Učinek tople grede je povezan z emisijami v ozračje. Globalno segrevanje in učinek tople grede

Učinek tople grede je resen okoljski problem. Če njegove rasti ne ustavimo, se lahko ravnovesje na Zemlji poruši. Podnebje se bo spremenilo, prišli bodo lakota in bolezni. Znanstveniki razvijajo različne ukrepe za boj proti problemu, ki naj bi postal globalen.

Bistvo

Kaj je učinek tople grede? To je ime za povišanje temperature površine planeta zaradi dejstva, da plini v ozračju nagibajo k zadrževanju toplote. Zemljo segreva sončno sevanje. Vidni kratki valovi iz svetlobnega vira neovirano prodrejo do površine našega planeta. Ko se Zemlja segreje, začne oddajati dolge toplotne valove. Delno prodrejo skozi plasti ozračja in "gredo" v vesolje. Toplogredni plini zmanjšujejo prenosno zmogljivost in odbijajo dolge valove. Toplota ostaja na površju Zemlje. Višja kot je koncentracija plinov, večji je učinek tople grede.

Pojav je prvi opisal Joseph Fourier v začetku 19. stoletja. Predlagal je, da so procesi, ki se dogajajo v zemeljski atmosferi, podobni tistim, ki obstajajo pod steklom.

Toplogredni plini so para (iz vode), ogljikov dioksid (ogljikov dioksid), metan, ozon. Prvi ima glavno vlogo pri oblikovanju učinka tople grede (do 72%). Sledi ogljikov dioksid (9–26 %), delež metana je 4–9 %, ozona pa 3–7 %.

IN Zadnje čase Pogosto lahko slišite o učinku tople grede kot o resnem okoljskem problemu. Toda tudi ta pojav ima pozitivna stran. Zaradi obstoja učinka tople grede je povprečna temperatura našega planeta približno 15 stopinj nad ničlo. Brez nje bi bilo življenje na Zemlji nemogoče. Temperatura je lahko le minus 18.

Razlog za učinek je aktivna aktivnost številnih vulkanov na planetu pred milijoni let. Hkrati se je močno povečala vsebnost vodne pare in ogljikovega dioksida v ozračju. Koncentracija slednjih je dosegla tako vrednost, da je nastal super močan učinek tople grede. Posledično je voda Svetovnega oceana praktično zavrela, njena temperatura je postala tako visoka.

Pojav vegetacije povsod na zemeljski površini je povzročil dokaj hitro absorpcijo ogljikovega dioksida. Akumulacija toplote se je zmanjšala. Ravnovesje je vzpostavljeno. Izkazalo se je, da je povprečna letna temperatura na površini planeta na ravni blizu sedanje.

Vzroki

Pojav je okrepljen z:

• Industrijski razvoj je glavni razlog, da se ogljikov dioksid in drugi plini, ki povečujejo učinek tople grede, aktivno izpuščajo in kopičijo v ozračju. Posledica človekove dejavnosti na Zemlji je povišanje povprečne letne temperature. V stoletju se je dvignila za 0,74 stopinje. Znanstveniki napovedujejo, da bi lahko v prihodnosti to povečanje znašalo 0,2 stopinje vsakih 10 let. To pomeni, da intenzivnost segrevanja narašča.
• Krčenje gozdov je razlog za povečanje koncentracije CO2 v ozračju. Ta plin absorbira vegetacija. Ogromen razvoj novih zemljišč, skupaj s krčenjem gozdov, pospešuje stopnjo kopičenja ogljikovega dioksida in hkrati spreminja življenjske pogoje živali in rastlin, kar vodi v izumrtje njihovih vrst.
• Zgorevanje goriva (trdnega in oljnega) in odpadkov povzroči sproščanje ogljikovega dioksida. Ogrevanje, proizvodnja električne energije in promet so glavni viri tega plina.
• Povečana poraba energije je znak in pogoj tehničnega napredka. Svetovno prebivalstvo se poveča za približno 2 % na leto. Rast porabe energije – 5 %. Intenzivnost je vsako leto večja, človeštvo potrebuje vedno več energije.
• Povečanje števila odlagališč povzroči povečanje koncentracij metana. Drugi vir plina je dejavnost živinorejskih farm.

Grožnje

Posledice učinka tople grede so lahko škodljive za človeka:

• Taljenje polarni led, in to je vzrok za dvig morske gladine. Posledično obalno rodovitne zemlje znajdejo pod vodo. Če se poplave zgodijo z visoko stopnjo, bo obstajala resna grožnja kmetijstvo. Pridelki umirajo, površine pašnikov se krčijo, viri sladke vode izginjajo. V prvi vrsti bodo prizadeti najrevnejši sloji prebivalstva, katerih življenje je odvisno od pridelkov in rasti domačih živali.
• Mnoga obalna mesta, vključno z visoko razvitimi, bodo v prihodnosti morda pod vodo. Na primer New York, Sankt Peterburg. Ali cele države. Na primer Nizozemska. Takšni pojavi bodo zahtevali množično selitev človeških naselij. Znanstveniki predvidevajo, da se bo gladina morja v 15 letih lahko dvignila za 0,1-0,3 metra, do konca 21. stoletja pa za 0,3-1 meter. Da so zgoraj omenjena mesta pod vodo, se mora gladina dvigniti za približno 5 metrov.
• Zvišanje temperature zraka povzroči zmanjšanje snežnega obdobja na celinah. Prej se začne topiti, tako kot se prej konča deževna sezona. Zaradi tega postanejo tla presušena in neprimerna za gojenje poljščin. Pomanjkanje vlage je vzrok za dezertifikacijo tal. Strokovnjaki pravijo, da bo zvišanje povprečne temperature za 1 stopinjo v 10 letih povzročilo zmanjšanje gozdnih površin za 100-200 milijonov hektarjev. Te dežele bodo postale stepe.
• Ocean pokriva 71% površine našega planeta. Z naraščanjem temperature zraka se segreva tudi voda. Izhlapevanje se znatno poveča. In to je eden glavnih razlogov za krepitev učinka tople grede.
• Ker se gladina vode v svetovnih oceanih in temperature dvigajo, je biotska raznovrstnost ogrožena in številne vrste divjih živali lahko izginejo. Razlog so spremembe v njihovem habitatu. Vsaka vrsta se ne more uspešno prilagoditi novim razmeram. Posledica izginotja nekaterih rastlin, živali, ptic in drugih živih bitij je motnja v prehranjevalnih verigah in ravnovesju ekosistemov.
• Naraščajoče gladine povzročajo podnebne spremembe. Meje letnih časov se premikajo, povečujeta se število in intenzivnost neviht, orkanov in padavin. Podnebna stabilnost je glavni pogoj za obstoj življenja na Zemlji. Zaustavitev učinka tople grede pomeni ohranitev človeške civilizacije na planetu.
• Visoke temperature zraka lahko negativno vplivajo na zdravje ljudi. V takih razmerah se poslabšajo srčno-žilne bolezni in trpijo dihala. Toplotne anomalije povzročajo povečanje števila poškodb in nekaterih psihičnih motenj. Povišanje temperature povzroči hitrejše širjenje številnih nevarnih bolezni, kot sta malarija in encefalitis.

Kaj storiti?

Danes je problem učinka tople grede globalni okoljski problem. Strokovnjaki verjamejo, da bo široko sprejetje naslednjih ukrepov pomagalo rešiti problem:

• Spremembe v rabi energetskih virov. Zmanjšanje deleža in količine fosilov (ogljična šota, premog), nafte. Prehod na zemeljski plin bo bistveno zmanjšal emisije CO2 Povečanje deleža alternativnih virov (sonce, veter, voda) bo zmanjšalo emisije, saj ti načini omogočajo pridobivanje energije brez škode za okolje. Pri njihovi uporabi se plini ne sproščajo.
• Spremembe energetske politike. Povečanje učinkovitosti v elektrarnah. Zmanjšanje energetske intenzivnosti proizvedenih izdelkov v podjetjih.
• Uvedba energetsko varčnih tehnologij. Tudi običajna izolacija hišnih fasad, okenskih odprtin, toplarn daje pomemben rezultat - prihranek goriva in s tem manj emisij. Reševanje problematike na ravni podjetij, panog in držav pomeni globalno izboljšanje stanja. Vsakdo lahko prispeva k rešitvi problema: varčevanje z energijo, pravilno odlaganje odpadkov, izolacija lastnega doma.
• Razvoj tehnologij za pridobivanje izdelkov na nove, okolju prijazne načine.
• Izraba sekundarnih virov je eden od ukrepov za zmanjševanje odpadkov, števila in obsega odlagališč.
• Obnavljanje gozdov, gašenje požarov v njih, povečanje njihove površine kot način za zmanjšanje koncentracije ogljikovega dioksida v ozračju.

Boj proti izpustom toplogrednih plinov se danes izvaja na mednarodni ravni. Temu problemu potekajo svetovni vrhovi, nastajajo dokumenti, namenjeni organizaciji globalne rešitve problema. Številni znanstveniki po vsem svetu iščejo načine za zmanjšanje učinka tople grede, ohranjanje ravnovesja in življenja na Zemlji.

Učinek tople grede je pojav v atmosferskih plasteh našega planeta, ki neposredno vpliva na podnebne razmere na Zemlji. Zanj je značilno povišanje temperature v nižjih plasteh atmosfere naše Zemlje v primerjavi s temperaturo toplotnega sevanja našega planeta, ki ga lahko opazujemo iz samega vesolja. Učinek tople grede velja za enega globalnih okoljskih problemov. Zaradi nje se toplota, ki jo oddaja sonce, zadržuje v obliki toplogrednih plinov na površju Zemlje, kar lahko povzroči globalno segrevanje.

Učinek tople grede ali preprosto imenovan učinek tople grede je pri prodoru kratkovalovnega sevanja od Sonca do površja Zemlje, k vsemu pa prispeva ogljikov dioksid. Zaradi tega toplotno dolgovalovno sevanje Zemlje zamuja. S temi dejanji se izvaja dolgotrajno segrevanje našega ozračja.

