Gaze cu efect de seră
Principalul gaz cu efect de seră este vaporii de apă (H 2 O), care sunt responsabili pentru aproximativ două treimi din efectul de seră natural. Altă majoră gaze cu efect de sera- aceasta este dioxid de carbon(CO 2 ), metan (CH 4), protoxid de azot (N 2 O) și gaze fluorurate cu efect de seră. Aceste gaze sunt reglementate de Protocolul de la Kyoto.
CFC-urile și HCFC-urile sunt, de asemenea, gaze cu efect de seră, dar controlate mai degrabă de Protocolul de la Montreal decât de Protocolul de la Kyoto.
Ozonul stratosferic este el însuși un gaz cu efect de seră. Astfel, epuizarea stratului de ozon a servit la atenuarea unor aspecte ale schimbărilor climatice, în timp ce recuperarea ozonului va contribui la schimbările climatice.
Dioxid de carbon
Principalul contributor la efectul de seră (artificial) este dioxidul de carbon (CO 2 ). În țările industrializate, CO2 reprezintă mai mult de 80% din emisii gaze cu efect de sera.
În prezent, lumea emite peste 25 de miliarde de tone de dioxid de carbon în fiecare an. CO 2 /sub> poate rămâne în atmosferă timp de 50 până la 200 de ani, în funcție de modul în care este returnat în circulația pământului și oceanelor.
Metan
Al doilea cel mai important gaz cu efect de seră pentru intensificarea efectului de seră este metanul CH 4 . Concentrațiile de metan din atmosferă s-au dublat de la începutul Revoluției Industriale și contribuie cu 20% la amplificarea efectului de gaze cu efect de seră. În țările industrializate, metanul reprezintă de obicei 15% din emisiile de gaze cu efect de seră.
Emisiile antropice de metan sunt asociate cu minerit, arderea combustibililor fosili, creșterea animalelor, cultivarea orezului și depozitele de deșeuri.
GWP al metanului este de 23 de ori mai mare decât al CO 2 .
Oxid de azot
Protoxidul de azot (N 2 O) este eliberat în mod natural din oceane și pădurile tropicale și de bacteriile din sol. Sursele de influență umană includ îngrășămintele azotate, arderea combustibililor fosili și productie industriala substanțe chimice care utilizează azot, cum ar fi tratarea apelor uzate.
În țările industrializate, N 2 O este responsabil pentru aproximativ 6% din emisiile de gaze cu efect de seră. La fel ca CO2 și metanul, protoxidul de azot este un gaz cu efect de seră ale cărui molecule absorb căldură în timp ce încearcă să scape în spațiu. N 2 O are un potenţial de 310 ori mai mare decât CO 2 .
De la începutul revoluției industriale, concentrațiile de protoxid de azot din atmosferă au crescut cu 16% și contribuie cu 4 până la 6% la efectul de seră.
Gaze fluorurate cu efect de seră
Ultimul grup de gaze cu efect de seră include constituenți fluorurati, cum ar fi hidrofluorocarburile (HFC), care sunt utilizați ca agenți frigorifici și agenți de expandare, carbonii perfluorurați (PFC) care sunt emiși în timpul producției de aluminiu; și hexafloride de sulf (GHF-SF 6), care sunt utilizate în industria electronică.
Acestea sunt singurele gaze cu efect de seră care nu sunt produse în natură.
Concentrațiile atmosferice sunt scăzute, ele reprezentând aproximativ 1,5% din totalul emisiilor de gaze cu efect de seră ale țărilor industrializate. Cu toate acestea, ele sunt extrem de puternice; au un potențial de 1000-4000 de ori mai mare decât CO 2 și unele de peste 22000 de ori.
HFC-urile sunt una dintre alternativele la HCFC în refrigerare, aer condiționat și spumare. Implicațiile acestor capacități puternice cu efect de seră sunt, prin urmare, un factor care trebuie luat în considerare atunci când se selectează alternative și se dezvoltă strategii de eradicare.
Datele cercetării științifice oferă informații că, fără reducerea masei gazelor cu efect de seră din atmosfera pământului, umanitatea nu poate evita deteriorarea climei de pe planetă.
De unde au venit?
