Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Экология

Глобальные экологические проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды

• Изменение климата

• Парниковый эффект

• Озоновая дыра в атмосфере

• Кислотные дожди

• Состав и образование кислотных дождей

• Влияние кислотных осадков на окружающую среду

• Способы защиты от кислотных дождей

• Будущее человечества в контексте глобальных экологических проблем

• Экстраполяционные динамические и нормативные модели будущего

• Учение Вернадского о ноосфере

Изменение климата

Климат на нашей планете в прошлом периодически менялся - чередовались периоды значительного похолодания (ледниковый период) и потепления. В настоящее время ученые очень обеспокоены фактом значительного потепления.

На сегодняшний день вопрос о том, имеют ли место долгосрочные изменения климата на планете остается спорным, хотя неожиданные погодные изменения в ряде зон настораживают. С этими явлениями, до конца еще не изученными, связанная количество осадков, облачность, площадь снежного и ледового покрова, температурные изменения и т.д., в первую очередь влияет на производительность сельскохозяйственного производства.

Теория климата чрезвычайно сложна из-за многообразия определяющих его природных факторов. Наложении на них так называемых антропогенных факторов делает прогнозирование еще более сложной задачей. Известно, что свойства атмосферы признают различные земные и неземные факторы. К ним относятся изменения солнечной активности, приливные возмущения, вулканическая деятельность, изменения температуры поверхности океана, растительного покрова, полярных льдов и т.д. Среди других антропогенных факторов, которые могут повлиять на климат-рост пыли в атмосфере, уменьшение содержания озона, тепловые загрязнения, особенно выделяют увеличение содержания углекислого газа в атмосфере.

Парниковый эффект

Согласно опытным данным, концентрация С0 2 в атмосфере за 140 лет увеличилась с 0,027% до 0,033% и продолжает расти. По прогнозу концентрация углекислого газа в атмосфере до 2005 может составить от 0,04 до 0,05%, что может привести к повышению средней температуры земной поверхности и нижних слоев атмосферы на 10 ° С и подъема уровня океана за счет таяния полярных льдов на 1,5 м. Подобное явление связано с так называемым "парниковым эффектом", который заключается в свойства атмосферы пропускать солнечную радиацию, но задерживать земное излучение и тем самым способствовать аккумуляции тепла Землёй. Только в так называемых окнах прозрачности отдача тепла осуществляется почти беспрепятственно (при отсутствии облаков). Наиболее важное окно прозрачности расположено в интервале длин волн 7-14 мкм. Главный вклад в формирование парникового эффекта вносят водяной пар и углекислый газ, содержащиеся в атмосфере. Известно, также, что спектр поглощения атмосферы в окнах прозрачности определяется не только влиянием углекислого газа, но и таких газовых компонентов, как озон, фреоны и многие другие, включая и аэрозоли. Схематично явление парникового эффекта представлено на рис. 5.1.

Одни ученые, как, например, У.Болдерс - президент Национального центра изучения атмосферы (США), считают, что парниковый эффект неизбежен, другие ученые-климатологи настроены более оптимистично. Множество факторов, оказывающих влияние на климат, не дают возможности определить преимущества каждого из них. Кривая естественных колебаний климата сегодня идет вниз к похолосом результат взаимовлияния этих факторов должен сместиться в сторону роста температуры. на рис. 5.2. приведены графики изменения температуры

Земли за счет изменения газовых компонентов в атмосфере.


Явление парникового эффекта в атмосфере Зете предоставления, что превышает тенденцию увеличения температуры за ра¬хунок парникового эффекта.

Рис. 5. 1. Явление парникового эффекта в атмосфере Зете предоставления, что превышает тенденцию увеличения температуры за счет парникового эффекта.

Моделирование на ЭВМ говорит о том, что удвоение содержания в атмосфере окиси азота (N20) повышает температуру на 0,7 ° С, метана (СН4) - на 0,4 ° С, водяного пара - на 0,3 ° С, фторхлор Метан или фреонов-на 0,8 ° С. Расчеты возможного потепления на Земле за счет увеличения концентрате CO с учетом обратной связи с содержанием влаги в атмосфере, повышается при потеплении климата, показали, что этот эффект наиболее сильно выражен холодных районах. Так, увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере в 2 раза, например, к 2050 году, может привести к потеплению поверхности на 50 ° С. Важнейшие предполагаемые последствия повышения температуры - таяние полярных льдов и установления тропического климата на всей Земле. В конечном итоге, если растает весь арктический лед, то уровень моря всего за 400 лет поднимется более, чем на 120 м, что будет иметь катастрофические последствия для человека - в первую очередь затопления большей части наиболее пригодных для жизни и обработки земель

Увеличение температуры атмосферы Земли за счет СН / а), N20 ((6), фреона (в) и в целом (г)

Рис. 5.2. Увеличение температуры атмосферы Земли за счет СН / а), N 2 0 ((6), фреона (в) и в целом (г)

Следует отметить, что до парникового эффекта, хотя и в меньшей степени, может привести рост концентраций в атмосфере многих газовых компонентов, которые присутствуют в промышленных выбросах: оксидов азота, серы, метана, четыре хлористого и четыре фтористого углерода, фреонов и др.

Парниковый эффект изменит количество осадков, ветра, облаков, океанские течения: внутренние районы континентов станут более сухими, а побережья - влажными, зимы - короче и теплее, а лето - длиннее и жарче. Основные климатические зоны сместятся на север примерно на 400 км, что может вызвать потепление в зоне тундры, таяние льда вечной мерзлоты в высоких широтах. С одной стороны - улучшатся условия мореплавания в полярных морях, освободятся от ледяного панциря, а с другой - значительно возрастет количество айсбергов (особенно в Атлантическом и Индийском океанах).

Аналогом климата "парникового эффекта" является климат Венеры, атмосфера которой на 98% состоит из углекислого газа, и поэтому температура ее поверхности составляет 500 ° С.

Основной причиной роста концентрации углекислого газа в атмосфере является сжигание ископаемого топлива для производства энергии. В настоящее время таким образом производится более 90% энергии, потребляемой человеком. Производство энергии увеличивается по экспоненциальному закону и удваивается в мире примерно каждые 10 лет. Соответственно растет добыча ископаемого топлива и поступления углекислого газа и других загрязнителей в атмосферу. Ежегодно человечество сжигает такое количество ископаемого топлива, которая создавалась природой более чем за миллион лет.

Несмотря на то, что в настоящее время практически не предусматриваются меры для улавливания углекислого газа в промышленности, концентрация в атмосфере увеличивается примерно в З раза медленнее, чем прогнозировалось в соответствии с объемами сжигаемого. Это явление объясняется существованием мощных природных механизмов связывания С0 2 атмосферы - фотосинтеза и растворения в воде океанов с образованием карбонатов. Таким образом в геологическом масштабе времени образовались на Земле запасы ископаемых полного и толще осадочных карбонатных пород. За счет действия этих механизмов концентрация углекислого газа в атмосфере держится на нижнем уровне, не приводя к перегреву Земли, которое наблюдается на планетах типа Венеры.

Другой важной причиной возможного изменения климата на Земле является уменьшение площади лесов. Леса сейчас на планете исчезают быстрее, чем насаждаются. Особую озабоченность вызывает уменьшение площади лесов в Африке, Азии и особенно в Южной Америке, где сосредоточено более 55% их количества.

Ежегодно площадь тропических лесов в мире уменьшается примерно на 1%. В настоящее время африканские тропические леса занимают не более 40% их первоначальной площади. Всего лишь сто лет назад остров Мадагаскар, площадь которого больше от местности, был на три четверти покрыт непроходимыми лесами. Сейчас две трети его территории занимают полупустыни. С начала колонизации Бразилия потеряла 40% своих лесов. Последнему огромном нетронутом лесному массиву нашей планете, расположенном в бассейне реки Амазонка, сегодня грозит разрушение.

Леса на нашей планете является самой продуктивной органической системой. их производительность, годовое производство биомассы, в 2-3 раза выше производительности других типов растительности суши и почти в 10 раз больше производительности океана. Таким образом, леса во многом определяют на Земле круговорот воды, углерода и кислорода, а значит водяной и энергетический баланс планеты, динамику атмосферы, ее газовый состав. Следует подчеркнуть, что тропические леса делают основную массу кислорода на нашей планете. С лесом непосредственно связана и отражательная способность земного шара, так называемое альбедо. Пустыне имеют очень высокое альбедо - около 35%. По этой причине они, как и полярные районы являются зонами потери энергии. С уничтожением растительности в прилегающих к пустынь районах их альбедо увеличивается и они приближаются к пустынного. Такой же качественный эффект дает и уничтожения тропических лесов. В связи с этим сейчас подвергаются переоценке причины гибели цивилизации в некоторых районах Африки и Центральной Америки. Предполагается, что этот процесс был связан с человеческой деятельностью.

В ноября 1976 года проливные дожди и вызванные ими серьезные наводнения послужили причиной ужасных бедствий на большей части территории Италии. Расположенные низкое кварталы Флоренции были затоплены семиметровым слоем грязной воды. Были повреждены многочисленные фрески, картины, книги и другие произведения искусства. Как считают ученые, главной причиной этой катастрофы была безрассудная вырубка лесов на протяжении последних столетий.

Существенное влияние на изменение климата на Земле может сделать и увеличение количества пыли в атмосфере, особенно мелкодисперсных аэрозолей в стратосфере, которые могут храниться там от нескольких месяцев до 1 -2 лет. Нормальный слой стратосферного аэрозоля составляет массу порядка 0200000. Тонн. При больших вулканических извержениях в стратосферу могут выноситься десятки миллионов тонн пыли. Мелкодисперсные стратосферные аэрозоли, увеличивая альбедо атмосферы, приводят к эффекту ее охлаждения. Многие исследователи объясняют этим прошлые похолодание климата. Количество пыли и аэрозолей, попадающих и образуются в результате хозяйственной деятельности человека, сравнима с самым могущественным вулканическим извержением. Например, аэрозоли в стратосферу образуются при окислении S0 2 в S0 3 с последующим появлением мелких капелек серной кислоты. Другим существенным антропогенным источником образования аэрозолей стратосферы является пыльные бури, как следствие - эрозия, засоление и опустынивание сельскохозяйственных угодий. Сегодня очевидно, что количество пыли и аэрозолей медленно растет, но влияние этого процесса на изменение климата в будущем пока не выяснено до конца.

Климатические изменения могут происходить не только через антропогенное воздействие человека, но и за счет изменения поверхности Земли. Речь идет, в первую очередь, о замене лесов культурными посадками, что ведет к увеличению теплоотдачи и уменьшению испарения, а в конечном итоге - уменьшается циркуляция слоев атмосферы.

Выбросы парниковых газов в атмосферу Украины составляют 250 млн. Тонн в год, и по этому показателю наша страна входит в первую десятку государств - крупнейших эмитентов "парниковых газов". Выброс вредных веществ (углекислого газа, метана, окиси азота) в атмосферу зависит от роста или спада промышленного производства. Рост объемов промышленного производства из-за отсталости украинских технологий считается опасным. Возобновление же этих технологий в Украине в ближайшее время не предвидится, поскольку преждевременно ожидать иностранных инвестиций в те отрасли, которые как раз и сейчас главными источниками выбросов вредных веществ - машиностроение, агропромышленный комплекс, нефтеперерабатывающая промышленность, транспорт.

Сейчас в Украине формируется организационная структура и соответствующие органы для проведения инвентаризации и сертификации выбросов "парниковых газов", а также для участия в международных программах Конвенции ООН по изменению климата, то есть думать и планировать изменения климата необходимо заранее, а не тогда, когда кризис наступит.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее