1. Pääasiallinen ilmakehään tulevan hiilidioksidin lähde on fossiilisten polttoaineiden poltto(hiili, öljy, kaasu) energiantuotantoon. Noin 80 % kaikesta maailman energiasta tuotetaan lämpöenergialla. Hiilidioksidipäästöt ilmakehään vuosina 1860-1990 lisääntyivät keskimäärin 0,4 % vuodessa. 1980-luvulla se oli 5,5 + 0,5 miljardia tonnia hiiltä vuodessa.
2. Trooppisten ja päiväntasaajan metsien vähentäminen vyöt, maaperän huononeminen, muut antropogeeniset maiseman muutokset johtaa pääasiassa hiilen vapautumiseen, johon liittyy sen hapettumista, ts. CO 2:n muodostuminen. Yleensä trooppisten maisemien muuttumisesta johtuvat päästöt ilmakehään ovat 1,6 ± 1,0 miljardia tonnia hiili. Toisaalta pohjoisen pallonpuoliskon lauhkeilla ja korkeilla leveysasteilla yleensä havaitaan metsien ennallistamisen ylivoima niiden katoamiseen nähden. Metsien orgaanisen aineen rakentamiseksi fotosynteesiprosessissa otetaan ilmakehästä hiilidioksidia. Tämä hiilen määrä on 0,5 ± 0,5 miljardia tonnia, itse arvoa vastaavat tarkkuusrajat osoittavat myös meille edelleen heikkoa ymmärrystä ihmisen roolista globaalin biogeokemiallisen hiilen kierron joissakin osissa.
3. Seurauksena ilmakehässä ihmistoiminta kertynyt vuosittain 3,3 ± 0,2 miljardia tonnia hiiltä hiilidioksidin muodossa.
4. Valtameret imevät itseensä ilmakehästä (liuottaa, sitoutuu kemiallisesti ja biologisesti) noin 2,0 ± 0,8 miljardia tonnia hiiltä hiilidioksidin muodossa. Valtameren hiilidioksidiabsorption kokonaisarvoja ei vielä mitata suoraan. Ne lasketaan mallien perusteella, jotka kuvaavat vaihtoa ilmakehän, valtameren pinnan ja syvien kerrosten välillä.
Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden lisäämisen pitäisi stimuloida fotosynteesiprosessia. Tämä ns lannoitus, joiden vuoksi joidenkin mukaan aineet voivat nousta 20-40 % kaksinkertaisella hiilidioksidipitoisuudella. Ihmisperäisten hiilivirtojen tasapainossa kaikki vielä huonosti ymmärrettävät prosessit maaekosysteemeissä, mukaan lukien lannoitus, ovat arviolta 1,3 ± 1,5 miljardia tonnia.
Metaani (CH 4 ) Sillä on myös merkittävä rooli kasvihuoneilmiössä, ja sen osuus sen kokonaisarvosta on noin 19 % (vuodesta 1995). Metaania syntyy anaerobisissa olosuhteissa, kuten erilaisissa luonnonsoissa, kausi- ja ikiroutakerroksissa, riisiviljelmissä, kaatopaikoilla sekä myös märehtijöiden ja termiittien toiminnan seurauksena.
Arvioiden mukaan noin 20 % metaanin kokonaispäästöistä liittyy fossiilisten polttoaineiden teknologioihin (polttoaineen poltto, hiilikaivosten päästöt, louhinta ja jakelu maakaasu, Öljynjalostus). Kaiken kaikkiaan ihmisen toiminta tuottaa 60-80 % metaanipäästöistä ilmakehään. Ilmapiirissä metaani on epävakaa. Se poistetaan siitä johtuen vuorovaikutuksesta troposfäärissä olevan hydroksyyli-ionin (OH) kanssa. Tästä prosessista huolimatta metaanipitoisuus ilmakehässä on noin kaksinkertaistunut esiteolliseen aikaan verrattuna ja jatkaa nousuaan noin 0,8 % vuodessa.
Typpioksidi. nykyinen rooli typpioksidi(N 2 O) kokonaiskasvihuoneilmiössä on vain noin 6 %. Myös typpioksidin pitoisuus ilmakehässä kasvaa. Sen antropogeenisten lähteiden oletetaan olevan noin puolet luonnollisista lähteistä. Ihmisperäisen typpioksidin lähteitä ovat maatalous (erityisesti trooppiset niityt), biomassan poltto ja typpeä sisältävä teollisuus. Sen suhteellinen kasvihuonepotentiaali (290 kertaa hiilidioksidiin verrattuna) ja tyypillinen ilmakehän käyttöikä (120 vuotta) ovat merkittäviä, mikä kompensoi sen suhteellisen alhaisen pitoisuuden.
Kloorifluoribromihiilivedyt(CFC) ovat ihmisen syntetisoimia aineita, jotka sisältävät klooria, fluoria ja bromia. Niillä on erittäin vahva suhteellinen kasvihuonepotentiaali ja merkittävä elinikä ilmakehässä. Niiden lopullinen osuus kasvihuoneilmiössä on noin 7 % 1990-luvun puoliväliin mennessä.
Otsoni(0 3) on tärkeä kasvihuonekaasu, jota esiintyy sekä stratosfäärissä että troposfäärissä.
Aerosolit Nämä ovat ilmakehän kiinteitä hiukkasia, joiden halkaisija on useita mikroneja. Ne muodostuvat maaperän tuulieroosiosta, tulivuorenpurkauksista ja muista luonnollisista prosesseista sekä ihmisen toiminnasta (fossiilisten polttoaineiden ja biomassan polttaminen).
Toisin kuin kasvihuonekaasut, tyypillistä aerosolien käyttöikä ilmakehässä ei ylitä muutamaa päivää. Siksi niiden säteilypotentiaali reagoi nopeasti saastepäästöjen kasvuun ja pienenee yhtä nopeasti. Toisin kuin kasvihuonekaasujen globaali vaikutus, ilmakehän aerosolien vaikutus on paikallinen. Sulfaattiaerosolien maantieteellinen jakautuminen ilmassa on periaatteessa sama kuin maailman teollisuusalueet. Siellä on paikallinen viilentävä vaikutus aerosolit voivat merkittävästi vähentää ja jopa käytännössä poistaa maailmanlaajuisia Kasvihuoneilmiö. Tulivuorenpurkaukset ovat epäsäännöllinen, mutta merkittävä tekijä aerosolihiukkasten korkeiden pitoisuuksien muodostumisessa, jotka aiheuttavat auringon säteilyn viivästymisen lähellä maata ja siten huomattavaa jäähtymistä. Tambora-tulivuoren katastrofaalinen räjähdys Indonesiassa vuonna 1815 johti ilman lämpötilan huomattavaan laskuun kaikkialla maailmassa seuraavien kolmen vuoden aikana.
Antropogeenisten tekijöiden hydroklimaattiset seuraukset
Kasvihuoneilmiö.
