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Qual è la definizione di effetto serra. Scenari teorici delle perturbazioni climatiche globali

Effetto serra- l'aumento della temperatura sulla superficie del pianeta a causa dell'energia termica che appare nell'atmosfera a causa del riscaldamento dei gas. I principali gas che provocano l'effetto serra sulla Terra sono il vapore acqueo e l'anidride carbonica.

Il fenomeno dell'effetto serra consente di mantenere una temperatura sulla superficie terrestre alla quale è possibile l'emergere e lo sviluppo della vita. Se non ci fosse l'effetto serra, temperatura media la superficie del globo sarebbe molto più bassa di quanto non sia ora. Tuttavia, con l'aumentare della concentrazione di gas serra, aumenta l'impermeabilità dell'atmosfera ai raggi infrarossi, che porta ad un aumento della temperatura della Terra.

Nel 2007, l'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) - il più autorevole organismo internazionale che riunisce migliaia di scienziati provenienti da 130 paesi - ha presentato il suo Quarto rapporto di valutazione, che conteneva conclusioni generalizzate sui cambiamenti climatici passati e attuali, il loro impatto sulla natura e esseri umani, nonché possibili misure per contrastare tali cambiamenti.

Secondo i dati pubblicati, dal 1906 al 2005 la temperatura media della Terra è aumentata di 0,74 gradi. Nei prossimi 20 anni, la crescita della temperatura, secondo gli esperti, sarà in media di 0,2 gradi per decennio e fine XXI secolo, la temperatura della Terra può salire da 1,8 a 4,6 gradi (una tale differenza nei dati è il risultato della sovrapposizione di un'intera gamma di futuri modelli climatici che tengono conto di vari scenari per lo sviluppo dell'economia e della società mondiali).

Secondo gli scienziati, con una probabilità del 90%, i cambiamenti climatici osservati sono associati alle attività umane - la combustione di combustibili fossili di carbonio (cioè petrolio, gas, carbone, ecc.), i processi industriali, nonché la deforestazione - serbatoi naturali di carbonio biossido dall'atmosfera.

Possibili impatti del cambiamento climatico:
1. Variazione della frequenza e dell'intensità delle precipitazioni.
In generale, il clima del pianeta diventerà più umido. Ma la quantità di precipitazioni non si diffonderà uniformemente sulla Terra. Nelle regioni che già oggi ricevono precipitazioni sufficienti, le loro ricadute diventeranno più intense. E nelle regioni con umidità insufficiente, i periodi di siccità diventeranno più frequenti.

2. Innalzamento del livello del mare.
Durante il 20° secolo, il livello medio del mare è aumentato di 0,1-0,2 M. Secondo gli scienziati, nel 21° secolo, l'innalzamento del livello del mare sarà fino a 1 M. In questo caso, le zone costiere e le piccole isole saranno le più vulnerabili . Stati come i Paesi Bassi, la Gran Bretagna, ma anche i piccoli stati insulari dell'Oceania e dei Caraibi saranno i primi a essere esposti al rischio di inondazioni. Inoltre, le alte maree diventeranno più frequenti e l'erosione costiera aumenterà.

3. Minaccia per gli ecosistemi e la biodiversità.
Ci sono previsioni per l'estinzione fino al 30-40% delle specie vegetali e animali, poiché il loro habitat cambierà più velocemente di quanto possano adattarsi a questi cambiamenti.

Con un aumento della temperatura di 1 grado, è previsto un cambiamento nella composizione delle specie della foresta. Le foreste sono un deposito naturale di carbonio (80% di tutto il carbonio nella vegetazione terrestre e circa il 40% del carbonio nel suolo). Il passaggio da un tipo di foresta all'altro sarà accompagnato dal rilascio di una grande quantità di carbonio.

4. Ghiacciai che si sciolgono.
L'attuale glaciazione della Terra può essere considerata uno degli indicatori più sensibili dei cambiamenti globali in corso. I dati satellitari mostrano che dagli anni '60 si è verificata una diminuzione dell'area di innevamento di circa il 10%. Dal 1950 nell'emisfero settentrionale, l'area ghiaccio marinoè diminuito di quasi il 10-15% e lo spessore è diminuito del 40%. Secondo le previsioni degli esperti dell'Istituto di ricerca artica e antartica (San Pietroburgo), tra 30 anni l'Oceano Artico si aprirà completamente da sotto il ghiaccio durante il periodo caldo dell'anno.

Secondo gli scienziati, lo spessore del ghiaccio himalayano si sta sciogliendo a una velocità di 10-15 m all'anno. Al ritmo attuale di questi processi, due terzi dei ghiacciai scompariranno entro il 2060, ed entro il 2100 tutti i ghiacciai si saranno completamente sciolti.
Lo scioglimento accelerato dei ghiacciai pone una serie di minacce immediate sviluppo umano. Per le aree montuose e pedemontane densamente popolate, valanghe, inondazioni o, al contrario, una diminuzione della piena portata dei fiumi e, di conseguenza, una riduzione delle riserve, sono di particolare pericolo. acqua fresca.

5. Agricoltura.
Impatto del riscaldamento sulla produttività agricoltura ambiguamente. In alcune zone temperate, le rese possono aumentare con un piccolo aumento della temperatura, ma diminuire con grandi sbalzi di temperatura. Nelle regioni tropicali e subtropicali, si prevede che i raccolti complessivi diminuiranno.

Il colpo più grave può essere inferto i paesi più poveri meno preparati ad adattarsi ai cambiamenti climatici. Secondo l'IPCC, entro il 2080 il numero di persone minacciate dalla fame potrebbe aumentare di 600 milioni, il doppio del numero di persone che oggi vivono in povertà nell'Africa sub-sahariana.

6. Consumo di acqua e approvvigionamento idrico.
Una delle conseguenze del cambiamento climatico potrebbe essere la mancanza di bevendo acqua. Nelle regioni aride ( Asia centrale, mediterraneo, Sud Africa, Australia, ecc.) la situazione si aggraverà ulteriormente a causa della riduzione delle precipitazioni.
A causa dello scioglimento dei ghiacciai, il flusso dei più grandi corsi d'acqua dell'Asia - il Brahmaputra, il Gange, il fiume Giallo, l'Indo, il Mekong, il Salween e lo Yangtze - diminuirà notevolmente. La mancanza di acqua dolce influirà non solo sulla salute umana e sullo sviluppo agricolo, ma aumenterà anche il rischio di divisioni politiche e conflitti sull'accesso alle risorse idriche.

7. Salute umana.
Il cambiamento climatico, secondo gli scienziati, porterà ad un aumento dei rischi per la salute delle persone, soprattutto per le fasce più povere della popolazione. Pertanto, una riduzione della produzione alimentare porterà inevitabilmente alla malnutrizione e alla fame. Temperature anormalmente elevate possono esacerbare malattie cardiovascolari, respiratorie e di altro tipo.

Un aumento della temperatura può cambiare distribuzione geografica vari tipi che sono portatori di malattie. Con l'aumento delle temperature, le gamme di animali e insetti amanti del calore (come gli acari encefalitici e le zanzare della malaria) si diffonderanno più a nord, mentre le persone che abitano queste aree non saranno immuni a nuove malattie.

Secondo gli ambientalisti, è improbabile che l'umanità sia in grado di prevenire cambiamenti climatici completamente prevedibili. Tuttavia, è umanamente possibile mitigare il cambiamento climatico, contenere il tasso di aumento della temperatura per evitare conseguenze pericolose e irreversibili in futuro. Prima di tutto, a causa di:
1. Restrizioni e riduzioni del consumo di combustibili fossili (carbone, petrolio, gas);
2. Migliorare l'efficienza del consumo energetico;
3. Attuazione di misure di risparmio energetico;
4. Maggior utilizzo di fonti energetiche non carbon e rinnovabili;
5. Sviluppo di nuove tecnologie rispettose dell'ambiente ea basse emissioni di carbonio;
6. Attraverso la prevenzione incendi boschivi e il rimboschimento, poiché le foreste sono assorbitori naturali di anidride carbonica dall'atmosfera.

L'effetto serra si verifica non solo sulla Terra. Un forte effetto serra è presente sul pianeta vicino, Venere. L'atmosfera di Venere è quasi interamente composta da anidride carbonica e, di conseguenza, la superficie del pianeta viene riscaldata a 475 gradi. I climatologi ritengono che la Terra abbia evitato un simile destino a causa della presenza di oceani su di essa. Gli oceani assorbono il carbonio atmosferico e si accumula in rocce come il calcare - attraverso questo l'anidride carbonica viene rimossa dall'atmosfera. Non ci sono oceani su Venere e tutta l'anidride carbonica emessa nell'atmosfera dai vulcani rimane lì. Di conseguenza, sul pianeta si osserva un effetto serra incontrollabile.

Il materiale è stato preparato sulla base delle informazioni di RIA Novosti e di fonti aperte

Il principale contributo all'effetto "serra" dell'atmosfera terrestre è dato dal vapore acqueo o dall'umidità dell'aria nella troposfera (Tabella 3).

Allo stesso tempo, la concentrazione di vapore acqueo nella troposfera dipende in modo significativo dalla temperatura superficiale: un aumento della concentrazione totale di "gas serra" nell'atmosfera dovrebbe portare ad un aumento dell'umidità e all'effetto "serra", che in virata porterà ad un aumento della temperatura superficiale.

Con una diminuzione della temperatura superficiale, la concentrazione di vapore acqueo diminuisce, il che porta ad una diminuzione dell'effetto "serra", e allo stesso tempo, con una diminuzione della temperatura nelle regioni polari, si forma una copertura nevosa, portando ad un aumento dell'albedo e, insieme ad una diminuzione dell'effetto "serra", provocando una diminuzione della temperatura superficiale media.

Pertanto, il clima sulla Terra può passare alle fasi di riscaldamento e raffreddamento, a seconda del cambiamento dell'albedo del sistema Terra-atmosfera e dell'effetto "serra".

L'inquinamento antropico dell'atmosfera terrestre è una delle cause dell'effetto "serra", inteso come possibile aumento della temperatura globale del globo a seguito di variazioni del bilancio termico provocato dai cosiddetti "gas serra" ".

La superficie terrestre riceve principalmente un flusso di raggi visibili che attraversano i "gas serra" senza modificarsi. Nello spazio vicino alla Terra durante l'incontro con vari corpi una parte significativa di questi raggi viene trasformata in raggi termici a onde lunghe (infrarossi). I "gas serra" impediscono la fuoriuscita dei raggi di calore nello spazio esterno e quindi provocano un aumento della temperatura dell'aria (l'effetto "serra").

Il principale "gas serra" è l'anidride carbonica (CO 2). Il suo contributo all'effetto "serra", secondo varie fonti, va dal 50 al 65%. Altri "gas serra" includono metano (circa il 20%), ossidi di azoto (circa il 5%), ozono, freon (clorofluorocarburi) e altri gas (circa il 10-25% dell'effetto "serra"). In totale, sono noti circa 30 "gas serra". Il loro effetto di riscaldamento dipende non solo dalla quantità nell'atmosfera, ma anche dall'attività relativa dell'azione per molecola. Se, secondo questo indicatore, la CO 2 viene presa come unità, per il metano sarà pari a 25, per gli ossidi di azoto - 165 e per il freon - 11000.

La principale fonte antropica di CO 2 immessa nell'atmosfera è la combustione di combustibili carboniosi (carbone, petrolio, olio combustibile, metano, ecc.). Ora, solo circa 1 tonnellata di carbonio per persona all'anno entra nell'atmosfera dalla sola ingegneria energetica termica; Secondo le previsioni, nella prima metà del 21° secolo il rilascio raggiungerà più di 10 miliardi di tonnellate.

Negli ultimi 200 anni, la concentrazione di CO 2 nell'aria è aumentata da 275 a 350 particelle per 1 milione di particelle d'aria, cioè del 25%, e dal 1958. nel 2001 la concentrazione di CO 2 è passata da 350 a 368 particelle (Tabella 4). Se l'umanità non adotta misure per ridurre l'emissione di gas, entro la metà del secolo la temperatura media globale dell'atmosfera superficiale aumenterà di 1,5-4,5 0 C. Le quote di alcuni stati nell'emissione di anidride carbonica sono come segue: USA - 22%, Russia e Cina - 11% ciascuno, Germania e Giappone - 5% ciascuno.

Allo stato attuale, il pericolo sta nel fatto che la concentrazione di "gas serra" nell'atmosfera, vale a dire anidride carbonica, azoto, vapore acqueo e molti altri, è aumentata in modo significativo ed è associata allo sviluppo industriale dell'umanità. Negli ultimi 150 anni, il contenuto di azoto è aumentato del 18%, il metano di quasi il 150% e l'anidride carbonica di oltre il 30%. Di conseguenza, c'è stata una certa stimolazione dell'effetto "serra" con le relative conseguenze.

Secondo gli scienziati, 330 miliardi di tonnellate di questa sostanza partecipano ogni anno al ciclo del carbonio del pianeta. La quota dell'uomo in questo volume è molto piccola: 7,5 miliardi di tonnellate, ma questo è sufficiente per sconvolgere l'equilibrio del sistema.

Riconoscere il problema il riscaldamento globale cambiamenti climatici, l'Organizzazione meteorologica mondiale (OMM) e il Programma delle Nazioni Unite per ambiente(UNEP) ha istituito nel 1988 il Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici (IPCC). Questo è in realtà un forum permanente di diverse migliaia di scienziati paesi diversi, comprese dozzine di russi, praticamente tutti coloro che affrontano questo problema da diverse angolazioni: climatologi, ecologi, economisti e ingegneri energetici. Circa una volta ogni 4-5 anni, gli scienziati pubblicano i loro rapporti di più pagine sullo stato del clima terrestre. Il "primo rapporto" degli esperti nel 1990 conteneva affermazioni piuttosto modeste sulle fluttuazioni climatiche in corso, gli scienziati erano sicuri di una cosa: c'era un aumento della concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera. Il livello medio di anidride carbonica nell'atmosfera secondo il WMO negli ultimi 30 anni è aumentato da 340 a 390 parti per milione. La fiducia dei ricercatori è aumentata ogni anno. Nel 2006, il 70% degli esperti era sicuro che gli esseri umani fossero responsabili del cambiamento climatico globale, ma già dal quarto rapporto dell'IPCC nel 2007 è diventato chiaro che il numero di esperti che ne sono fiduciosi è aumentato al 90-95%.

Il problema della riduzione delle emissioni di "gas serra" è impegnato in quasi l'intera comunità mondiale, sia a livello politico che industriale e ambientale. Un esempio di una politica competente per ridurre le emissioni di "gas serra" è il Protocollo di Kyoto del 1997. Nel dicembre 1997 si è tenuta a Kyoto una conferenza internazionale sui cambiamenti climatici globali del pianeta, alla quale hanno partecipato rappresentanti di 159 paesi. È stato adottato il protocollo definitivo, che prevedeva una riduzione complessiva del 5,2% delle emissioni di "gas serra" in atmosfera. Entro il 2008-2012 i paesi dell'Unione Europea dovrebbero ridurre le emissioni di "gas serra" (dal livello del 1990) dell'8%, gli Stati Uniti - del 7%, Giappone, Canada - del 6%. Russia e Ucraina entro il 2012 possono mantenere le emissioni al livello del 1990 a causa di una diminuzione produzione industriale v l'anno scorso. Un esempio di riduzione industriale delle emissioni di CO 2 è il lavoro svolto in Giappone nel 2007-2008. ridurre le emissioni di anidride carbonica a seguito della dissoluzione dei gas di combustione dopo gli impianti che utilizzano gas in acqua di mare. Tuttavia, questa soluzione tecnica non ha dato i risultati attesi e il lavoro in questa direzione è stato interrotto.

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Se consideriamo problemi reali l'umanità, possiamo concludere che il più globale di essi è l'effetto serra. Si sta già facendo sentire e sta cambiando notevolmente le condizioni ambientali, ma le sue esatte conseguenze sono sconosciute, anche se è chiaro che potrebbero essere irreparabili.

Per salvare l'umanità, dovresti scoprire l'essenza dell'effetto serra e cercare di fermarlo.

Cos'è

L'essenza dell'effetto serra è simile al principio di funzionamento delle serre, ben noto a tutti i giardinieri e giardinieri. Sta nel fatto che sopra il pianeta si forma una certa serra che, avendo trasparenza, fa passare liberamente i raggi del sole attraverso se stessa. Cadono sulla superficie terrestre, la riscaldano. Il calore dovrebbe normalmente passare attraverso l'atmosfera e i suoi strati inferiori negli ultimi decenni sono diventati così densi da aver perso il loro portata. Pertanto, il trasferimento di calore è disturbato, il che porta al lancio del meccanismo dell'effetto serra.

La definizione dell'effetto serra è approssimativamente la seguente: un aumento della temperatura negli strati atmosferici inferiori rispetto agli indicatori effettivi che caratterizzano la radiazione termica della Terra, osservata dallo spazio. In altre parole, è molto più caldo sulla superficie del pianeta che al di fuori della sua atmosfera. E poiché gli strati sono molto densi, non lasciano passare il calore e, sotto l'influenza delle basse temperature cosmiche, provoca la formazione di condensa. Di seguito è riportato uno schema semplificato del meccanismo.

Per la prima volta, Joseph Fourier ha intrapreso lo studio dell'effetto serra nel XIX secolo, che lo ha suggerito atmosfera terrestre cambia notevolmente e nelle sue proprietà comincia ad assomigliare al vetro nelle serre, cioè trasmette i raggi del sole, ma impedisce la penetrazione inversa del calore. Per questo motivo vengono sintetizzati i cosiddetti composti da carbonio, vapore acqueo, ozono e metano.

La base è il vapore, che provoca la formazione di condensa. Un ruolo altrettanto importante nell'effetto serra è svolto dall'anidride carbonica, il cui volume è Ultimamente aumentato al 20-26%. Le quote di ozono e metano nell'atmosfera sono del 3-7% ciascuna, ma partecipano anche ai processi dell'effetto serra.

Cause

Il pianeta Terra ha già attraversato l'effetto serra e il riscaldamento globale e, probabilmente, senza tali fenomeni, l'umanità e tutti gli esseri viventi non sarebbero in grado di svilupparsi e vivere normalmente. Molti secoli fa, i processi iniziarono a causa dell'elevata attività di numerosi vulcani, i cui prodotti eruttivi caddero nell'atmosfera. Ma con la diffusione della vegetazione sul pianeta, il livello dei gas è diminuito e la situazione si è stabilizzata.

