Вуглекислий газ відноситься до парникових газів. Парникові гази

Парниковий газ – це суміш кількох прозорих атмосферних газів, які практично не пропускають теплове випромінювання Землі. Зростання їхньої концентрації веде до глобальних та незворотних змін клімату. Розрізняють декілька видів основних парникових газів. Концентрація в атмосфері кожного з них впливає на тепловий ефект.

Основні види

Розрізняють кілька типів газоподібних речовин, що відносяться до найбільш значних парникових газів:

• водяні пари;
• вуглекислий газ;
• оксид азоту;
• метан;
• фреони;
• ПФУ (перфторвуглеці);
• ДФУ (гідрофторвуглеці);
• SF6 (гексафторид сірки).

Виявлено близько 30, що призводять до парникового ефекту. Вплив на теплові процеси Землі речовини в залежності від кількості та сили впливу на одну молекулу. За характером виникнення в атмосфері парникові гази ділять на природні та антропогенні.

Водяна пара

Поширеним парниковим газом є його кількість у атмосфері Землі перевищує концентрацію діоксиду вуглецю. Водяна пара має природне походження: зовнішні факторине здатні впливати на його збільшення у навколишньому середовищі. Регулює кількість молекул водяного випаровування температура Світового океану та повітря.

Важлива характеристика властивостей водяної пари - зворотний позитивний зв'язок із вуглекислим газом. Встановлено, що парниковий ефект, спровокований викидом, збільшується приблизно вдвічі завдяки впливу молекул водяного випаровування.

Таким чином, водяна пара як парниковий газ – це потужний каталізатор антропогенного потепління клімату. Розглядати його вплив на парникові процеси варто лише разом із властивостями позитивного зв'язку з вуглекислим газом. Сама по собі водяна пара не призводить до таких глобальних змін.

Вуглекислий газ

Займає чільне місце серед парникових газів антропогенного походження. Встановлено, що близько 65% глобального потепління пов'язане із збільшеним викидом діоксиду карбону в атмосферу Землі. Основним чинником підвищення концентрації газу є, звичайно, виробничо-технічна діяльність людини.

Спалювання палива посідає перше місце (86% із загального викиду Вуглекислий газ) Серед джерел виділення діоксиду вуглецю в атмосферу. До інших причин відносять спалювання біологічної маси - переважно лісових масивів - і виробничі викиди.

Вуглекислий парниковий газ – це найбільш ефективна рушійна силаглобальне потепління. Після потрапляння в атмосферу діоксид вуглецю робить великий шлях через усі її шари. Час, який потрібний для виведення 65% вуглекислого газу з повітряної оболонки, називають ефективним періодом перебування. Парникові гази в атмосфері як діоксиду вуглецю зберігаються протягом 50-200 років. Саме висока тривалість присутності вуглекислого газу у навколишньому середовищі відіграє значну роль у процесах парникового ефекту.

Метан

Попадає в атмосферу природним та антропогенним способом. Незважаючи на те, що його концентрація набагато нижча за кількість вуглекислого газу, діє метан як більш значущий парниковий газ. 1 молекула метану оцінюється у механізмі парникового ефекту в 25 разів сильніше, ніж молекула діоксиду вуглецю.

В даний час в атмосфері міститься близько 20% метану (зі 100% парникових газів). Штучним шляхом метан потрапляє у повітря внаслідок виробничих викидів. Природним механізмом утворення газу вважають зайвий розпад органічних речовинта надмірне горіння лісової біомаси.

Оксид азоту (I)

Закис азоту розглядають як третій за значимістю парниковий газ. Це речовина, що негативно впливає на озоновий шар. Встановлено, що близько 6% парникового ефекту посідає оксид азоту одновалентного. З'єднання діє у 250 разів сильніше, ніж вуглекислий газ.

Монооксид діазоту утворюється в атмосфері Землі природним способом. Він має позитивний зв'язок з озоновим шаром: чим більша концентрація оксиду, тим вищий ступінь руйнування. З одного боку, зменшення озону знижує процеси парникового ефекту. У той же час радіоактивне випромінювання набагато небезпечніше для планети. Роль озону в процесах глобального потепління вивчається, і думки фахівців щодо цього поділяються.

ПФУ та ДФУ

Вуглеводні з частковим заміщенням фтору у структурі молекули – це парникові гази антропогенного походження. Вплив таких речовин на процеси глобального потепління в сукупності становить близько 6%.

ПФУ потрапляють в атмосферу внаслідок виробництва алюмінію, електротехнічних приладів та розчинників різних речовин. ГФУ є сполуками, в яких водень частково заміщений галогенами. Використовуються на виробництві та в аерозолях з метою заміни речовин, що руйнують озоновий шар. Мають високий потенціал глобального потепління, але безпечніший для атмосфери Землі.

Гексафторид сірки

Використовується як ізоляційна речовина у електроенергетичній промисловості. Сполуці властиво тривалий час зберігатися в шарах атмосфери, що зумовлює тривале та широке поглинання інфрачервоних променів. Навіть невелика кількість значно вплине на стан клімату у майбутньому.

Парниковий ефект

Процес можна поспостерігати як на Землі, а й у сусідній Венері. Її атмосфера в теперішній моментскладається повністю із вуглекислого газу, що призвело до підвищення температури на поверхні до 475 градусів. Фахівці впевнені, що уникнути тієї ж долі Землі допомогли океани: частково поглинаючи вуглекислий газ, вони сприяють виведенню з навколишнього повітряного середовища.

Викиди парникових газів в атмосферу закривають доступ для теплових променів, що призводить до підвищення температури Землі. Глобальне потепління загрожує серйозними наслідками у вигляді збільшення площі Світового океану, почастішання природних катаклізмів та опадів. Під загрозою стає існування видів у прибережних зонах та островах.

У 1997 році ООН ухвалила Кіотський протокол, створений для того, щоб контролювати кількість викидів на території кожної з держав. Екологи впевнені, що повністю вирішити проблему глобального потепління вже не вдасться, але значно пом'якшити процеси, що відбуваються, залишається можливим.

Методи обмеження

Викиди парникових газів можна знизити, дотримуючись кількох правил:

• виключити неефективне використання електроенергії;
• підвищити коефіцієнт корисної діїприродних ресурсів;
• збільшити кількість лісів, вчасно запобігати лісовим пожежам;
• використовувати екологічно чисті технології у виробництві;
• впроваджувати застосування поновлюваних чи невуглецевих джерел енергії.

Парникові гази у Росії викидаються у зв'язку з великим виробництвом електроенергії, видобутком з корисними копалинами і розвиненою промисловістю.

Основним завданням науки стає винахід та впровадження екологічно чистого виглядупалива, освоєння нового підходу до переробки відхідних матеріалів Поетапна реформа виробничих стандартів, жорсткий контроль технічної сфери та дбайливе ставлення кожного до навколишнього середовища можуть суттєво знизити Глобальне потепління не уникнути, але процес ще піддається контролю.

Парникові гази

Парникові гази - гази, які, ймовірно, викликають глобальний парниковий ефект.

Основними парниковими газами, в порядку їх оцінюваного впливу на тепловий баланс Землі, є водяна пара, вуглекислий газ, метан, озон, галовуглеці та оксид азоту.

Водяна пара

Водяна пара - основний природний парниковий газ, відповідальний більш ніж за 60% ефекту. Пряма антропогенна дія на це джерело незначна. У той же час, збільшення температури Землі, спричинене іншими факторами, збільшує випаровування та загальну концентрацію водяної пари в атмосфері за практично постійної відносної вологості, що, у свою чергу, підвищує парниковий ефект. Таким чином, виникає деякий позитивний зворотний зв'язок.

Метан

Гігантський викид метану, що скупчився під морським дном, 55 мільйонів років тому розігрів Землю на 7 градусів за Цельсієм.

Те саме може статися і зараз - це припущення підтвердили дослідники з HАСА. Використовуючи комп'ютерні симуляціїСтародавній клімат, вони намагалися краще зрозуміти роль метану в його зміні. Зараз більшість досліджень парникового ефекту фокусується на ролі вуглекислого газу в цьому ефекті, хоча потенціал метану з утримання тепла в атмосфері перевищує здатність вуглекислого газу в 20 разів.

Різноманітні побутові прилади, що працюють на газі, вносять свою частку у збільшення вмісту метану в атмосфері

За останні 200 років вміст метану в атмосфері збільшився більш ніж у 2 рази завдяки розкладанню органічних останків у болотах та сирих низинах, а також витоків із створених людиною об'єктів: газових трубопроводів, вугледобувних шахт, в результаті збільшення іригації та виділення газів худобою Але існує ще одне джерело метану - органічні залишки, що розкладаються в океанічних відкладах, що збереглися в замерзлому вигляді під морським дном.

Зазвичай низькі температуриі високий тискутримують метан під океаном у стабільному стані, проте так справи були не завжди. У періоди глобального потепління, як, наприклад, термічний максимум пізнього палеоцену, що мав місце 55 мільйонів років тому і триває 100 тисяч років, рух літосферних плит, зокрема, індійського субконтиненту, призвело до падіння тиску на морському дні і могло спричинити великий викид метану. Коли атмосфера та океан почали нагріватися, викиди метану могли збільшитися. Деякі вчені вважають, що нинішнє глобальне потепління може призвести до розвитку подій за цим сценарієм - якщо океан суттєво прогріється.

