אפקט החממה הוא תוצאה של הצטברות באטמוספרה. אפקט החממה: סיבות והשלכות

אפקט החממה, שהוחמר ממספר סיבות אובייקטיביות, רכש השלכות שליליות על האקולוגיה על פני כדור הארץ. למד עוד על מהו אפקט החממה, מהם הגורמים והדרכים לפתור את הבעיות הסביבתיות שהתעוררו.

אפקט החממה: סיבות והשלכות

האזכור הראשון לאופי אפקט החממה הופיע ב-1827 במאמר של הפיזיקאי ז'אן בטיסט ג'וזף פורייה. עבודתו התבססה על ניסיונו של השוויצרי ניקולא תיאודור דה סוסיר, שמדד את הטמפרטורה בתוך צנצנת עם זכוכית כהה כשהיא נחשפה לאור השמש. המדען גילה שהטמפרטורה בפנים גבוהה יותר בשל העובדה שאנרגיה תרמית לא יכולה לעבור דרך הזכוכית העכורה.

תוך שימוש בחוויה זו כדוגמה, פורייה תיאר שלא כל אנרגיית השמש המגיעה לפני כדור הארץ משתקפת לחלל. גז חממה לוכד חלק מאנרגיית החום בשכבות התחתונות של האטמוספירה. זה מורכב מ:

• חומצה פחמנית;
• מתאן;
• אוֹזוֹן;
• אדי מים.

מהו אפקט החממה? זוהי עלייה בטמפרטורה של השכבות האטמוספריות התחתונות עקב הצטברות אנרגיה תרמית שמחזיקים גזי חממה. האטמוספירה של כדור הארץ (שכבותיו התחתונות) עקב גזים מתגלה כצפופה למדי ואינה מאפשרת לאנרגיה תרמית לעבור לחלל. כתוצאה מכך, פני כדור הארץ מתחממים.

נכון לשנת 2005, הטמפרטורה השנתית הממוצעת של פני כדור הארץ עלתה ב-0.74 מעלות במהלך המאה האחרונה. בשנים הקרובות הוא צפוי לעלות במהירות ב-0.2 מעלות לעשור. זהו תהליך בלתי הפיך של התחממות כדור הארץ. אם הדינמיקה תימשך, אז בעוד 300 שנה יהיו שינויים סביבתיים בלתי הפיכים. לכן, האנושות מאוימת בהכחדה.

מדענים מכנים גורמים להתחממות כדור הארץ כמו:

• פעילות אנושית תעשייתית גדולה. הוא מוביל לעלייה בפליטת גזים לאטמוספירה, המשנה את הרכבה ומביא לעלייה בתכולת האבק;

• שריפה של דלקים מאובנים (נפט, פחם, גז) בתחנות כוח תרמיות, במנועי מכוניות. כתוצאה מכך, פליטת הפחמן הדו חמצני עולה. בנוסף, עוצמת צריכת האנרגיה הולכת וגדלה - עם גידול של 2% באוכלוסיית העולם בשנה, הצורך באנרגיה עולה ב-5%;
• התפתחות מהירה של החקלאות. התוצאה היא עלייה בפליטת מתאן לאטמוספירה (ייצור יתר של דשנים אורגניים כתוצאה מריקבון, פליטות ממפעלי ביו-גז, עלייה בכמות הפסולת הביולוגית מבעלי חיים/עופות);
• גידול במספר המזבלות, ולכן פליטת המתאן הולכת וגדלה;
• בירוא יערות. הוא מאט את ספיגת הפחמן הדו חמצני מהאטמוספרה.

ההשלכות של ההתחממות הגלובלית הן מפלצתיות עבור האנושות והחיים על פני כדור הארץ בכללותו. אז, אפקט החממה והשלכותיו גורמים לתגובת שרשרת. תראה בעצמך:

1. הבעיה הגדולה ביותר היא שבגלל עליית הטמפרטורות על פני כדור הארץ, כיפות הקרח הקוטביות נמסות, מה שגורם לעליית פני הים.

2. הדבר יוביל להצפה של אדמות פוריות בעמקים.

3. הצפת ערים גדולות (סנט פטרסבורג, ניו יורק) ומדינות שלמות (הולנד) תוביל לבעיות חברתיות הקשורות לצורך בהעברת אנשים. כתוצאה מכך, יתכנו סכסוכים והתפרעויות.

4. עקב התחממות האטמוספירה, תקופת הפשרת השלגים מצטמצמת: הם נמסים מהר יותר, וגשמים עונתיים מסתיימים מהר יותר. כתוצאה מכך, מספר הימים היבשים עולה. לדברי מומחים, עם עלייה בטמפרטורה השנתית הממוצעת במעלה אחת, כ-200 מיליון דונם של יערות יהפכו לערבות.

5. עקב הירידה במספר השטחים הירוקים, עיבוד הפחמן הדו חמצני כתוצאה מפוטוסינתזה יקטן. אפקט החממה יתעצם וההתחממות הגלובלית תאיץ.

6. עקב התחממות פני כדור הארץ, יגבר אידוי המים, מה שיגביר את אפקט החממה.

7. עקב העלייה בטמפרטורת המים והאוויר, יהיה איום על חייהם של מספר יצורים חיים.

8. עקב הפשרת הקרחונים ועליית מפלס האוקיינוס ​​העולמי, הגבולות העונתיים ישתנו, וחריגות אקלימיות (סופות, סופות הוריקן, צונאמי) יהפכו תכופות יותר.

9. לעלייה בטמפרטורה על פני כדור הארץ תהיה השפעה שלילית על בריאות האדם, ובנוסף, היא תעורר התפתחות של מצבים אפידמיולוגיים הקשורים להתפתחות מחלות זיהומיות מסוכנות.

אפקט החממה: דרכים לפתור את הבעיה

ניתן למנוע בעיות סביבתיות גלובליות הקשורות לאפקט החממה. לשם כך, האנושות חייבת לחסל בתיאום את הגורמים להתחממות כדור הארץ.

מה צריך לעשות קודם:

1. הפחת את כמות הפליטות לאטמוספירה. זה יכול להיות מושגת אם ציוד ומנגנונים ידידותיים יותר לסביבה יופעלו בכל מקום, מסננים וזרזים מותקנים; להציג טכנולוגיות ותהליכים "ירוקים".
2. הפחת את צריכת החשמל. לשם כך, יהיה צורך לעבור לייצור מוצרים פחות עתירי אנרגיה; הגברת היעילות בתחנות כוח; לערב תוכניות של תרמומודרניזציה של מגורים, להציג את הטכנולוגיות המגבירות את היעילות האנרגטית.
3. שינוי מבנה מקורות האנרגיה. להגדיל את חלק האנרגיה הכוללת המופקת ממקורות חלופיים (שמש, רוח, מים, טמפרטורת הקרקע). צמצם את השימוש במקורות אנרגיה מאובנים.
4. לפתח טכנולוגיות ידידותיות לסביבה ודלות פחמן בחקלאות ובתעשייה.
5. להגביר את השימוש בחומרי גלם ממוחזרים.
6. לשקם יערות, להילחם ביעילות בשריפות יער, להגדיל את השטחים הירוקים.

דרכים לפתור את הבעיות שנוצרו עקב אפקט החממה ידועות לכולם. האנושות צריכה להבין למה מובילות פעולותיה הלא עקביות, להעריך את היקף האסון הממשמש ובא ולקחת חלק בהצלת כדור הארץ!

מבוא

1. אפקט החממה: רקע היסטורי וסיבות

1.1. מידע היסטורי

1.2. הסיבות

2. אפקט החממה: מנגנון היווצרות, הגברה

2.1. מנגנון אפקט החממה ותפקידו בביוספרה

תהליכים

2.2. הגברת אפקט החממה בעידן התעשייתי

3. השלכות של אפקט חממה מוגבר

סיכום

רשימת ספרות משומשת

מבוא

מקור האנרגיה העיקרי התומך בחיים על פני כדור הארץ הוא קרינת השמש – קרינה אלקטרומגנטית מהשמש החודרת לאטמוספירה של כדור הארץ. אנרגיה סולארית תומכת גם בכל התהליכים האטמוספריים הקובעים את חילופי העונות: אביב-קיץ-סתיו-חורף, כמו גם שינויים בתנאי מזג האוויר.

