскольку из-за парникового эффекта наступает летом аномальная жара, с каждым годом увеличивается количество людей с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Так у людей повышается или понижается давление, случаются сердечные приступы и приступы эпилепсии, происходят обмороки и тепловые удары.
Повышение температуры воздуха приводит к развитию следующих заболеваний и эпидемий:
Эти болезни очень быстро географически распространяются, поскольку высокая температура атмосферы способствует перемещению различных инфекций и переносчиков заболеваний. Это различные животные и насекомые, такие как мухи Цеце, энцефалитные клещи, малярийные комары, птицы, мыши и т.д. Из теплых широт эти переносчики переселяются на север, поэтому люди, проживающие там, подвергаются заболеваниям, поскольку не имеют к ним иммунитета.
Таким образом, парниковый эффект становится причиной глобального потепления, а это приводит ко многим недугам и инфекционным заболеваниям. В результате эпидемий умирают тысячи людей в разных странах мира. Борясь с проблемой глобального потепления и парникового эффекта, мы сможем улучшить экологию и как следствие – состояние здоровья людей.
Что такое парниковый эффект: причины и последствия
Парниковый эффект – это особое состояние атмосферы, при котором наблюдается повышение температуры нижних слоев из-за роста содержания ряда газов. Опасность данного эффекта заключается в том, что рост температуры становится причиной необратимых климатических изменений. Уже подтверждена связь глобального потепления и эффекта парника.
Исследователи данных явлений указывают, что они уже привели к таянью некоторых многовековых ледников. В случае если ситуация не будет исправлена в ближайшее время, данные эффекты могут спровоцировать повышение уровня мирового океана и ряд природных катаклизмов. Главной причиной возникновения такой проблемы считается деятельность человека.
Что такое парниковый эффект?
Короткие и длинные световые и тепловые волны проникают к поверхности планеты, нагревая ее. В норме часть из них должна быть отражена обратно в космос, но парниковые газы нарушают данный процесс. Из-за ряда газов нижние слои становятся более плотными, поэтому могут задерживать тепло. Это ведет к нарастающему нарушению баланса. К парниковым газам принято относить:
Что такое парниковый эффект и каково его влияние на планету, изучается уже давно. Однако уделяется особое внимание только негативным последствиям ПЭ.
Нужно учитывать, что этот эффект всегда присутствовал на планете. Он привел к тому, что средняя температура на планете колеблется в пределах +13…+15°C.
Природный эффект парника поддерживается за счет активности вулканов, испарения воды и выделения углекислого газа при растворении некоторых минералов. Деятельность человека приводит к стремительному повышению концентрации парниковых газов и разогреву атмосферу. Это уже нарушает баланс и приводит к изменению климатических условий. Некоторые катаклизмы нескольких последних десятилетий связываются с влиянием разогретых парниковых газов.
Причины ПЭ
Природные причины парникового эффекта почти не оказывают влияния на баланс между проникновением к поверхности земли коротких и длинных волн и их отражением в космос. Механизм образования покрывала из паров на планете уже относительно хорошо изучен. Считается, что усиление данного эффекта наблюдается в результате индустриализации.
Было установлено, что наибольшим источником водяных паров и углекислого газа выступают предприятия, которые в процессе своей деятельности сжигают в больших количествах природный газ, уголь и нефть. При этом в атмосферу попадает большое количество пыли и других соединений, которые способствуют возникновению этого эффекта.
Вторым по значимости загрязнителем являются автомобили. Они при сжигании топлива выделяют большое количество углекислого газа и других примесей. Считается, что повышение числа машин в крупных городах привело к появлению видимого смога и локального повышения средней температуры на 1-2°C.
Возникновению данной проблемы способствует рост энергопотребления. Это не только предполагает все большее сжигание топлива, но и становится причиной дополнительного нагрева атмосферы и водной среды, что повышает количество испарений и усиливает эффект парника.
История исследований ПЭ
Первые исследования парникового эффекта и его влияния на планету появились в 1827 году, когда была опубликована статья Жана Батиста Фурье.
В данной работе данный исследователь изложил свое мнение о механизме появления эффекта парника, возможные причины феномена и его влияние на тепловой фон планеты.
