إن مفهوم "تأثير الدفيئة" معروف جيدًا لجميع البستانيين والبستانيين. داخل الدفيئة، تكون درجة حرارة الهواء أعلى من الخارج، مما يجعل من الممكن زراعة الخضروات والفواكه حتى في موسم البرد.

تحدث ظواهر مماثلة في الغلاف الجوي لكوكبنا، ولكن لها نطاق عالمي أكبر. ما هو تأثير الاحتباس الحراري على الأرض وما هي العواقب التي قد تترتب على تكثيفه؟

ما هو تأثير الاحتباس الحراري؟

تأثير الاحتباس الحراريهو ارتفاع في متوسط ​​درجة حرارة الهواء السنوية على الكوكب، ويحدث بسبب التغير في الخصائص البصرية للغلاف الجوي. من الأسهل فهم جوهر هذه الظاهرة باستخدام مثال الدفيئة العادية المتوفرة في أي قطعة أرض منزلية.

تخيل أن الجو الجدران الزجاجيةوسقف الدفيئة. فهو مثل الزجاج، ينقل بسهولة أشعة الشمس من خلاله ويؤخر الإشعاع الحراري من الأرض، مما يمنعه من الهروب إلى الفضاء. ونتيجة لذلك تبقى الحرارة فوق السطح وتسخن الطبقات السطحية من الغلاف الجوي.

لماذا يحدث تأثير الاحتباس الحراري؟

سبب ظاهرة الاحتباس الحراري هو الفرق بين الإشعاع وسطح الأرض. تنتج الشمس، التي تبلغ درجة حرارتها 5778 درجة مئوية، ضوءًا مرئيًا في الغالب، وهو حساس جدًا لأعيننا. وبما أن الهواء قادر على نقل هذا الضوء، فإن أشعة الشمس تمر عبره بسهولة وتسخن قشرة الأرض. يبلغ متوسط ​​درجة حرارة الأجسام والأشياء القريبة من السطح حوالي +14...+15 درجة مئوية، وبالتالي فهي تنبعث منها طاقة في نطاق الأشعة تحت الحمراء، وهي غير قادرة على المرور عبر الغلاف الجوي بالكامل.


ولأول مرة، تمت محاكاة مثل هذا التأثير من قبل الفيزيائي فيليب دي سوسور، الذي قام بتعريض وعاء مغطى بغطاء زجاجي للشمس، ثم قام بقياس الفرق في درجة الحرارة بين داخله وخارجه. وكان الهواء في الداخل أكثر دفئا، كما لو أن السفينة تلقت طاقة شمسية من الخارج. في عام 1827، اقترح الفيزيائي جوزيف فورييه أن مثل هذا التأثير يمكن أن يحدث أيضًا في الغلاف الجوي للأرض، مما يؤثر على المناخ.

وهو الذي خلص إلى أن درجة الحرارة في "الدفيئة" ترتفع بسبب اختلاف شفافية الزجاج في نطاق الأشعة تحت الحمراء والمرئية، وكذلك بسبب منع الزجاج من تدفق الهواء الدافئ.

كيف يؤثر تأثير ظاهرة الاحتباس الحراري على مناخ الكوكب؟

مع التدفق المستمر للإشعاع الشمسي، تعتمد الظروف المناخية ومتوسط ​​درجة الحرارة السنوية على كوكبنا على توازن الحرارة، وكذلك على التركيب الكيميائيودرجة حرارة الهواء. كلما ارتفع مستوى غازات الدفيئة على السطح (الأوزون والميثان وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء)، زاد احتمال زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري، وبالتالي الاحتباس الحراري. وبدوره يؤدي انخفاض تركيزات الغاز إلى انخفاض درجة الحرارة وظهور الغطاء الجليدي في المناطق القطبية.


نظرا لانعكاس سطح الأرض (البياض)، فقد مر المناخ على كوكبنا أكثر من مرة من مرحلة الاحترار إلى مرحلة التبريد، وبالتالي فإن تأثير الاحتباس الحراري في حد ذاته لا يشكل مشكلة معينة. ومع ذلك، في السنوات الأخيرةنتيجة لتلوث الغلاف الجوي بغازات العادم والانبعاثات من محطات الطاقة الحرارية والمصانع المختلفة على الأرض، لوحظ زيادة في تركيز ثاني أكسيد الكربون، مما قد يؤدي إلى ظاهرة الاحتباس الحراري وعواقب سلبية على البشرية جمعاء.

ما هي عواقب ظاهرة الاحتباس الحراري؟

إذا لم يتجاوز تركيز ثاني أكسيد الكربون على الكوكب على مدار الـ 500 ألف عام الماضية 300 جزء في المليون، فقد بلغ هذا الرقم في عام 2004 379 جزءًا في المليون. ما التهديد الذي يشكله هذا على أرضنا؟ بادئ ذي بدء، من خلال ارتفاع درجات الحرارة المحيطة والكوارث على نطاق عالمي.

يمكن أن يؤدي ذوبان الأنهار الجليدية إلى زيادة مستوى البحار في العالم بشكل كبير وبالتالي التسبب في فيضانات المناطق الساحلية. ويعتقد أنه بعد 50 عاما من زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري الخريطة الجغرافيةقد لا تبقى معظم الجزر، وسوف تختفي جميع المنتجعات الساحلية في القارات تحت سماكة مياه المحيط.


يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة حرارة القطبين إلى تغيير توزيع هطول الأمطار في جميع أنحاء الأرض: في بعض المناطق ستزداد الكمية، وفي مناطق أخرى ستنخفض وتؤدي إلى الجفاف والتصحر. ومن النتائج السلبية لزيادة تركيزات الغازات الدفيئة أيضًا تدميرها لطبقة الأوزون، مما سيقلل من حماية سطح الكوكب من الأشعة فوق البنفسجية ويؤدي إلى تدمير الحمض النووي والجزيئات في جسم الإنسان.

كما أن توسع ثقوب الأوزون محفوف بفقدان العديد من الكائنات الحية الدقيقة، وخاصة العوالق النباتية البحرية، والتي يمكن أن يكون لها تأثير كبير على الحيوانات التي تتغذى عليها.

