Парниковый эффект для здоровья

Парниковый эффект: для чего он нужен и как влияет на изменение климата

Что такое парниковый эффект?

Парниковый эффект — это естественное явление, которое повышает температуру на нашей планете для комфортного существования.

Как он возникает? На нашу планету поступает солнечная радиация, которая нагревает поверхность. Излучение от солнца коротковолновое, поэтому парниковые газы, которые находятся вокруг Земли, свободно пропускают его. Какую-то незначительную часть солнечного света могут отразить обратно аэрозоли, которые находятся вместе с парниковыми газами в атмосфере Земли.

В свою очередь, когда планета нагревается, она отдает тепловую радиацию — инфракрасное излучение (длинные волны). Но так как излучение длинноволновое, то парниковые газы не дают полностью ему улететь в космос. Частично тепловому излучению все же удается обойти парниковые газы, но значительная доля отражается обратно, что и повышает температуру на Земле.

Первым, кто описал парниковый эффект, стал французский ученый Жан-Батист Жозеф Фурье в 1824 году, его же называют автором термина.

Какие на Земле есть основные парниковые газы

Углекислый газ (CO₂) — считается важнейшим парниковым газом антропогенного происхождения. Углекислый газ возникает и естественным путем при круговороте углерода, но именно человек увеличил его концентрацию в атмосфере на 47% с момента индустриальной революции. [1]

Метан (CH₄) — по своему парниковому эффекту метан считается даже сильнее, чем углекислый газ, но в атмосфере его заметно меньше. Естественные источники — болота и термитники. Антропогенное происхождение — свалки, сельское хозяйство, добыча угля и природного газа.

Закись азота (N₂O) образуется при сжигании твердых отходов и ископаемого топлива. Значительная часть N₂O идет от сельского хозяйства.

Синтетические химические вещества, например, гидрофторуглероды, галогенированные углеводороды, гексафторид серы и другие синтетические газы. Основной источник — это химическая промышленность.

Озон (O₃) — естественным образом встречается в стратосфере и тропосфере Земли и не вызывает значительного парникового эффекта. [2]

Водяной пар — по объему занимает первое место среди всех парниковых газов, однако прямые выбросы водяного пара влияют на парниковый эффект наименьшим образом. [3]

Сам по себе парниковый эффект — благо для нас, так как без него не было бы жизни на Земле. Если представить, что его не существует, средняя температура на Земле составляла бы -18℃, то есть реки и океаны всегда были бы замерзшими и нигде не росли растения. С его же помощью на нашей планете средняя температура достигает +15℃. [4]

Самый сильный парниковый эффект в Солнечной системе существует на Венере. Атмосфера планеты практически полностью состоит из углекислого газа, поэтому температура на поверхности Венеры достигает 475℃.

Причины парникового эффекта

Земля постоянно получает и отдает энергию. По закону сохранения энергии все это должно пребывать в радиационном балансе. Но человек своими действиями вывел систему из баланса. Когда объем парниковых газов увеличивается, они все чаще и чаще не позволяют теплу покинуть атмосферу Земли. Получается, что даже то инфракрасное излучение, которое когда-то улетало в космос, теперь частично остается с нами — глобальная температура повышается.

Ученые пришли к выводу, что средняя температура на Земле выросла на 1,1℃ с конца XIX века. [5] Разница всего в 4℃ ранее приводила к ледниковым эпохам, поэтому эта цифра не такая уж и маленькая. Сложился научный консенсус, что в резком росте парниковых газов в атмосфере виновата хозяйственная деятельность человека. [6]

Что усиливает парниковый эффект:

• выбросы производств;
• добыча полезных ископаемых;
• угольные электростанции;
• автомобильные выхлопы;
• экстенсивное сельское хозяйство;
• эксплуатация зданий;
• лесные пожары;
• вырубки лесов.

Наибольший парниковый эффект вызывает сжигание топлива, его добыча и транспортировка, производство сырья (цемент, сталь и другие металлы), пищевая промышленность, захоронение и сжигание отходов. На них приходится примерно 70% всех глобальных антропогенных выбросов. [7]

Ученые вывели потенциал глобального потепления, который позволяет сравнить климатические эффекты парниковых газов за различные периоды времени. Например, 1 кг метана поглощает тепловое излучение в 84 раза лучше, чем 1 кг CO₂, если брать 20-летний период. [8]

У газов разное время жизни, например, у метана оно составляет около 12 лет, у N₂O — 114 лет. [9] Часть антропогенных выбросов углекислого газа удаляются из атмосферы в течении нескольких десятилетий, но значительная часть остается в атмосфере вплоть до нескольких тысячелетий.

