Šiltnamio efektas yra susijęs su padidėjimu. Šiltnamio efektas buvo visada
„Šiltnamio efekto“ sąvoka gerai žinoma visiems sodininkams ir sodininkams. Šiltnamio viduje oro temperatūra aukštesnė nei lauke, todėl daržoves ir vaisius galima auginti net ir šaltuoju metų laiku.
Panašūs reiškiniai vyksta ir mūsų planetos atmosferoje, tačiau yra globalesnio masto. Kas yra šiltnamio efektas Žemėje ir kokias pasekmes gali turėti jo stiprėjimas?
Kas yra šiltnamio efektas?
Šiltnamio efektas- tai vidutinės metinės oro temperatūros padidėjimas planetoje, atsirandantis dėl atmosferos optinių savybių pasikeitimo. Šio reiškinio esmę lengviau suprasti naudojant įprasto šiltnamio pavyzdį, kurį galima rasti bet kuriame asmeniniame sklype.
Įsivaizduokite, kad atmosfera yra stiklinės sienos ir šiltnamio stogas. Kaip ir stiklas, jis lengvai praleidžia pro save saulės spindulius ir atitolina šilumos spinduliavimą iš žemės, neleisdamas jai ištrūkti į kosmosą. Dėl to šiluma lieka virš paviršiaus ir šildo paviršinius atmosferos sluoksnius.
Kodėl atsiranda šiltnamio efektas?
Šiltnamio efekto atsiradimo priežastis yra skirtumas tarp radiacijos ir žemės paviršiaus. Daugiausia duoda saulė, kurios temperatūra yra 5778 °C matoma šviesa, labai jautrūs mūsų akims. Kadangi oras gali perduoti šią šviesą, saulės spinduliai lengvai prasiskverbia pro jį ir įkaitina žemės apvalkalą. Objektų ir objektų, esančių šalia paviršiaus, vidutinė temperatūra yra apie +14 ... +15 ° C, todėl jie skleidžia energiją infraraudonųjų spindulių diapazone, kuri nepajėgia pilnai praeiti per atmosferą. 
Pirmą kartą tokį efektą sumodeliavo fizikas Philippe'as de Saussure'as, atidengęs stikliniu dangteliu uždengtą indą į saulę, o paskui išmatavo temperatūrų skirtumą viduje ir išorėje. Viduje oras pasirodė šiltesnis, tarsi laivas gautų saulės energijos iš išorės. 1827 m. fizikas Josephas Fourier pasiūlė, kad toks poveikis gali atsirasti ir su Žemės atmosfera, darant įtaką klimatui.
Būtent jis padarė išvadą, kad temperatūra „šiltnamyje“ pakyla dėl skirtingo stiklo skaidrumo infraraudonųjų spindulių ir matomumo diapazonuose, taip pat dėl to, kad stiklas neleidžia šiltam orui nutekėti.
Kaip šiltnamio efektas veikia planetos klimatą?
Su nuolatiniais saulės spindulių srautais klimato sąlygos Ir vidutinė metinė temperatūra mūsų planetoje priklauso nuo jos šilumos balanso, taip pat nuo cheminės sudėties ir oro temperatūros. Kuo didesnis šiltnamio efektą sukeliančių dujų lygis šalia paviršiaus (ozonas, metanas, anglies dioksidas, vandens garai), tuo didesnė šiltnamio efekto ir atitinkamai visuotinio atšilimo tikimybė. Savo ruožtu, sumažėjus dujų koncentracijai, sumažėja temperatūra ir poliariniuose regionuose atsiranda ledo danga. 
Dėl žemės paviršiaus atspindėjimo (albedo) klimatas mūsų planetoje ne kartą perėjo iš atšilimo stadijos į atšalimo stadiją, todėl pats šiltnamio efektas nėra ypatinga problema. Tačiau į pastaraisiais metais dėl atmosferos taršos išmetamosiomis dujomis, šiluminių elektrinių ir įvairių Žemės gamyklų išmetamais teršalais stebimas anglies dvideginio koncentracijos padidėjimas, kuris gali sukelti visuotinį atšilimą ir neigiamas pasekmes visai žmonijai.
Kokios yra šiltnamio efekto pasekmės?
Jei per pastaruosius 500 tūkstančių metų anglies dioksido koncentracija planetoje niekada neviršijo 300 ppm, tai 2004 metais šis skaičius buvo 379 ppm. Kas kelia grėsmę mūsų Žemei? Visų pirma, aplinkos temperatūros kilimas ir pasauliniai kataklizmai.