Своими выводами он опирался на опыты, проведенные М. Де Соссюром, который выявил, что в сосуде из темного стекла, закрытом и поставленном на солнце, температура намного выше, чем снаружи. Это объясняется тем, что тепловое излучение не может вернуться в окружающую среду, т.к. препятствием для него становится темное стекло. Даже при такой ситуации уровень проницаемости не является преградой для солнечного света.
После открытия феномена накопления теплового излучения в нижних слоях атмосферы проводились и другие исследования для выявления возможного влияния данного эффекта на климат, океанические течения, частоту природных катаклизмов и т.д.
Парниковый эффект и глобальное потепление
ПЭ и глобальное потепление – это взаимосвязанные процессы. Из-за эффекта парника средняя среднегодовая температура на планете за последние 10 лет повысилась более чем на +12°C. В регионах, где в летнее время еще 20 лет назад температура воздуха составляла +22..+27°C, сейчас она нередко достигает +35..+37°C.
Повышение температурных режимов особенно опасно для северных регионов. Уже наблюдается стремительное таяние ледников. Кроме того, наблюдается сокращение продолжительности лежания снегов на протяжении зимнего времени. Из-за быстрого схода снега в дальнейшем происходит и сокращение периода сезона дождей.
Некоторые многовековые ледники, которые еще 50 лет назад присутствовали на пиках внутриконтинентальных гор, уже растаяли. Кроме того, наблюдается стремительное таяние ледяных шапок на полюсах планеты. Некоторые исследователи утверждают, что данное явление может стать причиной затопления некоторых густонаселенных территорий.
Влияние глобального потепления на все экосистемы велико. Оно уже спровоцировало незначительное повышение температуры океанов и снижение уровня концентрации кислорода в воде. Это становится причиной сокращения численности водных животных.
Глобальное потепление может стать причиной сокращения площадей, которые занимаются сейчас лесами. В этом случае на территориях, которые ранее были заняты лесными массивами, будут преобладать степи.
Таким образом, глобальное потепление приведет к нарушению цепей питания и вымиранию большого количества видов растений, животных и птиц.
Влияние ПЭ на климат
Стабильный климат является важнейшим условием существования жизни на планете. Большинство растений и животных не могут в такие короткие сроки адаптироваться к изменяющимся климатическим условиям. Рассматривая, чем опасен ПЭ, нужно обратить внимание на усиление количества природных катаклизмов в последние 50 лет.
Из-за сокращения сезона дождей в некоторых регионах регулярно наблюдаются сильные засухи, которые приводят к гибели урожая и домашнего скота. Проблема голода из-за подобных природных катаклизмов особенно выражена в ряде африканских стран. Популяции диких животных стремительно сокращаются из-за уменьшения территорий, пригодных для обитания.
Повышение температуры из-за парникового эффекта в ряде регионов привело к увеличению территорий имеющихся пустынь. Кроме того, в таких местах, как Бангладеш, сейчас все чаще случаются сильнейшие наводнения, которые наносят экономический урон. Повышение числа смерчей и ураганов тоже связано с нарастающими изменениями климата.
Усилению ПЭ в биосфере способствует повышение испарения воды из Мирового океана и с поверхности континентов. Таким образом, процесс скоро может стать необратимым и изменения климата в будущем способны сделать планету непригодной для жизни. Считается, что повышение уровня океанов и снижение уровня солености воды из-за таяния льдов способно негативно отразиться на океанических течениях.
Отсутствие последних приведет к снижению температур у полюсов и повышению у экватора. Таким образом экваториальная зона будет подвержена сильнейшей засухе, а северные районы – стремительному обледенению. Считается, что данный эффект может стать причиной начала следующего ледникового периода.
Влияние человеческой деятельности на ПЭ
Ослабевание и усиление парникового явления наблюдалось на протяжении всего периода существования планеты. Возникновению данного феномена способствуют некоторые природные явления. Однако проблемы ПЭ сейчас напрямую связаны с процессом индустриализации некоторых стран.
Деятельность человека привела к выбросу большого количества углекислого газа и водяного пара.
Человек желает жить в комфорте и перемещаться на личном транспорте. Это привело к тому, что глобальное потепление усиливается с каждым годом.
Влияние ПЭ на жизнь и здоровье людей
Накопление парникового эффекта самым неблагоприятным образом отражается на здоровье людей. Сейчас в летнее время в некоторых регионах не являются редкостью случаи тепловых ударов, которые могут заканчиваться летальным исходом. Повышенные температуры приводят к снижению работоспособности людей и отражаются на общем самочувствии.
