Содержание

причины и последствия, пути решения

Все чаще мы видим с экранов телевизоров, слышим и читаем в новостях, что к экологическим проблемам относится тенденция глобального потепления на земле. Не безосновательно эти явления связывают с выбросами в атмосферу углекислого газа, который является побочным продуктом промышленной деятельности человечества. Так ли это на самом деле? Я предлагаю вам шаг за шагом разобраться в поставленном вопросе.

Содержание страницы

Содержание CO2 в прошлом

800 тысяч лет, до начала индустриально-промышленной эпохи, содержание диоксида углерода в воздухе регулировалась происходящими на поверхности и в океане геологическими процессами и производящими фотосинтез организмами. В среднем концентрация колебалась от 150 ppm до 300 ppm (частиц на миллион). Колебание зависело от определенных временных периодов на планете, в том числе и ледниковых.

Земля ведёт подробный дневник, записанный в прошлогоднем снеге. Учёные-климатологии берут на исследования керны — образцы льда из ледников Гренландии и Антарктики, в которых сохранился древний воздух. Анализируя его, можно вести непрерывную запись состояния земной атмосферы за последние 800 тысяч лет.

Добыча кернов льда

За всё это время содержание углекислого газа в воздухе никогда не превышало 3 сотых процента. Одним из первых, кто нашёл способ точного измерения концентрации диоксида углерода в атмосфере, был океанограф по имени Чарльз Дэвид Киллинг. Свое открытие он совершил в 1958 году. Благодаря этому открытию мы знаем, что Земля наша дышит, но очень медленно. На один вдох требуется целый год. Большая часть земной жизни находится в её лесах. А основная масса лесов располагается в Северном полушарии.

Карта лесов нашей планеты

Когда на север приходит весна, леса вдыхают углекислый газ из воздуха и вырастают, делая земли зелеными. Содержание CO2

в атмосфере падает. Когда приходит осень, деревья сбрасывают листья, которые разлагаются и выдыхают двуокись углерода обратно в атмосферу. Когда на север приходит осень, то же самое происходит и в Южном полушарии. Но большую часть Южного полушария занимает океан, так что именно леса севера контролируют ежегодные изменения глобального уровня углекислоты.

Процесс дыхания нашей планеты происходит подобным образом десятки миллионов лет. Казалось бы, что никто не сможет нарушить глобальное равновесие экосистемы на нашей планете. Но на Земле уже существовал и развивался человек.

Повышение CO2 в атмосфере


В 14000 году до нашей эры сельское хозяйство заложило основу оседлой жизни и появлению постоянных поселений. Это был период становления древнейших цивилизаций, таких как Шумерская, на территории современного Ирака. Чтобы выращивать урожай, люди начали вырубать леса еще в древности, используя освобожденные места для засева культурами. Древесина использовалась и используется повсеместно как: строительный материал, инструмент, топливо.

Уже в 1750 году Западная Европа начинает использовать механизмы, работающие на сжигании каменного угля. В течение нескольких десятилетий, новые методы химического производства, паровые котлы и станки полностью заменили ручной труд. С этого момента установилась тесная взаимосвязь между загрязнением, выбросами углекислого газа и деятельностью человека.

В 1781 году был запатентован первый паровой двигатель. Это стало важным шагом в промышленной революции и позволило ввести в эксплуатацию тяговые, транспортные средства и железнодорожные локомотивы. Что привело к увеличению добычи и использования каменного угля. Не стоит забывать и об увеличении населения и его потребностях. Оно составляло на тот момент 800 миллионов человек. До 1 миллиарда оставалось примерно 17 лет.

В 1850-х нефть использовали в качестве топлива и сырья в различных промышленных производствах. Это «новое золото» используется повсеместно национальными и международными компаниями.

К концу 19-го столетия, на нефтяной сектор приходилось около 1/3 глобальных выбросов углекислого газа.

В 1908 году на рынок выходит автомобиль Ford, что дает начало массовому производству в автомобилестроении. Население Земли в это время перевалило за 1 миллиард 650 миллионов человек.

В настоящее время более миллиарда человек имеют собственный автомобиль.

Уже в 1950 происходит бум гражданской авиации, и люди повсеместно начинают пользоваться услугами авиаперевозчиков. А население планеты в этот год достигло числа в 2,5 миллиарда человек. Спустя 8 лет Дэвид Киллинг обнаружил беспрецедентный в истории человечества резкий рост общего уровня CO2, который с тех пор только усиливался. По сравнению с содержанием этого газа во времена становления земледелия и цивилизаций, отрыв был шокирующим. 3 миллиона лет ничего подобного на земле не происходило.

Сейчас, в 2000-е годы, более половины населения Земли проживает в городах и потребляет приблизительно 70 процентов первичной энергии произведенной человеком. Население земли приближается к отметке в 8 миллиардов человек.

Обобщая все факторы, влияющие на избыток углекислого газа в атмосфере, можно сказать, что с ростом и развитием человечества и улучшением его комфортного существования растет содержание диоксида углерода в воздухе.

По состоянию на 2018 год основными источниками углекислого газа являются:

  • Сжигание угля;
  • Сжигание нефти;
  • Сжигание газа;
  • Производство цемента;
  • Сжигание попутного газа;
  • Изменение в типе пользования земли (вырубка лесов, строительство, земледелие).

Такие незначительные факторы как, увеличение численности населения, пастбищ и крупного рогатого скота в совокупности дополняют общую эмиссию CO

2 и приводят к глобальному потеплению.

Причины глобального потепления климата на Земле

Сжигая уголь, нефть и газ наша цивилизация выдыхает двуокись углерода намного быстрее, чем Земля способна его поглотить. Из-за этого CO2 накапливается в атмосфере и планета нагревается.

Каждый тёплый объект излучает некий свет в невидимом невооружённым глазом диапазоне, это тепловое инфракрасное излучение. Все мы светимся невидимым тепловым излучением даже в темноте. Поступающий от солнца свет падает на поверхность, а Земля поглощает значительные объёмы этой энергии. Эта энергия нагревает планету и заставляет поверхность излучать в инфракрасном диапазоне.

Земля в инфракрасном излучении

Но углекислый газ атмосферы поглощает большую часть этого исходящего теплового излучения, отражая его обратно к поверхности Земли. Это ещё сильнее нагревает планету — это и есть парниковый эффект, который приводит к глобальному потеплению.

Простейшая физика поддержания энергетического баланса.

Хорошо, но откуда мы знаем, что проблема в нас? Возможно, рост уровня CO2 вызван самой Землёй? Возможно сжигаемые уголь и нефть, тут не причем? Возможно, всё дело в этих проклятых вулканах? Ответ — нет, и вот почему.

Раз в несколько лет гора Этна на Сицилии впадает буйство.

При каждом сильном извержении в атмосферу выбрасываются миллионы тонн CO2. Прибавим к этому результаты остальной вулканической активности на планете, возьмем самое большое расчетное число около 500 млн. тонн вулканического углекислого газа в год. Создается впечатление, что это много, да? Но это меньше 2% из 30 млрд. тонн CO2, выбрасываемых каждый год нашей цивилизацией. Увеличение содержания диоксида углерода в атмосфере совпадает с известными объемами выбросов от сжигания угля, нефти и газа. Совершенно очевидно, что причиной роста концентрации углекислоты в воздухе кроется не в вулканах. Более того, наблюдаемое потепление соответствует прогнозам, по результатам зарегистрированного увеличения содержания двуокиси углерода.

30 млрд. тонн углекислого газа в год, много ли это? Если сжать его до твердого состояния, то объем будет равняться всем «белым скалам Дувра» и такое количество CO2 мы выбрасываем в атмосферу каждый год беспрерывно. К несчастью для нас, главный побочный продукт нашей цивилизации, не какое-то другое вещество, а именно углекислый газ.

Свидетельства того, что планета нагревается, повсюду. Для начала стоит взглянуть на градусники. Метеостанции ведут регистрацию данных о температуре с восьмидесятых годов 19 века. Ученые НАСА использовали эти данные для составления карты, которая показывает изменения средних температур по всему миру с течением времени.