Tirpstantys ledynai gali žymiai pakelti pasaulio vandenynų lygį ir taip sukelti pakrančių potvynius. Manoma, kad praėjus 50 metų nuo šiltnamio efekto padidėjimo geografinis žemėlapis daugumos salų gali nelikti, visi pajūrio kurortai žemynuose išnyks po vandenyno vandeniu. 
Atšilimas ties ašigaliais gali pakeisti kritulių pasiskirstymą visoje žemėje: vienuose rajonuose jų skaičius padidės, kituose sumažės ir sukels sausras bei dykumėjimą. Neigiama pasekmėšiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracijos augimas taip pat yra ozono sluoksnio sunaikinimas, dėl kurio sumažės planetos paviršiaus apsauga nuo ultravioletinių spindulių ir sunaikins DNR bei molekules žmogaus organizme.
Plečiantis ozono skylėms taip pat prarandama daug mikroorganizmų, ypač jūrų fitoplanktono, kuris gali turėti didelį poveikį jais mintantiems gyvūnams.
Sankt Peterburgo vadybos ir ekonomikos kolegija
"Aleksandro licėjus"
Pranešimas apie aplinkosauginius gamtos tvarkymo pagrindus šia tema:
"Šiltnamio efektas"
Atlikta
grupės mokinys №105
Vorožbinova Sofija.
Sankt Peterburgas, 2011 m
ŠILTNAMIO EFEKTAS
Šiltnamio efektas yra temperatūros kilimas planetos paviršiuje dėl šiluminės energijos, kuri atsiranda atmosferoje dėl dujų šildymo. Pagrindinės dujos, sukeliančios šiltnamio efektą Žemėje, yra vandens garai ir anglies dioksidas.
Šiltnamio efekto reiškinys leidžia palaikyti tokią temperatūrą Žemės paviršiuje, kuriai esant galimas gyvybės atsiradimas ir vystymasis. Jei nebūtų šiltnamio efekto, Vidutinė temperatūraŽemės rutulio paviršius būtų daug žemesnis nei dabar. Tačiau didėjant šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracijai, didėja atmosferos nepralaidumas infraraudoniesiems spinduliams, todėl kyla Žemės temperatūra.
2007 m. Tarpvyriausybinė klimato kaitos komisija (IPCC) – autoritetingiausia tarptautinė institucija, vienijanti tūkstančius mokslininkų iš 130 pasaulio šalių – pristatė savo ketvirtąją vertinimo ataskaitą, kurioje pateikiamos apibendrintos išvados apie praeities ir dabarties klimato kaitą, jų poveikį. apie gamtą ir žmones, taip pat galimas priemones tokiems pokyčiams neutralizuoti.
Paskelbtais duomenimis, nuo 1906 iki 2005 metų vidutinė Žemės temperatūra pakilo 0,74 laipsnio. Per artimiausius 20 metų temperatūros kilimas, ekspertų teigimu, vidutiniškai sieks 0,2 laipsnio per dešimtmetį, o iki XXI amžiaus pabaigos Žemės temperatūra gali pakilti nuo 1,8 iki 4,6 laipsnių (toks duomenų skirtumas yra rezultatas sudėjus daugybę ateities klimato modelių, kuriuose buvo atsižvelgta į įvairius pasaulio ekonomikos ir visuomenės raidos scenarijus).
Mokslininkų teigimu, 90 procentų tikimybe, stebimi klimato pokyčiai yra siejami su žmogaus veikla – anglies iškastinio kuro (t.y. naftos, dujų, anglies ir kt.) deginimu, pramoniniais procesais, taip pat miškų kirtimu – natūraliais anglies telkiniais. dioksidas iš atmosferos.
klimato kaitos poveikis:
1. Kritulių dažnio ir intensyvumo pokytis.
Apskritai klimatas planetoje taps drėgnesnis. Tačiau kritulių kiekis Žemėje nepasiskirstys tolygiai. Regionuose, kuriuose jau šiandien iškrenta pakankamai kritulių, jų kritimas bus intensyvesnis. O regionuose, kuriuose drėgmės nepakanka, sausi laikotarpiai taps dažnesni.
2. Jūros lygio kilimas.
Per XX amžių vidutinis jūros lygis pakilo 0,1-0,2 m. Mokslininkų teigimu, XXI amžiuje jūros lygis kils iki 1 m. Šiuo atveju labiausiai pažeidžiamos pakrantės zonos ir mažos salos. . Tokios valstybės kaip Nyderlandai, Didžioji Britanija, taip pat mažos Okeanijos ir Karibų jūros salos bus pirmosios, kurioms iškils potvynių pavojus. Be to, padažnės potvyniai, padidės pakrančių erozija.