Накопление парниковых газов в нижних слоях атмосферы приводит к увеличению числа случаев развития кожных заболеваний, формирования злокачественных опухолей и патологий органов дыхания. Считается, что аномальная жара стала причиной повышения количества случаев развития заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Кроме того, влияние эффекта парника на планете отражается и на деятельности микроорганизмов. Повышение температуры водоемов нередко становится причиной вспышек эпидемий бактериальных инфекций. Мягкие зимы приводят к тому, что ряд паразитов, в т.ч. клещи, сильно увеличили ареал своего обитания. Их укусы все чаще вызывают у людей развитие боррелиоза и клещевого энцефалита. Кроме того, участились случаи отравления людей из-за укусов некоторых ядовитых пауков и змей, которые также смогли расширить свой ареал из-за повышения зимних температур.
Подтопление территорий и длительно продолжающаяся засуха в некоторых регионах уже стали причиной миграции людей, однако они выражены еще слабо. В будущем из-за того, что некоторые территории станут непригодными для жизни, возможны массовые миграции.
Как минимизировать ПЭ?
Такие глобальные проблемы человечества, как эффект парника и повышение температуры атмосферы, невозможно решить силами одной страны. Только принятие всеми государствами мер, направленных на снижение выбросов предприятиями газов, позволяет предотвратить усиление данного неблагоприятного эффекта.
Меры должны быть направлены и на снижение уже имеющегося загрязнения. Наличие на территории всех стран больших лесных массивов может снизить риск возникновения катаклизмов. Действия всех стран должны быть направлены на внедрение и активное использование возобновляемых источников энергии.
Действия, способные спасти Землю
Некоторые ученые, изучая пути решения данной экологической проблемы, указывают на необходимость ее переосмысления и принятия всеми слоями общества. Способствовать решению данной проблемы должны все люди. Экономия электроэнергии и воды благоприятствует снижению скорости потребления природных ресурсов, при сжигании которых выбрасывается большое количество углекислого газа.
Кроме того, важно популяризировать передвижение на велосипедах. Это снизит количество выхлопных газов в городах. Сейчас также ведутся разработки альтернативных источников топлива, которые могут заменить бензин.
Сохранение лесов
Борьба за сохранение лесных массивов крайне важна, т.к. растения в процессе фотосинтеза поглощают углекислый газ. Участки лесов, которые были вырублены для создания необходимых для человека вещей, обязательно должны быть засажены вновь.
Кроме того, пользу для природы может принести засаживание участков вокруг жилых массивов большим количеством деревьев и кустарников. Обязательным условием снижения вреда парниковых газов является предохранение от вырубки влажных лесов в экваториальной зоне и Сибири.
Использование электромобилей
Рассматривая способы предотвращения усиления выбросов парниковых газов, в первую очередь нужно обратить внимание на возможности существующих сейчас электромобилей. Данные средства передвижения не приводят к выбросу парниковых газов и могут использовать возобновляемые источники энергии. Уже выпущено немало разновидностей электромобилей, которые могут постепенно заменить машины, работающие на топливе.
Альтернатива углеводородному топливу
Во многих странах ведутся разработки веществ и источников энергии, которые могли бы стать более безопасной альтернативой углеводному топливу.
Несмотря на то что некоторые изыскания уже имеются, они все еще не могут полностью заменить углеводородное топливо, поэтому требуется направить усилия на минимизацию вреда вредоносных паров.
Парниковый эффект
Французского математика Жозефа Фурье иногда называют первым, кто придумал термин «парниковый эффект». Однако, он не использовал термин «парниковый эффект» и не считал, что атмосферные газы поддерживают тепло на Земле.
Просто в 1824 году он выяснил то, что атмосфера Земли функционирует аналогично «горячему ящику», то есть гелиотермометру (изолированному деревянному ящику, крышка которого была сделана из прозрачного стекла, разработанный швейцарским физиком Горацием Бенедиктом де Соссюром, который предотвращал смешивание холодного воздуха с теплым). Шведскому физику и физическому химику Сванте Аррениусу приписывают происхождение этого термина в 1896 году, когда он опубликовал первую правдоподобную климатическую модель, которая объяснила, как газы в атмосфере Земли удерживают тепло.
Установленный ученым в 1896 году, парниковый эффект – это естественное нагревание Земли, которое возникает, когда газы в атмосфере улавливают тепло от солнца, которое в противном случае могло бы уйти в космос.
Парниковый эффект происходит тогда, когда газы в атмосфере Земли удерживают тепло Солнца. Этот процесс делает Землю намного теплее, чем она была бы без атмосферы. Парниковый эффект – одна из вещей, которые делают Землю комфортным местом для жизни.
Парниковый эффект с одной стороны очень хорошо. Он нагревает планету до комфортных средних значений в 15 градусов по Цельсию и сохраняет жизнь на Земле, ну, в общем, пригодной для жизни. Без него мир был бы замороженным, непригодным для жизни местом, больше похожим на Марс.
Как работает парниковый эффект?
Как и следовало ожидать из названия, парниковый эффект работает как оранжерея, внутри остается тепло даже зимой. Днем в теплицу попадает солнечный свет, который согревает растения и воздух внутри. Ночью на улице холоднее, но внутри теплицы остается довольно тепло. Это потому, что стеклянные стены теплицы задерживают солнечное тепло.
Теплица улавливает солнечное тепло в течение дня. Его стеклянные стены задерживают солнечное тепло, благодаря чему растения в теплице остаются в тепле даже в холодные ночи.
На Земле парниковый эффект работает примерно так же. Газы в атмосфере, такие как углекислый газ, улавливают тепло, как стеклянная крыша теплицы. Эти улавливающие тепло газы называются парниковыми газами.
Днем сквозь атмосферу просвечивает Солнце, поверхность Земли нагревается. Ночью поверхность Земли охлаждается, возвращая тепло в воздух. Но часть тепла улавливается парниковыми газами в атмосфере. Это то, что сохраняет на нашей Земле тепло и уют в среднем 59 градусов по Фаренгейту (15 градусов по Цельсию).
Атмосфера Земли улавливает часть солнечного тепла, не позволяя ему уйти обратно в космос ночью.
Что вызывает парниковый эффект?
Солнечный свет делает землю пригодной для жизни. В то время как 30 процентов солнечной энергии, которая достигает нашего мира, отражается обратно в космос, примерно 70 процентов проходит через атмосферу на поверхность земли, где она поглощается землей, океанами и атмосферой и нагревает планету. Затем это тепло излучается обратно в виде невидимого инфракрасного света. Хотя некоторая часть этого инфракрасного света продолжает проникать в космос, подавляющее большинство – на самом деле около 90 процентов – поглощается атмосферными газами, известными как парниковые газы, и перенаправляется обратно к Земле, вызывая дальнейшее потепление.
На протяжении большей части последних 800 000 лет – намного дольше, чем существует человеческая цивилизация – концентрация парниковых газов в нашей атмосфере составляла примерно от 200 до 280 частей на миллион. (Другими словами, на миллион молекул воздуха приходилось от 200 до 280 молекул газов.) Но в прошлом веке эта концентрация подскочила до более, чем 400 частей на миллион, что было вызвано деятельностью человека, такой как сжигание ископаемого топлива, вырубка леса и т. д.. Более высокие концентрации парниковых газов – и, в частности, углекислого газа – вызывают задержку дополнительного тепла и повышение глобальной температуры.
Как люди влияют на парниковый эффект?
Проблема в том, что чрезмерное сжигание человечеством ископаемых видов топлива для получения энергии искусственно усиливает естественный парниковый эффект.
Результат? Усиление глобального потепления, которое бесчисленным образом меняет климатические системы планеты.
Человеческая деятельность меняет естественный парниковый эффект Земли. При сжигании ископаемого топлива, такого как уголь и нефть, в нашу атмосферу попадает больше углекислого газа.
Слишком много этих парниковых газов может привести к тому, что атмосфера Земли будет улавливать все больше и больше тепла. Это заставляет Землю нагреваться.
С начала промышленной революции до конца 20 века количество углекислого газа в атмосфере увеличилось примерно на 30 процентов, а количество метана – более чем вдвое. Ряд ученых предсказали, что связанное с деятельностью человека увеличение содержания углекислого газа и других парниковых газов в атмосфере может привести к концу 21 века к повышению средней глобальной температуры на 3–4 ° C (5,4–7,2 ° F). Это глобальное потепление может изменить климат Земли и тем самым привести к новым экстремальным явлениям в виде засухи и дождя и, возможно, нарушить производство продуктов питания в некоторых регионах.