Сильнейшее воздействие на изменение климата сейчас оказывает, вызванное сжиганием ископаемых видов топлива, увеличение концентрации углекислого газа, удерживающего больше солнечного тепла. Эта дополнительная энергия должна куда-то деваться. Часть идет на нагрев воздуха, а большая часть оказывается в океанах и они становятся теплее.

Повышение температуры у поверхности океана вследствие глобального потепления влияет на развитие фитопланктона, ограничивая количество питательных веществ, поступающих из прохладных океанских глубин в поверхностные слои. Сокращение численности фитопланктона означает снижение способности океана поглощать углекислый газ и дополнительное ускорение глобального потепления, которое, в свою очередь, будет ускоряющимися темпами наносить урон морской экосистеме.

Очевиднее всего потепление видно в северном ледовитом океане и окружающих его районах. Из-за нагрева океанов мы теряем летние льды в местах, куда почти никто не заходит. Лёд — самая светлая природная поверхность на земле, а океанские просторы самые темные. Лёд отражает падающий солнечный свет обратно в космос, вода поглощает солнечный свет и нагревается. Что приводит к таянию новых льдов. Что в свою очередь обнажает еще больше поверхности океана, поглощающей еще больше света — это называется положительной обратной связью.

На мысе Дрю Пойнт штата Аляска, берег Северного Ледовитого океана, 50 лет назад береговая линия находилась более чем в полутора километрах дальше в море. Берег отступал со скоростью около 6 метров в год. Сейчас эта скорость составляет 15 метров в год. Северный Ледовитый океан нагревается всё сильнее. Большую часть года в нём уже нет льдов, это делает берег ещё более уязвимым перед эрозией из-за штормов, которые становятся с каждым разом все мощнее.

Северные районы Аляски, Сибири и Канады — это по большей части вечная мерзлота. 1000 лет почва там была заморожена круглый год. В ней содержится много органического вещества — старые листья, корни растений, которые росли там до замерзания. Из-за того, что арктические регионы нагреваются быстрее других, вечная мерзлота тает, а ее содержимое начинает гнить.

Таяние вечной мерзлоты приводит к выделению в атмосферу углекислого газа и метана, еще более сильного парникового газа. Это еще больше усиливает глобальное потепление — новый пример положительной обратной связи. Вечная мерзлота содержит достаточно углерода, чтобы увеличить содержание CO2 в атмосфере более чем вдвое. При существующих темпах, глобальное потепление способно высвободить всю эту двуокись углерода до конца этого столетия.

Какие последствия может иметь глобальное потепление

Чем же опасен углекислый газ в больших концентрациях в воздухе и к чему приведет глобальное потепление? Такое будущее прогнозируют уже давно и вот каким оно будет в 2100 году.

При отсутствии действий по смягчению последствий изменения климата, со способами и темпами хозяйственной деятельности аналогичными сегодняшним, мы будем жить в энергоемкой мире, основанном на использовании все более дефицитного и дорогостоящего ископаемого топлива. Человечество будет испытывать большие проблемы в сфере энергетической безопасности. Лесной покров в тропиках будет замещен сельскохозяйственными и пастбищными угодьями практически повсеместно. К концу 21-ого века, глобальная температура достигнет отметки на ≈ 5°С выше, чем до индустриальной революции.

Контрастность природных условий резко усилится. Мир полностью измениться при концентрации углекислого газа в атмосфере, равной 900 ppm. Произойдут широкие преобразования природной среды, часто в ущерб человеческой деятельности. Стоимость адаптации к новым условиям намного превысит стоимость смягчения последствий изменения климата.

Последствия в океане

Воды Арктики могут стать полностью свободными ото льда в летний период к 2050 году. Уровень моря повысится на 0,5-0,8 метров и продолжит повышаться после 2100 года. Многие населенные пункты и прибрежная инфраструктура по всему миру будут находиться под угрозой разрушения. Произойдет значительное увеличение случаев экстремальных ситуаций в прибрежной зоне (ущерб нанесут цунами, штормы и связанные с ними приливы).

Возникнет повсеместная гибель коралловых рифов в результате окисления и нагрева океана, повышения уровня моря и усиления интенсивности тропических циклонов и ливней. Изменения в рыболовстве даже не поддаются предсказаниям.

Последствия на суше

Области распространения вечной мерзлоты сократятся более чем на 2/3, что приведет к эмиссиям в атмосферу, эквивалентным выбросам углекислого газа за всю историю вырубки лесов. Многие виды растений будут не в состоянии достаточно быстро приспособиться к новым климатическим условиям. Увеличение температуры негативно скажется на урожае пшеницы, риса и кукурузы в тропических и умеренных широтах. В результате чего произойдет массовое исчезновение видов. Повсеместно будет не хватать пищи людям, голод станет одной из основных проблем человеческой цивилизации.

Последствия в атмосфере

Интенсивность и продолжительность периодов аномально жарких дней, по крайней мере, удвоится по сравнению с сегодняшним днем. Холодные и влажные северные регионы станут еще более влажными, а регионы с полусухим и пустынным климатом еще более сухими. Экстремальные осадки станут более интенсивными и частыми на большей части умеренных и тропических широт. Произойдет глобальное увеличение количества осадков, а ежегодная площадь наводнений увеличится в 14 раз.

Последствия для человека

Расчетный безопасный уровень концентрации CO2 для человека в 426 ppm будет достигнут в ближайшие 10 лет. Предполагаемый рост до 900 ppm в атмосфере к 2100 году очень негативно скажется на человеке. Постоянная вялость и усталость, чувство духоты, потеря внимания, обострение астматических заболеваний – это лишь малая часть неудобств, которые мы ощутим на себе. Постоянные перепады температур и погодных условий не принесут человеческому организму никакой пользы. Производительность труда сильно упадет. Эпидемиологический и болезненный риски очень повысятся в больших городах.

Читайте также: Нормы углекислого газа в помещении для человека.

Пути решения глобального потепления

Решить проблему глобального потепления, кардинально изменив свое отношение к потреблению благ цивилизации, мы не можем на данном этапе времени. Слишком много факторов связывают нас с производством и промышленностью. А они, в свою очередь, являются основными источниками углекислого газа.

Но двигаться в этом направлении необходимо и нужно, если мы оставим все как есть, то какое будущее достанется нашим внукам и правнукам?

На данный момент есть четыре варианта решения:

  1. Поиск альтернативных источников энергии.
  2. Уменьшение выбросов CO2, совершенствуя существующее производство и транспорт.
  3. Посадка деревьев.
  4. Отбор углекислого газа из атмосферы и закачка в подземные пласты Земли.

Энергия солнца, ветер, приливы и отливы, тепловая энергия недр Земли – отличные экологические источники энергии.

Используя их, можно получать электрическую энергию не сжигая уголь и газ. Промышленные выбросы необходимо пропускать через химические сепараторы – станции очистки уходящих газов от диоксида углерода. Транспорт было бы неплохо заменить электрокарами, чтобы уйти от двигателей внутреннего сгорания. Зачастую вырубка лесов идет без насаждения в этих местах новых деревьев. Нужным шагом в сторону сохранения и приумножения лесов считалось бы образование всемирной организации озеленения планеты, которая следила за лесными массивами.

Отличием парниковых свойств CO2, по сравнению с другими газами, является его долговременное воздействие на климат. Это влияние, после прекращения вызвавшей его эмиссии, остаётся в значительной степени постоянным на протяжении до тысячи лет. Поэтому необходимо, в ближайшем будущем, наладить установку станций по закачке углекислого газа из атмосферы в недра планеты.

Заключение

К сожалению, лишь малая часть стран и их правительств понимает настоящую, катастрофическую угрозу, возникшую над нашей Землей. Транснациональные корпорации, имея в своей власти промышленность и живя за счет продаж нефти, газа и угля, не собираются оптимизировать их переработку и сжигание. Все эти обстоятельства не дают нам надежды на светлое будущее. Человек – венец творения природы, становится ее губителем, но последнее слово в этом противостоянии останется за матерью – природой…

uglekislygaz.ru

Глобальное потепление. Причины , последствия и пути решения — Работы учащихся — Каталог файлов

  1.  