כמחצית מאנרגיית השמש נמצאת בחלק הגלוי של הספקטרום, אותו אנו תופסים כאור שמש. קרינה זו עוברת בחופשיות דיה דרך האטמוספירה של כדור הארץ ונספגת על ידי פני הקרקע והאוקיינוסים, ומחממת אותם. אבל אחרי הכל, קרינת השמש מגיעה לכדור הארץ כל יום במשך אלפי שנים, מדוע, במקרה זה, כדור הארץ אינו מתחמם יתר על המידה ואינו הופך לשמש קטנה?

העובדה היא שגם כדור הארץ וגם פני המים, וגם האטמוספירה, בתורם, פולטים אנרגיה, רק בצורה מעט שונה - כקרינה אינפרא אדום בלתי נראית, או תרמית.

בממוצע, במשך זמן מספיק ארוך, בדיוק כמו אנרגיה בצורת קרינת אינפרא אדום נכנסת לחלל החיצון כפי שהיא נכנסת בצורה של אור שמש. לפיכך, שיווי המשקל התרמי של הפלנטה שלנו נוצר. כל השאלה היא באיזו טמפרטורה יתבסס שיווי המשקל הזה. אם לא הייתה אטמוספירה, הטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ הייתה -23 מעלות. האפקט המגן של האטמוספירה, הסופג חלק מקרינת האינפרה האדומה של פני כדור הארץ, מוביל לכך שבמציאות טמפרטורה זו היא +15 מעלות. עליית הטמפרטורה היא תוצאה של אפקט החממה באטמוספרה, שמתגבר עם עלייה בכמות הפחמן הדו חמצני ואדי המים באטמוספרה. גזים אלו סופגים קרינה אינפרא אדומה הטובה מכולם.

בעשורים האחרונים, ריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה עולה יותר ויותר. זה בגלל ש; שכמויות שריפת הדלקים המאובנים והעץ גדלים מדי שנה. כתוצאה מכך, טמפרטורת האוויר הממוצעת ליד פני כדור הארץ עולה בכ-0.5 מעלות למאה. אם קצב שריפת הדלק הנוכחי, ומכאן העלייה בריכוז גזי החממה, יימשך בעתיד, אזי, על פי כמה תחזיות, צפויה התחממות נוספת של האקלים במאה הבאה.

1. אפקט החממה: רקע היסטורי וסיבות

1.1. מידע היסטורי

הרעיון של מנגנון אפקט החממה הוצהר לראשונה בשנת 1827 על ידי ג'וזף פורייה במאמר "הערה על הטמפרטורות של כדור הארץ וכוכבי לכת אחרים", שבו בחן מנגנונים שונים להיווצרות האקלים של כדור הארץ, בעוד הוא התייחס כגורמים המשפיעים על מאזן החום הכולל של כדור הארץ (חימום על ידי קרינת שמש, קירור עקב קרינה, חום פנימי של כדור הארץ), וכן גורמים המשפיעים על העברת חום וטמפרטורות של אזורי אקלים (מוליכות תרמית, זרימה אטמוספרית ואוקיאנית ).

כאשר בוחנים את השפעת האטמוספירה על מאזן הקרינה, פורייה ניתח את הניסוי של מ. דה סוסיר עם כלי מושחר מבפנים, מכוסה בזכוכית. דה סוסיר מדד את הפרש הטמפרטורה בין פנים וחוץ של כלי כזה החשוף לאור שמש ישיר. פורייה הסביר את העלייה בטמפרטורה בתוך "מיני חממה" כזו בהשוואה לטמפרטורה החיצונית על ידי פעולה של שני גורמים: חסימת העברת חום הסעה (זכוכית מונעת יציאת אוויר מחומם מבפנים וכניסת אוויר קריר מבחוץ ) והשקיפות השונה של הזכוכית בטווח הנראה והאינפרא אדום.

הגורם האחרון הוא שקיבל את שמו של אפקט החממה בספרות מאוחרת יותר - על ידי קליטת אור נראה, פני השטח מתחממים ופולט קרניים תרמיות (אינפרא אדום); מכיוון שזכוכית שקופה לאור הנראה וכמעט אטומה לקרינה תרמית, הצטברות החום מובילה לעלייה כזו בטמפרטורה שבה מספר הקרניים התרמיות העוברות דרך הזכוכית מספיק כדי ליצור שיווי משקל תרמי.

פורייה הניח שהתכונות האופטיות של האטמוספירה של כדור הארץ דומות לתכונות האופטיות של זכוכית, כלומר, השקיפות שלה בתחום האינפרא אדום נמוכה מהשקיפות בטווח האופטי.

1.2. הסיבות

מהות אפקט החממה היא כדלקמן: כדור הארץ מקבל אנרגיה מהשמש, בעיקר בחלק הגלוי של הספקטרום, ובעצמו פולט בעיקר קרני אינפרא אדום לחלל החיצון.

עם זאת, גזים רבים הכלולים באטמוספירה שלו - אדי מים, CO2, מתאן, תחמוצת חנקן וכו' - שקופים לקרניים הנראות, אך סופגים אינפרא אדום באופן פעיל, ובכך שומרים על חלק מהחום באטמוספרה.

בעשורים האחרונים, תכולת גזי החממה באטמוספרה גדלה באופן דרמטי. כמו כן הופיעו חומרים חדשים שלא היו קיימים בעבר עם ספקטרום ספיגה של "חממה" - בעיקר פלואורוקרבונים.

הגזים הגורמים לאפקט החממה הם לא רק פחמן דו חמצני (CO2). הם כוללים גם מתאן (CH4), תחמוצת חנקן (N2O), פחמנים הידרופלואוריים (HFCs), פחמנים פרפלואוריים (PFCs), hexafluoride גופרית (SF6). עם זאת, שריפה של דלקים פחמימנים, המלווה בשחרור של CO2, היא שנחשבת לגורם העיקרי לזיהום.

הסיבה לצמיחה המהירה של גזי חממה ברורה - האנושות שורפת כיום דלק מאובנים ביום כפי שנוצר במשך אלפי שנים במהלך היווצרות שדות נפט, פחם וגז. מ"דחיפה" זו מערכת האקלים יצאה מ"איזון" ואנו רואים מספר רב יותר של תופעות שליליות משניות: במיוחד ימים חמים, בצורת, שיטפונות, שינויים פתאומיים במזג האוויר, וזה מה שגורם לנזק הגדול ביותר.

חוקרים צופים שאם לא נעשה דבר, פליטת ה-CO2 העולמית תגדל פי ארבעה במהלך 125 השנים הבאות. אך אסור לשכוח שחלק ניכר ממקורות הזיהום העתידיים טרם נבנה. במהלך מאה השנים האחרונות עלתה הטמפרטורה בחצי הכדור הצפוני ב-0.6 מעלות. העלייה החזויה בטמפרטורה במאה הבאה תהיה בין 1.5 ל-5.8 מעלות. האפשרות הסבירה ביותר היא 2.5-3 מעלות.

עם זאת, שינויי האקלים אינם רק עליית הטמפרטורות. שינויים חלים גם על תופעות אקלימיות אחרות. לא רק חום עז, אלא גם כפור פתאומי חמור, שיטפונות, זרימות בוץ, סופות טורנדו, הוריקנים מוסברים על ידי השפעות ההתחממות הגלובלית. מערכת האקלים מורכבת מכדי לצפות לשינויים אחידים ושווים בכל חלקי כדור הארץ. ומדענים רואים את הסכנה העיקרית כיום דווקא בצמיחת חריגות מערכים ממוצעים - תנודות טמפרטורה משמעותיות ותכופות.