Bistvo učinka tople grede si lahko predstavljamo kot veliko povišanje globalne temperature naše Zemlje, do katerega bo najverjetneje prišlo zaradi znatnih sprememb v toplotni bilanci. Ta proces lahko povzroči pojav toplogrednih plinov v našem ozračju, kar je zelo škodljivo za telo.

Najbolj očiten vzrok za učinek tople grede, je izpust industrijskih plinov v ozračje. Ta učinek se v večji meri pojavi zaradi človekovega posredovanja: pogosti gozdni požari, avtomobilske emisije, izgorevanje goriva in delovanje podjetij - vse to so očitni vzroki za segrevanje podnebja. Ne morete sekati dreves; pogozdovanje je najbolj očiten razlog za učinek tople grede, saj so drevesa tista, ki absorbirajo več ogljikovega dioksida.

Krčenje gozdov in tempo industrijskega razvoja povzročata kopičenje škodljivih plinov v plasteh atmosfere, ki ustvarjajo lupino in preprečujejo sproščanje odvečne toplote v prostor.

Članek je namenjen osebam, starejšim od 18 let

Ste že dopolnili 18 let?

Ekološka katastrofa ali naravni proces?

Mnogi znanstveniki menijo, da je proces naraščanja temperature globalen okoljski problem, ki lahko ob odsotnosti nadzora nad antropogenim vplivom na ozračje povzroči nepopravljive posledice. Menijo, da je prvi, ki je odkril obstoj učinka tople grede in proučil principe njegovega delovanja, Joseph Fourier. Znanstvenik je v svoji raziskavi proučeval različne dejavnike in mehanizme, ki vplivajo na nastanek klime. Proučeval je stanje toplotnega ravnovesja planeta in ugotavljal mehanizme njegovega vpliva na povprečne letne temperature na površju. Izkazalo se je, da imajo toplogredni plini eno glavnih vlog pri tem procesu. Infrardeči žarki se zadržujejo na zemeljski površini, kar je njihov vpliv na toplotno bilanco. V nadaljevanju bomo opisali vzroke in posledice učinka tople grede.

Bistvo in načelo učinka tople grede

Povečanje koncentracije ogljikovega dioksida v atmosferi povzroči povečanje stopnje prodora kratkovalovnega sončnega sevanja na površino planeta, medtem ko se oblikuje pregrada, ki preprečuje sproščanje dolgovalovnega toplotnega sevanja iz našega planeta. planet v vesolje. Zakaj je ta pregrada nevarna? Toplotno sevanje, ki se zadržuje v nižjih sferah atmosfere, vodi do zvišanja temperature okolja, kar negativno vpliva na ekološko stanje in vodi do nepopravljivih posledic.

Bistvo učinka tople grede lahko obravnavamo tudi kot vzrok globalnega segrevanja, ki ga povzroča neravnovesje v toplotnem ravnovesju planeta. Mehanizem učinka tople grede je povezan z izpusti industrijskih plinov v ozračje. Negativnim vplivom industrije pa je treba prišteti krčenje gozdov, emisije vozil, gozdne požare in uporabo termoelektrarn za pridobivanje energije. Vpliv krčenja gozdov na globalno segrevanje in učinek tople grede je posledica dejstva, da drevesa aktivno absorbirajo ogljikov dioksid, zmanjšanje njihovih površin pa vodi do povečanja koncentracije škodljivih plinov v ozračju.

Stanje ozonskega zaslona

Zmanjšanje gozdnih površin, skupaj z velikimi količinami emisij škodljivih plinov, povzroča problem uničenja ozonske plasti. Znanstveniki nenehno analizirajo stanje ozonske krogle in njihovi zaključki so razočarajoči. Če se bodo sedanje ravni izpustov in krčenje gozdov nadaljevale, se bo človeštvo soočilo z dejstvom, da ozonska plast ne bo mogla več dovolj zaščititi planeta pred sončnim sevanjem. Nevarnost teh procesov je posledica dejstva, da bo to povzročilo znatno povišanje temperature okolja, dezertifikacijo ozemelj in akutno pomanjkanje pitna voda in prehrambeni izdelki. Diagram stanja ozonske krogle, prisotnost in lokacijo lukenj lahko najdete na številnih spletnih mestih.

Okoljske znanstvenike skrbi stanje ozonskega ščita. Ozon je enak kisiku, vendar z drugačnim triatomskim modelom. Brez kisika živi organizmi ne bodo mogli dihati, brez ozonske krogle pa se bo planet spremenil v puščavo brez življenja. Moč te transformacije si lahko predstavljamo ob pogledu na Luno ali Mars. Tanjšanje ozonskega ščita zaradi antropogenih dejavnikov lahko povzroči nastanek ozonskih lukenj. Druga prednost ozonskega zaslona je, da odbija ultravijolično sevanje, ki je zdravju škodljivo. Slabosti - je izjemno krhek in preveč dejavnikov vodi v njegovo uničenje, obnavljanje lastnosti pa je zelo počasno.