مقدمة

الطبيعة ليست عاصمة الإنسانية، بل هي بيئتها الطبيعية، حيث الإنسان ليس إلا عنصرا من عناصر كثيرة. يحافظ النظام الطبيعي بأكمله على ظروف مستقرة بيئة، مواتية للحياة بشكل عام وحياة الإنسان بشكل خاص. وبالتالي فإن حدود التنمية البشرية تتحدد بمدى الاضطرابات البيئية، وليس بمجرد استهلاك الموارد. لقد أصبح من الواضح أن التدخل البشري في العمليات الطبيعية قد ذهب بالفعل إلى حد أن التغيرات البيئية المرتبطة بها قد تكون لا رجعة فيها، ولا يمكن التغلب على العواقب المدمرة إلا من خلال التدابير البيئية.

على مدى السنوات العشرين إلى الثلاثين الماضية، لم تنخفض الاتجاهات السلبية للتغيرات في البيئة وظروف معيشة الإنسان فحسب، بل زادت، وفي المستقبل يمكننا أن نتوقع تكثيفها، أو في المستقبل. أفضل سيناريو، الحفظ. يتغير تكوين الغاز في الغلاف الجوي (يتزايد تأثير الغازات الدفيئة على المناخ)، ويتم نقل الأمطار الحمضية لآلاف الكيلومترات من مصادر التلوث.

يشكل تأثير الاحتباس الحراري خطرا كبيرا على البيئة.

الغرض من هذا العمل هو النظر في ظاهرة الاحتباس الحراري كعامل في تغير المناخ الناتج عن النشاط البشري

جوهر ظاهرة الاحتباس الحراري

تأثير الاحتباس الحراري هو تسخين سطح الكوكب والغلاف الجوي نتيجة لالتقاط الإشعاع الحراري من الشمس بواسطة الغازات الجوية. يتم تمثيل ذلك الجزء من الإشعاع الشمسي الذي يمر عبر طبقة الأوزون ويصل إلى سطح الأرض بالأشعة فوق البنفسجية الناعمة والضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء. يُطلق على الأشعة تحت الحمراء أيضًا اسم الإشعاع الحراري. يتم امتصاص هذا الإشعاع بواسطة بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان ومكونات الغلاف الجوي الأخرى. وبدون ظاهرة الاحتباس الحراري، ستكون الأرض صحراء هامدة، حيث أن كل الحرارة المنبعثة منها ستذهب إلى الفضاء، وستكون درجة الحرارة على سطحها -15* مئوية، وليس +18* مئوية كما هي الآن. لكن ثاني أكسيد الكربون الزائد الناتج عن حرق الفحم والنفط والغاز يتراكم في الغلاف الجوي ويحبس الكثير من الحرارة. وإزالة الغابات تجعل هذه المشكلة أكثر خطورة. يتسبب تأثير الاحتباس الحراري في زيادة متوسط ​​درجات الحرارة في جميع أنحاء العالم - الاحتباس الحراري.

تستخدم الأشجار الحية ثاني أكسيد الكربون في عملية التمثيل الضوئي لتنمو. ولكن عندما تتعفن الأشجار أو تحترق، يعود ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي.

يتم أيضًا زيادة تأثير الاحتباس الحراري بواسطة الفريونات التي ينتجها البشر. ويعتقد العلماء أن استمرار تراكم كل هذه الغازات في الغلاف الجوي يمكن أن يزيد متوسط ​​درجة الحرارة العالمية بمقدار 3 درجات مئوية بحلول عام 2070.

ولكن بسبب الغلاف الجوي، يتم إرجاع بعض هذه الحرارة مباشرة إلى الفضاء. ويتم الاحتفاظ بالباقي في الطبقات السفلية من الغلاف الجوي، التي تحتوي على عدد من الغازات - بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان وغيرها - التي تقوم بتجميع الأشعة تحت الحمراء الصادرة. وبمجرد أن تسخن هذه الغازات، فإن بعض الحرارة المتراكمة فيها تنطلق مرة أخرى إلى سطح الأرض. بشكل عام، تسمى هذه العملية تأثير الاحتباس الحراري, السبب الرئيسيوهو المحتوى الزائد من الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي. كلما زاد عدد الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي، كلما تم الاحتفاظ بالحرارة التي ينعكسها سطح الأرض. وبما أن الغازات الدفيئة لا تمنع تدفق الطاقة الشمسية، فإن درجة الحرارة على سطح الأرض سوف ترتفع.

مع ارتفاع درجات الحرارة، سيزداد تبخر الماء من المحيطات والبحيرات والأنهار وغيرها. نظرًا لأن الهواء الأكثر دفئًا يمكن أن يحمل المزيد من بخار الماء، فإن هذا يخلق تأثيرًا مرتدًا قويًا: كلما أصبح أكثر دفئًا، زاد محتوى بخار الماء في الهواء، مما يؤدي بدوره إلى زيادة تأثير الاحتباس الحراري.

النشاط البشري له تأثير ضئيل على كمية بخار الماء في الغلاف الجوي. لكننا نصدر غازات دفيئة أخرى، مما يجعل تأثير الدفيئة أكثر كثافة. ويعتقد العلماء أن الزيادة في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، الناتجة في الأساس عن حرق الوقود الأحفوري، تفسر السبب وراء ذلك على الأقل، حوالي 60٪ من ظاهرة الاحتباس الحراري التي لوحظت منذ عام 1850. ويتزايد تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بنحو 0.3% سنويا، وهو الآن أعلى بنحو 30% مما كان عليه قبل الثورة الصناعية. إذا عبرنا عن ذلك بالقيمة المطلقة، فإن البشرية تضيف كل عام حوالي 7 مليارات طن. وعلى الرغم من أن هذا جزء صغير مقارنة بإجمالي كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي - 750 مليار طن، وحتى أصغر مقارنة بكمية ثاني أكسيد الكربون الموجودة في المحيط العالمي - حوالي 35 تريليون طن، إلا أنه يظل كبيرًا للغاية. بارِز. السبب: العمليات الطبيعية في حالة توازن، مثل هذا الحجم من ثاني أكسيد الكربون يدخل الغلاف الجوي، والذي يتم إزالته من هناك. أ النشاط البشرييضيف ثاني أكسيد الكربون فقط.