2. אפקט החממה: מנגנון, הגברה

2.1 מנגנון אפקט החממה ותפקידו בתהליכים ביוספריים

המקור העיקרי לחיים ולכל התהליכים הטבעיים על פני כדור הארץ הוא אנרגיית הקרינה של השמש. אנרגיית קרינת השמש של כל אורכי הגל הנכנסת לכוכב הלכת שלנו ליחידת זמן ליחידת שטח בניצב לקרני השמש נקראת קבוע השמש והיא 1.4 קילו-ג'יי/סמ"ר. זהו רק שני מיליארדית מהאנרגיה הנפלטת על ידי פני השמש. מתוך הכמות הכוללת של אנרגיית השמש הנכנסת לכדור הארץ, האטמוספירה סופגת -20%. כ-34% מהאנרגיה החודרת לעומק האטמוספירה ומגיעה אל פני כדור הארץ משתקפת בענני האטמוספירה, אירוסולים בה ומשטח כדור הארץ עצמו. כך, -46% מאנרגיית השמש מגיעה אל פני כדור הארץ ונספגת בו. בתורו, פני הקרקע והמים פולטים קרינת אינפרא אדומה (תרמית) ארוכת גלים, אשר בחלקה נכנסת לחלל, ובחלקה נשארת באטמוספירה, מתעכבת בגזים המרכיבים אותה ומחממת את שכבות האוויר פני השטח. בידוד זה של כדור הארץ מהחלל החיצון יצר תנאים נוחים להתפתחות של אורגניזמים חיים.

אופיו של אפקט החממה של האטמוספרות נובע מהשקיפות השונה שלהן בטווחי האינפרא-אדום הנראה והרחוק. טווח אורכי הגל של 400-1500 ננומטר (אור נראה ואינפרא אדום קרוב) מהווה 75% מהאנרגיה של קרינת השמש, רוב הגזים אינם סופגים בטווח זה; פיזור ריילי בגזים ופיזור על אירוסולים אטמוספריים אינם מונעים מהקרינה של אורכי גל אלו לחדור לעומק האטמוספירה ולהגיע אל פני כוכבי הלכת. אור השמש נספג על ידי פני כדור הארץ והאטמוספירה שלו (במיוחד קרינה באזורי ה-UV וה-IR הקרובים) ומחמם אותם. המשטח המחומם של כוכב הלכת והאטמוספירה מקרינים בטווח האינפרא אדום הרחוק: לדוגמה, במקרה של כדור הארץ (), 75% מהקרינה התרמית נופלת בטווח של 7.8-28 מיקרון, עבור נוגה - 3.3-12 מיקרון .

האטמוספרה המכילה גזים שסופגים באזור זה של הספקטרום (מה שנקרא גזי חממה - H2O, CO2, CH4 וכו') היא בעצם אטומה לקרינה כזו המופנית מפני השטח שלה לחלל החיצון, כלומר, יש לה קרינה גדולה עובי אופטי. בשל אטימות כזו, האטמוספרה הופכת למבודד חום טוב, אשר בתורו מוביל לכך שפליטת אנרגיה סולארית נספגת לחלל החיצון מתרחשת בשכבות הקרות העליונות של האטמוספירה. כתוצאה מכך. , הטמפרטורה האפקטיבית של כדור הארץ כרדיאטור מתגלה כנמוכה מטמפרטורת פני השטח שלו.

לפיכך, הקרינה התרמית המושהית המגיעה מפני השטח של כדור הארץ (כמו סרט מעל חממה) קיבלה את השם הפיגורטיבי של אפקט החממה. גזים הלוכדים קרינה תרמית ומונעים יציאת חום לחלל החיצון נקראים גזי חממה. בשל אפקט החממה, הטמפרטורה השנתית הממוצעת על פני כדור הארץ במילניום האחרון היא כ-15 מעלות צלזיוס. ללא אפקט החממה, טמפרטורה זו תרד ל-18 מעלות צלזיוס וקיומם של חיים על פני כדור הארץ יהיה בלתי אפשרי. גז החממה העיקרי של האטמוספירה הוא אדי מים, החוסמים 60% מהקרינה התרמית של כדור הארץ. תכולת אדי המים באטמוספירה נקבעת על ידי מחזור המים הפלנטרי ו(עם תנודות רוחב וגובה חזקות) היא כמעט קבועה. כ-40% מהקרינה התרמית של כדור הארץ נלכדת על ידי גזי חממה אחרים, כולל יותר מ-20% על ידי פחמן דו חמצני. המקורות הטבעיים העיקריים של CO2 באטמוספירה הם התפרצויות געשיות ושריפות יער טבעיות. עם שחר האבולוציה הגיאו-ביוכימית של כדור הארץ, פחמן דו חמצני חדר לאוקיינוס ​​העולמי דרך הרי געש תת מימיים, הרווי אותו ושוחרר לאטמוספירה. עדיין אין הערכות מדויקות לגבי כמות ה-CO2 באטמוספרה בשלבים המוקדמים של התפתחותו. בהתבסס על תוצאות הניתוח של סלעי בזלת של רכסים תת-מימיים באוקיינוס ​​השקט והאטלנטי, הגיאוכימאי האמריקני ד' מארה הגיע למסקנה שתכולת ה-CO2 באטמוספירה במיליארד השנים הראשונות לקיומה הייתה גדולה פי אלף מאשר כיום. - כ-39%. אז הגיעה טמפרטורת האוויר בשכבת פני השטח לכמעט 100 מעלות צלזיוס, וטמפרטורת המים באוקיינוסים התקרבה לנקודת הרתיחה ("אפקט חממת על"). עם הופעת האורגניזמים הפוטוסינתטיים והתהליכים הכימיים של קשירת פחמן דו חמצני, החל לפעול מנגנון רב עוצמה לסילוק CO2 מהאטמוספירה ומהאוקיינוס ​​לסלעי משקע. אפקט החממה החל לרדת בהדרגה עד שהושג שיווי המשקל בביוספרה, שהתרחש לפני תחילת עידן התיעוש ואשר מתאים לתכולה המינימלית של פחמן דו חמצני באטמוספרה - 0.03%. בהיעדר פליטות אנתרופוגניות, מחזור הפחמן של הביוטה היבשתית והמימית, ההידרוספירה, הליתוספירה והאטמוספירה היה בשיווי משקל. שחרור פחמן דו חמצני לאטמוספירה עקב פעילות געשית מוערך בכ-175 מיליון טון בשנה. משקעים בצורת קרבונטים קושרים כ-100 מיליון טון.העתודה האוקיאנית של פחמן גדולה - היא גבוהה פי 80 מזו האטמוספרית. פי שלושה מאשר באטמוספירה, הפחמן מרוכז בביוטה, ועם עלייה ב-CO2, התפוקה של הצמחייה היבשתית עולה.

טמפרטורת פני השטח הממוצעת של כדור הארץ (או כוכב לכת אחר) עולה עקב נוכחות אטמוספירה.

גננים מודעים היטב לתופעה הפיזית הזו. בפנים החממה תמיד חם יותר מאשר בחוץ, וזה עוזר לגדל צמחים, במיוחד בעונה הקרה. אתה עלול לחוות אפקט דומה כאשר אתה במכונית. הסיבה לכך היא שהשמש, עם טמפרטורת פני השטח של כ-5000 מעלות צלזיוס, פולטת בעיקר אור נראה - החלק בספקטרום האלקטרומגנטי שעינינו רגישות אליו. מכיוון שהאטמוספירה שקופה במידה רבה לאור הנראה, קרינת השמש חודרת בקלות את פני כדור הארץ. הזכוכית גם שקופה לאור הנראה, כך שקרני השמש חודרות לחממה והאנרגיה שלהן נספגת בצמחים ובכל העצמים שבתוכה. יתרה מכך, על פי חוק סטפן-בולצמן, כל עצם מקרין אנרגיה בחלק כלשהו של הספקטרום האלקטרומגנטי. עצמים עם טמפרטורה של כ-15 מעלות צלזיוס - הטמפרטורה הממוצעת על פני כדור הארץ - מקרינים אנרגיה בתחום האינפרא אדום. כך, האובייקטים בחממה פולטים קרינת אינפרא אדומה. עם זאת, קרינת אינפרא אדום אינה יכולה לעבור בקלות דרך הזכוכית, ולכן הטמפרטורה בתוך החממה עולה.

