Gaze cu efect de seră

Gazele cu efect de seră sunt gaze despre care se crede că provoacă efectul de seră global.

Principalele gaze cu efect de seră, în ordinea impactului lor estimat asupra echilibrului termic al Pământului, sunt vaporii de apă, dioxidul de carbon, metanul, ozonul, halocarburile și protoxidul de azot.

vapor de apă

Vaporii de apă sunt principalul gaz natural cu efect de seră, responsabil pentru mai mult de 60% din efect. Impactul antropic direct asupra acestei surse este nesemnificativ. În același timp, o creștere a temperaturii Pământului cauzată de alți factori crește evaporarea și concentrația totală de vapori de apă în atmosferă la umiditate relativă aproape constantă, ceea ce la rândul său crește efectul de seră. Astfel, apare un feedback pozitiv.

Metan

O erupție gigantică de metan acumulată sub fundul mării în urmă cu 55 de milioane de ani a încălzit Pământul cu 7 grade Celsius.

Același lucru se poate întâmpla și acum - această presupunere a fost confirmată de cercetătorii de la NASA. Folosind simulări computerizate ale climelor antice, ei au încercat să înțeleagă mai bine rolul metanului în schimbările climatice. În prezent, majoritatea cercetărilor privind efectul de seră se concentrează pe rolul dioxidului de carbon în acest efect, deși potențialul metanului de a reține căldura în atmosferă depășește de 20 de ori capacitatea dioxidului de carbon.

O varietate de aparate electrocasnice alimentate pe gaz contribuie la creșterea conținutului de metan din atmosferă.

În ultimii 200 de ani, metanul din atmosferă s-a mai mult decât dublat din cauza descompunerii materiei organice în mlaștini și zonele joase umede, precum și a scurgerilor de la obiecte create de om, cum ar fi conductele de gaz, minele de cărbune, creșterea irigațiilor și a degajării de gaze din animale. Dar există o altă sursă de metan - materia organică în descompunere în sedimentele oceanice, păstrată înghețată sub fundul mării.

De obicei, temperaturile scăzute și presiunea ridicată mențin metanul sub ocean într-o stare stabilă, dar nu a fost întotdeauna cazul. În perioadele de încălzire globală, cum ar fi maximul termic al Paleocenului târziu, care a avut loc acum 55 de milioane de ani și a durat 100 de mii de ani, mișcarea plăcilor litosferice, în special în subcontinentul indian, a dus la o scădere a presiunii pe fundul mării și ar putea provoacă o eliberare mare de metan. Pe măsură ce atmosfera și oceanul au început să se încălzească, emisiile de metan ar putea crește. Unii oameni de știință cred că încălzirea globală actuală ar putea duce la același scenariu - dacă oceanul se încălzește semnificativ.

Când metanul intră în atmosferă, reacționează cu moleculele de oxigen și hidrogen pentru a crea dioxid de carbon și vapori de apă, fiecare dintre acestea putând provoca efectul de seră. Conform previziunilor anterioare, tot metanul emis se va transforma în dioxid de carbon și apă în aproximativ 10 ani. Dacă acest lucru este adevărat, atunci creșterea concentrației de dioxid de carbon va fi principala cauză a încălzirii planetei. Cu toate acestea, încercările de a confirma raționamentul cu referiri la trecut au fost nereușite - nu au fost găsite urme ale unei creșteri a concentrației de dioxid de carbon cu 55 de milioane de ani în urmă.

Modelele utilizate în noul studiu au arătat că, atunci când nivelul de metan din atmosferă crește brusc, conținutul de oxigen și hidrogen care reacţionează cu metanul din acesta scade (până când reacția se oprește), iar metanul rămas rămâne în aer sute de ani, devenind ea însăși o cauză a încălzirii globale. Și aceste sute de ani sunt suficiente pentru a încălzi atmosfera, a topi gheața din oceane și a schimba întregul sistem climatic.

Principalele surse antropice de metan sunt fermentația digestivă la animale, cultivarea orezului și arderea biomasei (inclusiv defrișările). Studii recente au arătat că o creștere rapidă a concentrațiilor de metan din atmosferă a avut loc în primul mileniu d.Hr. (probabil ca urmare a extinderii producției agricole și zootehnice și a arderii pădurilor). Între 1000 și 1700, concentrațiile de metan au scăzut cu 40%, dar au început să crească din nou în ultimele secole (probabil ca urmare a extinderii terenurilor arabile și a pășunilor și a arderii pădurilor, folosirea lemnului pentru încălzire, creșterea numărului de animale, canalizare. , și cultivarea orezului). O anumită contribuție la furnizarea de metan provine din scurgerile din timpul dezvoltării zăcămintelor de cărbune și gaze naturale, precum și din emisiile de metan ca parte a biogazului generat la depozitele de deșeuri.