Kasvihuonekaasujen kerääntyminen ilmakehään ja sitä seuraava kasvihuoneilmiön voimistuminen johtavat pintailmakerroksen ja maanpinnan lämpötilan nousuun. Viimeisen sadan vuoden aikana maailman keskilämpötila on noussut noin 0,3-0,6 astetta. Erityisesti havaittiin huomattava lämpötilan nousu viime vuodet 1980-luvulta alkaen, joka oli lämpimin vuosikymmen koko instrumentaalisen havainnoinnin aikana. Ilman lämpötiloja koskevien maailmanlaajuisten tietojen analyysi antoi meille mahdollisuuden tehdä järkevä johtopäätös, että havaittu lämpötilan nousu ei johdu pelkästään luonnollisista ilmastonvaihteluista, vaan myös ihmisen toiminnasta. Voidaan olettaa, että kasvihuonekaasujen asteittainen antropogeeninen kertyminen ilmakehään johtaa kasvihuoneilmiön lisääntymiseen entisestään. Arvioita odotetusta ilmastonmuutoksesta tehdään yleensä käytön perusteella globaalit ilmakehän kiertomallit. Mallien tarkkuus ei kuitenkaan ole vieläkään korkea edes globaalin tason laskelmissa. Käytännön kannalta erittäin tärkeä ennuste maailman alueittain tapahtuvista muutoksista on edelleen tuskin luotettava. Lisäksi on tarpeen ottaa huomioon mahdolliset muutokset ihmisen toiminnassa, olivatpa ne tietoisia tai tiedostamattomia, jotka johtavat muutoksiin kasvihuonekaasujen kertymisessä ja siten myöhempiä muutoksia kasvihuoneilmiössä.
Nämä tekijät otetaan huomioon skenaarioita.
1. Kasvihuonekaasupäästöjen todennäköisimmän määrän skenaarion mukaisesti globaali keskiarvo lämpötila Ilman pintakerros vuosina 1990-2100 kasvaa noin 2°C. Matala- ja korkeapäästöskenaarioissa lämpötilan nousu on 1°C ja 3,5°C. Valtamerten lämpöhitauden vuoksi keskimääräinen ilman lämpötila jatkaa nousuaan vuoden 2100 jälkeen, vaikka kasvihuonekaasujen pitoisuus tasaantuisikin siihen mennessä.
2. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kaksinkertaistuessa esiteolliseen aikaan verrattuna ilman lämpötilan nousu eri maissa alueilla tulee olemaan välillä 0,6 °C ja 7 °C. Maa lämpenee enemmän kuin valtameret. Suurin lämpötilan nousu on odotettavissa arktisilla ja subarktisilla vyöhykkeillä, erityisesti talvella, lähinnä alueen pienenemisen vuoksi. merijäätä.
3. Ilman lämpötilan nousuun liittyy sateiden lisääntyminen vaikka kuva sateen alueellisesta jakautumisesta tulee olemaan vaihtelevampi kuin ilman lämpötilan jakautuminen. Sademäärän vaihtelu on -35 % ja +50 % välillä. Luotettavuus maaperän kosteuden muutosten arvioinnissa, mikä on niin tärkeää Maatalous, on myös huomattavasti alhaisempi kuin arviot ilman lämpötilan muutoksista.
4. Ilmaston keskiarvojen suhteellisen pieniin muutoksiin liittyy todennäköisesti harvinaisten esiintymistiheyden lisääntyminen katastrofaaliset tapahtumat, kuten trooppiset syklonit, myrskyt, kuivuus, äärimmäiset ilman lämpötilat jne. Koko holoseenin mittakaavassa oleva tapahtuma on katastrofaalinen tsunami, joka iski Intian valtameren pohjoisrannalle 26. joulukuuta 2005 ja vaati 250-400 tuhatta ihmistä.
5. Viime vuosisadalla on ollut maailman valtameren keskitason tasainen nousu 10-25 cm. Pääasialliset syyt valtameren tason nousuun ovat veden lämpölaajeneminen sen lämpenemisen vuoksi ilmaston lämpenemisen seurauksena sekä ylimääräinen veden virtaus vuoristo- ja pienet napajäätiköt. Samat tekijät vaikuttavat myös tulevaisuudessa, kun Grönlannin sulamisvedet ja sitten Etelämantereen jäätiköt liittyvät vähitellen kaukaiseen tulevaisuuteen. Maailman merenpinnan odotetaan nousevan 50 cm vuoteen 2100 mennessä, ja epävarmuuden vuoksi tason nousun odotetaan olevan 20-86 cm. Merenpinnan nousu jatkuu useita vuosisatoja vuoden 2100 jälkeen, vaikka kasvihuonekaasupitoisuudet vakiintuisivat. Merenpinnan nousu aiheuttaa vakavia luonnollisia ja sosioekonomisia ongelmia rannikkoalueet meret ja valtameret.
Kuvan tekijänoikeus AFP
Maapallomme ilmakehän keskimääräinen hiilidioksiditaso vuonna 2015 saavutti ensimmäistä kertaa havaintojakson aikana kriittisen 400 miljoonasosan, Maailman ilmatieteen järjestö sanoi.
Hiilidioksidin kriittisen tason tallensi Havaijilla sijaitseva ilmanmittausasema.
Kuten asiantuntijat ehdottavat, ilmakehän hiilidioksidipitoisuus ei putoa alle 400 miljoonasosan koko vuoden 2016 aikana eikä mahdollisesti tulevina vuosikymmeninä.
Mitä tämä tarkoittaa sinulle ja minulle?
Ohjelman "Viides kerros" isäntä AleksanteriBaranov keskustelee aiheesta "Ilmasto ja energia" -ohjelman johtajan kanssa Maailman rahasto villieläimiä AlexsyödäKokorinth ja vanhempi tutkija Kasvi- ja eläinekologian instituutissa, Uralin haara Venäjän akatemia Tieteet EvgenisyödäZinovjevth.
MUTTAleksanteriBarans:400 ppm varten tavallinen ihminen joka ei ymmärrä ilmastoasioita, mutta opetti aritmetiikkaa koulussa, tämä on hyvin vähän. Vain 200, 100 tai 500. Varsinkin kun on kyse värittömästä ja hajuttomasta kaasusta. Miksi tiedemiehet ovat yhtäkkiä niin huolissaan?
MUTTAlexey kokorin: CO2 on yksi kasvihuonekaasuista, toiseksi vain vesihöyryn jälkeen, ja tärkein kaasu, jonka pitoisuuteen ilmakehässä vaikuttaa ihminen.
Eikä se, että ihminen ei vaikuta vesihöyryn pitoisuuteen, ei tee asiaa paljoa helpommaksi, koska vaikutus CO2-pitoisuuteen on suuri ja isotooppianalyysi on osoittanut, että tämä CO2 on peräisin polttoaineen palamisesta. Se on paljon.
Määrä on hyvin pieni, mutta se on 30 % enemmän kuin 50-60 vuotta sitten. Ja ennen sitä taso oli vakio pitkään, suorista mittauksista on tietoja.
A.B.: Ovatko tutkijat nyt yhtä mieltä siitä, että hiilidioksidi aiheuttaa ilmastonmuutosta, eikä päinvastoin? Jokin aika sitten jotkut tutkijat sanoivat, että valtameren lämpeneminen vaikuttaa hiilidioksidipäästöjen kasvuun. Ja ihminen päästää ilmakehään paljon vähemmän hiilidioksidia valtamereen verrattuna. Mikä on tällä hetkellä yksimielisyys tästä?
A.K.: Konsensus on lähes täydellinen. Mainitsin isotooppianalyysin, koska aiemmin, ja tämä on myös todistettu, ensin lämpötila muuttui ja sitten CO2-pitoisuus.
Se tapahtui välisellä siirtymäkaudella jääkaudet ja muissa tapauksissa. Korrelaatio meni näin. Tässä korrelaatio menee eri järjestyksessä. Mutta mikä tärkeintä, on todisteita isotooppianalyysistä. Tässä vallitsee yksimielisyys.
EvgenyZinoviev: En ole ilmastotieteilijä, olen paleontologi. Havaitsemme instituutissamme pohjoisessa, arktisella alueella sekä CO2-pitoisuuden nousua, jonka dendrokronologit ovat osoittaneet, että siihen liittyviä muutoksia - tämä on metsärajan edistymistä. Seuraamme Länsi-Siperian tasangon pohjoisosan sekä napa- ja sulipolaarisen Uralin maisemia, ja viimeisen neljänkymmenen vuoden aikana metsän pohjoinen raja on siirtynyt pohjoiseen.
Tämä ei vielä saavuta niitä rajoja, jotka olivat holoseenin ilmastooptimissa, kun puinen kasvillisuus saavutti Jamalin keskiosan, mutta prosessi on menossa siihen suuntaan ja liittyy epäsuorasti ilmaston lämpenemiseen. Puumaiset kasvit valtaavat vähitellen alueita, joista ne kerran vetäytyivät.
Lämpeneminen, jota nyt näemme, ei ole merkittävintä, nyt ilmasto ei ole lämpimin. Voin verrata viimeaikaiseen geologiseen menneisyyteen - viimeisiin 130-140 tuhatta vuotta. Tätä ajanjaksoa kutsutaan Mikulinin jäätikönväliseksi, ja sitten kasvit ja lämpöä rakastavat eläimet siirtyivät paljon pohjoisemmaksi kuin nyt.
Meidän aikanamme objektiivisten tietojen mukaan tällaisia tasoja ei ole vielä saavutettu. Mutta tämä lämpeneminen oli hyvin lyhytaikaista, vain noin 5 tuhatta vuotta. Sitten se korvattiin kylmällä, sitten taas lämpenemällä ja sitten pitkällä kylmä aika, Zyryanskin jäätikkö, joka myös jaettiin lämpimämpään ja kylmempään aikakauteen. Sitten alkoi muodostua Skandinavian jääpeite.
A.B.: Tuo onsisäänPuhutko keskiajan kylmyydestä?
E.Z.: Puhut historiallisista ajoista ja tarkoitan aikaisempia rajoja. Tämä on myöhäistä pleistoseenia.
A.B.: Ja mitä johtopäätöksiä me, ei-asiantuntijat, voimme tehdä tästä? Ihmisen aiheuttaman ilmaston lämpenemisen teorian vastustajat sanovat, että elämme vain tietyn syklin jaksoa ja tähän liittyy erilaisia CO2-pitoisuuden vaihteluita.
Hiilidioksidi- kasvien ruokaa. Fotosynteesin prosessissa kasvit imevät hiilidioksidia, vapauttavat happea ilmakehään, ja mitä korkeampi hiilidioksidipitoisuus on, sitä aktiivisemmin kasvit alkavat kuluttaa sitä ja sitä nopeammin ne kasvavat.
E.Z.: Puumaisen kasvillisuuden kehittymistä ei havaita, päinvastoin. AT Pohjois-Amerikka, Etelä-Euroopassa, metsät palavat, metsäkasvillisuus rappeutuu, kuivuminen on käynnissä ja ilmasto kuivumassa. Planeetan keuhkot kutistuvat.
A.B.: Miksi tämä tapahtuu? Pitäisikö niitä mielestäsi laajentaa?
E.Z.: Ilmasto on monivektorijärjestelmä, jossa voi olla erilaisia tekijöitä, joita emme aina voi ottaa huomioon. On näkökulma, että jäätiköt alkavat sulaa, mikä liittyy ilmaston lämpenemiseen, ja tämä tapahtuu.
Myös Grönlannin jääpeite on hajoamassa, ja arktisella alueella vapautuva suuri määrä makeaa vettä voi muuttaa Golfvirran suuntaa. Sitten tämä Euroopan takka lakkaa lämmittämästä Pohjois-Eurooppaa, ja jäätiköiden muodostuminen alkaa siellä uudelleen. Se tulee olemaan erittäin huono.
Jyrkkä lämpeneminen voi vauhdittaa jyrkkää jäähtymistä. Jäähattu kerää vettä, ilmasto alkaa kuivua. Kiinteät metsät katoavat, harvoja metsiä muodostuu. Ilmasto muuttuu kuivaksi, kylmäksi, mannermaiseksi, ja sellaiseksi se muuttuu paitsi Siperiassa myös Euroopassa.
Kaikki on hyvin monimutkaista ja yhteydessä toisiinsa. En yksinkertaistaisi sitä, vaan meidän on otettava huomioon myös nykyaikainen tekijä - ihmisen teolliseen toimintaan liittyvä hiilidioksidipäästöjen lisääntyminen. suuri numero teollisuus, koneet ja niin edelleen - et voi kiistää sen kanssa. Varsinkin suurilla suurkaupunkialueilla, joille suuret teollisuudenalat ovat keskittyneet.
Mutta toinen kysymys on, mitä seurauksia sillä on. Ihmiskunta on tottunut elämään tietyissä mukavissa olosuhteissa. Jos maailman valtamerten pinnan nousu tai lasku alkaa, katastrofit alkavat. Ihmisten aiheuttamat vaikutukset voivat aiheuttaa ne. Ihminen ei ole niin pieni, ettei se vaikuttaisi luontoon. Siitä on tullut geologinen tekijä, ei vain biologinen, vaan se muuttaa perustavanlaatuisempia asioita biosfäärissä, maankuoressa.
A.B.: Oletetaan, että ihmiskunta voi vähentää hiilidioksidipäästöjä. Mutta se on vain yksi tekijöistä., eikä suurin. Voiko tämä muuttaa jotain, johtaa jonkinlaiseen voimakkaaseen tilanteen paranemiseen?
A.K.: Ilmakehän ja valtameren fysiikan kannalta on erittäin tärkeää ymmärtää, mitä tapahtuu. Kaksi prosessia tapahtuu: tämä on luonnollisen ilmaston vaihtelun prosessi - aurinko, selvimmät, monimutkaisimmat jaksolliset prosessit valtameressä, Atlantilla ja Tyynellämerellä.
On myös enemmän tutkittuja asioita - lämmönsiirrot ilmakehästä valtamereen ja takaisin, jotka ovat syklisiä. Nämä sykliset prosessit asettuvat jatkuvan vaikutuksen päälle, joka on lineaarinen.
2000-luvun aikana lämpötilojen odotetaan nousevan parhaimmillaan kaksi astetta, mutta todellisuudessa - kolme tai kolme ja puoli. Ja samaan aikaan jäähtyminen ja lämpeneminen tapahtuvat syklisesti, ja lämpeneminen tapahtuu paljon nopeammin. Eikä ole ollenkaan ilmeistä, että vaarallisten hydrologisten ilmiöiden määrän lisääntyminen vähenee lämpötilan laskeessa.
A.B.: Tätä on erittäin vaikea ymmärtää henkilölle, joka ei käsittele tätä ongelmaa ja katselee pääasiassa populaaritieteellisiä ohjelmia, joissa nämä kysymykset ovat primitivisoituja, yksinkertaistettuja, mutta yksinkertaiset argumentit vaikuttavat tavallisen ihmisen tietoisuuteen, joka katsoo sitä ulkopuolelta.
Kun annetaan kaavio lämpötilan muutoksistaXXvuosisadalla ja sanotaan: katso, vaikka ihminen ei erityisesti vaikuttanut ilmakehään, lämpötila nousi, ja kun hän alkoi vaikuttaa, kun teollistuminen oli voimakkaampaa vuoden 1940 jälkeen vuoteen 1970, jolloin tilanteen olisi pitänyt pahentua, havaitsimme jäähtymisen.
Tällaisten kaavioiden perusteella ihmiset sanovat, että henkilö ei todellakaan vaikuta, on joitain voimakkaampia tekijöitä, jotka eivät ole meidän hallinnassamme. Siksi puhe ihmisen roolista ilmaston lämpenemisessä on myytti, jonka takana ovat ne, jotka hyötyvät siitä.
E.Z.: Kumulatiivinen vaikutus alkaa toimia, ihmisen vaikutus on nousussa. Jossain vaiheessa se ei välttämättä esiinny, mutta sitten hiilidioksidipitoisuuden kasvaessa kasvihuonekaasut lisääntyvät ennemmin tai myöhemmin käytännössä kaikkialla maapallolla. Sekä kehittyneillä alueilla että pohjoisessa, arktisella alueella.
Antropogeeninen tekijä on päällekkäin maapallon kiertoradaan liittyvien tähtitieteellisten tekijöiden kanssa, syklisyys ilmenee voimakkaasti ja niin edelleen. Ja kun kaikki on päällekkäin, voi tapahtua täysin arvaamattomia tapahtumia.
Ja antropogeeninen vaikutus kasvaa, vaikka tuotantoa rajoitetaan ja niin edelleen. Tuotetaan paljon autoja, jotka saastuttavat ilmakehää erittäin paljon. Ja muut tekijät. He eivät mene minnekään.
Ja ruohoinen ja puumainen kasvillisuus ei lisäänty, vaan päinvastoin, metsäpeite huonontuu.
A.B.: Mutta olemme myös nähneet erilaisia raportteja siitä, että Amazonin metsät ovat yhtäkkiä alkaneet kasvaa Brasiliassa.
E.Z.: On, mutta katsotko mitä Amerikassa tapahtuu? Lounais-Kalifornia? Siellä on valtavia metsäpaloja. Metsän toipuminen palon jälkeen vie aikaa. Tulipalon jälkeen kuluu useita vuosia ennen kuin metsä alkaa kasvaa. Ja missä se on kuiva, se vain lakkaa kasvamasta. Metsä muuttuu aroiksi, autiomaaksi ja niin edelleen.
A.B.: Nämä ovat vakavia tekijöitä, mutta tavallisen tietoisuuden on vaikea sovittaa tätä yhteen oman toimintansa kanssa. Voidaan pitää kiinni teoriasta, jonka mukaan ihmisen toiminta on viimeinen pisara, joka voi painaa ekologisen tasapainon vakavampien tekijöiden taustalla. Mutta kun he sanovat, että Auringossa on sellainen tekijä kuin täplät, Auringon aktivoituminen, joka on voimakas energialähde, johon verrattuna kaikki toimintamme on vähäistä, on jopa mahdotonta verrata.
Ettäkaaviot osoittavat - kun aurinko on aktiivinen, lämpötila nousee, ja kun se on vähemmän aktiivinen, se laskee, kaikki tämä korreloi. Sitten he sanovat, että kaikki riippuu siitä, millä kiertoradalla Maa liikkuu. Jos rata on elliptinen, se kylmenee. Ja kun tämä kaikki sanotaan ihmiselle, hän ajattelee: no, verrattuna sellaisiin kosmisiin ilmiöihin, meidän valitettavat päästömme ilmakehään. Kuinka voimme saada henkilön vakuuttuneeksi siitä, että voimme järkyttää tämän tasapainon teoillamme?
E.Z.: On tarpeen jotenkin vakuuttaa, koska tämä ei todellakaan ole viimeinen tekijä. Esimerkiksi metsät palavat jopa ilman ihmistä - kuivat ukkosmyrskyt ja niin edelleen. Mutta ihmisen toiminta myötävaikuttaa tähän. Jokaisen on aloitettava itsestään. Ihmisten pitäisi ymmärtää, että paljon riippuu heistä.
Yksi ihminen voi sanoa: Teen sen, mitä katson tarpeelliseksi, mikään ei kuitenkaan riipu minusta. Mutta ihmisiä on miljoonia, ja jos kaikki ajattelevat niin, tilanne ei parane. Ihmisen ajattelun inertia on valitettavasti olemassa.
A.B.: Kuinka vakuuttaa henkilö, että hänen autonsa, jolla hän ohittaa ylimääräistäviisikilometriä, vaikuttaa myös ilmastoon, vaikka se taustalla olisikin se tosiasia, että Maa on elliptisellä kiertoradalla, eikä jollain muulla?
A.K.: Venäläiset klimatologit, eivätkä vain venäläiset, ajattelivat kuinka osoittaa tämä selvästi. Auringon todennäköiset reaktiot 15-20 vuoden kuluttua suurella todennäköisyydellä laskevat lämpötilaa maapallo noin 0,25 astetta. Ja antropogeeninen vaikutus on vähintään kaksi astetta. Sama oli 1930- ja 1940-luvuilla.
Ja toinen tyypillinen asia on tämä: sekä stratosfääri että troposfääri lämpenevät. Eli sinulla on ikään kuin kasvihuonekalvo, ja jos se lämpenee kalvon yläpuolella ja kalvon alla, se tarkoittaa, että hehkulamppu on alkanut lämmetä enemmän. Ja jos se lämpenee kalvon alla, ja se kylmenee kalvon yläpuolella, se tarkoittaa, että kalvo on paksumpi. Näin voit yrittää selittää sen.
A.B.: Myönnätkö sen mahdollisuuden, että olemme todella kahden jääkauden välillä ja jotain tapahtuu ja maapallolla alkaa jäähtyminen?
E.Z.: Kysymyksesi viittaa siihen, että kollegani ja minä puhumme huonosti. Elämme tietysti kahden jääkauden välissä, toinen, joka päättyi noin 300 tuhatta vuotta sitten, ja toinen, joka alkaa muutaman tuhannen vuoden kuluttua - ehkä 20, ehkä 100. Kollegani ilmastotieteilijänä tietää tämän paremmin. Mutta se tulee olemaan täysin oikein. Puhumme muista aikaskaaloista. Tässä mittakaavassa ihmisen vaikutus ilmaston lämpeneminen ei voida ajatella, se on satoja tuhansia vuosia.
