Парниковый эффект это: Парниковый эффект. Справка — РИА Новости, 22.09.2009

ЧЗВ 1.3 — ДО4 WGI Часто задаваемые вопросы

Часто задаваемый вопрос 1.3

Что такое парниковый эффект?

Солнце питает климат Земли, излучая энергию на очень коротких волнах, преимущественно в видимой или почти видимой (т.е. ультрафиолетовой) области спектра. Приблизительно треть солнечной энергии, достигающей верхних слоев атмосферы Земли, непосредственно отражается обратно в космос. Остальные две трети поглощает земная поверхность и, в меньшей степени, атмосфера. Чтобы уравновесить поглощаемую поступающую энергию, Земля должна в среднем излучать обратно в космос то же количество энергии. Поскольку Земля гораздо холоднее Солнца, она излучает энергию на гораздо более длинных волнах, преимущественно в инфракрасной области спектра (см. рис. 1). Большая часть этого теплового излучения, испускаемого сушей и океаном, поглощается атмосферой, в том числе облаками, и вновь излучается на Землю. Это явление называют парниковым эффектом. Стеклянные стенки парника уменьшают поток воздуха и повышают температуру воздуха внутри парника. Аналогичным образом, но при другом физическом процессе парниковый эффект на Земле нагревает ее поверхность. Без естественного парникового эффекта средняя температура на поверхности Земли была бы ниже точки замерзания воды. Таким образом, естественный парниковый эффект Земли делает жизнь, какой мы ее знаем, возможной. Вместе с тем, деятельность человека, главным образом сжигание ископаемых видов топлива и сведение лесов, значительно усилила естественный парниковый эффект, вызвав глобальное потепление.

ЧЗВ 1.3, рис. 1. Идеализированная модель естественного парникового эффекта. Пояснения см. в тексте.

Два самых распространенных в атмосфере газа, азот (составляющий 78% сухой атмосферы) и кислород (21%), почти не вызывают парникового эффекта. Последний является результатом действия молекул, которые более сложны и гораздо менее распространены. Самый важный парниковый газ – водяной пар, а второй по значению – углекислый газ (CO2). Метан, закись азота, некоторые другие газы, присутствующие в атмосфере в небольших количествах, также способствуют парниковому эффекту. Во влажных экваториальных регионах, где количество водяного пара в воздухе настолько велико, что парниковый эффект очень значителен, небольшое увеличение количества CO₂ или водяного пара оказывает лишь незначительное прямое воздействие на нисходящее инфракрасное излучение. В холодных, сухих полярных регионах, напротив, последствия небольшого увеличения количества CO₂ или водяного пара более значительны. То же касается холодных, сухих верхних слоев атмосферы, где небольшое увеличение содержания водяного пара сильнее влияет на парниковый эффект, чем вблизи поверхности Земли.

На концентрацию парниковых газов в атмосфере влияют несколько компонентов климатической системы, главным образом океаны и живые существа. Один из первых примеров этого – поглощение растениями углекислого газа из атмосферы и преобразование его (и воды) в углеводы посредством фотосинтеза. В индустриальную эпоху деятельность человека способствовала увеличению выбросов парниковых газов в атмосферу, в основном из-за сжигания ископаемых видов топлива и сведения лесов.

Увеличение выбросов парникового газа, такого как CO₂, в атмосферу усиливает парниковый эффект, нагревая таким образом климат Земли. Степень потепления зависит от разных механизмов обратной связи. Например, по мере потепления атмосферы вследствие повышения концентрации парниковых газов растет концентрация водяного пара в ней, что еще более усиливает парниковый эффект. Это, в свою очередь, вызывает дальнейшее потепление, что становится причиной нового увеличения концентрации водяного пара, т.е. имеет место самоусиливающийся цикл. Эта обратная связь по водяному пару может быть достаточно сильной для того, чтобы приблизительно удвоить интенсивность парникового эффекта за счет одного только увеличения концентрации CO₂.

Среди других важных механизмов обратной связи – облака. Облака эффективно поглощают инфракрасное излучение и, следовательно, вызывают значительный парниковый эффект, нагревая таким образом Землю. Они также активно отражают поступающую солнечную радиацию, таким образом охлаждая Землю. Изменение практически любой характеристики облаков, в частности, их типа, размещения, содержания воды, высоты, размера и формы частиц, времени жизни, влияет на степень, в которой облака нагревают или охлаждают Землю. Некоторые изменения усиливают потепление, а некоторые ослабляют его. Проводится много исследований, направленных на то, чтобы лучше понять, как именно облака изменяются в ответ на потепление климата и как эти изменения влияют на климат через различные механизмы обратной связи.

Парниковый эффект и его причины и последствия

Парниковый эффект – это повышение температуры поверхности земли по причине нагрева нижних слоев атмосферы скоплением парниковых газов. В результате температура воздуха больше, чем должна быть, а это приводит к таким необратимым последствиям, как климатические изменения и глобальное потепление. Несколько веков назад эта экологическая проблема существовала, но не была такой явной. С развитием технологий с каждым годом увеличивается количество источников, которые обеспечивают парниковый эффект в атмосфере.

Причины парникового эффекта

Нельзя избегать разговоров об окружающей среде, ее загрязнении, вреде парникового эффекта. Чтобы понять механизм действия этого явления, нужно определить его причины, обсудить последствия и решить, как можно бороться с данной экологической проблемой, пока не поздно. Причины парникового эффекта следующие:

• использование горючих полезных ископаемых в промышленности – угля, нефти, природного газа, при сжигании которых в атмосферу выделяется огромное количество углекислого газа и других вредных соединений;
• транспорт – легковые и грузовые автомобили выделяют выхлопные газы, которые также загрязняют воздух и усиливают парниковый эффект;
• вырубка лесов, которые поглощают углекислый газ и выделяют кислород, а с уничтожением каждого дерева на планете увеличивается количество СО2 в воздухе;
• лесные пожары – еще один источник уничтожения растений на планете;
• увеличение населения влияет на возрастание спроса продуктов питания, одежды, жилища, и чтобы это обеспечить, растет промышленное производство, которое все интенсивнее загрязняет воздух парниковыми газами;
• агрохимия и удобрения содержат различное количество соединений, в результате испарения которых выделяется азот – один из парниковых газов;
• разложение и горение мусора на полигонах способствуют увеличению парниковых газов.

Влияние парникового эффекта на климат

Рассматривая результаты парникового эффекта, можно определить, что основной из них – это климатические изменения. Поскольку ежегодно возрастает температура воздуха, воды морей и океанов интенсивнее испаряются. Некоторые ученые прогнозируют, что через 200 лет станет заметным такое явление, как «высыхание» океанов, а именно значительное понижение уровня воды. Это одна сторона проблемы. Другая же заключается в том, что повышение температуры приводит к таянию ледников, что способствует повышению уровня вод Мирового океана, и приводит к затоплению берегов континентов и островов. Увеличение количества потопов и затопления прибережных районов свидетельствует о том, что уровень океанических вод с каждым годом увеличивается.

Повышение температуры воздуха приводит к тому, что территории, которые мало увлажняются атмосферными осадками, становятся засушливыми и непригодными для жизни. Здесь гибнут урожаи, что приводит к продовольственному кризису населения данной местности.

Также животным не находится пропитания, поскольку из-за недостатка воды вымирают растения.

Многие люди уже привыкли к погодно-климатическим условиям на протяжении своей жизни. Поскольку повышается температура воздуха из-за парникового эффекта, на планете наступает глобальное потепление. Люди не выдерживает высоких температур. К примеру, если ранее средняя летняя температура была +22-+27, то повышение до +35-+38 приводит к солнечным и тепловым ударам, обезвоживанию и проблемам с сердечно-сосудистой системой, велика опасность возникновения инсульта. Специалисты при аномальной жаре дают людям следующие рекомендации:

• – сократить количество передвижений по улице;
• – уменьшить физические нагрузки;
• – избегать прямых солнечных лучей;
• – увеличить употребление простой очищенной воды до 2-3 литров в сутки;
• – закрыть голову от солнца головным убором;
• – по возможности проводить время днем в прохладном помещении.

Как минимизировать парниковый эффект

Зная, как возникают парниковые газы, необходимо устранить источники их возникновения, чтобы остановить глобальное потепление и другие негативные последствия парникового эффекта. Даже один человек может что-то изменить, а если к нему присоединятся родственники, друзья, знакомые, они покажут пример остальным людям. Это уже гораздо большее количество сознательных жителей планеты, которые будут направлять свои действия на сохранение окружающей среды.

В первую очередь нужно прекратить вырубку лесов, сажать новые деревья и кустарники, поскольку они поглощают углекислый газ и вырабатывают кислород. Используя электромобили, сократится количество выхлопных газов. Кроме того, можно с машин пересаживаться на велосипеды, что удобней, дешевле и безопасней для экологии. Также ведутся разработки альтернативного топлива, которое, к сожалению, медленными темпами внедряется в нашу повседневную жизнь.

Занимательное видео о парниковом эффекте

Самое важное решение проблемы парникового эффекта – это привлекать к ней внимание мировой общественности, а также делать все зависящее от нас, чтобы уменьшить количество скопления парниковых газов. Если вы посадите несколько деревьев, то уже окажете огромную помощь нашей планете.

Влияние парникового эффекта на здоровье людей

Первостепенно последствия парникового эффекта отражаются на климате и окружающей среде, но не менее губительно его влияние на здоровье людей. Это как бомба замедленного действия: спустя много лет мы сможем увидеть последствия, но уже ничего не сможем изменить.

Ученые прогнозируют, что наиболее подвержены заболеваниям люди с низким и нестабильным материальным положением. Если люди будут плохо питаться и недополучать некоторые продукты питания из-за нехватки денег, это приведет к недоеданию, голоду и развитию заболеваний (не только системы ЖКТ). Поскольку из-за парникового эффекта наступает летом аномальная жара, с каждым годом увеличивается количество людей с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Так у людей повышается или понижается давление, случаются сердечные приступы и приступы эпилепсии, происходят обмороки и тепловые удары.

Повышение температуры воздуха приводит к развитию следующих заболеваний и эпидемий:

• лихорадка Эбола;
• бабесиосис;
• холера;
• птичий грипп;
• чума;
• туберкулез;
• внешние и внутренние паразиты;
• сонная болезнь;
• желтая лихорадка.

Эти болезни очень быстро географически распространяются, поскольку высокая температура атмосферы способствует перемещению различных инфекций и переносчиков заболеваний. Это различные животные и насекомые, такие как мухи Цеце, энцефалитные клещи, малярийные комары, птицы, мыши и т.д. Из теплых широт эти переносчики переселяются на север, поэтому люди, проживающие там, подвергаются заболеваниям, поскольку не имеют к ним иммунитета.

Таким образом, парниковый эффект становится причиной глобального потепления, а это приводит ко многим недугам и инфекционным заболеваниям. В результате эпидемий умирают тысячи людей в разных странах мира. Борясь с проблемой глобального потепления и парникового эффекта, мы сможем улучшить экологию и как следствие – состояние здоровья людей.

Парниковый эффект: почему разогревается наша планета и чем это грозит?

29.04.2019

В чем суть парникового эффекта и в чем его опасность?  Можно ли остановить глобальное изменение климата, и как это сделать?

Изменение климата — глобальная проблема, грозящая всему человечеству

Из множества проблем, стоящих перед современным человечеством, изменение климата, без сомнения, является одной из самых значимых и серьезных. Глобальное потепление, стремительное сокращение биоразнообразия, парниковый эффект, таяние ледников, которое ведет к подъему уровня Мирового океана, – все это может привести к катастрофическим последствиям и сделать жизнь людей на планете просто невыносимой.

Ученые предупреждают, что климатическую проблему уже нельзя откладывать в долгий ящик: к 2030 году ущерб, нанесенный экосистеме планеты, будет непоправим. То есть, у нас с вами осталось всего 12 лет. Если в ближайшее время люди не найдут решение этой проблемы, то последствия разогрева атмосферы будут ощущаться на протяжении веков, а то и тысячелетий. И это уже вопрос не экологии, а выживания человечества. Почему же на нашей планете становится жарче? Виной всему влияние парникового эффекта, который возник в результате хозяйственной деятельности человека.

Немного теории или почему разогревается планета?

Парниковый эффект – это нагрев нижних слоев атмосферы Земли, который возникает из-за увеличения концентрации некоторых газов, находящихся в ней. Суть его довольно проста: солнечные лучи нагревают поверхность планеты, но при этом тепло остается и не может вернуться в космическое пространство – газы мешают этому. Вследствие этих процессов температура планеты увеличивается.

Парниковые газы мешают теплу уходить в космическое пространство, поэтому температура атмосферы увеличивается

Значительная доля солнечного излучения (до 75%), попадающего на Землю, приходится на видимую и ближнюю инфракрасную часть спектра (400—1500 нм). Атмосфера его практически не улавливает, и тепловая энергия свободно достигает поверхности нашей планеты. Земля, нагреваясь, в свою очередь, начинает испускать излучение с длиной волн 7,8—28 мкм, которое исходит в космос, способствуя охлаждению планеты. Главной причиной возникновения парникового эффекта – это более высокая прозрачность атмосферы для света в оптическом диапазоне, чем в инфракрасном. Дело в том, что некоторые газы, содержащиеся в воздухе, поглощают или отражают излучение, которое идет от Земли. Они называются парниковыми. Чем выше их концентрация, тем больше солнечного тепла остается в атмосфере.

Парниковые газы нарушают тепловой баланс планеты, который во многом и определяет ее климат.

Сущность парникового эффекта хорошо знакома дачникам и огородникам, которые имеют теплицы на своих участках. Схема очень похожа: солнечные лучи, попадая внутрь, нагревают почву, а крыша и стены, не дают теплу покинуть конструкцию. Поэтому в парнике, даже без всякого обогрева, температура всегда выше, чем снаружи.

Сейчас очень много говорят о глобальном потеплении и изменениях климата. Есть ошибочное мнение, что возникновение парникового эффекта – это событие последних лет или десятилетий, и причиной его является исключительно деятельностью человека. Данный эффект присущ любой атмосфере, и без него жизнь на Земле была бы невозможна.

На самом деле, наша проблема – это стремительное усиление парникового эффекта, которое наблюдается в последние годы. Именно этот процесс может привести к катастрофическим результатам.

История изучения данного вопроса

Исследование проблемы парникового эффекта началось еще в первой половине XIX века. В 1827 году увидела свет работа Жозефа Фурье «Записка о температурах земного шара и других планет», где он подробно рассмотрел механизмы формирования климата, а также факторы, которые воздействуют на него. Этот ученый впервые описал явление парникового эффекта, используя в качестве модели стеклянный сосуд, выставленный на солнечный свет. Стекло практически непрозрачно для инфракрасного излучения, поэтому данный опыт довольно точно демонстрирует сущность явления. Само понятие парникового эффекта вошло в научный обиход гораздо позже.

Позже данные исследования были продолжены шведским физиком Аррениусом. Именно он выдвинул теорию, что понижение концентрации углекислого газа в воздухе является одной из важнейших причин ледниковых периодов в истории планеты.

В последние годы борьба с парниковым эффектом ведется на международном уровне

Однако активное изучение парникового эффекта и последствий этого феномена началось только во второй половине прошлого столетия. Ученые изучили изменение потоков солнечной радиации, возникающее при увеличении количества парниковых газов в воздухе. Сейчас для моделирования процессов, происходящих в атмосфере, начали использоваться наиболее современные и продвинутые компьютеры. Но и их мощности часто бывает недостаточно, ибо планетарный климат – это чрезвычайно сложная и пока еще не до конца изученная система.

В последние десятилетия на международном уровне были предприняты первые серьезные шаги, направленные на решение этой проблемы. В 1992 году была принята Рамочная конвенция ООН об изменении климата. В 1997 году к ней добавился Киотский протокол и Парижское соглашение (2015 год). Об этих документа регулируют меры по снижению выбросов в атмосферу.

Парниковые газы и другие причины потепления

Ученые считают, что парниковый эффект возникает благодаря следующим газам:

• метан;
• диоксид углерода;
• водяной пар;
• озон.

Наибольший вклад в повышение глобальной температуры вносит водяной пар (от 36 до 72%), за ним следует СО2 (примерно 9-26%), затем идет метан (4-9%) и озон (от 3 до 7%). Другие газы имеют крайне малую концентрацию в воздухе, поэтому их влияние на климатические процессы минимально.

Основные парниковые газы

Количество водяного пара сильно зависит от температуры нижних слоев атмосферы. Чем она ниже, тем меньше влажность воздуха и слабее выражен парниковый эффект. В этом случае избыточная влага превращается в снежно-ледовый покров на полюсах планеты, увеличивая ее отражательную способность (альбедо) и делая воздух еще холоднее. Таким образом, глобальное потепление (или похолодание) – это самоподдерживающийся процесс, который при определенных условиях может пойти по нарастающей и развиваться очень быстро. Для его начала нужен всего лишь «спусковой крючок», и антропогенный фактор вполне может стать им. В этом случае мы имеем дело с типичным примером положительной обратной связи.

Периоды потепления и похолодания, которые ранее случались на нашей планете, отлично коррелируют с количеством углекислого газа в атмосфере. Его увеличение ведет к усилению парникового эффекта и длительному повышению температуры.

Кроме того, на тепловой баланс Земли также оказывает влияние сажа и твердые аэрозольные частицы, попадающие в верхние слои атмосферы. Их главными источниками является вулканическая активность и промышленные выбросы. Пыль и сажа препятствует проникновению солнечного света, что уменьшает температуру планеты.

Откуда берутся парниковые газы?

Промышленные предприятия — главный источник парниковых газов

В настоящее время среди ученых существует консенсус, что текущее изменение климата связано с увеличением количества углекислого газа в атмосфере и парниковым эффектом – следствием этого процесса. Причем потепление происходит уже давно. Основная причина усиления парникового эффекта – деятельность человека, которая превратилась в мощный планетарный фактор. С момента начала индустриальной революции – то есть за последние 250-300 лет – концентрации метана и диоксида углерода в атмосфере увеличились на 149% и 31% соответственно. Вот основные источники парниковых газов:

• Бурный рост промышленности. Главным источником энергии для наших заводов, фабрик, транспортных средств является ископаемое топливо – нефть, природный газ и уголь. В результате их использования образуется углекислота, которая усиливают парниковый эффект. Около половины газов, полученных в ходе хозяйственной деятельности человека, так и остается в атмосфере, остальная часть – усваиваются океаном и наземной растительностью. С каждым годом увеличивается население Земли, а, значит, ему требуется все больше еды, промышленных товаров, автомобилей, что приводит к еще большему выделению углекислого газа, поэтому явление парникового эффекта будет нарастать. И если за последнее столетие температура поднялась на 0,74 градуса, то в будущем учёные прогнозируют рост 0,2 градуса за каждое десятилетие;
• Вырубка лесов и развитие сельского хозяйства. Еще одной важнейшей причиной увеличения концентрации СО2 в атмосфере является массовое уничтожение лесов. В процессе фотосинтеза деревья поглощают углекислый газ и выделяют кислород, являясь естественным регулятором концентрации парниковых газов. Вырубка лесов необходима в первую очередь для получения новых пахотных земель, чтобы кормить стремительно растущую человеческую популяцию. Свою лепту в повышение глобальной температуры добавляет и сельское хозяйство. Животноводство связано с образованием огромного количества метана, который по парниковым свойствам превосходит диоксид углерода;
• Свалки. Рост населения ожидаемо приводит к увеличению числа отходов. Сегодня свалками заняты огромные территории, занимающие тысячи гектаров. Каждая из них выделяет в атмосферу десятки тысяч кубометров метана и углекислоты. Эффективного решения этой проблемы пока не существует – значит, что объемы выбросов «мусорных газов» будет только расти.

Чем грозит парниковый эффект?

История Земли насчитывает примерно 4,5 млрд лет, и на протяжении всего этого времени климат планеты постоянно менялся. В некоторые эпохи ее от полюса до полюса покрывала буйная тропическая растительность, в другие же – она представляла собой шар, покрытый многометровой толщей льда. По сравнению с такими катаклизмами повышение температуры на один-два градуса кажутся сущей безделицей: подумаешь, еще и на отоплении сэкономим! Но не все так просто, последствия изменения климата могут оказаться куда более серьезными, вот только некоторые из них:

• Повышение температуры приведет к таянию ледников и подъему уровня вод Мирового океана, что грозит затоплением обширных территорий. Конечно, планета не превратиться в «водный мир», но пострадать могут многие прибрежные города и территории.  Мало кто знает, но с начала XX столетия уровень океана поднялся на 17 см, а с середины 90-х годов этот скорость подъема увеличилась до 3,2-3,4 мм в год. Данная проблема усугубляется еще и тем, что в приморских районах проживает большая часть населения Земли, там же находится и значительная доля мировой экономики;
• Увеличение температуры неминуемо приведет к изменениям в распределении осадков, а также их количества. И это следствие, наверное, даже более серьезно, чем затопление тех или иных территорий. В некоторых районах земного шара дожди станут большой редкостью, и они постепенно превратятся в пустыни, в других же жители будут страдать от регулярных ураганов, наводнений, цунами и прочих катаклизмов. По мнению ученых, дальнейшее повышение температуры воздуха приведет к снижению урожайности основных сельхозкультур в тропических и субтропических регионах планеты, что может привести к голоду и социальным потрясениям;
• Повышение температуры пагубно повлияет на здоровье людей. Медики ожидают увеличения количества сердечно-сосудистых заболеваний, болезней органов дыхания и даже психических расстройств.