Dioxid de carbon

Sursele de dioxid de carbon din atmosfera Pământului sunt emisiile vulcanice, activitatea vitală a organismelor și activitatea umană. Sursele antropogenice includ arderea combustibililor fosili, arderea biomasei (inclusiv defrișarea) și unele procese industriale (de exemplu, producția de ciment). Principalii consumatori de dioxid de carbon sunt plantele. În mod normal, biocenoza absoarbe aproximativ aceeași cantitate de dioxid de carbon pe care o produce (inclusiv prin degradarea biomasei).

Influența dioxidului de carbon asupra intensității efectului de seră.

Mai trebuie învățate multe despre ciclul carbonului și rolul oceanelor lumii ca rezervor vast de dioxid de carbon. După cum am menționat mai sus, în fiecare an, omenirea adaugă 7 miliarde de tone de carbon sub formă de CO 2 la cele 750 de miliarde de tone existente. Dar doar aproximativ jumătate din emisiile noastre - 3 miliarde de tone - rămân în aer. Acest lucru poate fi explicat prin faptul că majoritatea CO 2 este folosit de plante terestre și marine, îngropat în sedimentele marine, absorbit de apa de mare sau absorbit în alt mod. Din această mare parte de CO 2 (aproximativ 4 miliarde de tone), oceanul absoarbe aproximativ două miliarde de tone de dioxid de carbon atmosferic în fiecare an.

Toate acestea măresc numărul de întrebări fără răspuns: Cum interacționează exact apa de mare cu aerul atmosferic, absorbind CO 2? Cât mai mult carbon pot absorbi mările și ce nivel de încălzire globală le-ar putea afecta capacitatea? Care este capacitatea oceanelor de a absorbi și stoca căldura prinsă de schimbările climatice?

Rolul norilor și al particulelor suspendate în curenții de aer numiți aerosoli nu este ușor de luat în considerare atunci când se construiește un model climatic. Norii umbră suprafața pământului, ducând la răcire, dar, în funcție de înălțimea, densitatea și alte condiții, pot capta și căldura reflectată de suprafața pământului, crescând intensitatea efectului de seră. Interesant este și efectul aerosolilor. Unii dintre ei modifică vaporii de apă, condensându-i în mici picături care formează nori. Acești nori sunt foarte denși și ascund suprafața Pământului timp de săptămâni. Adică blochează lumina soarelui până cad cu precipitații.

Efectul combinat poate fi enorm: erupția din 1991 a Muntelui Pinatuba din Filipine a eliberat un volum colosal de sulfați în stratosferă, provocând o scădere a temperaturii la nivel mondial care a durat doi ani.

Astfel, propria noastră poluare, cauzată în principal de arderea cărbunelui și petrolului care conțin sulf, poate compensa temporar efectele încălzirii globale. Experții estimează că aerosolii au redus cantitatea de încălzire cu 20% în timpul secolului al XX-lea. În general, temperaturile au crescut din anii 1940, dar au scăzut din 1970. Efectul aerosolului poate ajuta la explicarea răcirii anormale de la mijlocul secolului trecut.

În 2006, emisiile de dioxid de carbon în atmosferă s-au ridicat la 24 de miliarde de tone. Un grup foarte activ de cercetători pledează împotriva ideii că activitatea umană este una dintre cauzele încălzirii globale. În opinia ei, principalul lucru este procesele naturale ale schimbărilor climatice și creșterea activității solare. Dar, potrivit lui Klaus Hasselmann, șeful Centrului Climatologic German din Hamburg, doar 5% pot fi explicate din cauze naturale, iar restul de 95% este un factor creat de om, cauzat de activitatea umană.

Unii oameni de știință nu leagă nici creșterea CO 2 cu creșterea temperaturii. Scepticii spun că, dacă creșterea temperaturilor trebuie pusă pe seama creșterii emisiilor de CO 2 , atunci temperaturile trebuie să fi crescut în timpul boom-ului economic de după război, când combustibilii fosili au fost arse în cantități uriașe. Totuși, Jerry Mallman, directorul Laboratorului de dinamică geofizică a fluidelor, a calculat că utilizarea crescută a cărbunelui și a uleiurilor a crescut rapid conținutul de sulf din atmosferă, provocând răcirea. După 1970, efectul termic al ciclurilor lungi de viață ale CO 2 și metanului a suprimat aerosolii care se descompun rapid, determinând creșterea temperaturilor. Astfel, putem concluziona că influența dioxidului de carbon asupra intensității efectului de seră este enormă și de netăgăduit.

Cu toate acestea, creșterea efectului de seră poate să nu fie catastrofal. Într-adevăr, temperaturile ridicate pot fi binevenite acolo unde sunt destul de rare. Din 1900, cea mai mare încălzire a fost observată de la 40 la 70 0 latitudine nordică, inclusiv Rusia, Europa și partea de nord a Statelor Unite, unde emisiile industriale de gaze cu efect de seră au început cel mai devreme. Cea mai mare parte a încălzirii are loc noaptea, în primul rând din cauza norilor crescuti, care captează căldura ieșită. Ca urmare, sezonul de semănat a fost prelungit cu o săptămână.