A.B.: Eli emme kestä tätä kylmää?
E.Z.: Valitettavasti emme todellakaan elä globaalia jäähtymistä, edes yksikään lastenlastenlapsistamme ei tule elämään. Tuleeko 2000-luvulla jäähtymisen aikoja? Kyllä, luultavasti tekevät. Elämme erilaisten muunnelmien, mukaan lukien aurinkoenergian, superpositioimisen aikakautta maailmanlaajuisen trendin mukaan.
_____________________________________________________________
Voit ladata "The Fifth Floor" -ohjelman podcastin .
On olemassa yhteisiä totuuksia, jotka ovat tuttuja kaikille melkein syntymästä lähtien. Talvella on kylmä ja kesällä lämmin. Hengitys kuluttaa happea ja vapauttaa hiilidioksidia. Kun huoneeseen kerääntyy paljon hiilidioksidia, siitä tulee tukkoista, ja jotta se viihtyisi paremmin, se on tuuletettava. Mutta samaan aikaan useimmat ihmiset yleensä aliarvioivat lisääntyneen hiilidioksidipitoisuuden vaikutuksen terveyteen ja elämänlaatuun. Tästä haluan puhua tässä artikkelissa ja näyttää myös, kuinka ilmastointilaite vaikuttaa ilmanpuhdistusprosessiin. Ja samalla antaa yleiskuvan CO2-tason ilmaisimesta, joka auttaa pitämään sisäilman laadun hallinnassa.
1 Tietoja CO2:sta
2 Tekniset tiedot
3 Ulkomuoto ja toimintaperiaate
4 mittaa
5 Kotiautomaatio
6. Johtopäätökset
1. Mitä sinun tulee tietää CO2:sta
CO2 tai hiilidioksidi on olennainen osa mitä tahansa ilmaseosta, jonka pitoisuus mitataan miljoonasosina (ppm - miljoonasosia). Ehdollisen normaaliksi CO2-tasoksi raikkaassa ulkoilmassa katsotaan 400 ppm. Tämä luku ei ole vakio ja riippuu tietystä sijainnista - esimerkiksi ekologisesti puhtaalla alueella, jolla ei ole teollisuutta ja jossa on alhainen asukastiheys, ilmakehän hiilidioksidipitoisuus voi olla alle keskiarvon ja tiheästi asutetulla alueella. metropoli, ja jopa teollisuusyritysten kanssa se on lähes varmasti keskimääräistä korkeampi.
Sisäilman katsotaan olevan hyvälaatuista, jos sen CO2-pitoisuus vaihtelee 800 ppm:n sisällä. Kun hiilidioksidipitoisuus saavuttaa 1000 ppm, monilla on jo tukkoisuuden ja uneliaisuuden tunne, ja 1400 ppm on San Pinan suositusten mukaan normaali raja.
Vaarallinen taso on 30000ppm - kun tällainen CO2-pitoisuus saavutetaan, ihmisen pulssi kiihtyy, ilmaantuu pahoinvointia ja muita happinälän oireita. Hyvä uutinen on, että toimisto- ja asuintiloissa on lähes mahdotonta "hengittää" tällaista hiilidioksidipitoisuutta, vaikka se olisi erittäin huonolaatuista. Pienetkin sallitun CO2-pitoisuuden ylitykset voivat kuitenkin vaikuttaa merkittävästi elämänlaatuun. Jo 1000 ppm:ssä huomion keskittyminen heikkenee, letargian tunne ilmaantuu, aivot alkavat käsitellä tietoa huonommin. Kun CO2-tasot toimistossa ovat yli 1400 ppm, keskittyminen töissä vaikeutuu ja kotona on unihäiriöitä. CO2-pitoisuus riippuu suuremmassa määrin suljetussa tilassa olevien ihmisten lukumäärästä.
"Voit hallita vain sitä, mitä voit mitata", kirjoitti modernin johtamisteorian perustaja Peter Drucker. Ja ensimmäinen askel huoneen mikroilmaston hallitsemiseksi on alkaa seurata sen objektiivisia indikaattoreita.
Tässä Dajet auttaa meitä.
2. Tekniset tiedot
Mallin nimi: CO2 Detector (Mini CO2 Monitor)
CO2-mittausalue: 0 - 3000 ppm
Lämpötilan mittausalue: 0 - 50
Mittaustarkkuus: ±10 % ppm, ±1,5°C
Tietojen lähtö: LCD-näyttö, LED-ilmaisimet
Virrankulutus: jopa 200mA
Lisätoiminnot: äänimerkki ylimääräisestä CO2-pitoisuudesta
3. Ulkonäkö ja toimintaperiaate
CO2-ilmaisin toimitetaan pahvilaatikossa, jossa on valmistajan tiedot ja lyhyt huomautus vaikutuksista. kohonneet pitoisuudet hiilidioksidi ihmisten hyvinvointiin.
Sisällä itse laite, venäjänkieliset ohjeet ja USB-kaapeli. Tunnistimessa ei ole sisäänrakennettua akkua, joten se voi toimia vain ulkoisesta virtalähteestä: tietokoneen USB-portista tai tavallisesta älypuhelimen laturista.
Itse laite lähikuva. Etupaneelissa on näyttö ja kolme merkkivaloa, jotka näyttävät keskimääräiset mittaustulokset: CO2-pitoisuudessa alle 800 ppm palaa vihreä LED, 800-1200 ppm - keltainen, yli 1200 ppm - punainen. Ilmaisimen toimintavälien arvoja voidaan muuttaa asetuksissa.
Yleisesti ottaen LED-ilmaisin osoittautui erittäin informatiiviseksi asiaksi. Ei tarvitse lähestyä laitetta ja kurkata ilmaisimien nykyisiin arvoihin. Kaukaa näkee, että jos ilmaisin on vaihtunut vihreästä keltaiseen, niin huone voidaan jo tuulettaa, ja jos se muuttuu punaiseksi, kannattaa aloittaa tuuletus heti.
Oikealla puolella on microUSB-portti ja reikä, josta ilma otetaan analysoitavaksi.
Takaosan tuuletusaukot, tarra tekninen informaatio ja kaksi asetuspainiketta.
Laitteen sydän on ZGm053UK-hiilidioksidisensori, joka käyttää NDIR-tekniikkaa (ei-dispersiivinen infrapunasäteily, ei-dispersiivinen infrapunasäteily): valonohjausputkeen tulee ilmavirta ja putoaa infrapunalampun säteilyn alle, ja putken toisessa päässä on infrapunailmaisin sopivalla suodattimella. Mitä enemmän CO2:ta ilmaseoksessa on, sitä voimakkaammin infrapunahehku heikkenee, jolloin anturi voi määrittää senhetkisen CO2-pitoisuuden.
NDIR-anturien hinta on korkeampi kuin analogien, joilla on eri toimintaperiaate (sähkökemiallinen tai sähköakustinen), mutta samalla niillä on pitkä käyttöikä ja tarkempia tuloksia.