3. Grėsmė ekosistemoms ir biologinei įvairovei.
Prognozuojama, kad augalų ir gyvūnų rūšių išnyks iki 30–40 proc., nes jų buveinė keisis greičiau, nei jos spės prisitaikyti prie šių pokyčių.
Temperatūrai pakilus 1 laipsniu, prognozuojamas miško rūšinės sudėties pokytis. Miškai yra natūrali anglies saugykla (80 % visos anglies sausumos augmenijoje ir apie 40 % anglies dirvožemyje). Perėjimas iš vienos rūšies miškų į kitą lydės didelio anglies kiekio išmetimo.
4. Tirpstantys ledynai.
Dabartinį Žemės apledėjimą galima laikyti vienu jautriausių vykstančių globalių pokyčių rodiklių. Palydoviniai duomenys rodo, kad nuo septintojo dešimtmečio sniego dangos plotas sumažėjo apie 10%. Nuo šeštojo dešimtmečio Šiaurės pusrutulyje jūros ledo plotas sumažėjo beveik 10-15%, o storis sumažėjo 40%. Arkties ir Antarkties tyrimų instituto (Sankt Peterburgas) ekspertų prognozėmis, po 30 metų Arkties vandenynas šiltuoju metų laikotarpiu visiškai atsivers iš po ledo.
Mokslininkų teigimu, Himalajų ledo storis tirpsta 10-15 m per metus greičiu. Esant dabartiniam šių procesų tempui, iki 2060 m. išnyks du trečdaliai ledynų, o iki 2100 m. visi ledynai visiškai ištirps.
Pagreitėjęs ledynų tirpimas kelia daugybę tiesioginių grėsmių žmogaus raida. Tankiai apgyvendintose kalnuotose ir papėdėse ypač pavojingos yra lavinos, potvyniai arba, atvirkščiai, sumažėjęs upių srautas ir dėl to sumažėję gėlo vandens ištekliai.
5. Žemdirbystė.
Atšilimo poveikis žemės ūkio produktyvumui yra dviprasmiškas. Kai kuriose vidutinio klimato zonose derlius gali padidėti šiek tiek pakilus temperatūrai, bet sumažėti, kai temperatūra smarkiai svyruoja. Prognozuojama, kad atogrąžų ir subtropikų regionuose bendras derlius mažės.
Labiausiai nukentės skurdžiausios šalys, mažiausiai pasirengusios prisitaikyti prie klimato kaitos. Tarpvyriausybinės klimato kaitos komisijos duomenimis, iki 2080 m. žmonių, kuriems gresia badas, skaičius gali padidėti 600 mln., ty dvigubai daugiau nei šiandien Afrikoje į pietus nuo Sacharos gyvenančių skurde.
6. Vandens suvartojimas ir vandens tiekimas.
Viena iš klimato kaitos pasekmių gali būti trūkumas geriamas vanduo. Sauso klimato regionuose (Vidurinė Azija, Viduržemio jūra, Pietų Afrika, Australija ir kt.) padėtis dar labiau pablogės dėl sumažėjusių kritulių.
Tirpstant ledynams, ženkliai sumažės didžiausių Azijos vandens kelių – Brahmaputros, Gango, Geltonosios upės, Indo, Mekongo, Salveno ir Jangdzės – tėkmė. Gėlo vandens trūkumas turės įtakos ne tik žmonių sveikatai ir žemės ūkio plėtrai, bet ir padidins politinio susiskaldymo bei konfliktų dėl prieigos prie vandens išteklių riziką.
7. Žmogaus sveikata.
Klimato kaita, anot mokslininkų, padidins pavojų žmonių sveikatai, ypač skurdesniam gyventojų sluoksniui. Taigi, maisto gamybos sumažinimas neišvengiamai sukels netinkamą mitybą ir alkį. Neįprastai aukšta temperatūra gali paūminti širdies ir kraujagyslių, kvėpavimo takų ir kitas ligas.
Kylant temperatūrai gali pasikeisti įvairių ligų pernešėjų rūšių geografinis pasiskirstymas. Kylant temperatūrai, šilumą mėgstančių gyvūnų ir vabzdžių (tokių kaip encefalitinės erkės ir maliariniai uodai) arealas išplis toliau į šiaurę, o šiose vietovėse gyvenantys žmonės nebus apsaugoti nuo naujų ligų.