Последствия парникового эффекта

Изменение температуры прямо пропорционально радиационному воздействию. Ученые уже подсчитали, что если количество CO₂ удвоится, это вызовет потепление от 1,5°C до 4,5°C — это так называемая чувствительность климата. Уже сейчас концентрация углекислого газа в 1,5 раза выше доиндустриального уровня. [10]

Некоммерческий исследовательский центр Oxford Economics опубликовал исследование о влиянии глобального потепления на экономику. Ученые взяли за основу показатель оптимальной температуры, при которой люди работают максимально производительно, а сельскохозяйственные культуры дают наибольший урожай. Эксперты определили этот показатель в 15°C. Государства, в которых среднегодовая температура ниже этого значения, могут получить небольшие преимущества от потепления. Страны с более жарким климатом, наоборот, понесут ущерб.

В ходе исследования специалисты из Oxford Economics проанализировали данные о положении в 203 развитых и развивающихся странах и спрогнозировали падение мирового ВВП на 20% к 2100 году. Такой вывод основан на предположении, что средняя температура продолжит расти с такой же скоростью, что и сейчас (примерно на 0,2°C в десятилетие). Выводы специалистов из Oxford Economics подтверждают результаты более раннего исследования, которое в 2015 году опубликовали ученые из Стэнфордского университета и Калифорнийского университета в Беркли.

По мнению экспертов из Oxford Economics, больше всего пострадает экономика Индии: ВВП на душу населения в стране упадет на 90% к 2100 году, если выбросы парниковых газов в атмосферу не снизятся. Специалисты также предположили, каким мог бы быть этот показатель в разных странах, если бы средняя температура была на 1,1°C ниже. Согласно прогнозу, он был бы значительно выше. Например, ВВП на душу населения в Нигерии мог бы быть на 35% больше, чем сейчас.

Пути решения

Существует множество путей решения проблемы, которые можно условно разделить на фантастические и реальные.

К фантастическим относится предложение распылить частички серебра в стратосфере, чтобы те отражали как можно больше солнечного света. Так Солнце не будет нагревать нашу планету, а та в свою очередь меньше будет отдавать тепла. По этой же причине некоторые ученые предлагают искусственно вызывать облака, так как они способны отражать солнечный свет, поступающий на Землю. [11]

Что можно реально делать уже сейчас, чтобы парниковый эффект не навредил нам в будущем:

• сократить использование ископаемого топлива и переходить на возобновляемые источники энергии;
• повышать энергоэффективность и модернизировать технологий по сбережению энергии;
• заниматься устойчивым лесоуправлением и контролировать лесные пожары;
• переходить к экологически бережному сельскому хозяйству;
• восстанавливать почвенный покров, так как потеря гумуса напрямую влияет на парниковый эффект;
• отказаться от личного транспорта и переходить на велосипеды, общественный транспорт и электромобили.

Источник

Парниковый эффект: польза или вред

Вы будете перенаправлены на Автор24

Понятие и сущность парникового эффекта

Атмосфера Земли пропускает солнечные лучи и нагревает поверхность планеты, но, излучаемая Землей тепловая энергия, задерживается атмосферой и не уходит в космическое пространство, возникает парниковый эффект.

Его возникновение связано с тем, что в атмосфере присутствуют газы, задерживающие длинные волны – это «парниковые» или «тепличные» газы. Они находились в атмосфере с момента её образования, правда, в очень небольших количествах, но этого было достаточно для поддержания теплового баланса на пригодном для жизни уровне.

Это естественный парниковый эффект и если бы его не было, то средняя температура на планете была бы на 30 градусов ниже, т.е. не +15 градусов, а -18 градусов.

Этот естественный парниковый эффект ни цивилизации, ни самой планете не несет никакой угрозы, потому что количество парниковых газов за счет природного круговорота поддерживалось на одном уровне.

Помощь со студенческой работой на тему
Парниковый эффект: польза или вред

Увеличение концентрации парниковых газов, приводит к увеличению парникового эффекта и нарушению теплового баланса планеты, именно это происходит на Земле в последние 200 лет.

С развитием производства человек создает новые источники загрязнения атмосферы, которые ежегодно дают около 22 млрд. тонн парниковых газов.

Довольно распространенными и хорошо известными парниковыми газами являются водяной пар, углекислый газ, метан, закись азота – это парниковые газы прямого действия. Основная их часть появляется в ходе сжигания органического топлива.

К парниковым газам прямого действия относятся ещё галоуглероды и гексафторид серы, которые попадают в атмосферу в результате промышленных процессов в электронике и холодильном оборудовании.На парниковый эффект они влияют значительно сильнее, чем углекислый газ.

Если говорить о парниковых газах прямого действия, то надо сказать, что водяной пар отвечает за 60% естественного парникового эффекта. Концентрация его в атмосфере за счет антропогенного фактора не отмечается, но, если другие факторы приведут к увеличению температуры планеты, то испарение воды в океане будет сильнее, произойдет концентрация водяного пара в атмосфере и, как следствие – усиление парникового эффекта. Благодаря отражению солнечного света облаками поступление энергии на Землю уменьшается и, естественно, парниковый эффект снижается.

