Атмосфера и Земля поглощают примерно 67% солнечного излучения. Около 33% излучения  отражается обратно. Лучше всего отражают облака, атмосферная пыль, молекулы атмосферных газов, снег и земля, лишенная растительности.  Поток солнечного излучения содержит лучи инфракрасной части спектра (ИК), видимые лучи и ультрафиолетовые (УФ), максимум приходится на видимые лучи.

  Еще в 1827 году французский физик Жозеф Фурье предположил, что атмосфера земли выполняет функцию своего рода стекла в теплице: воздух пропускает солнечное тепло, не давая ему при этом испариться обратно в космос.  В этом и состоит  сущность парникового эффекта.  Этот эффект достигается благодаря наличию  в атмосфере  некоторых атмосферным газам. Они пропускают видимый и инфракрасный свет, излучаемый солнцем, но поглощают инфракрасное излучение, образующееся при нагревании земной поверхности солнечными лучами.  Их называют парниковыми газамами.

  Видимый свет от солнца достигает поверхности земли и нагревает ее. Земля отдает поглощенную энергию в атмосферу в виде инфракрасного излучения. Часть инфракрасного излучения поглощается СО2 и таким образом улавливается атмосферой. Еще часть отражается или переизлучается обратно к земле.

  

Основными парниковыми газами, являются  (углекислый газ(60%), метан(20%), водяной пар.

   Количество СО2 в атмосфере неуклонно растет вот уже более века из-за того, что в качестве источника энергии стали широко применяться различные виды ископаемого топлива (уголь и нефть), Источниками углекислого газа в атмосфере Земли являются вулканические выбросы, жизнедеятельность организмов, деятельность человека. Антропогенными источниками является сжигание ископаемого топлива, сжигание биомассы (в т. ч. сведение лесов), некоторые промышленные процессы (например производство цемента).

Основными антропогенными источниками метана являются пищеварительная ферментация у скота (скотоводство), рисоводство, горение биомассы, предположительно в результате увеличения пахотных земель и пастбищ и выжигания лесов, использования древесины для отопления, увеличения поголовья домашнего скота, количества нечистот, свалки. Некоторый вклад в поступление метана дают утечки при разработке месторождений каменного угля и природного газа, а также эмиссия метана в составе биогаза, образующегося на полигонах захоронения отходов. В середине 21 века ожидается удвоение концентрации метана в атмосфере.

·      Средняя глобальная температура у поверхности Земли составляет 15°С. Именно такая температура необходима для поддержания теплового равновесия у поверхности земли. Увеличение концентрации парниковых газов приведет к разогреву нижних слоев атмосферы и поверхности земли. К 2100 должно произойти повышение температуры на 1,5—5,8 °С.

последствия глобального потепления

·       Уровень мирового океана может повысится на 84-117 см к 2050г и 156-345 см  к 2100г из-за таяния полярных льдов и расширения воды. При повышении уровня океана на несколько метров будут затоплены такие города как Нью-Йорк, Лондон, Санкт-Петербург, Амстердам, Шанхай, Токио и густонаселенныйе прибрежные территории, где проживает около 30-50% населения.

  •   Сдвинуться природные зоны и зоны земледелия. С тостом температуры увеличится количество осадков. Ливни затопят тропики. Засушливые зоны сдвинуться на север. Площадь пустынь увеличится. Урожаи сократятся. Серьезные изменения климата произойдут в рв Скандинавии. Сибири и Канаде. При глобальном потеплении на 2 °С сплошной многолетней мерзлоты не будет, а зона лесотундры достигнет побережья Ледовитого окена. Для сельского хозяйства Европейской части может быть благоприятно, так как позволит возделывать теплолюбивые культуры на более обширных территориях
  • произойдет рост экстремальных климатических явдений.

Тем не менее, ведутся ожесточенные споры вокруг того, какое конкретно количество этих газов вызовет потепление климата и в какой степени, а также как скоро это произойдет. В конце восьмидесятых - начале девяностых годов XX века несколько лет подряд среднегодовая глобальная температура была выше обычной. Это вызвало опасения в том, что вызванное человеческой деятельностью глобальное потепление уже началось. Среди ученых существует консенсус, что за последние сто лет среднегодовая глобальная температура поднялась на 0,3 - 0,6 градусов Цельсия. Однако среди них нет согласия в том, что именно вызвало это явление. Трудно с уверенностью сказать, происходит глобальное потепление или нет, так как наблюдаемый рост температуры все еще находится в пределах естественных температурных колебаний.

·       Группа ученых под руководством Будыко выяснила что скорость образования карбонатных отложений пропорциональна количеству СО2 в атмосфере. Т.е. углекислый газ уйдет в геологию.

·      Повышение температуры приведет к усилению испарения, увеличению облачности и уменьшению поступления солнечной радиации на поверхность земли, и как следствие понижение температуры приземного слоя воздуха т.е. похоладание.

·      Американский физик Шнейдер , автор фундаментальной работы по климатологии отмечает ,что увеличение поступления углекислого газа в атмосфере вызовет возрастание скорости потребления его растениями и океаном, и последствия парникового эффекта могут быть смещены.

В декабре 1997 года на встрече в Киото (Япония), посвященной глобальному изменению климата, делегатами из более чем ста шестидесяти стран была принята конвенция, обязывающая развитые страны сократить выбросы СО2. Киотский протокол обязывает тридцать восемь индустриально развитых стран сократить к 2008-2012 годам выбросы СО2 на 5% от уровня 1990 года:

  • Европейский союз должен сократить выбросы СО2 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 (пока это относится только к тридцати восьми странам, которые взяли на себя обязательства сократить выбросы), получает разрешение на выброс определенного количества парниковых газов. При этом предполагается, что какие-то страны или компании превысят квоту выбросов. В таких случаях эти страны или компании смогут купить право на дополнительныe выбросы у тех стран или компаний, выбросы которых меньше выделенной квоты. Таким образом предполагается, что главная цель - сокращение выбросов тепличных газов в следующие 15 лет на 5% - будет выполнена.

Тем не менее, переговоры по вопросу сокращения выбросов парниковых газов идут очень сложно. Прежде всего, конфликт существует на уровне официальных лиц и бизнеса с одной стороны и неправительственного сектора - с другой. Неправительственные экологические организации считают, что достигнутое соглашение не решает проблемы, так как пятипроцентное сокращение выбросов тепличных газов недостаточно для того, чтобы остановить потепление, и призывают сократить выбросы как минимум на 60%.

Кроме того, конфликт существует и на уровне государств. Такие развивающиеся страны, как Индия и Китай, вносящие значительный вклад в загрязнение атмосферы тепличными газами, присутствовали на встрече в Киото, но не подписали соглашение. Развивающиеся страны вообще с настороженностью воспринимают экологические инициативы индустриальных государств. Аргументы просты:

  • основное загрязнение тепличными газами осуществляют развитые страны

  • ужесточение контроля на руку индустриальным странам, так как это будет сдерживать экономическое развитие развивающихся стран.

В 2001 году СЩА отказались ратифицировать протокол и были осуждены многими странами.

В любом случае проблема глобального потепления климата - яркий пример того, какие механизмы, подчас, включены в решение экологической проблемы. Такие компоненты, как научная неопределенность, экономика и политика нередко играют в этом процессе ключевую роль.

Мероприятия

  • отказ от ископаемых видов топлива, таких как нефть и уголь

  • развитие атомной энергетики

  • развитие альтернативных видов энергетики (ветровая, солнечная, геотермальная)

  • всемирная экономия энергии.

Last modified: Tuesday, 20 March 2018, 2:30 PM