Глобальное потепление и парниковые газы

Глобальное потепление - процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана. [8]

Изменение климата на Земле происходит в результате как естественных, так и антропогенных причин. Среди основных естественных воздействий - изменения орбиты и наклона оси Земли (циклы Миланковича и др.), солнечной активности, вулканические выбросы и парниковый эффект (следствие выброса в атмосферу парниковых газов).

Парниковый эффект составляют следующие парниковые газы:

Ø Водяной пар является основным естественным парниковым газом, который ответственен более чем за 60 % эффекта. Антропогенная доля в этом источнике незначительна. К увеличению количества осадков и повышенной влажности способствуют паление и продукты сжигания углеводородов и прочего топлива в воздухе, создавая центры конденсации, а также тепловое излучение крупных городов, и возникающие над ними области пониженного давления. В то же время, увеличение температуры Земли увеличивает испарение и общую концентрацию водяного пара в атмосфере при практически постоянной относительной влажности, что, в свою очередь, повышает парниковый эффект. Таким образом, возникает некоторая положительная обратная связь. С другой стороны, повышение влажности способствует развитию облачного покрова, а облака в атмосфере отражают прямой солнечный свет, тем самым увеличивая альбедо Земли, что приводит к обратному эффекту, несколько уменьшая общее количество поступающего солнечного излучения и дневной прогрев атмосферы.[8]

Ø Углекислый газ. Источниками углекислого газа в атмосфере Земли являются вулканические выбросы, жизнедеятельность биосферы, деятельность человека. Антропогенными источниками являются: сжигание ископаемого топлива; сжигание биомасс, включая сведение лесов; некоторые промышленные процессы (например, производство цемента). Основными потребителями углекислого газа являются растения, однако, в состоянии равновесия, большинство биоценозов поглощает приблизительно столько же углекислого газа, сколько и производит.[Рисунок 1][4] По разным данным объём антропогенного СО2 составляет от 2 до 20 % от естественного.[3,8]

глобальное потепление парниковый эффект

Рисунок 1. Временной ход концентрации СО2 в атмосфере на станции Териберка (Россия) за период наблюдений с 1988 г. Точками и линиями показаны единичные измерения (1), сглаженный сезонный ход (2) и многолетний тренд (3) СО2.[6]

Ø Метан. Парниковая активность метана примерно в 21 раз выше, чем у углекислого газа. Время жизни метана в атмосфере составляет примерно 12 лет. Сравнительно короткое время жизни в сочетании с большим парниковым потенциалом делает его кандидатом для смягчения последствий глобального потепления в ближайшей перспективе. Основными антропогенными источниками метана являются пищеварительная ферментация у скота, рисоводство, горение биомассы (в т. ч. сведение лесов). Как показали недавние исследования, быстрый рост концентрации метана в атмосфере происходил в первом тысячелетии нашей эры (предположительно в результате расширения сельхозпроизводства и скотоводства и выжигания лесов). В период с 1000 по 1700 годы концентрация метана упала на 40 %, но снова стала расти в последние столетия (предположительно в результате увеличения пахотных земель, пастбищ и выжигания лесов, использования древесины для отопления, увеличения поголовья домашнего скота, количества нечистот, выращивания риса). Некоторый вклад в поступление метана дают утечки при разработке месторождений каменного угля и природного газа, а также эмиссия метана в составе биогаза, образующегося на полигонах захоронения отходов.

Анализ пузырьков воздуха во льдах свидетельствует о том, что сейчас в атмосфере Земли больше метана, чем в любое время за последние 400000 лет. С 1750 года средняя глобальная атмосферная концентрация метана возросла на 150 процентов от приблизительно 700 до 1745 частей на миллиард по объему (ppbv) в 1998 году. За последнее десятилетие, хотя концентрация метана продолжала расти, скорость роста замедлилась. В конце 1970-х годах темпы роста составили около 20 ppbv в год. В 1980-х годов рост замедлился до 9-13 ppbv в год. В период с 1990 по 1998 наблюдался рост между 0 и 13 ppbv в год. Недавние исследования показывают устойчивую концентрацию 1751 ppbv между 1999 и 2002 гг.[8]

Метан удаляется из атмосферы посредством нескольких процессов. Баланс между выбросами метана и процессами его удаления в конечном итоге определяет атмосферные концентрации и время пребывания метана в атмосфере. Доминирующим является окисление с помощью химической реакции с гидроксильными радикалами (ОН). Метан реагирует с ОН в тропосфере, производя СН3 и воду. Стратосферное окисление также играет некоторую (незначительную) роль в устранении метана из атмосферы. На эти две реакции с ОН приходится около 90% удаления метана из атмосферы. Кроме реакции с ОН известно еще два процесса: микробиологическое поглощение метана в почвах и реакция метана с атомами хлора на поверхности моря. Вклад этих процессов 7% и менее 2% соответственно.[8]

Еще статьи

Проектирование услуги утилизации люминесцентных ламп на ООО Эколамп
На сегодняшний день одним из самых распространенных источников ртутного загрязнения являются вышедшие из эксплуатации люминесцентные лампы. Каждая такая лампа, кроме стекла и алюминия, содержит около 60 мг ртути. Поэтому отслужившие свой срок люминесцентные лампы, а та ...