Глоба́льное потепле́ние — процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана в XX и XXI веках.

По оценкам ученых к началу XXII века средняя температура поверхности Земли может повыситься на величину от 1,8 до 3,4 °C. В отдельных регионах температура может немного понизиться (см. рис. 1).

По мнению экспертов Межгосударственной группы по изменению климата (МГЭИК) ООН, средняя температура по Земле поднялась на 0,7 °C  со второй половины XVIII века, и  «бо́льшая доля потепления, наблюдавшегося в последние 50 лет, вызвана деятельностью человека». Это в первую очередь выброс углерода, вызывающего парниковый эффект в результате сжигания нефти, природного газа и угля. (см. рис.2) .

Наиболее сильные колебания температуры наблюдаются в Арктике, Гренландии и на Антарктическом полуострове (см.рис 3). Именно приполярные регионы наиболее чувствительны к изменениям климата, где вода находится на границе таяния и замерзания. Небольшое похолодание приводит к увеличению площади снегов и льдов, которые хорошо отражают в космос солнечное излучение, способствуя тем самым дальнейшему понижению температуры. И наоборот, потепление приводит к сокращению снежно-ледового покрова, лучшему прогреву воды и интенсивному таянию ледников, что приводит к  увеличению уровня океана.

Помимо повышения уровня Мирового океана, повышение  температуры также приведёт к изменениям в количестве и распределении атмосферных осадков. В результате могут участиться природные катаклизмы: наводнения, засухи, ураганы и другие. Потепление, по всей вероятности, увеличит частоту и масштаб таких явлений.

Другим возможным последствием повышения глобальных температур является снижение урожаев сельскохозяйственных культур в слаборазвитых странах Африки, Азии и Латинской Америки и повышение урожаев в развитых странах (за счёт удлинения вегетационных периодов).

Потепление климата может привести к смещению зон обитания растительных и животных видов к полярным зона, что увеличит вероятность вымирания малочисленных видов-обитателей прибрежных зон и островов, чье существование в настоящее время находится под угрозой исчезновения.

К 2013 году научное сообщество сообщает, что процесс глобального потепления приостановился, изучаются причины прекращения роста температур.

Цель моей работы исследовать глобальное потепление и найти пути решения этой проблемы.

                                      Задачи исследования:

  1. Изучить различные теории глобального потепления;
  2. Оценить последствия данного процесса;
  3. Предложить меры по предотвращению глобального потепления.

                   Методы исследования, примененные в моей работе:

  1. Эмпирический
  2. Статистический
  3. Математический и др.

 

 

 

 

 

  1. Изменение климата на Земле.

Климат изменяется как в результате естественных внутренних процессов, так и внешних воздействий на окружающую среду (см. рис. 4). За последние 2000 лет ясно выделяются несколько климатических циклов похолодания и потепления, сменяющих друг друга.

Климатические сдвиги нашей эры.

0 — 400 гг

Римский климатический оптимум.  Климат был, вероятно, жарким, но не сухим. Температура примерно соответствовала современной, а к северу от Альп была даже выше современной. В Северной Африке и на Ближнем Востоке царил более влажный климат.

400 — 1000 гг

Климатический пессимум раннего Средневековья. Среднегодовая температура была на 1-1,5 градуса ниже нынешней. В целом климат стал более влажным, а зима — более холодной. В Европе  холодная температура также была связана с повышенной влажностью. Граница распространения деревьев в Альпах понизилась примерно на 200 метров, а ледники увеличились.

1000 — 1300 гг

Средневековый климатический оптимум.  Эпоха относительно тёплого климата в северном полушарии в X—XIII веках, характеризовалась мягкими зимами, сравнительно тёплой и ровной погодой.

1300 — 1850 гг

Малый ледниковый период.  Период глобального относительного похолодания, имевший место на Земле в течение XIV—XIX веков. Данный период является наиболее холодным за последние 2 тысячи лет.

1850 — 20?? гг

«Глобальное потепление».  Оценки, полученные по климатическим моделям говорят, что к началу XXII века средняя температура поверхности Земли может повыситься на величину от 1,8 до 3,4 °C.

  1. Причины глобального потепления.

Причины изменений климата остаются неизвестными, однако, среди основных внешних воздействий — изменения орбиты Земли, солнечной активности, вулканические выбросы и парниковый эффект. По данным прямых климатических наблюдений средние температуры на Земле повысились, однако причины такого повышения остаются предметом дискуссий. Одной из наиболее широко обсуждаемых причин является антропогенный парниковый эффект.

  1.  Парниковый эффект.

По мнению некоторых ученых настоящее глобальное потепление объясняется деятельностью человека. Оно  вызвано антропогенным ростом концентрации углекислого газа в атмосфере Земли, и, как следствие, увеличением «парникового эффекта».  Эффект его присутствия в атмосфере напоминает эффект парника, когда коротковолновая солнечная радиация легко проникает через слой СО2, а затем, отражаясь от земной поверхности и превращаясь в длинноволновую радиацию, не может обратно проникнуть через него и остается в атмосфере. Этот слой действует как пленка в парнике — создает дополнительный тепловой эффект.

Парниковый эффект был обнаружен Жозефом Фурье в 1824 году и впервые был исследован Сванте Аррениусом в 1896 году. Это процесс, при котором поглощение и испускание инфракрасного излучения атмосферными газами вызывает нагрев атмосферы и поверхности планеты.

На Земле основными парниковыми газами являются: водяной пар (ответственен примерно за 36-70 % парникового эффекта, без учёта облаков), углекислый газ (CO2) (9-26 %), метан (CH4) (4-9 %) и озон (3-7 %). Атмосферные концентрации CO2 и CH4 увеличились с началом промышленной революции к середине XVIII века на 31 % и 149 % соответственно. Согласно отдельным исследованиям, такие уровни концентрации достигнуты впервые за последние 650 тысяч лет. Это период, для которого были получены данные из образцов полярного льда. Углекислый газ создает 50 % парникового эффекта, на долю хлорфторуглерода приходится 15-20 %, на долю метана — 18 %, азота 6 %  (рис. 5).

Около половины всех парниковых газов, получаемых в ходе хозяйственной деятельности человечества, остаются в атмосфере. Около трёх четвертых  всех антропогенных выбросов углекислого газа, за последние 20 лет,  стали результатом сжигания топлива.    При этом примерно половина объема антропогенных выбросов углекислоты связываются наземной растительностью и океаном. Бо́льшая часть остальных выбросов CO2 вызвана в первую очередь с вырубкой лесов и уменьшением количества растительности, поглощающих углекислый газ.

2.2 Изменение солнечной активности.

Учеными были предложены разнообразные гипотезы, объясняющие изменения температуры Земли. Все происходящие климатические процессы на планете зависят от активности нашего светила – Солнца. Поэтому даже самые малые изменения солнечной активности непременно сказываются на погоде и климате Земли. Выделяют 11-летние, 22-летние, а также 80-90 летние (Глайсберга) циклы солнечной активности.  Вполне вероятно, что наблюдаемое глобальное потепление связано с очередным ростом солнечной активности, которая в будущем может снова пойти на убыль. Солнечная активность может объяснить половину температурных изменений до 1970  года.  Под действием солнечной радиации изменяется толщина горных ледников. Например, в Альпах практически растаял ледник Pasterze (см.рис.6). Причем в одних районах происходит утончение ледников, тогда как в других утолщение ледникового покрова (см. рис.7). За последние полвека температура на юго-западе Антарктики, на Антарктическом полуострове, возросла на 2,5 °C.  В 2002 году от шельфового ледника Ларсена площадью 3250 км² и толщиной свыше 200 метров, расположенного на Антарктическом полуострове, откололся айсберг площадью свыше 2500 км². Весь процесс разрушения занял всего 35 дней. До этого ледник оставался стабильным в течение 10 тысяч лет, с конца последнего ледникового периода. Таяние шельфового ледника привело к выбросу большого количества айсбергов (свыше тысячи) в море Уэдделла (см. рис.8).

2.3 Влияние Мирового океана.

 

Мировой океан  является  огромным накопителем солнечной энергии. Он определяет направление и скорость движения тёплых океанических течений, а также воздушных масс на Земле, которые  сильно влияют на климат планеты. В настоящее время мало изучена природа циркуляции тепла в водной толщи океана.  Известно, что средняя температура вод океана составляет 3,5°С, а поверхности суши 15°С, поэтому усиленный теплообмен между толщей океана и приземным слоем атмосферы может приводить к значительным климатическим изменениям (рис.9). Кроме того, в водах океана растворено большое количество СО2 (около 140 трлн. тонн, что в 60 раз больше, чем в атмосфере) и ряда других парниковых газов. В результате различных природных процессов эти газы могут поступать в атмосферу, существенно оказывая влияние на климат Земли.

2.4 Вулканическая деятельность.

Вулканическая активность также является источником поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и большого количества углекислого газа, выделяющегося при извержении вулканов. Крупные извержения первоначально сопровождаются похолоданием вследствие поступления в атмосферу Земли пепла, серной кислоты и частиц сажи. Впоследствии, поступивший в ходе извержения CO2 вызывает рост среднегодовой температуры на Земле. Последующее долговременное снижение вулканической активности способствует увеличению прозрачности атмосферы, и приводит к повышению температуры на планете. Это может значительным образом сказаться на климате Земли.

 

3 .Результаты исследований глобального потепления.

При изучении глобального потепления разными метеостанциями мира, обозначилось четыре ряда глобальных температур, начинающихся со второй половины XIX века (см. рис. 10). На них видны два отчетливых эпизода глобального потепления. Один из них приходится на период с 1910 по 1940 год. За это время средняя температура на Земле выросла на 0,3— 0,4°C. Затем в течение 30 лет температура не росла и, возможно, даже немного снизилась. А с 1970 года начался новый эпизод потепления, который продолжается до сих пор. За это время температура повысилась еще на 0,6— 0,8°C. Таким образом, в целом за XX век средняя глобальная температура приземного воздуха на Земле выросла примерно на один градус. Это довольно много, поскольку даже при выходе из ледникового периода потепление обычно составляет всего 4°C.

    Изучая изменения уровня Мирового океана, ученые установили, что средний уровень моря растет в течение последних 100 лет со средней скоростью около 1,7 мм / год, что значительно больше, чем средняя скорость за последние несколько тысяч лет. С 1993 года глобальный уровень моря начал подниматься ускоренными темпами — около 3,5 мм / год (см.рис.11). Основная причина повышения уровня моря на сегодняшний день — увеличение теплосодержания океана, которое приводит к его расширению. Ожидается, что в будущем, более значительную роль в ускорении подъема уровня моря,  будет играть таяние льда.

 Общий объем ледников на Земле довольно резко сокращается. Ледники постепенно сокращались на протяжении всего прошлого века. Но скорость сокращения заметно возросла именно в последнее десятилетие (см. рис. 12). Только несколько ледников все еще растут.  Постепенное исчезновение ледников будет следствием не только повышения уровня мирового океана, но и возникновение проблем с обеспечением пресной водой некоторых районов Азии и Южной Америки.

4.  Глобальное потепление иногда приводит к похолоданию.

Существует теория малого ледникового периода, которая   часто используется противниками концепций антропогенного глобального потепления и парникового эффекта. Они утверждают, что современное потепление — это естественный выход из малого ледникового периода XIV—XIX веков, которое, приведет к восстановлению температур малого климатического оптимума X—XIII веков.

Глобальное потепление может произойти не везде. Согласно гипотезе климатологов М. Юинга и У. Донна,  существует колебательный процесс, в котором ледниковый период  порождается потеплением климата, а выход из ледникового периода — похолоданием. Это связано с тем,  что при оттаивании ледяных полярных шапок увеличивается количество осадков в полярных широтах. В дальнейшем происходит снижение температуры в внутриконтинентальных районах северного полушария с последующим образованием ледников. При замерзании ледяных полярных шапок ледники в глубинных районах континентов, не получая достаточно подпитки в виде осадков, начинают оттаивать.

По одной из гипотез, глобальное потепление приведёт к остановке или серьёзному ослаблению Гольфстрима. Это вызовет существенное падение средней температуры в Европе (при этом температура в других регионах повысится, но не обязательно во всех), так как Гольфстрим прогревает континент за счёт переноса тёплой воды из тропиков.

 

 

 

 

 

5. Последствия глобального потепления.

В настоящее время фактор потепления климата рассматривается наравне с другими известными факторами риска здоровью – курением, алкоголем, избыточным питанием, малой физической активностью и другими.

5.1 Распространение инфекций.

По данным Всемирного фонда дикой природы России при глобальном потеплении с повышением температуры возникнут новые вспышки вирусов —эпидемии, более характерные для Африки. Потепление климата способствует развитию многих инфекционных и паразитарных заболеваний. Уровень заболеваемости населения кишечными инфекциями в значительной степени зависит от качества воды.

В результате потепления климата ожидаются рост количества осадков, расширение площадей заболоченных земель и увеличение числа подтопленных населенных пунктов. Площадь заселения водоемов личинками комаров постоянно возрастает,  в том числе  70% водоемов заражены личинками малярийных комаров. По мнению экспертов ВОЗ, повышение температуры на 2–3 °С ведет к увеличению числа людей, которые могут заболеть малярией примерно на 3–5%. Возможно появление комариных («москитных») заболеваний, таких как лихорадка Западного Нила (ЛЗН), лихорадка Денге, желтая лихорадка. Увеличение количества дней с высокой температурой приводит к активизации клещей и росту заболеваемости инфекциями, ими переносимыми.

5.2. Таяние вечной мерзлоты.

В толще мерзлых горных пород законсервирован газ – метан. Он вызывает несравнимо больший парниковый эффект, чем CO2. Если метан при таянии мерзлоты будет выпускаться в атмосферу, изменение климата будет необратимо. Планета станет пригодной только для тараканов и бактерий. Кроме того, десятки городов, построенные на вечной мерзлоте, просто утонут. Процент деформаций зданий на севере уже очень большой и все время растет. Из-за таяния вечномерзлой земли будет невозможно добывать нефть, газ, никель, алмазы и медь. При глобальном потеплении с повышением температуры возникнут новые вспышки вирусов, оно становится доступным бактериям и грибам, которые  разлагают метан.

5.3 Аномальные природные явления.

Одним из последствий изменения климата ученые считают увеличение числа таких аномальных погодных явлений, как наводнения, штормы, тайфуны, ураганы. Рост повторяемости, интенсивности и продолжительности засух в некоторых регионах приведет к повышению пожароопасности в лесных массивах, заметному  расширению районов засух и пустынных земель. В других регионах Земли  можно ожидать усиление ветров и увеличение интенсивности тропических циклонов, увеличение частоты сильных осадков из-за чего участятся наводнения, что приведет  к переувлажнения почвы, которое опасно для сельского хозяйства.

5.4 Повышение уровня океана.

В северных морях  уменьшится количество ледников (например, в Гренландии), что приведет к подъему уровня Мирового Океана.  Тогда окажутся под водой прибрежные территории, уровень которых ниже уровня моря.  Например, Нидерланды, которые под натиском моря только с помощью дамб сохраняют свою территорию; Япония, у которой в таких районах находятся многие производственные мощности; могут быть залиты океаном многие острова в тропиках.

5.5 Экономические последствия.

 Расходы, связанные с изменениями климата, растут вместе с температурой. Сильнейшие штормы и наводнения являются причинами убытков в миллиарды долларов. Экстремальные погодные условия создают чрезвычайные финансовые проблемы. К примеру, после рекордного по показателям урагана в 2005 году в штате Луизиана произошло 15-процентное падение доходов спустя месяц после бури, а материальный ущерб был оценен в 135 миллиардов долларов. Потребители регулярно сталкиваются с ростом цен на продовольствие и энергоносители наряду с увеличением стоимости медицинских услуг и недвижимости. Из-за увеличения площади засушливых земель под угрозой находится производство продуктов питания, а некоторые группы населения подвергаются риску остаться голодными. Сегодня Индия, Пакистан и страны Африки, расположенные южнее Сахары, страдают от нехватки продовольствия, а эксперты прогнозируют еще большее сокращение количества осадков в ближайшие десятилетия. Таким образом, по оценкам, вырисовывается совсем невеселая картина. Межправительственная группа экспертов по изменению климата предполагает, что к 2020 году 75-200 миллионов африканцев могут испытывать нехватку воды, а количество сельскохозяйственной продукции на континенте сократиться на 50 процентов.

5.6 Потеря биологического разнообразия и разрушение экосистем.

 К 2050 году человечество рискует потерять целых 30 процентов видов животных и растений, если средняя температура повысится на 1,1-6,4 градуса по Цельсию. Такое исчезновение произойдет из-за потери мест обитания путем опустынивания, обезлесения и потепления вод океана, а также из-за неспособности адаптации к происходящим климатическим изменениям. Исследователи дикой природы отметили, что некоторые более устойчивые виды мигрировали на полюса для того, чтобы «поддержать» необходимую им среду обитания.  Когда растения и животные исчезнут в результате климатических изменений, человеческая пища, топливо и доходы также исчезнут. Ученые уже наблюдают обесцвечивание и гибель коралловых рифов из-за потепления вод в океане, а также миграцию наиболее уязвимых видов растений и животных в другие районы в связи с повышением температуры воздуха и воды, а также в связи с таянием ледников. Изменение климатических условий и резкое увеличение углекислого газа в атмосфере – это серьезное испытание для наших экосистем.

 

6. Районы изменения климата.

Межправительственная комиссия выделила ряд районов, наиболее уязвимых к ожидаемому изменению климата:

—  в районе Сахары, мега-дельте Азии, небольших островах  произойдет усиление засух и увеличению опустынивания;

 — в Европе увеличение температур приведет к  уменьшению водных ресурсов и выработки гидроэлектроэнергии,  уменьшению продукции сельского хозяйства, ухудшению условий туризма, сокращению снежного покрова и отступанию горных ледников, усилению летних осадков и  увеличению риска сильных паводков и катастрофических наводнений на реках;

— в Центральной и Восточной Европе произойдет увеличение частоты лесных пожаров, пожаров на торфяниках, сокращению продуктивности лесов; возрастанию неустойчивости грунтов в Северной Европе.

— в Арктике — катастрофическое уменьшение площади покровного оледенения, сокращение площади морских льдов, усиление эрозии берегов;

— на юго-западе Антарктики, на Антарктическом полуострове, температура возросла на 2,5 °C. Масса льдов Антарктики уменьшается с ускоряющимся темпом;

— в Западной Сибири с начала 1970-х годов температура многолетнемёрзлых грунтов повысилась на 1,0 °C, в центральной Якутии — на 1—1,5 °C в северных регионах — Архангельской области, Республике Коми климат совсем не потеплел;

— на севере Аляски с середины 1980-х годов температура верхнего слоя мёрзлых пород увеличилась на 3 °C, а климат благодатной Калифорнии несколько похолодал;

—  в южных районах, в частности, на Украине, также несколько похолодало.

 

7. Меры по предотвращению глобального потепления.

 

Чтобы остановить рост CO2 , необходимо заменить традиционные виды энергии, основанные на сжигании углеродного сырья, на нетрадиционные. Необходимо увеличить  производство солнечных батарей, ветряков, строительство приливных электростанций (ПЭС), геотермальных и гидроэлектростанций (ГЭС).

Проблема глобального потепления должна решаться на международном уровне, в соответствии с единой международной программой, составленной с участием правительств всех стран и мировой общественности, под единым международным руководством. На сегодняшний день основным мировым соглашением о противодействии глобальному потеплению является Киотский протокол (согласован в 1997, вступил в силу в 2005). Протокол включает более 160 стран мира и покрывает около 55 % общемировых выбросов парниковых газов.

В декабре 1997 года на встрече в Киото (Япония), посвященной глобальному изменению климата, делегатами  более чем ста шестидесяти стран была принята конвенция, обязывающая развитые страны сократить выбросы CO2. Киотский протокол обязывает тридцать восемь индустриально развитых стран сократить к 2008—2012 годам выбросы CO2 на 5 % от уровня 1990 года:

  • Европейский союз должен сократить выбросы CO2 и других тепличных газов на 8 %.
  • США — на 7 %.
  • Япония — на 6 %.

Протокол предусматривает систему квот на выбросы тепличных газов. Суть его заключается в том, что каждая из стран, получает разрешение на выброс определенного количества тепличных газов. Таким образом, предполагается сокращение выбросов тепличных газов в следующие 15 лет на 5 %.

Поскольку выполнение этой программы будет рассчитано на долгие годы, в ней необходимо обозначить этапы ее выполнения, их сроки, предусмотреть систему контроля и отчетности.

Российские ученые также разрабатывают оружие против глобального потепления. Это аэрозоль из соединений серы, который предполагается распылять в нижних слоях атмосферы. Метод, разрабатываемый российскими учеными, предусматривает распыление с помощью самолетов в нижних слоях стратосферы (на высоте 10-14 километров от земли) тонкого слоя аэрозоля (0,25-0,5 микрона) из различных соединений серы. Капли серы будут отражать солнечные излучения.

По расчетам ученых, если распылить над Землей один миллион тонн аэрозоля, это позволит на 0,5-1 процента снизить солнечную радиацию, а температуру воздуха — на 1-1,5 градуса Цельсия.

Количество распыленного аэрозоля будет необходимо постоянно поддерживать, поскольку со временем сернистые соединения будут опускаться на землю.

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

При исследовании глобального потепления  я пришла к выводу, что за последние 150 лет происходит изменение термического режима атмосферы примерно на 1-1,5 градуса. Оно имеет свои региональные и временные масштабы.

Многие ученые  считают, что основной причиной, которая, возможно, приводит к этим процессам, является увеличение СО2 (углекислого газа) в атмосфере. Его называют «парниковым газом». Увеличение содержания в атмосфере таких газов, как фреон и целого ряда галогенных газов считается также следствием хозяйственной деятельности человека и причиной возникновения озоновых дыр.

Исследования показали: чтобы избежать глобальной катастрофы, необходимо уменьшить выбросы углерода в атмосферу.

Я считаю, что важнейшими путями решения данной проблемы являются: внедрение экологически чистых, мало- и безотходных технологий, строительство очистных сооружений, рациональное размещение производства и использование природных ресурсов.

Я предлагаю использовать биогазовые технологии.

Биогаз – продукт разложения органических веществ самого разного происхождения (навоз, отходы пищевой промышленности, иные биологические отходы).

       Состоит биогаз на 50-70% из метана (CH4) и на 30-50% из углекислого газа (CO2). Его можно использовать как топливо для получения тепла и электричества. Биогаз может использоваться в бойлерных установках (для получения тепла), в газовых турбинах или  в поршневых двигателях. Обычно они работают в режиме когенерации – на производство электроэнергии и тепла (см. рис.13).

Сырье для биогазовых установок имеется в достаточных количествах на станциях очистки сточных вод, на свалках мусора, на свинофермах, птицефабриках, в коровниках. Именно агропредприятия могут считаться основным потребителем биогазовых технологий. Из тонны навоза получается 30-50 м3 биогаза с содержанием метана 60%. Фактически одна корова способна обеспечить получение 2,5 кубометра газа в сутки.  Из одного кубометра биогаза можно выработать около 2 кВт электроэнергии. Плюс вырабатывается органическое удобрение, которое можно использовать в аграрном хозяйстве.

Принцип действия установки:

Из животноводческих корпусов 1 самосплавным методом навоз перемещается  в приемную емкость 2, где происходит подготовка сырья  к загрузке в реакторы для переработки. Затем он подается в биогазовую установку 3, где происходит выделение биогаза, который подается в газораспределительную колонку 5 . В ней отделяется углекислый газ и метан. Отходы представляют собой азотные удобрения, они вывозятся на поля 10. CO2 идет на производство биовитаминного концентрата, а СН4 в газогенератор 9, где вырабатывает электричество, с помощью которого работает насос 11, подающий воду для орошения полей  и теплиц 13.

В энергобалансе европейских стран биогаз занимает 3-4%. В Финляндии, Швеции и Австрии, благодаря государственному стимулированию биоэнергетики, его доля достигает 15-20%. В Китае действует 12 млн. маленьких «семейных» биогазовых установок, снабжающих газом в основном кухонные плиты. Распространена эта технология в Индии, в Африке. В России  установки для получения биогаза используются мало.

 

 

Список используемой литературы.

 

— Журнал «Вокург Света» №7, июль 2006г

— Журнал «Химия и Жизнь» №4, 2007

— Крискунов Е.А. Экология (учебник), М. 1995г.

— Правда.ру

— Ревич Б.А. «Россия в окружающем мире: 2004»

— http://primpogoda.ru/

— http://www.priroda.su/item/389

    -http://www.climatechange.ru/node/119

    — http://energyland.info

      — http://ск прораб.рф

lebedeva70.moy.su

Глобальное потепление – всемирная проблема. Альманах ХолмТайн

За последние десятилетия наша планета испытала (и испытывает) немало глобальных проблем – таяние ледниковых масс, повышение уровня воды в океанах, осушение тропических лесов, вымирание многих животных видов. Глобальное потепление одно из бедствий, где очевидная причина кроется в деятельности человечества, а именно – в «нагревании» атмосферы вредными парниковыми газами.

Полярный медведь острова Рудольфа на российском архипелаге Земля Франца-Иосифа обескуражен таянием многолетнего льда

На сегодняшний день, общий объем подобных газов превысил все рекорды последних 650 000 лет. Как остановить глобальное потепление? Как возместить вред, уже причиненный планетарной экосистеме? Какие факторы являются приоритетными для рассмотрения и создания адекватного плана действий?

Парниковый эффект возникает, когда определенные газы создают в атмосфере тепловые ловушки и нагретые таким образом воздушные массы медленно, но верно повышают общую температуру окружающей среды. Газы пропускают солнечные лучи, но не выпускают тепло наружу. Уровень парниковых газов был разным в разные периоды прошлых тысячелетий, однако колебания были незначительными, и в среднем их количество оставалось стабильным.

Средняя мировая температура изменилась лишь недавно. Почему? Сжигая ископаемые топлива и иными способами высвобождая парниковые газы, человечество усиливает эффект атмосферного нагрева. Средняя мировая температура, а также содержание в атмосфере углекислого газа (главного катализатора парникового эффекта) менялось на планете и раньше.

Однако тогда это было обусловлено тем, что расположение Земли относительно Солнца изменялось в определенных временных циклах. Именно это обуславливало начало и окончание ледниковых периодов.

Сегодня ситуация кардинально иная и обусловлена отнюдь не естественными факторами. Всего за 200 лет с момента промышленной революции, объем углекислого газа увеличился более чем на треть – все благодаря деятельности людей. Подобные изменения, если рассматривать их в историческом контексте, должны занимать как минимум тысячелетия, а не жизнь пары поколений. Насколько серьезна проблема?

Стремительное увеличение объемов парниковых газов является критически-важной проблемой, особенно если принимать во внимание её последствия. Климат сегодня изменяется так быстро, что далеко не все виды успевают адаптироваться к новым условиям. Более того, изменения плохо прогнозируются, что делает невозможным предугадывание возможных катаклизмов, а это – прямая угроза всей жизни на Земле.

Ученые уже наблюдают некоторые изменения, которые начались раньше всех ожиданий. По информации IPCC (Межправительственной группы экспертов по изменению климата) 11 из 12 температурных рекордов со времени изобретения термометра пришлись на отрезок между 1996 и 2005 годами. Еще одной чрезвычайно неприятной чертой потепления является то, что со льдами «вскрываются» старые могильники опасных токсичных отходов.

ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ – РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ.

Существует много доказательств, что деятельность человека является причиной глобального потепления, но вопрос что с этим делать, пока остается открытым. Экономика, социальная составляющая, политика – все эти факторы являются чрезвычайно важными при планировании будущего.

Даже если мы полностью остановим выбросы парниковых газов сегодня, на Земле продолжится потепление, и оно составит около 0.5 градуса Цельсия. Но то, что мы будем делать дальше, начиная от настоящего момента – это имеет огромное значение. В зависимости от нашего выбора, ученые предсказывают, что глобальное потепление может составить от минимальных 1.4 градуса Цельсия, до 5.6 градусов.

В основном приводится цель в стабилизации концентрации парниковых газов около 450-550 частей на миллион (ppm – parts per million), или примерно в два раза выше до индустриального уровня. На текущий момент концентрация парниковых газов составляет около 380 ppm, что означает, что мы находимся достаточно близко к этой грани и нет особо времени на раздумья.

Согласно данным межправительственной группы экспертов ООН по проблемам изменения климата (IPCC), мы должны сократить сейчас выбросы парниковых газов на 50-80%, чтобы иметь возможность сохранить в следующем столетии этот уровень. Возможно ли это?

Огромное количество людей, правительства многих стран, ведущие мировые компании упорно работают над этой проблемой, и каждый может помочь. Исследователи Stephen Pacala и Robert Socolow из Принстонского университета предлагают подход, который они называют «стабилизационные клинья» («stabilization wedges»).

Суть данного метода для сокращения выбросов парниковых газов предлагает использовать широкий набор технологий, которые станут доступны в ближайшие несколько десятилетий, а не полагаться на какую-то одну. Ученые рассматривают 7 направлений развития технологий, каждое из которых позволит сократить выбросы и все вместе они позволят удерживать уровень концентрации парниковых газов на современном уровне в течении следующих 50-ти лет, и стабилизировать рост их концентрации примерно до 500 ppm.

Существует множество возможных путей сокращения выбросов парниковых газов, включая повышение экономичности автомобилей, повышения уровня использования ветряной и солнечной энергетики, производство водорода с использованием возобновляемых источников энергии, биотопливо, натуральный газ (российское национальное достояние) и ядерная энергетика.

Также потенциально возможно использование технологии по сбору CO2 вырабатываемому при сжигании традиционных видов топлива и хранение его под землей – секвестрация углерода («carbon sequestration»). В дополнение для уменьшения объема газов, выбрасываемых в атмосферу, мы можем увеличивать объем парниковых газов, которые планета забирает из атмосферы.

Растения и деревья абсорбируют CO2 в процессе своего роста, это натуральная секвестрация углерода. Увеличение зеленого покрова Земли может снизить концентрацию парниковых газов, хотя сейчас, к сожалению, мы видим обратный процесс. Некоторые технологии имеют недостатки, но хорошей новостью является то, что есть множество возможностей вывести нас на путь к стабильному климату.


Поделиться новостью в соцсетях НОВОСТИ ПАРТНЕРОВ:

holmtain.ru

Мировая экологическая проблема №3: Глобальное потепление

Подобно стеклянным стенам парника, углекислый газ, метан, окись азота и водяной пар позволяют солнцу нагревать нашу планету и одновременно препятствуют выходу в космос отражающегося от поверхности земли инфракрасного излучения. Все эти газы ответственны за поддержание температуры, приемлемой для жизни на земле. Однако повышение концентрации углекислого газа, метана, оксида азота и водяного пара в атмосфере – это очередная мировая экологическая проблема, именуемая глобальным потеплением (или парниковым эффектом).

Причины глобального потепления

В течение XX века средняя температура на земле выросла на 0,5 – 1 ?C. Главной причиной глобального потепления считается повышение концентрации углекислого газа в атмосфере вследствие увеличения объёмов сжигаемого людьми ископаемого топлива (уголь, нефть и их производные). Однако по заявлению Алексея Кокорина, руководителя климатических программ Всемирного фонда дикой природы (WWF) России, «наибольшее количество парниковых газов образуется в результате работы электростанций и выбросов метана в ходе добычи и доставки энергоресурсов, в то время как дорожный транспорт или сжигание попутного нефтяного газа в факелах наносят сравнительно небольшой вред окружающей среде».

Другими предпосылками глобального потепления являются перенаселение планеты, сокращение площади лесных массивов, истощение озонового слоя и замусоривание. Однако не все экологи возлагают ответственность за повышение среднегодовых температур целиком на антропогенную деятельность. Некоторые считают, что глобальному потеплению способствует и естественное увеличение численности океанического планктона, приводящее к повышению концентрации всё того же углекислого газа в атмосфере.

Последствия парникового эффекта

Если температура в течение XXI века увеличится ещё на 1 ?C – 3,5 ?C, как прогнозируют учёные, последствия будут весьма печальными:

  • поднимется уровень мирового океана (вследствие таяния полярных льдов), возрастёт количество засух и усилится процесс опустынивания земель,

  • исчезнут многие виды растений и животных, приспособленные к существованию в узком диапазоне температур и влажности,

  • участятся ураганы.

Решение экологической проблемы

Замедлить процесс глобального потепления, по словам экологов, помогут следующие меры:

  • повышение цен на ископаемые виды топлива,

  • замена ископаемого топлива экологически чистым (солнечная энергия, энергия ветра и морских течений),

  • развитие энергосберегающих и безотходных технологий,

  • налогообложение выбросов в окружающую среду,

  • минимизация потерь метана во время его добычи, транспортировки по трубопроводам, распределения в городах и сёлах и применения на станциях теплоснабжения и электростанциях,

  • внедрение технологий поглощения и связывания углекислого газа,

  • посадка деревьев,

  • уменьшение размеров семей,

  • экологическое просвещение,

  • применение фитомелиорации в сельском хозяйстве.

Глобальная экологическая проблема №4: Кислотные дожди

Кислотные дожди, содержащие продукты сжигания топлива, также представляют опасность для окружающей среды, здоровья человека и даже для целостности памятников архитектуры.

Последствия кислотных дождей

Содержащиеся в загрязнённых осадках и тумане растворы серной и азотной кислот, соединения алюминия и кобальта загрязняют почву и водоёмы, пагубно воздействуют на растительность, вызывая суховершинность лиственных деревьев и угнетая хвойные. Из-за кислотных дождей падает урожайность сельскохозяйственных культур, люди пьют обогащённую токсичными металлами (ртутью, кадмием, свинцом) воду, мраморные памятники архитектуры превращаются в гипс и размываются.

Решение экологической проблемы

Во имя спасения природы и архитектуры от кислотных дождей, необходимо минимизировать выбросы окислов серы и азота в атмосферу.

studfiles.net

Простое решение проблемы глобального потепления

Глобальное потепление означает, что большее количество людей будет умирать от жары. Будет происходить подъем уровня моря, распространяться малярия, голод и бедность. Озабоченность этой проблемой была высокая, однако человечество сделало очень мало, чтобы в действительности предотвратить эти последствия. Выбросы углекислого газа продолжали увеличиваться, несмотря на неоднократные обещания их уменьшения.

Мы все кровно заинтересованы в том, чтобы остановить изменение климата. Мы обратились к ученым, чтобы они проинформировали нас о проблеме глобального потепления. Сейчас нам нужно обратиться к экологическим экономистам, чтобы они просветили нас о выгодах, затратах и возможных последствиях от различных шагов, предпринимаемых в этом направлении.

Мировые лидеры в этом декабре встречаются в Копенгагене, чтобы создать новый пакт по решению проблемы глобального потепления. Следует ли им идти по пути обещаний об уменьшении выбросов углекислого газа, которые вряд ли будут исполнены? Следует ли им вместо этого отложить сокращение выбросов на 20 лет? Чего можно достигнуть, высаживая новые деревья, уменьшая содержание метана или уменьшая выбросы черной сажи? Практично ли концентрироваться на технологических решениях проблемы потепления? Или нам просто нужно адаптироваться к более теплому миру?

Многие политических дебаты сегодня по-прежнему концентрируются на уменьшении выбросов углекислого газа, однако есть много способов исправить глобальный климат. От нашего выбора зависят последствия и затраты.

Оптимальная комбинация решений даст наибольший эффект при меньших затратах. Революционная работа Эрика Бикеля и Ли Лейна является одним из первых — и, конечно, наиболее всеобъемлющим — исследованием затрат и выгод управления климатом. Намеренное управление климатом земли выглядит чем-то из области фантастики. Однако, как отметил советник президента Барака Обамы по науке Джон Холдрен, «этому стоит уделить внимание», и с этим также соглашаются многие выдающиеся ученые.

Бикель и Лейн приводят убедительные доказательства того, что крошечные инвестиции в управление климатом могут уменьшить такое же количество эффектов глобального потепления, как триллионы долларов, потраченные на уменьшение выбросов углекислого газа.

Управление климатом имеет преимущество в скорости. Существует значительная задержка между уменьшением выбросов углекислого газа и понижением температуры — даже уменьшение глобальных выбросов на половину к середине века едва ли можно будет ощутить к концу века. Чтобы сделать зеленую энергию дешевой и превалирующей, также нужно много времени. Обратите внимание, что электрификация глобальной экономики все еще не закончилась, спустя полвека усилий.

Было предложено много методов по атмосферному управлению. Управление солнечной радиацией подает больше всего надежд. Атмосферные парниковые газы позволяют проходить солнечному свету, однако поглощают тепло и распространяются ближе к поверхности земли. При сохранении других условий их более высокие концентрации будут приводить к повышению температуры. Управление солнечной радиацией будет возвращать часть солнечного света в пространство. Отражение только 1-2% общего количества солнечного света, который достигает поверхности планеты позволит компенсировать последствия потепления соответствующие удвоению прединдустриального уровня парниковых газов.

Когда в 1991 году произошло извержение горы Пинатубо, в атмосферу было выброшено около миллиона тонн диоксида серы, которая, вступая в реакцию с водой, создала туманный слой, который распространился по всему миру, и — рассеивая и поглощая входящий свет — охладила поверхность земли почти на два года. Мы можем имитировать этот эффект посредством введения аэрозоля в стратосферу — по существу вводя материал наподобие диоксида серы или сажи в стратосферу.

Другое перспективное направление — это отбеливание морских облаков посредством рассеивания морских капель в облаках, чтобы они отражали больше солнечного света. Это усиливает естественный процесс, во время которого соль из океанов образует водяной пар с ядрами конденсации, из которых идет образование облаков.

Стоит отметить, что мы могли бы компенсировать эффекты потепления этого века только посредством 1900 беспилотных кораблей, рассеивающих туман из морской воды в воздухе, чтобы сгустить облака. Общая стоимость составит около 9 миллиардов долларов США, однако выгода от предотвращения увеличения температуры составит около 20 триллионов долларов США. Это примерно равно тому, что каждый потраченный доллар дает прибыль в 2000 долларов США.

Многие риски управления климатом были завышены. Отбеливание морских облаков не приведет к постоянным атмосферным изменениям и может использоваться только по мере необходимости. Превращение морской воды в облака — это естественный процесс. Самое большое препятствие — это общественное восприятие. Многие экологические лоббисты противостоят даже исследованию управления климатом. Это удивительно, учитывая множество выгод. Если мы больше всего заботимся о том, чтобы избежать повышения температуры, кажется, мы должны ликовать, что этот простой, рентабельный подход дает так много надежды.

Управление климатом может оставаться запасным вариантом на случай необходимости. Или мы могли бы включить его в сегодняшнюю повестку дня. В любом случае, есть серьезные причины рассмотреть его. Мы идем по пути того, чтобы стать тем поколением, которое потратило десятилетия на споры об уменьшении выбросов углекислого газа и не смогло остановить пагубные последствия потепления. Это будет постыдное наследие — которого можно было бы избежать, пересмотрев климатическую политику.