Aplinkosaugininkų nuomone, žmonija vargu ar sugebės užkirsti kelią visiškai nuspėjamai klimato kaitai. Tačiau žmogaus galioje yra sušvelninti klimato kaitą, pažaboti temperatūros kilimo tempą, kad ateityje būtų išvengta pavojingų ir negrįžtamų pasekmių. Visų pirma, dėl:
1. iškastinio anglies kuro (anglies, naftos, dujų) vartojimo apribojimai ir mažinimas;
2. Energijos vartojimo efektyvumo didinimas;
3. Energijos taupymo priemonių įgyvendinimas;
4. Didesnis anglies dioksido neišskiriančių ir atsinaujinančių energijos šaltinių naudojimas;
5. Naujų aplinkai nekenksmingų ir mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančių technologijų kūrimas;
6. Užkertant kelią miškų gaisrams ir atkuriant miškus, nes miškai yra natūralūs atmosferos anglies dvideginio absorbentai.
Šiltnamio efektas vyksta ne tik Žemėje. Stiprus šiltnamio efektas yra kaimyninėje planetoje Venera. Veneros atmosfera beveik visiškai sudaryta iš anglies dioksido, todėl planetos paviršius įkaista iki 475 laipsnių. Klimatologai mano, kad Žemė tokio likimo išvengė dėl joje esančių vandenynų. Vandenynai sugeria atmosferos anglį ir kaupiasi uolienose, pavyzdžiui, kalkakmenyje, taip pašalindami iš atmosferos anglies dioksidą. Vandenynų Veneroje nėra, o visas ugnikalnių į atmosferą išmestas anglies dvideginis lieka ten. Dėl to planetoje pastebimas nekontroliuojamas šiltnamio efektas.
Šiltnamio efektas – tai planetos šiluminės spinduliuotės uždelsimas Žemės atmosferoje. Šiltnamio efektą pastebėjo bet kuris iš mūsų: šiltnamiuose ar šiltnamiuose temperatūra visada aukštesnė nei lauke. Tas pats pastebimas ir Žemės mastu: saulės energija, eidama per atmosferą, šildo Žemės paviršių, tačiau Žemės skleidžiama šiluminė energija negali ištrūkti atgal į kosmosą, nes Žemės atmosfera ją atitolina, veikdama kaip polietilenas. šiltnamyje: perduoda trumpas šviesos bangas iš Saulės į Žemę ir atitolina ilgas šilumines (arba infraraudonąsias) bangas, kurias skleidžia Žemės paviršius. Yra šiltnamio efektas. Šiltnamio efektas atsiranda dėl to, kad Žemės atmosferoje yra dujų, kurios gali atitolinti ilgas bangas. Jos vadinamos „šiltnamio“ arba „šiltnamio“ dujomis.
Šiltnamio efektą sukeliančių dujų atmosferoje nuo pat jos susidarymo buvo nedideli kiekiai (apie 0,1 %). Tokio kiekio pakako, kad dėl šiltnamio efekto Žemės šilumos balansas būtų tinkamas gyvybei. Tai vadinamasis natūralus šiltnamio efektas, jei jo nebūtų, vidutinė Žemės paviršiaus temperatūra būtų 30 °C ne +15°C, kaip dabar, o -18°C.
Natūralus šiltnamio efektas nekelia grėsmės nei Žemei, nei žmonijai, nes bendras šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis išliko tame pačiame lygyje dėl gamtos ciklo, be to, mes jam skolingi savo gyvybes.
Tačiau šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracijos padidėjimas atmosferoje padidina šiltnamio efektą ir pažeidžia Žemės šilumos balansą. Būtent taip atsitiko per pastaruosius du civilizacijos vystymosi šimtmečius. Anglimi kūrenamos elektrinės, automobilių išmetamosios dujos, gamyklų kaminai ir kiti žmogaus sukeltos taršos šaltiniai į atmosferą per metus išmeta apie 22 milijardus tonų šiltnamio efektą sukeliančių dujų.
Kokios dujos vadinamos „šiltnamio efektą sukeliančiomis“ dujomis?
Labiausiai žinomos ir labiausiai paplitusios šiltnamio efektą sukeliančios dujos yra vandens garai(H2O), anglies dioksidas(CO2), metano(CH4) ir juoko dujos arba azoto oksidas (N 2 O). Tai tiesioginės šiltnamio efektą sukeliančios dujos. Dauguma jų susidaro deginant iškastinį kurą.