4. Mittaukset
Testataan nyt ilmaisimen toimintaa. Mittauspaikka - Tšeljabinsk, kaksio suhteellisen rauhallisella alueella, ikkunoista on näkymä sisäpihalle.
Kokemus numero 1. Soittimeen tutustuminen
Ensinnäkin mittasin kadun hiilidioksidipitoisuuden asettamalla ilmaisimen avoimen ikkunan viereen 4. kerrokseen.
Mittaukset osoittivat 440 ppm. Normaali CO2-taso ilmakehässä, muistutan teitä, on 400 ppm. No, tyynellä säällä ja perinteisesti ongelmallisessa ympäristössä teollisessa metropolissa asumiseen säädeltynä 440ppm voidaan pitää normaalina tuloksena.
Nyt mitataan itse asunnon CO2-taso, kun on aiemmin tuuletettu kaikki huoneet hyvin.
Se osoittautui 550 ppm. Tämä on erinomainen tulos, ilma on melkein kuin ulkona.
Mutta eteenpäin katsoen sanon: on melkein mahdotonta ylläpitää tällaista ilmanlaatua jatkuvasti huoneistossa, jota ei ole varustettu edistyneillä ilmanvaihtojärjestelmillä.
Kokemus numero 2. Pitkät mitat
Tarkistuksen aikana en ole vielä maininnut, että ilmaisin ei ainoastaan näytä hetkellisiä CO2-pitoisuuden arvoja, vaan se pystyy toimimaan myös tietokoneen kanssa.
Jos asetettu erikoisohjelma, laite tallentaa CO2-pitoisuuden tason ja lämpötilan huoneessa suhteessa aikaan ja muodostaa kaavion näiden indikaattoreiden perusteella.
Lisämittaukset suoritetaan tällä ohjelmalla.
Yö suljettu ikkuna ja ovi. Aamulla huoneen CO2-pitoisuus hyppää lähes 2000 ppm:ään.
Avaa ikkunapuite tuuletusta varten ja katso kaaviota. Noin 40 minuutissa hiilidioksidipitoisuus putoaa 2000 ppm:stä terveelle tasolle 700 ppm.
Ilta. Luonnollinen melu vaimenee ja pihalla lepäävien yritysten äänet tulevat erityisen kuuluviin. Ne häiritsevät, joten suljen ikkunan.
Tunnissa CO2-pitoisuus lähes kaksinkertaistuu, 700 ppm:stä 1300 ppm:ään.
Kokemus numero 3. Päivittäinen seuranta
Katsotaan nyt kuinka CO2-pitoisuus huoneessa muuttuu yhden kokonaisen päivän aikana.
Alkutiedot: sama kaksio, jossa on yhtä aikaa yhdestä kolmeen henkilöä. Keittiön ikkuna on lähes aina auki, huoneiden ikkunat ja parvekkeen ovi avautuvat ja sulkeutuvat päivällä, sisäovet ovat kiinni yöllä.
Tuuletan huoneen hyvin ennen nukkumaanmenoa, suljen ikkunan ja menen nukkumaan.
Keskiyöhön mennessä CO2-pitoisuus on jo ylitetty, mutta aamulla viiteen asti se pysyy tasolla, jota tuskin voi kutsua tyydyttäväksi. Kello viiden ja yhdeksän välillä aamulla CO2-pitoisuus nousee 2000 ppm:ään. Muuten, tämä korreloi melkoisesti henkilökohtaisten tunteiden kanssa nukkuessaan ikkuna kiinni. Jossain kello 5.00 herään melko hereillä, mutta koska on vielä liian aikaista, jään sänkyyn täyteen, kunnes herätys soi. Herätyskellon herätessä klo 7 herään raskaalla päällä ja masentuneella tuulella, ikään kuin en olisi nukkunut koko yön - tähän mennessä keho on jo onnistunut hengittämään "huonoa" ilmaa, mikä vaikuttaa hyvinvointiini.
9-10 tuntia - tuuletus. Ikkunat ovat auki kaikissa huoneissa, CO2-pitoisuus putoaa 2000 ppm:stä 600 ppm:iin.
Klo 10.00-15.00 - huoneiden ikkunat ovat kiinni, keittiön ikkuna on auki. Huoneistossa on 1 henkilö. CO2-pitoisuus on normaali.
Klo 15.00-18.00 - ikkunat ovat auki kaikissa huoneissa. Huoneistossa on 2 henkilöä. CO2-pitoisuus on edelleen normaali.
Klo 18.00-21.00 - ikkunat ovat auki kaikissa huoneissa. Asunnossa on 3 henkilöä. CO2-pitoisuus alkaa nousta, tuuletusaukot eivät enää säästä.
Klo 21-22-30 - tuuletus avoimilla ikkunoilla. Asunnossa on 3 henkilöä. CO2-pitoisuus palautuu normaaliksi, mutta alkaa heti nousta, kannattaa sulkea ikkunat ja jättää vain tuuletusaukot tuuletukseen.
Harkitse nyt toista päivää eri rutiinin kanssa.
Yöllä huoneen ikkuna on auki, CO2-pitoisuus hieman ylittyy, mutta ei silti kasva aivan villiin arvoihin.
Klo 8-14 - asunnossa ei ole ketään, sisäovet auki, ikkunat auki kaikissa huoneissa. CO2-pitoisuus laskee ulkoilman tasolle.
Klo 14.00-18.00 - 2 henkilöä asunnossa, sisäovet auki, ikkunat auki kaikissa huoneissa. CO2-pitoisuus ei ole enää kuin ulkona, vaan normaalirajoissa.
Klo 18.00 aamuun - asunnossa on 3 henkilöä, sisäovet ovat kiinni, ikkunat auki. CO2-pitoisuus on hieman korkeampi, mutta vakaa.
Johtopäätös: jos asut yksin kaksio, niin et voi käytännössä olla huolissaan ilmanlaadusta. Riittää, kun tuulettaa huonetta silloin tällöin. Mutta kaksi tai kolme asukasta samalla lukumäärällä neliömetriä hiilidioksidipitoisuuden pitämiseksi normaaleissa rajoissa on tarpeen suorittaa ilmanvaihto lähes ympäri vuorokauden.
Kokemus numero 4. CO2 ja ilmastointi
Katsotaan nyt, mitä huoneessa tapahtuu ilmastointilaitetta käytettäessä.
Alkutiedot: tuuletettu huone, mutta ulkona on kuuma, ja vastaavasti myös sisällä.
Suljen ikkunat, jotta ilma ei poistu, kytken ilmastointilaitteen päälle.
Tämän seurauksena huoneen lämpötila putosi tunnin ilmastointikäytön aikana useita asteita ja CO2-pitoisuus nousi.
Saalis on, että jos et poistu tiloista Raikas ilma, silloin siinä oleva ilma koetaan subjektiivisesti raikkaaksi ja laadukkaaksi yksinkertaisesti sen viileyden vuoksi. Ja vain laitteen numerot näyttävät todellisen kuvan.
Ilmastointi ei korvaa ilmanvaihtoa, joten istuessasi koko päivän viihtyisässä ja viileässä huoneessa voit hiljaa "hengittää" CO2-pitoisuutta 2000ppm tai jopa enemmän. Tämä koskee erityisesti toimistoja, joissa samassa pienessä huoneessa on useita ihmisiä kerralla. On laajalle levinnyt väärinkäsitys, että koska ilmastointilaitteelle on asennettu erillinen ilmakanava suoraan kadulle, ilmastointilaite kestää katuilmaa, jäähdyttää sen sisällään ja vapauttaa sen huoneeseen. Itse asiassa ilmakanava toimii kuuman ilman poistamiseen huoneesta kadulle, eli se toimii kuin poistoilmakupu. Lisäksi tällaisia ilmastointilaitteita ei löydy kaikkialta. Perinteinen split-järjestelmä "ajaa" huoneen ilmaa ympyrässä, ja jäähdytetty kylmäaine tulee sisään putkien kautta.
Kun käytät ilmastointilaitetta, muista kyllästää huone raikkaalla ilmalla.
5. Kotiautomaatio
Katsauksen lopussa haluan huomauttaa, että CO2-ilmaisimen toiminta-alue ei rajoitu vain mittausten ottamiseen ja piirtämiseen tietokoneella.
Tätä laitetta voidaan käyttää kotiautomaatioprojekteissa kahdella eri tavalla.
Ensimmäinen tapa- tehoreleen kytkeminen yhteen merkkivaloista.
Toimintaperiaate on ilmeinen: kun CO2-pitoisuus ilmassa nousee, vihreä merkkivalo muuttuu keltaiseksi ja releen elektroninen avain sulkeutuu automaattisesti, mikä puolestaan käynnistää releeseen kytketyn laitteen (esim. syöttöjärjestelmän tuuletin).
Toinen tapa- ohjelmisto.
Koska ilmaisin tukee tiedonsiirtoa anturista tietokoneelle USB-protokollan kautta, se voidaan toteuttaa missä tahansa kotitekoisessa älykodin järjestelmässä lukemalla ilmaisimet anturista pääyksikköön. Ja jo pääyksiköstä ohjaa saatujen indikaattoreiden perusteella muuta järjestelmään kytkettyä elektroniikkaa.
6. Johtopäätökset
Oli mielenkiintoista nähdä asunnoni todellinen ilman tila. Käytön myötä tuli selväksi, että olemassa oleva passiivinen ilmanvaihto on tehoton, ja jos lämpimällä säällä on vielä mahdollista pitää ikkunat auki lähes ympäri vuorokauden (tosin kesällä tämä ei aina ole kätevää katumelun takia), niin talvella tämä ei ole mahdollista tilojen nopean jäähtymisen vuoksi. Oli syytä pohtia kodin ilmanvaihdon modernisointia ja terveellisen mikroilmaston ylläpitämistä huoneessa kokonaisuutena. Lisäksi myymälässä on valikoima, jossa on suurempi näyttö ja jolla voit mitata CO2-pitoisuuden ja lämpötilan lisäksi myös ilman suhteellisen kosteuden. 10 % alennus on saatavilla tarjouskoodilla GT-CO2 14 päivän ajan.
Yksi seuraavista artikkeleista kuvaa, kuinka ystävystyä CO2-ilmaisimen kanssa Raspberry Pi -mikrotietokoneen kanssa. Lisää tageja
Hiilidioksidipäästöt ilmakehään ovat kasvaneet viimeisen 100 vuoden aikana tuhoisia seurauksia. Maapallon lämpötilan noustessa ja arktisen jään sulamisen kiihtyessä ei ole epäilystäkään siitä, että planeettamme ilmasto todellakin muuttuu. Mutta näyttää siltä, että tämä ei ole ainoa vaikutus, kasvihuonekaasut, koska planeetta vihertyy maailmanlaajuisesti. Uuden tutkimuksen kirjoittajat kuitenkin huomauttavat, että hiilidioksidin haitat ovat paljon suuremmat kuin hyödyt.
Miksi planeettamme vihertyy maailmanlaajuisesti?
Uusi ilmastonmuutostutkimus on havainnut puiden ja kasvien kasvun lisääntyneen merkittävästi. Tutkijat päättelivät, että tämä johtui ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kasvusta. NASAn ja satelliittianturien tietojen perusteella 32 tutkijan kansainvälinen ryhmä on havainnut, kuinka viherkasvien määrä planeetalla on lisääntynyt viimeisten 33 vuoden aikana, ja 25–50 % kasvillisuudesta on kasvanut merkittävästi. 
Tämä tarkoittaa, että kaikki nämä kasvit voivat peittää 32 % planeetastamme. Kasvihuonekaasujen dramaattinen lisääntyminen teollisen vallankumouksen alun jälkeen on johtanut kasvintuotannon lisääntymiseen. Hiilidioksidin lisääntyminen planeettamme ilmakehässä ei kuitenkaan riitä selittämään täysin vihertävä vaikutus, jonka tutkijat näkevät ympäri maailmaa. Käyttämällä tietokonemallit, tutkijat ovat laskeneet: kasvihuonekaasut vaikuttavat tähän ilmiöön vain 70%. On siis muitakin tekijöitä. Ilmakehän typen lisääntymisen osuus on 9 %, ilmastonmuutoksen noin 8 % ja maankäytön muutoksen noin 4 %. 
Mikä tuo meille maailmanlaajuista puutarhanhoitoa: hyötyä vai haittaa?
Epäilemättä monet skeptikot tarttuivat välittömästi tähän tutkimukseen, joka väittää, että ilmakehän hiilidioksidin määrän kasvu vaikuttaa positiivisesti planeettaan johtuen kasvillisuuden lisääntymisestä. Tutkijoiden mukaan tämä vaikutus kuitenkin heikkenee ajan myötä, kun kasvit sopeutuvat korkeampiin CO 2 -pitoisuuksiin, mutta saavat vettä ja ravinteita koskevia rajoituksia. Mutta on selvää, että kasvihuonekaasupäästöjen lisääntymisellä on muitakin seurauksia.
Muut hiilidioksidipäästöjen vaikutukset ilmakehään
Ensinnäkin monia ilmastonmuutoksen kielteisiä puolia, kuten ilmaston lämpenemistä, merenpinnan nousua, jäätiköiden ja merijään sulamista ja ankarampia trooppisia myrskyjä, ei vieläkään tunnisteta. Toiseksi tutkimukset ovat osoittaneet, että kasvit sopeutuvat korkeampiin CO 2 -pitoisuuksiin ja vihertävä vaikutus vähenee ajan myötä.
Monet saattavat väittää, että kasvit eivät pysty absorboimaan hiilidioksidia, jonka määrä kasvaa. Mutta tutkijat ottivat tämän mahdollisuuden huomioon luodessaan mallejaan. Ja vaikka CO 2 on ylivoimaisesti tunnetuin kasvihuonekaasu, hän ei ole ainoa, josta meidän on huolehdittava. Lämpenevä ilmasto pohjoisella pallonpuoliskolla on jo alkanut sulattaa ikiroutaa ja vapauttaa valtavia määriä metaania, jota kasvit tuskin pystyvät käsittelemään.
Hyvin suuri. Hiilidioksidi osallistuu kaiken planeetan elävän aineen muodostumiseen ja yhdessä veden ja metaanimolekyylien kanssa luo niin sanotun "kasvihuoneilmiön".
Hiilidioksidin rooli ( CO 2, dioksidi tai hiilidioksidi) biosfäärin elämässä koostuu ensisijaisesti kasvien suorittaman fotosynteesiprosessin ylläpitämisestä.
Oleminen kasvihuonekaasu, ilmassa oleva hiilidioksidi vaikuttaa planeetan lämmönvaihtoon ympäröivän tilan kanssa ja estää tehokkaasti uudelleen säteilevän lämmön useilla taajuuksilla ja osallistuu siten planeetan ilmaston muodostumiseen.
AT viime aikoina ilmassa hiilidioksidipitoisuus kasvaa, mikä johtaa muutokseen maapallon ilmastossa.
Ilmakehässä olevaa hiiltä (C) löytyy pääasiassa hiilidioksidin (CO 2) muodossa ja pieni määrä metaanina (CH 4), hiilimonoksidina ja muina hiilivetyinä.
Maan ilmakehän kaasuille käytetään "kaasun elinajan" käsitettä. Tämä on aika, jonka aikana kaasu uusiutuu kokonaan, ts. aika, jonka kuluessa kaasua pääsee ilmakehään niin paljon kuin se sisältää. Joten hiilidioksidille tämä aika on 3-5 vuotta, metaanille - 10-14 vuotta. CO hapettuu CO 2:ksi muutamassa kuukaudessa.
Biosfäärissä hiilen merkitys on erittäin suuri, koska se on osa kaikkia eläviä organismeja. Elävissä olennoissa hiili on pelkistetyssä muodossa ja biosfäärin ulkopuolella hapettuneessa muodossa. Näin muodostuu elinkaaren kemiallinen vaihto: CO 2 ↔ elävä aine.
Hiilen lähteet maapallon ilmakehässä.
Pääasiallinen hiilidioksidin lähde ovat tulivuoret, joiden purkauksen aikana ilmakehään vapautuu valtava määrä kaasuja. Osa tästä hiilidioksidista syntyy muinaisten kalkkikivien lämpöhajoamisesta eri metamorfisilla alueilla.
Hiili pääsee myös maapallon ilmakehään metaanina orgaanisten jäämien anaerobisen hajoamisen seurauksena. Hapen vaikutuksesta metaani hapettuu nopeasti hiilidioksidiksi. Tärkeimmät metaanin toimittajat ilmakehään ovat trooppiset metsät ja suot.
CO 2:n kulkeutuminen biosfäärissä.
Hiilidioksidin kulkeutuminen tapahtuu kahdella tavalla:
Ensimmäisessä menetelmässä CO 2 imeytyy maapallon ilmakehästä fotosynteesin aikana ja osallistuu muodostumiseen. eloperäinen aine ja myöhemmin hautaaminen maankuoreen mineraalien muodossa: turve, öljy, öljyliuske.
Toisessa menetelmässä hiili osallistuu karbonaattien muodostumiseen hydrosfäärissä. CO 2 menee H 2CO 3:ksi, HCO 3 -1:ksi, CO 3 -2:ksi. Sitten karbonaattien saostuminen tapahtuu kalsiumin (harvemmin magnesiumin ja raudan) mukana biogeenisellä ja abiogeenisellä tavalla. Näkyviin tulee paksuja kalkkikivi- ja dolomiittikerroksia. A.B:n mukaan Ronov, orgaanisen hiilen (Corg) suhde karbonaattihiileen (Ccarb) biosfäärin historiassa oli 1:4.
Hiilen geokemiallinen kiertokulku.
Hiilidioksidin talteenotto ilmakehästä.
Vihreät kasvit erottavat maapallon ilmakehästä hiilidioksidia fotosynteesin kautta, joka tapahtuu energiaa käyttävän pigmentin klorofyllin kautta. auringonsäteily. Kasvit muuttavat ilmakehän hiilidioksidia hiilihydraateiksi ja hapeksi. Hiilihydraatit osallistuvat kasvien orgaanisten yhdisteiden muodostumiseen, ja happea vapautuu takaisin ilmakehään.
Hiilidioksidin sitoutuminen.
Hyvin pieni osa sen kokonaismassasta on mukana hiilen aktiivisessa kierrossa. Valtava määrä hiilihappoa säilyy fossiilisten kalkkikivien ja muiden kivien muodossa. Maan ilmakehän hiilidioksidin ja valtameren veden välillä puolestaan vallitsee liikkuva tasapaino.
Kiitokset suuri nopeus lisääntymisen aikana kasviorganismit (erityisesti alemmat mikro-organismit ja meren kasviplankton) tuottavat noin 1,5-10 11 tonnia hiiltä orgaanisen aineen muodossa vuodessa, mikä vastaa 5,86-10 20 J (1,4-10 20 cal) energiaa.
Kasveja syövät osittain eläimet, joiden kuoleman aikana orgaanista ainetta kerrostuu sapropeelin, humuksen, turpeen muodossa, mikä puolestaan synnyttää monia muita kaustobioliitteja - hiiltä, öljyä, palavia kaasuja.
Orgaanisten aineiden hajoamisprosesseissa, niiden mineralisaatiossa, bakteereilla (esimerkiksi mädäntyneillä) sekä monilla sienillä (esimerkiksi homeilla) on valtava rooli.
Päähiilivarat ovat sitoutuneessa tilassa (pääasiassa karbonaattikoostumuksessa). sedimenttikivilajeja Maapallolla merkittävä osa on liuennut valtamerten vesiin ja suhteellisen pieni osa ilmassa.
Hiilimäärien suhde Maan litosfäärissä, hydrosfäärissä ja ilmakehässä on päivitettyjen laskelmien mukaan 28570:57:1.
Miten hiilidioksidi pääsee takaisin maapallon ilmakehään?
Hiilidioksidia vapautuu maan ilmakehään:
Elävien organismien hengitysprosessissa ja niiden ruumiiden hajoamisessa, karbonaattien hajoamisessa, käymis-, hajoamis- ja palamisprosessissa;
Vihreät kasvit, jotka imevät hiilidioksidia ilmakehästä päivän aikana fotosynteesin aikana, palauttavat osan siitä takaisin yöllä;
Tulivuorten toiminnan seurauksena, joiden kaasut koostuvat pääasiassa hiilidioksidista ja vesihöyrystä. Nykyaikainen vulkanismi johtaa keskimäärin 2 10 8 tonnin hiilidioksidipäästöihin vuodessa, mikä on alle 1 % ihmisen toiminnasta. päästöt (ihmisen toiminnasta);
Teollisen ihmisen toiminnan seurauksena, joka on viime vuosina ottanut erityisen paikan hiilen kierrossa. Fossiilisten polttoaineiden massapoltto johtaa ilmakehän hiilipitoisuuden kasvuun, koska vain 57 % ihmiskunnan tuottamasta hiilidioksidista prosessoidaan kasveissa ja imeytyvät hydrosfääriin. Massiivinen metsien hävittäminen lisää myös hiilidioksidipitoisuutta ilmassa.