Автор — Бьорн Ломборг — директор Центра «Копенгагенский консенсус», адъюнкт-профессор Копенгагенской школы бизнеса и автор книг «Скептик-эколог» и «Остыньте: справочник скептика-эколога по глобальному потеплению»

Актуальная информация по телефонным тарифам, мобильной связи и интернету:

Последние публикации рубрики «Новости и политика»:

Метки: климатпотепление

www.germaniaplus.de

Глобальное потепление и идеи по спасению Земли

Анализ данных показывает, что в течение последнего столетия наша планета Земля разогрелась на один градус выше среднего показателя. По предположению ученых в ближайшие 50 лет температура поднимется еще на 3-5 градусов, что приведет к тяжелым последствиям как для Земли, так и для людей и животного мира.

Глобальное потепление, повышение температуры на Земле

Глобальное потепление

Глобальное потепление (Global warming) — это процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана.

Изменение климата на Земле происходит как в результате естественных внутренних процессов, так и в ответ на внешние воздействия, как антропогенные, так и неантропогенные. Среди основных внешних воздействий — изменения орбиты Земли (циклы Миланковича), солнечной активности, вулканические выбросы и парниковый эффект (следствие выброса в атмосферу парниковых газов).

Автомобильные выхлопы, заводские трубы и другие созданные человечеством источники загрязнения вместе выбрасывают в атмосферу около 22 миллиардов тонн углекислого газа и других парниковых газов в год.

Несмотря на такие ужасающие цифры антропогенного воздействия, причина повышения температуры на Земле является спорной. А некоторые ученые утверждают, что данные о потеплении неубедительны и что прогнозы, основанные на компьютерном моделировании, не имеют ничего общего с реальностью.

Идеи ученых по спасению Земли от глобального потепления

Предложения по решению проблемы глобального потепления от ведущих ученых носят порой фантастический характер, но рассматриваются экспертами всерьез, потому что могут оказаться полезными, рано или поздно.

Приведем некоторые идеи ученых по спасению Земли от глобального потепления.

Сегодня Земля поглощает 70% всей радиации, которую получает от Солнца, и поэтому следует что-то придумать, чтобы снизить этот показатель. Астроном Роджер Анцель (Roger Ancel) предлагает разместить вокруг Земли миллионы линз диаметром 60 см и весом несколько граммов, которые будут способны отражать солнечные лучи. Это приведет к снижению солнечной радиации.

Надо заметить, что сокращение солнечного освещения на 1,6% компенсирует рост температуры на 1,75 Кельвина (3 градуса Фаренгейта). Эффект, который оказывает на температуру рассеивание света, наблюдается, например, при извержении вулканов, когда в атмосферу попадает огромная масса частиц, и в результате температура падает.

Глобальное потепление. Повышение температуры на планете Земля

Согласно другой подобной идее (статья в журнале Acta Astronautica) предполагается создать вокруг Земли кольцо мелких частиц или космических кораблей, которыми можно затенить тропики и, тем самым, смягчить климат. Отражающие частицы можно брать из горных разработок на Земле, Луне или на астероидах.

Затраты на эти проекты могут оказаться неподъемными: 500 млрд. долларов при размещении космических кораблей и от 6 до 200 триллионов долларов в случае с частицами.

Климатолог Уоллас Брокер (Wallace Broker) предлагает рассеять в стратосфере на высоте свыше 15 км при помощи шаров и самолетов частицы серы, которые продержатся на этом уровне год-два. Этот проект с распылением серы оценивается в 50 млрд. долларов.

Предлагается также производить соленый пар при помощи специальных устройств, которые будут забирать морскую воду и превращать ее в самые настоящие облака, насыщенные хлоридом натрия.

Есть идея по созданию в морских зонах плавучих искусственных островков белого цвета с отражающей поверхностью или покрытию пластиковыми материалами (того же белого цвета) некоторых пустынных районов для отражения солнечной радиации, проникающей на Землю.

Предложение по рассеиванию над океаном веществ, которые способствуют росту водорослей, поглощающих большие объемы углекислого газа, уже реализуется в некоторых районах Антарктиды.

Известный британский астрофизик Стивен Хоукинг (Stephen Hawking) считает, что выживание человеческого рода зависит от его способности найти новые дома в другом месте во Вселенной, потому что риск уничтожения живых существ в результате глобального потепления стремительно возрастает. Он считает, что люди могли бы иметь постоянную базу на Луне уже через 20 лет и колонию на Марсе в последующие четыре десятилетия (по материалам газеты “Взгляд”).

Цифры, факты по изменению климата Земли

Приведем некоторые цифры и факты, подтверждающие процесс глобального потепления, изменения климата на планете Земля.

  • С 2002 по 2005 год из-за таяния только антарктического шельфа уровень Мирового океана повысился на 1,5 мм;
  • с 1996 по 2005 год таяние льдов в Гренландии удвоилось;
    общий прирост уровня воды составляет около 3 мм в год;
  • с доиндустриального периода середины XVIII века концентрации углекислого газа и метана увеличились на 31% и 149% соответственно, примерно половина повышения углекислого газа в атмосфере приходится на период после 1965 года.

Подъем воды в Мировом океане вызван двумя основными причинами: таяние полярных льдов и расширение воды от нагрева. Снижение на 5% объема поглощаемой солнечной радиации поможет снизить на пару градусов среднюю температуру Земли, что замедлит расширение воды от нагрева и таяние льдов.

По прогнозам ученых, к концу 21 века температура на Земле повысится в среднем на 4-5 градусов Цельсия (существуют и более пессимистические прогнозы).

Надо заметить, что климат на нашей планете постоянно меняется: эпохи глобальных потеплений сменяются ледниковыми периодами и наоборот.

Контекст: смена магнитных полюсов Земли. Будущее человечества!..

По теме “Глобальное потепление”:



Подписаться на обновления блога «Заметки о жизни»:

Актуальные цитаты — высказывания на злободневные темы

Рубрики: Мысли, Новости, Заметки, Статьи, Из Интернета, Анализ событий, Слова, Земля и человек, Здоровье человека, Технологии, Новое Время.
Оставьте комментарий на статью…

blog.artnn.ru

Могут ли подводные стены спасти планету от глобального потепления

Проблема глобального изменения климата с каждым годом становится все более актуальной, и ученые постоянно предлагают новые способы ее решения. Одной из по-настоящему действенных стратегий может стать возведение стен вокруг крупных ледников.

Глобальное потепление — серьезная проблема, которую ни в коем случае не следует недооценивать. Похоже, уже в ближайшем будущем всему человечеству придется принять глобальные меры, чтобы сохранить хотя бы относительную стабильность климата Земли. Однако простое сокращение выбросов углекислого газа и инвестиции в возобновляемые источники энергии вряд ли замедлят потепление, а увеличение частоты экстремальных погодных явлений и постепенное повышение уровня воды практически неизбежны.

Но, возможно, еще не все потеряно. Эксперты предлагают различные радикальные решения проблемы, от создания искусственного облачного фронта до повышения уровня железа в океане, что стимулирует размножение водорослей. Это глобальные меры, последствия которых предсказать будет непросто, а осуществить нечто подобное и вовсе почти невозможно. Однако ученые продолжают составлять все новые стратегии борьбы с глобальным потеплением, и некоторые из них выглядят весьма интересно.

Гляциолог Майкл Воловик предложил возвести под водой гигантские стены, которые замедлили бы таяние полярных ледников. На первый взгляд идея довольно странная, однако, согласно предварительным расчетам, она вполне рабочая. Воловик предположил, что создание больших стен в устьях крупных ледников в Гренландии и Антарктиде поможет изолировать их от теплых океанических вод, что резко снизит скорость таяния льда.

Такие стены не похожи на привычные нам дамбы — они глубоко погружены в воду так, что их вершина находится ниже уровня поверхности моря. Этого, разумеется, не хватит для полной изоляции ледников, но она и не требуется: стены просто заблокируют теплое течение, подмывающее лед. В итоге, это позволит увеличить срок жизни ледников примерно в 10 раз. Привлекательно в этой идее еще и то, что в отличие от других она не несет в себе негативных последствий для мировой экологии, а всего лишь предоставляет необходимую отсрочку, которая позволит климату восстановиться естественным путем.

www.popmech.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *