Глобальное потепление и борьба с ним

Приветствую вас на моем канале. Меня зовут Дмитрий.

Глобальное потепление вызвано, главным образом, увеличением количества СО2 в атмосфере. Выделяют малый (биологический) и большой (геологический) круговорот углерода в природе.

[https://obrazovaka.ru/himiya/krugovorot-ugleroda-v-prirode-shema.html]

Парниковый эффект

Почему вообще возникает глобальное потепление? Почему климат становится все теплее и теплее? Одна из причин - парниковый эффект. Дело в том, что атмосфера нашей планеты прозрачна в видимом световом диапазоне, благодаря чему солнечный свет достигает поверхности планеты. Поверхность нагревается и излучает в инфракрасном (тепловом) спектре. Однако, атмосфера не прозрачна для инфракрасного излучения. Парниковые газы (углекислый, вода, метан) улавливают тепловое излучение и излучают обратно на Землю. В итоге, Земля получает от Солнца больше энергии, чем отдает. Этот эффект и называется парниковым.

[https://studfile.net/preview/9157469/page:8/]

До того, как человечество начало активно использовать ископаемые источники сырья в качестве энергоносителей в середине 19 века, температура, получаемая и отдаваемая Землей в космос были одинаковыми, существовало динамическое равновесие.

Тепло, которое Земля получает от Солнца, распределено не равномерно по ее поверхности. Атмосфера и суша в совокупности хранят только около 7 % тепла, а большая его часть - около 93 % сосредоточена в морях и океанах, так как вода обладает большой теплоемкостью. Моря накапливают солнечную энергию летом (когда угол падения солнечных лучей максимален) и отдают ее зимой в атмосферу вместе с испаренной водой. Поэтому климат в приморских странах более теплый. Избыточное тепло, накопленное океаном, может отдаваться на протяжении многих лет.

Борьба с глобальным потеплением

Если посмотреть на первый рисунок, где изображен круговорот углерода, то можно сделать вывод - чтобы уменьшить концентрацию СО2 в атмосфере нужно либо уменьшить его эмиссию, либо быстрее изымать его из атмосферы. Рассмотрим эти два пути:

• Потребителями СО2 в естественных условиях являются растения, которые используют его для фотосинтеза - синтеза органических веществ. Поэтому важно восстанавливать леса после вырубок, заниматься озеленением.
• Второй путь связан с уменьшением эмиссии СО2 в атмосферу. СО2 образуется в результате дыхания и при сжигании ископаемых углеводородов - угля, нефти, газа. Именно на уменьшение сжигания углеводородов направлены усилия по борьбе с глобальным потеплением. С этой целью в развитых странах переходят на использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) - ветряные, солнечные электростанции, гидроэлектростанции. В автомобилях вместо двигателей внутреннего сгорания используют электродвигатели.

Третий вариант борьбы с глобальным потеплением.

Первые два варианта связаны с уменьшением СО2 в атмосфере. Однако, есть и третий путь. Он заключается в отражении солнечного света. Если расположить на поверхности земли или моря светоотражающие элементы, то они будут отражать видимый свет обратно в космос, что предотвратит нагревание.

История и прогноз

В геологической истории Земли уже случались масштабные изменения климата - оледенения и потепления.

[Автор: Vladimir Kurg]

На представленной выше диаграмме, которая охватывает последние 0,5 млн лет, можно заметить, что повышение уровня мирового океана (синий) всегда совпадало с низкими уровнями кислорода (бирюзовый) и высокими уровнями СО2 (оранжевый). Таким образом, климат каким-то образом саморегулировался и всегда после повышения уровня СО2 происходило снижение. Предполагается, что на климат в то время влияли такие факторы, как изменение светимости Солнца, прецессия Земной оси, вулканизм, отражательная способность поверхности Земли и прозрачность атмосферы.

Можно предположить, что при увеличении СО2 в атмосфере и общем потеплении климата происходит таяние льдов. В результате повышается уровень мирового океана (МО). Повышение уровня МО вместе с увеличением температуры вызывает повышенное образование облаков. Хотя Н2О является парниковым газом (улавливает ИК излучение), тем не менее облака отражают видимый свет. Таким образом, большая часть видимого света не доходит до поверхности планеты и не преобразуется затем в тепловое излучение. В итоге, со временем, происходит похолодание климата.