وإذا استمرت المعدلات الحالية، فإن مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي سوف تضاعف مستويات ما قبل الصناعة بحلول عام 2060، ثم تتضاعف أربع مرات بحلول نهاية هذا القرن. وهذا أمر مقلق للغاية لأنه دورة الحياةيستمر ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لأكثر من مائة عام، مقارنة بدورة بخار الماء التي تستغرق ثمانية أيام.

الميثانوهو المكون الرئيسي للغاز الطبيعي، وهو مسؤول عن 15% من ظاهرة الاحتباس الحراري العصر الحديث. وينتج غاز الميثان عن طريق البكتيريا الموجودة في حقول الأرز والقمامة المتحللة والمنتجات الزراعية والوقود الأحفوري، وهو ينتشر في الغلاف الجوي منذ حوالي عقد من الزمن. الآن يوجد منه في الغلاف الجوي 2.5 مرة أكثر مما كان عليه في القرن الثامن عشر.

غاز آخر من غازات الدفيئة هو أكسيد النيتريك، التي تنتجها كل من الزراعة والصناعة - المذيبات ومواد التبريد المختلفة، مثل مركبات الكلوروفلوروكربون (الفريون)، والتي تحظرها اتفاقية دولية بسبب تأثيرها المدمر على طبقة الأوزون الواقية للأرض.

إن التراكم المتواصل للغازات الدفيئة في الغلاف الجوي دفع العلماء إلى اتخاذ قرار بأن متوسط ​​درجة الحرارة هذا القرن سوف يرتفع من 1 إلى 3.5 درجة مئوية. وقد لا يبدو هذا كثيراً بالنسبة للكثيرين. دعونا نعطي مثالا للتوضيح. إن التبريد غير الطبيعي في أوروبا، والذي استمر من عام 1570 إلى عام 1730، والذي أجبر المزارعين الأوروبيين على ترك حقولهم، كان سببه تغير في درجة الحرارة بمقدار نصف درجة مئوية فقط. يمكنك أن تتخيل العواقب التي يمكن أن تترتب على زيادة درجة الحرارة بمقدار 3.5 درجة مئوية.

من السهل إرسال عملك الجيد إلى قاعدة المعرفة. استخدم النموذج أدناه

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

تم النشر على http:// شبكة الاتصالات العالمية. com.allbest. رو/

"وسام ولاية فيتيبسك لجامعة الصداقة الطبية بين الشعوب"

قسم الفيزياء الطبية والبيولوجية

تأثير الاحتباس الحراري: الجوهر والخصائص

طالب غرام. رقم 24

بوجنات آي إم.

فيتيبسك، 2014

مقدمة

إن ظاهرة الاحتباس الحراري كمشكلة تواجه جيلنا، جيل التكنولوجيات الجديدة، فرصا كبيرة، حتى التكنولوجيا الحديثةوالقوى العظمى، التي تمثل القوة والفرصة، ليست مطلقة القدرة مطلقًا، أقوى قوةوالتي ستكون قادرة على القضاء على إحدى المشاكل الأكثر إلحاحًا اليوم - ظاهرة الاحتباس الحراري. فقط من خلال الجهود المشتركة يمكننا الحفاظ على تراث الطبيعة، وكذلك إنقاذ حياتنا. ففي نهاية المطاف، الأرض لنا منزل مشترك. بالنسبة لي شخصيا، فإن أهمية هذا الموضوع تتمثل في السطور المكتوبة أعلاه. أتمنى ذلك هذا الموضوعالذي سأحاول الكشف عنه اليوم سيساعد ويتعرف ويوجه الطريق الصحيحالناس الذين يهتمون بمستقبلنا!

المهام التي أود أن أتناولها في هذا المقال:

جوهر ظاهرة الاحتباس الحراري

ما هي التهديدات التي تشكلها؟

ماذا سيحدث في النهاية وكيفية تجنبه

وكذلك المنتجين الرئيسيين لظاهرة الاحتباس الحراري

الغرض من مقالتي موصوف بعبارة روسية رائعة الكاتب السوفيتيبريشفين ميخائيل ميخائيلوفيتش: حماية الطبيعة تعني حماية الوطن الأم

1. تاريخ ظاهرة الاحتباس الحراري

من أجل النظر في موضوع المقال، من الضروري الخوض قليلا في تاريخ المشكلة نفسها:

ظاهرة الاحتباس الحراري (ظاهرة الاحتباس الحراري) للغلاف الجوي، خاصية الغلاف الجوي لنقل الإشعاع الشمسي، ولكنها تحتفظ بالإشعاع الأرضي وبالتالي تساهم في تراكم الحرارة عن طريق الأرض. ينقل الغلاف الجوي للأرض الإشعاع الشمسي قصير الموجة بشكل جيد نسبيًا، والذي يمتصه سطح الأرض بالكامل تقريبًا، نظرًا لأن بياض سطح الأرض صغير بشكل عام. التسخين بسبب امتصاص الإشعاع الشمسي، يصبح سطح الأرض مصدرًا للإشعاع الأرضي، وخاصة الإشعاع طويل الموجة، حيث تكون شفافية الغلاف الجوي منخفضة ويتم امتصاصه بالكامل تقريبًا في الغلاف الجوي. بفضل P. ه. تحت سماء صافية، فقط 10-20% من إشعاعات الأرض يمكنها اختراق الغلاف الجوي والهروب إلى الفضاء الخارجي.

ولذا فإن أول من تحدث عن هذه المشكلة هو جوزيف فورييه، عام 1827 في مقالة بعنوان “ملاحظة حول درجات حرارة الكرة الأرضية والكواكب الأخرى”.