Какие газы вызывают парниковый эффект?
Влияние конкретного парникового газа на парниковый эффект зависит от того, сколько тепла он поглощает, сколько повторно излучает и сколько его находится в атмосфере.В порядке убывания газы, которые оказывают наибольшее влияние на парниковый эффект Земли, следующие:водяной пар (H2O)углекислый газ (CO2)закись азота (N2O)метан (CH4)озон (O3)С точки зрения количества тепла, которое эти газы могут поглощать и повторно излучать (известное как потенциал глобального потепления или GWP), CH4 в 23 раза эффективнее, а N2O в 296 раз эффективнее, чем CO2. Однако в атмосфере Земли намного больше CO2, чем CH4 или N2O.
Больше парниковых газов = более теплая земля.
Не весь парниковый газ, который мы выбрасываем в атмосферу, остается там навсегда. Например, количество CO2 в атмосфере и количество CO2, растворенного в поверхностных водах океанов, остаются в равновесии, потому что воздух и вода хорошо смешиваются на поверхности моря. Когда мы добавляем в атмосферу больше CO2, часть его растворяется в океанах.
Влияние парникового эффекта на климат
Поскольку большинство парниковых газов остается в атмосфере от десятков до сотен лет после выброса, их воздействие на климат сохраняется в течение долгого времени и, следовательно, может повлиять как на нынешнее, так и на будущие поколения.
По мере увеличения выбросов парниковых газов в результате деятельности человека они накапливаются в атмосфере и нагревают Землю, что приводит ко многим негативным изменениям во всем мире – в атмосфере, на суше и в океанах. Многие из этих изменений имеют как положительные, так и отрицательные последствия для людей, общества и окружающей среды, включая растения и животных.
Что снижает парниковый эффект на Земле?
Растения могут помочь сбалансировать парниковый эффект на Земле. Все растения – от гигантских деревьев до крошечного фитопланктона в океане – поглощают углекислый газ и выделяют кислород.
Океан также поглощает из воздуха много избыточного углекислого газа. К сожалению, повышенное содержание углекислого газа в океане изменяет воду, делая ее более кислой. Это называется закислением океана.
Более кислая вода может быть вредной для многих морских обитателей, таких как некоторые моллюски и кораллы. Потепление океанов из-за слишком большого количества парниковых газов в атмосфере также может быть вредным для этих организмов. Более теплая вода – основная причина обесцвечивания кораллов.
Как повлиять на изменение климата?
Чтобы остановить изменение климата, нам нужно остановить увеличение количества парниковых газов, таких как углекислый газ. Есть два основных способа остановить увеличение количества парниковых газов: либо мы можем прекратить поставлять их в воздух, либо увеличить способность Земли вытягивать их из воздуха. Это называется смягчением последствий изменения климата.
Не существует единого наилучшего способа смягчить последствия изменения климата. Вместо этого нам придется собрать воедино множество различных решений, чтобы предотвратить потепление. Ниже приведены описания основных методов, которые мы можем использовать.
Способы предотвращения потепления
Многие из этих решений уже внедряются по всему миру. Некоторые из них могут быть решены отдельными людьми, например, при использовании меньшего количества энергии, езде на велосипеде вместо вождения автомобиля, вождении электромобиля и переходе на возобновляемые источники энергии.
Другие действия по смягчению последствий изменения климата предполагают, что сообщества, регионы или страны работают вместе, чтобы внести изменения, такие как перевод электростанций с сжигания угля или газа на возобновляемые источники энергии и расширение общественного транспорта.
Принятие мер по сокращению потребления электроэнергии, особенно при сжигании угля или газа, может значительно сократить выбросы парниковых газов. Во всем мире на потребление электроэнергии приходится четверть всех выбросов.
Некоторые шаги, которые вы можете предпринять, чтобы использовать меньше электроэнергии, просты и экономят деньги – например, замена ламп накаливания на светодиодные лампы, которые потребляют меньше электроэнергии, добавление изоляции в ваш дом и установка термостата ниже зимой, особенно когда никого нет дома.
Существуют также новые технологии, которые помогают сохранить энергоэффективность зданий, например, стекло, отражающее тепло, арматура с низким расходом воды, интеллектуальные термостаты и новые технологии кондиционирования воздуха с хладагентами, которые не вызывают потепления.
