Globalne ocieplenie: mechanizm, efekty i kontrola globalnego ocieplenia

Przeczytaj ten artykuł, aby poznać mechanizm, efekty i kontrolę globalnego ocieplenia!

Uważa się, że globalne ocieplenie, niedawne ocieplenie powierzchni Ziemi i niższa atmosfera, jest efektem wzmocnienia efektu cieplarnianego, głównie z powodu wzrostu gazów cieplarnianych wytwarzanych przez człowieka.

Zdjęcie dzięki uprzejmości: cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2012/11/global-warming2.jpg

Efekt cieplarniany to proces, w którym energia promieniotwórcza opuszczająca powierzchnię planetarną jest pochłaniana przez niektóre gazy atmosferyczne, zwane gazami cieplarnianymi. Przenoszą tę energię do innych składników atmosfery i są ponownie emitowane we wszystkich kierunkach, w tym z powrotem w kierunku powierzchni. To przenosi energię na powierzchnię i niższą atmosferę, więc temperatura tam jest wyższa niż byłoby, gdyby tylko ogrzewanie z wykorzystaniem promieniowania słonecznego było jedynym mechanizmem ocieplenia.

Mechanizm ten różni się zasadniczo od rzeczywistej szklarni, która działa poprzez izolowanie ciepłego powietrza wewnątrz struktury, aby ciepło nie zostało utracone przez konwekcję.

Efekt cieplarniany został odkryty przez Josepha Fouriera w 1824 roku, po raz pierwszy rzetelnie przeprowadzony przez Johna Tyndalla w 1858 roku, a po raz pierwszy przedstawiony przez Svante Arrhenius w 1896 roku.

Gaz cieplarniany (czasami skracany GHG) to gaz w atmosferze, który pochłania i emituje promieniowanie w zakresie podczerwieni. Proces ten jest podstawową przyczyną efektu. Głównymi gazami cieplarnianymi w atmosferze ziemskiej są: para wodna, dwutlenek węgla, metan, tlenek azotu i ozon. W celu, najobszerniejsze gazy cieplarniane w ziemskiej atmosferze są:

ja. Para wodna.

ii. Dwutlenek węgla, metan.

iii. Podtlenek azotu.

iv. Ozon, chlorofluorowęglowodory.

Wpływ na gaz cieplny ma wpływ zarówno na charakterystykę gazu, jak i na jego liczebność. Zjawisko, które niepokoi naukowców zajmujących się środowiskiem, polega na tym, że w wyniku działań antropogenicznych następuje wzrost stężenia gazów cieplarnianych w powietrzu, które pochłaniają światło podczerwone zawierające ciepło i powoduje ponowne promieniowanie jeszcze większej ilości wychodzącej energii podczerwieni, co zwiększa średnią temperaturę powierzchni powyżej 15 ° C.

Zjawisko to jest określane jako wzmocniony efekt cieplarniany, aby odróżnić jego działanie od tego, który działa naturalnie od tysiącleci. Gazy cieplarniane obecne w troposferze i powodujące wzrost temperatury powietrza i ziemi są omówione tutaj:

CO ₂ :

Przyczynia się około 55% do globalnego ocieplenia z gazów cieplarnianych wytwarzanych przez człowieka. Kraje przemysłowe odpowiadają za około 76% rocznych emisji. Głównymi źródłami są spalanie paliw kopalnych (67%) i wylesianie, inne formy oczyszczania i spalania ziemi (33%). CO2 pozostaje w atmosferze przez około 500 lat. Stężenie CO2 w atmosferze wyniosło w 1990 r. 355 ppm, które wzrasta z prędkością 1, 5 ppm każdego roku.

CFC:

Uważa się, że odpowiadają za 24% udziału człowieka w emisji gazów cieplarnianych. Zubożają one także ozon w stratosferze. Główne źródła CFC to nieszczelne klimatyzatory i lodówki, parowanie rozpuszczalników przemysłowych, produkcja pianek plastikowych, aerozoli, materiałów pędnych itp.

CFC zajmują 10-15 lat, aby dotrzeć do stratosfery i na ogół pochłaniają 1500 do 7000 razy więcej ciepła na cząsteczkę niż CO2, gdy znajdują się w troposferze. Ten efekt cieplny w troposferze może być częściowo zrównoważony przez chłodzenie spowodowane, gdy CFC zubażają ozon w czasie ich 65 do 110 lat przebywania w stratosferze. Stężenie CFC w atmosferze wynosi 0, 00225 ppm, co oznacza wzrost o 0, 5% rocznie.

Metan:

Stanowi on 18% zwiększonych gazów cieplarnianych. Metan powstaje, gdy bakterie rozkładają martwą materię organiczną w wilgotnych miejscach pozbawionych tlenu, takich jak bagna, naturalne mokradła, pola ryżowe, wysypiska śmieci i przewody pokarmowe bydła, owiec i termitów.

Produkcja i wykorzystanie ropy naftowej i gazu ziemnego oraz niepełne spalanie materiału organicznego są również znaczącymi źródłami metanu. Metan pozostaje w atmosferze przez 7-10 lat. Każda cząsteczka metanu zatrzymuje około 25 razy więcej ciepła niż cząsteczka C02. Stężenie metanu w atmosferze wynosi 1, 675 ppm i rośnie w tempie 1% rocznie.

N2O:

Jest odpowiedzialny za 6% wkładu ludzkiego gazów cieplarnianych. Poza złapaniem ciepła w troposferze obniża także ozon w stratosferze. Jest uwalniany z produktów nylonowych, z spalania biomasy i paliw bogatych w azot (zwłaszcza węgiel) oraz z rozpadu nawozów azotowych w glebie, odpadów hodowlanych i zanieczyszczonych azotanami wód podziemnych. Jego żywotność w troposferze wynosi 140-190 lat i zatrzymuje około 230 razy więcej ciepła na cząsteczkę niż CO2. Stężenie atmosferyczne N20 wynosi 0, 3 ppm i rośnie w tempie 0, 2% rocznie.

1. Mechanizm globalnego ocieplenia:

ja. Promieniowanie pochodzące od Słońca występuje głównie w świetle widzialnym i pobliskich falach, w dużej mierze w zakresie 0, 2 - 4 1m, co odpowiada radiacyjnej temperaturze Słońca wynoszącej 6000 K. Prawie połowa promieniowania ma postać "widzialnego" światła, które nasze oczy są przystosowane do użycia.

ii. Około 50% energii Słońca jest absorbowane na powierzchni Ziemi, a reszta jest odbijana lub absorbowana przez atmosferę. Odbicie światła z powrotem w kosmos - w dużej mierze przez chmury - nie ma większego wpływu na podstawowy mechanizm; to światło, skutecznie, jest tracone z systemem.

iii. Pochłonięta energia ociepla powierzchnię. Proste prezentacje efektu cieplarnianego, takie jak wyidealizowany model szklarni, pokazują, że ciepło to traci się jako promieniowanie cieplne. Rzeczywistość jest bardziej złożona: atmosfera w pobliżu powierzchni jest w dużej mierze nieprzejrzysta promieniowaniu cieplnemu (z ważnymi wyjątkami dla pasm "okiennych"), a większość strat ciepła z powierzchni odbywa się za pomocą sensownego ciepła i utajonego transportu ciepła.

Straty energii cieplnej nabierają coraz większego znaczenia w atmosferze, głównie z powodu malejącej koncentracji pary wodnej, ważnego gazu cieplarnianego. Bardziej realistyczne jest myślenie o wpływie efektu cieplarnianego na "powierzchnię" w środkowej troposferze, która jest skutecznie sprzężona z powierzchnią przez współczynnik wygaśnięcia.

2. Skutki globalnego ocieplenia:

(i) Globalny wzrost temperatury:

Szacuje się, że średnia temperatura na Ziemi wzrośnie między 1, 5 a 5, 5 ° C do 2050 r., Jeżeli ilość gazów cieplarnianych wzrośnie w obecnym tempie. Nawet przy niższej wartości ziemia byłaby cieplejsza niż przez 10 000 lat.

(ii) Wzrost poziomu morza:

Wraz ze wzrostem globalnej temperatury woda morska rozszerzy się. Ogrzewanie topi polarne pokrywy lodowe i lodowce, powodując dalszy wzrost poziomu morza. Obecne modele wskazują, że wzrost średniej temperatury atmosfery o 3 ° C podniósłby średni globalny poziom morza o 0, 2-1, 5 metra w ciągu kolejnych 50-100 lat.

Wzrost poziomu morza o jeden metr spowoduje zalanie nisko położonych obszarów takich miast jak Szanghaj, Kair, Bangkok, Sydney, Hamburg i Wenecja, a także nizin i delt rolniczych w Egipcie, Bangladeszu, Indiach i Chinach oraz wpłynie na produktywność ryżu.

Spowoduje to również zakłócenia wielu ważnych handlowo terenów tarła i prawdopodobnie zwiększy częstotliwość uszkodzeń spowodowanych przez burze w lagunach, ujściach rzek i rafach koralowych. W Indiach wyspy Lakshadweep o maksymalnej wysokości 4 metrów nad poziomem morza mogą być zagrożone.

Niektóre z najpiękniejszych miast, takich jak Bombaj, mogą zostać uratowane przez ciężkie inwestycje na nasypie, aby zapobiec powodziom. Na życie milionów ludzi będą wpływać wzrosty poziomu morza, które budowały domy w deltach Gangesu, Nilu, Mekongu, Jangcy i rzeki Missisipi.

(iii) Wpływ na zdrowie ludzi:

Globalne ocieplenie doprowadzi do zmian w strukturze opadów w wielu obszarach, wpływając w ten sposób na rozprzestrzenianie się chorób przenoszonych przez wektory, takich jak malaria, filarioza, słoniowce itd. Obszary, które obecnie są wolne od chorób takich jak malaria; schistosomatoza itp. może stać się podłożem dla wektorów takich chorób.

Obszary, które mogą być dotknięte w ten sposób, to Etiopia, Kenia i Indonezja. Cieplejsza temperatura i większa stagnacja wody będą sprzyjać hodowli komarów, ślimaków i niektórych owadów, które są nosicielami takich chorób. Wyższa temperatura i wilgotność wzmagają / pogłębiają choroby dróg oddechowych i skóry.

(iv) Wpływ na rolnictwo:

Istnieją różne opinie na temat wpływu globalnego ocieplenia na rolnictwo. Może wykazywać pozytywne lub negatywne skutki dla różnych rodzajów upraw w różnych regionach świata. Regiony tropikalne i subtropikalne będą bardziej dotknięte, ponieważ średnia temperatura w tych regionach jest już wyższa.

Nawet wzrost o 2 ° C może być bardzo szkodliwy dla upraw. Zmniejszy się wilgotność gleby i wzrośnie ewapotranspiracja, co może drastycznie wpłynąć na produkcję pszenicy i kukurydzy. Wzrost temperatury i wilgotności zwiększy wzrost szkodników, podobnie jak wzrost wektorów dla różnych chorób. Szkodniki będą dostosowywać się do takich zmian lepiej niż rośliny uprawne. Aby poradzić sobie w zmieniającej się sytuacji, należy opracować odporne na suszę, odporne na ciepło i szkodliwe odmiany uprawy.

3. Kontrola pomiaru globalnego ocieplenia:

Istnieje wiele sposobów na powstrzymanie globalnego ocieplenia:

ja. Zasadź więcej drzew i przestań przyczyniać się do wylesiania:

Jest to zdecydowanie najłatwiejszy sposób na ocalenie naszej planety przed zagrożeniami globalnego ocieplenia. Globalne ocieplenie można przypisać dużemu stężeniu dwutlenku węgla w atmosferze. W związku z tym sadzenie drzew może pomóc w absorpcji tego szkodliwego gazu i pomóc w regulacji jego ilości w atmosferze i pomóc w zapobieganiu globalnemu ociepleniu poprzez zmniejszenie efektu cieplarnianego.

ii. Przełącz na kompaktowe żarówki fluorescencyjne:

Każde gospodarstwo domowe, które używa żarówek, przyczynia się do globalnego ocieplenia na dużą skalę. Ogólnie rzecz biorąc, żarówki te co roku dodają 300 l dwutlenku węgla do atmosfery. Wymiana żarówek na energooszczędne Świetlówki kompaktowe (CFL) mogą pomóc w zmniejszeniu wytwarzania dwutlenku węgla i pomóc w oszczędzaniu 60 procent energii.

iii. Ponowne użycie i recykling produktów:

Ponowne wykorzystywanie i recykling różnych produktów, z których korzystamy w naszym codziennym życiu, może również pomóc w tym, aby powstrzymać globalne ocieplenie. Na przykład, papier recyklingowy zapewni, że ścinanie drzew na dużą skalę w celu wyprodukowania papieru zostanie zatrzymane, a drzewa te z kolei pochłoną dwutlenek węgla w atmosferze i zmniejszą globalne ocieplenie.

iv. Odłącz urządzenia:

Odłączanie urządzeń w celu oszczędzania energii to kolejny skuteczny sposób na rozwiązanie problemów związanych z globalnym ociepleniem. Po prostu odłączenie wszystkich urządzeń elektronicznych, które nie są używane, może pomóc zaoszczędzić 20 procent energii. Co ważniejsze, pomoże to w obniżeniu rachunków za energię elektryczną o 10 procent miesięcznie.

v. Unikaj utrzymywania urządzeń elektrycznych w stanie gotowości:

Podobnie, utrzymywanie urządzeń elektronicznych w trybie gotowości również przyczynia się do utraty energii i globalnego ocieplenia, a zatem najlepiej można tego uniknąć. Można sądzić, że trzymanie jednego komputera w gotowości nie będzie miało dużej różnicy, ale gdy miliony ludzi myślą w ten sposób, robi to drastyczną różnicę.

vi. Użyj programowalnego termostatu:

Termostat pomaga regulować temperaturę, zmieniając dostarczanie ciepła. Upewnij się, że termostat jest na jak najniższym poziomie w zimie i jak najdłużej w lecie. Obniżenie temperatury termostatu o 2 stopnie w zimie i zwiększenie go o 2 stopnie w lecie może pomóc w utrzymaniu 2 000 funtów dwutlenku węgla z atmosfery.

vii. Promuj stosowanie produktów ekologicznych:

Promowanie stosowania ekologicznej żywności jest również jednym ze skutecznych sposobów zapobiegania globalnemu ociepleniu. Tendencja gleby organicznej do wychwytywania dwutlenku węgla znacznie przewyższa tendencję gleby stosowanej w rolnictwie konwencjonalnym. Szacunki sugerują, że możemy pozbyć się 580 miliardów funtów dwutlenku węgla, jeśli uciekamy się do rolnictwa ekologicznego do produkcji żywności.

viii. Korzystaj z pojazdów w sposób efektywny:

Jedną z wiodących przyczyn zanieczyszczenia, pojazdy wyrzucają dużą ilość dwutlenku węgla do atmosfery. Jeśli przestaniemy korzystać z pojazdu, możemy ograniczyć dużą ilość zanieczyszczeń. Jeśli nie możesz się oprzeć pojazdowi, możesz zdecydować się na skuteczne wskazówki dotyczące jazdy, takie jak wyłączenie silnika na czerwonym świetle i jazda z umiarkowaną prędkością, a także przyczynienie się do ograniczenia globalnego ocieplenia. Najlepiej jednak zdecydować się na transport publiczny lub inne przyjazne dla środowiska środki transportu, takie jak jazda na rowerze.

IX. Resort do alternatywnych źródeł energii:

Jednym z najczęściej komentowanych rozwiązań dotyczących globalnego ocieplenia jest przejście na alternatywne źródła energii, takie jak energia słoneczna i energia wiatru. Możesz łatwo wykorzystać te źródła natury, aby wygenerować moc i zastąpić je paliwami kopalnymi. Zwalczanie paliw kopalnych może pomóc w redukcji każdego dnia ogromnej ilości dwutlenku węgla w atmosferze.

x. Zostań odpowiedzialnym obywatelem:

Jest to najważniejsze spośród różnych środków mających na celu ograniczenie globalnego ocieplenia. Musimy przyznać, że jesteśmy odpowiedzialni za to zagrożenie w dużym stopniu. Wdrożenie prostych kroków w celu powstrzymania globalnego ocieplenia, o którym mowa powyżej, może zrobić ogromną różnicę. Możesz również wymyślić własne nowe sposoby przyczynienia się do tej przyczyny.

Na przykład jeden z naszych czytelników stwierdził słusznie, mówiąc: "Jeśli poświęcimy niepotrzebne luksusy w naszym życiu, możemy przyczynić się do zaoszczędzenia ogromnej ilości energii, która idzie w ich produkcji." Uciekając do tych 10 sposobów, aby zatrzymać globalne ocieplenie może nam pomóc w ograniczeniu problemu w znacznym stopniu.