وحتى ذلك الحين، بنى العالم نظريات حول الآليات التي يحدث بها تكوين مناخ الأرض، في حين نظر في كلا العاملين المؤثرين على التوازن الحراري العام للأرض (التسخين بواسطة الإشعاع الشمسي، التبريد بسبب الإشعاع، الحرارة الداخلية للأرض). والعوامل المؤثرة على انتقال الحرارة ودرجات حرارة المناطق المناخية (التوصيل الحراري، الدوران الجوي والمحيطي).

ويلزم إيلاء اهتمام خاص لاستنتاجات التجربة التي أجراها العالم م. دي سوسير: وعاء أسود من الداخل، تم وضعه على خط مستقيم ضوء الشمس، وتم قياس درجة الحرارة. بعد ذلك بقليل، أوضح فورييه الزيادة في درجة الحرارة داخل هذه "الدفيئة الصغيرة" مقارنة بدرجة الحرارة الخارجية من خلال عاملين: منع انتقال الحرارة بالحمل الحراري (الزجاج يمنع تدفق الهواء الساخن من الداخل وتدفق الهواء البارد). الهواء من الخارج) وشفافية الزجاج المختلفة في النطاق المرئي والأشعة تحت الحمراء.

وكان العامل الأخير هو الذي حصل على اسم تأثير الاحتباس الحراري في الأدبيات اللاحقة - وهو امتصاص الضوء المرئي.

الكوكب ذو الغلاف الجوي المستقر، مثل الأرض، يواجه نفس التأثير تقريبًا - على نطاق عالمي.

وللحفاظ على درجة حرارة ثابتة، تحتاج الأرض نفسها إلى إصدار قدر من الطاقة يعادل ما تمتصه الضوء المرئيالمنبعثة نحونا من الشمس. يعمل الغلاف الجوي كالزجاج في الدفيئة، فهو ليس شفافًا بالنسبة للأشعة تحت الحمراء كما هو الحال بالنسبة لأشعة الشمس. تمتص جزيئات المواد المختلفة الموجودة في الغلاف الجوي (أهمها ثاني أكسيد الكربون والماء) الأشعة تحت الحمراء، وتعمل كغازات دفيئة. وبالتالي، فإن فوتونات الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من سطح الأرض لا تذهب دائمًا مباشرة إلى الفضاء. ويتم امتصاص بعضها بواسطة جزيئات الغازات الدفيئة الموجودة في الغلاف الجوي. عندما تعيد هذه الجزيئات إشعاع الطاقة التي امتصتها، يمكنها إشعاعها إلى الخارج إلى الفضاء وإلى الداخل، عائدة نحو سطح الأرض. إن وجود مثل هذه الغازات في الغلاف الجوي يخلق تأثير تغطية الأرض ببطانية. لا يمكنها إيقاف تسرب الحرارة، لكنها تسمح للحرارة بالبقاء بالقرب من السطح لفترة أطول، وبالتالي فإن سطح الأرض يكون أكثر دفئًا مما سيكون عليه في حالة عدم وجود الغازات. وبدون الغلاف الجوي، سيكون متوسط ​​درجة حرارة السطح -20 درجة مئوية، أي أقل بكثير من نقطة تجمد الماء.

من المهم أن نفهم أن ظاهرة الاحتباس الحراري كانت موجودة دائمًا على الأرض. ولولا ظاهرة الاحتباس الحراري الناجمة عن وجود ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، لتجمدت المحيطات منذ زمن طويل ولما ظهرت أشكال أعلى من الحياة. في الوقت الحالي، يدور الجدل العلمي حول ظاهرة الاحتباس الحراري حول مسألة الاحتباس الحراري: هل نحن البشر نتسبب في اضطراب توازن الطاقة في الكوكب بشكل كبير نتيجة حرق الوقود الأحفوري والأنشطة الاقتصادية الأخرى، مع إضافة كميات زائدة من ثاني أكسيد الكربون؟ إلى الغلاف الجوي؟ اليوم، يتفق العلماء على أننا مسؤولون عن زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري الطبيعية بعدة درجات.

ظاهرة الاحتباس الحراري لا تحدث فقط على الأرض. في الواقع، أقوى ظاهرة دفيئة نعرفها موجودة على كوكبنا المجاور، كوكب الزهرة. يتكون الغلاف الجوي لكوكب الزهرة بالكامل تقريبًا من ثاني أكسيد الكربون، ونتيجة لذلك يتم تسخين سطح الكوكب إلى 475 درجة مئوية. ويعتقد علماء المناخ أننا تجنبنا مثل هذا المصير بفضل وجود المحيطات على الأرض. تمتص المحيطات الكربون الموجود في الغلاف الجوي ويتراكم في الصخور مثل الحجر الجيري، وبالتالي تزيل ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. لا توجد محيطات على كوكب الزهرة، وكل ثاني أكسيد الكربون الذي تنبعثه البراكين إلى الغلاف الجوي يبقى هناك. ونتيجة لذلك، نلاحظ تأثير الاحتباس الحراري الذي لا يمكن السيطرة عليه على كوكب الزهرة.

نظرًا لأن الأرض تستقبل الطاقة من الشمس، بشكل رئيسي في الجزء المرئي من الطيف، والأرض نفسها ردًا على ذلك، تنبعث بشكل أساسي من الأشعة تحت الحمراء إلى الفضاء الخارجي.

ومع ذلك، فإن العديد من الغازات الموجودة في الغلاف الجوي - بخار الماء، وثاني أكسيد الكربون، والميثان، وأكسيد النيتروز - تكون شفافة للأشعة المرئية، ولكنها تمتص الأشعة تحت الحمراء بنشاط، وبالتالي تحتفظ ببعض الحرارة في الغلاف الجوي.

الغازات التي تسبب ظاهرة الاحتباس الحراري ليست فقط ثاني أكسيد الكربون (CO2)، ولكن احتراق الوقود الهيدروكربوني، المصحوب بانبعاث ثاني أكسيد الكربون، هو الذي يعتبر السبب الرئيسي للتلوث.

يمكن رؤية الإحصائيات المتعلقة بتكوين ثاني أكسيد الكربون في اليمين.