Gazele cu efect de seră, aflându-se în atmosferele planetelor, contribuie la apariția unor efecte periculoase. Se numește în consecință - seră. Pe de o parte, fără acest fenomen, planeta noastră nu ar fi niciodată capabilă să se încălzească suficient pentru ca viața să apară pe ea. Pe de altă parte, totul este bine cu moderație și până la un anumit punct. Prin urmare, vom vorbi despre problemele civilizației asociate cu fenomenul gazelor cu efect de seră, care, având rolul său pozitiv, și-a schimbat calitatea în timp și a devenit un subiect de discuție, cercetare și preocupare generală.
Cu multe milioane de ani în urmă, Soarele, încălzind Pământul, l-a transformat treptat într-o sursă de energie. O parte din căldura ei a intrat spaţiu. În plus, a fost reflectată de gazele din atmosferă și a încălzit straturile de aer din apropierea pământului. Un astfel de proces, similar cu conservarea căldurii sub un film transparent în sere, oamenii de știință au dat numele. Și gazele care o provoacă, le-au mai numit simplu. Numele lor este „gaze cu efect de seră”.
În zorii stabilirii climei Pământului, activitatea activă a vulcanilor a contribuit la apariția acestui efect. Emisiile sub formă de vapori de apă și dioxid de carbon au fost captate în atmosferă în cantități mari. Rezultatul a fost un efect de hiper-seră care a încălzit Oceanul Mondial aproape până la punctul de fierbere. Și numai odată cu apariția biosferei verzi, absorbind dioxidul de carbon atmosferic, regim de temperatură planeta a revenit treptat la normal.
Cu toate acestea, industrializarea generală, creșterea constantă a capacităților de producție s-au schimbat nu numai compoziție chimică gazele cu efect de seră, dar și esența acestui fenomen.
Sunt bine cunoscuti
Un gaz cu efect de seră este un compus care rămâne în atmosfera Pământului și devine un obstacol în calea radiației sale termice în drumul său către spațiu. Căldura emisă de planetă revine din nou. Ca urmare, temperaturile medii cresc constant, ceea ce poate duce la consecințe imprevizibile.
Încălzirea excesivă a planetei are loc din cauza diferenței de transparență a straturilor atmosferei. Razele soarelui trec prin ele cu ușurință. Atmosfera este transparentă la lumina ultravioletă. Termic Radiatii infrarosii este dificil să străpungi straturile sale inferioare, unde se adună gazele cu efect de seră. Chestia este că ei creează un sigiliu.
Protocolul de la Kyoto conține o listă clară a gazelor cu efect de seră a căror prezență în atmosfera Pământului ar trebui combătută. Acestea includ:
- vapor de apă;
- dioxid de carbon;
- metan;
- oxid de azot;
- freoni;
- ozon;
- perfluorocarburi;
- hexafluorură de sulf.
Potenţial periculos
Vaporii de apă sunt clasificați drept gaz natural, dar contribuția sa la formarea efectului de seră este destul de mare. El nu poate fi subestimat.
Dioxidul de carbon este considerat unul dintre principalii factori care afectează clima planetei. Ponderea sa în atmosferă este de aproximativ 64%, iar rolul său în încălzirea globală este exact atât de mare. Principalele surse ale eliberării sale în atmosferă sunt următoarele:
- erupții vulcanice;
- proces metabolic al biosferei;
- arderea biomasei și a combustibililor fosili;
- defrișări;
- Procese de producție.
Metanul nu se descompune în atmosferă timp de 10 ani și reprezintă o amenințare serioasă pentru clima Pământului. Efectul său de seră este de 28 de ori mai mare decât capacitățile dioxidului de carbon, iar în următorii 20 de ani, dacă emisia nu este oprită, această superioritate va ajunge la 84. Principalele sale surse sunt de natură antropică. Aceasta:
- producția agricolă, în special cultivarea orezului;
- creșterea vitelor (creșterea efectivelor de animale și, ca urmare, canalizare);
- arderea pădurilor.
O parte din metanul gazului cu efect de seră provine din scurgeri în timpul dezvoltării zăcămintelor de cărbune. De asemenea, este emisă în timpul extracției gazelor naturale.
Freonii reprezintă un pericol deosebit pentru mediu. Sunt utilizate în principal în aerosoli și unități frigorifice.
Protoxidul de azot este un gaz cu efect de seră care ocupă unul dintre primele locuri în ceea ce privește cantitatea în atmosferă și impactul asupra încălzirii globale. Surse de origine și aplicare:
- producție îngrășăminte mineraleîn industria chimică;
- industria alimentară îl folosește ca propulsor;
- în ramurile ingineriei mecanice și rachetării se folosește la motoare.
Ozonul, sau mai degrabă acea parte a acestuia, care este clasificată ca un gaz nociv care creează un efect de seră, se află în straturile inferioare ale troposferei. Creșterea în apropierea solului, cantitatea sa poate dăuna spațiilor verzi, lezându-le frunzele și reducând capacitatea de fotosinteză. Se formează în principal ca rezultat al reacției interacțiunii oxizilor de carbon, oxizilor de azot cu vaporii de apă, lumina soarelui și compușii organici volatili în prezența oxigenului. Principalele surse ale acestor substanțe în atmosferă sunt emisiile de gaze cu efect de seră de la instalațiile industriale, vehiculele și solvenții chimici.
Perfluorocarburile sunt rezultatul producției de aluminiu, solvenți și electronice. Ele sunt utilizate în dielectrice, purtători de căldură, lichide de răcire, uleiuri lubrifiante și chiar ca sânge artificial. Ele pot fi obținute numai prin sinteză chimică. La fel ca majoritatea gazelor fluorurate, ele sunt periculoase mediu inconjurator. Potențialul lor de seră este estimat de sute de ori mai mare decât cel al dioxidului de carbon.
Hexafluorura de sulf este, de asemenea, unul dintre acele gaze cu efect de seră enumerate în Protocolul de la Kyoto ca fiind potențial periculoase. Este utilizat în domeniul stingerii incendiilor, în industria electronică și metalurgică ca mediu de proces, este cunoscut rolul său de agent frigorific etc. Emisiile sale rămân în atmosferă mult timp și acumulează în mod activ radiații infraroșii.
Modalități de a rezolva problema
Comunitatea mondială depune eforturi mari pentru a dezvolta un program unificat de acțiune pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră.
Una dintre componentele serioase ale politicii de mediu este aprobarea standardelor pentru emisiile de produse combustibile de ardere și reducerea consumului de combustibil datorită tranziției industriei auto la producția de vehicule electrice.
Muncă centrale nucleare, care nu folosesc cărbune și produse petroliere, permite indirect deja reducerea cantității de dioxid de carbon din atmosferă uneori.
Rafinăriile transnaționale de gaze și petrol se coordonează cu organizațiile internaționale de mediu și guvernele pentru a combate emisiile de metan. Lor li s-au alăturat deja multe state mari producătoare de petrol și gaze, cum ar fi Nigeria, Mexic, Norvegia, SUA și Rusia.
Reducerea semnificativă sau interzicerea defrișărilor poate avea, de asemenea, un impact semnificativ asupra îmbunătățirii mediului. Pe măsură ce copacii cresc, ei absorb cantități uriașe de dioxid de carbon. În timpul tăierii, îl eliberează. Reducerea procentului de teren arabil din țările tropicale a adus deja o contribuție semnificativă la optimizarea emisiilor globale de gaze cu efect de seră.
O parte a programului global de mediu sunt noile restricții europene privind caracteristicile tehnologice ale cazanelor și încălzitoarelor de apă. Toate evoluțiile unor astfel de aparate electrocasnice trebuie de acum să respecte cerințele de control al emisiilor de dioxid de carbon în timpul utilizării lor. Odată cu introducerea noilor tehnologii, este de așteptat ca acest gaz cu efect de seră să își reducă prezența în atmosferă cu 136 de milioane de tone pe parcursul a șase ani.
Energie regenerabilă - o provocare pentru gazele cu efect de seră
LA timpuri recente există o tendință la modă de a investi în dezvoltarea industriilor de energie regenerabilă. Procentul de utilizare a acestuia la scara consumului mondial crește lent, dar constant. Se numește „energie verde” deoarece își are originea în procese naturale regulate care au loc în natură.
Resurse precum apa, vântul, lumina soarelui, maree, omul a învățat acum să aplice pentru nevoi tehnice. Procentul consumului mondial de energie din surse regenerabile până în 2014 a ajuns deja la 20. În fiecare an, la nivel mondial este utilizată cu 30% mai multă energie eoliană. Producția de panouri fotovoltaice este în creștere. În Spania și Germania, popularitatea centralelor solare este în creștere.
Motoarele mașinilor care funcționează emit cantități uriașe de gaze cu efect de seră. Dovada acestui fapt a devenit un stimulent pentru a căuta tipuri „verzi” de benzină. Studii recente au arătat că bioetanolul poate fi considerat o alternativă la combustibilii pe bază de petrol. Ca parte a unui program de mediu, Brazilia produce etanol din trestie de zahăr de câțiva ani. Este produs în cantități mari din cereale americane, orez și pulpă de porumb. Biocombustibilii încep deja să înlocuiască parțial benzina în multe țări din întreaga lume.
Contribuția tuturor
Gazele cu efect de seră și activitatea lor distructivă nu pot fi văzute sau simțite. Deocamdată, încă ne este greu să ne imaginăm. Cu toate acestea, această problemă poate afecta următoarea generație. Gândindu-se nu numai la ei înșiși, oamenii pot lua parte la rezolvarea acestei probleme astăzi. Dacă fiecare dintre noi plantează un copac, stinge un incendiu în pădure la timp, trece la o mașină „alimentată” cu electricitate cu prima ocazie, cu siguranță își va lăsa amprenta în viitor.
Activitatea industrială umană implică efecte nocive asupra atmosferei. Acest factor a devenit deja un loc obișnuit și doar specialiștii din sfera mediului îi acordă atenție. Între timp, emisiile nocive pun întrebări din ce în ce mai acute pentru organizațiile implicate schimbări globale climat. În lista celor mai presante probleme la conferințele dedicate ecologiei, gazele cu efect de seră apar în mod regulat drept unul dintre cei mai periculoși factori care influențează atmosfera și biota. Cert este că compușii gazoși de acest tip nu pot transmite radiații termice, ceea ce contribuie la încălzirea atmosferei. Există mai multe surse de formare a unor astfel de gaze, printre care se numără fenomene biologice. Și acum merită să vă familiarizați mai detaliat cu compoziția amestecurilor de seră.
Vaporii de apă ca principal gaz cu efect de seră
Gazele de acest tip formează aproximativ 60% din volumul total de substanțe datorită cărora se creează.Pe măsură ce temperatura Pământului crește, crește și evaporarea și concentrația totală din atmosferă. În același timp, se menține nivelul anterior de umiditate, ceea ce contribuie la efectul de seră. Esența naturală deținută de gazul cu efect de seră sub formă de vapori are, fără îndoială laturi pozitiveîn reglarea naturală a compoziţiei atmosferice. Dar există și Consecințe negative acest proces. Faptul este că, pe fondul creșterii umidității, există și o creștere a masei norilor, care reflectă razele directe ale soarelui. Ca urmare, există deja un efect de seră, în care intensitatea radiației termice și, în consecință, încălzirea atmosferei scade.
Dioxid de carbon
Printre principalele surse ale acestui tip de emisii se numără erupțiile vulcanice, activitate umanași procesele care au loc în biosferă. Sursele antropogenice includ arderea materialelor combustibile și a biomasei, procesele industriale și alți factori care duc la formarea dioxidului de carbon. Acesta este același gaz cu efect de seră care este implicat activ în procesele de biocenoză. Este, de asemenea, cel mai durabil în ceea ce privește rămânerea în atmosferă. Potrivit unor rapoarte, acumularea suplimentară de dioxid de carbon în straturile atmosferice este limitată de riscul de consecințe nu numai pentru echilibrul din biosferă, ci și pentru existența civilizației umane în ansamblu. Aceste idei sunt principala motivație pentru dezvoltarea măsurilor de contracarare a efectului de seră.
Metan
Rămâne în atmosferă aproximativ 10 ani. Anterior, se credea că efectul metanului asupra stimulării efectului de seră este de 25 de ori mai mare decât dioxidul de carbon. Dar ultimul Cercetare științifică a dat rezultate și mai pesimiste - s-a dovedit că potențialul de expunere la acest gaz a fost subestimat. Situația este însă atenuată de o perioadă scurtă în care atmosfera reține metanul. Acest tip de gaz cu efect de seră provine din activități antropice. Aceasta poate fi cultivarea orezului, fermentația digestivă, defrișările etc. Potrivit unor studii, o creștere intensă a concentrației de metan a avut loc în primul mileniu al erei noastre. Astfel de fenomene au fost asociate tocmai cu extinderea creșterii vitelor și a producției agricole, precum și cu arderea pădurilor. În secolele următoare, nivelul concentrației de metan a scăzut, deși astăzi se observă tendința opusă.
Ozon
Compoziția amestecurilor de gaze cu efect de seră conține nu numai componente periculoase din punct de vedere, ci și părți benefice. Printre acestea se numără ozonul, care protejează Pământul de lumina ultravioletă. Cu toate acestea, nici aici nu este totul clar. Oamenii de știință împart acest gaz în două categorii - troposferic și stratosferic. În ceea ce privește primul, poate fi periculos din cauza toxicității sale. În același timp, conținutul crescut de elemente troposferice contribuie la creșterea efectului de seră. În același timp, stratul stratosferic acționează ca principală protecție împotriva efectelor radiațiilor dăunătoare. În regiunile în care acest tip de gaz cu efect de seră are concentrare crescută, observă efecte puternice asupra vegetației, care se manifestă prin inhibarea potențialului fotosintetic.
Contracararea efectului de seră
Există mai multe domenii în care se lucrează la metode pentru a limita acest proces. Printre măsurile principale se remarcă utilizarea instrumentelor de reglare a interacțiunii dintre depozitele și rezervoarele de gaze cu efect de seră. În special, acordurile de mediu la nivel local contribuie la dezvoltare activă silvicultură. De remarcat și măsurile de reîmpădurire, care vor minimiza efectul de seră în viitor. Gazele emise în atmosferă din industrii sunt, de asemenea, susceptibile de reducere în multe industrii. Pentru aceasta, se introduc măsuri de limitare a emisiilor în transport, în zonele de producție, la centralele electrice etc. În acest scop, sunt dezvoltate metode alternative de procesare a combustibilului și sisteme de îndepărtare a gazelor. De exemplu, recent a fost introdus activ un sistem de recuperare, datorită căruia întreprinderile își optimizează procesele de eliminare a deșeurilor.
Concluzie
În procesele de formare a efectului de seră, activitatea umană joacă un rol minor. Acest lucru se poate observa din proporția volumelor de gaze care sunt produse din surse antropice. Cu toate acestea, aceste emisii nocive sunt cele mai periculoase pentru atmosferă. Prin urmare, organizațiile de mediu consideră gazele cu efect de seră ca un factor al schimbărilor climatice negative. Ca rezultat, sunt folosite mijloace pentru a reduce răspândirea și acumularea Substanțe dăunătoare care cresc riscul încălzire globală. Mai mult, lupta împotriva emisiilor nocive se desfășoară în diverse direcții. Acest lucru se aplică nu numai fabricilor și întreprinderilor, ci și produselor destinate utilizării individuale.
Impactul asupra climei al gazelor cu efect de seră
Grupul gazelor cu efect de seră include toate tipurile de compuși gazoși care afectează permeabilitatea atmosferei pentru lumina solară și energia termică. Prezența acestor gaze în aerul atmosferic este motivul pentru care o parte din energia termică emisă de suprafața Pământului nu merge în spațiu, ci rămâne în straturile de aer de suprafață. Cu cât conținutul de gaze cu efect de seră din aerul atmosferic este mai mare, cu atât suprafața planetei se supraîncălzi mai intens.
Observația 1
Pe parcursul istoria geologică Conținutul lor este în continuă schimbare. În același timp, au existat modificări ale indicatorilor climatici, precum și al unui număr de alți parametri ai atmosferei, de exemplu, densitatea acesteia, compozitia gazelor, transparența etc., care determină în mare măsură caracteristicile activității vitale a organismelor. Se crede că încă din perioada carboniferă a erei paleozoice (adică, acum aproximativ 370 de milioane de ani), conținutul de gaze care contribuie la efectul de seră s-a stabilizat la un nivel care permite menținerea echilibrului termic al planetei.
Grupul gazelor cu efect de seră include:
- vapor de apă,
- dioxid de carbon,
- metan,
- freoni,
- precum şi oxizi de azot şi ozon.
Surse naturale de gaze cu efect de seră
Înainte de începerea erei industriale, principalele surse de gaze cu efect de seră din atmosferă erau: evaporarea apei de la suprafața oceanelor, activitatea vulcanică și incendiile forestiere. În prezent, vulcanii emit aproximativ 0,15–0,26 miliarde de tone de dioxid de carbon în atmosferă pe an. Specificul activității vulcanice constă în fluxul extrem de neuniform de monoxid de carbon în atmosferă.
O mare parte din ea este eliberată în timpul erupțiilor mari, care apar relativ rar - mai puțin de una pe deceniu. În același timp, alături de gazele cu efect de seră, vulcanii emit și o cantitate uriașă de praf, ceea ce contribuie la scăderea radiației solare și la o oarecare răcire. ca spectacol cercetarea modernă, efectul celor mai mari erupții poate provoca o modificare a temperaturii pe Pământ de ordinul mai multor zecimi de grad și să dureze câțiva ani. Cantitatea de vapori de apă care intră în atmosferă în aceeași perioadă este echivalentă cu evaporarea a 355.000 de kilometri cubi de apă.
Surse antropogenice de gaze cu efect de seră
Odată cu intensificarea industriei, gazele cu efect de seră au început să pătrundă în atmosferă în timpul arderii combustibililor fosili (dioxid de carbon), în timpul dezvoltării zăcămintelor petroliere (metan), din cauza pierderii agenților frigorifici și a utilizării aerosolilor (freoni), rachete. lansări (oxizi de azot), funcționarea motoarelor de automobile (ozon). În plus, activitatea industrială umană a contribuit la reducerea suprafețelor forestiere - principalele absorbante naturale de dioxid de carbon de pe continente.
Teoretic, odată cu arderea completă a combustibililor fosili (cu condiția ca toate depozitele acestuia să fie epuizate), aproximativ aceeași cantitate de dioxid de carbon va pătrunde în atmosferă, care a fost îndepărtată din aceasta în cursul istoriei geologice în procesul de fotosinteză și conservată în forma carbonului fosil.
Deoarece cele mai vechi (și subțiri) depozite de caustobioliți datează din perioada Devoniană, se poate presupune că conținutul de dioxid de carbon din atmosferă va fi puțin mai mic decât la sfârșitul acestei perioade sau la începutul următoarei, Carbonifer. perioadă (deoarece producția completă a tuturor componentelor utile în zăcămintele moderne nu este numai neprofitabilă din punct de vedere economic, ci și extrem de dificilă din punct de vedere tehnic). Pe vremea aceea exista deja viata avansata, inclusiv terestră, dar clima era semnificativ diferită de cea modernă. Era mult mai cald, mai umed, atmosfera era mai densă. Conținutul de oxigen din atmosferă era aproape de modern, iar conținutul de dioxid de carbon era mult mai mare - aproximativ 0,2%, adică de aproximativ 5,6 ori mai mare decât acum.
Principalul motiv al impactului asupra climei este considerat a fi o creștere a ponderii gazelor cu efect de seră în atmosferă, ducând la o creștere a temperaturii, urmată de topirea ghețarilor și o creștere a nivelului oceanelor, ceea ce va determina o creștere dramatică. schimbarea climatului global. Timp de 130 de ani, din 1860 până în 1990, temperatura medie globală a atmosferei a crescut cu 1 °C și această tendință continuă până în prezent.
Pentru prima dată, ideea efectului de seră a fost exprimată de J. B. Fourier în 1827. Potrivit acestuia, atmosfera este ca o înveliș de sticlă transparentă care permite luminii soarelui să pătrundă la suprafața pământului, dar întârzie radiația latentă a Pământ.
Esență efect de sera este după cum urmează: gazele cu efect de seră acționează ca sticlă, în urma căreia căldura este concentrată sub învelișul pe care îl creează în jurul pământului. Energia luminii, care pătrunde prin atmosferă, este absorbită de suprafața planetei noastre, se transformă în energie termică și este eliberată sub formă de căldură. Căldura, după cum știți, spre deosebire de lumină, nu iese prin sticlă, ci se acumulează în interiorul serei, ridicând semnificativ temperatura aerului și crescând evaporarea. Principalul absorbant al radiațiilor termice de la Soare și de la suprafața pământului este apa, care este prezentă sub formă de vapori și nori. Mai puțin de 7% din radiația emisă de suprafața pământului trece prin „ferestre de transparență”, dar aceste ferestre sunt reduse semnificativ datorită prezenței moleculelor de gaze cu efect de seră în atmosferă.
Gaze cu efect de seră
Metan. Încălzirea globală este de 12% din cauza metanului (CH 4). Se formează în procesul de descompunere bacteriană anaerobă în mlaștini, în câmpurile de orez și gropile de gunoi, în stomacul vacilor și oilor și în intestinele termitelor, scurgeri din puțuri de gaz, conducte de gaz, cuptoare, cuptoare. În ultimele decenii, conținutul de metan a crescut datorită creșterii suprafeței ocupate de orez, precum și ca urmare a înființării de mari ferme zootehnice. Metanul persistă în troposferă timp de aproximativ 11 ani. Fiecare moleculă de CH4 contribuie la efectul de seră de 25 de ori mai mult decât o moleculă de CO2. Emisiile de metan cresc cu 1% pe an.
Oxid de azot. Încălzirea globală este de 6% din cauza protoxidului de azot (N 2 O). Este eliberat în timpul descompunerii îngrășămintelor cu azot în sol, din efluenții fermelor de animale și în timpul arderii biomasei. Persiste în troposferă în medie 150 de ani. Fiecare moleculă N 2 O contribuie de 230 de ori mai eficient la încălzirea globală decât o moleculă de CO 2. Emisiile cresc cu 0,2% anual.
Ca urmare a încălzirii, ceva ireparabil se poate întâmpla în soarta planetei noastre: ghețarii Groenlandei, nordul Oceanul Arctic, Polul Sud, în sfârşit, gheţarii de munte; nivelul Oceanului Mondial va crește semnificativ (cu 1,5-2 m și mai mult). Temperatura medie a Antarcticii va crește cu 5 o C, ceea ce este suficient pentru a topi întreaga calotă glaciară. Nivelul Oceanului Mondial va crește peste tot cu 4,5-8 m și multe zone de coastă vor fi inundate (Shanghai, Cairo, Veneția, Bangkok, zone mari zone joase fertile din India), iar milioane de oameni vor fi forțați să migreze adânc în continente, în regiunile muntoase; influența oceanului asupra uscatului va crește prin furtuni, maree înalte și maree joase. Egalizarea temperaturii la ecuator și poli va duce la o încălcare a circulației atmosferice actuale, o modificare a regimului de precipitații (precipitații rare în zonele agricole), o scădere a producției de cereale, carne și alte produse alimentare. Există puține speranțe pentru irigarea acestor teritorii, deoarece și astăzi nivelul apei subterane a scăzut considerabil, iar până la jumătatea secolului rezervele lor vor fi practic epuizate. Influența „efectului de seră” asupra climei regionale începe deja să se manifeste: secete pe termen lung în Africa de Sud(5 ani), America de Nord (6 ani), ierni calde etc.
Dioxid de carbon. Defrișările intensive, arderea combustibilului, gunoiul perturbă foarte vizibil echilibrul de dioxid de carbon existent în atmosferă. Fiecare atom de carbon al combustibilului atașează doi atomi de oxigen în timpul arderii pentru a forma dioxid de carbon, astfel încât masa dioxidului de carbon crește în comparație cu masa combustibilului ars (1 kg combustibil → 3 kg CO 2 ). În prezent, acest gaz este responsabil pentru încălzirea intensivă cu 57%. Emisiile de CO2 cresc cu 4% anual.
Fluoroclorocarburi(PHC sau CFC). Conținutul de CFC din atmosferă este scăzut în comparație cu CO 2 , dar au o capacitate termică destul de mare: absorb căldura mult mai intens (de 50 de ori mai mare) decât dioxidul de carbon. Aceste gaze sunt responsabile pentru 25% din încălzirea globală. Principalele surse sunt scurgerile de la aparatele de aer condiționat, evaporarea din dozatoarele de aerosoli. CFC-urile pot rămâne în atmosferă timp de 22-111 ani, în funcție de tipul lor. Emisiile de CFC cresc cu 5% anual.
Producția comercială de fluoroclorocarburi, adesea denumite freoni, a început la mijlocul anilor 1930. Cel mai mare număr Freon-11 (СFС1 3) și Freon-12 (СF 2 С1 2) au fost utilizați ca agenți de spumă în producția de materiale polimerice poroase, umpluturi în pachete de aerosoli, precum și agenți frigorifici în frigidere și aparate de aer condiționat. Unele CFC au fost folosite ca degresant: Freon-113 (C 2 F 3 C1 3) și Freon-114 (C 2 F 4 C1 2). Ulterior, freonii de mai sus, datorită conținutului ridicat de clor, au fost înlocuiți cu CHC1P 2, care distruge ozonul într-o măsură mai mică, dar absoarbe razele IR într-o măsură mai mare și are un efect deosebit de activ asupra efectului de seră în timpul șederii acestuia în troposfera.
Ce este freonul
În 1931, când a fost sintetizat un agent frigorific, inofensiv pentru organismul uman, freonul. Ulterior, au fost sintetizați peste patru duzini de freoni diferiți, diferiți unul de celălalt prin calitate și cerc chimic.Cele mai ieftine și mai eficiente au fost R-11, R-12, care multă vreme s-au potrivit tuturor. În ultimii 15 ani, au căzut în disgrație din cauza proprietăților lor de epuizare a stratului de ozon. Toți freonii se bazează pe două gaze - metan CH 4 și etan - CH 3 -CH 3. În tehnologia de refrigerare, metanul este R-50, etanul este R-70. Toți ceilalți freoni se obțin din metan și etan prin înlocuirea atomilor de hidrogen cu atomi de clor și fluor. De exemplu, R-22 se obține din metan prin înlocuirea unui atom de hidrogen cu clor și doi cu fluor. Formula chimică a acestui freon este CHF 2 Cl. Calitățile fizice ale agenților frigorifici depind de conținutul a trei componente - clor, fluor și hidrogen. Deci, pe măsură ce numărul de atomi de hidrogen scade, inflamabilitatea agenților frigorifici scade, iar stabilitatea crește. Ele pot exista o lungă perioadă de timp în atmosferă fără a se descompune în părți și a dăuna mediului. Pe măsură ce numărul de atomi de clor crește, crește toxicitatea agenților frigorifici și capacitatea lor de epuizare a stratului de ozon. Daunele aduse fricilor roserului înghețat sunt emoționate, frauda este în depozit, care se află în depozitul depozitului depozitului de nămol (R-410A, R-134A) și DO 13 la Ozonovo (R). ---1-1-1-1, Ozonovo (R---1-1-1-1, Ozonno-Roman (R-1-1-2) Totodată, potențialul de epuizare a stratului de ozon al freonului R-12, până în ultima oară, cel mai răspândit în tot spațiul, a fost luat ca bucată. În proprietatea sarcinii de timp R-12, a fost ales freonul R-22, al cărui potențial de epuizare a stratului de ozon este de 0,05. În 1987, a fost adoptat Protocolul de la Montreal pentru a limita utilizarea substanțelor care epuizează stratul de ozon. În special, potrivit acestui act, autorii vor fi nevoiți să renunțe la utilizarea freonului R-22, la care lucrează astăzi 90% din toate aparatele de aer condiționat. În majoritatea partidelor europene, vânzarea aparatelor de aer condiționat pe acest freon va fi întreruptă deja în 2002-2004. Și multe modele fără precedent sunt deja livrate în Europa numai cu agenți frigorifici siguri pentru ozon - R-407C și R-410A.
Dacă acumularea de „gaze cu efect de seră” în atmosferă nu este întreruptă, atunci în a doua jumătate a acestui secol concentrația acestora se va dubla aproximativ, ceea ce va duce (conform modele de calculator) la încălzirea climatică în diferite zone cu o medie de 1,5 - 4,5 ° C: în zonele reci cu 10 ° C, iar în zonele tropicale - cu doar 1 - 2 ° C.
Ca urmare a încălzirii, în soarta planetei noastre se pot întâmpla lucruri ireparabile: ghețarii Groenlandei, Oceanul Arctic, Polul Sud și, în cele din urmă, ghețarii de munte vor începe să se topească; nivelul Oceanului Mondial va crește semnificativ (cu 1,5-2 m și mai mult). Temperatura medie a Antarcticii va crește cu 5 "C, ceea ce este suficient pentru a topi întreaga calotă glaciară. Nivelul Oceanului Mondial va crește peste tot cu 4,5-8 m și multe zone de coastă vor fi inundate (Shanghai, Cairo, Veneția, Bangkok, suprafețe mari de zone joase fertile vor fi inundate). în India), iar milioane de oameni vor fi forțați să migreze adânc în continente, în zone muntoase; influența oceanului pe uscat va crește prin furtuni crescute, maree înaltă, mareele joase.Egalizarea temperaturii la ecuator și poli va duce la o încălcare a circulației atmosferice actuale, o modificare a regimului de precipitații (precipitații slabe în zonele agricole), o scădere a producției de cereale, carne și alte produse alimentare. . Există puține speranțe pentru irigarea acestor teritorii, deoarece astăzi nivelul apei subterane a scăzut considerabil, iar până la jumătatea secolului rezervele lor vor fi practic epuizate. deja începe să se arate: secete lungi în Africa de Sud (5 ani) , Severn oh America (6 ani), ierni calde etc.
Odată cu încălzirea generală, iernile vor fi mai reci decât înainte, iar verile vor fi mai calde. În plus, secetele, inundațiile, uraganele, tornadele și alte anomalii meteorologice și climatice vor deveni mai frecvente și mai severe. Încălzirea va fi însoțită de o scădere a bioproductivității, de răspândirea dăunătorilor și a bolilor.