В городских и пригородных условиях зеленые или прохладные крыши могут ограничить количество тепла, попадающего в здания в жаркие дни, и помочь уменьшить эффект городского теплового острова.
1. Вырабатывайте электроэнергию без выбросов
К возобновляемым источникам энергии относятся солнечная энергия, геотермальная энергия, ветряные турбины, энергия океанских волн и приливов, энергия отходов и биомассы, а также гидроэнергетика.
Поскольку они не сжигают ископаемое топливо, эти возобновляемые источники энергии не выделяют парниковые газы в атмосферу при производстве электроэнергии.
Ядерная энергия также не создает выбросов парниковых газов, поэтому ее можно рассматривать как решение проблемы изменения климата. Однако при этом образуются радиоактивные отходы, которые требуют длительного безопасного хранения.
Сегодня количество электроэнергии, получаемой из возобновляемых источников энергии, растет. Некоторые страны, такие как Исландия и Коста-Рика, в настоящее время получают почти всю электроэнергию из возобновляемых источников.
Во многих других странах доля электроэнергии из возобновляемых источников в настоящее время мала (5-10%), но продолжает расти.
2. Переход на растительную пищу
А леса, которые поглощают углекислый газ из воздуха, часто вырубают, чтобы у крупного рогатого скота было достаточно место для выпаса.
Диета, в основном или полностью основанная на растениях (например, овощи, хлеб, рис и бобы), снижает выбросы.
Если к 2050 году половина населения мира перейдет на растительную диету, 65 гигатонн углекислого газа будет сохранено вне атмосферы в течение примерно 30 лет. (Для ощущения масштаба 65 гигатонн углекислого газа – это почти два года последних выбросов от ископаемого топлива и промышленности.) Сокращение пищевых отходов может оказать еще большее влияние, сэкономив около 90 гигатонн углекислого газа в атмосфере за 30 лет.
3. Переход на альтернативные виды транспорта
Сжигание ископаемого топлива для транспорта составляет до 14% глобальных выбросов парниковых газов во всем мире. Мы можем сократить выбросы, перейдя на альтернативные технологии, которые либо не нуждаются в бензине (например, велосипеды и электромобили ), либо не нуждаются в таком большом количестве (например, гибридные автомобили). Использование общественного транспорта, совместного использования автомобилей, езды на велосипеде и пеших прогулок приводит к меньшему количеству транспортных средств на дорогах и снижению выбросов парниковых газов в атмосферу. Города и поселки могут помочь людям снизить выбросы парниковых газов, добавив автобусные маршруты, велосипедные дорожки и тротуары.
4. Уменьшите выбросы от промышленности
Производство, добыча сырья и обработка отходов – все это требует энергии. Большинство продуктов, которые мы покупаем, – от телефонов и телевизоров до одежды и обуви – производятся на фабриках, что составляет около 20% парниковых газов, производимых во всем мире.
Есть способы уменьшить выбросы от производства. Использование материалов, которые сделаны не из ископаемого топлива и не выделяют парниковые газы, – хорошее начало.
Например, цемент выделяет углекислый газ при затвердевании, но есть альтернативные продукты, которые не выделяют парниковые газы.
Компании также могут использовать возобновляемые источники энергии для электростанций и отгружать создаваемую ими продукцию на грузовых судах, позволяющих экономить топливо.
Возможные последствия изменения климата для здоровья
Изменение мирового климата повлияет на функционирование многих экосистем и входящих в их состав видов. Точно так же это повлияет на здоровье человека.
Некоторые из этих воздействий на здоровье были бы полезными. Например, более мягкие зимы снизят сезонный пик смертности в зимний период, который наблюдается в странах с умеренным климатом, в то время как в нынешних жарких регионах дальнейшее повышение температуры может снизить жизнеспособность популяций комаров-переносчиков болезней. Однако в целом ученые считают, что большинство последствий изменения климата для здоровья будут неблагоприятными.
Первыми обнаруживаемыми изменениями в здоровье человека вполне могут быть сезонности определенных инфекционных заболеваний, включая инфекции, такие как малярия и лихорадка денге, и инфекции пищевого происхождения (например, сальмонеллез), пик которых достигается в теплые месяцы.
Посмотрите это видео, чтобы узнать о парниковом эффекте!