Mai mult, efectul de seră poate fi o veste bună pentru unii fermieri. Concentrațiile mari de CO 2 pot avea un efect pozitiv asupra plantelor deoarece plantele folosesc dioxidul de carbon în timpul fotosintezei, transformându-l în țesut viu. Prin urmare, mai multe plante înseamnă mai multă absorbție a CO 2 din atmosferă, încetinind încălzirea globală.

Acest fenomen a fost studiat de specialiști americani. Ei au decis să creeze un model al lumii cu o cantitate dublă de CO 2 în aer. Pentru a face acest lucru, au folosit o pădure de pini de paisprezece ani din California de Nord. Gazul era pompat prin conducte instalate printre copaci. Fotosinteza a crescut cu 50-60%. Dar efectul a devenit curând opus. Copacii sufocatori nu au putut face față unor astfel de volume de dioxid de carbon. Avantajul în procesul de fotosinteză a fost pierdut. Acesta este un alt exemplu al modului în care manipularea umană duce la rezultate neașteptate.

Dar aceste mici aspecte pozitive ale efectului de seră nu pot fi comparate cu cele negative. Să luăm, de exemplu, experimentul cu o pădure de pini, unde volumul de CO 2 a fost dublat, iar până la sfârșitul acestui secol se prevede că concentrația de CO 2 se va multiplica de patru ori. Ne putem imagina cât de catastrofale ar putea fi consecințele pentru plante. Și acest lucru, la rândul său, va crește volumul de CO 2, deoarece cu cât sunt mai puține plante, cu atât concentrația de CO 2 este mai mare.

Consecințele efectului de seră

climatul gazelor cu efect de seră

Pe măsură ce temperaturile cresc, evaporarea apei din oceane, lacuri, râuri etc. Deoarece aerul mai cald poate reține mai mulți vapori de apă, acest lucru creează un efect de feedback puternic: cu cât se încălzește, cu atât este mai mare conținutul de vapori de apă din aer, ceea ce la rândul său crește efectul de seră.

Activitatea umană are un efect redus asupra cantității de vapori de apă din atmosferă. Dar emitem alte gaze cu efect de seră, ceea ce face efectul de seră din ce în ce mai intens. Oamenii de știință cred că creșterea emisiilor de CO 2 , în mare parte din arderea combustibililor fosili, explică cel puțin aproximativ 60% din încălzirea Pământului din 1850. Concentrația de dioxid de carbon din atmosferă crește cu aproximativ 0,3% pe an, iar acum este cu aproximativ 30% mai mare decât înainte de revoluția industrială. Dacă exprimăm acest lucru în termeni absoluti, atunci în fiecare an omenirea adaugă aproximativ 7 miliarde de tone. În ciuda faptului că aceasta este o mică parte în raport cu cantitatea totală de dioxid de carbon din atmosferă - 750 de miliarde de tone, și chiar mai mică în comparație cu cantitatea de CO 2 conținută în Oceanul Mondial - aproximativ 35 de trilioane de tone, rămâne foarte semnificativ. Motiv: procesele naturale sunt în echilibru, un astfel de volum de CO 2 intră în atmosferă, care este îndepărtat de acolo. Și activitatea umană adaugă doar CO 2.

Gaze cu efect de seră

Principalul gaz cu efect de seră este vaporii de apă (H 2 O), care sunt responsabili pentru aproximativ două treimi din efectul de seră natural. Alte gaze majore cu efect de seră sunt dioxidul de carbon (CO2), metanul (CH4), protoxidul de azot (N2O) și gazele fluorurate cu efect de seră. Aceste gaze sunt reglementate de Protocolul de la Kyoto.

CFC-urile și HCFC-urile sunt, de asemenea, gaze cu efect de seră, dar sunt reglementate mai degrabă de Protocolul de la Montreal decât de Protocolul de la Kyoto.

Ozonul stratosferic este el însuși un gaz cu efect de seră. Astfel, epuizarea stratului de ozon a servit la atenuarea unor aspecte ale schimbărilor climatice, în timp ce refacerea stratului de ozon ar contribui la schimbările climatice.

Dioxid de carbon

Principalul participant la intensificarea efectului de seră (artificial) este dioxidul de carbon (CO 2 ). În țările industrializate, CO 2 reprezintă mai mult de 80% din emisiile de gaze cu efect de seră.

În prezent, lumea emite peste 25 de miliarde de tone de dioxid de carbon în fiecare an. CO 2 /sub> poate rămâne în atmosferă de la 50 la 200 de ani, în funcție de modul în care este returnat către pământ și oceane.

Metan

Al doilea cel mai important gaz cu efect de seră pentru creșterea efectului de seră este metanul CH4. De la începutul Revoluției Industriale, concentrațiile de metan din atmosferă s-au dublat și contribuie cu 20% din contribuția la efectul de gaze cu efect de seră. În țările industrializate, metanul reprezintă de obicei 15% din emisiile de gaze cu efect de seră.