Коли метан потрапляє в атмосферу, він вступає в реакцію з молекулами кисню та водню, внаслідок чого виникають вуглекислий газ та водяна пара, кожен з яких здатний викликати парниковий ефект. За раніше зробленими прогнозами, весь викинутий метан перетвориться на вуглекислий газ і воду приблизно через 10 років. Якщо це так, збільшення концентрації вуглекислого газу стане основною причиною нагрівання планети. Однак спроби підтвердити міркування посиланнями на минуле не мали успіху - слідів збільшення концентрації вуглекислого газу 55 мільйонів років тому не виявлено.

Використані в новому дослідженні моделі показали, що при різкому зростанні рівня метану в атмосфері вміст в ній кисню і водню, що реагують з метаном, знижується (аж до припинення реакції), а решта метану зберігається в повітрі сотні років, сам по собі стаючи причиною глобального потепління. А цих сотень років цілком достатньо, щоб розігріти атмосферу, розтопити кригу в океанах та змінити всю кліматичну систему.

Основними антропогенними джерелами метану є травна ферментація у худоби, рисівництво, горіння біомаси (зокрема зведення лісів). Як показали недавні дослідження, швидке зростання концентрації метану в атмосфері відбувалося в першому тисячолітті нашої ери (імовірно в результаті розширення сільгоспвиробництва та скотарства та випалювання лісів). У період з 1000 по 1700 роки концентрація метану впала на 40%, але знову почала зростати в останні століття (імовірно в результаті збільшення орних земель і пасовищ та випалювання лісів, використання деревини для опалення, збільшення поголів'я худоби, кількості нечистот, вирощування рису) . Деякий внесок у надходження метану дають витоку при розробці родовищ кам'яного вугілляі природного газу, а також емісія метану у складі біогазу, що утворюється на полігонах поховання відходів.

Вуглекислий газ

Джерелами вуглекислого газу атмосфері Землі є вулканічні викиди, життєдіяльність організмів, діяльність людини. Антропогенними джерелами є спалювання викопного палива, спалювання біомаси (зокрема зведення лісів), деякі промислові процеси (наприклад виробництво цементу). Основними споживачами вуглекислого газу рослини. У нормі біоценоз поглинає приблизно стільки ж вуглекислого газу, скільки виробляє (в т. ч. за рахунок гниття біомаси).

Вплив діоксиду вуглецю на інтенсивність парникового ефекту.

Багато що ще має бути вивчене про кругообіг вуглецю та роль Світового океану як величезного сховища вуглекислого газу. Як було сказано вище, людство щороку додає 7 мільярдів тонн вуглецю у формі СО 2 до наявних 750 мільярдів тонн. Але лише близько половини наших викидів – 3 мільярди тонн – залишаються у повітрі. Це можна пояснити тим, більшість СО 2 використовується земними і морськими рослинами, ховається в морських осадових породах, поглинається морської водою чи інакше абсорбується. З цієї великої частини СО 2 (близько 4 мільярдів тонн) океаном поглинається близько двох мільярдів тонн атмосферного діоксиду вуглецю щороку.

Все це збільшує кількість невідповідних питань: Як саме морська вода взаємодіє з атмосферним повітрям, поглинаючи СО2? Скільки ще вуглецю можуть поглинути моря, і який рівень глобального потепління може вплинути на їхню ємність? Яка здатність океанів поглинати та зберігати тепло, затримане зміною клімату?

Роль хмар і суспензованих частинок повітряних потоках, званих аерозолями непросто врахувати при побудові кліматичної моделі. Хмари затіняють земну поверхню, приводячи до похолодання, але залежно від їхньої висоти, щільності та інших умов, вони можуть затримувати тепло, відбите від земної поверхні, підвищуючи інтенсивність парникового ефекту. Дія аерозолів також цікава. Деякі з них змінюють водяну пару, конденсуючи її в маленькі крапельки, що утворюють хмари. Ці хмари дуже щільні та затіняють поверхню Землі тижнями. Тобто вони блокують сонячне світло, доки не випадуть з опадами.

Комбінований ефект може бути величезний: виверження вулкана Пінатуба в 1991 році у Філіппінах викинуло в стратосферу колосальний обсяг сульфатів, що стало причиною всесвітнього зниження температури, яке тривало два роки.

Таким чином, наші власні забруднення, спричинені, головним чином, спалюванням сірковмісного вугілля та масел, можуть тимчасово згладити ефект глобального потепління. Фахівці оцінюють, що протягом ХХ століття аерозолі знизили обсяг потепління на 20%. Загалом температура піднімалася з 1940-х, але з 1970 року знизилася. Ефект аерозолів може допомогти пояснити аномальне похолодання у середині минулого століття.

2006 року викиди вуглекислого газу в атмосферу склали 24 мільярди тонн. Дуже активна група дослідників заперечує думку, що однією з причин глобального потепління є діяльність людини. На її думку, головне полягає в природних процесах зміни клімату та підвищенні сонячної активності. Але, за словами Клауса Хассельмана, керівника Німецького кліматологічного центру в Гамбурзі, лише 5% можна пояснити природними причинами, інші 95 % - це техногенний чинник, викликаний діяльністю людини.

Деякі вчені також не пов'язують збільшення об'єму 2 з підвищенням температури. За словами скептиків, якщо звинувачувати у підвищенні температури збільшення викидів СО 2 , то температура мала піднятися протягом повоєнного економічного буму, коли викопне паливо спалювалося у величезних кількостях. Однак Джеррі Мелмен, директор Геофізичної лабораторії динаміки рідин, обчислив, що збільшення використання вугілля та олій швидко збільшило вміст сірки в атмосфері, викликаючи похолодання. Після 1970 року термічний ефект довгого життєвого циклу 2 і метану придушив аерозолі, що швидко розпадаються, викликаючи підвищення температури. Таким чином, можна зробити висновок, що вплив діоксиду вуглецю на інтенсивність парникового ефекту величезний і незаперечний.

Однак парниковий ефект, що збільшується, може не бути катастрофічним. Насправді, високі температури можуть вітатись там, де вони досить рідкісні. З 1900 найбільше потепління спостерігається від 40 до 70 0 північної широти, включаючи Росію, Європу, північну частину США, де перш за все починалися промислові викиди парникових газів. Більша частинапотепління відноситься до нічного часу, насамперед через збільшення хмарного покриву, який затримував вихідне тепло. Як наслідок, посівний сезон збільшився на тиждень.

Більше того, парниковий ефект може бути гарною новиною для деяких фермерів. Висока концентрація 2 може мати позитивний ефект на рослини, так як рослини використовують вуглекислий газ в процесі фотосинтезу, перетворюючи його в живу тканину. Отже, більше рослин означає більше поглинання 2 з атмосфери, уповільнюючи глобальне потепління.

Це було досліджено американськими фахівцями. Вони вирішили створити модель світу з подвійним вмістом СО2 у повітрі. Для цього вони використали чотирнадцятирічний сосновий ліс у Північній Каліфорнії. Газ нагнітається через трубки, встановлені серед дерев. Фотосинтез збільшився на 50-60%. Але ефект незабаром став зворотним. Дерева, що задихаються, не справлялися з таким обсягом вуглекислого газу. Перевага у процесі фотосинтезу була втрачена. Це ще один приклад, як людські маніпуляції призводять до несподіваних результатів.

Але ці невеликі позитивні аспекти парникового ефекту не йдуть у жодне порівняння з негативними. Взяти хоча б досвід із сосновим лісом, де обсяг СО 2 був збільшений вдвічі, а до кінця цього століття прогнозується збільшення концентрації СО 2 у чотири рази. Можна уявити, якими катастрофічними можуть бути наслідки для рослин. А це своєю чергою підвищить обсяг СО 2 , оскільки що менше рослин, то більше вписувалося концентрація СО 2 .

Наслідки парникового ефекту

парниковий ефект гази клімат

З підвищенням температури збільшиться випаровування води з океанів, озер, річок тощо. Так як нагріте повітря може містити в собі більший обсяг водяної пари, це створює потужний ефект зворотного зв'язку: чим тепліше стає, тим вище вміст водяної пари в повітрі, а це, у свою чергу, збільшує парниковий ефект.

Людська діяльність мало впливає обсяг водяної пари в атмосфері. Але ми викидаємо інші парникові гази, що робить парниковий ефект все більш інтенсивним. Вчені вважають, що збільшення обсягу викидів СО 2 в основному від спалювання викопного палива пояснює принаймні близько 60% потепління на Землі, що спостерігалося з 1850 року. Концентрація діоксиду вуглецю в атмосфері зростає приблизно на 0,3% на рік і зараз становить приблизно на 30% вище, ніж до індустріальної революції. Якщо це висловити в абсолютних вимірниках, то щороку людство додає приблизно 7 мільярдів тонн. Незважаючи на те, що це невелика частина по відношенню до всієї кількості вуглекислого газу в атмосфері - 750 мільярдів тонн, і ще менша порівняно з кількістю СО 2 , що міститься в Світовому океані - приблизно 35 трильйонів тонн, вона залишається дуже значною. Причина: природні процеси перебувають у рівновазі, в атмосферу надходить такий обсяг СО 2 який звідти вилучається. А людська діяльність лише додає СО2.

Дані наукових дослідженьнадають інформацію про те, що без зменшення маси парникових газів земній атмосферілюдству погіршення клімату планети не уникнути.

Звідки вони взялися?

Парникові гази, перебуваючи у атмосферах планет, сприяють виникненню деякого небезпечного ефекту. Його названо відповідно – парниковим. З одного боку, без цього явища наша планета ніколи не змогла б зігрітися настільки, щоб на ній зародилося життя. З іншого - все добре в міру і до певного моменту. Тому йтиметься про проблеми цивілізації, пов'язані з явищем парникових газів, яке, зігравши свою позитивну роль, згодом змінило свою якість і стало темою для дискусій, досліджень та загальної тривоги.

Багато мільйонів років тому Сонце, нагріваючи Землю, поступово перетворило її на джерело енергії. Частково її тепло йшло в космічний простір. Крім того, воно відбивалося газами в атмосфері та зігрівало шари повітря, наближені до землі. Такому процесу, схожому на збереження тепла під прозорою плівкою в теплицях, вчені дали назву . А гази, які його провокують, вони також назвали просто. Їхнє найменування – «парникові гази».

На зорі встановлення клімату Землі виникненню даного ефектусприяла активна діяльність вулканів. Викиди у вигляді водяної пари та вуглекислого газу у величезній кількості затримувалися в атмосфері. Виходив гіперпарниковий ефект, який підігрівав Світовий океан майже до точки кипіння. І лише з появою зеленої біосфери, що поглинає вуглекислий газ атмосфери, температурний режимпланети поступово нормалізувалися.

Проте загальна індустріалізація, постійне зростання виробничих потужностей змінили як хімічний складпарникових газів, а й суть цього явища.

Їх знають поперек

Парниковий газ є сполукою, яка затримується в атмосфері Землі і стає перешкодою її тепловим випромінюванням на шляху до космосу. Віддане планетою тепло знову повертається назад. В результаті показники середньої температури неухильно зростають, що може призвести до непередбачуваних наслідків.

Зайве нагрівання планети відбувається через різницю в прозорості шарів атмосфери. Сонячне проміння проходить через них легко. Для ультрафіолету атмосфера прозора. Тепловим інфрачервоним випромінюванням важко пробитися через нижні шари, де збираються парникові гази. Справа в тому, що вони виробляють ущільнення.

Кіотський протокол містить чіткий список парникових газів, з присутністю яких у атмосфері Землі слід боротися. До таких відносяться:

• водяна пара;
• вуглекислий газ;
• метан;
• оксид азоту;
• фреони;
• озон;
• перфторвуглеці;
• гексафторид сірки.

Небезпечний потенціал

Водяну пару відносять до природних газів, проте її участь в утворенні парникового ефекту досить велика. Його не можна недооцінювати.

Вуглекислий газ розглядають як один з головних факторів, що впливають на клімат планети. Його частка в атмосфері становить близько 64%, і рівно настільки велика його роль глобальне потепління. Основні джерела його викиду в атмосферу такі:

• вулканічні виверження;
• процес обміну речовин; біосфери;
• спалювання біомаси та викопного палива;
• знищення лісів;
• виробничі процеси.

Метан не розпадається в атмосфері протягом 10 років і є серйозною загрозою клімату Землі. Його парниковий ефект у 28 разів перевищує можливості вуглекислого газу, а в перспективі 20 років, якщо не припинити його емісію, ця перевага дійде до 84-х. Головні його джерела мають антропогенний характер. Це:

• сільськогосподарське виробництво, зокрема вирощування рису;
• скотарство (збільшення поголів'я і, як наслідок, нечистот);
• спалювання лісу.

Частково парниковий метан утворюється внаслідок витоку в процесі розробки родовищ кам'яного вугілля. Він також виділяється при видобутку газу.

Фреони є особливою небезпекою для екології. В основному їх використовують в аерозолях та холодильних установках.

Закис азоту – парниковий газ, який знаходиться на одному з провідних місць за кількістю в атмосфері та впливом на глобальне потепління. Джерела його походження та застосування:

• виробництво мінеральних добриву хімічній промисловості;
• харчова промисловість використовує його як пропелент;
• у галузях машино- та ракетобудування його застосовують у двигунах.

Озон, вірніше та його частина, яку відносять до шкідливих газів, що створює парниковий ефект, знаходиться в нижніх шарах тропосфери. Збільшуючись поблизу землі, його кількість може завдавати шкоди зеленим насадженням, ушкоджуючи їх листя та зменшуючи здатність до фотосинтезу. В основному він утворюється в результаті реакції взаємодії оксидів вуглецю, оксидів азоту з парами води, сонячним світлом та летючими органічними сполуками у присутності кисню. Основні джерела цих речовин в атмосфері – викиди парникових газів промисловими об'єктами, транспортними засобамита хімічні розчинники.

Перфторвуглеці – результат виробництва алюмінію, розчинників та електроніки. Вони використовуються в діелектриках, носіях тепла, холодоагентах, мастилах і навіть як штучна кров. Їх можна отримати лише шляхом хімічного синтезу. Як більшість фторвмісних газів, вони небезпечні для довкілля. Їхній парниковий потенціал оцінюють у сотні разів вище, ніж у вуглекислого газу.

Гексафторид сірки – також один із тих парникових газів, які вказані в Кіотському протоколі як потенційно небезпечні. Він застосовується у сфері пожежогасіння, в електронній та металургійній промисловості як технологічне середовище, відома його роль як холодоагенту і т.д. Його викиди надовго залишаються в атмосфері та активно накопичують інфрачервоні випромінювання.

Шляхи вирішення проблеми

Світова спільнота докладає чимало зусиль для вироблення єдиної програми дій у напрямку скорочення викидів парникових газів.

Однією із серйозних складових екологічної політики є затвердження стандартів на вихлопи паливних продуктів згоряння та скорочення використання палива за рахунок переходу автопромисловості на випуск електромобілів.

Робота атомних електростанцій, що не використовують вугілля та нафтопродукти, опосередковано вже дозволяє скоротити кількість вуглекислого газу в атмосфері в рази.

Транснаціональні газові та нафтові переробні компанії координують свою діяльність з міжнародними екологічними організаціями та урядами для боротьби з викидами метану. До них уже приєдналося чимало великих держав, що видобувають нафту і газ, таких як Нігерія, Мексика, Норвегія, США, Росія.

Суттєве скорочення або заборона на вирубування лісів також може відчутно вплинути на оздоровлення довкілля. У міру свого зростання дерева поглинають величезну кількість вуглекислого газу. Під час спилювання вони його вирізняють. Зниження відсотка під орні землі в тропічних країнах вже зробило вагомий внесок у оптимізацію світових показників викидів парникових газів.

Частиною всесвітньої екологічної програми є нові європейські обмеження технологічних характеристикбойлерів та водонагрівачів. Усі розробки таких побутових приладів мають відповідати вимогам контролю за викидом вуглекислого газу в процесі їх застосування. Очікується, що за умови впровадження нових технологій протягом шести років цей парниковий газ зменшить свою присутність у атмосфері на 136 млн. тонн.

Відновлювана енергія – виклик парниковим газам

Останнім часом з'явилася модна тенденція інвестувати у розвиток галузей відновлюваної енергії. Відсоток її використання у масштабах світового споживання повільно, але неухильно зростає. Її називають «зеленою енергією», оскільки вона бере свій початок у природних регулярних процесах, що відбуваються у природі.

Ресурси, такі як водні потоки, вітер, сонячне світло, припливи, людина тепер навчився застосовувати для технічних потреб. Відсоток світового енергоспоживання із відновлюваних джерел до 2014 року вже підтягнувся до 20-ти. Щороку на 30% більше використовується енергія вітру в усьому світі. Збільшується виробництво фотоелектричних панелей. В Іспанії та Німеччині зростає популярність сонячних електростанцій.

Двигуни автомобілів, що працюють, викидають парниковий газ у величезних кількостях. Доказ цього факту став стимулом для пошуку «зелених» видів бензину. Нещодавні дослідження показали, що біоетанол можна розглядати як альтернативу моторного паливаіз нафтопродуктів. В рамках екологічної програми Бразилія вже протягом кількох років займається виробництвом етанолу із цукрової тростини. Його виробляють у великих кількостях із зернових, рисової та кукурудзяної целюлози США. Біопаливо вже починає частково замінювати бензин у багатьох країнах світу.

Внесок кожного

Парникові гази та їх руйнівну роботу не можна побачити чи відчути. Поки що це все нам важко уявити. Однак дана проблемаможе торкнутися наступного покоління. Думаючи не лише про себе, люди можуть взяти участь у вирішенні цього завдання вже сьогодні. Якщо кожен з нас посадить дерево, вчасно загасить багаття в лісі, пересяде за першої ж нагоди на автомобіль, «заправлений» електрикою, він обов'язково залишить свій слід у майбутньому.

1.2.1 Парникові гази

Парникові гази - такі газоподібні складові атмосфери, як природного, так і антропогенного походження, які поглинають та перевипромінюють інфрачервоне випромінювання.

Накопичувач - компоненти кліматичної системи, у яких відбувається накопичення парникових газів.

Поглинач - будь-який процес, вид діяльності чи механізм, який абсорбує парникові гази.

Джерело - будь-який процес, вид діяльності, в результаті якого в атмосферу надходять парникові гази.

Вуглекислий газ - діоксид вуглецю, що постійно утворюється в природі при окисленні органічних речовин: гниття рослинних та тваринних залишків, диханні. Його основним джерелом є антропогенні процеси: спалювання органічного палива (вугілля, газ, нафта і продукти її переробки, горючі сланці, дрова). Всі ці речовини складаються в основному з вуглецю та водню. Тому їх ще називають органічним, вуглеводневим паливом. За рахунок їх спалювання в атмосферу надходить до 80% двоокису вуглецю.

При горінні, як відомо, поглинається кисень та виділяється вуглекислий газ. Внаслідок цього процесу щороку людство викидає в атмосферу 7 мільярдів тонн вуглекислого газу. Водночас на Землі вирубуються ліси – один із найголовніших споживачів вуглекислого газу, причому вирубуються зі швидкістю 12 гектарів на хвилину. Ось і виходить, що вуглекислого газу в атмосферу надходить дедалі більше, а споживається рослинами дедалі менше.

Причини зростання вмісту СО 2 в атмосфері:

1. спалювання викопного палива;

2. зведення лісів;

3. землеробство;

4. перевипас та низку інших порушень.

Кругообіг вуглекислого газу на Землі порушується, тому в Останніми рокамивміст вуглекислого газу атмосфері непросто збільшується – збільшуються темпи приросту. А чим його більше, тим сильніший парниковий ефект.

Наступними за вкладом парниковий ефект є метан СН 4 і закис азоту N 2 O. Концентрація того й іншого газу визначається як природними, так і антропогенними причинами.

Так, природним джерелом СН 4 є перезволожені ґрунти, в яких відбуваються процеси анаеробного розкладання. Метан ще називають болотним газом. У великих кількостях постачають його й великі мангрові чагарники в тропіках. Попадає він в атмосферу і з тектонічних розломів та тріщин при землетрусах. Великі та антропогенні викиди метану. За оцінками, природні та антропогенні викиди становлять приблизно 70% і 30%, але останні стрімко зростають.

На висоті 15-20 км під впливом сонячних променів він розкладається на водень і вуглець, який, з'єднуючись із киснем, утворює СО 2 .

Є припущення, що метан є основною причиною потепління. Зокрема, доктор геолого-мінералогічних наук Н.А. Ясаманов, припускають, що у нинішньому глобальному потеплінні "винний" в основному метан. Також концентрація метану збільшується у процесі інтенсифікації сільськогосподарської діяльності.

До природних постачальників N2O в атмосферу відносяться океан та ґрунти. Антропогенна добавка пов'язана зі спалюванням палива та біомаси, вимиванням азотних добрив.

Інтенсивність виділення N 2 Ов останнім часом швидко зростає (від 0,1% до 1,3% на рік). Таке зростання викликане головним чином ширшим застосуванням мінеральних добрив. Час життя N 2 Про велике – 170 років.

Частка впливу глобальне потепління кожного газу показано у таблиці 1.

Табл.1. Основні парникові гази, їх джерела та частка впливу на глобальне потепління (дані 2000 р.).

Що це погано. Коливання кількості вуглекислоти пояснюється сезонними коливаннями. Надлишок вуглекислого газу сприяє підвищенню врожайності сільськогосподарських культур". Не поділяє думка про глобальне потепління та академік РАН К.Я. Кондратьєв, автор безлічі монографій, присвячених сонячної радіації, парниковому ефекту в атмосфері, багатовимірним глобальним змінам, кліматичним...

Водними ресурсамита поглиблюються перетворення механізмів водного господарства. Велика увага приділяється проблемам, пов'язаним із деградацією земель. Здійснюються різні заходи щодо подолання цих проблем. 3. Міжнародне співробітництво КНР з зарубіжними країнамиу сфері забезпечення екологічної безпеки китай забруднення море атмосфера 3.1 Міжнародне співробітництво КНР у рамках...

Буде пов'язана із переходом до чергової технологічної революції, а, крім того, із встановленням та включенням у дію нових міжнародних інститутів. Висновок Глобальні проблемиекономіки, як і загальнолюдські проблеми існували завжди, від часу зародження цивілізації. Існуватимуть і надалі. Вони є наслідком нерівноважного стану як економіки, так і...

І, як наслідок, негативно позначається на досягненні кінцевого результату – забезпечення екологічної безпеки. 3 Розробка програми підвищення ефективності державного екологічного контролю 3.1 Недоліки існуючої системидержавного екологічного контролю Проблеми вдосконалення правової регламентації суспільних відносинв галузі охорони навколишнього середовища.

Парникові гази

Парникові гази- гази з високою прозорістю у видимому діапазоні та з високим поглинанням у далекому інфрачервоному діапазоні. Присутність таких газів у атмосферах планет призводить до появи парникового ефекту.

Основним парниковим газом в атмосферах Венери та Марсу є діоксид вуглецю, в атмосфері Землі – водяна пара.

Основними парниковими газами, в порядку їх оцінюваного впливу на тепловий баланс Землі є водяна пара, вуглекислий газ, метан і озон

Потенційно в парниковий ефект можуть вносити внесок та антропогенні галогеновані вуглеводні та оксиди азоту, проте через низькі концентрації в атмосфері оцінка їхнього вкладу проблематична.