Из всех парниковых газов углекислый газ является наиболее известным. Естественными источниками углекислого газа являются вулканические выбросы и жизнедеятельность живых организмов. К антропогенным источникам относится сжигание органического топлива, лесные пожары, производство стекла, цемента. Специалисты считают, что именно углекислый газ отвечает за глобальное потепление. За два последних века промышленного развития его концентрация в атмосфере увеличилась на 30%.

По значимости на втором месте находится такой газ, как метан, который ежегодно пополняет атмосферу за счет сжигания угля, использования удобрений, в результате утечки из трубопроводов, при горении биомассы и других источников.Несмотря на то, что его количество в атмосфере небольшое, он сильнее углекислого газа в 21 раз.

На третьем месте находится закись азота, содержащаяся в атмосфере в очень небольших количествах, но, по степени воздействия сильнее углекислого газа в 310 раз. Источниками закиси азота являются жизнедеятельность растений, животных, производство и использование минеральных удобрений, предприятия химической промышленности.

Очень большое влияние на парниковый эффект имеют галоуглероды, созданные для замены озоноразрушающих веществ и использующихся в холодильном оборудовании. Поступление в атмосферу гексафторида серы связано с электроникой и производством изоляционных материалов.

Глобальное потепление и человек

В связи с тем, что концентрация парниковых газов в атмосфере планеты повышается, происходит увеличение средней температуры – это явление специалисты называют глобальным потеплением.

Как показывают прямые климатические наблюдения за последние 200 лет средние температуры стали выше – причины этого повышения являются предметом дискуссий, но, наиболее обсуждаемой является антропогенный парниковый эффект.

Увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере в результате антропогенного воздействия приводит к нарушению естественного теплового баланса, усилению парникового эффекта и вызывает глобальное потепление.

В течение последних 100 лет средняя температура на планете увеличилась на 1 градус, т.е. процесс этот медленный и постепенный, да и 1 градус повышения, не так уж и много, тогда почему же мировая общественность бьет тревогу и требует принятия мер для сокращения выбросов парниковых газов.

Прежде всего, этого градуса хватило для того, чтобы полярные льды начали таять и поднимать уровень Мирового океана. Таяние вечномерзлых пород субарктики приводит к тому, что в атмосферу уходит большое количество метана и парниковый эффект от этого усиливается. Таяние льдов опресняет воду в океане и вызывает изменение течений, например, теплого течения Гольфстрим, а это скажется на климате Европы.

Таким образом, получается, что глобальное потепление вызовет климатические изменения в результате цепной реакции, запущенной человеком.

Вклад человека в парниковый эффект поддерживается на уровне ученых, правительств, общественных организаций, средств массовой информации, но сказать однозначно, что это так, никто не может.

Тем не менее, сегодня появляется больше фактов влияния человека на глобальное изменение климата:

• южная часть Мирового океана не может поглощать углекислоту в значительных количествах, а это будет способствовать глобальному потеплению;
• в последнее десятилетие происходит сокращение поступающего на Землю потока солнечного тепла, но это приводит к потеплению, а не к похолоданию.

Ряд специалистов делают прогноз на 2100 г и считают, что температура может увеличиться на 1,4-5,8 градуса в том случае, если не будут приняты меры по сокращению парниковых выбросов в атмосферу.

Увеличится продолжительность периодов с жаркой погодой, и они по температурам будут более экстремальными.

В разных регионах планеты ситуации будут развиваться по-разному, и предсказать, как именно пойдет их развитие, довольно сложно.

Плюсы и минусы парникового эффекта

Если положительные последствия парникового эффекта и есть, то их не так много.

Рисунок 1. Положительные последствия парникового эффекта. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Явление это было обнаружено в XIX веке, но и сегодня для науки оно не представляет окончательно ясного и объяснимого факта. Вполне очевидно, что нагревание атмосферы является большим препятствием глобальному похолоданию. Если бы это произошло, то многие формы жизни, по всей вероятности, испытали это пагубное влияние.

По всей вероятности, эта сторона является вполне положительной, но, есть и обратная сторона – с ростом средней температуры могут быть спровоцированы появление новых видов живых организмов и гибель уже имеющихся.

Парниковые газы защищают планету от космической пыли и даже в ряде случаев снижают уровень радиационного излучения.

Рисунок 2. Отрицательные последствия парникового эффекта. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Более ясной является ситуация с негативными последствиями парникового эффекта:

• глобальное потепление с отрицательными климатическими последствиями – изменение интенсивности выпадения осадков, затопление прибрежных территорий, исчезновение 2/3 видов флоры и фауны;
• появление на той или иной местности нетипичных для неё насекомых;
• продуктовая проблема;
• ухудшение здоровья человека, в частности рост числа инфекционных заболеваний и обострение сердечнососудистых заболеваний в результате повышения температуры.

Источник