Emisiile antropice de metan sunt asociate cu minerit, arderea combustibililor fosili, creșterea animalelor, cultivarea orezului și depozitele de deșeuri.
GWP al metanului este de 23 de ori mai mare decât cel al CO 2 .

Oxid de azot

Protoxidul de azot (N2O) este eliberat în mod natural din oceane și pădurile tropicale și de bacteriile din sol. Sursele de influență umană includ îngrășămintele azotate, arderea combustibililor fosili și producția industrială de substanțe chimice care utilizează azot, cum ar fi tratarea apelor uzate.

În țările industrializate, N2O este responsabil pentru aproximativ 6% din emisiile de gaze cu efect de seră. La fel ca CO 2 și metanul, protoxidul de azot este un gaz cu efect de seră ale cărui molecule absorb căldură care încearcă să se evapore în spațiu. N 2 O are un potenţial de 310 ori mai mare decât CO 2 .

De la începutul Revoluției Industriale, concentrațiile atmosferice de protoxid de azot au crescut cu 16% și contribuie cu 4 până la 6% la efectul de seră.

Gaze fluorurate cu efect de seră

Grupul final de gaze cu efect de seră include constituenți fluorurati, cum ar fi hidrofluorocarburile (HFC), care sunt utilizați ca agenți frigorifici și agenți de expandare (PFC), care sunt eliberați în timpul producției de aluminiu; și hexafluoruri de sulf (SGF-SF 6), care sunt utilizate în industria electronică.

Acestea sunt singurele gaze cu efect de seră care nu sunt produse în natură.

Concentrațiile atmosferice sunt mici, reprezentând aproximativ 1,5% din totalul emisiilor de gaze cu efect de seră ale țărilor industrializate. Cu toate acestea, ele sunt extrem de puternice; au un potențial de 1000-4000 de ori mai mare decât CO 2, iar unele au un potențial de peste 22.000 de ori mai mare.

HFC-urile sunt una dintre alternativele la HCFC în refrigerare, aer condiționat și spumare. Consecințele acestor capacități puternice de efect de seră sunt, așadar, un factor care trebuie luat în considerare atunci când se selectează alternative și se dezvoltă strategii de eliminare.

În legătură cu lansarea unor rezoluții, scrisori și linii directoare, utilizatorii de resurse pun întrebări cu privire la calculul emisiilor de gaze cu efect de seră, dar autoritățile de reglementare nu au încă răspunsuri clare. Cu toate acestea, problema este discutată activ. Pornind de la cunoștințe de bază și informații istorice despre gazele cu efect de seră, vom încerca să acoperim acest subiect pentru toate părțile interesate, chiar și pentru cei departe de ecologie.

Ce sunt emisiile de gaze cu efect de seră și de ce sunt periculoase: istoricul problemei

DICŢIONAR

Gaze cu efect de seră sunt gaze cu transparență ridicată în domeniul vizibil și cu absorbție mare în domeniul infraroșu îndepărtat. Prezența unor astfel de gaze provoacă efectul de seră - o creștere a temperaturii straturilor inferioare ale atmosferei planetei.

Pentru Pământ, vaporii de apă și dioxidul de carbon sunt de importanță primordială. O creștere a cantității de dioxid de carbon din cauza emisiilor industriale în atmosferă duce la o creștere a temperaturilor de suprafață, ceea ce, conform teoriei încălzirii globale, duce la perturbarea proceselor climatice naturale.

În legătură cu acest pericol, este necesară reducerea emisiilor de GES și, prin urmare, în 1997, la Kyoto a fost încheiat un acord - Protocolul de la Kyoto, creat ca document adițional la Convenția-cadru ONU din 1992 privind schimbările climatice.

În 2015, la Paris a fost semnat un nou acord care reglementează măsurile de reducere a dioxidului de carbon din atmosferă începând cu 2020.

Noul acord a fost semnat de Rusia, dar neratificat: în vara lui 2016, mediul de afaceri i-a cerut președintelui să nu aprobe acest document, deoarece acest lucru va avea un efect negativ asupra economiei. În plus, S. Lavrov, în discursul său la summitul global pentru dezvoltare din cadrul Adunării Generale a ONU, a declarat că Rusia și-a depășit obligațiile de a atinge emisiile de GES sub nivelul din 1990.

Reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră în Rusia: plan de lucru

Cu toate acestea, nu ne-am oprit aici. Țara noastră a luat o serie de măsuri pentru a reduce emisiile de GES și a reduce pericolul încălzirii globale în lume. În primul rând, a fost elaborat un cadru legislativ pe această temă.

Un gaz cu efect de seră este un gaz care este transparent, făcându-l invizibil și are un grad ridicat de absorbție în domeniul infraroșu. Eliberarea unor astfel de substanțe în mediu provoacă efectul de seră.

De unde provin gazele cu efect de seră?

Gazele cu efect de seră sunt prezente în atmosfera tuturor planetelor din sistemul solar. O concentrație mare a acestor substanțe determină apariția fenomenului cu același nume. Vorbim despre efectul de seră. Pentru început, merită să vorbim despre partea sa pozitivă. Datorită acestui fenomen, Pământul menține o temperatură optimă pentru apariția și menținerea diferitelor forme de viață. Cu toate acestea, atunci când concentrația de gaze cu efect de seră este prea mare, putem vorbi despre o problemă gravă de mediu.

Inițial, gazele cu efect de seră au fost cauzate de procese naturale. Deci, primele dintre ele s-au format ca urmare a încălzirii Pământului de razele soarelui. Astfel, o parte din energia termică nu a scăpat în spațiul cosmic, ci a fost reflectată de gaze. Rezultatul a fost un efect de încălzire similar cu ceea ce se întâmplă în sere.

Pe vremea când clima Pământului tocmai se forma, o proporție semnificativă din gazele cu efect de seră erau produse de vulcani. În acel moment, vaporii de apă și dioxidul de carbon în cantități uriașe au intrat în atmosferă și s-au concentrat în ea. Apoi, efectul de seră a fost atât de puternic încât oceanele lumii au fiert literalmente. Și numai odată cu apariția unei biosfere verzi (plante) pe planetă, situația s-a stabilizat.

Astăzi problema efectului de seră este deosebit de relevantă. Se datorează în mare măsură dezvoltării industriei, precum și unei atitudini iresponsabile față de resursele naturale. Destul de ciudat, nu numai producția industrială provoacă degradarea mediului. Chiar și o astfel de industrie aparent inofensivă precum agricultura reprezintă, de asemenea, un pericol. Cea mai distructivă este creșterea animalelor (și anume deșeurile animalelor), precum și utilizarea îngrășămintelor chimice. Cultivarea orezului are, de asemenea, un efect negativ asupra atmosferei.

vapor de apă

Vaporii de apă sunt un gaz cu efect de seră natural. Deși pare inofensiv, reprezintă 60% din efectul de seră care provoacă încălzirea globală. Având în vedere că temperatura aerului crește continuu, concentrația de vapori de apă din aer devine din ce în ce mai mare și, prin urmare, există motive să vorbim despre un circuit închis.

Partea pozitivă a evaporării apei este așa-numitul efect de seră. Acest fenomen constă în formarea unei mase semnificative de nori. Ele, la rândul lor, protejează într-o oarecare măsură atmosfera de supraîncălzire prin expunerea la lumina soarelui. Se menține un anumit echilibru.

Dioxid de carbon

Dioxidul de carbon este un gaz cu efect de seră care este unul dintre cele mai abundente din atmosferă. Sursa sa pot fi emisiile vulcanice, precum și procesele de viață ale biosferei (și în special ale oamenilor). Desigur, o parte din dioxid de carbon este absorbit de plante. Cu toate acestea, datorită procesului de degradare, ei eliberează o cantitate similară din această substanță. Oamenii de știință susțin că o creștere ulterioară a concentrației de gaz în atmosferă poate duce la consecințe catastrofale și, prin urmare, explorează în mod constant modalități de purificare a aerului.

Metan

Metanul este un gaz cu efect de seră care trăiește în atmosferă timp de aproximativ 10 ani. Având în vedere că această perioadă este relativ scurtă, această substanță are cel mai mare potențial de a inversa efectele încălzirii globale. În ciuda acestui fapt, potențialul de seră al metanului este de peste 25 de ori mai periculos decât dioxidul de carbon.

Sursa de gaze cu efect de seră (dacă vorbim de metan) sunt deșeurile animalelor, cultivarea orezului și procesul de ardere. Cele mai mari concentrații ale acestei substanțe au fost observate în primul mileniu, când agricultura și creșterea vitelor erau principalele activități. Până în 1700, această cifră a scăzut semnificativ. În ultimele câteva secole, concentrațiile de metan au început să crească din nou, din cauza cantităților mari de combustibil care au fost arse, precum și a dezvoltării zăcămintelor de cărbune. În acest moment, există un nivel record de metan în atmosferă. Cu toate acestea, în ultimul deceniu, rata de creștere a acestui indicator a încetinit ușor.

Ozon

Fără un gaz precum ozonul, viața pe Pământ ar fi imposibilă, deoarece acționează ca o barieră împotriva razelor solare agresive. Dar numai gazul stratosferic îndeplinește o funcție de protecție. Dacă vorbim despre cel troposferic, atunci este toxic. Dacă luăm în considerare acest gaz cu efect de seră în ceea ce privește dioxidul de carbon, atunci el reprezintă 25% din efectul încălzirii globale.

Durata de viață a ozonului dăunător este de aproximativ 22 de zile. Este îndepărtat din atmosferă prin legarea în sol și descompunerea ulterioară sub influența radiațiilor ultraviolete. Se observă că nivelurile de ozon pot varia semnificativ geografic.

Oxid de azot

Aproximativ 40% din protoxidul de azot intră în atmosferă datorită utilizării îngrășămintelor și dezvoltării industriei chimice. Cele mai mari cantități din acest gaz sunt produse în zonele tropicale. Aici este emisă până la 70% din substanță.

Gaz nou?

Recent, oamenii de știință canadieni au anunțat că au descoperit un nou gaz cu efect de seră. Numele său este perfluorotributilamină. De la mijlocul secolului al XX-lea a fost folosit în domeniul ingineriei electrice. Această substanță nu apare în natură. Oamenii de știință au descoperit că PFTBA încălzește atmosfera de 7.000 de ori mai mult decât dioxidul de carbon. Cu toate acestea, în acest moment concentrația acestei substanțe este neglijabilă și nu reprezintă o amenințare pentru mediu.

În acest moment, sarcina cercetătorilor este să controleze cantitatea acestui gaz din atmosferă. Dacă se observă o creștere a indicatorului, aceasta ar putea duce la o schimbare semnificativă a condițiilor climatice și a radiațiilor de fond. Momentan, nu există niciun motiv să se ia măsuri de reorganizare a procesului de producție.

Câteva despre efectul de seră

Pentru a aprecia pe deplin puterea distructivă a efectului de seră, merită să acordați atenție planetei Venus. Datorită faptului că atmosfera sa este formată aproape în întregime din dioxid de carbon, temperatura aerului la suprafață ajunge la 500 de grade. Având în vedere emisiile de gaze cu efect de seră în atmosfera Pământului, oamenii de știință nu exclud evoluții similare în viitor. În prezent, planeta este în mare măsură salvată de oceane, care contribuie la purificarea parțială a aerului.

Gazele cu efect de seră formează un fel de barieră care perturbă circulația căldurii în atmosferă. Acesta este ceea ce provoacă efectul de seră. Acest fenomen este însoțit de o creștere semnificativă a temperaturii medii anuale a aerului, precum și de o creștere a dezastrelor naturale (în special în zonele de coastă). Acest lucru este plin de dispariția multor specii de animale și plante. În momentul de față, situația este atât de gravă încât nu mai este posibil să se rezolve complet problema efectului de seră. Cu toate acestea, este încă posibil să controlăm acest proces și să-i atenuăm consecințele.

Consecințele posibile

Gazele cu efect de seră din atmosferă sunt principala cauză a schimbărilor climatice spre încălzire. Consecințele pot fi următoarele:

• Creșterea umidității climatului din cauza precipitațiilor crescute. Cu toate acestea, acest lucru este valabil doar pentru acele regiuni care suferă deja în mod constant de precipitații anormale și zăpadă. Și în zonele uscate situația va deveni și mai gravă, ducând la o lipsă de apă potabilă.
• Cresterea nivelului marii. Acest lucru ar putea duce la inundarea unor părți din teritoriile statelor insulare și de coastă.
• Dispariția a până la 40% din speciile de plante și animale. Aceasta este o consecință directă a schimbării habitatului și a creșterii.
• Reducerea zonei ghețarilor, precum și topirea zăpezii pe vârfurile munților. Acest lucru este periculos nu numai în ceea ce privește dispariția speciilor de floră și faună, ci și în ceea ce privește avalanșele, curgerile de noroi și alunecările de teren.
• Scăderea productivității agricole în țările cu climă uscată. Acolo unde condițiile pot fi considerate moderate, există posibilitatea creșterii recoltelor, dar acest lucru nu va salva populația de foame.
• Lipsa apei potabile, care este asociată cu uscarea surselor subterane. Acest fenomen poate fi asociat nu numai cu supraîncălzirea Pământului, ci și cu topirea ghețarilor.
• Deteriorarea sănătății unei persoane. Acest lucru se datorează nu numai deteriorării calității aerului și creșterii radiațiilor, ci și scăderii cantității de alimente disponibile.

Reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră

Nu este un secret pentru nimeni că starea ecologiei Pământului se deteriorează în fiecare an. Calculul gazelor cu efect de seră duce la concluzii dezamăgitoare și, prin urmare, devine urgent să se ia măsuri pentru reducerea cantității de emisii. Acest lucru se poate realiza după cum urmează:

• creșterea eficienței producției pentru a reduce cantitatea de resurse energetice utilizate;
• protecția și creșterea numărului de plante care acționează ca chiuvete de gaze cu efect de seră (raționalizarea managementului forestier);
• încurajarea și sprijinirea dezvoltării unor forme de agricultură care nu dăunează mediului;
• dezvoltarea de stimulente financiare, precum și reduceri de taxe pentru întreprinderile care funcționează în conformitate cu conceptul de responsabilitate pentru mediu;
• luarea de măsuri pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră de la vehicule;
• creșterea sancțiunilor pentru poluarea mediului.

Calculul gazelor cu efect de seră

Toate entitățile comerciale sunt obligate să calculeze în mod regulat daunele cauzate mediului și să transmită documentația de raportare autorităților relevante. Astfel, determinarea cantitativă a emisiilor de gaze cu efect de seră se realizează după cum urmează:

• identificarea cantității de combustibil care este ars în cursul anului;
• înmulțirea indicatorului rezultat cu factorul de emisie pentru fiecare tip de gaz;
• Volumul emisiilor fiecărei substanțe este recalculat în echivalent dioxid de carbon.

Surse de emisii asociate arderii combustibilului

Dezvoltarea progresului științific și tehnologic face cu siguranță viața mai ușoară oamenilor, dar provoacă daune ireparabile mediului. Acest lucru se datorează în mare parte arderii combustibilului. În acest sens, sursele de gaze cu efect de seră pot fi următoarele:

• Industria energetică. Acestea includ centralele electrice care furnizează resurse întreprinderilor industriale și proprietăților rezidențiale.
• Industrie si constructii. Această categorie include întreprinderi din toate industriile. Contabilitatea se realizează pentru combustibilul utilizat în procesul de producție, precum și pentru nevoile auxiliare.
• Transport. Substanțele nocive sunt eliberate în atmosferă nu numai de mașini, ci și de vehiculele aeriene, trenurile, transportul pe apă și conductele. Se ia în considerare numai combustibilul utilizat pentru circulația directă a mărfurilor sau pasagerilor. Costurile cu energia pentru transportul economic intern nu sunt incluse aici.
• Sectorul utilităților. Acesta este sectorul serviciilor și locuințele și serviciile comunale. Ceea ce contează este volumul de combustibil care a fost cheltuit pentru a asigura consumul final de energie.

Problema gazelor cu efect de seră în Rusia

Volumul emisiilor de gaze cu efect de seră în Rusia crește în fiecare an. Dacă luăm în considerare structura poluării pe sectoare, imaginea va fi următoarea:

• industria energetică - 71%;
• producția de combustibil - 16%;
• producție industrială și construcții - 13%.

Astfel, direcția prioritară în reducerea emisiilor de gaze nocive în atmosferă este sectorul energetic. Indicatorul de utilizare a resurselor de către consumatorii interni este de peste 2 ori mai mare decât indicatorul global și de 3 ori mai mare decât indicatorul european. Potențialul de reducere a consumului de energie ajunge la 47%.

Concluzie

Poluarea cu gaze cu efect de seră este o problemă globală și este abordată la cel mai înalt nivel internațional. Cu toate acestea, se referă la fiecare persoană. Astfel, trebuie să existe un sentiment de responsabilitate personală pentru starea mediului. Contribuția minimă a fiecărei persoane este plantarea de spații verzi, respectarea regulilor de siguranță la incendiu în păduri și utilizarea produselor și bunurilor sigure în viața de zi cu zi. Dacă vorbim despre perspective de viitor, putem vorbi despre trecerea la vehicule electrice și încălzirea în siguranță a clădirilor rezidențiale. Activitățile de propagandă și educaționale sunt chemate să aducă o contribuție uriașă la conservarea mediului.

Climatologul și meteorologul sovietic Mihail Ivanovici Budyko, în 1962, a fost primul care a publicat idei că arderea unei cantități uriașe de diverși combustibili de către omenire, care a crescut în special în a doua jumătate a secolului XX, va duce inevitabil la o creștere în conținutul de dioxid de carbon din atmosferă. Și, după cum se știe, întârzie eliberarea căldurii solare și profunde de pe suprafața Pământului în spațiu, ceea ce duce la efectul pe care îl observăm în serele de sticlă. Ca urmare a acestui efect de seră, temperatura medie a stratului de suprafață al atmosferei ar trebui să crească treptat. Concluziile lui M. I. Budyko i-au interesat pe meteorologii americani. Ei i-au verificat calculele, au făcut ei înșiși numeroase observații și, la sfârșitul anilor șaizeci, au ajuns la convingerea fermă că efectul de seră în atmosfera Pământului există și este în creștere.

Principalele gaze cu efect de seră, în ordinea impactului lor estimat asupra echilibrului termic al Pământului, sunt vaporii de apă, dioxidul de carbon, metanul și ozonul și protoxidul de azot.

Orez. 3. Structura emisiilor de gaze cu efect de seră pe țări

Vaporii de apă sunt cel mai important gaz natural cu efect de seră și contribuie semnificativ la efectul de seră cu un feedback pozitiv puternic. O creștere a temperaturii aerului determină o creștere a conținutului de umiditate din atmosferă, menținând în același timp umiditatea relativă, ceea ce determină o creștere a efectului de seră și, prin urmare, contribuie la o creștere suplimentară a temperaturii aerului. Influența vaporilor de apă se poate manifesta și prin tulburări crescute și modificări ale precipitațiilor. Activitatea economică umană contribuie cu mai puțin de 1% la emisiile de vapori de apă.

