Autor skleníkového efektu. Mechanismus a důsledky skleníkových efektů

Moderní civilizace má silný vliv na přírodu. Zpravidla negativní. Odlesňování,

Historické pozadí

Mimochodem, kdo byl autorem skleníkového efektu (tedy těch, kteří objevili tento jev)? Kdo poprvé popsal tento proces a řekl o jeho dopadu na životní prostředí? Podobný nápad se objevil i ve vzdáleném 1827. Autor vědeckého článku byl Joseph Fourier. Ve své práci popsal mechanismy vytváření klimatu na naší planetě.

Neobyčejná povaha této práce v té době byla, že Fourier zvažoval teplotu a klimatické rysy různých pásů Země. To byl ten autor skleníkového efektu, kdo byl první, kdo vysvětlil zkušenost Saussure.

Saussureův experiment

Aby byl přesvědčen o svých závěrech, vědec použil zkušenost M. de Saussure, který používá nádobu pokrytou zevnitř sadzem, jehož hrdlo je pokryto sklem. De Saussure nastavil experiment, během kterého neustále měřil teplotu uvnitř i vně nádoby. Samozřejmě se neustále zvyšuje ve vnitřním objemu. Fourier jako první vysvětlil tento jev současným působením dvou faktorů současně: blokováním výměny tepla a různou permeabilitou cévních stěn pro světelné paprsky s různými vlnovými délkami.

Jeho mechanismus je poměrně jednoduchý: když se povrchová teplota zvětšuje, viditelné světlo se absorbuje, teplo se začne vyzařovat. Protože materiál dokonale prochází viditelným světlem, ale prakticky nevede teplo, ten se hromadí ve vnitřním objemu nádoby. Jak můžete vidět, mechanismus skleníkových efektů může snadno ospravedlnit každý, kdo studoval standardní kurz fyziky ve škole. Fenomén je poměrně jednoduchý, ale kolik problémů přináší naší planetě!

Vznik termínu

Stojí za to vědět, že Joseph Fourier je autorem skleníkového efektu z hlediska jeho počátečního popisu v literatuře. Ale kdo vynalezl samotný termín? Bohužel, určitě nedostaneme odpověď na tuto otázku. V pozdější literatuře, fenomén, který objevil Fourier, získal své moderní jméno. Dnes každý ekolog známý termín "skleníkový efekt".

Hlavním objevem Fourieru bylo zdůvodnění skutečné identity zemské atmosféry a obyčejného skla. Jednoduše řečeno, atmosféra naší planety je perfektně propustná pro ozařování viditelného světla, ale v infračerveném rozsahu to neprochází dobře. Po nahromadění tepla Země prakticky nedává. To je kdo byl autorem skleníkových efektů. Proč se však tento účinek vyskytuje?

Ano, popsali jsme primitivní mechanismus jeho vzhledu, ale moderní věda dokázala, že za běžných podmínek mohou IR záření stále volně procházet za planetární atmosféru. Jak se stane, že přirozené mechanismy pro úpravu "topné sezóny" selhávají?

Příčiny

Obecně jsme je popsali dostatečně podrobně na začátku článku. Vzhled tohoto jevu usnadňují následující faktory:

• Trvalé a nadměrné spalování fosilních paliv.
• Každým rokem vstupuje do atmosféry planety další objemy průmyslových plynů.
• Lesy se neustále snižují, jejich plochy se snižují kvůli požárům a degradaci půdní vrstvy.
• Anaerobní fermentace, uvolňování metanu ze dna oceánů.

Měli byste vědět, že hlavními "viníky", které vyvolávají mechanismus skleníkových efektů, jsou následující pět plynů:

• Dvojitý oxid uhelnatý, je to také oxid uhličitý. Skleníkový efekt 50% je poskytován na jeho náklady.
• Sloučeniny uhlíku z chlóru a fluoru (25%).
• Oxid dusičitý (8%). Toxický plyn, typický odpad špatně vybaveného chemického a hutního průmyslu.
• Přízemní ozon (7%). Navzdory své zásadní roli při ochraně Země před nadměrným ultrafialovým zářením může přispět k udržení tepla na povrchu.
• Přibližně 10% methanu.

Odkud pocházejí tyto plyny? Jaký je jejich účinek?

- Oxid uhličitý. Ve velkých objemech se dostává do atmosféry, když člověk spaluje fosilní paliva. Asi třetina jeho přebytku (nad přírodní) je způsobena tím, že osoba intenzivně ničí lesy. Stejná funkce je prováděna neustále se zrychlujícím procesem desertifikace úrodných území.

To vše znamená snížení množství vegetace, která může účinně absorbovat oxid uhličitý, což v mnoha ohledech stimuluje skleníkový efekt. Příčiny a důsledky tohoto jevu jsou vzájemně propojeny, přičemž objem každé vysunut do atmosféry oxidu uhelnatého dvojmocného roste přibližně 0,5%, který stimuluje i další akumulaci přebytečného tepla a degradačních procesů vegetace na povrchu.