כוכב לכת עם אטמוספירה יציבה, כמו כדור הארץ, חווה כמעט את אותה השפעה - בקנה מידה עולמי. כדי לשמור על טמפרטורה קבועה, כדור הארץ עצמו צריך להקרין את כמות האנרגיה שהוא סופג מהאור הנראה שמקרינה אלינו השמש. האווירה משמשת כמעין זכוכית בחממה - היא לא שקופה לקרינת אינפרא אדומה כמו לשמש. מולקולות של חומרים שונים באטמוספירה (החשובים שבהם הם פחמן דו חמצני ומים) סופגות קרינה אינפרא אדומה, הפועלות כ גזי חממה. לפיכך, פוטונים אינפרא אדום הנפלטים על ידי פני כדור הארץ לא תמיד הולכים ישר לחלל. חלקם נספגים על ידי מולקולות גזי חממה באטמוספירה. כאשר מולקולות אלו מקרינות מחדש את האנרגיה שספגו, הן יכולות להקרין אותה הן לכיוון החלל והן פנימה, בחזרה אל פני כדור הארץ. נוכחותם של גזים כאלה באטמוספירה יוצרת אפקט של כיסוי כדור הארץ בשמיכה. הם לא יכולים לעצור את בריחת החום החוצה, אבל הם מאפשרים לחום להישאר ליד פני השטח למשך זמן רב יותר, כך שפני כדור הארץ הרבה יותר חמים ממה שהיה בהיעדר גזים. ללא האטמוספירה, טמפרטורת פני השטח הממוצעת תהיה -20 מעלות צלזיוס, הרבה מתחת לנקודת הקיפאון של המים.

חשוב להבין שאפקט החממה תמיד היה קיים על כדור הארץ. ללא אפקט החממה שנגרם על ידי נוכחות פחמן דו חמצני באטמוספירה, האוקיינוסים היו קפואים מזמן, וצורות חיים גבוהות יותר לא היו מופיעות. נכון לעכשיו, הוויכוח המדעי על אפקט החממה הוא בנושא התחממות גלובלית: האם אנו בני האדם מפריעים יותר מדי למאזן האנרגיה של כדור הארץ כתוצאה משריפת דלקים מאובנים ופעילויות כלכליות אחרות, תוך הוספת כמות מופרזת של פחמן דו חמצני לאטמוספירה? כיום, מדענים מסכימים שאנו אחראים להגברת אפקט החממה הטבעי בכמה דרגות.

אפקט החממה מתרחש לא רק בכדור הארץ. למעשה, אפקט החממה החזק ביותר שאנו מכירים הוא על כוכב הלכת השכן, נוגה. האטמוספירה של נוגה מורכבת כמעט כולה מפחמן דו חמצני, וכתוצאה מכך, פני כוכב הלכת מחוממים ל-475 מעלות צלזיוס. אקלימטולוגים מאמינים שנמנענו מגורל כזה הודות לנוכחותם של אוקיינוסים על פני כדור הארץ. האוקיינוסים סופגים פחמן אטמוספרי והוא מצטבר בסלעים כמו אבן גיר, ובכך מוציא פחמן דו חמצני מהאטמוספירה. אין אוקיינוסים על נוגה, וכל הפחמן הדו חמצני הנפלט לאטמוספירה מהרי געש נשאר שם. כתוצאה מכך, אנו צופים על נוגה בלתי נשלטאפקט החממה.

בשכבות האטמוספירה של כוכב הלכת שלנו, ישנן תופעות רבות המשפיעות ישירות על תנאי האקלים של כדור הארץ. תופעה כזו נחשבת לאפקט החממה, המאופיין בעלייה בטמפרטורה של השכבות האטמוספריות התחתונות של כדור הארץ בהשוואה לטמפרטורת הקרינה התרמית של כוכב הלכת שלנו, אותה ניתן לצפות מהחלל.

תהליך זה נחשב לאחת הבעיות הסביבתיות העולמיות של זמננו, מכיוון שבזכותו חום השמש נשמר בצורה של גזי חממה בסמוך לפני כדור הארץ ויוצר את התנאים המוקדמים להתחממות כדור הארץ.

גזי חממה המשפיעים על האקלים של כדור הארץ

עקרונות אפקט החממה הוארו לראשונה על ידי ג'וזף פורייה, תוך התחשבות בסוגים שונים של מנגנונים בהיווצרות האקלים של כדור הארץ. במקביל, גורמים המשפיעים על תנאי הטמפרטורה של אזורי האקלים והעברת חום איכותית, וגורמים המשפיעים מצב מאזן החום הכלליהכוכב שלנו. אפקט החממה מסופק על ידי ההבדל בשקיפות של אטמוספרות בטווחי האינפרא אדום הרחוקים והנראים לעין. מאזן החום של כדור הארץ קובע את האקלים ואת הטמפרטורות השנתיות הממוצעות הקרובות לפני השטח.

השתתפות פעילה בתהליך זה מתבצעת על ידי מה שמכונה גזי חממה, הלוכדים קרני אינפרא אדום המחממות את האטמוספירה של כדור הארץ ואת פני השטח שלו. על פי מידת ההשפעה וההשפעה על מאזן החום של הפלנטה שלנו, הסוגים הבאים של גזי חממה נחשבים לעיקריים:

• אדי מים
• מתאן

העיקרי ברשימה זו הוא אדי מים (לחות אוויר טרופוספרית), אשר תורם את התרומה העיקרית לאפקט החממה של האטמוספרה של כדור הארץ. בפעולה מעורבים גם פריאונים ותחמוצת חנקן, אך לריכוז קטן של גזים אחרים אין השפעה כה משמעותית.

עקרון הפעולה והגורמים לאפקט החממה

אפקט החממה, הנקרא גם אפקט החממה, הוא חדירת קרינת גלים קצרים מהשמש אל פני כדור הארץ, אשר מתאפשרת על ידי פחמן דו חמצני. במקרה זה, הקרינה התרמית של כדור הארץ (גל ארוכה) מתעכבת. כתוצאה מפעולות מסודרות אלו, האווירה שלנו מתחממת במשך זמן רב.

כמו כן, המהות של אפקט החממה יכולה להיחשב כאפשרות של הגדלת הטמפרטורה הגלובלית של כדור הארץ, אשר יכולה להתרחש כתוצאה משינויים משמעותיים במאזן החום. תהליך כזה יכול להוביל להצטברות הדרגתית של גזי חממה באטמוספירה של הפלנטה שלנו.

המפורש ביותר גורם לאפקט החממהנקרא שחרור גזים תעשייתיים לאטמוספירה. מסתבר שהתוצאות השליליות של פעילות האדם (שריפות יער, פליטת מכוניות, עבודה של מפעלי תעשייה שונים ושריפת שאריות דלק) הופכות לגורמים ישירים להתחממות האקלים. כריתת יערות היא גם אחת הסיבות הללו, שכן היערות הם הבולטים הפעילים ביותר של פחמן דו חמצני.

אם מנורמל עבור אורגניזמים חיים, אז המערכות האקולוגיות של כדור הארץ ואנשים יצטרכו לנסות להסתגל למשטרי האקלים המשתנים. עם זאת, הפתרון הסביר ביותר עדיין יהיה להפחית ולאחר מכן לווסת פליטות.

גזי חממה הם גזים החוסמים קרני אינפרא אדום המחממות את פני כדור הארץ ואת האטמוספירה. גזי החממה החשובים ביותר הם אדי מים, פחמן דו חמצני, מתאן, תחמוצת חנקן, אוזון, פריאונים. גזי חממה יכולים להיות ממקור טבעי (טבעי) ואנתרופוגני. בהתאם, יש להבחין בין אפקט החממה הטבעי לבין התרומה לאפקט החממה עקב גזים המשתחררים לאטמוספירה כתוצאה מפעילות אנושית. פחמן דו חמצני (CO2) הוא גז החממה האנתרופוגני העיקרי. כ-80% מהפחמן הדו חמצני נוצר כתוצאה משריפת דלקים מאובנים, השאר נובע מכריתת יערות, בעיקר טרופית. תחמוצת החנקן (N20) מופקת על ידי שריפת דלקים מאובנים, ביומסה, דשנים.[ ...]

GREENHOUSE EFFECT (GREENHOUSE EFFECT) - התחממות אקלים על פני כדור הארץ כתוצאה מעלייה בתכולת אבק, פחמן דו חמצני, מתאן ותרכובות פלואורו-כלורו-פחמימנים ממקור טכני (שריפת דלק, פליטות תעשייתיות וכו') בשכבת פני השטח של האטמוספרה, המונעות קרינה תרמית ארוכת גלים מפני השטח של כדור הארץ. תערובת האבק והגזים פועלת כמו סרט פוליאתילן מעל חממה: היא מעבירה את אור השמש היטב אל פני הקרקע, אך שומרת על החום שמפזר האדמה - כתוצאה מכך, נוצר מיקרו אקלים חם מתחת לסרט.[ ... ]

אפקט החממה הוא כדלקמן; פחמן דו חמצני תורם לחדירת קרינת הגלים הקצרים של השמש לכדור הארץ, והקרינה התרמית ארוכת הגל של כדור הארץ מתעכבת. התוצאה היא חימום ממושך של האטמוספירה.[ ...]

אפקט החממה - חימום של שכבת פני השטח של האטמוספירה, הנגרם מקליטת קרינה ארוכת גלים (תרמית) של פני כדור הארץ. הסיבה העיקרית לתהליך זה היא העשרת האטמוספירה בגזים הבולטים קרינה תרמית. התפקיד החשוב ביותר כאן הוא הגידול בתכולת הפחמן הדו חמצני (CO2) באטמוספירה.[ ...]

אפקט החממה הוא ירידה בקרינה התרמית של כדור הארץ עקב עלייה בתכולת הפחמן הדו חמצני באטמוספירה שלו. פחמן דו חמצני עובר בחופשיות קרינת שמש קצרת גלים, אך מעכב את קרני החום המגיעות מפני השטח המחומם של כדור הארץ. עלייה בריכוז הפחמן הדו חמצני מובילה להפרה של מאזן האנרגיה של כדור הארץ ולהתחממות יתר שלו.[ ...]

אפקט החממה מובן כעלייה אפשרית בטמפרטורה הגלובלית של כדור הארץ כתוצאה משינויים במאזן החום, עקב הצטברות הדרגתית של גזי חממה באטמוספירה.[ ...]

המהות של אפקט החממה היא כדלקמן. קרני השמש חודרות דרך האטמוספירה של כדור הארץ אל פני כדור הארץ. עם זאת, הצטברות של פחמן דו חמצני, תחמוצות חנקן, מתאן, אדי מים, פחמימנים פלואורכלוריים (פריונים) באטמוספירה מובילה לכך שהקרינה התרמית הגלים הארוכים של כדור הארץ נספגת באטמוספירה. זה מוביל להצטברות של עודף חום בשכבת פני השטח של האוויר, כלומר, מאזן החום של הפלנטה מופרע. אפקט כזה דומה לזה שאנו רואים בחממות מכוסות בזכוכית או בסרט. כתוצאה מכך, טמפרטורת האוויר על פני כדור הארץ עשויה לעלות.[ ...]

גז החממה העיקרי הוא פחמן דו חמצני (טבלה 7.5). תרומתו לאפקט החממה, לפי מקורות שונים, נעה בין 50 ל-65%. גזי חממה נוספים כוללים מתאן (כ-20%), תחמוצות חנקן (כ-5%), אוזון, פריאונים (כלורופלואורופחמנים) וגזים אחרים (כ-10-25% מאפקט החממה). בסך הכל ידועים כ-30 גזי חממה, השפעת ההתחממות שלהם תלויה לא רק בכמות באטמוספירה, אלא גם בפעילות היחסית של הפעולה לכל מולקולה. אם, לפי אינדיקטור זה, CO2 נלקח כיחידה, אז עבור מתאן הוא יהיה שווה ל-25, עבור תחמוצות חנקן - 165, ועבור פריאון - 11000.[ ...]

אפקט החממה. ראה אפקט החממה (אטמוספירה).[ ...]

החלק העיקרי של אפקט החממה נקבע על ידי אדי מים באטמוספרה ומפוזרים בה בצורה לא אחידה, מעובה חלקית בעננים. כ-10% מאפקט החממה מסופק על ידי פחמן דו חמצני המופץ באופן שווה באטמוספירה, שתכולתו קטנה פי 16 מאדי מים. שאר הגזים באטמוספרה (שביניהם העיקרי הוא מתאן, שריכוזו נמוך בכמעט שני סדרי גודל מריכוז הפחמן הדו-חמצני) קובעים פחות מ-1% מאפקט החממה.[ ...]

המונח "אפקט החממה" מתייחס לתופעה ספציפית. קרינת השמש הנופלת על כדור הארץ נספגת חלקית על פני הקרקע והאוקיינוס, ו-30% ממנה מוחזרת לחלל החיצון. אטמוספרה "נקייה" שקופה לקרינת אינפרא אדום, ואטמוספירה המכילה אדים של גזים טריאטומיים (חממה) (מים, פחמן דו חמצני, תחמוצות גופרית וכו') קולטת קרני אינפרא אדום, שבגללן האוויר מתחמם. לכן, גזי חממה מתפקדים ככיסוי זכוכית בחממות גינה קונבנציונליות.[ ...]

אוזון (אוז) הוא גז חממה חשוב המצוי הן בסטרטוספירה והן בטרופוספירה. הוא משפיע הן על קרינת הגל הקצר והן על קרינת הגלים הארוכים, ולכן הכיוון הסופי וגודל תרומתו למאזן הקרינה תלויים במידה רבה בהתפלגות האנכית של תכולת האוזון, במיוחד ברמת הטרופופוזה, שבה עדיין אין מספיק תצפיות אמינות. לכן, קביעת תרומת האוזון לאפקט החממה קשה יותר בהשוואה לגזים מעורבים היטב. הערכות מצביעות על תוצאת חיובית (בערך +0.4 וואט/מ"ר).[ ...]

האטה כזו בהתרחבות האנרגיה באה בהפתעה מוחלטת לאנליסטים שהתעלמו מעובדה חשובה ביותר: במהלך 25 ​​השנים האחרונות, כל המדינות המפותחות בעולם הפסיקו להגדיל את צריכתן של כל סוגי הדלק, ביחד, לנפש. זה ללא ספק השפיע על הדינמיקה של צריכת האנרגיה העולמית, שיש לה נטייה ברורה להתייצב ברמה של 2.5 אצבעות. לשנה לאדם. לדעתנו, הדבר נובע ממגמת דעיכת פיצוץ האוכלוסין, שהתוותה בשנת 1988 (באותה שנה הייתה צריכת האנרגיה המקסימלית לנפש).[ ...]

גז נוסף שיוצר אפקט חממה על כדור הארץ הוא מתאן. צמיחת ריכוזו באוויר אושרה בניסוי על ידי ניתוח בועות גז בקרח קוטבי (איור 9.4, ב). הגורם הטבעי העיקרי להיווצרות מתאן הוא פעילותם של חיידקים מיוחדים המפרקים פחמימות בתנאים אנאירוביים (ללא גישה לחמצן). הוא מופיע בעיקר בביצות ובמערכת העיכול של בעלי חיים. מתאן מיוצר בערימות קומפוסט, מזבלות, שדות אורז (בכל מקום שבו מים ולכלוך מבודדים שרידי צמחים מגישה לאוויר), וכן בהפקת דלקים מאובנים.[ ...]