Be to, yra dar dvi tiesioginių šiltnamio efektą sukeliančių dujų grupės halogeninių angliavandenių Ir sieros heksafluoridas(SF6). Jų išmetimas į atmosferą siejamas su šiuolaikinėmis technologijomis ir pramoniniais procesais (elektronika ir šaldymo įranga). Jų kiekis atmosferoje yra gana nežymus, tačiau jų poveikis šiltnamio efektui (vadinamasis visuotinio atšilimo potencialas / GWP) yra dešimtis tūkstančių kartų stipresnis nei CO 2 .
Vandens garai yra pagrindinės šiltnamio efektą sukeliančios dujos, sukeliančios daugiau nei 60 % natūralaus šiltnamio efekto. Antropogeninis jo koncentracijos padidėjimas atmosferoje dar nepastebėtas. Tačiau dėl kitų veiksnių nulemtas Žemės temperatūros padidėjimas padidina vandenyno vandens garavimą, dėl to gali padidėti vandens garų koncentracija atmosferoje ir – sustiprėti šiltnamio efektas. Kita vertus, atmosferoje esantys debesys atspindi tiesioginius saulės spindulius, o tai sumažina energijos srautą į Žemę ir atitinkamai sumažina šiltnamio efektą.
Anglies dioksidas yra geriausiai žinomas iš šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Natūralūs CO 2 šaltiniai yra vulkaninės emisijos, gyvybinė organizmų veikla. Antropogeniniai šaltiniai yra iškastinio kuro deginimas (įskaitant miško gaisrai), ir visa linija pramoniniai procesai (pvz., cemento, stiklo gamyba). Anglies dioksidas, pasak daugumos tyrinėtojų, pirmiausia yra atsakingas už visuotinį atšilimą, kurį sukelia „šiltnamio efektas“. CO 2 koncentracija per du industrializacijos šimtmečius padidėjo daugiau nei 30 % ir yra koreliuojama su vidutinės pasaulinės temperatūros pokyčiais.
Metanas yra antros pagal svarbą šiltnamio efektą sukeliančios dujos. Jis išsiskiria dėl nuotėkio anglies ir gamtinių dujų telkiniuose, iš vamzdynų, deginant biomasę, sąvartynuose (kaip pvz. komponentas biodujos), taip pat žemės ūkyje (galvijininkystė, ryžių auginimas) ir kt. Gyvulininkystė, trąšų naudojimas, anglies deginimas ir kiti šaltiniai per metus pagamina apie 250 mln. tonų metano. Metano kiekis atmosferoje yra nedidelis, tačiau jo šiltnamio efektas arba visuotinio atšilimo potencialas (GWP) yra 21 kartą stipresnis nei CO 2 .
Azoto oksidas yra trečios pagal svarbą šiltnamio efektą sukeliančios dujos: jo poveikis yra 310 kartų stipresnis nei CO 2, tačiau atmosferoje jo randama labai mažais kiekiais. Jis patenka į atmosferą dėl gyvybinės augalų ir gyvūnų veiklos, taip pat gaminant ir naudojant mineralines trąšas, chemijos pramonės įmonių darbą.
Halogeniniai angliavandeniliai (hidrofluorangliavandeniliai ir perfluorangliavandeniliai) yra dujos, sukurtos pakeisti ozono sluoksnį ardančias medžiagas. Jie daugiausia naudojami šaldymo įrenginiuose. Jie turi išskirtinai didelius įtakos šiltnamio efektui koeficientus: 140-11700 kartų didesni nei CO 2. Jų emisija (išmetimas į aplinką) nedidelė, tačiau sparčiai auga.
Sieros heksafluoridas – jo patekimas į atmosferą siejamas su elektronika ir izoliacinių medžiagų gamyba. Nors jis mažas, bet tūris nuolat didėja. Pasaulinio atšilimo potencialas yra 23900 vienetų.
Šiltnamio efektas – tai žemės paviršiaus temperatūros padidėjimas dėl žemutinės atmosferos sluoksnio įkaitimo dėl šiltnamio efektą sukeliančių dujų kaupimosi. Dėl to oro temperatūra yra aukštesnė nei turėtų būti, o tai sukelia tokias negrįžtamas pasekmes kaip klimato kaita ir globalinis atšilimas. Prieš kelis šimtmečius tai ekologinė problema egzistavo, bet nebuvo taip akivaizdu. Tobulėjant technologijoms, šaltinių, užtikrinančių šiltnamio efektą atmosferoje, kasmet daugėja.