إن سبب الزيادة السريعة في كمية الغازات الدفيئة واضح - فالإنسانية الآن تحرق كمية من الوقود الأحفوري يوميًا تعادل ما تشكلت على مدى آلاف السنين أثناء تكوين رواسب النفط والفحم والغاز. ومن هذه "الدفعة" خرج النظام المناخي عن "التوازن" ونحن نرى عدد أكبرالظواهر السلبية الثانوية: وخاصة الأيام الحارة، وحالات الجفاف، والفيضانات، والتغيرات المفاجئة في الطقس، وهذا ما يسبب الضرر الأكبر.

ووفقا للباحثين، إذا لم يتم القيام بأي شيء، فإن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية سوف تتضاعف أربع مرات على مدى السنوات الـ 125 المقبلة. لكن يجب ألا ننسى أن جزءًا كبيرًا من مصادر التلوث المستقبلية لم يتم بناؤها بعد. على مدى المائة عام الماضية، ارتفعت درجات الحرارة في نصف الكرة الشمالي بمقدار 0.6 درجة. ومن المتوقع أن تتراوح الزيادة المتوقعة في درجات الحرارة خلال القرن القادم بين 1.5 و5.8 درجة. الخيار الأكثر احتمالا هو 2.5-3 درجات.

ومع ذلك، فإن تغير المناخ لا يقتصر فقط على ارتفاع درجات الحرارة. تؤثر التغييرات أيضًا على الظواهر المناخية الأخرى. ليس فقط الحرارة الشديدة، ولكن أيضًا الصقيع المفاجئ الشديد والفيضانات والتدفقات الطينية والأعاصير القمعية والأعاصير تفسر بتأثيرات ظاهرة الاحتباس الحراري. إن النظام المناخي معقد للغاية بحيث لا يمكن توقع تغيره بشكل موحد ومتساوي في جميع أنحاء الكوكب. ويرى العلماء الخطر الرئيسي اليوم على وجه التحديد في نمو الانحرافات عن القيم المتوسطة - التقلبات الكبيرة والمتكررة في درجات الحرارة.

إلا أن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ليست القائمة الكاملة للأسباب الرئيسية لظاهرة الاحتباس الحراري؛ ومن الأمثلة الواضحة على ذلك رأي غالبية العلماء الذين يعتقدون أن المصادر الرئيسية هي:

زيادة تبخر الماء في المحيطات.

زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز نتيجة النشاط الصناعي البشري.

الذوبان السريع للأنهار الجليدية والتغيير المناطق المناخيةمما يؤدي إلى انخفاض انعكاس سطح الأرض والأنهار الجليدية والخزانات.

تحلل مركبات الماء والميثان الموجودة بالقرب من القطبين. تباطؤ التيارات، بما في ذلك تيار الخليج، والذي يمكن أن يسبب تبريدًا حادًا في القطب الشمالي. اضطراب هيكل النظام البيئي، وانخفاض مساحة الغابات الاستوائية، واختفاء أعداد كبيرة من الحيوانات، وتوسيع موائل الكائنات الحية الدقيقة الاستوائية.

2. العصر الصناعي

يرتبط تعزيز ظاهرة الاحتباس الحراري في العصر الصناعي في المقام الأول بزيادة محتوى ثاني أكسيد الكربون التكنولوجي في الغلاف الجوي بسبب احتراق الوقود العضوي الأحفوري بواسطة شركات الطاقة والمصانع المعدنية ومحركات السيارات: C + O = CO2 ، C3H8+ 502 = 3CO2 + 4H2O، C25H52 + 38O2 = 25СО2+26Н20، 2С8Н18+25О2 = 16СО2 + 18Н2О.

زادت كمية انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي يتسبب فيها الإنسان في الغلاف الجوي بشكل ملحوظ في النصف الثاني من القرن العشرين. وكان السبب الرئيسي لذلك هو الاعتماد الهائل للاقتصاد العالمي على الوقود الأحفوري. أدى التصنيع والتحضر والنمو السريع لسكان العالم إلى زيادة الطلب العالمي على الكهرباء، والذي يتم تلبيته بشكل رئيسي عن طريق حرق الوقود الأحفوري. لقد تم دائما النظر في الزيادة في استهلاك الطاقة ليس فقط شرط مهمالتقدم التقني، ولكن أيضا عاملا إيجابيا في وجود وتطور الحضارة الإنسانية. عندما تعلم الإنسان إشعال النار، حدثت القفزة الأولى في التغيرات في مستوى المعيشة؛ وكانت موارد الطاقة هي القوة العضلية للإنسان والحطب.

ويبلغ نمو استهلاك الطاقة حاليا نحو 5% سنويا، وهو ما يعني، مع نمو سكاني يقل قليلا عن 2% سنويا، أكثر من مضاعفة نصيب الفرد من الاستهلاك. في عام 2000، استهلك العالم أكثر من 16-109 كيلوواط ساعة من الطاقة، وجاء ربع هذه الكمية من الولايات المتحدة ونفس الكمية من البلدان النامية إلى جانب الصين (حصة روسيا حوالي 6٪). حاليا، يمثل الوقود الأحفوري أكثر من 90% من جميع موارد الطاقة الأولية، ويوفر 75% من إنتاج الطاقة الكهربائية في العالم. نتيجة لحرق الوقود الأحفوري فقط في محطات الطاقة الحرارية (TPPs)، دون احتساب تشغيل محركات السيارات والمؤسسات المعدنية، يتم إطلاق أكثر من 5 مليارات طن من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي سنويًا (25٪ من ثاني أكسيد الكربون الذي صنعه الإنسان) تأتي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي من الولايات المتحدة ودول الاتحاد الأوروبي، 11% - الصين، 9% - روسيا).

منذ بداية القرن العشرين، وفقًا لخبراء الأمم المتحدة، تراوحت الزيادة في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من 0.5 إلى 5٪ سنويًا. ونتيجة لذلك، على مدى المائة عام الماضية، تم إطلاق 400 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي من خلال احتراق الوقود وحده.