- Chlorfluorované uhlovodíky. Jak již bylo řečeno, tyto sloučeniny poskytují skleníkový efekt 25%. Příčiny a důsledky tohoto jevu byly dlouhodobě studovány. V atmosféře se objevují díky průmyslové výrobě, obzvláště zastaralé. Nebezpečné a toxické chladivo obsahují tyto látky v obrovských množstvích a opatření, která zabrání jejich úniku, zjevně neposkytují očekávaný výsledek. Důsledky jejich vzhledu jsou ještě strašnější:

• Za prvé, jsou extrémně toxické pro člověka a zvířata a pro flóru není sousedství s fluoridovými a chlorovými sloučeninami příliš užitečné.
• Za druhé, tyto látky mohou významně zrychlit vývoj skleníkových efektů.
• Za třetí zničí ozonová vrstva, která chrání naši planetu před agresivním ultrafialovým zářením.

- Metan.Jeden z nejdůležitějších plynů, jejichž zvýšený obsah v atmosféře znamená termín "skleníkový efekt". Je třeba vědět, že za pouhých sto let se jeho objem v atmosféře planety zdvojnásobil. Většina z nich pochází z poměrně přírodních zdrojů:

• Pole rýže v Asii.
• Komplexy hospodářských zvířat.
• Systémy pro čištění domácích splašků velkých osad.
• Při rozkládání a rozkládání organické hmoty v hlubinách bažin na skládkách.

Existují zprávy, že emise velkého množství methanu pocházejí z hlubin Světového oceánu. Snad tento jev vysvětluje životně důležitá aktivita velkých bakteriálních kolonií, u nichž je metan hlavním vedlejším produktem metabolismu.

Je třeba zejména zdůraznit "příspěvek" k rozvoji skleníkových efektů ze strany podniků produkujících ropu: značné množství tohoto plynu se vydává do atmosféry jako vedlejší produkt. Kromě toho stále se rozšiřující film ropných produktů na povrchu Světového oceánu také přispívá k urychlenému rozkladu organické hmoty, která je doprovázena emisemi metanu.

- Oxid dusnatý. Ve velkých objemech se vytváří v průběhu mnoha chemických výrob. On je nebezpečný nejen nejaktivnější účast v mechanismu skleníku. Záležitost spočívá v tom, že při kombinaci s atmosférickou vodou vytváří tato látka nejjasnější kyselinu dusičnou, dokonce i ve slabé koncentraci. Odtud pochází všechno kyselé deště, které mají velmi negativní dopad na zdraví lidí.

Teoretické scénáře globálních klimatických perturbací

Jaké jsou tedy globální důsledky skleníkového efektu? Je to těžké říci o tom s jistotou, protože vědci nejsou daleko od jednoznačného závěru. V současné době existuje několik scénářů najednou. Při vývoji počítačových modelů se berou v úvahu různé faktory, které mohou urychlit nebo zpomalit vývoj skleníkových efektů. Podívejme se na katalyzátory tohoto procesu:

• Izolace plynů popsaných výše v důsledku technogenní aktivity člověka.
• Emise CO₂ kvůli tepelnému rozkladu přírodních uhlovodíků. Je zajímavé vědět, že kůra naší planety obsahuje oxid uhličitý o 50 000krát více než ve vzdušném prostoru. Samozřejmě, toto je chemicky vázaný oxid uhelnatý.
• Vzhledem k tomu, že hlavními účinky skleníkových efektů je zvýšení teploty vody a vzduchu na povrchu planety, dochází k nárůstu odpařování vlhkosti z povrchu oceánů a moří. V důsledku toho je propustnost atmosféry pro infračervené záření ještě horší.
• Oceány obsahují asi 140 bilionů tun oxidu uhličitého, které se s rostoucí teplotou vody začínají intenzivně vypouštět do atmosféry a přispívají k dynamičtějšímu vývoji skleníkových procesů.
• Padající odrazivost planety, která vede k urychlené akumulaci tepla atmosférou. To usnadňuje tání ledovců a dezertifikace země.

Jaké faktory zpomalují vývoj skleníkových efektů?

Předpokládá se, že základní teplý proud - Golfský proud - neustále zpomaluje. V budoucnu bude to způsobit výrazný pokles teploty, který zpomalí hromadění skleníkových plynů účinkem. Kromě toho na každém stupni oteplování obecně přibližně 0,5% plochy zvyšuje mrak po celé ploše planetě, která přispívá k významnému snížení množství tepla, které země obdrží od prostoru.

Poznámka: Podstatou skleníkového efektu je zvýšení celkové teploty zemského povrchu. Samozřejmě, v tom není nic dobrého, ale právě tyto faktory často přispívají ke zmírnění důsledků tohoto jevu. V zásadě se proto mnoho vědců domnívá, že samotná téma globálního oteplování patří do kategorie zcela přirozených jevů, k nimž došlo pravidelně po celé historii Země.

Čím vyšší je volatilita, tím více ročních srážek se stává. To způsobuje jak obnovu mokřadů, tak i zrychlený růst flóry, která je odpovědná za likvidaci přebytku oxidu uhličitého v atmosféře planety. Rovněž se předpokládá, že zvýšené množství srážek v budoucnu přispěje k výraznému rozšíření oblasti mělkých tropických moří.

Korály, které v nich žijí, jsou nejdůležitějšími uživateli oxidu uhličitého. Být chemicky vázán, jde postavit kostru. A konečně, i když trochu lidstvo ke snížení míry odlesňování, jejich plocha poměrně rychle obnoven, což je stejný oxid uhličitý je vynikající stimulant pro distribuci rostlin. Jaké jsou tedy možné důsledky skleníkového efektu?

Hlavní scénáře budoucnosti naší planety

V prvním případě vědci naznačují, že globální oteplování nastane pomalu. A toto stanovisko má mnoho příznivců. Věří, že světový oceán, který je obří akumulátor energie, bude schopen po dlouhou dobu absorbovat přebytečné teplo. Možná nebude ani jedno tisíciletí, než se klima na planetě skutečně změní.

Druhá skupina vědců naopak podporuje poměrně rychlou verzi katastrofických změn. Tento problém skleníkového efektu je nyní velmi populární, je diskutován téměř na všech vědeckých kongresech. Bohužel existuje dostatek důkazů pro tuto teorii. Předpokládá se, že v průběhu posledních sto let, je koncentrace oxidu uhličitého zvyšuje minimálně o 20-24% a množství metanu v atmosféře a se zvýšila o 100%. V nejvíce pesimistickém scénáři se předpokládá, že teplota planety do konce tohoto století se může zvednout na rekordní 6,4 ° C.

Takže v tomto případě skleníkový efekt v atmosféře Země jednoduše způsobí smrtelné potíže pro všechny obyvatele pobřežních oblastí.

Prudký nárůst úrovně Světového oceánu

Faktem je, že takové teplotní anomálie jsou plné extrémně ostrého a téměř nepředvídatelného nárůstu úrovně Světového oceánu. Například od roku 1995 do roku 2005. toto číslo bylo 4 cm, ačkoli vědci navzájem viděli, říkali, že bychom neměli čekat na nárůst nad pár centimetrů. Pokud bude vše pokračovat stejným tempem, do konce 21. století bude úroveň světového oceánu nejméně 88-100 cm nad současnou normou. Mezitím žije asi 100 milionů lidí na naší planetě jen asi 87-88 cm nad hladinou moře.

Snížení odrazivosti povrchu planety

Když jsme psali o tom, co se skleníkovým efektem, článek opakovaně uvedlo, že stimuluje další snížení odrazivosti povrchu Země, podporovaný odlesňování a desertifikace.

Mnozí vědci ukazují, že ledová čepička na pólech může snížit celkovou teplotu planety nejméně dva stupně, a led, který pokrývá povrch polární vody silně brzdí proces vyhození do atmosféry oxidu uhličitého a metanu. Navíc v oblasti polárních ledových čepic není obecně žádná vodní pára, která významně stimuluje globální skleníkový efekt.

To vše je tak bude mít vliv na globální koloběh vody, že tornáda frekvenci monstrózní ve své destruktivní síly hurikánů a tornáda zvýší několikanásobně, takže je prakticky nemožné, aby lidi, kteří žijí i v těch oblastech, které jsou velmi vzdálené od pobřeží oceánů. Bohužel, přenos vody povede k opačnému jevu. V současné době sucha je problém 10% celém světě, av budoucnu se počet takových oblastí mohou okamžitě dobře vzrůst na 35-40%. To je smutná vyhlídka pro lidstvo.

Pro naši zemi je prognóza v tomto případě mnohem příznivější. Klimatologové se domnívají, že většina území Ruska bude vhodná pro normální hospodaření, klima bude mnohem měkčí. Samozřejmě, většina pobřežních oblastí (a máme mnoho z nich) prostě zaplaví.

Třetí scénář předpokládá, že krátká doba nárůstu teploty se změní globální ochlazování. Již jsme mluvili o zpomalení Golfského proudu, následky. Představme si, že je teplo za plného ostanovitsyahellip- Samozřejmě, před událostmi je popsáno ve filmu „The Day After Tomorrow“, bude to nepřijde, ale svět se bude jistě mnohem chladnější. Ale ne dlouho.

Někteří matematici držet teorie (simulované, samozřejmě), že skleníkový efekt na Zemi povede k tomu, že 20-30 let klima v Evropě nestal tepleji než u nás. Oni také naznačují, že oteplování bude pokračovat po tom, skript, který je popsán v druhém provedení.

Závěr

Ať už to bylo cokoli, ale dobré v prognózách vědců není tolik. Zbývá jen doufat, že naše planeta je složitějším a dokonalým mechanismem, než si představujeme. Možná bude možné vyhnout se takovým smutným následkům.