IN mondo moderno L'effetto serra è dovuto ai seguenti motivi:

Uso attivo e incontrollato di vari minerali estratti dalle viscere della Terra, che hanno proprietà combustibili. L'umanità si sforza di utilizzare tutti i doni del pianeta, ma lo fa in modo estremamente sconsiderato e sgarbato: nel processo di combustione e combustione, un'enorme quantità di vari prodotti di decomposizione che inquinano l'atmosfera, così come l'anidride carbonica, vengono rilasciati nell'ambiente ogni giorno.
Deforestazione attiva in tutta la Terra, che recentemente è diventata semplicemente enorme. Gli alberi vengono abbattuti principalmente per l'uso di combustibile, ma a volte il terreno viene ripulito per la costruzione. In un modo o nell'altro, una diminuzione del numero di piante verdi cambia la composizione dell'aria. Le foglie assorbono anidride carbonica e rilasciano ossigeno. E minore è la vegetazione sul pianeta, maggiore è la concentrazione di sostanze che addensano l'atmosfera e aumentano l'effetto serra.
Un numero enorme di veicoli alimentati a benzina. Durante il suo funzionamento, vengono prodotti ed entrano immediatamente nell'aria. Si precipitano verso l'alto, penetrano negli strati atmosferici inferiori e li rendono ancora più densi, potenziando l'effetto serra.
Lo sviluppo dell'effetto serra nell'atmosfera contribuisce alla rapida crescita della popolazione. Ogni persona, inalando ossigeno, espira anidride carbonica e, come sapete, è il principale sviluppo dell'effetto serra.
Anche gli incendi boschivi, che si verificano sempre più a causa dei cambiamenti climatici e della negligenza umana, stanno aggravando l'effetto serra. Ogni anno viene bruciato un numero enorme di alberi, il che significa che incredibili quantità di anidride carbonica vengono rilasciate nell'aria e nell'atmosfera.
Numerose discariche che hanno inondato la superficie della Terra, nel processo di decomposizione dei rifiuti, emettono metano e altre sostanze nocive che inquinano notevolmente gli strati atmosferici inferiori.
Il rapido ritmo dello sviluppo industriale. Vari impianti di lavorazione e altre aziende industriali emettono un'enorme quantità di gas di scarico e vapori che entrano quasi immediatamente nell'atmosfera e provocano un effetto serra.
L'introduzione di sostanze chimiche e sintetiche in tutte le sfere della vita. Si trovano in fertilizzanti, contenitori, abbigliamento, cibo e altri prodotti di produzione moderna. Alcuni composti non si decompongono ed emettono vapori che si riversano nell'atmosfera.

Possibili conseguenze

Non basta sapere cos'è l'effetto serra per capire quanto sia pericoloso. E per valutare la globalità e la gravità del problema, si dovrebbero considerare le conseguenze che minacciano il pianeta e tutti gli esseri viventi. Possono essere i seguenti:

L'inquinamento atmosferico e l'ispessimento dei suoi strati contribuiscono al riscaldamento globale. Per molto tempo, gli scienziati si sono impegnati nella ricerca condizioni climatiche, ha notato un aumento delle temperature medie annuali di diversi gradi. E tali cambiamenti possono sconvolgere l'equilibrio generale, portare a caldo e siccità in alcune regioni meridionali.
A causa dell'effetto serra e del riscaldamento da esso causato, si sta verificando un'attività attiva. Il livello dell'acqua negli oceani sta crescendo rapidamente, le aree costiere potrebbero essere completamente allagate dopo pochi decenni. E se teniamo conto del fatto che in questi territori vengono coltivate varie colture, allora l'agricoltura subirà enormi danni e questo, a sua volta, può provocare una grave carenza di cibo.
A causa dell'innalzamento del livello dell'acqua negli oceani del mondo, molte città costiere potrebbero essere allagate e in futuro anche interi paesi. Di conseguenza, le persone semplicemente non avranno un posto dove vivere. Inoltre, una vera minaccia incombe già su alcune regioni.
Sotto l'influenza delle alte temperature causate dall'effetto serra, l'umidità evapora molto più velocemente e questo ha l'effetto dannoso più diretto sulla vegetazione della Terra. Ridurne il volume aggraverà i problemi e peggiorerà la composizione dell'aria. Di conseguenza, secoli dopo, potrebbe arrivare un momento in cui semplicemente non ci sarà più nulla da respirare sul pianeta.
Il caldo è una minaccia per la salute di molte persone, soprattutto quelle che soffrono di malattie cardiovascolari ed endocrine. Non per niente dentro periodo estivo la mortalità è in aumento in tutto il mondo.
A causa dell'effetto serra e dei gravi mutamenti climatici da esso provocati, non solo la flora del pianeta, ma anche la fauna può risentirne, ovvero mondo animale. Alcuni dei suoi rappresentanti sono già considerati in pericolo, anche a causa di.
L'umanità sta già sperimentando il potere delle anomalie naturali: forti piogge, uragani, inondazioni, tsunami, tornado, terremoti e altri fenomeni che minacciano la vita delle persone.

Come evitare gravi conseguenze

Il problema dell'effetto serra sulla Terra è molto rilevante, quindi molti scienziati stanno attivamente sviluppando e pensando a soluzioni.

Innanzitutto, il consumo di energia dovrebbe essere completamente riconsiderato. Si consiglia di abbandonare combustibili fossili naturali e materiali combustibili solidi passando al gas naturale oa fonti naturali alternative e ancora poco sviluppate, come sole, acqua, vento.
In secondo luogo, l'effetto serra e la sua influenza sul pianeta Terra si indeboliranno se l'umanità perseguirà una politica di risparmio e risparmio energetico. Per fare ciò, ad esempio, puoi isolare completamente le case e utilizzare materiali da costruzione e di finitura che trattengono il calore. Inoltre, nelle imprese manifatturiere e industriali, dovrebbero essere installate apparecchiature che riducano il consumo di energia.
In terzo luogo, uno dei modi per combattere l'effetto serra può essere la riattrezzatura del sistema di trasporto. Non è necessario rinunciare alle auto, ma puoi acquistare quelle che funzionano senza che i gas di scarico si depositino negli strati inferiori dell'atmosfera, ad esempio su pannelli solari o elettricità. Lo sviluppo di fonti alternative è in corso, ma i suoi risultati non sono ancora noti.
In quarto luogo, è necessario ripristinare le foreste sulla Terra, interromperne l'abbattimento e piantare nuovi alberi. E se ogni abitante del pianeta dà un contributo, questo influenzerà già in modo significativo la situazione generale. Inoltre, vale la pena riconsiderare la coltivazione di varie colture, vale a dire l'abbandono dei fertilizzanti chimici e l'irrorazione di veleni che inquinano l'atmosfera e aumentano l'effetto serra.
In quinto luogo, occorre ottimizzare il sistema di riciclaggio dei rifiuti per non inquinare l'atmosfera e il pianeta. Gli impianti industriali dovrebbero avere impianti di trattamento minimizzare le emissioni. I rifiuti stessi devono essere completamente smaltiti o riciclati e utilizzati come materie prime secondarie. Inoltre, al fine di ridurre il numero di discariche, nella produzione dovrebbero essere utilizzati materiali completamente degradabili e innocui.