Парниковый эффект и его возможные последствия серьезно повлияют не только на человека, но и на экосистему планеты в целом. Изменения климата лишат многие виды их привычного ареала, и не факт, что все «братья наши меньшие» смогут приспособиться к таким резким переменам. Исчезновение одних видов нарушит привычные цепи питания, что может привести к настоящему «эффекту домино». Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере и повышение температуры воздуха приводит к закислению океана, что негативно сказывается на всех, кто живет в нем.

Как с этим бороться?

Человек уже неоднократно сталкивался с изменениями климата. Более того, именно они были одной из движущих сил исторического прогресса. Засухи и наводнения не раз и не два вызывали войны и революции, массовые переселения народов, упадок государств и целых цивилизаций. Как же избежать тех катастрофических последствий, которые ожидают нас в случае серьезных изменений климата? Есть ли вероятность уменьшить так называемый парниковый эффект? Что можно сделать для этого?

Изменения климата, безусловно, приведут к исчезновению многих видов животных

Сегодня мы знаем все факторы, которые приводят к накоплению парниковых газов и повышению температуры воздуха. Переломить сложившуюся тенденцию будет очень непросто, так как это потребует усилий всего человечества и коренной перестройки мировой экономики. Для начала же необходимо просто понять, что парниковый эффект – глобальная проблема, которая угрожает не отдельным государствам, а всем людям.

Специалисты считают, что для уменьшения выбросов парниковых газов в атмосферу нужны следующие меры:

• Необходимо коренным образом перестроить энергетику и уменьшить количество промышленных выбросов. Основным источником СО2 сегодня является сжигание ископаемого топлива: нефти, угля и газа. Чтобы снизить их, человечество должно перейти на так называемую возобновляемую энергетику: солнце, ветер, воду. В последние годы их доля в общем балансе довольно быстро растет, но этих темпов явно недостаточно. Также нам необходимо отказаться от использования автомобилей с двигателями внутреннего сгорания и пересесть на электрокары. Понятно, что все вышеуказанное требует многомиллиардных инвестиций и десятков лет напряженной работы. Но начинать ее надо уже сегодня;
• Повышение энергоэффективности, причем касается это и промышленного производства, и получения энергии, и жилищно-коммунального хозяйства. Энергоемкость выпускаемой продукции должна быть значительно снижена. Нам нужны новые технологии, которые бы не наносили вред окружающей среде. Даже элементарное утепление фасадов зданий, установка современных окон и замена теплоцентралей может иметь существенный эффект в плане экономии энергии, а, значит, снизит затраты топлива и позволит уменьшить вредные выбросы;
• Весьма действенным способом борьбы с парниковым эффектом является сокращение числа отходов. Человек должен научиться использовать ресурсы вторично, это позволит ликвидировать свалки, которые являются серьезным источником метана, или хотя бы существенно сократить их объем;
• Необходимо прекратить хищническое уничтожение лесов и заняться восстановлением зеленых массивов. Вырубки обязательно должны сопровождаться высаживанием новых деревьев.

Борьба с парниковым эффектом и ростом среднегодовой температуры должна вестись на международном уровне, в тесной кооперации между разными странами. Первые шаги в этом направлении уже сделаны, и движение необходимо продолжать. Ученые предлагают закрепить борьбу с климатическими изменениями на уровне конституций государств. Велика роль и неправительственных организаций, которые постоянно поднимают эту тему. Мы должны четко понимать, насколько невелика наша планета, и как она уязвима перед человеком.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

С друзьями поделились:

Парниковый эффект: климат меняется, споры не стихают — Общество

Изменение климата и его причины — одна из самых обсуждаемых экологических тем в мире. Решение американского лидера Дональда Трампа об одностороннем выходе страны из Парижского соглашения, подразумевавшего сокращение выбросов парниковых газов, запустило новый виток дискуссии по этому вопросу.  

Большинство специалистов считают, что основная причина изменения климата — деятельность человека​. Но и в мире, и в России есть сторонники и противоположного мнения: если человек и влияет на климат, то незначительно.  Рассказываем о том, какие аргументы они выдвигают.

«Если не веришь — ты неандерталец»

Глава Минэнерго США Рик Перри недавно заявил, что не считает масштабные выбросы углекислого газа основной причиной глобального потепления. «Идея, что все эти научные вопросы полностью решены, и если ты в это не веришь, то ты какой-то неандерталец, это, с моей точки зрения, совершенно неприемлемо», — добавил Перри.

На эту тему

В марте этого года с аналогичным заявлением выступил новый руководитель главного природоохранного ведомства Соединенных Штатов — Федерального агентства по охране окружающей среды — Скотт Прюитт.

Он указал, что «проблематично точно измерить воздействие деятельности человека на климат». Он также отметил, что имеются «значительные разногласия относительно степени такого воздействия».

Позже Перри все-таки признал, что человек влияет на изменение климата, правда, сделал оговорку, что наука еще не сказала своего последнего слова по этому вопросу.  

Под влиянием природных факторов климат на Земле менялся всегда. Ледниковые периоды несколько раз сменялись периодами повышения температуры. Потепление происходит главным образом за счет нагревания Мирового океана, а он, в свою очередь, нагревается из-за парникового эффекта: парниковые газы (диоксид углерода СО₂, метан и оксид азота), накапливаясь в атмосфере, создают вокруг планеты своего рода экран, так что энергия, полученная от солнечного излучения, не возвращается в космическое пространство, а постепенно накапливается, приводя к нагреванию поверхности планеты. Из-за чего это происходит, вопрос до сих пор спорный. 

Из материала портала «Чердак»

Продолжение

Виноват ли человек?

Эксперты, скептически относящиеся к тому, что главным «виновником» климатических перемен является человек, отмечают, что периоды потепления неоднократно происходили в истории Земли, поэтому нет оснований предполагать их антропогенное происхождение. К тому же за последние 30 лет в каких-то регионах происходило потепление, в других — похолодание.

Некоторые ученые полагают, что главной экологической проблемой планеты является уменьшение площади лесов и необратимые изменения климата скорее будут вызваны не парниковыми газами, а нарушением механизма глобального влаго- и теплопереноса, который обеспечивается растительностью планеты. Географические теории объясняют долговременные колебания климата движениями земной коры и изменением положения материков и океанов.

Снижение альбедо и другие причины

Последователи теории природных причин глобального потепления есть и в России. Например, заведующий отделом гидрометеорологии и экологии Сибирского регионального научно-исследовательского гидрометеорологического института (СибНИГМИ) Николай Завалишин связывает рост температуры со снижением альбедо Земли — процента отраженной в космос энергии Солнца. 

По его мнению, глобальное потепление климата в мире продолжится, но к масштабному таянию ледников не приведет — после 2022 года оно может смениться периодом постепенного похолодания, независимо от того, сколько человек будет сжигать углеводорода.

Ученый обратил внимание на то, что периоды повышения-понижения температуры случались и раньше, они носят повторяющийся характер. По его словам, каждый цикл состоит из 10 лет быстрого потепления и 40–50 лет медленного «остывания».

На эту тему

А ученые Института океанологии РАН по результатам исследований Мирового океана в 2009 году пришли к выводу о том, что человеческая деятельность не является существенным и тем более главным фактором планетарных климатических изменений.

Парниковые газы, на которые сторонники теории глобального потепления возлагают основную «вину», действительно влияют на температурные процессы в атмосфере, но незначительно. Как поясняли океанологи, «разработанная в институте физическая теория климата оценивает этот вклад примерно в 8,5%». По их мнению, главную роль (65%) в распределении температуры в нижних слоях воздушной оболочки Земли — тропосфере — играет конвекция, то есть перемещение более теплых воздушных масс вверх, а холодных — вниз. Еще 25% дают процессы конденсации влаги.

Что касается метана и углекислого газа, то их роль в потеплении не до конца ясна. Например, из наблюдений американских ученых под руководством президента Института науки и медицины Артура Робинсона заметна связь колебаний температуры с солнечной активностью. А с накоплением углекислого газа в атмосфере такой связи практически нет. При этом исследователи отмечали, что накопление углекислоты в воздухе должно приводить не к потеплению, а к похолоданию климата, и даже предсказывали его наступление в течение ближайших 20–30 лет, учитывая 60-летние циклы солнечной активности.

Не драматизировать проблему промышленных выбросов призвал недавно и президент РФ Владимир Путин. По мнению российского лидера, их объемы сопоставимы с выбросами вулканов.

Несколько выбросов вулкана Этна перекрывают все усилия сегодняшнего человечества по антропогенным выбросам в атмосферу

Владимир Путин

президент России

При этом президент подчеркнул, что глобальное потепление все равно будет продолжаться. «Вопрос не в том, чтобы его предотвратить. Это невозможно, это может быть связано с какими-то глобальными циклами на земле и т.д. Я согласен с тем, что вопрос в том, как к этому приспособиться», — отметил российский лидер.

Путин вместе с тем подтвердил приверженность РФ Парижским договоренностям по климату.

Можно ли что-то сделать?

В любом случае мало кто спорит, что концентрация парниковых газов в атмосфере увеличивается, а средняя глобальная температура растет. 

В 2015 году ученые впервые в современной истории зафиксировали превышение средней температуры планеты более чем на 1 °C по сравнению с XIX веком, когда началось наблюдение за изменениями глобальной температуры. Эксперты прогнозируют, что ее превышение на 2 °C по сравнению с доиндустриальным уровнем будет иметь необратимые последствия для людей и экосистем.

• Климат на планете в целом станет более влажным.
• Уровень моря в XXI веке повысится до 1 м.
• Могут исчезнуть до 30–40% видов растений и животных, поскольку их среда обитания будет изменяться быстрее, чем они сумеют приспособиться к этим изменениям.
• Изменится видовой состав леса, и начнется интенсивное таяние ледников.
• Опреснение океана из-за таяния льдов вызовет изменение Гольфстрима.
• Увеличится частота и сила аномальных явлений, таких как экстремальные ветра и «волны жары», цунами и наводнения. 

Человеческий фактор в изменении климата, возможно, и ничтожен по сравнению с масштабностью природных процессов, но все-таки есть. По оценкам климатологов, чтобы не допустить драматического развития событий и удержать рост температуры в пределах до 2 °C, странам мира необходимо к 2050 году вполовину снизить глобальные выбросы по отношению к уровню 1990 года, а к концу XXI века — сократить до нуля.

