Парниковый эффект — это довольно распространенная терминология, которая используется в наши дни. Но действительно ли мы знаем, что это значит? Насколько это вредно? Как мир решает столь серьезную проблему? Читайте дальше, чтобы найти ответы на все эти вопросы.
Что такое парниковый эффект?
Парниковый эффект поддерживает комфортную среднюю температуру планеты на уровне 15 градусов по Цельсию, что делает жизнь на Земле сносной. Парниковый эффект возникает, когда излучение атмосферы планеты нагревает поверхность планеты до более высокой температуры, чем она была бы без атмосферы. Другими словами, это хорошо, что существует парниковый эффект. Без него планета стала бы замороженной и негостеприимной.
Люди сходят с ума от необходимости развития и забывают о влиянии, которое оно оказывает на нашу атмосферу. Каков конечный результат? Кривая глобального потепления идет вверх и вызывает ряд климатических изменений.
Что вызывает парниковый эффект?
The concentration of greenhouse gases in our atmosphere has been between 200 and 280 parts per million for much of the past 800,000 years—much longer than human civilization has existed. However, human activities like burning fossil fuels and deforestation have pushed the concentration up to more than 400 parts per million.
Природный парниковый эффект
Земля пригодна для жизни благодаря солнцу. В то время как 30% солнечной энергии, достигающей нашей планеты, отражается обратно в космос, остальные 70% проникают через атмосферу. Земля, моря и атмосфера поглощают отраженный газ и нагревают земной шар. Затем это тепло отражается обратно.
Вызванный человеком парниковый эффект
Когда имеет место естественный парниковый эффект, часть этого инфракрасного излучения отражается обратно в космос. Большая часть — почти 90% — поглощается парниковыми газами. В результате газы перенаправляют тепло обратно к планете, производя больше тепла.
Что такое парниковые газы?
Парниковый газ поглощает и излучает лучистую энергию в тепловом инфракрасном диапазоне, что приводит к парниковому эффекту. Парниковые газы необходимы для поддержания приемлемой для жизни температуры на Земле. Средняя температура поверхности Земли была бы около 18°C, если бы не парниковые газы. Парниковые газы поддерживают высокие температуры в нижних слоях атмосферы, позволяя меньшему количеству тепла улетучиваться. CO2 является наиболее выделяемым парниковым газом, несмотря на то, что водяной пар является наиболее распространенным парниковым газом, естественным образом существующим в атмосфере.
Какие различные парниковые газы вызывают глобальное потепление?
Действия человека (в первую очередь сжигание ископаемого топлива) значительно увеличили концентрацию парниковых газов в атмосфере Земли, что привело к глобальному потеплению. Эти парниковые газы:
- Водяной пар (H2O)
- Carbon dioxide (CO2)
- Метан (CH4)
- Оксид азота (N2O)
- Озон (O3)
- Хлорфторуглероды (CFCs and HCFCs)
- Гидрофторуглероды (HFCs)
- Перфторуглероды
Влияние любого парникового газа на температуру Земли определяется его химическим составом и относительной концентрацией в атмосфере. Некоторые газы обладают большой способностью поглощать инфракрасный свет и встречаются в больших количествах. Другие имеют гораздо более низкую способность к абсорбции и встречаются только в следовых количествах.
1. Водяной пар
Хотя водяной пар является самым мощным парниковым газом в атмосфере, он ведет себя иначе, чем другие парниковые газы. Это связано с тем, что количество водяного пара в атмосфере в значительной степени определяется температурой воздуха, а не поведением человека. Поэтому чем выше скорость испарения воды с поверхности, тем она теплее. В результате усиленного испарения нижние слои атмосферы имеют более высокую концентрацию водяного пара. Этот водяной пар способен поглощать инфракрасное излучение и излучать его обратно на поверхность, удерживая больше тепла.
2. Углекислый газ
В период с 1959 по 2006 год уровни CO2 в атмосфере увеличивались в среднем на 1.4 части на миллион (частей на миллион) каждый год и почти на 2.0 части на миллион в год в период с 2006 по 2018 год.
Природные источники
- Вулканическая дегазация
- Сжигание органических веществ
- Естественный распад
- Дыхание аэробных (использующих кислород) организмов
Человеческие источники
- Сжигание ископаемого топлива
- Создание цемента для транспортировки
- Обогрев
- Выработка энергии
- лесные пожары
- Расчистка земли
Выбросы человека в настоящее время составляют около 7 гигатонн (7 миллиардов тонн) углерода, выбрасываемого в атмосферу каждый год.
3. Метан
Вторым по значимости парниковым газом является метан (CH4). Однако CH4 содержится в атмосфере в значительно меньших количествах, чем CO2, и его концентрации в атмосфере обычно измеряются в частях на миллиард (ppb), а не в частях на миллион (ppm).
Природные источники
- Тропические и северные водно-болотные угодья
- Метанокисляющие бактерии
- Вулканы
- Вентиляционные отверстия на морском дне
- Гидраты метана
Человеческие источники
- Выращивание риса
- Скотоводство
- Сжигание угля и природного газа
- Сжигание биомассы
- Распад органического вещества на свалках
Кроме того, в настоящее время на долю антропогенных источников приходится более 70% общих годовых выбросов, что приводит к значительному увеличению концентрации с течением времени.
4. Озон на уровне поверхности
Приземный или низкоуровневый озон является вторым по величине парниковым газом (O3). Поверхностный O3 является побочным продуктом загрязнения воздуха, в отличие от естественного стратосферного O3. Однако стратосферный О3 играет принципиально иную роль в планетарном радиационном балансе.
Природные источники
- Погружение стратосферного O3 из верхних слоев атмосферы
Естественная концентрация приземного O3 оценивается в 10 частей на миллиард.
Человеческие источники
- Фотохимические процессы с участием загрязнителя воздуха угарного газа
Чистое радиационное воздействие, обусловленное выбросами O3 поверхности человека, составляет 0.35 Вт на квадратный метр.
5. Оксиды азота
- Транспорт
- Выработка энергии
- Обработка почвы, особенно использование коммерческих и органических удобрений
- Сжигание ископаемого топлива
- Производство азотной кислоты
- Сжигание биомассы
Более того, N2O может жить в атмосфере до 125 лет.
6. Фторсодержащие газы
ХФУ, гексафторид серы, гидрофторуглероды (ГФУ) и перфторуглероды — это еще два образующихся следовых газа, обладающих парниковым эффектом (ПФУ). Фторсодержащие газы ответственны за 0.34 Вт на квадратный метр радиационного воздействия. Закись азота отвечает за 0.16 Вт на квадратный метр. Из-за естественных биологических взаимодействий в почве и воде закиси азота имеют низкие фоновые концентрации. Тогда как фторсодержащие газы практически полностью получают из промышленных источников.
Как мир пытается решить проблему выбросов парниковых газов?
Попытка бороться с глобальным изменением климата должна включать цели по увеличению выбросов парниковых газов. Это должно предложить метод выбора подходящих целей для развивающихся и развитых стран. Следовательно, они не должны быть настолько ограничительными, чтобы задушить экономический рост, и не должны быть настолько свободными, чтобы приносить огромные непредвиденные выгоды. Несмотря на то, что максимальные выбросы были сделаны развитыми странами, без сотрудничества с развивающимися странами мы не смогли бы решить проблему изменения климата.
Почему развивающиеся страны необходимы для сокращения выбросов парникового эффекта?
Во-первых, глобальная проблема требует глобального решения. По сути, ситуация такова, что одна страна может добиться лишь ограниченного прогресса. Поэтому для успешного решения необходимо участие всех стран.
Выбросы в странах с развивающейся экономикой растут самыми быстрыми темпами и обгонят выбросы в развитых странах. В результате без сотрудничества стран с развивающейся экономикой сокращение выбросов углерода будет неэффективным в борьбе с изменением климата.
Если развивающиеся страны откажутся присоединиться к международной структуре, их выбросы могут вырасти намного выше, чем ожидалось. Например, на каждую тонну выбросов углерода, сниженных промышленно развитыми странами, выбросы в развивающихся странах могут увеличиться на четверть тонны.
С какими проблемами сталкиваются развивающиеся страны в борьбе за сокращение выбросов?
- Прежде всего, они несут ответственность перед своими избирателями. Их главная цель должна заключаться в повышении собственного экономического уровня жизни. Они должны сделать это за счет увеличения доходов при одновременном снижении местного загрязнения воздуха и воды. Такое загрязнение уже очевидно и наносит ущерб здоровью людей. Местное управление загрязнением должно иметь приоритет над регулированием выбросов парниковых газов. Это невидимо и может не иметь серьезных последствий для здоровья в течение следующего столетия.
- Во-вторых, пока это не сделают промышленно развитые страны, развивающиеся страны не следует принуждать к каким-либо шагам, требующим экономических издержек. Проблема была вызвана промышленно развитыми странами, и поскольку они более богаты, им легче идти на уступки.
ИДЕАЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ по сокращению выбросов парниковых газов
- Сокращение выбросов должно компенсироваться промышленно развитыми странами. В большинстве случаев этот метод не окажет негативного влияния на развивающиеся страны. Они имеют право выбрасывать любое количество, которое они бы выпустили в любом случае в течение этого бюджетного периода. Они не обязаны сокращать выбросы, если правительство или фирма развитой страны не платит им достаточно денег.
- Можно было бы ожидать, что правительства и фирмы развитых стран предложат платить странам-участницам деньги в течение бюджетного периода, чтобы побудить их сократить выбросы. Другими словами, сокращение внутренних выбросов до уровня ниже уровня 1990 года может оказаться слишком дорогим для США, Европы и Японии. Это связано с тем, что потребуются крупные структурные изменения в этих экономиках за короткий период времени.
- Однако в слаборазвитых странах стоимость сокращений намного меньше. В результате развитые страны смогут предоставить бедным странам условия, которые сделают сокращение выбросов экономически привлекательным. И развивающиеся, и развитые страны добиваются успеха, делая то, что у них получается лучше всего, с наименьшими затратами.
Заключение о парниковом эффекте
Ученые уверены, что глобальные температуры будут продолжать расти в ближайшие десятилетия, в основном из-за выбросов парниковых газов, вызванных деятельностью человека. На окружающую среду уже повлияло глобальное изменение климата. Отступили ледники, растаял лед на реках и озерах, изменились ареалы растений и животных, раньше стали цвести деревья.
Давайте не будем тратить больше времени и начнем уделять внимание нашим выбросам и распространять информацию об изменении климата из-за парниковых газов.