Ora l'essenza dell'effetto serra e la sua influenza sull'atmosfera ti sono chiare e sai perché il pianeta è in pericolo. È molto difficile eliminare un tale fenomeno, ma se tutta l'umanità riconsidera il proprio atteggiamento nei confronti della Terra e inizia ad agire, si possono evitare gravi conseguenze.

Il meccanismo dell'effetto serra è il seguente. I raggi del sole, raggiungendo la Terra, vengono assorbiti dalla superficie del suolo, dalla vegetazione, dalla superficie dell'acqua, ecc. Le superfici riscaldate cedono nuovamente energia termica all'atmosfera, ma sotto forma di radiazione ad onde lunghe.

I gas atmosferici (ossigeno, azoto, argon) non assorbono la radiazione termica dalla superficie terrestre, ma la diffondono. Tuttavia, a causa della combustione di combustibili fossili e altro processi di produzione l'atmosfera accumula: anidride carbonica, monossido di carbonio, vari idrocarburi (metano, etano, propano, ecc.), che non disperdono, ma assorbono la radiazione termica proveniente dalla superficie terrestre. Lo schermo che si presenta in questo modo porta alla comparsa dell'effetto serra: il riscaldamento globale.

Oltre all'effetto serra, la presenza di questi gas provoca la formazione del cosiddetto smog foto-chimico. Allo stesso tempo, a seguito di reazioni fotochimiche, gli idrocarburi formano prodotti molto tossici: aldeidi e chetoni.

Il riscaldamento globaleè una delle conseguenze più significative dell'inquinamento antropogenico della biosfera. Si manifesta sia nel cambiamento climatico che nel biota: il processo di produzione negli ecosistemi, lo spostamento dei confini delle formazioni vegetali e i cambiamenti nei raccolti. Cambiamenti particolarmente forti possono influenzare le alte e medie latitudini. Secondo le previsioni, è qui che la temperatura dell'atmosfera aumenterà in modo più evidente. La natura di queste regioni è particolarmente suscettibile a vari impatti e viene ripristinata molto lentamente.

A causa del riscaldamento, la zona della taiga si sposterà a nord di circa 100-200 km. L'innalzamento del livello dell'oceano dovuto al riscaldamento (scioglimento di ghiaccio e ghiacciai) può arrivare fino a 0,2 m, il che porterà all'allagamento delle foci di grandi fiumi, soprattutto siberiani.

La conferenza periodica dei paesi partecipanti alla Convenzione sulla prevenzione dei cambiamenti climatici, tenutasi a Roma nel 1996, ha confermato ancora una volta la necessità di un'azione internazionale coordinata per risolvere questo problema. In accordo con la Convenzione, i paesi industrializzati ei paesi con economie in transizione hanno assunto l'obbligo di stabilizzare la produzione di gas serra. I paesi che sono membri dell'Unione Europea hanno incluso nel loro programmi nazionali disposizioni per ridurre le emissioni di carbonio del 20% entro il 2005

Nel 1997 è stato firmato l'accordo di Kyoto (Giappone), in base al quale i paesi sviluppati si sono impegnati a stabilizzare le emissioni di gas serra al livello del 1990 entro il 2000.

Tuttavia, da allora le emissioni di gas serra sono persino aumentate. Ciò è stato facilitato dal ritiro degli Stati Uniti dall'accordo di Kyoto del 2001. Pertanto, l'attuazione di questo accordo è stata minacciata di interruzione, poiché è stata violata la quota necessaria per l'entrata in vigore di questo accordo.

In Russia, a causa di un calo generale della produzione, le emissioni di gas serra nel 2000 sono state pari all'80% del livello del 1990. Pertanto, nel 2004 la Russia ha ratificato l'accordo di Kyoto, conferendole stato giuridico. Ora (2012) questo accordo è in vigore, altri stati (ad esempio l'Australia) vi aderiscono, ma le decisioni dell'accordo di Kyoto rimangono insoddisfatte. Tuttavia, la lotta per l'attuazione dell'accordo di Kyoto continua.

Uno dei combattenti più famosi contro il riscaldamento globale è l'ex vicepresidente degli Stati Uniti. R. Gore. Dopo aver perso le elezioni presidenziali del 2000, si dedica alla lotta al riscaldamento globale. "Salva il mondo prima che sia troppo tardi!" è il suo slogan. Armato di una serie di diapositive, ha viaggiato per il mondo spiegando la scienza e la politica del riscaldamento globale, il potenziale di gravi conseguenze nel prossimo futuro, se non limitate dall'aumento delle emissioni di anidride carbonica causate dall'uomo.

A. Gore ha scritto molto libro famoso"Verità sconveniente. Riscaldamento globale, come fermare una catastrofe planetaria. In esso scrive con sicurezza e giustamente: “A volte sembra che la nostra crisi climatica proceda lentamente, ma in realtà sta accadendo molto rapidamente, diventando un vero pericolo planetario. E per sconfiggere la minaccia, dobbiamo prima riconoscere il fatto della sua esistenza. Perché i nostri leader non sembrano sentire avvertimenti di pericolo così forti? Resistono alla verità, perché al momento del riconoscimento dovranno affrontare il loro dovere morale: agire. È molto più conveniente ignorare l'avviso di pericolo? Forse, ma una verità scomoda non scompare solo perché non si vede.