Primere, kako tanjšanje ozona vpliva na žive organizme, je mogoče navajati še dolgo. Znanstveniki ugotavljajo, da se je število primerov kožnega raka v zadnjem času povečalo. Ugotovljeno je bilo, da ultravijolični žarki prispevajo k razvoju te bolezni. Drugi primer je izumrtje planktona v zgornjih plasteh oceana v številnih regijah planeta. To vodi v prekinitev prehranjevalne verige; po izginotju planktona lahko izginejo številne vrste rib in morskih sesalcev. Predstavljajte si, kako deluje ta sistem ni težko. Pomembno je razumeti, kakšni bodo rezultati, če ne bomo sprejeli ukrepov za zmanjšanje antropogenega vpliva na ekosisteme. Ali pa je vse skupaj mit? Mogoče življenje na planetu ni v nevarnosti? Ugotovimo.

Antropogeni učinek tople grede

Učinek tople grede nastane kot posledica vpliva človekovih dejavnosti na okoliške ekosisteme. Naravno temperaturno ravnovesje na planetu je porušeno, pod vplivom lupine toplogrednih plinov se zadrži več toplote, kar vodi do zvišanja temperature na površini Zemlje in oceanskih vodah. Glavni razlog, ki vodi do učinka tople grede, je izpust škodljivih snovi v ozračje kot posledica dela industrijska podjetja, avtomobilske emisije, požari in drugi škodljivi dejavniki. Poleg motenj toplotnega ravnovesja planeta, globalnega segrevanja, to povzroča onesnaženje zraka, ki ga dihamo, in vode, ki jo pijemo. Posledično se bomo soočali z boleznimi in splošnim skrajšanjem življenjske dobe.

Poglejmo, kateri plini povzročajo učinek tople grede:

• ogljikov dioksid;
• vodna para;
• ozon;
• metan.

Prav ogljikov dioksid in vodna para veljata za najbolj nevarni snovi, ki povzročata učinek tople grede. Vsebnost metana, ozona in freona v ozračju prav tako vpliva na motnje podnebnega ravnovesja, kar je posledica njihove kemične sestave, vendar njihov vpliv trenutno ni tako resen. Plini, ki povzročajo ozonske luknje, povzročajo tudi zdravstvene težave. Vsebujejo snovi, ki povzročajo alergijske reakcije in bolezni dihal.

Viri škodljivih plinov so predvsem industrijski in avtomobilski izpusti. Vendar se mnogi znanstveniki nagibajo k prepričanju, da je učinek tople grede povezan tudi z aktivnostjo vulkanov. Plini ustvarijo specifično lupino, zaradi česar nastane oblak pare in pepela, ki lahko glede na smer vetra onesnaži velike površine.

Kako se boriti proti učinku tople grede?

Po mnenju ekologov in drugih znanstvenikov, ki se ukvarjajo s problematiko ohranjanja biotske raznovrstnosti, podnebnih sprememb in zmanjševanja človekovih vplivov na okolje, uresničevanja negativnih scenarijev človekovega razvoja ne bo mogoče popolnoma preprečiti, je pa mogoče zmanjšati število nepopravljivih posledic industrije in ljudi na ekosisteme. Zato številne države uvajajo pristojbine za izpust škodljivih plinov, uvajajo okoljske standarde v proizvodnjo in razvijajo možnosti, kako zmanjšati uničujoč vpliv človeka na naravo. Vendar globalni problem je različne ravni razvojem držav v njihovem odnosu do družbene in okoljske odgovornosti.

Načini reševanja problema kopičenja škodljivih snovi v ozračju:

• ustavitev krčenja gozdov, zlasti v ekvatorialnih in tropskih širinah;
• prehod na električna vozila. So okolju prijaznejši od običajnih avtomobilov in ne onesnažujejo okolja;
• razvoj alternativne energije. Prehod s termoelektrarn na sončne, vetrne in hidroelektrarne ne bo le zmanjšal obsega izpustov škodljivih snovi v ozračje, temveč tudi zmanjšal porabo neobnovljivih naravnih virov;
• uvedba energetsko varčnih tehnologij;
• razvoj novih nizkoogljičnih tehnologij;
• gašenje gozdnih požarov, preprečevanje njihovega nastanka, vzpostavitev strogih ukrepov za kršitelje;
• zaostrovanje okoljske zakonodaje.

Omeniti velja, da je nemogoče nadomestiti škodo, ki jo je človeštvo že povzročilo okolju in v celoti obnoviti ekosisteme. Zato je treba razmisliti o aktivnem izvajanju ukrepov za zmanjšanje posledic antropogenih vplivov. Vse odločitve morajo biti celovite in globalne. V tem trenutku to ovira neravnovesje v stopnji razvoja, življenja in izobrazbe bogatih in revnih držav.

Učinek tople grede je povišanje temperature zemeljske površine zaradi segrevanja nižje plasti kopičenje toplogrednih plinov v ozračju. Posledično je temperatura zraka višja, kot bi morala biti, kar vodi do nepopravljivih posledic, kot so podnebne spremembe in. Pred nekaj stoletji je to obstajalo, vendar ni bilo tako očitno. Z razvojem tehnologije se vsako leto povečuje število virov, ki zagotavljajo učinek tople grede v ozračju.