يؤدي تطور التصنيع والنشاط الاقتصادي البشري إلى إطلاق المزيد والمزيد من الشوائب في الهواء، مما يخلق ظاهرة الاحتباس الحراري الشهيرة - ثاني أكسيد الكربون والميثان و"الأوساخ" الأخرى. وهذا يؤدي بالتالي إلى حقيقة أن متوسط ​​\u200b\u200bدرجات الحرارة السنوية يتزايد ببطء ولكن بثبات. على الرغم من حقيقة أنه من سنة إلى أخرى يتم قياس النمو بأعشار ومئات من الدرجة، إلا أن القيم المحترمة تمامًا لعدة درجات مئوية تتراكم على مدى عقود وقرون.

أحدث النماذج المناخية تعطي النتيجة التالية: بحلول بداية القرن المقبل، أي بحلول عام 2100، سيصبح مناخ الأرض أكثر دفئًا بمقدار 2-4.5 درجة مقارنة بما يسمى بمستوى "ما قبل الصناعة" (أي، نسبة إلى تلك الفترة القديمة عندما لم تكن الصناعة قد بدأت بعد في إطلاق غازات الدفيئة في الغلاف الجوي). متوسط ​​التقييم يحوم حول ثلاث درجات.

ومع ذلك، لا يبدو أن الأمر الأكثر أهمية هو مدى ارتفاع درجة حرارة الأرض خلال القرن الحادي والعشرين. ما هو أكثر أهمية هو ذلك العالم العلميمتفق عليه عموما على أسباب القفزة في درجة الحرارة. على مدار العشرين إلى الثلاثين عامًا الماضية، واجهت النظرية البشرية المنشأ للاحتباس الحراري باستمرار انتقادات من المتشككين الذين اعتقدوا أنه قد تكون هناك أسباب طبيعية. وبحلول عام 2007، اتفقت الغالبية العظمى من العلماء على أنه لا يوجد إشعاع شمسي ولا النشاط البركانيولا غيرهم الظواهر الطبيعيةلا يمكن أن يعطي مثل هذا التأثير الحراري القوي.

عواقب

والنتيجة الرئيسية هي زيادة في متوسط ​​\u200b\u200bدرجة الحرارة السنوية على الكوكب، أي. الاحتباس الحراري. كل العواقب السلبية الأخرى تتبع هذا:

زيادة في تبخر الماء

تجفيف مصادر المياه العذبة

التغير في الكثافة وتواتر هطول الأمطار

ذوبان الأنهار الجليدية (يؤدي إلى اضطرابات في جميع النظم البيئية)

تغير المناخ.

وهكذا، فإن الخلل في نظام تنظيم المناخ يتجلى في شكل زيادة في تواتر واشتداد الظواهر الجوية غير الطبيعية، مثل العواصف والأعاصير والأعاصير والفيضانات وأمواج التسونامي. أظهرت الأبحاث أنه في عام 2004 شهد العالم ضعف عدد الكوارث التي توقعها العلماء. أفسحت الأمطار الغزيرة على أوروبا المجال للجفاف. في صيف العام نفسه كانت درجة الحرارة في النطاق الدول الأوروبيةوصلت إلى 40 درجة مئوية، على الرغم من أن درجة الحرارة القصوى عادة لا تتجاوز 25-30 درجة مئوية. وأخيرا، انتهى عام 2004 بزلزال قوي ضرب جنوب شرق آسيا (26 ديسمبر/كانون الأول)، والذي أدى إلى توليد تسونامي أدى إلى مقتل مئات الآلاف من البشر.

قد يكلف تغير المناخ العالم مئات المليارات من الدولارات ما لم يتم اتخاذ إجراءات عاجلة للحد من انبعاثات الغازات الدفيئة. إن العواقب الاجتماعية لتغير المناخ بالنسبة لروسيا خطيرة للغاية. في عدد من مناطق روسيا، أصبحت حالات الجفاف أكثر تواترا، وتغير نظام الفيضانات، وتتزايد مساحة الأراضي الرطبة، وتتناقص مناطق الزراعة الموثوقة. كل هذا يسبب أضرارا كبيرة للشرائح الفقيرة نسبيا من السكان المرتبطة بالقطاع الزراعي.

حلول للمشكلة

ولكن من المؤسف أننا إذا توقفنا عن تلويث الغلاف الجوي بثاني أكسيد الكربون الآن، فإن حتى هذا لن يوقف الكارثة المسببة للاحتباس الحراري. إن مستوى تركيز ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي اليوم سيؤدي حتماً إلى ارتفاع درجة حرارة كوكبنا بمقدار عشر درجات في غضون سنوات قليلة. بالإضافة إلى ذلك، فإن تعقيد المشكلة التي يتعين حلها، بحسب علماء المناخ، هو دراسة ووصف التيارات في المحيطات. ولهذا السبب لا يستطيع أحد تحديد الخطوط الدقيقة للكارثة. يتفق معظم الخبراء على أن ظاهرة الاحتباس الحراري ستؤدي إلى توقف تيار الخليج وسيحدث كل ذلك بسرعة كبيرة - في غضون عامين إلى ثلاثة أعوام. إذا كان هذا مقدرًا أن يتحقق، فإن موجة البرد أمر لا مفر منه في الجزء الشمالي من أوروبا وأمريكا وروسيا. ونتيجة لذلك، فإن جزءا كبيرا من الأراضي المأهولة سوف تصبح غير صالحة للسكن. سوف تتفاقم المشاكل الاجتماعية والاقتصادية، وسيبدأ الناس في الهجرة إلى مناطق أكثر ملاءمة للعيش. سوف تتحول أراضي البلدان المتقدمة بأكملها إلى منطقة كوارث، وسوف يصبح توقع انهيار النظام العالمي للعلاقات السياسية والاقتصادية واقعيا تماما. في هذه الحالة، سيكون الظروف الأكثر أهمية هو الحفاظ على التوازن في النظام السياسي ومنع الشروط المسبقة لتطوير حرب نووية عالمية. لذلك، من أجل الحد بشكل عاجل من ظاهرة الاحتباس الحراري وتلوث الهواء، تحتاج البشرية إلى القيام بشكل تدريجي ولكن حتما بما يلي:

تقليل استهلاك الوقود الهيدروكربوني. - الحد بشكل كبير من استخدام الفحم والنفط، اللذين ينبعث منهما ثاني أكسيد الكربون بنسبة 60% أكثر من أي وقود أحفوري آخر بشكل عام عن كل وحدة طاقة يتم إنتاجها؛

زيادة كفاءة استخدام الطاقة، على المستويين المنزلي والصناعي، ويشمل ذلك أيضًا إدخال أنظمة تدفئة وتبريد أكثر كفاءة في بناء المساكن؛

زيادة استخدام مصادر الطاقة المتجددة - الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الحرارية الأرضية؛

في محطات الطاقة وأفران المصانع الحالية التي تحرق الهيدروكربونات، يتم استخدام المرشحات والمحفزات لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الانبعاثات في الغلاف الجوي، بالإضافة إلى إدخال آليات على مستوى الدولة من شأنها أن تبطئ بشكل كبير إزالة الغابات وتدهورها؛

المشاركة بنشاط في تطوير الاتفاقيات فوق الوطنية التي تضمن خفض انبعاثات غازات الدفيئة في الغلاف الجوي (بروتوكول كيوتو).

زيادة الاستثمارات في التطورات العلمية والعملية و تقنيات مبتكرةلتحييد العواقب الضارة بيئيا للنشاط البشري.

وبالتوازي مع خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وخمسة أنواع أخرى من الغازات الدفيئة، أصبح من المهم للغاية الآن تعزيز مكافحة الانبعاثات الضارة الأخرى في الغلاف الجوي. تشمل الانبعاثات الضارة بصحة الإنسان ما يلي:

نواتج الأكسدة غير الكاملة (الهيدروكربونات غير المحترقة – السخام وأول أكسيد الكربون – أول أكسيد الكربون)

منتجات أكسدة الشوائب الموجودة في الوقود (أكاسيد الكبريت)

أكاسيد النيتروجين (تسبب الربو)

الجسيمات

تتشكل أحماض الكبريتيك والكربونيك في قناة العادم أثناء تكثيف بخار الماء

الإضافات المضادة للخبط والمقاومة للاهتراء ومنتجات تدميرها

المنتجات الثانوية للإنتاج المعدني والكيميائي المنبعثة في الغلاف الجوي (الدخان البني)

الانبعاثات المشعة

الانبعاثات الناتجة عن تحلل النفايات في مدافن النفايات (الميثان).

مناخ درجة حرارة الدفيئة التكنولوجية

خاتمة

وهكذا، في ملخصي، حققت الأهداف المذكورة أعلاه، وصلت إلى الهدف الضروري، كما وصفت بالتفصيل جوهر المشكلة. بالطبع، تم تطوير العديد من البرامج اليوم لضمان، أو بالأحرى، إبطاء ظاهرة الاحتباس الحراري، إحدى مشاكل تنفيذها هي توفير غير متكافئ للموارد، والتكنولوجيا، ونفس الفساد، والعمل غير النزيه - كل هذه المشاكل ليست مباشرة تتعلق بطبيعة جنسنا وقدراته، ولكن بجوهر الإنسان ذاته. وفي مواجهة الكوارث العالمية، يجب على الإنسانية أن تتحد، وألا تخلق مؤتمرات ومنظمات دولية أخرى. في رأيي، من الضروري تحريض السكان بالقوة للحفاظ على الطبيعة، وزيادة الغرامات لعدم الامتثال للمعايير الدولية، وتنفيذ الإجراءات بين السكان، وما إلى ذلك، فقط بهذه الأساليب، يمكن لأساليب العمل مع السكان تحقيق النجاح، لأنه لا توجد تكنولوجيا يمكن أن تحل محل حياة الإنسان. لقد بدأ الكفاح من أجل الحياة!

نشرت على الموقع

وثائق مماثلة

تأثير الاحتباس الحراري: المعلومات التاريخية والأسباب. النظر في تأثير الغلاف الجوي على التوازن الإشعاعي. آلية ظاهرة الاحتباس الحراري ودورها في عمليات المحيط الحيوي. زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري في العصر الصناعي وعواقب هذه الزيادات.

الملخص، تمت إضافته في 06/03/2009


جوهر ظاهرة الاحتباس الحراري. طرق دراسة تغير المناخ. تأثير ثاني أكسيد الكربون على شدة ظاهرة الاحتباس الحراري. الاحتباس الحراري. عواقب ظاهرة الاحتباس الحراري. عوامل تغير المناخ.

الملخص، أضيف في 01/09/2004


مفهوم تأثير الاحتباس الحراري. الاحتباس الحراري، وهو زيادة في متوسط ​​درجة الحرارة السنوية على الأرض. عواقب ظاهرة الاحتباس الحراري. تراكم “الغازات الدفيئة” في الغلاف الجوي، مما يسمح بمرور ضوء الشمس على المدى القصير. حل مشكلة ظاهرة الاحتباس الحراري.

تمت إضافة العرض بتاريخ 07/08/2013


أسباب ظاهرة الاحتباس الحراري. العواقب البيئية السلبية لظاهرة الاحتباس الحراري. العواقب البيئية الإيجابية لظاهرة الاحتباس الحراري. تجارب على ظاهرة الاحتباس الحراري في ظل ظروف مختلفة.

عمل إبداعي، تمت إضافته في 20/05/2007


دراسة آلية وأنواع التأثير على عمليات البيئة والمحيط الحيوي لظاهرة الاحتباس الحراري. تحليل مؤشرات تعزيز ظاهرة الاحتباس الحراري في العصر الصناعي المرتبطة بزيادة محتوى ثاني أكسيد الكربون من صنع الإنسان في الغلاف الجوي.

الملخص، تمت إضافته في 01/06/2010


أسباب ظاهرة الاحتباس الحراري. غازات الدفيئة وخصائصها ومظاهرها. عواقب ظاهرة الاحتباس الحراري. بروتوكول كيوتو جوهره ووصف أحكامه الرئيسية. التنبؤات المستقبلية وطرق حل هذه المشكلة.

الملخص، تمت إضافته في 16/02/2009


أسباب وعواقب "ظاهرة الاحتباس الحراري"، مراجعة لطرق حل هذه المشكلة. التنبؤ البيئي. طرق الحد من تأثير ظاهرة الاحتباس الحراري على مناخ الأرض. بروتوكول كيوتو الملحق باتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ.

