Efectul de seră: de ce se încălzește planeta noastră și cum amenință aceasta?

Care este esența efectului de seră și care este pericolul său? Este posibil să oprim schimbările climatice globale și cum să le facem?

Schimbările climatice reprezintă o problemă globală care amenință toată umanitatea.

Dintre numeroasele probleme cu care se confruntă omenirea modernă, schimbările climatice sunt, fără îndoială, una dintre cele mai semnificative și serioase. Încălzirea globală, scăderea rapidă a biodiversității, efectul de seră, topirea ghețarilor, care duc la creșterea nivelului oceanelor, pot avea consecințe dezastruoase și pot face viața oamenilor pe planetă pur și simplu insuportabile.

Oamenii de știință avertizează că problema climatică nu mai poate fi rabdătoare: până în 2030, daunele aduse ecosistemului planetei vor fi ireparabile. Asta înseamnă că tu și cu mine am rămas doar 12 ani. Dacă în viitorul apropiat oamenii nu vor găsi o soluție la această problemă, atunci consecințele încălzirii atmosferei vor fi resimțite de secole și chiar de milenii. Și nu e vorba de ecologie, ci de supraviețuirea omenirii. De ce se încinge mai mult pe planeta noastră? Vinați efectul efectului de seră care a apărut ca urmare a activităților umane.

Unele teorii sau de ce se încălzește planeta?

Efectul de seră este încălzirea straturilor inferioare ale atmosferei Pământului, care se produce datorită unei creșteri a concentrației anumitor gaze în ea. Esența sa este foarte simplă: razele soarelui încălzesc suprafața planetei, dar, în același timp, căldura rămâne și nu se poate întoarce în spațiul cosmic - gazele interferează cu aceasta. Ca urmare a acestor procese, temperatura planetei crește.

Gazele cu efect de seră împiedică scăparea căldurii în spațiul cosmic, prin urmare temperatura apei crește

O proporție semnificativă a radiației solare (până la 75%), care se încadrează pe Pământ, cade pe partea vizibilă și aproape infraroșie a spectrului (400-1500 nm). Atmosfera practic nu o prindă, iar energia termică ajunge liber la suprafața planetei noastre. Pământul, încălzind la rândul său, începe să emită radiații cu o lungime de undă de 7,8-28 microni, care este emisă în spațiu, contribuind la răcirea planetei. Cauza principală a efectului de seră este o transparență atmosferică mai mare pentru lumină în domeniul optic decât în ​​infraroșu. Faptul este că unele gaze conținute în aer absorb sau reflectă radiația care vine de pe Pământ. Ele se numesc seră. Cu cât concentrația lor este mai mare, cu atât mai multă căldură solară rămâne în atmosferă.

Gazele cu efect de seră perturba echilibrul termic al planetei, care determină în mare măsură climatul său.

Esența efectului de seră este bine cunoscută rezidenților de vară și grădinarilor, care au sere pe parcelele lor. Schema este foarte asemănătoare: razele soarelui, care intră în interior, încălzesc solul, iar acoperișul și pereții nu permit ca căldura să părăsească structura. Prin urmare, într-o seră, chiar fără încălzire, temperatura este întotdeauna mai mare decât în ​​exterior.

Acum vorbesc mult despre încălzirea globală și schimbările climatice. Există o opinie greșită că apariția efectului de seră este un eveniment din ultimii ani sau zeci de ani, iar cauza sa este doar o activitate umană. Acest efect este inerent în orice atmosferă și fără ea viața pe Pământ ar fi fost imposibilă.

De fapt, problema noastră este creșterea rapidă a efectului de seră care a fost observat în ultimii ani. Acest proces poate duce la rezultate dezastruoase.

Istoria studiului acestei probleme

Studiul problemei efectului de seră a început în prima jumătate a secolului al XIX-lea. În 1827, a fost publicată lucrarea lui Joseph Fourier "O notă asupra temperaturilor globului și a altor planete", unde a examinat în detaliu mecanismele de formare a climei, precum și factorii care îl afectează. Acest om de știință a descris mai întâi fenomenul efectului de seră, folosind ca model un vas de sticlă expus la lumina soarelui. Sticla este aproape opacă la radiațiile infraroșii, astfel încât această experiență demonstrează destul de precis esența fenomenului. Simplul concept al efectului de seră a intrat în uz științific mult mai târziu.

Ulterior, aceste studii au fost continuate de fizicianul suedez Arrhenius. Acesta a avansat teoria că scăderea concentrației de dioxid de carbon în aer este una dintre cele mai importante cauze ale epocilor de gheață din istoria planetei.

În ultimii ani, lupta împotriva efectului de seră sa desfășurat la nivel internațional.

Cu toate acestea, studiul activ al efectului de seră și efectele acestui fenomen au început abia în a doua jumătate a secolului trecut. Oamenii de știință au studiat schimbarea fluxului de radiație solară care apare atunci când cantitatea de gaze cu efect de seră din aer crește. Acum, pentru a simula procesele care au loc în atmosferă, s-au folosit cele mai moderne și avansate computere. Dar puterea lor este adesea insuficientă, deoarece climatul planetar este un sistem extrem de complex și nu a fost încă complet studiat.

În ultimele decenii, la nivel internațional, au fost luate primele măsuri serioase pentru a rezolva această problemă. În 1992, Convenția-cadru a Organizației Națiunilor Unite privind schimbările climatice a fost adoptată. În 1997, au fost adăugate Protocolul de la Kyoto și Acordul de la Paris (2015). Despre acest document se reglementează măsurile de reducere a emisiilor.

Gazele cu efect de seră și alte cauze ale încălzirii

Oamenii de știință cred că efectul de seră se produce datorită următoarelor gaze:

  • metan;
  • dioxid de carbon;
  • vapori de apă;
  • ozon.

Cea mai mare contribuție la creșterea temperaturii globale se face prin vaporii de apă (de la 36 la 72%), urmată de CO2 (aproximativ 9-26%), urmată de metan (4-9%) și ozon (de la 3 la 7%). Alte gaze au concentrații extrem de scăzute în aer, astfel încât influența lor asupra proceselor climatice este minimă.

Gazele cu efect de seră de bază

Cantitatea de vapori de apă depinde foarte mult de temperatura straturilor inferioare ale atmosferei. Cu cât este mai mică, cu atât umiditatea este mai mică și cu atât efectul de seră este mai slab. În acest caz, excesul de umiditate se transformă într-o acoperire de zăpadă pe ghearele planetei, mărind reflecția (albedo) și făcând aerul chiar mai rece. Astfel, încălzirea globală (sau răcirea) este un proces auto-susținut, care, în anumite condiții, poate continua să crească și să se dezvolte foarte repede. Pentru ao porni, ai nevoie doar de un "declanșator", iar factorul antropogen ar putea deveni bine. În acest caz, avem de-a face cu un exemplu tipic de feedback pozitiv.

Perioadele de încălzire și de răcire care au apărut anterior pe planeta noastră se corelează perfect cu cantitatea de dioxid de carbon din atmosferă. Creșterea acestuia duce la creșterea efectului de seră și la creșterea prelungită a temperaturii.

În plus, particulele de funingine și aerosoli solizi care intră în atmosfera superioară afectează de asemenea echilibrul termic al Pământului. Principalele surse ale acestora sunt activitatea vulcanică și emisiile industriale. Praful și funinginea interferează cu penetrarea soarelui, ceea ce reduce temperatura planetei.

De unde provin gazele cu efect de seră?

Plante industriale - principala sursă de gaze cu efect de seră

În prezent, există un consens între oamenii de știință conform cărora schimbările climatice curente sunt asociate cu o creștere a cantității de dioxid de carbon din atmosferă și a efectului de seră - o consecință a acestui proces. Și încălzirea sa petrecut mult timp. Principalul motiv pentru creșterea efectului de seră îl constituie activitatea umană, care a devenit un factor planetar puternic. De la începutul revoluției industriale - adică în ultimii 250-300 de ani - concentrațiile de metan și dioxid de carbon din atmosferă au crescut cu 149% și, respectiv, cu 31%. Iată principalele surse de gaze cu efect de seră:

  • Creșterea rapidă a industriei. Principala sursă de energie pentru fabricile, fabricile, vehiculele noastre sunt combustibilii fosili - petrol, gaze naturale și cărbune. Ca urmare a utilizării lor se formează dioxid de carbon, ceea ce mărește efectul de seră. Aproape jumătate din gazele produse în cursul activității economice umane rămân în atmosferă, restul fiind absorbit de ocean și de vegetația terestră. În fiecare an populația Pământului crește și, prin urmare, necesită din ce în ce mai multe alimente, bunuri industriale, mașini, ceea ce duce la o emisie de dioxid de carbon mai mare, astfel încât fenomenul efectului de seră va crește. Și dacă în secolul trecut temperatura a crescut cu 0,74 grade, atunci în viitor oamenii de știință prognozează o creștere de 0,2 grade pentru fiecare deceniu;
  • Defrișarea și dezvoltarea agricolă. Un alt motiv major pentru creșterea concentrației de CO2 în atmosferă este distrugerea masivă a pădurilor. În procesul de fotosinteză, copacii absorb dioxidul de carbon și eliberează oxigenul, fiind un regulator natural al concentrațiilor de gaze cu efect de seră. Defrișarea este necesară în principal pentru a obține noi terenuri arabile pentru a alimenta populația umană rapidă. Agricultura contribuie, de asemenea, la creșterea temperaturii globale. Șeptelul este asociat cu formarea unei cantități uriașe de metan, care depășește dioxidul de carbon în proprietățile sale de seră;
  • Depozitele de deșeuri. Creșterea populației este de așteptat să crească deșeurile. Astăzi, depozitele de deșeuri sunt ocupate de mari teritorii care ocupă mii de hectare. Fiecare dintre ele emite zeci de mii de metri cubi de metan și dioxid de carbon în atmosferă. O soluție eficientă la această problemă nu există încă - înseamnă că emisiile de "gaze de gunoi" vor crește doar.

Ce amenință efectul de seră?

Istoria Pământului are aproximativ 4,5 miliarde de ani, iar în acest timp climatul planetei se schimbă în mod constant. În unele epoci, vegetația luxuriantă tropicală o acoperea de la pol la pol, în altele era o minge acoperită cu un strat de gheață cu mai multe metri. În comparație cu astfel de cataclismuri, o creștere a temperaturii de unu sau doi de grade pare a fi o adevărată mizerie: veți gândi, vom economisi, de asemenea, pe încălzire! Dar nu totul este atât de simplu, consecințele schimbărilor climatice se pot dovedi a fi mult mai grave, aici sunt doar câteva dintre ele:

  • O creștere a temperaturii va duce la topirea ghețarilor și o creștere a nivelului apei oceanelor, care amenință să inunde suprafețe mari. Desigur, planeta nu se transformă într-o "lume a apei", dar multe orașe și teritorii de coastă pot suferi. Puțini știu, dar de la începutul secolului al XX-lea nivelul oceanului a crescut cu 17 cm, iar de la jumătatea anilor '90 această rată de ascensiune a crescut la 3,2-3,4 mm pe an. Această problemă este agravată de faptul că majoritatea populației de pe pământ trăiește în zonele de coastă, există, de asemenea, o proporție semnificativă a economiei mondiale;
  • O creștere a temperaturii va duce în mod inevitabil la schimbări în distribuția precipitațiilor, precum și la cantitatea lor. Și acest rezultat este, probabil, chiar mai grav decât inundațiile anumitor teritorii. În unele zone ale globului, ploile vor deveni foarte rare și se vor transforma treptat în deșerte, în timp ce în altele rezidenții vor suferi de uragane regulate, inundații, tsunami și alte dezastre. Potrivit oamenilor de știință, o creștere suplimentară a temperaturii aerului va duce la scăderea randamentelor culturilor majore din regiunile tropicale și subtropicale ale planetei, ceea ce poate duce la foamete și tulburări sociale;
  • Temperaturile mai mari afectează în mod negativ sănătatea oamenilor. Medicii așteaptă o creștere a numărului de boli cardiovasculare, a bolilor respiratorii și chiar a tulburărilor psihice.

Efectul de seră și consecințele sale posibile vor afecta grav nu numai oamenii, ci și ecosistemul planetei ca întreg. Schimbările climatice vor priva multe specii de gama lor obișnuită și nu este adevărat că toți "frații noștri mai mici" se vor putea adapta la astfel de schimbări dramatice. Dispariția unor specii va sparge lanțurile alimentare obișnuite, ceea ce poate duce la un adevărat "efect de domino". Creșterea concentrației de dioxid de carbon în atmosferă și creșterea temperaturii aerului duce la acidificarea oceanului, ceea ce afectează negativ toți cei care trăiesc în acesta.

Cum să rezolv?

Omul a experimentat în mod repetat schimbările climatice. Mai mult, ele au fost una dintre forțele motrice ale progresului istoric. Secetele și inundațiile au provocat mai mult de o dată sau de două ori războaie și revoluții, migrații în masă ale popoarelor, declinul statelor și întreaga civilizație. Cum să evităm consecințele catastrofale care ne așteaptă în cazul unor schimbări climatice grave? Există șansa de a reduce așa-numitul efect de seră? Ce se poate face pentru asta?

Schimbările climatice vor duce cu siguranță la dispariția multor specii de animale.

Astăzi cunoaștem toți factorii care conduc la acumularea de gaze cu efect de seră și creșterea temperaturii aerului. Va fi foarte greu să inversăm tendința actuală, deoarece va necesita eforturile întregii omeniri și o restructurare radicală a economiei globale. Pentru început, trebuie doar să înțelegeți că efectul de seră este o problemă globală care nu amenință toate statele, ci toți oamenii.

Experții consideră că sunt necesare următoarele măsuri pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră în atmosferă:

  • Este necesar să se reconstruiască în mod fundamental sectorul energetic și să se reducă emisiile industriale. Principala sursă de CO2 astăzi este arderea combustibililor fosili: petrol, cărbune și gaze. Pentru a le reduce, omenirea trebuie să treacă la așa-numita energie regenerabilă: soarele, vântul, apa. În ultimii ani, ponderea acestora în bilanțul general a crescut destul de rapid, însă aceste rate nu sunt suficiente. Trebuie, de asemenea, să abandonăm utilizarea autovehiculelor cu motoare cu ardere internă și transferul către vehiculele electrice. Este clar că toate cele de mai sus necesită investiții de miliarde de dolari și zeci de ani de muncă grea. Dar trebuie să o porniți astăzi;
  • Îmbunătățirea eficienței energetice, și aceasta se aplică producției industriale, producției de energie și serviciilor de locuințe și comunale. Intensitatea energetică a produselor trebuie redusă semnificativ. Avem nevoie de noi tehnologii care să nu dăuneze mediului. Chiar și izolarea elementară a fațadelor clădirilor, instalarea ferestrelor moderne și înlocuirea centralelor termice pot avea un efect semnificativ în ceea ce privește economiile de energie și, prin urmare, pot reduce costurile de combustibil și pot reduce emisiile nocive;
  • O modalitate foarte eficientă de combatere a efectului de seră este reducerea deșeurilor. O persoană trebuie să învețe să utilizeze din nou resursele, ceea ce va permite eliminarea depozitelor de deșeuri, care reprezintă o sursă gravă de metan, sau cel puțin să le reducă în mod semnificativ volumul;
  • Este necesar să se oprească distrugerea pietonală a pădurilor și să se recurgă la restabilirea zonelor verzi. Arborele trebuie să fie însoțit de plantarea de copaci noi.

Lupta împotriva efectului de seră și creșterea temperaturii medii anuale ar trebui să se desfășoare la nivel internațional, în strânsă cooperare între diferite țări. Primii pași în această direcție au fost deja luați și mișcarea trebuie să continue. Oamenii de știință propun să consolideze lupta împotriva schimbărilor climatice la nivelul constituțiilor statelor. Rolul organizațiilor neguvernamentale care ridică constant acest subiect este, de asemenea, mare. Trebuie să înțelegem în mod clar cât de mică este planeta noastră și cât de vulnerabilă este pentru om.