Парниковый эффект

Слайд 1

Слайд 2

Парниковый эффект Парниковый эффект – способность атмосферы накапливать тепло, т.е. действует принцип парника.

Слайд 3

Причины возникновения парникового эффекта Еще в 1827 году французский физик Жозеф Фурье предположил, что атмосфера земли выполняет функцию стекла в теплице: воздух пропускает солнечное тепло, не давая ему при этом испариться обратно в космос. И он был прав. Этот эффект достигается благодаря некоторым атмосферным газам второстепенного значения, каковыми являются, например, водяные испарения и углекислый газ. Они пропускают видимый и «ближний» инфракрасный свет, излучаемый солнцем, но поглощают «далекое» инфракрасное излучение, имеющее более низкую частоту и образующееся при нагревании земной поверхности солнечными лучами. Если бы этого не происходило, Земля была бы примерно на 30 градусов холоднее, чем сейчас, и жизнь бы на ней практически замерла.

Слайд 4

Причины возникновения парникового эффекта Исходя из того, что «естественный» парниковый эффект - это устоявшийся, сбалансированный процесс, вполне логично предположить, что увеличение концентрации «парниковых» газов в атмосфере должно привести к усилению парникового эффекта, который в свою очередь приведет к глобальному потеплению климата. Количество СО2 (углекислоты) в атмосфере неуклонно растет вот уже более века из-за того, что в качестве источника энергии стали широко применяться различные виды ископаемого топлива (уголь и нефть). Кроме того, как результат человеческой деятельности в атмосферу попадают и другие парниковые газы, например метан, закись азота и целый ряд хлорсодержащих веществ. Несмотря на то, что они производятся в меньших объемах, некоторые из этих газов куда более опасны с точки зрения глобального потепления, чем углекислый газ.

Слайд 5

Причины возникновения парникового эффекта В конце восьмидесятых - начале девяностых годов несколько лет подряд среднегодовая глобальная температура была выше обычной. Это вызвало опасения в том, что вызванное человеческой деятельностью глобальное потепление уже началось. Среди ученых существует консенсус, что за последние сто лет среднегодовая глобальная температура поднялась на 0,3 - 0,6 градусов Цельсия. Однако среди них нет согласия в том, что именно вызвало это явление. Трудно с уверенностью сказать, происходит глобальное потепление или нет, так как наблюдаемый рост температуры все еще находится в пределах естественных температурных колебаний. Неопределенность в вопросе глобального потепления порождает скепсис по поводу грозящей опасности. Проблема заключается в том, что когда гипотеза об антропогенных факторах глобального потепления подтвердится, уже поздно будет что-либо предпринимать.

Слайд 6

Парниковый эффект Солнечные (коротковолновые) лучи свободно проходят через пленку или стекло, нагревают почву, от которой тепло передается воздуху. Воздух и почва испускают длинноволновую радиацию, которую стекло или пленка не пропускают. Температура в парнике или теплице оказывается на десятки градусов выше, чем снаружи. Это явление и получило название парникового эффекта.

Слайд 7

Парниковый эффект Парниковый эффект всегда был характерен для земли. Часть длинноволновой радиации, излучаемой Землей, удерживается в атмосфере. В результате среднегодовая температура воздуха у поверхности Земли равна +140. При отсутствии парникового эффекта температура воздуха была бы ниже на 370.

Слайд 8

Парниковый эффект Длинноволновую радиацию задерживают в основном пары воды и углекислый газ. К парниковым газам также относятся СН4, NО2, фреоны (Н: зимой при облачной погоде теплее, чем в ясный день). Радиационный баланс Земли (R) складывается из 5 факторов: Q – прямая солнечная радиация; q – рассеянная солнечная радиация; A – альбедо (величина отраженной радиации от поверхности Земли, растений, домов и т.п., выраженная в % от поступающей радиации); В3 – излучение Земли; ВА – противоизлучение атмосферы. т.е. R = (Q + q) (1 – А) – В3 + ВА

Слайд 9

Парниковый эффект Все величины в нормальных условиях устойчивы, но при увеличении в атмосфере парниковых газов или увеличении количества поступающего тепла из других источников радиационный баланс нарушается. Источники тепла: Тепло Солнца; Поступление тепла из океана; Недра Земли, тепло, выделяемое при извержениях вулканов, горячих источников, гейзеров и т.п.; Тепло, выделяемое при окислительных процессах в почве; Тепло, выделяемое при энергопотреблении человеком. По прогнозам годовой прирост энергопотребления составит 0,5 – 0,7% в год.

Слайд 10

Парниковый эффект Одновременно промышленные предприятия поставляют большое количество парниковых газов: СО2 , СН4 , NО2 , О3 , фреоны .

Слайд 11

Парниковый эффект Основные антропогенные факторы и процессы, которые могут вызвать потепление климата: Поступление СО2 при сжигании топлива (выделяется 80% СО2 от массы сожженного). Необратимые процессы начнутся когда концентрация СО2 вдвое превысит концентрацию газов в доиндустриальную эпоху (280 млн -1), т.е. 560 частей СО2 на миллион частей воздуха; Поступление оксида азота при сжигании топлива; Утечка СН4 в процессе добычи и транспортировке газа; Поступление СН4 от жвачных животных и рисовых полей.

Слайд 12

Парниковый эффект Природные факторы: Вулканическая активность, насыщающая атмосферу оксидом серы и СО2, Поступление парниковых газов из разломов и рифтовых зон; Поступление оксида азота в атмосферу из почвы, мирового океана; Поступление метана из болот, из термитников. Суммарное поступление метана из антропогенных и природных источников около 1 млрд т. в год. Работа системы «атмосфера – океан», влияющая на температуру атмосферы земли.

Слайд 13

Подтверждением потеплению климата служат следующие факты: С 1924 по 1945г. Площадь морских льдов в Российском секторе Арктики сократилась на 1 млн кв. км., что позволило обычным судам преодолевать северный морской путь за 1 навигацию. Местами уже на 10м ушла вниз верхняя граница вечной мерзлоты в Восточной Сибири (А.С. Монин , 1970). К 1980г. Температура в Арктике повысилась на 1,80С. Местами уже в настоящее время в Арктике размывы берегов составляют от 0,4 до 4 метров в год. Море Лаптевых, разрушая берега, наступает на сушу со скоростью 10-12, даже 20 метров в год ( Г.Александровский , 2000г.). Уровень океана повысился за последние сто лет на 10-15 см. Бангладеш потеряла не менее 25 тыс. кв.км (18%) своей территории.

Слайд 14

Парниковый эффект Природные, связанные с нарушением сложившихся связей в атмосфере: Таяние льдов в Антарктиде и Гренландии, что поднимает уровень воды в океане и приводит к затоплению низменностей – т.е. самых плодородных территорий на Земле. Уничтожение льдов вблизи полюсов снизит интенсивность циркуляции воздушных масс, изменит тепловой и воздушный баланс на Земле; Снизится количество осадков; Климат средних широт станет более континентальным; Изменится зональность биосферы и географической оболочки: в экваториальных широтах повысится температура, перенос тепла в высокие широты снизится; Антарктида и Гренландия, освобожденные ото льда, начнут потихоньку подниматься, что вызовет изменение циркулярных потоков в подкорковом веществе. Увеличится скорость расползания некоторых литосферных плит, усилятся землетрясения, вулканизм; в атмосфере возрастет еще больше количество парниковых и озоноразрушающих газов; Таяние ледников приведет к тому, что реки с ледниковым питанием сначала будут полноводными, затем сток снизится и реки обмелеют. Пустыни умеренных и тропических широт станут более злыми и более жаркими; Начнет деградировать вечная мерзлота, которая приведет к исчезновению лесов в Сибири, там большей частью возникнут болота; исчезновение мерзлоты снизит конденсационные осадки в Сибири, обмелеют реки; начнутся провалы зданий, различного рода сооружений. В зоне вечной мерзлоты начнется термокарст – протаивание грунта, образование провалов и озер. Начнется термоабразия берегов Северного Ледовитого океана, сооруженных мерзлыми грунтами, их разрушение и наступление моря на сушу. За 21 столетие предполагается подъем воды в океане от 1 до 4 м., что приведет к затоплению островов, гибели многих коралловых рифов. При полном таянии льдов в Антарктиде и Гренландии уровень воды в океанах повысится более, чем на 100 метров. Исчезнут под водой значительные части Амазонии , Северо-Европейских низменностей, Придунайских равнин, Миссисипской низменности, Ла- Платской низменности, наиболее плодородные земли Австралии, Великой Китайской равнины, Индо-Гангской низменности. В России будут затоплены значительные части Причерноморской и Прикаспийской низменностей с плодородными почвами. Произойдет вымирание многих диких животных, т.к. им не будет хватать пищи.

Слайд 15

Парниковый эффект Антропогенные: Затопление плодородных земель приведет к миграции людей с низменных плодородных территорий на возвышенности и в горы, менее плодородные. Начнутся конфликты, болезни, войны, которые резко сократят население земного шара.

Слайд 16

Постоянное повышение концентрации парниковых газов обусловлено рядом причин: Основная масса диоксида углерода образуется при сжигании ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ), использование которого с каждым годом увеличивается. Ныне ежегодно выбросы СО2 в атмосферу в мире составляют примерно 25 млрд. тонн, причем основной «вклад» (около 75% от общего количества выбросов) вносят промышленно развитые страны. Постепенно в атмосфере увеличивается содержание метана (в среднем на 1% в год) Увеличение содержания в атмосфере оксида азота (примерно на 0,3% в год) объясняется в основном расширением производства и применения азотных удобрений в сельском хозяйстве. Повышение концентрации парниковых газов в атмосфере привело к тому, что средняя глобальная температура воздуха повысилась по сравнению с доиндустриальным периодом на 0,5 - 0,6 ° С. А к 2025 году может достигнуть 2,2 - 2,5 ° С.

Слайд 17

Отрицательные экологические последствия парникового эффекта Главная проблема это повышение уровня Мирового океана. При очень значительном потеплении катастрофически начнет сокращаться (примерно в 3 - 5 раз) площадь горного оледенения, в Арктике уменьшатся площадь и толщина морских льдов, начнут таять материковые ледники Гренландии и Антарктиды. Поднятие уровня океана, даже незначительное, может иметь весьма негативные экологические и социально - экономические последствия: будут затоплены приморские равнины, ухудшится водоснабжение прибрежных районов. Если же уровень океана повысится существенно, будут затоплены значительные участки суши и ущерб будут огромным Подсчитано, что при подъёме уровня мировых вод на 1м будет затоплено 20% территории Бангладеш, сельскохозяйственные земли Египта, некоторые крупные города Китая, катастрофическим наводнениям подвергнется Венеция.

Слайд 18

Положительные экологические последствия парникового эффекта Потепление климата, скорее всего, благоприятно отразится на растительности, в частности на лесных экосистемах и сельском хозяйстве. При этом потеплении изменится и режим атмосферных осадков в сторону их увеличения, что также улучшит условия произрастания растений во многих регионах. Специалисты предполагают, что при повышении температуры воздуха на 1 °С количество осадков над континентами в среднем возрастёт на 10%. Повышение концентрации СО2 в атмосфере может увеличить интенсивность фотосинтеза и, значит, способствовать росту и развитию растений. Увеличение концентрации диоксида углерода в атмосфере может оказать благоприятное воздействие на урожайность многих сельскохозяйственных культур. Учёными на основе исследований составляются прогнозы изменения растительных природных зон при увеличении температуры на 1,4 ° С (2000 год) и на 2,2° С (к 2025 году). Согласно этому прогнозу учёных, при глобальном потеплении будет наблюдаться существенное уменьшение площадей наших тундры и лесотундры - более чем в 2 раза при потеплении на 1,4 ° С и более чем в 6 раз при повышении температуры на 2,2 ° С. При этом будут изменяться природные зоны.

Слайд 19

Прогнозы Ближайшие десятилетия, по-видимому, сохранится общая тенденция потепления климата, которое в последнее десятилетие составило примерно 0,2 градуса за десятилетие. А вообще за последние 100 лет средняя глобальная температура повысилась на 0,74 градуса. Это достаточно большая величина. При этом можно говорить о том, что потепление ускоряется, и к концу XXI века, в зависимости от сценариев развития человечества, от того, как человечество будет развиваться экономически, демографически и так далее, существует некий разброс оценок - от сравнительно небольшого 1,8 градуса Цельсия, это такой мягкий сценарий развития человечества, до в среднем 4,6 градуса, это уже очень серьезно. Цифра 4,6 - это верхняя граница разброса, это уж совсем пессимистический прогноз, ну и соответственно чрезвычайно опасная ситуация.

Слайд 20

Заключение Важно понимать, что парниковый эффект на Земле был всегда. Без парникового эффекта, обусловленного наличием углекислого газа в атмосфере, океаны давно бы замерзли, и высшие формы жизни не появились бы. Сегодня ученые сходятся во мнении, что мы ответственны за повышение естественного парникового эффекта на несколько градусов. Деятельность человека столь грандиозна по размаху, что уже приобрела глобальный природообразующий масштаб. До сих пор мы по преимуществу искали, как можно больше взять у природы. И поиск в этом направлении будет продолжаться.