МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ
УО В«Білоруський державний ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТВ»
РЕФЕРАТ
з дисципліни: Основи екології та енергозбереження
на тему: Парниковий ефект: причини і наслідки
Перевірила: Т.Н. Филипович
Мінськ 2009
ІСТОРИЧНІ ВІДОМОСТІ
Ідея про механізм парникового ефекту була вперше викладена в 1827 році Жозефом Фур'є в статті В«Записка про температурах земної кулі і інших планетВ», в якій він розглядав різні механізми формування клімату Землі, при цьому він розглядав як фактори, що впливають на загальний тепловий баланс Землі (нагрів сонячним випромінюванням, охолодження за рахунок лучеиспускания, внутрішнє тепло Землі), так і чинники, що впливають на теплоперенос і температури кліматичних поясів (теплопровідність, атмосферна і океанічна циркуляція).
При розгляді впливу атмосфери на радіаційний баланс Фур'є проаналізував досвід М. де Соссюра з зачорненими зсередини посудиною, накритим склом. Де Соссюр вимірював різницю температур всередині і зовні такої судини, виставленого на пряме сонячне світло. Фур'є пояснив підвищення температури всередині такого В«міні-парникаВ» по порівнянні із зовнішньою температурою дією двох факторів: блокуванням конвективного теплопереносу (скло запобігає відтік нагрітого повітря зсередини і приплив прохолодного зовні) і різної прозорістю скла в видимому і інфрачервоному діапазоні.
Саме останній фактор і отримав в пізнішій літературі назву парникового ефекту - поглинаючи видиме світло, поверхня нагрівається і випускає теплові (Інфрачервоні) промені; оскільки скло прозоро для видимого світла і майже непрозоро для теплового випромінювання, то накопичення тепла веде до такого зростання температури, при якому кількість проходять через скло теплових променів достатньо для встановлення теплової рівноваги.
Фур'є постулював, що оптичні властивості атмосфери Землі аналогічні оптичним властивостям скла, тобто її прозорість в інфрачервоному діапазоні нижче, ніж прозорість в діапазоні оптичному.
ПРИЧИНИ Парниковий ефект
Постійно збільшуються обсяги палива, що спалюється, проникнення в атмосферу промислово вироблених газів, широке випалювання і вирубка лісів, анаеробне бродіння і багато іншого - все це зумовило виникнення такої глобальної екологічної проблеми, як парниковий ефект.
Основними хімічними речовинами, що створюють парниковий ефект, є наступні п'ять газів:
- вуглекислий газ (50% парникового ефекту);
- хлорфторвуглеці (25%);
- оксид азоту (8%);
- озон приземного рівня (7%);
- метан (10%).
Вуглекислий газ попадає в атмосферу в результаті спалювання різних видів палива. Близько 1/3 кількості вуглекислого газу обумовлено випалюванням і зведенням лісів, а також процесами опустелювання. Зменшення лісів означає скорочення кількості зелених деревних рослин, здатних поглинати вуглекислий газ в процесі фотосинтезу. Щорічно вміст вуглекислого газу в атмосфері Землі збільшується в середньому на 0,5%.
Хлорфторвуглеці вносять близько 25% внеску у створення сукупного парникового ефекту. Вони мають подвійну небезпеку для людини і природи Землі: по-перше, сприяють розвитку парникового ефекту; по-друге, руйнують атмосферний озон.
Метан - один з важливих В«ПарниковихВ» газів. Вміст метану в атмосфері за останні 100 років подвоїлося. Основним джерелом надходження метану в атмосферу Землі є природний процес анаеробного бродіння, що має місце у вологих рисових виробництвах, у тваринництві, на полях очищення стічних вод, в розкладанні міських та житлово-комунальних стоків, у процесах гниття і розкладання органічних речовин у звалищах побутового сміття та ін Нафтове забруднення поверхні суші і Світового океану також вносить свій істотний внесок у збільшення вільного метану в атмосфері нашої планети.
Оксид азоту утворюється під багатьох технологічних процесах сучасного сільськогосподарського виробництва (наприклад, при утворенні і використанні органічних добрив), а також в результаті спалювання все зростаючих обсягів різного палива.
МОЖЛИВІ СЦЕНАРІЇ ГЛОБАЛЬНИХ КЛІМАТИЧНИХ ЗМІН
Глобальні кліматичні зміни дуже складні, тому сучасна наука не може дати однозначної відповіді, що ж нас чекає в найближчому майбутньому. Існує безліч сценаріїв розвитку ситуації. Для визначення даних сценаріїв враховуються фактори сповільнюють і прискорюють глобальне потепління.
Фактори, що прискорюють глобальне потепління:
+ емісія CO 2 , метану, закису азоту в результаті техногенної діяльності людини;
+ розкладання, внаслідок підвищення температури, геохімічних джерел карбонатів з виділенням СО 2 . У земній корі міститься у зв'язаному стані вуглекислого газу в 50000 разів більше, ніж в атмосфері;
+ збільшення вмісту в атмосфері Землі водяної пари, внаслідок зростання температури, а значить і випаровуваності води океанів;
+ виділення CO 2 Світовим океаном внаслідок його нагрівання (розчинність газів при підвищенні температури води падає). Зі зростанням температури води на кожен градус розчинність в ній CO2 падає на 3%. У Світовому океані міститься в 60 разів більше CO 2 , ніж в атмосфері Землі (140 трильйонів тонн);
+ зменшення альбедо Землі (відбиває здатності поверхні планети), внаслідок танення льодовиків, зміни кліматичних зон і рослинності. Морська гладь відображає значно менше сонячних променів, ніж полярні льодовики і снігу планети, гори позбавлені льодовиків, також володію меншим альбедо, що просуває на північ деревна рослинність володіє меншим альбедо, ніж рослини тундр. За останні п'ять років альбедо Землі вже зменшилося на 2,5%;
+ виділення метану при таненні вічної мерзлоти;
+ розкладання метангідратів - Кристалічних льодистих з'єднань води й метану, що містяться в приполярних областях Землі.
Фактори, уповільнюють глобальне потепління:
- глобальне потепління викликає уповільнення швидкості океанічних течій, уповільнення теплої течії Гольфстрім викличе зниження температури в Арктиці;
- зі збільшенням температури на Землі зростає випаровуваність, а значить і хмарність, яка є певного роду перешкодою на шляху сонячних променів. Площа хмарності зростає приблизно на 0,4% на кожен градус потепління;
- із зростанням випаровуваності збільшується кількість опадів, що випадають, що сприяє заболочування земель, а болота, як відомо, є одними з головних депо CO 2
- збільшення температури, сприятиме розширенню площі теплих морів, а значить і розширення ареалу молюсків і коралових рифів, ці організми беруть активну участь у депонуванні CO 2 , який йде на споруду раковин;
- збільшення концентрації CO 2 в атмосфері стимулює ріст і розвиток рослин, які є активними акцепторами (споживачами) цього парникового газу.
Ось 5 сценаріїв майбутнього планети Земля:
Сценарій 1 - глобальне потепління буде відбуватися поступово. Земля дуже велика і складна система, що складається з великої кількості пов'язаних між собою структурних компонентів. На планеті є рухома атмосфера, рух повітряних мас якій розподіляє теплову енергію по широкій планети, на Землі є величезний акумулятор тепла і газів - Світовий океан (океан накопичує в 1000 разів більше тепла, ніж атмосфера) Зміни у такій складній системі не можуть відбуватися швидко. Минуть століття і тисячоліття, перш ніж можна буде судити про скільки-небудь відчутному зміні клімату.
Сценарій 2 - глобальне потепління буде відбуватися відносно швидко. Самий В«популяр...