Vzroki za učinek tople grede

Ne moremo se izogniti pogovoru o okolju, njegovem onesnaževanju in nevarnostih učinka tople grede. Da bi razumeli mehanizem delovanja tega pojava, je treba ugotoviti njegove vzroke, se pogovoriti o posledicah in se odločiti, kako se boriti proti temu okoljskemu problemu, preden bo prepozno. Vzroki za učinek tople grede so naslednji:

• uporaba gorljivih mineralov v industriji - premog, nafta, zemeljski plin, pri zgorevanju katerih se v ozračje sproščajo ogromne količine ogljikovega dioksida in drugih škodljivih spojin;
• transport – avtomobili in tovornjaki izpuščajo izpušne pline, ki prav tako onesnažujejo zrak in povečujejo učinek tople grede;
• , ki absorbirajo ogljikov dioksid in sproščajo kisik, z uničenjem vsakega drevesa na planetu pa se poveča količina CO2 v zraku;
• – še en vir uničenja rastlin na planetu;
• povečanje števila prebivalcev vpliva na povečanje povpraševanja po hrani, oblačilih, stanovanjih, za to pa raste industrijska proizvodnja, ki vedno bolj onesnažuje zrak s toplogrednimi plini;
• agrokemikalije in gnojila vsebujejo različne količine spojin, katerih izparevanje sprošča dušik, enega od toplogrednih plinov;
• Razgradnja in zgorevanje odpadkov na odlagališčih prispeva k povečanju toplogrednih plinov.

Vpliv učinka tople grede na podnebje

Glede na rezultate učinka tople grede lahko ugotovimo, da so glavne podnebne spremembe. Ker se temperatura zraka vsako leto zviša, vode morij in oceanov intenzivneje izhlapevajo. Nekateri znanstveniki napovedujejo, da bo čez 200 let opazen pojav "sušenja" oceanov, in sicer občutno zmanjšanje nivoja vode. To je ena stran problema. Drugi pa je, da naraščajoče temperature vodijo do taljenja ledenikov, kar prispeva k povečanju gladine Svetovnega oceana in vodi do poplavljanja obal celin in otokov. Povečanje števila poplav in poplav obalnih območij kaže na to, da se gladina oceanskih voda vsako leto povečuje.

Zvišanje temperature zraka vodi do dejstva, da območja, ki so malo navlažena s padavinami, postanejo suha in neprimerna za življenje. Pridelki so tu uničeni, kar vodi v prehransko krizo za prebivalstvo tega območja. Prav tako ni hrane za živali, saj rastline zaradi pomanjkanja vode izumirajo.

Marsikdo se je skozi življenje že navadil na vremenske in podnebne razmere. Ko se temperature zraka dvignejo zaradi učinka tople grede, prihaja do globalnega segrevanja planeta. Ljudje ne prenesejo visokih temperatur. Na primer, če je bila prej povprečna poletna temperatura +22-+27, potem povečanje na +35-+38 vodi do sončnega in toplotnega udara, dehidracije in težav s kardiovaskularnim sistemom ter obstaja veliko tveganje za možgansko kap. V primeru nenormalne vročine strokovnjaki ljudem dajejo naslednja priporočila:

• — zmanjšati število gibanj na ulici;
• - zmanjšajte telesno aktivnost;
• - izogibajte se neposredni sončni svetlobi;
• — povečajte porabo preproste prečiščene vode na 2-3 litre na dan;
• - pokrijte glavo pred soncem s klobukom;
• - Če je mogoče, preživite čas čez dan v hladnem prostoru.

Kako zmanjšati učinek tople grede

Ker vemo, kako nastajajo toplogredni plini, je treba odpraviti njihove vire, da bi zaustavili globalno segrevanje in druge negativne posledice učinka tople grede. Tudi ena oseba lahko nekaj spremeni in če se mu pridružijo sorodniki, prijatelji in znanci, bodo zgled drugim ljudem. Gre za veliko večje število ozaveščenih prebivalcev planeta, ki bodo svoje delovanje usmerili v ohranjanje okolja.

Najprej moramo ustaviti krčenje gozdov in posaditi nova drevesa in grmovnice, saj absorbirajo ogljikov dioksid in proizvajajo kisik. Z uporabo električnih vozil se bo zmanjšala količina izpušnih plinov. Poleg tega lahko z avtomobilov presedlate na kolesa, kar je bolj priročno, cenejše in okolju prijaznejše. Razvijajo se tudi alternativna goriva, ki pa se žal počasi uvajajo v naše vsakdanje življenje.

Zabaven video o učinku tople grede

Najpomembnejša rešitev problema učinka tople grede je, da nanj pritegnemo pozornost svetovne skupnosti in tudi storimo vse, kar je v naši moči, da zmanjšamo količino kopičenja toplogrednih plinov. Če posadite nekaj dreves, boste že v veliko pomoč našemu planetu.

Vpliv učinka tople grede na zdravje ljudi

Primarne posledice toplogrednega učinka so na podnebju in okolju, nič manj škodljiv pa ni njegov vpliv na zdravje ljudi. Je kot tempirana bomba: po dolgih letih bomo lahko videli posledice, spremeniti pa ne bomo mogli ničesar.

Znanstveniki napovedujejo, da so za bolezni najbolj dovzetni ljudje z nizkim in nestabilnim finančnim položajem. Če se ljudje slabo prehranjujejo in zaradi pomanjkanja denarja ne dobijo določenih živil, bo to povzročilo podhranjenost, lakoto in razvoj bolezni (ne samo prebavil). Ker učinek tople grede povzroča nenormalno vročino poleti, se število ljudi s srčno-žilnimi boleznimi vsako leto poveča. Tako se ljudem dvigne ali zniža krvni tlak, pojavijo se srčni infarkti in epileptični napadi, omedlevica in toplotni udar.

Povišanje temperature zraka vodi do razvoja naslednjih bolezni in epidemij:

Te bolezni se geografsko širijo zelo hitro, saj visoke temperature ozračja olajšajo gibanje različnih okužb in prenašalcev bolezni. To so različne živali in žuželke, kot so muhe cece, encefalitisni klopi, malarijski komarji, ptice, miši itd. Iz toplih zemljepisnih širin se ti nosilci selijo proti severu, zato so ljudje, ki tam živijo, izpostavljeni boleznim, ker nimajo imunosti nanje.

Tako učinek tople grede povzroča globalno segrevanje, to pa povzroča številna obolenja in nalezljive bolezni. Na tisoče ljudi umre zaradi epidemij različne države mir. Z bojem proti problemu globalnega segrevanja in učinka tople grede bomo lahko izboljšali okolje in posledično zdravje ljudi.

Uvod

1. Učinek tople grede: zgodovinski podatki in vzroki

1.1. Zgodovinski podatki

1.2. Vzroki

2. Učinek tople grede: mehanizem nastanka, krepitev

2.1. Mehanizem učinka tople grede in njegova vloga v biosferi

procesov

2.2. Povečan učinek tople grede v industrijski dobi

3. Posledice povečanega učinka tople grede

Zaključek

Seznam uporabljene literature

Uvod

Glavni vir energije, ki podpira življenje na Zemlji, je sončno sevanje – elektromagnetno sevanje sonca, ki prodira skozi Zemljino atmosfero. Sončna energija podpira tudi vse atmosferske procese, ki določajo menjavo letnih časov: pomlad-poletje-jesen-zima, pa tudi spremembe vremenskih razmer.

Približno polovica sončna energija pade v vidni del spektra, ki ga zaznavamo kot sončno svetlobo. To sevanje precej prosto prehaja skozi zemeljsko atmosfero in ga absorbira površina kopnega in oceanov ter jih segreva. Toda navsezadnje sončno sevanje doseže Zemljo vsak dan več tisočletij, zakaj se v tem primeru Zemlja ne pregreje in spremeni v majhno Sonce?

Dejstvo je, da zemlja, vodna površina in ozračje prav tako oddajajo energijo, le da v nekoliko drugačni obliki - kot nevidno infrardeče ali toplotno sevanje.

V povprečju precej dolgo časa gre v vesolje v obliki infrardečega sevanja natanko toliko energije, kot je vstopi v obliki sončne svetlobe. Tako se vzpostavi toplotno ravnovesje našega planeta. Celotno vprašanje je, pri kateri temperaturi se to ravnovesje vzpostavi. Če ne bi bilo ozračja, bi bila povprečna temperatura Zemlje -23 stopinj. Zaščitno delovanje atmosfera, ki absorbira del infrardečega sevanja zemeljske površine, vodi do dejstva, da je v resnici ta temperatura +15 stopinj. Povišanje temperature je posledica učinka tople grede v ozračju, ki se stopnjuje s povečevanjem količine ogljikovega dioksida in vodne pare v ozračju. Ti plini najbolje absorbirajo infrardeče sevanje.

V zadnjih desetletjih koncentracija ogljikovega dioksida v ozračju vse bolj narašča. To se zgodi, ker; da se količina kurjenja fosilnih goriv in lesa vsako leto poveča. Zaradi tega se povprečna temperatura zraka na površju Zemlje poveča za približno 0,5 stopinje na stoletje. Če se bo sedanja stopnja zgorevanja goriva in s tem naraščanje koncentracij toplogrednih plinov nadaljevala tudi v prihodnje, potem se po nekaterih napovedih v naslednjem stoletju obeta še večje segrevanje podnebja.

1. Učinek tople grede: zgodovinski podatki in vzroki

1.1. Zgodovinski podatki

Zamisel o mehanizmu učinka tople grede je leta 1827 prvič orisal Joseph Fourier v članku »Opomba o temperaturah globusa in drugih planetov«, v katerem je obravnaval različne mehanizme za nastanek podnebja na Zemlji, pri tem pa je upošteval tako dejavnike, ki vplivajo na celotno toplotno bilanco Zemlje (ogrevanje s sončnim sevanjem, hlajenje zaradi sevanja, notranja toplota Zemlje), kot tudi dejavnike, ki vplivajo na prenos toplote in temperature podnebnih pasov (toplotna prevodnost, atmosferska in oceanska prevodnost). obtok).

Pri preučevanju vpliva atmosfere na radiacijsko bilanco je Fourier analiziral poskus M. de Saussureja s posodo, prekrito s steklom, od znotraj počrnjenim. De Saussure je izmeril temperaturno razliko med notranjostjo in zunanjostjo takšne posode, izpostavljene neposredni sončni svetlobi. Fourier je zvišanje temperature znotraj takšnega "mini rastlinjaka" v primerjavi z zunanjo temperaturo razložil z delovanjem dveh dejavnikov: blokiranje konvektivnega prenosa toplote (steklo preprečuje odtok segretega zraka od znotraj in dotok hladnega zraka od zunaj) in različna prosojnost stekla v vidnem in infrardečem območju.

Prav zadnji dejavnik je v kasnejši literaturi dobil ime učinek tople grede - površina se ob vpijanju vidne svetlobe segreje in oddaja toplotne (infrardeče) žarke; Ker je steklo prosojno za vidno svetlobo in skoraj neprozorno za toplotno sevanje, vodi akumulacija toplote do takega povišanja temperature, pri katerem je število toplotnih žarkov, ki gredo skozi steklo, zadostno za vzpostavitev toplotnega ravnovesja.

Fourier je domneval, da so optične lastnosti zemeljske atmosfere podobne optičnim lastnostim stekla, to je, da je njegova prosojnost v infrardečem območju nižja od prosojnosti v optičnem območju.

1.2. Vzroki

Bistvo učinka tople grede je naslednje: Zemlja prejema energijo od Sonca, predvsem v vidnem delu spektra, sama pa v vesolje oddaja predvsem infrardeče žarke.

Vendar pa so številni plini v atmosferi - vodna para, CO2, metan, dušikov oksid itd. - prosojni za vidne žarke, vendar aktivno absorbirajo infrardeče žarke in tako zadržijo nekaj toplote v atmosferi.

V zadnjih desetletjih se je vsebnost toplogrednih plinov v ozračju močno povečala. Pojavile so se tudi nove, prej neobstoječe snovi z "toplogrednim" absorpcijskim spektrom - predvsem fluoroogljikovodiki.

Plini, ki povzročajo učinek tople grede, niso samo ogljikov dioksid (CO2). Sem spadajo tudi metan (CH4), dušikov oksid (N2O), fluoroogljikovodiki (HFC), perfluoroogljikovodiki (PFC), žveplov heksafluorid (SF6). Vendar pa je izgorevanje ogljikovodikovih goriv, ​​ki ga spremlja izpust CO2, glavni vzrok onesnaženja.

Razlog za hitro naraščanje količine toplogrednih plinov je očiten – človeštvo zdaj dnevno porabi toliko fosilnih goriv, ​​kot jih je nastalo v tisočletjih med nastajanjem nahajališč nafte, premoga in plina. Zaradi tega »pritiska« je podnebni sistem šel iz »ravnovesja« in priča je večjemu številu sekundarnih negativnih pojavov: predvsem vročih dni, suše, poplav, nenadnih sprememb vremena in prav to povzroči največjo škodo. .

Po mnenju raziskovalcev se bodo globalne emisije CO2 v naslednjih 125 letih štirikrat povečale. Ne smemo pa pozabiti, da pomemben del bodočih virov onesnaževanja še ni zgrajen. V zadnjih sto letih so se temperature na severni polobli dvignile za 0,6 stopinje. Napovedano povišanje temperature v naslednjem stoletju bo med 1,5 in 5,8 stopinje. Najverjetnejša možnost je 2,5-3 stopinje.

Podnebne spremembe pa niso samo naraščajoče temperature. Spremembe vplivajo tudi na druge podnebne pojave. Učinki globalnega segrevanja so razloženi ne le skrajno vročino, ampak tudi hude nenadne zmrzali, poplave, blatne tokove, tornade in orkane. Klimatski sistem je preveč zapleten, da bi od njega pričakovali enotne in enake spremembe na vseh točkah planeta. In znanstveniki danes vidijo glavno nevarnost ravno v rasti odstopanj od povprečnih vrednosti - znatnih in pogostih temperaturnih nihanjih.

2. Učinek tople grede: mehanizem, krepitev

2.1 Mehanizem učinka tople grede in njegova vloga v biosferskih procesih

Glavni vir življenja in vseh naravnih procesov na Zemlji je sevalna energija Sonca. Energija sončnega sevanja vseh valovnih dolžin, ki vstopa v naš planet na enoto časa na enoto površine pravokotno na sončni žarki, se imenuje solarna konstanta in je 1,4 kJ/cm2. To je le ena dvomilijardinka energije, ki jo oddaja površina Sonca. Od celotne količine sončne energije, ki pride na Zemljo, atmosfera absorbira -20 %. Približno 34 % energije, ki prodre globoko v ozračje in doseže zemeljsko površje, se odbije od atmosferskih oblakov, aerosolov v njih in same zemeljske površine. Tako -46 % sončne energije doseže zemeljsko površje in ga ta absorbira. Površina kopnega in vode pa oddaja dolgovalovno infrardeče (toplotno) sevanje, ki deloma gre v vesolje in deloma ostane v ozračju, zadržujejo ga plini, ki so del njegove sestave, in segrevajo prizemne plasti zraka. Ta izolacija Zemlje od vesolja je ustvarila ugodne pogoje za razvoj živih organizmov.

Narava učinka tople grede atmosfer je posledica njihove različne prosojnosti v vidnem in daljnem infrardečem območju. Območje valovnih dolžin 400–1500 nm (vidna svetloba in bližnja infrardeča svetloba) predstavlja 75 % energije sončnega sevanja; večina plinov v tem območju ne absorbira; Rayleighovo sipanje v plinih in sipanje na atmosferskih aerosolih ne preprečuje, da bi sevanje teh valovnih dolžin prodrlo v globino atmosfere in doseglo površje planetov. sončna svetloba absorbira površina planeta in njegova atmosfera (zlasti sevanje v bližnjem UV in IR območju) in ju segreva. Ogrevana površina planeta in ozračja oddajata v daljnem infrardečem območju: na primer v primeru Zemlje () 75% toplotnega sevanja pade v območje 7,8-28 mikronov, za Venero - 3,3-12 mikronov.

Atmosfera, ki vsebuje pline, ki absorbirajo v tem območju spektra (tako imenovani toplogredni plini - H2O, CO2, CH4 itd.), je za takšno sevanje, usmerjeno z njene površine v vesolje, bistveno neprozorna, to pomeni, da ima veliko Zaradi takšne motnosti postane atmosfera dober toplotni izolator, kar posledično vodi do tega, da se absorbirana sončna energija v vesolje pojavi v zgornjih hladnih plasteh atmosfere efektivna temperatura Zemlje kot radiatorja je nižja od temperature njene površine.

Tako je zakasnjeno toplotno sevanje, ki prihaja z zemeljske površine (kot film nad rastlinjakom), dobilo figurativno ime učinek tople grede. Plini, ki zadržujejo toplotno sevanje in preprečujejo uhajanje toplote v vesolje, se imenujejo toplogredni plini. Zaradi učinka tople grede je bila povprečna letna temperatura na površju Zemlje v zadnjem tisočletju približno 15 °C. Brez učinka tople grede bi ta temperatura padla na -18°C in obstoj življenja na Zemlji bi postal nemogoč. Glavni toplogredni plin v ozračju je vodna para, ki zadrži 60 % toplotnega sevanja Zemlje. Vsebnost vodne pare v atmosferi je določena s planetarnim vodnim ciklom in je (z močnimi geografskimi in višinskimi nihanji) skoraj konstantna. Približno 40 % toplotnega sevanja Zemlje ujamejo drugi toplogredni plini, vključno z več kot 20 % ogljikovim dioksidom. Glavni naravni viri CO2 v ozračju so vulkanski izbruhi in naravni gozdni požari. Na zori geobiokemične evolucije Zemlje je ogljikov dioksid skozi podvodne vulkane vstopil v Svetovni ocean, ga nasičil in sprostil v ozračje. Še vedno ni natančnih ocen količine CO2 v ozračju v zgodnjih fazah njegovega razvoja. Ameriški geokemik D. Marais je na podlagi rezultatov analize bazaltnih kamnin podvodnih grebenov v Tihem in Atlantskem oceanu ugotovil, da je bila vsebnost CO2 v ozračju v prvi milijardi let njegovega obstoja tisočkrat višja od sedanje - približno 39%. Takrat je temperatura zraka v površinski plasti dosegla skoraj 100 °C, temperatura vode v Svetovnem oceanu pa se je približevala vrelišču (učinek »supergredne grede«). S prihodom fotosintetskih organizmov in kemičnih procesov fiksacije ogljikovega dioksida se je razvil močan mehanizem za odstranjevanje CO2 iz ozračja in oceanov v sedimentne kamnine. Učinek tople grede se je začel postopoma zmanjševati, dokler ravnovesje v biosferi ni doseglo tistega, ki je obstajalo pred dobo industrializacije in kar ustreza minimalni vsebnosti ogljikovega dioksida v ozračju - 0,03%. V odsotnosti antropogenih emisij je bil ogljikov cikel kopenske in vodne biote, hidrosfere, litosfere in ozračja v ravnovesju. Izpust ogljikovega dioksida v ozračje zaradi vulkanske dejavnosti je ocenjen na 175 milijonov ton na leto. Padavine v obliki karbonatov vežejo okoli 100 milijonov ton oceanskih zalog ogljika, ki so 80-krat večje od atmosferskih. Trikrat več ogljika kot v atmosferi je koncentriranega v živih organizmih, s povečanjem CO2 pa se povečuje produktivnost kopenske vegetacije.