Dioxid de carbon (CO2) . Pe lângă vaporii de apă, dioxidul de carbon joacă cel mai important rol în crearea efectului de seră. Ciclul planetar al carbonului este un sistem complex. Dioxidul de carbon, precum azotul și vaporii de apă, a intrat și continuă să intre în atmosferă din straturile profunde ale planetei în timpul degazării mantalei superioare și a scoarței terestre. Aceste componente ale aerului atmosferic se numără printre gazele eliberate în atmosferă în timpul erupțiilor vulcanice, eliberate din fisurile adânci ale scoarței terestre și din izvoarele termale.

Orez. 4. Structura emisiilor de dioxid de carbon pe regiuni ale planetei în anii 1990

Metan (CH4). Metanul este gaz cu efect de sera. Dacă gradul de impact al dioxidului de carbon asupra climei este luat în mod convențional ca unul, atunci activitatea de seră a metanului va fi de 23 de unități. Nivelurile de metan din atmosferă au crescut foarte rapid în ultimele două secole. Acum, conținutul mediu de metan CH 4 din atmosfera modernă este estimat la 1,8 ppm ( părți per milion, părți per milion). Contribuția sa la disiparea și reținerea căldurii emise de Pământul încălzit de soare este semnificativ mai mare decât cea a CO2. În plus, metanul absoarbe radiația Pământului în acele „ferestre” ale spectrului care sunt transparente pentru alte gaze cu efect de seră. Fără gaze cu efect de seră - CO 2, vapori de apă, metan și alte impurități, temperatura medie de pe suprafața Pământului ar fi de doar –23°C, dar acum este de aproximativ +15°C. Metanul se scurge pe fundul oceanului prin fisurile din scoarța terestră și este eliberat în cantități considerabile în timpul exploatării miniere și atunci când pădurile sunt arse. Recent, a fost descoperită o nouă sursă complet neașteptată de metan - plante superioare, dar mecanismele de formare și semnificația acestui proces pentru plantele în sine nu au fost încă clarificate.

Oxidul nitric (N2O) este al treilea cel mai important gaz cu efect de seră conform Protocolului de la Kyoto. Se eliberează în producția și utilizarea îngrășămintelor minerale, în industria chimică, în agricultură etc. Reprezintă aproximativ 6% din încălzirea globală.

Ozonul troposferic, i Ca gaz cu efect de seră, ozonul troposferic (trop. O 3) are atât un efect direct asupra climei prin absorbția radiațiilor cu undă lungă de la Pământ și radiației cu unde scurte de la Soare, cât și prin reacții chimice care modifică concentrațiile altor gazele cu efect de seră, de exemplu, metanul (trop. O 3 este necesar pentru formarea unui important oxidant al gazelor cu efect de seră - radical - OH). Creșterea concentrației traseelor. De la mijlocul secolului al XVIII-lea, O 3 a fost al treilea cel mai mare impact radiativ pozitiv asupra atmosferei Pământului, după CO 2 și CH 4 . În general, conținutul traseelor. O 3 din troposferă este determinată de procesele de formare și distrugere a acestuia în timpul reacțiilor chimice care implică precursori ai ozonului, care au origine atât naturală, cât și antropică, precum și procesele de transfer al ozonului din stratosferă (unde conținutul său este mult mai mare) și absorbția ozonului de către suprafața pământului. Durata de viață a traseului. O 3 - până la câteva luni, ceea ce este semnificativ mai mic decât alte gaze cu efect de seră (CO 2, CH 4, N 2 O). Concentrarea traseelor. O3 variază semnificativ în timp, spațiu și altitudine, iar monitorizarea lui este mult mai dificilă decât monitorizarea gazelor cu efect de seră bine amestecate în atmosferă.

Oamenii de știință au ajuns la concluzia clară că emisiile atmosferice cauzate de activitatea umană duc la o creștere semnificativă a concentrației de gaze cu efect de seră în atmosferă. Pe baza calculelor folosind modele computerizate, s-a demonstrat că, dacă rata actuală a gazelor cu efect de seră care intră în atmosferă continuă, atunci în doar 30 de ani temperatura în medie pe glob va crește cu aproximativ 1°. Aceasta este o creștere neobișnuit de mare a temperaturii pe baza datelor paleoclimate. Trebuie remarcat faptul că estimările experților par a fi oarecum subestimate. Încălzirea este probabil să crească ca urmare a unui număr de procese naturale. Încălzirea mai mare decât cea prevăzută se poate datora incapacității unui ocean care se încălzește de a absorbi cantitatea estimată de dioxid de carbon din atmosferă.

Rezultatele modelării numerice arată, de asemenea, că temperatura medie globală în următorul secol va crește cu o rată de 0,3°C pe 10 ani. Ca urmare, până în 2050 poate crește (comparativ cu vremurile preindustriale) cu 2°C, iar până în 2100 - cu 4°C. Încălzirea globală ar trebui să fie însoțită de creșterea precipitațiilor (cu câteva procente până în 2030), precum și de o creștere a nivelului mării (până în 2030 cu 20 cm și până la sfârșitul secolului cu 65 cm).