Пожар в доме: Чем опасен парниковый эффект

Укол коллективной совести неизменно влияет на общественное мнение. Это вызывает острую необходимость узнать больше о проблеме и что-то сделать, но также может иметь негативные последствия. После той пятницы, 15 марта, когда на первых полосах по всему миру появились изображения желтого плаща Греты и улиц, заполненных молодежью, многие стали задумываться, кто за этим стоит. Всех ждал сюрприз — за Гретой нет ничего подозрительнее тридцати лет науки.

Конференция ООН по проблемам окружающей среды, первая крупная конференция по окружающей среде, состоялась в Стокгольме в 1972 году. В 1987 году страны Организации Объединенных Наций решили проанализировать, что происходит с планетой. Глобальная экономика основывалась главным образом на использовании ископаемого топлива (органических веществ, добываемых из земли, где они образовались миллионы лет назад), таких как нефть, уголь и природный газ. При сжигании эти вещества образуют химические отходы, которые остаются в атмосфере. Одно из этих химических веществ, углекислый газ или CO2, обладает особой характеристикой: свободно пропускает солнечные лучи, но удерживает тепло Земли, нагревая атмосферу и поверхность планеты. Этот механизм, открытый в 1824 году французским физиком и математиком Жозефом Фурье, известен как «парниковый эффект». В начале 1900-х годов предок Греты, ученый, лауреат Нобелевской премии Сванте Аррениус, даже рассчитал, что может произойти, если углекислый газ в атмосфере увеличится; он пришел к выводу, что температура на поверхности Земли действительно будет повышаться, как еще в прошлом веке предполагал Фурье.

Всемирная Метеорологическая Организация и правительства Организации Объединенных Наций объединились в конце 1980-х годов для создания Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), учреждения, которое отслеживает и изучает климат и оценивает ситуацию каждые пять или шесть лет. Их миссия состояла в том, чтобы «понять научную основу риска антропогенного изменения климата». МГЭИК не проводит само исследование, а оценивает его, перепроверяя все переменные, результаты и возможности, и затем публикует отчет. Более 2000 экспертов из 80 развитых и развивающихся стран периодически встречаются для выполнения этой задачи, предоставляя до 150 000 обзоров и комментариев к последним исследованиям. Вам знакома перепроверка, «свежий взгляд», который используется, чтобы избежать человеческого фактора? Это она, умноженная на 150 000. Поэтому, когда выходит отчет МГЭИК, можно смело считать его надежным и авторитетным.

Грета цитирует последний специальный доклад «Глобальное потепление на 1,5 °C» в одной из своих речей: «Согласно МГЭИК, мы находимся менее чем в двенадцати годах от … катастрофы для огромного числа людей». Если продолжить сжигать ископаемое топливо с прежней скоростью, даже принимая во внимание уже установленную политику сокращения выбросов, Земля может прогреться на 3 °C к концу этого столетия. Ученые считают, что такое повышение температуры приведет к тому, что лед будет исчезать с поверхности Земли минимум на шесть месяцев в год со всеми вытекающими отсюда климатическими потрясениями: повышением уровня моря, засухой, вымиранием тысяч видов животных и растений и паникой.

Как потушить то, что Грета назвала «пожаром в доме»? МГЭИК утверждает, что баланс углекислого газа — разница между количеством углекислого газа, производимым планетой и количеством углекислого газа, удаляемым естественными фильтрами (другими словами, растениями) или новыми технологиями, — должен быть нулевым к 2050 году. Это абсолютно необходимо, чтобы ограничить нагрев в пределах 1,5 °C выше показателей, зарегистрированных до промышленной революции, — и это все еще возможно. Мы должны попросить правительства сократить выбросы углекислого газа и следовать программе устойчивого развития, разработанной ООН для достижения целей, установленных учеными. Однако прежде всего нужно спросить себя, что мы можем сделать прямо сейчас.

Изображения: Дарья Биканова 

Что такое парниковый эффект? — МЕТЕОВЕСТИ от ФОБОС

Что такое парниковый эффект?

30 мая 2019 | 17:13 Центр ФОБОС

Впервые идею о механизме парникового эффекта изложил в 1827 году французский физик Жозеф Фурье в статье «Записка о температурах земного шара и других планет». Он рассмотрел различные механизмы формирования климата Земли. Если сказать по-простому, то атмосфера Земли похожа на теплицу. Земля преобразует энергию падающего на неё видимого солнечного света в инфракрасное излучение, исходящее от Земли в космос. Парниковые газы затрудняют этот процесс, частично поглощая инфракрасное излучение и удерживая уходящую в космос энергию в атмосфере. В результате прогреваются нижние слои тропосферы.

Явление парникового эффекта позволяет поддерживать на поверхности Земли температуру, при которой возможно возникновение и развитие жизни. Если бы парниковый эффект отсутствовал, средняя температура поверхности земного шара была бы значительно ниже, чем она есть сейчас: всё тепло улетучивалось бы в космическое пространство.

climaterussia.ru

Основные газы, которые ведут к парниковому эффекту на Земле – водяной пар и углекислый газ. Деятельность человека провоцирует увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере, что усиливает парниковый эффект, который ведёт к росту температуры у поверхности Земли. В связи с ростом температуры увеличивается испарение, что затрудняет отражение тепла в космос и ещё больше разгоняет парниковый эффект.

Парниковый эффект имеет место не только на Земле. Сильный парниковый эффект существует на Венере. Её атмосфера почти целиком состоит из углекислого газа, и в результате поверхность планеты разогрета до 475°. Климатологи полагают, что Земля избежала такой участи благодаря наличию на ней океанов. Океаны поглощают атмосферный углерод и он также накапливается в горных породах (таких как известняк), в результате чего углекислый газ удаляется из атмосферы. На Венере нет океанов, и весь углекислый газ, который выбрасывают в атмосферу вулканы, там и остаётся. В результате на планете наблюдается неуправляемый парниковый эффект.

Хотите видеть наши новости в своей ленте социальной сети? Присоединяйтесь к нам в Facebook, Вконтакте, Одноклассниках, Twitter, Instagram. Вы также можете настроить RSS-фид и подписаться на регулярное получение новостей и погоды в Telegram.

Выбор редакции

Парниковый эффект – Газета Коммерсантъ № 9 (6003) от 19.01.2017

Премьера театр

На сцене «Под крышей» московского Театра имени Моссовета сыграли премьеру спектакля «Месяц в деревне» по пьесе Ивана Тургенева в постановке молодого режиссера Ивана Орлова. Рассказывает РОМАН ДОЛЖАНСКИЙ.

Лет двадцать назад сообщить в начале рецензии, что режиссер поставил «Месяц в деревне» как комедию, означало бы атрибутировать премьеру как новаторское произведение — все знали, что играть пьесу положено как элегическую или лирическую драму, что лучшего материала для искусного плетения психологических кружев не сыскать. Теперь не то — «Месяц в деревне» охотно ставят именно как комедию, так что жанрового открытия Иван Орлов, конечно, не совершил. Иное дело, что и комедии разные бывают. Вот Евгений Марчелли в Ярославском театре имени Волкова недавно поставил тургеневскую пьесу как комедию эротико-сатирическую, в которой объектом насмешки становилось дамское томление главной героини, Натальи Петровны, ставшей жертвой страсти к студенту Беляеву, учителю ее сына,— героиня там была совсем не юной, а молодой человек ничем не примечательным, так что чувственность была забавной.

У Ивана Орлова получилась комедия иного рода — об инфантильных молодых людях, будто не расставшихся с детством. Действие «Месяца в деревне» происходит на условно показанной современной даче, где проводят время не отягощенные проблемами отдыхающие. Муж главной героини, Ислаев (Сергей Зотов), ходит в ярких детских шортиках. Влюбленный в Наталью Петровну друг семьи Ракитин (Владислав Боковин) не столь наивен, но представить себе его приложенным к какому-либо делу затруднительно. Студент Беляев (Семен Шомин) в беззаботном летнем наряде и бейсболке козырьком назад похож на ни в чем не нуждающегося лоботряса — пригласить такого в учителя могли только совсем уж легкомысленные люди. (Из мужчин лишь один состоялся, но как разочарованный циник,— доктор Шпигельский уверенно и точно сыгран Сергеем Виноградовым.) Спектакль «одет» художником Евгением Лемешонком в яркие цвета, а все предметы чем-то похожи на детские игрушки. Прозрачный пластиковый занавес, отделяющий сцену от рядов зрителей, и вовсе напоминает о дачном парнике — продукты из него выходят красивые, аккуратные, на вкус не совсем настоящие.

Иван Орлов поставил спектакль о том, как люди хотят любить, но не умеют. Главных героев он решительно приблизил к возрасту, который имел в виду Тургенев; получилось, что Наталья Ноздрина сыграла едва ли не самую молодую Наталью Петровну, какую можно представить себе на русской сцене. Ноздрина — актриса с ярким комедийным дарованием и вкусом к эксцентрике. Тем драматичнее выглядит ее героиня, жаждущая чувств, но не способная их испытать. Физическая близость в этом смысле мало что значит: после того как Наталья Петровна и Беляев, поднявшись друг за другом по стремянке, ненадолго скрываются на плотно увитых зеленью антресолях, в поведении героини ничего не меняется. Ее воспитанница и соперница Верочка отлично сыграна Надеждой Лумповой — из смешной девчонки она, словно промахнув цветущую молодость, буквально за пару сцен превращается в женщину «с несложившейся судьбой»: в невыразительном платьице, с тоской в глазах, она чем-то напоминает Варю из «Вишневого сада». От не случившейся с ней молодости остается воздушный змей, который Верочка безуспешно пытается запихнуть в чемодан. Остроумно придумана сцена, в которой соперницы, забыв о приличиях и разнице статусов, начинают опять же по-детски драться, грозя подмять оказавшийся в двух парах женских рук объект их притязаний.

Иван Орлов изобретателен в подробностях, спектакль его насыщен не только красками, но и движением, деталями, забавными театральными решениями: так, мальчика, сына Ислаевых, и нелепого жениха Большинцова играет один и тот же актер — Юрий Черкасов. Получается, что от старообразного мальчика до инфантильного полустаричка один шаг. Остроумны этюды, сыгранные Ларисой Кузнецовой (мать семейства) и Кристиной Исайкиной (приживалка Лизавета Богдановна — монашка, мечтающая о грехе), но цельности спектакль после нескольких премьерных представлений еще не обрел. Это особенно чувствуется во втором акте, ближе к концу, когда тема исчерпана, а текст пьесы, из которого забыли убрать торчащие при таком решении во все стороны языковые анахронизмы, все длится и длится. Песни Бориса Гребенщикова, которыми прослоен спектакль,— вроде как на даче собралась любительская рок-группа, да и сцена для их выступлений имеется,— пока тоже не стали скрепляющим действие приемом. В финале режиссер торопится еще раз напомнить, что мы смотрели веселую комедию — еще чуть-чуть, и торт, который едят Наталья Петровна с мужем, угодит в чье-то лицо. Впрочем, Иван Орлов столь молод, что проблемы «Месяца в деревне» не должны вызывать тревоги, а достоинства спектакля не могут не вселять оптимизма.

Парниковый эффект | UCAR Center for Science Education

Энергия Солнца, которая попадает на Землю, может иметь проблемы с возвращением в космос. Парниковый эффект заставляет часть этой энергии задерживаться в атмосфере, поглощаться и выделяться парниковыми газами.

Без парникового эффекта температура Земли была бы ниже нуля. Отчасти это естественный процесс. Однако парниковый эффект Земли усиливается по мере того, как мы добавляем в атмосферу парниковые газы.Это согревает климат нашей планеты.

Как работает парниковый эффект?

Солнечная энергия, поглощенная поверхностью Земли, излучается обратно в атмосферу в виде тепла. Когда тепло проходит через атмосферу и обратно в космос, парниковые газы поглощают его большую часть. Почему парниковые газы поглощают тепло? Парниковые газы более сложны, чем молекулы других газов в атмосфере, и обладают структурой, способной поглощать тепло. Они излучают тепло обратно на поверхность Земли, к другой молекуле парникового газа или в космос.

Есть несколько различных типов парниковых газов. Основными из них являются углекислый газ, водяной пар, метан и закись азота. Все эти молекулы газа состоят из трех или более атомов. Атомы скреплены достаточно слабо, поэтому при поглощении тепла они колеблются. В конце концов, колеблющиеся молекулы испускают излучение, которое, вероятно, будет поглощено другой молекулой парникового газа. Этот процесс удерживает тепло у поверхности Земли. Большая часть газа в атмосфере — это азот и кислород, которые не могут поглощать тепло и вносят свой вклад в парниковый эффект.

Пара обычных парниковых газов

• Двуокись углерода: Молекулы двуокиси углерода, состоящие из одного атома углерода и двух атомов кислорода, составляют небольшую часть атмосферы, но оказывают большое влияние на климат. В середине 19 ^{-х годов} века в начале промышленной революции в атмосфере содержалось около 270 частей на миллион объема (ppmv) углекислого газа. Их количество растет, поскольку при сжигании ископаемого топлива в атмосферу выделяется углекислый газ.Сейчас объем составляет около 400 частей на миллион (ppmv).

• Метан: Сильный парниковый газ, способный поглощать гораздо больше тепла, чем углекислый газ, метан состоит из одного углерода и четырех атомов водорода. Он содержится в атмосфере в очень небольших количествах, но способен оказывать большое влияние на потепление. Метан также используется в качестве топлива. При сгорании выделяет в атмосферу парниковый газ двуокиси углерода.

Вверху: (Слева) Поверхность Земли, нагретая Солнцем, излучает тепло в атмосферу.Некоторое количество тепла поглощается парниковыми газами, такими как углекислый газ, а затем излучается в космос (A). Некоторое количество тепла попадает в космос напрямую (B). Некоторое количество тепла поглощается парниковыми газами, а затем излучается обратно к поверхности Земли (C). (Справа) Если в конце этого столетия в атмосфере будет больше углекислого газа, больше тепла будет задерживаться парниковыми газами, нагревая планету. (Изображение: Лиза Гардинер / UCAR)

Больше парниковых газов = более теплая Земля

Хотя парниковыми газами являются лишь незначительные количества газов в атмосфере Земли, они оказывают огромное влияние на климат.Когда-нибудь в этом столетии ожидается, что количество парникового газа в атмосфере удвоится. Другие парниковые газы, такие как метан и закись азота, также увеличиваются. Количество парниковых газов увеличивается по мере сжигания ископаемого топлива, в результате чего газы и другие загрязнители воздуха попадают в атмосферу. Парниковые газы также попадают в атмосферу из других источников. Например, сельскохозяйственные животные выделяют метан при переваривании пищи. Поскольку цемент сделан из известняка, он выделяет углекислый газ.

При увеличении количества парниковых газов в воздухе, тепло, уходящее из атмосферы, с большей вероятностью будет остановлено. Добавленные парниковые газы поглощают тепло. Затем они излучают это тепло. Часть тепла уйдет от Земли, часть будет поглощена другой молекулой парникового газа, а часть снова вернется на поверхность планеты. При увеличении количества парниковых газов тепло будет оставаться вокруг, согревая планету.

Индикаторы изменения климата: парниковые газы | Показатели изменения климата в США

Парниковые газы в результате деятельности человека являются наиболее значимой движущей силой наблюдаемых изменений климата с середины 20-го, ^{-х годов,} века. ¹ Показатели в этой главе характеризуют выбросы основных парниковых газов в результате деятельности человека, концентрации этих газов в атмосфере и то, как выбросы и концентрации менялись с течением времени. При сравнении выбросов различных газов в этих индикаторах используется концепция, называемая «потенциал глобального потепления», для преобразования количества других газов в эквиваленты углекислого газа.

Почему это важно?

По мере увеличения выбросов парниковых газов в результате деятельности человека они накапливаются в атмосфере и нагревают климат, что приводит ко многим другим изменениям во всем мире — в атмосфере, на суше и в океанах. Показатели в других главах этого отчета иллюстрируют многие из этих изменений, которые имеют как положительные, так и отрицательные последствия для людей, общества и окружающей среды, включая растения и животных. Поскольку многие из основных парниковых газов остаются в атмосфере от десятков до сотен лет после выброса, их воздействие на климат сохраняется в течение длительного времени и, следовательно, может повлиять как на нынешнее, так и на будущие поколения.

Краткое изложение ключевых моментов

• U.S. Выбросы парниковых газов. В Соединенных Штатах выбросы парниковых газов, вызванные деятельностью человека, увеличились на 2 процента с 1990 по 2019 год. Однако с 2005 года общие выбросы парниковых газов в США снизились на 12 процентов. На углекислый газ приходится большая часть выбросов в стране и наибольший рост с 1990 года. Транспорт является крупнейшим источником выбросов парниковых газов в Соединенных Штатах, за ним следует производство электроэнергии. Выбросы на человека немного снизились за последние несколько лет.
  • Источники данных о выбросах парниковых газов в США. У Агентства по охране окружающей среды есть две ключевые программы, которые предоставляют данные о выбросах парниковых газов в Соединенных Штатах: Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США и Программа отчетности по парниковым газам. Программы дополняют друг друга, обеспечивая как более высокий уровень общих выбросов в стране, так и подробную информацию об источниках и типах выбросов от отдельных предприятий.
• Глобальные выбросы парниковых газов. Во всем мире чистые выбросы парниковых газов в результате деятельности человека увеличились на 43 процента с 1990 по 2015 год. Выбросы углекислого газа, на которые приходится около трех четвертей общих выбросов, увеличились на 51 процент за этот период. Как и в Соединенных Штатах, большая часть мировых выбросов связана с транспортом, производством электроэнергии и другими формами производства и использования энергии.
• Концентрации парниковых газов в атмосфере. Концентрации углекислого газа и других парниковых газов в атмосфере увеличились с начала индустриальной эры.Почти все это увеличение связано с деятельностью человека. ² Исторические измерения показывают, что текущие глобальные концентрации двуокиси углерода в атмосфере беспрецедентны по сравнению с прошлыми 800 000 лет, даже с учетом естественных колебаний.
• Воздействие климата. Под воздействием климата понимается изменение в энергетическом балансе Земли, которое со временем приводит либо к потеплению, либо к охлаждению. Увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере оказывает положительное воздействие на климат или эффект потепления.С 1990 по 2019 год общий эффект потепления от парниковых газов, добавленных человеком в атмосферу Земли, увеличился на 45 процентов. Эффект потепления, связанный только с углекислым газом, увеличился на 36 процентов.

Начало страницы

Основные долгоживущие парниковые газы и их характеристики

Парниковый газ	Как производится	Среднее время жизни в атмосфере	100-летний потенциал глобального потепления
Двуокись углерода	Выбрасывается в основном при сжигании ископаемого топлива (нефти, природного газа и угля), твердых отходов, деревьев и изделий из древесины. Изменения в землепользовании также играют роль. Вырубка лесов и деградация почвы приводят к увеличению количества углекислого газа в атмосфере, в то время как возобновление роста лесов уносит его из атмосферы.	см. Ниже *	1
Метан	Выбросы при добыче и транспортировке нефти и природного газа, а также угля. Выбросы метана также являются результатом животноводства и ведения сельского хозяйства, а также анаэробного разложения органических отходов на полигонах твердых бытовых отходов.	12,4 года **	28–36
Закись азота	Выбросы при сельскохозяйственной и промышленной деятельности, а также при сжигании ископаемого топлива и твердых отходов.	121 год **	265–298
Фторированные газы	Группа газов, содержащих фтор, включая гидрофторуглероды, перфторуглероды и гексафторид серы, а также другие химические вещества. Эти газы выбрасываются в результате различных промышленных процессов, коммерческого и бытового использования и не возникают в природе. Иногда используется как заменитель озоноразрушающих веществ, таких как хлорфторуглероды.	От нескольких недель до тысяч лет	Варьируется (самое высокое — гексафторид серы — 23500)

Источники данных о выбросах парниковых газов в США

EPA имеет две ключевые программы, которые предоставляют данные о выбросах парниковых газов в Соединенных Штатах: Inventory of U.S. Выбросы и стоки парниковых газов и Программа отчетности по парниковым газам. Программы дополняют друг друга, обеспечивая как более высокий уровень общих выбросов в стране, так и подробную информацию об источниках и типах выбросов от отдельных предприятий. Данные в индикаторе выбросов парниковых газов в США, подготовленном Агентством по охране окружающей среды, взяты из национальной инвентаризации.

Инвентаризация выбросов и стоков парниковых газов Агентства по охране окружающей среды

EPA составляет годовой отчет под названием Inventory of U. S. Выбросы и стоки парниковых газов (или кадастр парниковых газов). В этом отчете отслеживаются тенденции общих годовых выбросов в США по источникам (или поглотителям), секторам экономики и парниковым газам, начиная с 1990 года. EPA использует национальные энергетические данные, данные о национальной сельскохозяйственной деятельности и другую национальную статистику для обеспечения всестороннего учета общих выбросы парниковых газов из всех искусственных источников в США. Эта инвентаризация соответствует обязательству страны по предоставлению ежегодного отчета о выбросах в соответствии с Рамочной конвенцией Организации Объединенных Наций об изменении климата.

Узнайте больше об инвентаризации и изучите данные с помощью интерактивных инструментов.

Программа отчетности по парниковым газам Агентства по охране окружающей среды

С 2010 года Программа отчетности по парниковым газам Агентства по охране окружающей среды собирает годовые данные о выбросах из промышленных источников, которые непосредственно выбрасывают большие количества парниковых газов. Как правило, предприятия, которые выбрасывают более 25 000 метрических тонн эквивалента углекислого газа в год, обязаны отчитываться. Программа также собирает данные от организаций, известных как «поставщики», которые поставляют определенные виды ископаемого топлива и промышленных газов, которые выбрасывают парниковые газы в атмосферу в случае их сжигания или выброса — например, нефтеперерабатывающие заводы, которые поставляют нефтепродукты, такие как бензин.Программа отчетности по парниковым газам требует только отчетности; это не программа контроля выбросов. Эта программа помогает EPA и общественности понять, откуда происходят выбросы парниковых газов, и улучшит нашу способность принимать обоснованные политические, деловые и регулирующие решения.

Узнайте больше о Программе отчетности по парниковым газам и изучите данные по предприятиям, отраслям, местоположениям или газам с помощью инструмента визуализации и отображения данных под названием FLIGHT. Вы также можете просмотреть выбросы в конкретных штатах или племенах, используя интерактивные информационные бюллетени, и загрузить подробные данные через базу данных Envirofacts Агентства по охране окружающей среды.

---

Список литературы

¹ IPCC (Межправительственная группа экспертов по изменению климата). 2013. Изменение климата 2013: основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад МГЭИК. Кембридж, Соединенное Королевство: Издательство Кембриджского университета. www.ipcc.ch/report/ar5/wg1.

² IPCC (Межправительственная группа экспертов по изменению климата). 2013. Изменение климата 2013: основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад МГЭИК.Кембридж, Соединенное Королевство: Издательство Кембриджского университета. www.ipcc.ch/report/ar5/wg1.

³ МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата). 2013. Изменение климата 2013: основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад МГЭИК. Кембридж, Соединенное Королевство: Издательство Кембриджского университета. www.ipcc.ch/report/ar5/wg1.

Что такое парниковый эффект?

30 июля 2018 г. | 9:41 утра

Что такое парниковый эффект?

Термин «парниковый эффект» часто упоминается, когда мы говорим об изменении климата.Но что именно это означает?

Короче говоря: это естественный процесс, который нагревает поверхность Земли.

Этот процесс называется парниковым эффектом, потому что обмен входящей и исходящей радиацией, которая нагревает планету, работает аналогично парниковому эффекту.

Представьте себе: в теплице так успешно выращивают растения круглый год, даже когда на улице слишком холодно для некоторых растений. Как? Потому что воздух внутри теплицы, естественно, остается теплее, чем воздух снаружи.

Теплица построена из стекла, что позволяет солнечному свету проникать внутрь и согревать воздух и растения внутри. Тепло, которое не поглощается растениями, улавливается стеклом и не может уйти. В дневное время солнечный свет продолжает проходить через стекло, добавляя все больше и больше тепловой энергии, поэтому внутри становится все теплее и теплее (и продолжает оставаться теплым после захода солнца).

Земля и Солнце работают аналогичным образом (в гораздо более массивном масштабе и с другим физическим процессом).Солнце светит сквозь атмосферу Земли, и поверхность земли нагревается. Часть энергии Солнца отражается обратно в космос, остальная часть поглощается сушей, океаном и атмосферой. Парниковые газы в атмосфере улавливают тепло, излучаемое с Земли в космос.

Но вот где этот процесс представляет проблему:

Углекислый газ, метан и другие «парниковые газы» удерживают тепло, которое в противном случае вышло бы из атмосферы Земли.В правильной пропорции эти газы выполняют критически важную работу, обеспечивая удержание в атмосфере достаточного количества тепла для поддержания всех видов жизни на планете. Без них Земля потеряла бы столько тепла, что жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, была бы невозможна.

Проблема возникает, когда уровень парниковых газов становится слишком высоким из-за деятельности человека, улавливая слишком много солнечной энергии в виде тепла и нарушая естественные системы, регулирующие наш климат. Все становится все жарче и жарче, и мы начинаем видеть все больше и больше экстремальных погодных условий и других воздействий.

Даже небольшие изменения средней глобальной температуры могут вызвать серьезные и опасные изменения климата и погоды. Просто подумайте о разнице между 0 и 1 градусом Цельсия (или 32 и 33 градусами по Фаренгейту) — один градус означает разницу между льдом и водой.

А теперь представьте, что эта разница происходит регулярно в течение нескольких месяцев. Представьте, что это происходит в регионе, который зависит от естественного цикла образования снега зимой и выпадения осадков весной, подпитывая ручьи и реки и снабжая фермы и общины водой, необходимой им для повседневной жизни.И это всего лишь один пример.

Кроме того, сжигание ископаемого топлива — не единственное, что способствует повышению уровня углекислого газа. Деревья часто называют легкими Земли из-за их невероятной способности поглощать и накапливать углекислый газ из атмосферы. Вырубка лесов — вырубка деревьев в больших количествах для топлива, земли или других целей — приводит к увеличению количества парниковых газов в атмосфере, поскольку больше деревьев сжигается и меньше находится в земле для поглощения избыточного углекислого газа.

Насколько это важно?

Мы видим, как изменение климата меняет наш мир, и если мы ничего не сделаем, это преобразование будет глубоким.Мы называем эту трансформацию — процесс изменения климата и его многочисленные последствия для нашего мира — «климатическим кризисом».

Почти 97 процентов ученых-климатологов согласны с тем, что люди резко изменили климат Земли за последние столетия. И мы должны это исправить.

Земля переживала циклы потепления и похолодания в прошлом, но эксперты полагают, что нынешняя тенденция к потеплению «продолжается с беспрецедентной скоростью за последние 1300 лет.»

Присоединяйтесь к нам и примите меры по борьбе с изменением климата

Чрезвычайная ситуация с COVID-19 разрушила наше чувство нормальной жизни и заставила нас бороться с тем миром, который мы хотим и в котором нуждаемся, когда этот кризис закончится.

Мы верим, что вместе мы можем создать мир, в котором мы быстро откажемся от ископаемого топлива, чтобы положить конец климатическому кризису, защитить наше здоровье, укрепить благосостояние наших сообществ и обеспечить справедливость для тех, кто в прошлом был маргинализован.

Вот почему мы рады объявить, что в июле этого года мы проведем наш первый в истории виртуальный тренинг по защите интересов климата.

В этот момент физического дистанцирования мы рады объединиться и поднять голос за перемены. Потому что даже несмотря на угрозу коронавируса за пределами наших дверей, мы по-прежнему работаем над тем, чтобы сделать нашим детям лучший мир для жизни.

Это интенсивное (и бесплатное!) Онлайн-мероприятие соберет людей со всего мира, которые готовы изменить мир к лучшему.

Вы один из них?

Просьба присоединиться к первому в истории Глобальному обучению Корпуса лидеров климатической реальности сегодня!

FAQ 1.

3 — AR4 WGI Глава 1: Исторический обзор науки об изменении климата

Часто задаваемый вопрос 1.3

Что такое парниковый эффект?

Солнце питает климат Земли, излучая энергию в очень коротких длинах волн, преимущественно в видимом или почти видимом диапазоне (например,г., ультрафиолетовая) часть спектра. Примерно треть солнечной энергии, которая достигает верхних слоев атмосферы Земли, отражается обратно в космос. Остальные две трети поглощаются поверхностью и, в меньшей степени, атмосферой. Чтобы уравновесить поглощенную поступающую энергию, Земля должна в среднем излучать такое же количество энергии обратно в космос. Поскольку Земля намного холоднее Солнца, она излучает гораздо более длинные волны, прежде всего в инфракрасной части спектра (см. Рисунок 1).Большая часть этого теплового излучения, испускаемого сушей и океаном, поглощается атмосферой, включая облака, и повторно излучается обратно на Землю. Это называется парниковым эффектом. Стеклянные стены в теплице уменьшают поток воздуха и повышают температуру воздуха внутри. Аналогичным образом, но посредством другого физического процесса, парниковый эффект Земли нагревает поверхность планеты. Без естественного парникового эффекта средняя температура на поверхности Земли была бы ниже точки замерзания воды.Таким образом, естественный парниковый эффект Земли делает возможной жизнь, которую мы знаем. Однако деятельность человека, в первую очередь сжигание ископаемого топлива и вырубка лесов, значительно усилила естественный парниковый эффект, вызывая глобальное потепление.

Два самых распространенных газа в атмосфере, азот (составляющий 78% сухой атмосферы) и кислород (составляющий 21%), почти не оказывают парникового эффекта. Вместо этого парниковый эффект исходит от более сложных и гораздо менее распространенных молекул.Водяной пар является наиболее важным парниковым газом, а двуокись углерода (CO ₂ ) — вторым по значимости. Метан, закись азота, озон и некоторые другие газы, присутствующие в атмосфере в небольших количествах, также способствуют парниковому эффекту. Во влажных экваториальных регионах, где в воздухе так много водяного пара, что парниковый эффект очень велик, добавление небольшого дополнительного количества CO ₂ или водяного пара оказывает лишь небольшое прямое влияние на нисходящее инфракрасное излучение.Однако в холодных и сухих полярных регионах эффект небольшого увеличения CO ₂ или водяного пара намного сильнее. То же самое верно для холодных и сухих верхних слоев атмосферы, где небольшое увеличение водяного пара оказывает большее влияние на парниковый эффект, чем такое же изменение водяного пара у поверхности.

Некоторые компоненты климатической системы, особенно океаны и живые существа, влияют на концентрацию парниковых газов в атмосфере. Ярким примером этого являются растения, улавливающие CO ₂ из атмосферы и превращающие его (и воду) в углеводы посредством фотосинтеза.В индустриальную эпоху деятельность человека привела к увеличению выбросов парниковых газов в атмосферу, в основном за счет сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов.

Добавление в атмосферу большего количества парникового газа, такого как CO ₂ , усиливает парниковый эффект, тем самым нагревая климат Земли. Величина потепления зависит от различных механизмов обратной связи. Например, когда атмосфера нагревается из-за повышения уровня парниковых газов, концентрация водяного пара в ней увеличивается, что еще больше усиливает парниковый эффект.Это, в свою очередь, вызывает большее нагревание, что приводит к дополнительному увеличению водяного пара в цикле самоусиливания. Эта обратная связь водяного пара может быть достаточно сильной, чтобы примерно удвоить увеличение парникового эффекта из-за одного только добавленного CO ₂ .

Дополнительные важные механизмы обратной связи включают облака. Облака эффективно поглощают инфракрасное излучение и поэтому создают большой парниковый эффект, нагревая Землю. Облака также эффективно отражают приходящую солнечную радиацию, охлаждая Землю.Изменение практически любого аспекта облаков, таких как их тип, местоположение, содержание воды, высота облаков, размер и форма частиц или время жизни, влияет на степень, в которой облака нагревают или охлаждают Землю. Некоторые изменения усиливают потепление, а другие уменьшают его. В настоящее время ведется много исследований, чтобы лучше понять, как облака изменяются в ответ на потепление климата и как эти изменения влияют на климат с помощью различных механизмов обратной связи.

FAQ 1.3, Рисунок 1. Идеализированная модель естественного парникового эффекта.См. Объяснение в тексте.

Усиленный парниковый эффект — Любопытный

Без парникового эффекта мы жили бы в очень прохладном месте — средняя мировая температура была бы минус 18 ° C вместо привычных 15 ° C. Так что же такое парниковый эффект и как он делает Землю теплее примерно на 33 ° C?

Естественный парниковый эффект

Естественный парниковый эффект — это явление, вызываемое газами, естественно присутствующими в атмосфере, которые влияют на поведение тепловой энергии, излучаемой солнцем.Проще говоря, солнечный свет (коротковолновое излучение) проходит через атмосферу и поглощается поверхностью Земли. Это нагревает поверхность Земли, а затем Земля излучает часть этой энергии (в виде инфракрасного или длинноволнового излучения) обратно в космос. При прохождении через атмосферу такие газы, как водяной пар, углекислый газ, метан и закись азота, поглощают большую часть энергии. Затем энергия повторно излучается во всех направлениях, поэтому некоторая энергия уходит в космос, но меньше, чем могла бы если бы не было атмосферы и ее парниковых газов.В результате часть солнечной энергии оказывается «в ловушке», в результате чего нижняя часть атмосферы и Земля становятся теплее, чем были бы в противном случае.

Этот процесс известен как парниковый эффект, потому что он похож на то, как работает теплица: солнечная энергия проходит через стеклянные (или аналогичные) стекла теплицы, но не всей этой энергии можно снова уйти, заставляя внутреннюю часть теплицы. теплица более теплая и гостеприимная среда для растений внутри.

Энергетический баланс Земли

Скорость, с которой энергия поглощается Землей, приблизительно уравновешивается скоростью, с которой она излучается обратно в космос, поддерживая Землю в так называемом состоянии равновесия и при стабильной температуре. Это равновесие сохраняется до тех пор, пока количество парниковых газов в воздухе остается неизменным, а скорость приходящей от Солнца энергии постоянна. В состоянии равновесия, которое существовало на протяжении веков до промышленной революции, которая началась в конце 1700-х годов, естественный парниковый эффект поддерживал среднюю температуру поверхности Земли на уровне около 15 ° C.

Достижения в области человеческих технологий также привели к увеличению уровня загрязнения, нарушив способность атмосферы поддерживать стабильную температуру.Источник изображения: Билли Уилсон / Flickr.

• Парниковые газы

  Ученые регулярно измеряют содержание углекислого газа в атмосфере (CO ₂ ) примерно с 1960 года. Несколько станций по всему миру, в том числе ряд австралийских станций, совместно эксплуатируемых Бюро метеорологии и CSIRO, контролируют CO ₂ и другие. парниковые газы и вносить данные в Глобальную службу атмосферы.

  Но как мы можем узнать концентрации CO ₂ , которые существовали до начала этого регулярного мониторинга?

  Доказательства поступают из множества источников, но один из самых простых — это взятие образцов льда из полярных ледяных шапок. Ледяные щиты образуются из-за сжатия снегопадов каждый год. Просверливая лед (толщиной до 4 километров), ученые могут собирать образцы керна ежегодных снегопадов, происходящих за тысячи лет. Чем глубже погружаешься, тем лед старше. Этот лед содержит пузырьки воздуха, захваченные во время выпадения снега и с тех пор скрепленные льдом.

  Ученые могут взять кусок ядра и проанализировать воздух, заключенный в пузырьках. Эта ледяная пластинка может дать нам информацию о воздухе еще 800000 лет назад.Ледовый рекорд показывает, что в течение многих тысяч лет концентрация CO ₂ медленно колебалась. Он оставался стабильным в течение последних нескольких тысяч лет, но начал расти примерно в 1800 году, как и метан и закись азота. Концентрации парниковых газов в атмосфере сейчас выше, чем когда-либо за последние 800 000 лет.

  Двуокись углерода (CO

  ₂ )

  Увеличение выбросов CO ₂ частично вызвано сжиганием ископаемого топлива, производством цемента, расчисткой земель, лесозаготовками и изменениями в сельскохозяйственной практике. Согласно Австралийской национальной инвентаризации парниковых газов 2011 года, на CO ₂ приходится 74% выбросов парниковых газов в Австралии.

  Метан

  Выбросы от свалок, сжигание биомассы, увеличение сельскохозяйственного производства на рисовых полях, пищеварительная ферментация (отрыжка и пук) крупного рогатого скота и другого домашнего скота, а также утечки из трубопроводов природного газа и угольных шахт привели к устойчивому увеличению выбросов метана. На производство метана приходится 20 процентов выбросов парниковых газов в Австралии, и выбросы этого газа увеличиваются более быстрыми темпами, чем CO ₂ .Ученые обеспокоены тем, что глобальное потепление приведет к выбросу еще большего количества метана, если вечная мерзлота тает.

  Закись азота

  Есть много небольших источников этого газа, как природных, так и промышленных, которые трудно определить количественно. Основными источниками, создаваемыми деятельностью человека, являются сельское хозяйство (особенно освоение пастбищ в тропических регионах), сжигание биомассы и ряд промышленных процессов. На производство закиси азота приходится 4 процента выбросов парниковых газов в Австралии.

  Галоуглероды

  Хлорфторуглероды (ХФУ) — это галоидоуглероды, которые широко использовались для пропеллентов, хладагентов и пенообразователей. Их использование быстро расширилось после их изобретения в 1930-х годах. Осознание того, что они несут ответственность за разрушение озонового слоя в стратосфере, привело к их прекращению в соответствии с Монреальским протоколом 1987 года. Перфторуглероды, другой вид галоидоуглерода, производятся при производстве алюминия. На производство галоуглерода приходится 1,1% выбросов парниковых газов в Австралии.

Состав атмосферы меняется

Атмосфера Земли состоит из 78 процентов азота и 21 процента кислорода. Лишь около 1% составляют природные парниковые газы, но это сравнительно небольшое количество газа имеет большое значение. Промышленная революция принесла новые промышленные процессы, увеличение сжигания ископаемого топлива, более обширное сельское хозяйство и быстрый рост населения мира. Этот быстрый рост человеческой деятельности привел к (все еще продолжающемуся) выбросу в атмосферу значительного количества парниковых газов.Мы знаем это благодаря измерениям, проведенным за последние 50 лет, и анализу пузырьков воздуха, застрявших в древнем льду, которые показывают, что уровни углекислого газа, метана, закиси азота и галоидуглеродов растут.

Хотя атмосфера Земли значительно изменилась за геологическое время, и в прошлом в атмосфере Земли присутствовали высокие концентрации парниковых газов, никогда прежде Земля не подвергалась такому увеличению количества парниковых газов в атмосфере по сравнению с таким короткое время.Хотя в течение геологического периода (от тысяч до миллионов лет) жизнь на Земле сможет постепенно адаптироваться к повышенным концентрациям парниковых газов, сравнительное равновесие, существовавшее последние 10 000 лет или около того, нарушается с такой быстрой скоростью. Оцените, что адаптация может оказаться невозможной.

Обратите внимание, что на приведенных выше цифрах используется компиляция как инструментальных, так и косвенных данных.

Усиленный парниковый эффект и изменение климата

Нарушение климатического равновесия Земли, вызванное повышенными концентрациями парниковых газов, привело к повышению средней глобальной приземной температуры.Этот процесс называется усиленным парниковым эффектом.

Хотя ученые согласны с тем, что уровни парниковых газов и средние глобальные температуры повышаются, нет уверенности в том, какими будут последствия в будущем. Чтобы понять это, ученые используют математические модели. Эти модели учитывают многие процессы, которые вместе определяют поведение атмосферы (например, температуру, влажность, скорость ветра и атмосферное давление).

• Что такое моделирование?

  Моделирование — это способ упростить реальный мир, чтобы мы могли решать проблемы.Мы делаем это постоянно и так легко, что даже не замечаем, что делаем. Например, каталог улиц — это модель городских дорог, диаграмма — это модель того, как что-то сделано, и даже календарь — это модель месяца. Люди используют эти модели для решения таких задач, как «Какой самый короткий маршрут?», «Как мне это сложить?», «Сколько осталось до моего дня рождения?» Математика — один из важнейших инструментов моделирования. Древние египтяне использовали геометрию для моделирования и разделения своих сельскохозяйственных угодий.В 1600-х годах Исаак Ньютон разработал математические уравнения для моделирования движения планет — одно из величайших научных достижений.

  Сегодня мы используем сложные компьютерные модели, чтобы помочь прогнозировать погоду, моделировать климатические условия и изменение климата, а также оценивать влияние роста населения на окружающую среду. Модель климата учитывает многочисленные переменные, которые характеризуют климатическую систему — температуру, осадки, ветер, влажность и т. Д. Используя уравнения, которые описывают отношения между этими переменными, модели вычисляют числа, чтобы делать прогнозы и прогнозы того, как внешние воздействия или изменения в одной или нескольких переменных может повлиять на другие в будущем.

  Климатические модели особенно сложны из-за большого количества влияний, которые они должны учитывать, и сложной взаимосвязанности всей климатической системы. К настоящему времени ученые разработали модели, которые обеспечивают достаточно хорошее моделирование текущих климатических условий в глобальном и континентальном масштабах. Местные вариации сложнее точно смоделировать (и, следовательно, предсказать), а некоторые переменные легче предсказать, чем другие — например, температуру легче предсказать точно, чем количество осадков.Моделирование изменения климата, вызванного деятельностью человека, включает моделирование усиленного парникового эффекта, который повышение концентрации парниковых газов оказывает на общий радиационный баланс планеты. Это часто называют «радиационным воздействием изменения климата».

Модели показывают, что поверхность Земли станет теплее. Это будет иметь серьезные побочные эффекты, такие как изменения глобального количества осадков, циркуляции океана и экстремальных погодных явлений, а также повышение уровня моря. Эти изменения будут иметь дальнейшие последствия для глобального сельского хозяйства, биоразнообразия и здоровья человека.Установить точные временные рамки реакции Земли на повышение уровня парниковых газов в атмосфере сложно, но ясно, что недавние наблюдения начинают подтверждать предсказания о потеплении планеты.

Средняя глобальная температура повысилась примерно на 0,7 ° C с начала 20 века. Может показаться, что это не так уж много, но в некоторых регионах реакция будет гораздо более резкой, чем в среднем по миру. Что еще более важно, даже небольшое, но постоянное повышение температуры может в долгосрочной перспективе оказать значительное влияние на крупномасштабные экологические объекты, такие как ледяные щиты или лесной покров.Экстремальные явления, которые уже раздвигают границы устойчивости экосистем, будут еще сильнее.

Площадь арктического льда, снежного покрова и ледников уменьшилась, а уровень моря повысился. Температура поверхности океана повысилась. Повышение температуры океана повлияет на морские экосистемы и может оказать негативное влияние на коралловые рифы. Кроме того, повышенное содержание CO ₂ в атмосфере также привело к увеличению CO ₂ , поглощаемого океаном. Это изменило химию поверхности океана, процесс, известный как подкисление океана, и может привести к целому ряду других проблем для морской флоры и фауны.

Сложно предсказывать будущее

Хотя основы физики парникового эффекта достаточно хорошо изучены, прогнозирование будущего развития событий затруднено из-за наших ограниченных знаний о будущих выбросах парниковых газов и подробном поведении атмосферы и океанов. Климатическая система чрезвычайно сложна, в ней задействовано множество взаимосвязанных процессов «обратной связи», которые могут либо усилить, либо уменьшить первоначальный эффект.

Национальный и международный выпуск

Повышение глобальной температуры принесет изменения всей планете, а следовательно, и каждой стране. Это делает его международной проблемой, требующей изучения и откликов во всем мире. Вклад Австралии в глобальные выбросы CO ₂ в 2012 году составил всего около 1 процента, но наше производство CO ₂ на душу населения ставит нас в лидеры среди стран ОЭСР.

Австралия и более 150 других стран подписали Рамочную конвенцию Организации Объединенных Наций об изменении климата на Конференции Организации Объединенных Наций по окружающей среде и развитию, состоявшейся в Рио-де-Жанейро в 1992 году. После этой встречи правительства регулярно встречались для обсуждения действий по предотвращению экстремальных климатических изменений.

Тем не менее, весьма спорная политическая и экономическая природа проблем, связанных с изменением климата, означает, что в сокращении выбросов парниковых газов в мире достигнут незначительный прогресс.Климатическая система Земли не обращает особого внимания на политические дебаты, и уровни парниковых газов в атмосфере продолжают расти. До промышленной революции уровни CO ₂ в атмосфере составляли около 280 частей на миллион. В 2013 году обсерватория Мауна-Лоа на Гавайях, которая измеряет уровни CO ₂ в атмосфере с 1958 года, зафиксировала веху в 400 частей на миллион CO ₂ в атмосфере, уровень, который не наблюдался примерно 35 миллионов лет назад. тому назад.Тогда Земля была совсем другим местом — средние глобальные температуры были примерно на 34 ° C выше, а уровень моря был примерно на 540 метров выше. Вокруг определенно не было людей; шерстистые мамонты и другие гигантские млекопитающие бродили по планете.

Глобальные выбросы на душу населения

На приведенной выше диаграмме показаны выбросы CO ₂ на человека (в метрических тоннах углерода) в результате сжигания ископаемого топлива, производства цемента и сжигания газа в факелах в 2010 году. Источник данных: Информационно-аналитический центр по двуокиси углерода.

Австралийские ученые

Австралийские ученые работают над многими аспектами парникового эффекта. Некоторые ученые пытаются определить климатические тенденции или смоделировать влияние усиленного парникового эффекта на климат и экономику Австралии. Другие работают над ледяной шапкой Антарктики, чтобы увидеть, какое влияние может иметь там усиленный парниковый эффект. Ряд австралийских ученых внесли свой вклад во Всемирную программу исследований климата и в разработку отчетов Межправительственной группы экспертов по оценке изменения климата.Все это является частью всемирной попытки лучше понять усиление парникового эффекта и изменения климата и решить, что с этим можно сделать.

Изменение климата — одна из величайших проблем, стоящих перед человечеством. Действия, которые мы предпринимаем сегодня, повлияют на поколения сегодня и в далеком будущем. Источник изображения: НАСА.

Объяснение парникового эффекта

Автор сегодняшнего сообщения, Билл Хамейдис, является главным научным сотрудником отдела защиты окружающей среды.

На прошлой неделе мы получили просьбу объяснить парниковый эффект. Поехали.

Источник: Служба национальных парков, Министерство внутренних дел США

Парниковый эффект — это процесс, с помощью которого атмосфера удерживает тепло вокруг планеты. Рассказ о том, как это работает, начинается с обсуждения света.

Свет, который мы можем видеть своими глазами, — это лишь небольшая часть полного спектра света, который встречается в природе. Мы называем это электромагнитным спектром , потому что свет представляет собой смесь взаимодействующих электрических и магнитных силовых полей.Спектр простирается от низкоэнергетических микроволн и инфракрасного света до видимой части спектра (красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый), а затем до более энергичных форм света, таких как ультрафиолетовые и рентгеновские лучи.

Взято из диаграммы НАСА. Нажмите, чтобы увеличить.

Оказывается, все объекты с температурой выше абсолютного нуля излучают свет. Количество и вид излучаемого света зависит от температуры объекта. Чем выше температура, тем больше света излучается и тем ярче свет.Вот почему кузнецы, нагревая подкову, сначала видят, что она начинает светиться красным, а затем — белым по мере того, как становится горячее.

Поверхность Солнца, средняя температура которой составляет 10 000 градусов по Фаренгейту (5810 градусов Кельвина), в основном излучает видимый свет. Вот почему мы можем видеть солнечный свет. Поверхность Земли имеет среднюю температуру 60 градусов по Фаренгейту (288 градусов Кельвина), поэтому она излучает в инфракрасной части спектра. Мы не можем видеть свет, излучаемый Землей, но мы можем измерить его с помощью современных приборов.

Температура объекта определяется балансом между входящей и исходящей энергией. Для Земли входящая энергия — это поглощенный свет Солнца, а исходящая энергия — это инфракрасный свет, который Земля излучает в космос. В отсутствие атмосферы с парниковым эффектом этот баланс привел бы к очень низким температурам — значительно ниже точки замерзания воды.

К счастью, у Земли есть атмосфера, и эта атмосфера содержит некоторые молекулы с тремя или более атомами — например, воду (H ₂ O), диоксид углерода (CO ₂ ), метан (CH ₄ ). , и закись азота (N ₂ O).Эти молекулы называются «парниковыми газами», потому что они обладают особым свойством. Они не поглощают видимый свет солнца, но они поглощают инфракрасный свет, излучаемый поверхностью Земли.

Если бы в атмосфере не было парниковых газов, весь инфракрасный свет, излучаемый Землей, вернулся бы в космос, в результате чего Земля стала бы слишком холодной для жизни. Но молекулы парниковых газов поглощают инфракрасный свет, а затем повторно излучают его обратно на поверхность Земли.Это делает поверхность более горячей, поэтому она излучает больше света, тем самым устанавливая равновесие при более высокой температуре. Этот процесс известен как парниковый эффект.

Парниковый эффект можно доказать разными способами. Историю науки читайте в моем предыдущем посте «Головоломка 175-летней давности». Дополнительные доказательства можно найти, изучая Марс и Венеру. Марс очень холодный, у него нет заметной атмосферы, и его температуру можно объяснить, не прибегая к парниковому эффекту. Венера очень горячая, имеет плотную атмосферу, насыщенную углекислым газом, и только очень сильный парниковый эффект может объяснить ее высокие температуры.

Парниковый эффект — это хорошо, без него нас бы здесь не было. Проблема глобального потепления возникла из-за того, что люди искусственно увеличивают концентрацию парниковых газов в атмосфере. Это создает так называемый усиленный парниковый эффект .

Атмосфера с ее парниковыми газами — это одеяло Земли. Нам действительно нужно какое-то одеяло, иначе мы замерзнем до смерти, но когда одеяло становится слишком толстым, у нас также возникают проблемы. Избыточные выбросы парниковых газов и обезлесение делают наше одеяло слишком толстым.Мы не можем его прореживать — парниковые газы могут оставаться в атмосфере в течение сотен лет. Но мы можем — и должны — не дать ему стать толще.

Аналогия парникового эффекта — Американское химическое общество

Когда вы стоите на солнце, вам становится теплее, чем в тени, поэтому вы можете почувствовать, что солнечный свет несет энергию, которая может согреть объект — вас. Вы можете почувствовать согревающий эффект, даже если солнечный свет проникает через окно раньше, чем вас.Таким же образом почва, горшки, растения и т. Д. Внутри теплицы, подобной изображенной здесь, согреваются солнечным светом, который проникает сквозь ее прозрачные стены и крышу. Затем воздух внутри теплицы нагревается за счет контакта с теплыми предметами. Если дверь и вентиляционные окна закрыты, теплый воздух не может выходить, поэтому температура всего в теплице повышается.

В настоящее время мы много слышим о «парниковом эффекте», потому что Земля теплая, и некоторые газы в воздухе (парниковые газы) отвечают за сохранение тепла на Земле и ее пригодности для жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Энергия солнечного света является источником тепла в теплице, потому что солнечный свет может проходить прямо через прозрачное ограждение. Энергия солнечного света также является источником тепла на Земле, потому что атмосфера довольно прозрачна для солнечного света. Однако то, как Земля и ее атмосфера работают, чтобы оставаться теплыми, отличается от того, как работают теплицы, поэтому термин «парниковый эффект» вводит в заблуждение.

Другая аналогия — атмосфера, действующая как одеяло. Представьте себя под одеялом в холодной комнате.Вы представляете Землю, теплое тело, излучающее энергию, которую мы обычно называем «теплом». Одеяло представляет собой атмосферный слой парниковых газов. Когда тепловая энергия покидает ваше тело, она поглощается внутренними волокнами одеяла. По мере того, как они выделяют часть этой энергии, они нагревают следующий слой волокон и так далее, пока некоторая энергия не покинет самый внешний холодный слой волокон и не будет потеряна в комнате. Подобно тому, как солнце постоянно согревает Землю, вы постоянно производите энергию посредством дыхания. Вы, наконец, достигнете баланса, при котором энергия, покидающая одеяло, равна энергии, которую вы производите, и ваша кожа будет оставаться при постоянной температуре, как и поверхность Земли.

Среди множества парниковых газов на Земле углекислый газ — это то, о чем вы, вероятно, слышите чаще всего, потому что он увеличивается в атмосфере, поскольку мы сжигаем большое количество угля, нефти и газа для получения энергии. Помимо углекислого газа, парниковые газы включают водяной пар, метан (природный газ), закись азота (от использования удобрений), а также хлор- и фторсодержащие газы, используемые в установках кондиционирования воздуха и в качестве растворителей.Добавление большего количества парникового газа в атмосферу увеличивает количество поглощаемой и выделяемой тепловой энергии, необходимой для того, чтобы энергия с поверхности достигла верхних слоев атмосферы и ушла в космос.

В нашей аналогии с одеялом это похоже на надевание другого одеяла, поэтому есть больше слоев волокон одеяла, через которые проходит энергия, чтобы достичь вершины.