גזי החממה הטבעיים המשמעותיים ביותר הם אדי מים הכלולים באטמוספרה בכמויות גדולות וכן פחמן דו חמצני, החודר לאטמוספירה באופן טבעי ומלאכותי ומהווה את המרכיב העיקרי הגורם לאפקט החממה ממקור אנתרופוגני. ידוע כי בהיעדר פחמן דו חמצני באטמוספירה, טמפרטורת פני כדור הארץ תהיה נמוכה בכ-3.3 מעלות מאשר כיום, דבר שייצור תנאים לא נוחים ביותר לחיי בעלי חיים וצמחים.[ ...]

אף אחד לא חולק היום על כך ש"אפקט החממה" הולך וגובר. עם זאת, תחזיות לגבי השפעת ההתחממות על המערכת האקולוגית - כוכבי הלכת אינן חד משמעיות.[ ...]

כדי להבין את טיבו ומנגנון אפקט החממה, חשוב גם לדעת שתרומת אותו מרכיב לשטף הקרינה הכולל תלויה מאוד בהפצתו באטמוספרה. הבה נמחיש זאת בדוגמה של שלושת גזי "החממה" העיקריים - אדי מים, אוזון ו-CO2. ניתן לראות באיור 3.1 שרצועת הספיגה של מולקולת פחמן דו חמצני שמרכזה 15 מיקרומטר נחסמת במידה רבה על ידי פסי אדי מים מכאן ניתן להסיק שתפקידו של CO2 בקליטת הקרינה אינו כה גדול. עם זאת, אם נפנה לאיור 3.3, המציגה את הפרופילים האנכיים של H,0 ו-03 המתקבלים במהלך המציאות. תצפיות בינואר 1972, נראה כמה גדול שיפוע הריכוז. להיפך, פחמן דו חמצני מעורבב די שווה בשכבת האוויר מ-1 עד 70 ק"מ בערך. לכן, מעל 2-3 ק"מ, זה CO2 שיכול להיות העיקרי בולם את הקרינה התרמית העולה של המשטח הבסיסי, ומסקנה זו נתמכת על ידי תוצאות החישובים המוצגים בטבלה 3.2. [...]

ורונסקי V.A. השלכות אקולוגיות של אפקט החממה // ביולוגיה בבית הספר. - 1993. - מס' 3. - ס' 15-17.[ ...]

בניגוד להשפעה העולמית של גזי חממה, ההשפעה של אירוסולים אטמוספריים היא מקומית. הפיזור הגיאוגרפי של אירוסולים סולפטים באוויר עולה בקנה אחד עם אזורי התעשייה בעולם. שם השפעת הקירור המקומית של אירוסולים יכולה להפחית באופן משמעותי ואף לשלול את אפקט החממה העולמי.[ ...]

מתאן הוא גז החממה השני מבחינת תכולה ספציפית והוא מוערך כיום ב-20-25%. תרומת הפחמן הדו חמצני לאפקט החממה היא 43%, פריאון - 14%, תחמוצת החנקן - 5%, גזים אחרים (הידרוכלוריד כלוריד, אוזון טרופוספרי וכו') - 13%.[ ...]

יש לזכור שדיוק ההערכות הן של אפקט החממה בכללותו והן של מרכיביו עדיין אינו מוחלט. לא ברור, למשל, איך אפשר לקחת בחשבון במדויק את תפקיד החממה של אדי המים, שכאשר נוצרים עננים הופכים לגורם רב עוצמה בהגדלת האלבדו של כדור הארץ. האוזון הסטרטוספרי אינו גז חממה אלא גז אנטי חממה, שכן הוא משקף כ-3% מקרינת השמש הנכנסת. אבק ואירוסולים אחרים, בעיקר תרכובות גופרית, מחלישים את חימום פני כדור הארץ והאטמוספרה התחתונה, למרות שהם פועלים בתפקיד הפוך למאזן החום של אזורי מדבר.[ ...]

יש לציין כי התופעה, הנקראת כיום אפקט החממה של זיהומים אטמוספריים גזים, הצביעה לראשונה על ידי המדען הצרפתי ג'יי פורייה בשנת 1824, ובשנת 1861 על ידי הפיזיקאי האנגלי ג'יי טינדל גילה שכמו אדי מים, CO2 מולקולות מגנות על קרינת אינפרא אדומה. עם זאת, תכונה גיאופיזית זו של פחמן דו חמצני אינה מנוף ההשפעה הגלובלי היחיד שלו על הביוספרה. תכונות דומות אחרות של CO2 - כגון השפעות דשן ואנטי-טרנספירציה, נדונות בפרק "חומר חי". נחזור לנושא המרכזי.[ ...]

נכון להיום, כ-10% מהאדמה מכוסה בקרח. הקירוב של אפקט החממה תלוי בכמות פליטת הפחמן הדו-חמצני.[ ...]

חלק מהגזים באטמוספירה, כולל אדי מים, נבדלים באפקט החממה, כלומר ביכולת להעביר קרינת שמש אל פני כדור הארץ במידה רבה יותר מהקרינה התרמית שפולטת כדור הארץ המחוממת על ידי השמש. כתוצאה מכך, טמפרטורת פני כדור הארץ ושכבת האוויר על פני השטח גבוהה ממה שהייתה בהיעדר אפקט החממה. אפקט החממה הוא אחד ממנגנוני תמיכת החיים על פני כדור הארץ.[ ...]

השילוב של שני הגורמים הראשונים נקרא "פוטנציאל חממה יחסי" והוא מתבטא ביחידות של פוטנציאל CO2. זהו אינדיקטור נוח למצב הנוכחי של אפקט החממה ומשמש במשא ומתן דיפלומטי בינלאומי. התפקיד היחסי של כל אחד מגזי החממה רגיש מאוד לשינוי של כל גורם ולתלות ההדדית שלהם, ולכן נקבע בערך בקירוב.[ ...]

הבסיס לקונסטרוקציות של תומכי אפקט החממה הוא תצפית אקלים. מספר ההתחממות במשך 100 שנים הוא לרוב 0.5-0.6 מעלות צלזיוס. אבל דוחות האקלים לעיל קובעים בבירור כי "כל סוגי הנתונים המשמשים לחקר שינויי אקלים ושונות סובלים מבעיות איכות ואי התאמה". זה גם מדאיג שמאז תחילת תצפיות הלווין (סוף שנות ה-70), כמעט ולא נצפו שינויים גלובליים בטמפרטורת הטרופוספירה. על פי נתוני לוויין ורדיוסונדים בתקופה זו, הטמפרטורה העולמית בטרופוספירה התחתונה והאמצעית נותרה כמעט ללא שינוי: הצמיחה שלה הייתה רק 0.05 מעלות צלזיוס לעשור, שהיא חצי מהטעות של הערכה זו (± 0.1 מעלות לעשר שנים). בטרופוספירה העליונה, מאז תחילת שנות ה-60 של המאה הקודמת, לא נצפו כלל מגמות טמפרטורה גלובליות מובהקות סטטיסטית.[ ...]

אנו מציינים גם את הנסיבות החשובות הבאות: בקושי ניתן באופן עקרוני לתקן באופן מהימן את אפקט החממה ממקור אנתרופוגני עם מספר קטן של תצפיות, שכן כמות החום הנדרשת לחימום האטמוספירה, למשל, במעלה אחת, היא שלושה סדרים בגודל פחות מכמות החום שנכנסה לחלל החלל עקב קרינה מהשכבות העליונות של האטמוספירה.[ ...]

לפני שניים או שלושה עשורים, רק מדעני סביבה ידעו על התחממות כדור הארץ עקב אפקט החממה. היום זה הפך לבעיה שהאנושות מודאגת ממנה.[ ...]

בהשוואה לגזי חממה אחרים, פחמן דו חמצני, או פחמן דו חמצני (CO2), מאופיין בפוטנציאל אפקט חממה נמוך יחסית, אך אורך חיים ארוך למדי באטמוספירה - 50-200 שנים וריכוז גבוה יחסית. חלקו של פחמן דו חמצני באפקט החממה עומד כיום על כ-64%, אך ערך יחסי זה אינו יציב, שכן הוא תלוי בתפקיד המשתנה של גזי חממה אחרים.[ ...]

תכולת הפחמן הדו חמצני והמתאן באטמוספרה גדלה במהירות. גזים אלו גורמים ל"אפקט החממה" (איור 13.4).[ ...]

לפי חוקרים רוסים, צרפתים ואמריקאים, רמת הגזים היוצרים את אפקט החממה באטמוספירה של כדור הארץ היא כיום הגבוהה ביותר ב-420 אלף השנים האחרונות. המחקר בוצע בבסיס האנטארקטי הרוסי "ווסטוק", שם, בקידוח דרך הקרח, הגיעו החוקרים לעומק שיא של 3620 מ', התואם לשכבה שנוצרה לפני 420 אלף שנה. בועות האוויר המצויות בעובי הקרח הפכו למעין ארכיון של מצב האטמוספירה. בתקופת ההתחממות הגלובלית עלתה רמת הגזים הגורמים לאפקט החממה (פחמן דו חמצני, מתאן ועוד) ובתקופת ההתקררות היא ירדה.[ ...]

ואנחנו מאוימים לא רק בחוסר אנרגיה, אלא גם במוות חום משחרור עודף חום כאשר הוא מתקבל (מה שנקרא "אפקט החממה").[ ...]

עם זאת, לפני כ-3 מיליארד שנים החלה כמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה לרדת עקב התקשרותו בסלעי קרבונט. עד 2.8 מיליארד שנים, אפקט החממה ירד כל כך עד שהחלה קרחון יבשתי. זו הייתה הקרחון (?) הראשון בתולדות כדור הארץ. הטמפרטורה הגלובלית הממוצעת, על פי V. A. Zubakov, לא עלתה אז על 4-10 מעלות צלזיוס. לאחר מכן, עוצמת הבהירות של השמש גדלה, ואפקט החממה של גזים פעילים בקרינה וחומרים גזים של האטמוספירה החל לרדת, אך תהליך זה המשיך בצעדי ענק.[ ...]

הצטברות באטמוספירה של פחמן דו חמצני ב-0.4% בכשות, מתאן ב-1% ותחמוצת חנקן N/0 ב-0.2% הוכחה באופן אינסטרומנטלי. מה שגורם ל"אפקט החממה". זה מורכב מהעובדה שגזים אלה, הנכנסים לאטמוספירה, מונעים את שחרור החום מפני השטח של כדור הארץ ופועלים כערימה או סרט בחממה.[ ...]

מטרת אמנת המסגרת של האו"ם לשינויי אקלים היא לייצב את ריכוזי גזי החממה באטמוספרה ברמות שיגרמו לחוסר איזון מסוכן במערכת האקלים העולמית. זה יחייב אותנו להפחית את פליטת גזים כמו פחמן דו חמצני, תוצר לוואי של שימוש בדלקים להפקת אנרגיה.[ ...]

כלורופלואורופחמנים (CFCs) הם חומרים המסונתזים על ידי בני אדם ומכילים כלור, פלואור וברום. יש להם פוטנציאל חממה יחסי חזק מאוד ואורך חיים משמעותי באטמוספירה. תפקידם הסופי באפקט החממה הוא, נכון לאמצע שנות ה-90, כ-7%. ייצור כלורופלואורו-פחמנים בעולם נשלט כיום על ידי הסכמים בינלאומיים להגנה על שכבת האוזון, לרבות קביעה להפחתה הדרגתית בייצור החומרים הללו, החלפתם בפחות מדלדלים אוזון, עם הפסקתו המוחלטת לאחר מכן. כתוצאה מכך, ריכוז ה-CFC באטמוספרה החל לרדת.[ ...]

לעיל צוין אילו השלכות שליליות יכולות לנבוע מעלייה אינטנסיבית בתכולת הפחמן הדו חמצני באטמוספרה עקב ביטוי אפקט החממה (התחממות האקלים, הפשרת קרחונים, העלאת מפלס האוקיינוס ​​העולמי וכו'). בנוסף, עלייה בריכוז הפחמן הדו חמצני מגבירה את הפירוק של חומרי בניין - אבן גיר, דולומיט, בטון, אבן. כמה מונומנטים עתיקים, לאחר ששרדו אלפי שנים, אינם יכולים לשרוד את המחלה הנגרמת על ידי זיהום סביבתי. אותה חומצה חנקתית, שנוצרת במהלך האינטראקציה של תחמוצות חנקן ומים, פועלת עליהם בצורה הרסנית.[ ...]

תפקידה של האטמוספירה בחיים גדול: שמירה על תהליכי הנשימה (חמצן), העברת חומרים גזים - בסיס החיים של אורגניזמים צמחיים וויסות הטמפרטורה על פני כדור הארץ ("אפקט החממה").[ .. .]

בשנת 1896 פרסם S. Arrhenius (1859-1927) עבודה יסודית שבה כימת את ההשפעה של שינויים בריכוז ה-CO2 האטמוספרי על טמפרטורת פני כדור הארץ. בחישוב אפקט החממה הוא לקח בחשבון את ההשפעה של משוב חיובי חשוב בין עליית טמפרטורה לעלייה בתכולת אדי המים באוויר, מה שאמור להוביל גם להתחממות האקלים.[ ...]

עד אמצע המאה ה-21 (2050), ניתן לצפות להכפלה של ריכוז ה-CO2 באטמוספירה של כדור הארץ בהשוואה לתקופה שקדמה לתיעוש (בערך 1850). לפיכך, ללא ספק קיים איום של אפקט חממה אנתרופוגני בעת שריפת דלקים מאובנים.[ ...]

האקלים יכול להתאפיין בטמפרטורה גלובלית ממוצעת כלשהי של שכבת פני השטח של האטמוספירה ובמפלס האוקיינוס ​​העולמי. נכון להיום, עלייה בפרמטרים אלו מתפרשת כהתחממות כדור הארץ עקב אפקט החממה האנתרופוגני (עקב פליטת פחמן דו חמצני עקב שריפה של דלקים פחמיים). עם זאת, אם מאזני החום והמים של כדור הארץ אינם יציבים, אז ההנחות לגבי קביעות הטמפרטורה העולמית וגובה האוקיינוס ​​מתבררות כשגויות, וערכים אלה נמצאים תמיד במצב לא נייח, משתנים במתחם דרך. [...]

הרמה הגלובלית של ניהול בטיחות סביבתית כוללת חיזוי ותהליכי מעקב במצב הביוספרה בכללותה ובאזורים המרכיבים אותה. במחצית השנייה של המאה העשרים. תהליכים אלו מתבטאים בשינויי אקלים עולמיים, התרחשות "אפקט החממה", הרס מסך האוזון, המדבור של כדור הארץ וזיהום האוקיינוסים. המהות של שליטה וניהול גלובליים היא לשמר ולשחזר את המנגנון הטבעי של רבייה של מערכת ההפעלה על ידי הביוספרה, המכוון על ידי מכלול האורגניזמים החיים המרכיבים את הביוספרה.[ ...]

עם זאת, הכוח העצום שפותחה על ידי הביוטה של ​​כדור הארץ טומן בחובו סכנה נסתרת של הרס מהיר של הסביבה. אם שלמות הביוטה מופרת, הסביבה יכולה להיות מעוותת לחלוטין בעוד עשרות שנים. ידוע שריכוז הפחמן הדו חמצני (CO2) באטמוספירה עולה במהירות, מה שמגביר את אפקט החממה ועלול להוביל לעלייה בטמפרטורת פני השטח (התחממות כדור הארץ). תהליך זה נקשר זה מכבר רק לשריפת דלקים מאובנים. עם זאת, ניתוח עולמי של שימוש בקרקע מראה שבאזורים נרחבים של הביוספרה היבשתית, כמות הפחמן האורגני לא עולה, אלא פוחתת, וקצב שחרור הפחמן מביוטה יבשתית וממלאי קרקע אורגניים עולה בקנה אחד בסדר גודל עם קצב שחרור פחמן מאובנים משריפת פחם, נפט וגז. לכן, הביוטה המודרנית מפרה את העיקרון של Le Chatelier. מאז תחילת המאה שלנו, הביוטה היבשתית הפסיקה לספוג עודפי פחמן דו חמצני מהאטמוספירה. להיפך, היא החלה לשחרר פחמן לאטמוספירה, והגדילה ולא הקטינה את הזיהום המיוצר על ידי מפעלי תעשייה. משמעות הדבר היא שמבנה הביוטה היבשתית הטבעית השתבש בקנה מידה עולמי.[ ...]

בואו נראה מדוע תורת הברזל הזו לבתי גן לא מתאימה. אז, יצרת בסיס של בלוקים בטון, שתילת אותו מתחת לעומק הקפאה המשוער של האדמה. באזור מוסקבה, למשל, עומק כזה הוא 1.5 מ', עם זאת, 1.4, אפילו 1.3 מ' מספיקים: במשך שנים רבות, החורפים באזור מוסקבה, ואולי בכל מקום, הרבה יותר חמים מאשר באותם ימים שבהם זה מחושב. הוקם עומק. יתרה מכך, הם אומרים, יהיה חם עוד יותר בגלל אפקט החממה מהתכולה הגבוהה של CO2 באטמוספירה.[ ...]

כדי לשמר את שכבת האוזון של כדור הארץ, ננקטים צעדים להפחתת פליטת פריאון והחלפתן בחומרים ידידותיים לסביבה. נכון לעכשיו, הפתרון של בעיית שימור מסך האוזון והרס חורי אוזון נחוץ לשימור הציוויליזציה הארצית. ועידת האו"ם לסביבה ופיתוח, שהתקיימה בריו דה ז'נרו, הגיעה למסקנה שהאטמוספירה שלנו מושפעת יותר ויותר מגזי חממה המאיימים על שינויי אקלים, כמו גם כימיקלים המדלדלים את שכבת האוזון.[ ...]

אם לא תנקוט פעולה, אזי הצטברות CO2 תוביל להצטברות חום בשכבות התחתונות של הטרופוספירה (שכן CO2 אינו מעביר קרני חום הנפלטות מכדור הארץ). יחד עם שחרור אנרגיה עצום (עד 3x14 MJ בשנה) ממקורות חום, הדבר עלול להוביל לחימום אטמוספרי, הפשרת קרח, לחות מוגברת, בידוד מהשמש, קירור וכו'. בסוף השרשרת הזו, שיטפון עם א. עידן הקרח שלאחר מכן אינו נשלל. מנגנון זה, המכונה לעתים קרובות השערת "אפקט החממה", מאושש על ידי חישובי מחשב מרובי פרמטרים. מדענים מאמינים שהתהליך כבר החל: 1987 היא השנה החמה ביותר מבחינת טמפרטורת העולם הממוצעת, חורף 1989 הוא החם ביותר, שנות ה-80. - העשור החם ביותר. השלכות דרמטיות יכולות להביא להתחממות כדור הארץ ב-2-3 מעלות בלבד.[ ...]

כתוצאה מפעילות טכנוגנית מהירה, יחס חסר מחשבה לסביבה, התקדמות מדעית וטכנולוגית בלתי מבוקרת, לחץ מוגבר על הטבע, שימוש דורסני במשאבי הטבע של כדור הארץ, הבעיות הסביבתיות הגלובאליות המתעוררות המרכיבות את המשבר האקולוגי הכללי נראות בבירור: זיהום של האטמוספירה, הידרוספירה, ליתוספירה עם פסולת טכנוגנית מזיקה; שינויי אקלים, בעיקר התחממותם עקב "אפקט החממה", עם אפשרות שלאחר מכן להציף אזורים מיושבים גדולים; הרס שכבת האוזון באטמוספירה וסכנת חשיפה לקרינה אולטרה סגולה קצרה (UV), המזיקה לכל החיים על פני כדור הארץ; דלדול משאבי חומר וטבע; הרס יערות, היווצרות מדבריות; דלדול של מינים ביולוגיים של החי והצומח; גידול אוכלוסיית העולם ואספקתה במזון, דיור, ביגוד; התפשטות תחלואה ויראלית בין האזורים; פגיעה בשלמות הגנטית של נופים; היבטים אסתטיים ואתיים של השפלה סביבתית; אי התאמה בין יכולות השיקום של הטבע להשפעה מעשה ידי אדם וכו'[ ...]

שיווי משקל תרמי מתרחש כאשר הטמפרטורות של הגופים המשתתפים בחילופי החום הופכות להיות זהות, כלומר. כל אחד מהם מתחיל לתת אנרגיה כמו שהוא מקבל מגופים אחרים. לכן, בחורף, למשל, כאשר פני כדור הארץ מקרינים לחלל יותר אנרגיה ממה שהוא מקבל מהשמש, הטמפרטורה שלו מתחילה לרדת. בקיץ קורה ההיפך. באותו אופן, מוסברת העובדה שבלילה ללא עננים הטמפרטורה יורדת חזק יותר מאשר בלילה מעונן. במקרה האחרון, חלק מקרינת כדור הארץ מוחזרת על ידי עננים על פני השטח שלו. פחות עננות אחראית גם לירידת הלילה החדה יחסית בטמפרטורה באזורים הרריים בהשוואה למישורים. הימצאות באטמוספירה של גזי טומאה ממקור אנתרופוגני בעלי גדלים מולקולריים גדולים יותר מאלה של מרכיביו העיקריים (חנקן, חמצן) (CC>2, CH4, SO2 וכו'), מפחיתה את קרינת האינפרא-אדום לחלל העולם. זה יכול לתרום לפיתוח אפקט "החממה" (סעיף 1.6.1).[ ...]

שכבת פני השטח של הטרופוספירה חווה השפעה אנתרופוגנית במידה הרבה ביותר, שהסוג העיקרי שלה הוא זיהום אוויר כימי ותרמי. טמפרטורת האוויר מושפעת בעיקר מהעיור של השטח. הבדלי הטמפרטורות בין האזור העיור לבין האזורים הלא מפותחים שמסביב קשורים לגודל העיר, צפיפות הבניין ותנאים סינופטיים. יש מגמת עלייה בטמפרטורה בכל עיר ועיר. עבור ערים גדולות באזור הממוזג, ניגודיות הטמפרטורה בין העיר לפרברים היא 1-3 מעלות צלזיוס. בערים, האלבדו של המשטח הבסיסי יורד (היחס בין הקרינה המוחזרת לסך הכל) כתוצאה מהמראה של מבנים, מבנים, ציפויים מלאכותיים, קרינת השמש נספגת כאן בצורה אינטנסיבית יותר, נצברת על ידי מבנים בניינים ספגו חום במהלך היום עם חזרתו לאטמוספירה בערב ובלילה. צריכת החום לאידוי פוחתת, ככל שהשטחים בעלי כיסוי הקרקע הפתוח התפוסים בנטיעות ירוקות מצטמצמים, והסרת המשקעים המהירה על ידי מערכות ביוב של מי גשמים אינה מאפשרת יצירת מאגר לחות בקרקעות ובמאגרי מים עיליים. פיתוח עירוני מוביל להיווצרות אזורי קיפאון אוויר, מה שמוביל להתחממות יתר שלו; שקיפות האוויר משתנה גם בעיר עקב התוכן המוגבר של זיהומים ממפעלי תעשייה ותחבורה. קרינת השמש הכוללת פוחתת בעיר, כמו גם קרינת האינפרא אדום המתקרבת של פני כדור הארץ, אשר יחד עם העברת החום של מבנים, מביאה להופעת "אפקט חממה" מקומי, כלומר העיר "מכוסה" עם שמיכה של גזי חממה וחלקיקי אירוסול. בהשפעת הפיתוח העירוני, כמות המשקעים משתנה. הגורם העיקרי לכך הוא ירידה קיצונית בחדירות המשקעים של המשטח הבסיסי ויצירת רשתות להסטת נגר עילי מהעיר. החשיבות של הכמות העצומה של דלק פחמימני שנשרף היא רבה. בשטח העיר בעונה החמה יש ירידה בערכי הלחות המוחלטת ותמונה הפוכה בעונה הקרה - בעיר הלחות גבוהה יותר מאשר מחוץ לעיר.