Водяна пара

Аналіз бульбашок повітря у льодах свідчить про те, що зараз в атмосфері Землі більше метану, ніж будь-коли за останні 400000 років. З 1750 року середня глобальна атмосферна концентрація метану зросла на 150 відсотків приблизно від 700 до 1745 частин на мільярд за обсягом (ppbv) 1998 року. За останні десятиліття, хоча концентрація метану продовжувала зростати, швидкість зростання сповільнилася. Наприкінці 1970-х років темпи зростання склали близько 20 ppbv на рік. У 1980-х років зростання сповільнилося до 9-13 ppbv на рік. У період з 1990 по 1998 рр. спостерігалося зростання між 0 і 13 ppbv на рік. Нещодавні дослідження (Dlugokencky та ін.) показують стійку концентрацію 1751 ppbv між 1999 та 2002 pp.

Метан видаляється з атмосфери за допомогою кількох процесів. Баланс між викидами метану та процесами його видалення зрештою визначає атмосферні концентрації та час перебування метану в атмосфері. Домінуючим є окислення за допомогою хімічної реакції з гідроксильними радикалами (ОН). Метан реагує з ОН у тропосфері, виробляючи СН 3 та воду. Стратосферне окислення також грає деяку (незначну) роль усуненні метану з атмосфери. На ці дві реакції з ОН припадає близько 90% видалення метану з атмосфери. Крім реакції з ВІН відомо ще два процеси: мікробіологічне поглинання метану в ґрунтах та реакція метану з атомами хлору (Cl) на поверхні моря. Вклад цих процесів 7% та менше 2% відповідно.

Озон

Озон є парниковим газом. Водночас озон необхідний для життя, оскільки захищає Землю від твердого ультрафіолетового випромінюванняСонце.

Проте вчені розрізняють стратосферний та тропосферний озон. Перший (так званий озоновий шар) є постійним та основним захистом від шкідливого випромінювання. Другий вважається шкідливим, оскільки може переноситися до Землі, де шкодить живим істотам, і до того ж нестійкий і може бути надійним захистом. Крім того, підвищення вмісту саме тропосферного озону зробило внесок у зростання парникового ефекту атмосфери, який (за найбільш поширеними науковими оцінками) становить близько 25% від вкладу СО 2

Більшість тропосферного озону утворюється, коли оксиди азоту (NO x), окис вуглецю (СО) і леткі органічні сполуки вступають у хімічні реакціїу присутності сонячного світла. Транспорт, промислові викиди, і навіть деякі хімічні розчинники є основними джерелами цих речовин у атмосфері. Метан, атмосферна концентрація якого значно зросла протягом останнього століття, також сприяє утворенню озону. Час життя тропосферного озону становить приблизно 22 дні, основними механізмами його видалення є зв'язування у ґрунті, розкладання під дією ультрафіолетових променівта реакції з радикалами OH та HO 2 .

Концентрації тропосферного озону відрізняються високим рівнем мінливості та нерівномірності у географічному розподілі. Існує система моніторингу рівня тропосферного озону в США та Європі, заснована на супутниках та наземному спостереженні. Оскільки для утворення озону потрібне сонячне світло, високі рівніозону спостерігаються зазвичай у періоди спекотної та сонячної погоди. Нинішня середня концентрація тропосферного озону в Європі втричі вища, ніж у доіндустріальну епоху.

Збільшення концентрації озону поблизу поверхні має сильний негативний вплив на рослинність, ушкоджуючи листя та пригнічуючи їх фотосинтетичний потенціал. В результаті історичного процесу збільшення концентрації приземного озону, ймовірно, була пригнічена здатність поверхні суші поглинати 2 і тому збільшилися темпи зростання 2 в XX столітті. Вчені (Sitch та ін. 2007) вважають, що це непрямий впливна клімат збільшило майже вдвічі той внесок, який концентрація приземного озону зробила зміни клімату. Зниження забруднення нижньої тропосфери озоном може компенсувати 1-2 десятиліття емісії СО 2 при цьому економічні витратибудуть відносно невеликі (Wallack та Ramanathan, 2009).

Оксид азоту

Парникова активність закису азоту в 298 разів вища, ніж у вуглекислого газу.

Фреони

Парникова активність фреонів у 1300-8500 разів вища ніж у вуглекислого газу. Основним джерелом фреону є холодильні установки та аерозолі.

Див. також

• Кіотський протокол (CO 2 , CH 4 , HFCs, PFCs, N 2 O, SF 6)

Примітки

Посилання

• Point Carbon – аналітична компанія, що спеціалізується на наданні незалежної оцінки, прогнозів та інформації про торгівлю викидами парникових газів.
• "Г І С - атмосфера" автоматична система моніторингу якості атмосферного повітря