Šiltnamio efekto priežastys
degiųjų mineralų naudojimas pramonėje - anglis, nafta, gamtinės dujos, kurių degimo metu į atmosferą išsiskiria didžiulis anglies dioksido ir kitų kenksmingų junginių kiekis;
transportas – lengvieji ir sunkvežimiai išskiria išmetamąsias dujas, kurios taip pat teršia orą ir didina šiltnamio efektą;
miškų naikinimas, kuris sugeria anglies dioksidą ir išskiria deguonį, o naikinant kiekvieną planetos medį, didėja CO2 kiekis ore;
miškų gaisrai yra dar vienas augalų naikinimo planetoje šaltinis;
gyventojų skaičiaus padidėjimas turi įtakos maisto, drabužių, būsto paklausos didėjimui, o norint tai užtikrinti – auga pramoninės gamybos, kuri vis labiau teršia orą šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis;
agrocheminėse medžiagose ir trąšose yra įvairus kiekis junginių, kurie dėl garavimo išskiria azotą – vieną iš šiltnamio efektą sukeliančių dujų;
šiukšlių skaidymas ir deginimas sąvartynuose prisideda prie šiltnamio efektą sukeliančių dujų padidėjimo.
Šiltnamio efekto įtaka klimatui
Atsižvelgiant į šiltnamio efekto rezultatus, galima spręsti, kad pagrindinis yra klimato kaita. Kadangi oro temperatūra kasmet kyla, jūrų ir vandenynų vandenys išgaruoja intensyviau. Kai kurie mokslininkai prognozuoja, kad po 200 metų bus pastebimas toks reiškinys, kaip vandenynų „džiūvimas“, būtent žymus vandens lygio sumažėjimas. Tai viena problemos pusė. Kitas dalykas – dėl temperatūros kilimo tirpsta ledynai, o tai prisideda prie Pasaulio vandenyno vandens lygio kilimo ir užlieja žemynų bei salų pakrantes. Potvynių ir pakrančių zonų potvynių skaičiaus padidėjimas rodo, kad vandenynų vandens lygis kasmet didėja.
Oro temperatūros padidėjimas lemia tai, kad kritulių mažai sudrėkintos vietos tampa sausos ir netinkamos gyvenimui. Čia pasėliai miršta, o tai sukelia maisto krizę vietovės gyventojams. Taip pat nėra maisto gyvūnams, nes augalai išnyksta dėl vandens trūkumo.
Pirmiausia reikia stabdyti miškų kirtimą, pasodinti naujų medžių ir krūmų, nes jie sugeria anglies dvideginį ir gamina deguonį. Naudojant elektrines transporto priemones, išmetamųjų dujų kiekis sumažės. Be to, iš automobilių galima persėsti į dviračius – taip patogiau, pigiau ir saugiau aplinkai. Taip pat kuriami alternatyvūs degalai, kurie, deja, pamažu įvedami į mūsų kasdienį gyvenimą.
19. Ozono sluoksnis: vertė, sudėtis, galimos jo sunaikinimo priežastys, taikomos apsaugos priemonės.
Žemės ozono sluoksnis Ozonas – Žemės atmosferos sritis, kurioje gaminasi ozonas – dujos, apsaugančios mūsų planetą nuo žalingo ultravioletinės spinduliuotės poveikio.
Žemės ozono sluoksnio naikinimas ir ardymas.
Ozono sluoksnis, nepaisant jo didelės svarbos visoms gyvoms būtybėms, yra labai trapi kliūtis ultravioletiniams spinduliams. Jo vientisumas priklauso nuo daugelio sąlygų, tačiau gamta vis dėlto atėjo į pusiausvyrą šiuo klausimu ir daugelį milijonų metų Žemės ozono sluoksnis sėkmingai susidorojo su jai skirta misija. Ozono sluoksnio susidarymo ir naikinimo procesai buvo griežtai subalansuoti tol, kol planetoje atsirado žmogus ir savo raidoje nepasiekė dabartinio techninio lygio.
70-aisiais. XX amžiuje buvo įrodyta, kad daugelis medžiagų, kurias žmonės aktyviai naudoja ūkinėje veikloje, gali žymiai sumažinti ozono lygį Žemės atmosfera.
Medžiagos, ardančios Žemės ozono sluoksnį, apima fluorchlorangliavandeniliai – freonai (aerozoliuose ir šaldytuvuose naudojamos dujos, susidedančios iš chloro, fluoro ir anglies atomų), degimo produktai aviacijos dideliame aukštyje skrydžių ir raketų paleidimo metu, t.y. medžiagos, kurių molekulėse yra chloro arba bromo.
Šios medžiagos, patekusios į atmosferą šalia Žemės paviršiaus, viršutinę ribą pasiekia per 10–20 metų. ozono sluoksnio ribos. Ten, veikiami ultravioletinių spindulių, jie suyra, sudarydami chlorą ir bromą, kurie, savo ruožtu, sąveikaudami su stratosferos ozonu, žymiai sumažina jo kiekį.
Žemės ozono sluoksnio sunaikinimo ir ardymo priežastys.
Dar kartą išsamiau panagrinėkime Žemės ozono sluoksnio sunaikinimo priežastis. Tuo pačiu nenagrinėsime natūralaus ozono molekulių irimo, o daugiausia dėmesio skirsime žmogaus ūkinei veiklai.
Sodininkai puikiai žino šį fizinį reiškinį, nes šiltnamio viduje visada šilčiau nei lauke, o tai padeda augalams augti, ypač šaltuoju metų laiku.
Tą patį efektą galite pajusti ir sėdėdami automobilyje saulėtą dieną. Taip yra dėl to, kad saulės spinduliai prasiskverbia pro stiklą šiltnamio viduje, o jų energiją sugeria augalai ir visi viduje esantys objektai. Tada tie patys objektai, augalai spinduliuoja savo energiją, tačiau ji nebegali prasiskverbti pro stiklą, todėl šiltnamio viduje pakyla temperatūra.
Planeta su stabilia atmosfera, tokia kaip Žemė, patiria tokį patį poveikį. Kad išlaikytų pastovią temperatūrą, pati Žemė turi spinduliuoti tiek energijos, kiek ji gauna. Atmosfera tarnauja kaip stiklinė šiltnamyje.
Šiltnamio efektą pirmą kartą atrado Josephas Fourier 1824 m., o kiekybiškai jis pirmą kartą buvo ištirtas 1896 m. Šiltnamio efektas yra procesas, kurio metu atmosferos dujos sugeria ir išskiria infraraudonąją spinduliuotę, sukelia atmosferos ir planetos paviršiaus įkaista.
Žemės šilta antklodė
Žemėje pagrindinės šiltnamio efektą sukeliančios dujos yra:
1) vandens garai (atsakingi už maždaug 36-70 % šiltnamio efekto);
2) anglies dioksidas (CO2) (9-26%);
3) metanas (CH4) (4-9%);
4) ozonas (3-7%).
Tokių dujų buvimas atmosferoje sukuria Žemės uždengimo antklode efektą. Jie leidžia ilgiau išlaikyti šilumą šalia paviršiaus ilgam laikui, todėl Žemės paviršius yra daug šiltesnis nei būtų, jei nebūtų dujų. Be atmosferos vidutinė paviršiaus temperatūra būtų –20°C. Kitaip tariant, jei nebūtų šiltnamio efekto, mūsų planeta būtų negyvenama.
Stipriausias šiltnamio efektas
Šiltnamio efektas vyksta ne tik Žemėje. Tiesą sakant, stipriausias šiltnamio efektas, apie kurį žinome, yra kaimyninėje Veneros planetoje. Veneros atmosfera beveik visiškai sudaryta iš anglies dioksido, todėl planetos paviršius įkaista iki 475 ° C. Klimatologai mano, kad tokio likimo išvengėme dėl to, kad Žemėje yra vandenynai. Vandenynų Veneroje nėra, o visas ugnikalnių į atmosferą išmestas anglies dvideginis lieka ten. Dėl to Veneroje matome nekontroliuojamą šiltnamio efektą, dėl kurio gyvybė šioje planetoje tampa neįmanoma.
Veneros planeta išgyvena nevaldomą šiltnamio efektą, o iš pažiūros švelnūs debesys slepia plinkiantį karštą paviršių.
Šiltnamio efektas buvo visada
Svarbu suprasti, kad šiltnamio efektas Žemėje egzistavo visada. Be šiltnamio efekto, kurį sukelia atmosferoje esantis anglies dioksidas, vandenynai jau seniai būtų užšalę, o aukštesnės gyvybės formos nebūtų atsiradusios. Iš esmės ne klimatas, o gyvybės Žemėje likimas visiškai priklauso nuo to, ar tam tikras anglies dvideginio kiekis liks atmosferoje, ar išnyks, o tada gyvybė Žemėje nutrūks. Paradoksalu, bet būtent žmonija gali kuriam laikui pratęsti gyvybę Žemėje, grąžindama į apyvartą bent dalį anglies dvideginio atsargų iš anglies, naftos ir dujų telkinių.
Šiuo metu mokslinės diskusijos apie šiltnamio efektą vyksta globalinio atšilimo klausimu: ar mes, žmonės, per daug sutrikdome planetos energijos balansą degindami iškastinį kurą ir kitą ekonominę veiklą, pridėdami per daug anglies. dioksido į atmosferą, taip sumažinant joje deguonies kiekį? Šiandien mokslininkai sutaria, kad mes esame atsakingi už natūralaus šiltnamio efekto padidinimą keliais laipsniais.
Padarykime eksperimentą
Pabandykime eksperimente parodyti anglies dioksido padidėjimo veiksmo rezultatą.
Į butelį įpilkite stiklinę acto ir įdėkite kelis sodos kristalus. Kamštyje pritvirtiname šiaudelį ir juo sandariai užsukame butelį. Buteliuką įstatykite į plačią stiklinę, aplink jį pastatykite uždegtas įvairaus aukščio žvakes. Žvakės pradės užgesti, pradedant nuo trumpiausios.
Kodėl tai vyksta? Anglies dioksidas pradeda kauptis stikle ir išstumiamas deguonis. Taip nutinka ir Žemėje, t.y. planetoje pradeda trūkti deguonies.
Kuo tai mums gresia?
Taigi, kokios yra šiltnamio efekto priežastys, matėme. Bet kodėl visi jo taip bijo? Panagrinėkime jo pasekmes:
1. Jei temperatūra Žemėje ir toliau kils, tai turės didelės įtakos pasaulio klimatui.
2. Daugiau kritulių iškris tropikuose, nes dėl papildomos šilumos padidės vandens garų kiekis ore.
3. Sausringuose regionuose liūtys dar labiau retės ir jos virs dykumomis, dėl to žmonės ir gyvūnai turės juos palikti.
4. Taip pat kils jūrų temperatūra, dėl to bus užtvindytos žemumos esančios pakrantės zonos ir padaugės galingų audrų.
5. Sumažės gyvenamoji žemė.
6. Jei temperatūra Žemėje pakils, daugelis gyvūnų negalės prisitaikyti prie klimato kaitos. Daugelis augalų mirs dėl vandens trūkumo, o gyvūnai turės persikelti į kitas vietas ieškodami maisto ir vandens. Jei dėl temperatūros padidėjimo daugelis augalų miršta, daugelis gyvūnų rūšių po jų išnyks.
7. Temperatūros kaita kenkia žmonių sveikatai.
8. Be neigiamų globalinio atšilimo pasekmių, galima pastebėti ir teigiamą pasekmę. Visuotinis atšilimas pagerinti Rusijos klimatą. Iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad šiltesnis klimatas yra palaima. Tačiau galimą naudą gali panaikinti kenksmingų vabzdžių sukeltų ligų žala, nes pakilus temperatūrai jų dauginimasis paspartės. Kai kuriuose Rusijos regionuose esančios žemės bus netinkamos gyventi
Atėjo laikas veikti!
Anglimi kūrenamos elektrinės, automobilių išmetamosios dujos, gamyklų kaminai ir kiti žmogaus sukeltos taršos šaltiniai kartu per metus išmeta apie 22 milijardus tonų anglies dvideginio ir kitų šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Gyvulininkystė, trąšų naudojimas, anglies deginimas ir kiti šaltiniai per metus pagamina apie 250 mln. tonų metano. Maždaug pusė visų žmonijos išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų lieka atmosferoje. Maždaug tris ketvirtadalius visų šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijų per pastaruosius 20 metų sukėlė naftos, gamtinių dujų ir anglies naudojimas. Didžiąją dalį likusios dalies lemia kraštovaizdžio pokyčiai, pirmiausia miškų naikinimas.
Žmogaus veikla lemia šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracijos atmosferoje padidėjimą.
Tačiau atėjo laikas taip pat kryptingai dirbti, kaip grąžinti gamtai tai, ką iš jos pasiimame. Žmogus gali išspręsti šią grandiozinę problemą ir skubiai pradėti veikti, kad apsaugotų mūsų Žemę:
1. Dirvožemio ir augalinės dangos atkūrimas.
2. Sumažėjęs iškastinio kuro vartojimas.
3. Platesnis vandens, vėjo, saulės energijos panaudojimas.
4. Kovoti su oro tarša.