Nel 2006 è stato premiato con l'americano premio letterario. Sulla base del libro è stato creato documentario « La scomoda verità" con A. Gore dentro ruolo di primo piano. Il film nel 2007 ha ricevuto un Oscar ed è stato incluso nella rubrica "Tutti dovrebbero saperlo". Nello stesso anno è stato premiato A. Gore (insieme al gruppo di esperti IPCC). premio Nobel mondo per il loro lavoro nella protezione dell'ambiente e nella ricerca sui cambiamenti climatici.

Attualmente, A. Gore sta anche portando avanti attivamente la lotta contro il riscaldamento globale, essendo un consulente freelance per l'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), istituito dall'Organizzazione meteorologica mondiale (WMO) e dal Programma delle Nazioni Unite per l'ambiente (UNEP).

Riscaldamento globale ed effetto serra

Già nel 1827, il fisico francese J. Fourier suggerì che l'atmosfera terrestre agisse come un vetro in una serra: l'aria lascia entrare il calore solare, ma non gli permette di evaporare nello spazio. E aveva ragione. Questo effetto è ottenuto grazie ad alcuni gas atmosferici, come il vapore acqueo e l'anidride carbonica. Trasmettono la luce infrarossa visibile e "vicina" emessa dal Sole, ma assorbono la radiazione infrarossa "lontana", che si forma quando la superficie terrestre viene riscaldata dai raggi del sole e ha una frequenza inferiore (Fig. 12).

Nel 1909, il chimico svedese S. Arrhenius per la prima volta enfatizzò l'enorme ruolo dell'anidride carbonica come regolatore della temperatura degli strati d'aria vicini alla superficie. L'anidride carbonica trasmette liberamente i raggi del sole alla superficie terrestre, ma assorbe la maggior parte della radiazione termica della terra. Questa è una specie di schermo colossale che impedisce il raffreddamento del nostro pianeta.

La temperatura della superficie terrestre è in costante aumento, essendo aumentata nel corso del XX secolo. di 0,6 °C. Nel 1969 era di 13,99°C, nel 2000 era di 14,43°C. Pertanto, la temperatura media della Terra attualmente è di circa 15 °C. Ad una data temperatura, la superficie del pianeta e l'atmosfera sono in equilibrio termico. Riscaldata dall'energia del Sole e dalla radiazione infrarossa dell'atmosfera, la superficie della Terra restituisce all'atmosfera una quantità mediamente equivalente di energia. Questa è l'energia di evaporazione, convezione, conduzione del calore e radiazione infrarossa.

Riso. 12. Immagine schematica effetto serra causato dalla presenza di anidride carbonica nell'atmosfera

Recentemente, l'attività umana ha introdotto uno squilibrio nel rapporto tra energia assorbita e rilasciata. Prima dell'intervento umano nei processi globali sul pianeta, i cambiamenti che si verificavano sulla sua superficie e nell'atmosfera erano associati al contenuto di gas in natura, che mano leggera gli scienziati erano chiamati "serra". Questi gas includono anidride carbonica, metano, ossido di azoto e vapore acqueo (Fig. 13). Ora sono stati aggiunti clorofluorocarburi antropogenici (CFC). Senza la "coperta" di gas che avvolge la Terra, la temperatura sulla sua superficie sarebbe inferiore di 30-40 gradi. L'esistenza di organismi viventi in questo caso sarebbe molto problematica.

I gas serra intrappolano temporaneamente il calore nella nostra atmosfera, creando il cosiddetto effetto serra. Come risultato delle attività umane provocate dall'uomo, alcuni gas serra aumentano la loro quota nell'equilibrio generale dell'atmosfera. Ciò vale principalmente per l'anidride carbonica, il cui contenuto è in costante aumento di decennio in decennio. L'anidride carbonica crea il 50% dell'effetto serra, i CFC rappresentano il 15-20% e il metano rappresenta il 18%.

Riso. 13. La percentuale di gas antropici nell'atmosfera con l'effetto serra dell'azoto 6%

Nella prima metà del XX sec. il contenuto di anidride carbonica nell'atmosfera è stato stimato allo 0,03%. Nel 1956, nell'ambito del primo anno geofisico internazionale, gli scienziati hanno condotto studi speciali. Il dato è stato rettificato ed è pari allo 0,028%. Nel 1985 sono state effettuate nuovamente le misurazioni e si è scoperto che la quantità di anidride carbonica nell'atmosfera era aumentata allo 0,034%. Pertanto, un aumento del contenuto di anidride carbonica nell'atmosfera è un fatto provato.

Negli ultimi 200 anni, a seguito delle attività antropiche, il contenuto di monossido di carbonio nell'atmosfera è aumentato del 25%. Ciò è dovuto, da un lato, alla combustione intensiva di combustibili fossili: gas, petrolio, scisto, carbone, ecc., e dall'altro, alla diminuzione annuale delle aree forestali, che sono i principali assorbitori di anidride carbonica . Inoltre, lo sviluppo di settori agricoli come la coltivazione del riso e l'allevamento di animali, nonché la crescita delle aree di discarica urbana, portano ad un aumento delle emissioni di metano, ossido di azoto e alcuni altri gas.

Il metano è il secondo gas serra più importante. Il suo contenuto nell'atmosfera aumenta dell'1% all'anno. I fornitori più significativi di metano sono le discariche, il bestiame e le risaie. Riserve di gas in discarica principali città possono essere considerati piccoli giacimenti di gas. Per quanto riguarda le risaie, come si è scoperto, nonostante grande uscita metano, ne entra relativamente poco nell'atmosfera, poiché la maggior parte viene scomposta da batteri associati al sistema radicale del riso. Pertanto, l'impatto degli ecosistemi agricoli del riso sul rilascio di metano nell'atmosfera è generalmente moderato.

Oggi non c'è dubbio che la tendenza all'uso prevalentemente di combustibili fossili porti inevitabilmente a cambiamenti climatici catastrofici a livello globale. Al tasso attuale di utilizzo di carbone e petrolio, si prevede che i prossimi 50 anni aumenteranno temperatura media annuale sul pianeta che va da 1,5 °С (vicino all'equatore) a 5 °С (alle alte latitudini).

Un aumento della temperatura dovuto all'effetto serra minaccia di conseguenze ambientali, economiche e sociali senza precedenti. Il livello dell'acqua negli oceani può aumentare di 1-2 m a causa di acqua di mare e fusione ghiaccio polare. (A causa dell'effetto serra, il livello dell'Oceano Mondiale nel 20 ° secolo è già aumentato di 10-20 cm.) È stato stabilito che un aumento di 1 mm del livello del mare porta a un ritiro della costa di 1,5 m.

Se il livello del mare aumenta di circa 1 m (e questo è lo scenario peggiore), entro il 2100 circa l'1% del territorio dell'Egitto, il 6% del territorio dei Paesi Bassi, il 17,5% del territorio del Bangladesh e l'80% del l'atollo di Majuro, che fa parte del maresciallo, sarà sottomarino - isole di pesca. Questo sarà l'inizio di una tragedia per 46 milioni di persone. Secondo le previsioni più pessimistiche, l'innalzamento del livello dell'Oceano Mondiale nel XXI secolo. può comportare la scomparsa dalla mappa del mondo di paesi come l'Olanda, il Pakistan e Israele, l'allagamento della maggior parte del Giappone e di alcuni altri stati insulari. San Pietroburgo, New York e Washington potrebbero andare sott'acqua. Mentre alcune parti del territorio rischiano di trovarsi in fondo al mare, altre soffriranno della più grave siccità. La scomparsa minaccia i mari d'Azov e d'Aral e molti fiumi. L'area dei deserti aumenterà.

Un gruppo di climatologi svedesi ha scoperto che dal 1978 al 1995 l'area di ghiaccio galleggiante nell'Oceano Artico è diminuita di circa 610mila km2, ovvero del 5,7%. Allo stesso tempo, si è scoperto che attraverso lo stretto di Fram, che separa l'arcipelago delle Svalbard (Svalbard) dalla Groenlandia, fino a 2600 km 3 di ghiaccio galleggiante vengono trasportati ogni anno nell'Atlantico aperto a una velocità media di circa 15 cm / s (che è circa 15-20 volte superiore al flusso di un fiume come il Congo).

Nel luglio 2002, dalla piccola nazione insulare di Tuvalu, situata su nove atolli nella parte meridionale l'oceano Pacifico(26 km 2, 11,5 mila abitanti), c'è stata una richiesta di aiuto. Tuvalu sta lentamente ma inesorabilmente affondando nell'acqua, il massimo punto alto nello stato sale di soli 5 m sopra il livello del mare All'inizio del 2004, i media elettronici hanno diffuso una dichiarazione secondo cui si prevedeva che le onde di alta marea associate alla luna nuova avrebbero potuto innalzare il livello del mare nell'area di oltre 3 m per qualche tempo a causa dell'innalzamento dell'oceano livelli dovuti al riscaldamento globale. Se questa tendenza continua, il minuscolo stato verrà spazzato via dalla faccia della Terra. Il governo di Tuvalu sta adottando misure per reinsediare i cittadini nel vicino stato di Niue.

Un aumento della temperatura causerà una diminuzione dell'umidità del suolo in molte regioni della Terra. Siccità e tifoni diventeranno all'ordine del giorno. La copertura di ghiaccio dell'Artico sarà ridotta del 15%. Nel prossimo secolo, la copertura di ghiaccio di fiumi e laghi nell'emisfero settentrionale sarà inferiore di 2 settimane rispetto al XX secolo. Il ghiaccio si scioglie in montagna Sud America, Africa, Cina e Tibet.

Il riscaldamento globale influenzerà anche lo stato delle foreste del mondo. La vegetazione forestale, come è noto, può esistere entro limiti molto ristretti di temperatura e umidità. La maggior parte potrebbe morire, il complesso sistema ecologico sarà in fase di distruzione e ciò comporterà una catastrofica diminuzione della diversità genetica delle piante. Come risultato del riscaldamento globale sulla Terra nella seconda metà del XXI secolo. può scomparire da un quarto alla metà delle specie di flora e fauna terrestri. Anche nelle condizioni più favorevoli, entro la metà del secolo, l'immediata minaccia di estinzione incomberà su quasi il 10% delle specie di animali e piante terrestri.

Gli studi hanno dimostrato che per evitare una catastrofe globale è necessario ridurre le emissioni di carbonio nell'atmosfera a 2 miliardi di tonnellate all'anno (un terzo del volume attuale). Data la crescita naturale della popolazione, entro il 2030-2050. pro capite non dovrebbe essere superiore a 1/8 della quantità di carbonio emesso oggi in media per abitante in Europa.

St. Petersburg College of Management and Economics

"Liceo Alessandro"

Relazione sui fondamenti ambientali della gestione della natura sul tema:

"Effetto serra"

Eseguita

studente di gruppo №105

Vorožbinov Sofia.

San Pietroburgo, 2011

EFFETTO SERRA

L'effetto serra è un aumento della temperatura sulla superficie del pianeta a causa dell'energia termica che appare nell'atmosfera a causa del riscaldamento dei gas. I principali gas che provocano l'effetto serra sulla Terra sono il vapore acqueo e l'anidride carbonica.

Il fenomeno dell'effetto serra consente di mantenere una temperatura sulla superficie terrestre alla quale è possibile l'emergere e lo sviluppo della vita. Se l'effetto serra fosse assente, la temperatura media superficiale del globo sarebbe molto più bassa di quella attuale. Tuttavia, con l'aumentare della concentrazione di gas serra, aumenta l'impermeabilità dell'atmosfera ai raggi infrarossi, che porta ad un aumento della temperatura della Terra.

Nel 2007, l'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) - il più autorevole organismo internazionale che riunisce migliaia di scienziati provenienti da 130 paesi del mondo - ha presentato il suo Quarto rapporto di valutazione, che conteneva conclusioni generalizzate sui cambiamenti climatici passati e attuali, il loro impatto sulla natura e sull'uomo, nonché le possibili misure per contrastare tali cambiamenti.

Secondo i dati pubblicati, dal 1906 al 2005 la temperatura media della Terra è aumentata di 0,74 gradi. Nei prossimi 20 anni, l'aumento della temperatura, secondo gli esperti, sarà in media di 0,2 gradi per decennio, ed entro la fine del 21° secolo, la temperatura della Terra potrebbe aumentare da 1,8 a 4,6 gradi (una tale differenza nei dati è il risultato di sovrapporre un'intera gamma di modelli clima futuro, che tenevano conto di vari scenari per lo sviluppo dell'economia e della società mondiale).

impatti del cambiamento climatico:

1. Variazione della frequenza e dell'intensità delle precipitazioni.

In generale, il clima del pianeta diventerà più umido. Ma la quantità di precipitazioni non si diffonderà uniformemente sulla Terra. Nelle regioni che già oggi ricevono precipitazioni sufficienti, le loro ricadute diventeranno più intense. E nelle regioni con umidità insufficiente, i periodi di siccità diventeranno più frequenti.

2. Innalzamento del livello del mare.

Durante il 20° secolo, il livello medio del mare è aumentato di 0,1-0,2 M. Secondo gli scienziati, nel 21° secolo, l'innalzamento del livello del mare sarà fino a 1 M. In questo caso, le zone costiere e le piccole isole saranno le più vulnerabili . Stati come i Paesi Bassi, la Gran Bretagna, ma anche i piccoli stati insulari dell'Oceania e dei Caraibi saranno i primi a essere esposti al rischio di inondazioni. Inoltre, le alte maree diventeranno più frequenti e l'erosione costiera aumenterà.

3. Minaccia per gli ecosistemi e la biodiversità.

Ci sono previsioni per l'estinzione fino al 30-40% delle specie vegetali e animali, poiché il loro habitat cambierà più velocemente di quanto possano adattarsi a questi cambiamenti.

4. Ghiacciai che si sciolgono.

L'attuale glaciazione della Terra può essere considerata uno degli indicatori più sensibili dei cambiamenti globali in corso. I dati satellitari mostrano che dagli anni '60 si è verificata una diminuzione dell'area di innevamento di circa il 10%. Dagli anni '50, nell'emisfero settentrionale, l'area del ghiaccio marino è diminuita di quasi il 10-15% e lo spessore è diminuito del 40%. Secondo le previsioni degli esperti dell'Istituto di ricerca artica e antartica (San Pietroburgo), tra 30 anni l'Oceano Artico si aprirà completamente da sotto il ghiaccio durante il periodo caldo dell'anno.

Secondo gli scienziati, lo spessore del ghiaccio himalayano si sta sciogliendo a una velocità di 10-15 m all'anno. Al ritmo attuale di questi processi, due terzi dei ghiacciai scompariranno entro il 2060, ed entro il 2100 tutti i ghiacciai si saranno completamente sciolti.
Lo scioglimento accelerato dei ghiacciai pone una serie di minacce immediate allo sviluppo umano. Per le zone montuose e pedemontane densamente popolate, valanghe, inondazioni o, al contrario, una diminuzione della piena portata dei fiumi e, di conseguenza, una riduzione delle riserve di acqua dolce, sono di particolare pericolo.

5. Agricoltura.

L'impatto del riscaldamento sulla produttività agricola è ambiguo. In alcune zone temperate, le rese possono aumentare con un piccolo aumento della temperatura, ma diminuire con grandi sbalzi di temperatura. Nelle regioni tropicali e subtropicali, si prevede che i raccolti complessivi diminuiranno.

Il colpo peggiore potrebbe essere inflitto ai paesi più poveri meno preparati ad adattarsi ai cambiamenti climatici. Secondo l'IPCC, entro il 2080 il numero di persone minacciate dalla fame potrebbe aumentare di 600 milioni, il doppio del numero di persone che oggi vivono in povertà nell'Africa sub-sahariana.

6. Consumo di acqua e approvvigionamento idrico.

Una delle conseguenze del cambiamento climatico potrebbe essere la mancanza di acqua potabile. Nelle regioni a clima arido (Asia centrale, Mediterraneo, Sudafrica, Australia, ecc.), la situazione si aggraverà ulteriormente a causa della diminuzione delle precipitazioni.
A causa dello scioglimento dei ghiacciai, il flusso dei più grandi corsi d'acqua dell'Asia - Brahmaputra, Gange, Fiume Giallo, Indo, Mekong, Salween e Yangtze - diminuirà in modo significativo. La mancanza di acqua dolce influirà non solo sulla salute umana e sullo sviluppo agricolo, ma aumenterà anche il rischio di divisioni politiche e conflitti sull'accesso alle risorse idriche.

7. Salute umana.

Il cambiamento climatico, secondo gli scienziati, porterà ad un aumento dei rischi per la salute delle persone, soprattutto per le fasce più povere della popolazione. Pertanto, una riduzione della produzione alimentare porterà inevitabilmente alla malnutrizione e alla fame. Temperature anormalmente elevate possono esacerbare malattie cardiovascolari, respiratorie e di altro tipo.

L'aumento delle temperature può modificare la distribuzione geografica di varie specie di vettori di malattie. Con l'aumento delle temperature, le gamme di animali e insetti amanti del calore (come gli acari encefalitici e le zanzare della malaria) si diffonderanno più a nord, mentre le persone che abitano queste aree non saranno immuni a nuove malattie.

Secondo gli ambientalisti, è improbabile che l'umanità sia in grado di prevenire cambiamenti climatici completamente prevedibili. Tuttavia, è in potere umano mitigare il cambiamento climatico, contenere il tasso di aumento della temperatura al fine di evitare conseguenze pericolose e irreversibili in futuro. Prima di tutto, a causa di:

1. Restrizioni e riduzioni del consumo di combustibili fossili (carbone, petrolio, gas);
2. Migliorare l'efficienza del consumo energetico;
3. Attuazione di misure di risparmio energetico;
4. Maggior utilizzo di fonti energetiche non carbon e rinnovabili;
5. Sviluppo di nuove tecnologie rispettose dell'ambiente ea basse emissioni di carbonio;
6. Attraverso la prevenzione degli incendi boschivi e il ripristino delle foreste, poiché le foreste sono assorbitori naturali di anidride carbonica dall'atmosfera.

L'effetto serra si verifica non solo sulla Terra. Un forte effetto serra è presente sul pianeta vicino, Venere. L'atmosfera di Venere è quasi interamente composta da anidride carbonica e, di conseguenza, la superficie del pianeta viene riscaldata a 475 gradi. I climatologi ritengono che la Terra abbia evitato un simile destino a causa della presenza di oceani su di essa. Gli oceani assorbono il carbonio atmosferico e si accumula in rocce come il calcare, rimuovendo così l'anidride carbonica dall'atmosfera. Non ci sono oceani su Venere e tutta l'anidride carbonica emessa nell'atmosfera dai vulcani rimane lì. Di conseguenza, sul pianeta si osserva un effetto serra incontrollabile.

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