تمت إضافة الاختبار في 24/12/2014


الأسباب الرئيسية لظاهرة الاحتباس الحراري. الغازات الدفيئة وتأثيرها على التوازن الحراري للأرض. عواقب سلبيةتأثير الاحتباس الحراري. بروتوكول كيوتو: الجوهر والأهداف الرئيسية. التنبؤ بالوضع البيئي في العالم.

الملخص، تمت إضافته في 02/05/2012


طبيعة وكمية تأثير الاحتباس الحراري. الغازات الدفيئة. حلول لتغير المناخ في بلدان مختلفة. أسباب وعواقب ظاهرة الاحتباس الحراري. شدة الإشعاع الشمسي والأشعة تحت الحمراء المنبعثة من سطح الأرض.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 21/04/2011


تكوين وخصائص المحيط الحيوي. وظائف وخصائص المادة الحية في المحيط الحيوي. ديناميات النظم البيئية والخلافة وأنواعها. أسباب ظاهرة الاحتباس الحراري وارتفاع مستوى المحيط العالمي نتيجة لها. طرق تنقية الانبعاثات من الشوائب السامة.

إن مشكلة ظاهرة الاحتباس الحراري ذات أهمية خاصة في قرننا هذا، عندما نقوم بتدمير الغابات لبناء مصنع صناعي آخر، ولا يستطيع الكثير منا تخيل الحياة بدون سيارة. نحن، مثل النعام، ندفن رؤوسنا في الرمال، ولا نلاحظ الضرر الناجم عن أنشطتنا. وفي الوقت نفسه، تتزايد حدة ظاهرة الاحتباس الحراري وتؤدي إلى كوارث عالمية.

ظاهرة الاحتباس الحراري موجودة منذ ظهور الغلاف الجوي، رغم أنها لم تكن ملحوظة إلى هذا الحد. ومع ذلك، بدأت دراستها قبل وقت طويل من الاستخدام النشط للسيارات و.

تعريف موجز

ظاهرة الاحتباس الحراري هي زيادة في درجة حرارة الغلاف الجوي السفلي للكوكب بسبب تراكم الغازات الدفيئة. وآليتها هي كما يلي: تخترق أشعة الشمس الغلاف الجوي وتسخن سطح الكوكب.

يجب أن يعود الإشعاع الحراري الذي يأتي من السطح إلى الفضاء، لكن الغلاف الجوي السفلي كثيف جدًا بحيث لا يمكن اختراقه. والسبب في ذلك هو الغازات الدفيئة. وتظل الأشعة الحرارية في الغلاف الجوي، مما يزيد من درجة حرارته.

تاريخ أبحاث ظاهرة الاحتباس الحراري

بدأ الناس يتحدثون عن هذه الظاهرة لأول مرة في عام 1827. ثم ظهر مقال لجان باتيست جوزيف فورييه بعنوان «ملاحظة حول درجات حرارة الكرة الأرضية والكواكب الأخرى»، حيث تناول بالتفصيل أفكاره حول آلية ظاهرة الاحتباس الحراري وأسباب ظهورها على الأرض. اعتمد فورييه في بحثه ليس فقط على تجاربه الخاصة، ولكن أيضًا على أحكام السيد دي سوسور. وأجرى الأخير تجارب باستخدام وعاء زجاجي تم تظليله من الداخل وإغلاقه ووضعه في ضوء الشمس. وكانت درجة الحرارة داخل الوعاء أعلى بكثير من الخارج. ويفسر ذلك بالعامل التالي: لا يمكن للإشعاع الحراري أن يمر عبر الزجاج الداكن، مما يعني بقاءه داخل الحاوية. في الوقت نفسه، يخترق ضوء الشمس بسهولة الجدران، حيث يظل الجزء الخارجي من السفينة شفافا.

عدة صيغ

إجمالي طاقة الإشعاع الشمسي الممتص لكل وحدة زمنية بواسطة كوكب نصف قطره R والبياض الكروي A يساوي:

E = πR2 ( E_0 على R2) (1 - أ),

حيث E_0 هو الثابت الشمسي، وr هي المسافة إلى الشمس.

وفقًا لقانون ستيفان-بولتزمان، فإن الإشعاع الحراري المتوازن L لكوكب نصف قطره R، أي أن مساحة السطح الباعث هي 4πR2:

L=4πR2 σTE^4,

حيث TE هي درجة الحرارة الفعالة للكوكب.

الأسباب

وتفسر طبيعة هذه الظاهرة باختلاف شفافية الغلاف الجوي بالنسبة للإشعاعات الصادرة من الفضاء والإشعاعات المنبعثة من سطح الكوكب. بالنسبة لأشعة الشمس، فإن الغلاف الجوي للكوكب شفاف كالزجاج، وبالتالي تمر عبره بسهولة. وبالنسبة للإشعاع الحراري، فإن الطبقات السفلية من الغلاف الجوي "غير قابلة للاختراق"، وكثيفة للغاية بحيث لا يمكن مرورها. ولهذا يبقى جزء من الإشعاع الحراري في الغلاف الجوي، وينحدر تدريجياً إلى أدنى طبقاته. وفي الوقت نفسه، تتزايد كمية غازات الدفيئة التي تزيد من سماكة الغلاف الجوي.

تعلمنا في المدرسة أن السبب الرئيسي لظاهرة الاحتباس الحراري هو النشاط البشري. لقد قادنا التطور إلى الصناعة، فنحن نحرق أطنانًا من الفحم والنفط والغاز وننتج الوقود، والنتيجة هي إطلاق الغازات والمواد المسببة للاحتباس الحراري في الغلاف الجوي. ومن بينها بخار الماء والميثان وثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتريك. من الواضح سبب تسميتهم بهذا الشكل. سطح الكوكب يسخن أشعة الشمس، ولكن بالضرورة "يعيد" بعضًا من الحرارة. يسمى الإشعاع الحراري الذي يأتي من سطح الأرض بالأشعة تحت الحمراء.