Особое внимание сейчас привлекает такая глобальная экологическая угроза, как ускоряющееся с каждым десятилетием потепление климата Земли. Главной причиной потепления многие считают выбросы в атмосферу парниковых газов. Многолетние наблюдения показывают, что в результате хозяйственной деятельности человека изменяется газовый состав и запыленность нижних слоев атмосферы. С распаханных земель во время пыльных бурь поднимаются в воздух миллионы тонн частиц почвы. При разработке полезных ископаемых, при производстве цемента, при внесении удобрений и трении автомобильных шин о дорогу, при сжигании топлива и выбросе отходов промышленных производств в атмосферу попадает большое количество взвешенных частиц разнообразных газов. Определения состава воздуха показывают, что сейчас в атмосфере Земли углекислого газа стало на 25% больше, чем 200 лет назад. Это, безусловно, результат хозяйственной деятельности человека, а также вырубки лесов, зеленые листья которых поглощают углекислый газ.
С повышением концентрации углекислого газа в воздухе связан парниковый эффект, который проявляется в нагреве внутренних слоев атмосферы Земли. Причиной, так называемого парникового эффекта являются многие химические элементы. Газы, вызывающие своей повышенной концентрацией парниковый эффект, называют парниковыми газами. В основном это углекислый газ и водяной пар, но существуют и другие газы, поглощающие энергию, исходящую от Земли. Например, хлорфтор содержащие углеводородные газы, например, фреоны или хладоны. Концентрация этих газов в атмосфере также увеличивается.
Газы пропускают поток энергии солнечного излучения на Землю и в значительной степени поглощают испускаемое нагретой планетой тепловое инфракрасное излучение. Эта энергия переизлучается снова на Землю, и данный процесс повторяется многократно, прежде чем энергия вернется в Космос. Средняя температура на планете была бы –22°С, т.е. очень близкой к средней температуре на Марсе, если бы в атмосфере Земли не было парниковых газов.
Действие парникового эффекта аналогично действию стекла в оранжерее или парнике (от этого возникло название " парниковый эффект").
Последствия парникового эффекта:
1. Если температура на Земле будет продолжать повышаться, это окажет серьезнейшее воздействие на мировой климат.
2. В тропиках будет выпадать больше осадков, так как дополнительное тепло повысит содержание водяного пара в воздухе.
3. В засушливых районах дожди станут еще более редкими и они превратятся в пустыни в результате чего людям и животным придется их покинуть.
4. Температура морей также повысится, что приведет к затоплению низинных областей побережья и к увеличению числа сильных штормов.
5. Повышение температуры на Земле может вызвать поднятие уровня моря так как:
а) вода, нагреваясь становится менее плотной и расширяется, расширение морской воды приведет к общему повышению уровня моря;
б) повышение температуры может растопить часть многолетних льдов, покрывающих некоторые районы суши, например, Антарктиду или высокие горные цепи.
Образовавшаяся вода в конечном итоге стечет в моря, повысив их уровень. Следует, однако, заметить, что таяние льда, плавающего в морях, не вызовет повышение уровня моря. Ледяной покров Арктики представляет собой огромный слой плавучего льда. Подобно Антарктиде, Арктика также окружена множеством айсбергов.
Климатологи подсчитали, что если растают гренландские и антарктические ледники, уровень Мирового океана повысится на 70-80 м.
6. Сократятся жилые земли.
7. Нарушится водосолевой баланс океанов.
8. Изменятся траектории движения циклонов и антициклонов.
9. Если температура на Земле повысится, многие животные не смогут адаптироваться к климатическим изменениям. Многие растения погибнут от недостатка влаги и животным придется переселится в другие места в поисках пищи и воды. Если повышение температуры приведет к гибели многих растений, то вслед за ними вымрут и многие виды животных.
Кроме отрицательных последствий глобального потепления, можно отметить несколько положительных. На первый взгляд более теплый климат представляется благом, так как могут уменьшится счета за отопление и увеличение продолжительности вегетационного сезона в средних и высоких широтах. Увеличение концентрации диоксида углерода может ускорить фотосинтез.
Меры защиты от парникового эффект:
В связи с выше перечисленными факторами, выдвигается на первый план забота о сокращении выброса диоксида углерода. В этой борьбе по стабилизации концентрации диоксида углерода в атмосфере продвижением международных усилий является вступление в силу Киотского протокола. Он выступает в роли дополнения Конвенции ООН по изменению климата. Согласно протоколу, страны брали на себя обязательства сократить выбросы диоксида парниковых газов на 5,3 % к 1990-му году и на 30 % против предполагаемого выброса в 2010 году. Для разных стран присущи свои сокращения. Так, например, государства Европейского Союза должны были сократить выбросы диоксида углерода на 8 %, Япония — на 6 %, Россия и вовсе может не уменьшать. Протокол действует с 16 февраля 2005 года, после того как его ратифицировала Россия. По условиям он входил в силу только после ратификации его государствами, в совокупности отвечающими не менее чем за 50 % всех выбросов. К настоящему времени его ратифицировали 153 страны, ответственные за 61 % глобальных выбросов парниковых газов. Но к сожалению, США – страна которая «поставляет» в атмосферу более чем ⅓ выбросов, отказалась ратифицировать Киотский протокол, под тем предлогом, что это может затормозить развитие их экономики. В соответствии с протоколом, повышение глобальной температуры к 2050 году оценивается в интервале 0,03°С – 0,29°С, что существенно меньше прогнозируемого повышения 1,4 – 5,8°С на 2100 год.
Пути снижения воздействия парникового эффекта на состояние климата Земли:
Главную меру по предупреждению глобального потепления можно сформулировать так: найти новый вид топлива или поменять технологию использования нынешних видов топлива. Это означает, что необходимо:
- уменьшить потребление ископаемого топлива. Резко сократить использование угля и нефти, которые выделяют на 60 % больше диоксида углерода на единицу производимой энергии, чем любое другое ископаемое топливо в целом;
- использовать вещества (фильтры, катализаторы) для удаления диоксида углерода из выброса дымовых труб углесжигающих электростанций и заводских топок, а также автомобильных выхлопов;
- повысить энергетический коэффициент полезного действия;
- требовать чтобы в новых домах использовались более эффективные системы отопления и охлаждения;
- увеличить использование солнечной, ветровой и геотермальной энергии;
- существенно замедлить вырубку и деградацию лесных массивов;
- удалить с прибрежных территорий резервуары для хранения опасных веществ;
- расширить площади существующих заповедников и парков;
- создать законы, обеспечивающие предупреждение глобального потепления;
- выявлять причины глобального потепления, наблюдать за ними и устранять их последствия.
Полностью уничтожить парниковый эффект нельзя.