Sự nóng lên toàn cầu và hiệu ứng nhà kính. Hiệu ứng nhà kính là vấn đề toàn cầu đối với hành tinh

Trong thập kỷ qua, cụm từ “hiệu ứng nhà kính” thực tế chưa bao giờ rời khỏi màn hình tivi hay các trang báo. Chương trình giảng dạy trong một số ngành cùng một lúc cung cấp cho việc nghiên cứu kỹ lưỡng và ý nghĩa tiêu cực của nó đối với khí hậu của hành tinh chúng ta hầu như luôn được chỉ ra. Tuy nhiên, hiện tượng này thực sự đa dạng hơn nhiều so với những gì người bình thường thấy.

Nếu không có hiệu ứng nhà kính, sự sống trên hành tinh của chúng ta sẽ bị đe dọa

Chúng ta có thể bắt đầu với thực tế là hiệu ứng nhà kính đã tồn tại trên hành tinh của chúng ta trong suốt lịch sử của nó. Hiện tượng này đơn giản là không thể tránh khỏi đối với những thiên thể, giống như Trái đất, có bầu khí quyển ổn định. Ví dụ, nếu không có nó, Đại dương Thế giới sẽ đóng băng từ lâu và các dạng sống cao hơn sẽ không xuất hiện. Các nhà khoa học từ lâu đã chứng minh một cách khoa học rằng nếu không có carbon dioxide trong bầu khí quyển của chúng ta, sự hiện diện của nó là thành phần cần thiết của quá trình gây ra hiệu ứng nhà kính, thì nhiệt độ trên hành tinh sẽ dao động trong khoảng -20 0 C, do đó sẽ có không hề nói đến sự xuất hiện của sự sống.

Nguyên nhân và bản chất của hiệu ứng nhà kính

Trả lời câu hỏi: “Hiệu ứng nhà kính là gì?”, trước hết cần lưu ý rằng hiện tượng vật lý này được đặt tên tương tự với các quá trình xảy ra trong nhà kính của người làm vườn. Bên trong nó, bất kể thời gian nào trong năm, nó luôn ấm hơn vài độ so với không gian xung quanh. Vấn đề là thực vật hấp thụ ánh sáng mặt trời nhìn thấy được, ánh sáng này hoàn toàn tự do xuyên qua thủy tinh, polyetylen và nói chung là xuyên qua hầu hết mọi chướng ngại vật. Sau đó, bản thân thực vật cũng bắt đầu phát ra năng lượng, nhưng trong phạm vi hồng ngoại, các tia của nó không còn có thể tự do vượt qua cùng một tấm kính nên hiệu ứng nhà kính xảy ra. Do đó, nguyên nhân của hiện tượng này nằm ở sự mất cân bằng giữa quang phổ của ánh sáng mặt trời nhìn thấy được và bức xạ mà thực vật và các vật thể khác phát ra môi trường bên ngoài.

Cơ sở vật lý của hiệu ứng nhà kính

Đối với toàn bộ hành tinh của chúng ta, hiệu ứng nhà kính ở đây phát sinh do sự hiện diện của bầu không khí ổn định. Để duy trì sự cân bằng nhiệt độ, Trái đất phải tỏa ra nhiều năng lượng như nó nhận được từ Mặt trời. Tuy nhiên, sự hiện diện của carbon dioxide và nước trong khí quyển hấp thụ tia hồng ngoại, do đó thực hiện vai trò của thủy tinh trong nhà kính, gây ra sự hình thành cái gọi là khí nhà kính, một số trong đó quay trở lại Trái đất. Những loại khí này tạo ra "hiệu ứng chăn", làm tăng nhiệt độ trên bề mặt hành tinh.

Hiệu ứng nhà kính trên sao Kim

Từ những điều trên, chúng ta có thể kết luận rằng hiệu ứng nhà kính là đặc trưng không chỉ của Trái đất mà còn của tất cả các hành tinh và các thiên thể khác có bầu khí quyển ổn định. Thật vậy, nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học đã chỉ ra rằng, chẳng hạn, ở gần bề mặt Sao Kim, hiện tượng này rõ rệt hơn nhiều, trước hết là do lớp vỏ không khí của nó bao gồm gần một trăm phần trăm carbon dioxide.

Cơ chế của hiệu ứng nhà kính như sau. Các tia mặt trời khi tới Trái đất sẽ bị bề mặt đất, thảm thực vật, mặt nước, v.v. hấp thụ. Các bề mặt nóng lên giải phóng năng lượng nhiệt một lần nữa vào khí quyển, nhưng ở dạng bức xạ sóng dài.

Các khí quyển (oxy, nitơ, argon) không hấp thụ bức xạ nhiệt từ bề mặt trái đất mà phân tán nó. Tuy nhiên, do quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch và các quá trình sản xuất khác, những chất sau sẽ tích tụ trong khí quyển: carbon dioxide, carbon monoxide, các loại hydrocarbon khác nhau (metan, ethane, propane, v.v.), không tiêu tan mà hấp thụ nhiệt bức xạ phát ra từ bề mặt Trái Đất. Màn hình phát sinh theo cách này dẫn đến sự xuất hiện của hiệu ứng nhà kính - sự nóng lên toàn cầu.

Ngoài hiệu ứng nhà kính, sự hiện diện của các loại khí này còn gây ra sự hình thành cái gọi là sương mù quang hóa.Đồng thời, do phản ứng quang hóa, hydrocarbon tạo thành các sản phẩm rất độc hại - aldehyd và xeton.

Sự nóng lên toàn cầu là một trong những hậu quả đáng kể nhất của sự ô nhiễm sinh quyển do con người gây ra. Nó thể hiện ở cả biến đổi khí hậu và quần thể sinh vật: quá trình sản xuất trong hệ sinh thái, sự thay đổi ranh giới hình thành thực vật, thay đổi năng suất cây trồng. Những thay đổi đặc biệt mạnh mẽ có thể ảnh hưởng đến vĩ độ cao và trung bình. Theo dự báo, đây là nơi nhiệt độ khí quyển sẽ tăng lên rõ rệt nhất. Tính chất của các khu vực này đặc biệt dễ bị ảnh hưởng bởi nhiều tác động khác nhau và đang phục hồi cực kỳ chậm.

Do sự nóng lên, vùng taiga sẽ dịch chuyển về phía bắc khoảng 100-200 km. Mực nước biển dâng do nóng lên (băng tan và sông băng) có thể lên tới 0,2 m, dẫn đến lũ lụt ở các cửa sông lớn, đặc biệt là ở Siberia.

Tại hội nghị thường kỳ của các nước tham gia Công ước về phòng chống biến đổi khí hậu tổ chức tại Rome năm 1996, sự cần thiết phải có hành động phối hợp quốc tế để giải quyết vấn đề này một lần nữa được khẳng định. Theo Công ước, các nước công nghiệp hóa và các nước có nền kinh tế đang chuyển đổi đã cam kết ổn định việc sản xuất khí nhà kính. Các quốc gia trong Liên minh Châu Âu đã đưa các điều khoản vào chương trình quốc gia của họ nhằm giảm 20% lượng khí thải carbon dioxide vào năm 2005.

Năm 1997, hiệp định Kyoto (Nhật Bản) được ký kết, theo đó các nước phát triển cam kết ổn định lượng phát thải khí nhà kính ở mức năm 1990 vào năm 2000.

Tuy nhiên, sau đó, lượng khí thải nhà kính thậm chí còn tăng lên. Điều này được tạo điều kiện thuận lợi bởi việc Hoa Kỳ rút khỏi Hiệp định Kyoto vào năm 2001. Do đó, việc thực hiện hiệp định này gặp nguy hiểm vì hạn ngạch cần thiết để hiệp định này có hiệu lực đã bị vi phạm.

Ở Nga, do sản lượng chung sụt giảm nên lượng phát thải khí nhà kính năm 2000 chỉ bằng 80% mức năm 1990. Do đó, Nga đã phê chuẩn Hiệp định Kyoto vào năm 2004, coi hiệp định này có giá trị pháp lý. Bây giờ (2012) thỏa thuận này có hiệu lực, các quốc gia khác đã tham gia (ví dụ, Úc), nhưng các quyết định của thỏa thuận Kyoto vẫn chưa được thực hiện. Tuy nhiên, cuộc đấu tranh để thực hiện thỏa thuận Kyoto vẫn tiếp tục.

Một trong những nhà đấu tranh nổi tiếng nhất chống lại sự nóng lên toàn cầu là cựu Phó Tổng thống Hoa Kỳ A. Gore. Sau khi thua cuộc bầu cử tổng thống năm 2000, ông đã cống hiến hết mình cho cuộc chiến chống lại hiện tượng nóng lên toàn cầu. “Hãy cứu thế giới trước khi quá muộn!” - đây là khẩu hiệu của anh ấy. Được trang bị một bộ slide, anh ấy đã đi khắp thế giới để giải thích các khía cạnh khoa học và chính trị của hiện tượng nóng lên toàn cầu cũng như những hậu quả nghiêm trọng có thể xảy ra trong tương lai gần nếu sự gia tăng lượng khí thải carbon dioxide do hoạt động của con người gây ra không được hạn chế.

A. Gore đã viết một cuốn sách nổi tiếng “Một sự thật khó chịu. Sự nóng lên toàn cầu, làm thế nào để ngăn chặn thảm họa hành tinh.” Trong đó, ông viết với niềm tin chắc chắn và công bằng: “Đôi khi, có vẻ như cuộc khủng hoảng khí hậu của chúng ta đang diễn ra chậm chạp, nhưng trên thực tế, nó đang diễn ra rất nhanh, trở thành một mối nguy hiểm thực sự cho hành tinh. Và để đánh bại mối đe dọa, trước tiên chúng ta phải thừa nhận sự tồn tại của nó. Tại sao các nhà lãnh đạo của chúng ta dường như không nghe thấy những cảnh báo nguy hiểm lớn tiếng như vậy? Họ chống lại sự thật bởi vì thời điểm họ thú nhận, họ sẽ phải đối mặt với nghĩa vụ đạo đức phải hành động. Có phải đơn giản là thuận tiện hơn khi bỏ qua cảnh báo nguy hiểm? Có lẽ vậy, nhưng một sự thật khó chịu sẽ không biến mất chỉ vì nó không được chú ý.”

Năm 2006, ông được trao Giải thưởng Văn học Mỹ cho cuốn sách này. Một bộ phim tài liệu đã được tạo ra dựa trên cuốn sách. Một sự thật phũ phàng" với A. Gore trong vai chính. Bộ phim đã đoạt giải Oscar năm 2007 và được đưa vào hạng mục “Mọi người nên biết điều này”. Cùng năm đó, A. Gore (cùng với nhóm chuyên gia của IPCC) được trao giải Nobel Hòa bình nhờ công trình bảo vệ môi trường và nghiên cứu về biến đổi khí hậu.

Hiện tại, A. Gore cũng tích cực tiếp tục cuộc chiến chống lại hiện tượng nóng lên toàn cầu, là cố vấn tự do cho Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), do Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) và Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP) thành lập.

Sự nóng lên toàn cầu và hiệu ứng nhà kính

Trở lại năm 1827, nhà vật lý người Pháp J. Fourier cho rằng bầu khí quyển của Trái đất thực hiện chức năng của kính trong nhà kính: không khí cho phép nhiệt mặt trời đi qua, nhưng không cho phép nó bay hơi trở lại không gian. Và anh ấy đã đúng. Hiệu ứng này đạt được nhờ vào một số loại khí trong khí quyển, chẳng hạn như hơi nước và carbon dioxide. Chúng truyền ánh sáng hồng ngoại nhìn thấy và “gần” do Mặt trời phát ra, nhưng hấp thụ bức xạ hồng ngoại “xa”, được hình thành khi bề mặt trái đất bị đốt nóng bởi các tia mặt trời và có tần số thấp hơn (Hình 12).

Năm 1909, nhà hóa học người Thụy Điển S. Arrhenius lần đầu tiên nhấn mạnh vai trò to lớn của carbon dioxide như một chất điều chỉnh nhiệt độ của các lớp không khí trên bề mặt. Carbon dioxide tự do truyền tia nắng mặt trời tới bề mặt trái đất, nhưng hấp thụ phần lớn bức xạ nhiệt của trái đất. Đây là một loại màn hình khổng lồ ngăn chặn sự làm mát của hành tinh chúng ta.

Nhiệt độ bề mặt Trái đất đang tăng lên đều đặn và đã tăng lên trong thế kỷ 20. thêm 0,6°C. Năm 1969 là 13,99°C, năm 2000 - 14,43°C. Như vậy, nhiệt độ trung bình của Trái đất hiện nay là khoảng 15°C. Ở một nhiệt độ nhất định, bề mặt và bầu khí quyển của hành tinh ở trạng thái cân bằng nhiệt. Được làm nóng bởi năng lượng của Mặt trời và bức xạ hồng ngoại của khí quyển, bề mặt Trái đất trả lại một lượng năng lượng tương đương cho khí quyển. Đây là năng lượng của sự bay hơi, đối lưu, dẫn nhiệt và bức xạ hồng ngoại.

Cơm. 12. Sơ đồ biểu diễn hiệu ứng nhà kính do sự hiện diện của carbon dioxide trong khí quyển

Gần đây, hoạt động của con người đã gây ra sự mất cân bằng về tỷ lệ năng lượng được hấp thụ và giải phóng. Trước khi có sự can thiệp của con người vào các quá trình toàn cầu trên hành tinh, những thay đổi xảy ra trên bề mặt và trong khí quyển có liên quan đến hàm lượng khí trong tự nhiên, mà với bàn tay nhẹ nhàng của các nhà khoa học, được gọi là “nhà kính”. Những loại khí này bao gồm carbon dioxide, metan, oxit nitơ và hơi nước (Hình 13). Ngày nay, chlorofluorocarbons (CFC) do con người tạo ra đã được thêm vào chúng. Nếu không có “tấm chăn” khí bao bọc Trái đất, nhiệt độ trên bề mặt của nó sẽ thấp hơn 30-40 độ. Sự tồn tại của các sinh vật sống trong trường hợp này sẽ rất có vấn đề.

Khí nhà kính tạm thời giữ nhiệt trong bầu khí quyển của chúng ta, tạo ra cái gọi là hiệu ứng nhà kính. Do hoạt động của con người, một số khí nhà kính làm tăng tỷ trọng của chúng trong sự cân bằng tổng thể của khí quyển. Điều này chủ yếu áp dụng cho carbon dioxide, hàm lượng của nó đã tăng đều đặn từ thập kỷ này sang thập kỷ khác. Carbon dioxide tạo ra 50% hiệu ứng nhà kính, CFC chiếm 15-20% và khí mê-tan chiếm 18%.

Cơm. 13. Tỷ lệ khí nhân tạo trong khí quyển có hiệu ứng nhà kính của nitơ là 6%

Vào nửa đầu thế kỷ 20. Hàm lượng carbon dioxide trong khí quyển được ước tính là 0,03%. Năm 1956, trong khuôn khổ Năm Vật lý Địa cầu Quốc tế đầu tiên, các nhà khoa học đã tiến hành các nghiên cứu đặc biệt. Con số đưa ra đã được làm rõ và lên tới 0,028%. Năm 1985, các phép đo được thực hiện lại và kết quả là lượng carbon dioxide trong khí quyển đã tăng lên 0,034%. Như vậy, sự gia tăng hàm lượng carbon dioxide trong khí quyển là một thực tế đã được chứng minh.

Trong 200 năm qua, do hoạt động của con người, hàm lượng carbon monoxide trong khí quyển đã tăng 25%. Điều này một mặt là do việc đốt cháy nhiều nhiên liệu hóa thạch: khí đốt, dầu, đá phiến, than đá, v.v., mặt khác là do diện tích rừng, nơi hấp thụ chính của carbon dioxide, hàng năm giảm. Ngoài ra, sự phát triển của các ngành nông nghiệp như trồng lúa và chăn nuôi cũng như sự gia tăng diện tích các bãi chôn lấp đô thị dẫn đến sự gia tăng phát thải khí mê-tan, nitơ oxit và một số loại khí khác.

Khí nhà kính quan trọng thứ hai là khí mê-tan. Hàm lượng của nó trong khí quyển tăng hàng năm 1%. Các nguồn cung cấp khí mê-tan quan trọng nhất là các bãi rác, gia súc và ruộng lúa. Dự trữ khí tại các bãi chôn lấp của các thành phố lớn có thể được coi là những mỏ khí nhỏ. Đối với các cánh đồng lúa, hóa ra là mặc dù có lượng khí mê-tan thải ra lớn nhưng tương đối ít khí mê-tan đi vào khí quyển, vì phần lớn khí mê-tan bị phân hủy bởi các vi khuẩn liên quan đến hệ thống rễ cây lúa. Do đó, hệ sinh thái nông nghiệp trồng lúa có tác động tổng thể vừa phải đến lượng khí thải mêtan.

Ngày nay không còn nghi ngờ gì nữa rằng xu hướng sử dụng chủ yếu nhiên liệu hóa thạch chắc chắn sẽ dẫn đến thảm họa biến đổi khí hậu toàn cầu. Với tốc độ sử dụng than và dầu hiện nay, nhiệt độ trung bình hàng năm trên hành tinh được dự đoán sẽ tăng trong 50 năm tới, dao động từ 1,5 ° C (gần xích đạo) đến 5 ° C (ở vĩ độ cao).

Nhiệt độ tăng do hiệu ứng nhà kính đe dọa những hậu quả chưa từng có về môi trường, kinh tế và xã hội. Mực nước trong các đại dương có thể tăng 1-2 m do nước biển và băng tan ở các vùng cực. (Do hiệu ứng nhà kính, mực nước của Đại dương Thế giới trong thế kỷ 20 đã tăng 10-20 cm.) Người ta đã xác định rằng mực nước biển dâng 1 mm sẽ khiến đường bờ biển rút lui 1,5 m .

Nếu mực nước biển dâng khoảng 1 m (và đây là trường hợp xấu nhất), thì đến năm 2100, khoảng 1% lãnh thổ Ai Cập, 6% lãnh thổ Hà Lan, 17,5% lãnh thổ Bangladesh và 80 % Đảo san hô Majuro, một phần của Quần đảo Marshall, sẽ nằm dưới nước - đảo đánh cá. Đây sẽ là khởi đầu cho một bi kịch đối với 46 triệu người. Theo những dự báo bi quan nhất, mực nước biển dâng trong thế kỷ 21. có thể kéo theo sự biến mất khỏi bản đồ thế giới của các quốc gia như Hà Lan, Pakistan và Israel, lũ lụt ở hầu hết Nhật Bản và một số quốc đảo khác. Petersburg, New York và Washington có thể chìm trong nước. Trong khi một số diện tích đất liền có nguy cơ chìm xuống đáy biển thì một số diện tích khác sẽ phải chịu hạn hán nghiêm trọng. Biển Azov và Aral cùng nhiều con sông đang bị đe dọa tuyệt chủng. Diện tích sa mạc sẽ tăng lên.

Một nhóm các nhà khí hậu học Thụy Điển nhận thấy rằng từ năm 1978 đến năm 1995, diện tích băng nổi ở Bắc Băng Dương đã giảm khoảng 610 nghìn km 2, tức là. bằng 5,7%. Đồng thời, hóa ra là qua eo biển Fram, ngăn cách quần đảo Svalbard (Spitsbergen) với Greenland, có tới 2600 km 3 băng trôi được đưa vào Đại Tây Dương hàng năm với tốc độ trung bình khoảng 15 cm/s ( gấp khoảng 15-20 lần so với dòng chảy của một con sông như Congo).

Vào tháng 7 năm 2002, một lời kêu cứu đã được nghe từ quốc đảo nhỏ Tuvalu, nằm trên chín đảo san hô ở Nam Thái Bình Dương (26 km 2, 11,5 nghìn dân). Tuvalu đang chậm nhưng chắc chắn chìm dưới nước - điểm cao nhất của bang chỉ cao 5 m so với mực nước biển. Đầu năm 2004, các phương tiện truyền thông điện tử lan truyền một tuyên bố rằng các đợt thủy triều cao dự kiến ​​liên quan đến trăng non có thể đã đến lúc làm mực nước biển dâng cao ở diện tích này hơn 3 m, do mực nước biển dâng cao do hiện tượng nóng lên toàn cầu. Nếu xu hướng này tiếp tục, trạng thái nhỏ bé này sẽ bị xóa sổ khỏi bề mặt Trái đất. Chính phủ Tuvalu đang thực hiện các biện pháp tái định cư công dân đến bang Niue lân cận.

Nhiệt độ tăng sẽ khiến độ ẩm đất thấp hơn ở nhiều vùng trên Trái đất. Hạn hán và bão sẽ trở nên phổ biến. Lớp băng ở Bắc Cực sẽ giảm 15%. Trong thế kỷ tới ở Bắc bán cầu, lượng băng bao phủ sông hồ sẽ kéo dài ít hơn 2 tuần so với thế kỷ 20. Băng sẽ tan ở vùng núi Nam Mỹ, Châu Phi, Trung Quốc và Tây Tạng.

Sự nóng lên toàn cầu cũng sẽ ảnh hưởng đến tình trạng rừng trên hành tinh. Thảm thực vật rừng, như đã biết, có thể tồn tại trong giới hạn rất hẹp về nhiệt độ và độ ẩm. Hầu hết chúng có thể chết, hệ sinh thái phức tạp sẽ ở giai đoạn bị hủy diệt và điều này sẽ kéo theo sự suy giảm nghiêm trọng về tính đa dạng di truyền của thực vật. Là kết quả của sự nóng lên toàn cầu trên Trái đất, đã vào nửa sau của thế kỷ 21. Từ một phần tư đến một nửa số loài động thực vật trên cạn có thể biến mất. Ngay cả trong những điều kiện thuận lợi nhất, đến giữa thế kỷ này, gần 10% các loài động thực vật trên cạn sẽ có nguy cơ tuyệt chủng trước mắt.

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng để tránh thảm họa toàn cầu, cần giảm lượng khí thải carbon vào khí quyển xuống còn 2 tỷ tấn mỗi năm (1/3 lượng khí thải hiện nay). Có tính đến tăng trưởng dân số tự nhiên, đến năm 2030 - 2050. bình quân đầu người sẽ thải ra không quá 1/8 lượng carbon bình quân đầu người hiện nay ở châu Âu.

Trong thế kỷ 21, hiệu ứng nhà kính toàn cầu là một trong những vấn đề môi trường cấp bách nhất mà hành tinh chúng ta phải đối mặt ngày nay. Bản chất của hiệu ứng nhà kính là nhiệt của mặt trời bị giữ lại gần bề mặt hành tinh của chúng ta dưới dạng khí nhà kính. Hiệu ứng nhà kính là do sự thải khí công nghiệp vào khí quyển.

Hiệu ứng nhà kính là sự gia tăng nhiệt độ của các tầng thấp hơn của bầu khí quyển Trái đất so với nhiệt độ hiệu dụng, cụ thể là nhiệt độ bức xạ nhiệt của hành tinh được ghi lại từ không gian. Sự đề cập đầu tiên về hiện tượng này xuất hiện vào năm 1827. Sau đó, Joseph Fourier cho rằng các đặc tính quang học của bầu khí quyển Trái đất tương tự như các đặc tính của thủy tinh, mức độ trong suốt của nó ở vùng hồng ngoại thấp hơn so với vùng quang học. Khi ánh sáng khả kiến ​​bị hấp thụ, nhiệt độ bề mặt tăng lên và phát ra bức xạ nhiệt (hồng ngoại), và vì bầu khí quyển không quá trong suốt đối với bức xạ nhiệt nên nhiệt tích tụ gần bề mặt hành tinh.
Việc khí quyển không có khả năng truyền bức xạ nhiệt là do có sự hiện diện của khí nhà kính trong đó. Các khí nhà kính chính là hơi nước, carbon dioxide, metan và ozone. Trong những thập kỷ qua, nồng độ khí nhà kính trong khí quyển đã tăng lên đáng kể. Các nhà khoa học tin rằng hoạt động của con người là nguyên nhân chính.
Do nhiệt độ trung bình hàng năm tăng đều đặn vào cuối những năm 1980, người ta lo ngại rằng hiện tượng nóng lên toàn cầu do hoạt động của con người gây ra đã xảy ra.

Ảnh hưởng của hiệu ứng nhà kính

Những hậu quả tích cực của hiệu ứng nhà kính bao gồm sự “làm nóng” thêm bề mặt hành tinh của chúng ta, do đó sự sống xuất hiện trên hành tinh này. Nếu hiện tượng này không tồn tại thì nhiệt độ không khí trung bình hàng năm gần bề mặt trái đất sẽ không vượt quá 18C.
Hiệu ứng nhà kính phát sinh do lượng hơi nước và carbon dioxide khổng lồ xâm nhập vào bầu khí quyển của hành tinh trong hàng trăm triệu năm do hoạt động núi lửa cực kỳ cao. Nồng độ carbon dioxide cao gấp hàng nghìn lần so với hiện nay là nguyên nhân gây ra hiệu ứng “siêu nhà kính”. Hiện tượng này đã đưa nhiệt độ nước ở Đại dương Thế giới đến gần điểm sôi hơn. Tuy nhiên, sau một thời gian, thảm thực vật xanh xuất hiện trên hành tinh, chúng hấp thụ tích cực carbon dioxide từ bầu khí quyển Trái đất. Vì lý do này, hiệu ứng nhà kính bắt đầu giảm. Theo thời gian, một trạng thái cân bằng nhất định được thiết lập, cho phép nhiệt độ trung bình hàng năm duy trì ở mức +15C.
Tuy nhiên, hoạt động công nghiệp của con người đã dẫn đến một lượng lớn carbon dioxide và các loại khí nhà kính khác một lần nữa xâm nhập vào khí quyển. Các nhà khoa học đã phân tích dữ liệu từ năm 1906 đến năm 2005 và kết luận rằng nhiệt độ trung bình hàng năm tăng 0,74 độ và trong những năm tới sẽ đạt khoảng 0,2 độ mỗi thập kỷ.
Kết quả hiệu ứng nhà kính:

• Tăng nhiệt độ
• thay đổi về tần suất và lượng mưa
• sông băng tan chảy
• mực nước biển dâng cao
• đe dọa đa dạng sinh học
• cái chết của cây trồng
• cạn kiệt nguồn nước ngọt
• sự bốc hơi nước tăng lên ở các đại dương
• phân hủy các hợp chất nước và metan nằm gần cực
• sự chậm lại của các dòng hải lưu, chẳng hạn như Dòng chảy Vịnh, dẫn đến nhiệt độ lạnh hơn nhiều ở Bắc Cực
• diện tích rừng nhiệt đới giảm
• mở rộng môi trường sống của vi sinh vật nhiệt đới.

Hậu quả của hiệu ứng nhà kính

Tại sao hiệu ứng nhà kính lại nguy hiểm đến vậy? Mối nguy hiểm chính của hiệu ứng nhà kính nằm ở sự biến đổi khí hậu mà nó gây ra. Các nhà khoa học tin rằng việc tăng cường hiệu ứng nhà kính sẽ gây ra rủi ro sức khỏe gia tăng cho toàn nhân loại, đặc biệt là đối với đại diện của các bộ phận dân cư có thu nhập thấp. Sản lượng lương thực giảm, do mùa màng chết và đồng cỏ bị tàn phá do hạn hán hoặc ngược lại, lũ lụt, chắc chắn sẽ dẫn đến tình trạng thiếu lương thực. Ngoài ra, nhiệt độ không khí tăng cao còn làm trầm trọng thêm các bệnh về tim mạch, cũng như các bệnh về đường hô hấp.
Ngoài ra, nhiệt độ không khí tăng có thể làm mở rộng môi trường sống của các loài động vật mang mầm bệnh nguy hiểm. Ví dụ, vì điều này, bọ ve viêm não và muỗi sốt rét có thể di chuyển đến những nơi mà con người thiếu khả năng miễn dịch với những căn bệnh mà họ mang theo.

Điều gì sẽ giúp cứu hành tinh này?

Các nhà khoa học tin tưởng rằng cuộc chiến chống lại sự gia tăng hiệu ứng nhà kính cần bao gồm các biện pháp sau:

• giảm việc sử dụng các nguồn năng lượng hóa thạch như than, dầu và khí đốt
• sử dụng hiệu quả hơn các nguồn năng lượng
• phổ biến công nghệ tiết kiệm năng lượng
• sử dụng các nguồn năng lượng thay thế, cụ thể là năng lượng tái tạo
• sử dụng chất làm lạnh và chất thổi có tiềm năng nóng lên toàn cầu thấp (bằng không)
• Công việc trồng rừng nhằm mục đích hấp thụ carbon dioxide một cách tự nhiên từ khí quyển
• từ bỏ ô tô động cơ xăng hoặc diesel để chuyển sang ô tô điện.

Đồng thời, ngay cả việc thực hiện toàn diện các biện pháp được liệt kê cũng khó có thể bù đắp đầy đủ những tổn hại gây ra cho thiên nhiên do hoạt động của con người. Vì lý do này, chúng ta chỉ có thể nói về việc giảm thiểu hậu quả.
Hội nghị quốc tế đầu tiên thảo luận về mối đe dọa này diễn ra vào giữa những năm 70 ở Toronto. Sau đó, các chuyên gia đi đến kết luận rằng hiệu ứng nhà kính trên Trái đất có tầm quan trọng thứ hai sau mối đe dọa hạt nhân.
Không chỉ một người đàn ông thực sự mới có nghĩa vụ trồng cây - mỗi người nên làm điều đó! Điều quan trọng nhất trong việc giải quyết vấn đề này là không được nhắm mắt làm ngơ. Có lẽ ngày nay con người không nhận thấy tác hại từ hiệu ứng nhà kính nhưng con cháu chúng ta chắc chắn sẽ cảm nhận được điều đó. Cần phải giảm lượng than, dầu đốt và bảo vệ thảm thực vật tự nhiên của hành tinh. Tất cả điều này là cần thiết để hành tinh Trái đất tồn tại sau chúng ta.

Những người làm vườn nhận thức rõ hiện tượng vật lý này, vì bên trong nhà kính luôn ấm hơn bên ngoài, điều này giúp cây trồng phát triển, đặc biệt là vào mùa lạnh.

Bạn có thể cảm thấy tác dụng tương tự khi ngồi trong ô tô vào một ngày nắng. Nguyên nhân là do các tia nắng xuyên qua kính vào nhà kính và năng lượng của chúng được thực vật và mọi vật thể bên trong hấp thụ. Sau đó, những vật thể này, thực vật, phát ra năng lượng của chúng, nhưng nó không thể xuyên qua kính được nữa, do đó nhiệt độ bên trong nhà kính tăng lên.

Một hành tinh có bầu khí quyển ổn định, chẳng hạn như Trái đất, cũng gặp phải tác động tương tự. Để duy trì nhiệt độ không đổi, bản thân Trái đất cần phát ra nhiều năng lượng như nó nhận được. Bầu không khí đóng vai trò như thủy tinh trong nhà kính.

Hiệu ứng nhà kính được Joseph Fourier phát hiện lần đầu tiên vào năm 1824 và được nghiên cứu định lượng lần đầu tiên vào năm 1896. Hiệu ứng nhà kính là quá trình trong đó sự hấp thụ và phát xạ bức xạ hồng ngoại của các khí trong khí quyển làm cho bầu khí quyển và bề mặt hành tinh nóng lên.

Tấm chăn ấm áp của Trái đất

Trên Trái Đất, các loại khí nhà kính chính là:

1) hơi nước (gây ra khoảng 36-70% hiệu ứng nhà kính);

2) carbon dioxide (CO2) (9-26%);

3) khí mêtan (CH4) (4-9%);

4) ozon (3-7%).

Sự hiện diện của những loại khí như vậy trong khí quyển tạo ra hiệu ứng bao phủ Trái đất bằng một tấm chăn. Chúng cho phép nhiệt duy trì ở gần bề mặt trong thời gian dài hơn, do đó bề mặt Trái đất ấm hơn nhiều so với khi không có khí. Nếu không có khí quyển, nhiệt độ bề mặt trung bình sẽ là -20°C. Nói cách khác, nếu không có hiệu ứng nhà kính, hành tinh của chúng ta sẽ không thể ở được.

Hiệu ứng nhà kính mạnh nhất

Hiệu ứng nhà kính không chỉ xảy ra trên Trái đất. Trên thực tế, hiệu ứng nhà kính mạnh nhất mà chúng ta biết là trên hành tinh láng giềng của chúng ta, Sao Kim. Bầu khí quyển của Sao Kim gần như bao gồm hoàn toàn carbon dioxide và kết quả là bề mặt hành tinh này nóng lên tới 475 ° C. Các nhà khí hậu học tin rằng chúng ta đã tránh được số phận như vậy nhờ sự hiện diện của các đại dương trên Trái đất. Không có đại dương trên sao Kim và tất cả lượng khí carbon dioxide mà núi lửa thải vào khí quyển vẫn còn ở đó. Kết quả là, chúng ta quan sát thấy hiệu ứng nhà kính không thể kiểm soát được trên Sao Kim, khiến sự sống trên hành tinh này không thể tồn tại được.

Hành tinh Sao Kim đang trải qua một hiệu ứng nhà kính không thể kiểm soát được và những đám mây dường như nhẹ nhàng che giấu bề mặt nóng bỏng

Hiệu ứng nhà kính luôn tồn tại

Điều quan trọng là phải hiểu rằng hiệu ứng nhà kính luôn tồn tại trên Trái đất. Nếu không có hiệu ứng nhà kính gây ra bởi sự hiện diện của carbon dioxide trong khí quyển, các đại dương sẽ đóng băng từ lâu và các dạng sống cao hơn sẽ không xuất hiện. Về cơ bản, không phải khí hậu, mà số phận của sự sống trên Trái đất phụ thuộc hoàn toàn vào việc một lượng carbon dioxide nào đó còn tồn tại trong khí quyển hay biến mất, và sự sống trên Trái đất khi đó sẽ chấm dứt. Nghịch lý thay, chính loài người lại có thể kéo dài sự sống trên Trái đất thêm một thời gian bằng cách đưa ít nhất một phần trữ lượng carbon dioxide từ các mỏ than, dầu và khí đốt vào lưu thông.

Hiện nay, cuộc tranh luận khoa học về hiệu ứng nhà kính đang xoay quanh vấn đề nóng lên toàn cầu: phải chăng con người chúng ta đang làm xáo trộn quá nhiều sự cân bằng năng lượng của hành tinh do đốt nhiên liệu hóa thạch và các hoạt động kinh tế khác, đồng thời thải thêm lượng carbon dioxide quá mức vào khí quyển. bầu khí quyển, từ đó làm giảm lượng oxy trong đó? Ngày nay, các nhà khoa học đồng ý rằng chúng ta phải chịu trách nhiệm làm tăng hiệu ứng nhà kính tự nhiên lên vài độ.

Hãy tiến hành một thí nghiệm

Hãy thử chỉ ra kết quả của việc tăng lượng khí carbon dioxide bằng thực nghiệm.

Đổ một ly giấm vào chai và cho vài tinh thể soda vào đó. Đặt ống hút vào nút chai và đóng chặt chai lại. Đặt chai vào một chiếc ly rộng và đặt những ngọn nến đã thắp sáng có độ cao khác nhau xung quanh nó. Những ngọn nến sẽ bắt đầu tắt, bắt đầu từ ngọn nến ngắn nhất.

Tại sao chuyện này đang xảy ra? Carbon dioxide bắt đầu tích tụ trong kính và thay thế oxy. Điều tương tự cũng xảy ra trên Trái đất, tức là hành tinh này bắt đầu thiếu oxy.

Điều này đe dọa chúng ta điều gì?

Như vậy chúng ta đã biết được nguyên nhân gây ra hiệu ứng nhà kính là gì. Nhưng tại sao mọi người lại sợ anh đến vậy? Hãy xem xét hậu quả của nó:

1. Nếu nhiệt độ Trái đất tiếp tục tăng, nó sẽ có tác động mạnh mẽ đến khí hậu thế giới.

2. Lượng mưa sẽ xuất hiện nhiều hơn ở vùng nhiệt đới vì nhiệt tăng thêm sẽ làm tăng hàm lượng hơi nước trong không khí.

3. Ở những khu vực khô cằn, mưa sẽ càng hiếm hơn và sẽ biến thành sa mạc, khiến con người và động vật sẽ phải rời bỏ chúng.

4. Nhiệt độ nước biển cũng sẽ tăng lên, dẫn đến lũ lụt ở các vùng ven biển trũng thấp và gia tăng số lượng các cơn bão mạnh.

5. Đất ở sẽ bị giảm bớt.

6. Nếu nhiệt độ trên Trái đất tăng lên, nhiều loài động vật sẽ không thể thích ứng với biến đổi khí hậu. Nhiều loài thực vật sẽ chết vì thiếu nước và động vật sẽ phải di chuyển đến nơi khác để tìm kiếm thức ăn và nước uống. Nếu nhiệt độ tăng dẫn đến cái chết của nhiều loài thực vật thì nhiều loài động vật cũng sẽ chết theo.

7. Thay đổi nhiệt độ có hại cho sức khỏe con người.

8. Ngoài những hậu quả tiêu cực của hiện tượng nóng lên toàn cầu, còn có những hậu quả tích cực. Sự nóng lên toàn cầu sẽ làm cho khí hậu của Nga tốt hơn. Thoạt nhìn, khí hậu ấm hơn có vẻ là một điều tốt. Nhưng lợi ích tiềm năng có thể bị phá hủy do thiệt hại do các bệnh do côn trùng gây hại gây ra, vì nhiệt độ tăng sẽ đẩy nhanh quá trình sinh sản của chúng. Đất ở một số vùng của Nga sẽ không phù hợp để sinh sống

Đã đến lúc phải hành động!

Các nhà máy điện đốt than, khí thải ô tô, ống khói nhà máy và các nguồn gây ô nhiễm khác do con người tạo ra cùng nhau thải ra khoảng 22 tỷ tấn carbon dioxide và các loại khí nhà kính khác vào khí quyển mỗi năm. Chăn nuôi, sử dụng phân bón, đốt than và các nguồn khác tạo ra khoảng 250 triệu tấn khí mêtan mỗi năm. Khoảng một nửa lượng khí nhà kính do con người thải ra vẫn tồn tại trong khí quyển. Khoảng 3/4 tổng lượng phát thải khí nhà kính trong 20 năm qua là do sử dụng dầu, khí đốt tự nhiên và than đá. Phần lớn phần còn lại là do những thay đổi về cảnh quan, chủ yếu là do nạn phá rừng

Hoạt động của con người làm tăng nồng độ khí nhà kính trong khí quyển.

Nhưng đã đến lúc phải làm việc một cách có mục đích để trả lại cho thiên nhiên những gì chúng ta đã lấy từ nó. Con người có thể giải quyết vấn đề to lớn này và khẩn trương bắt đầu hành động để bảo vệ Trái đất của chúng ta:

1. Phục hồi đất và thảm thực vật.

2. Giảm tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch.

3. Sử dụng năng lượng nước, gió và mặt trời rộng rãi hơn.

4. Chống ô nhiễm không khí.

Lời giới thiệu……………………………………………2 – 3

1. Bản chất và khái niệm về hiệu ứng nhà kính…………………..4 - 10

1.1 Hiệu ứng nhà kính………………………………4 – 5

1.2 Khí nhà kính……………………….6 - 10

2. Hậu quả của hiệu ứng nhà kính………………….11 - 12

3. Dự báo môi trường………………….13 - 14

4. Các biện pháp giảm thiểu tác động của hiệu ứng nhà kính đến hiện trạng khí hậu Trái đất………………………….. 0,15 - 16

Kết luận……………………………….17

Tài liệu tham khảo………………………..18

Phụ lục………………………………..19

Giới thiệu.

Bảo vệ môi trường tự nhiên và sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên là một trong những vấn đề toàn cầu cấp bách của thời đại chúng ta. Giải pháp của nó gắn bó chặt chẽ với cuộc đấu tranh vì hòa bình trên Trái đất, ngăn chặn thảm họa hạt nhân, giải trừ quân bị, chung sống hòa bình và hợp tác cùng có lợi của các quốc gia.

Có điều gì đó kỳ lạ đang xảy ra với thời tiết! Người già nói về điều này trên băng ghế. Các nhà khoa học nói về điều này tại các cuộc hội thảo và hội nghị của họ. Người xưa ngạc nhiên khi nhận thấy nhiều dấu hiệu dân gian như: “Nếu mùa hè lạnh thì mùa đông…” Như thể các quá trình đang diễn ra trong tự nhiên không còn phù hợp với những kế hoạch và công thức trước đây. Những trận động đất thông thường bất thường và khá mạnh, lũ lụt và bão lớn đã trở thành những vị khách thường xuyên ở nhiều quốc gia trên thế giới, những quốc gia trước đây chỉ biết đến những rắc rối như vậy qua tin đồn.

Trong những thập kỷ gần đây, tất cả chúng ta đều quan sát thấy nhiệt độ tăng mạnh, khi vào mùa đông thay vì nhiệt độ âm, chúng ta quan sát thấy băng tan lên tới 5–8 độ C trong nhiều tháng, và trong những tháng mùa hè lại có hạn hán và gió nóng làm khô hạn. đất của trái đất và dẫn đến xói mòn của nó. Tại sao chuyện này đang xảy ra?

Các nhà khoa học cho rằng nguyên nhân trước hết là do hoạt động hủy diệt của loài người, dẫn đến biến đổi khí hậu toàn cầu trên Trái đất.

Việc đốt nhiên liệu trong các nhà máy điện, lượng chất thải từ hoạt động sản xuất của con người tăng mạnh, sự gia tăng vận tải cơ giới và hậu quả là tăng lượng khí thải carbon dioxide vào bầu khí quyển Trái đất với diện tích rừng giảm mạnh , dẫn đến sự xuất hiện của cái gọi là hiệu ứng nhà kính của Trái đất.

1. Bản chất và khái niệm về hiệu ứng nhà kính.

1.1 Hiệu ứng nhà kính.

Điều gì đang xảy ra với khí hậu Trái đất?

Hoạt động của con người có thể khiến trái đất nóng lên vượt quá giới hạn tối đa cho phép.

Có những ý kiến ​​trái chiều cho rằng khí hậu Trái đất đang thay đổi, ngược lại, theo hướng mát dần. Và nói chung, trong những năm gần đây, các nhà khí tượng học từ các quốc gia khác nhau đã đi đến kết luận rằng có điều gì đó không ổn trong hệ thống thời tiết toàn diện trên toàn cầu. Theo ý kiến ​​của họ, khí hậu trên trái đất đang bắt đầu thay đổi theo hướng tồi tệ hơn. Một số nhà khí tượng học cho rằng một thảm họa thiên nhiên toàn cầu đang đến gần và sẽ khó ngăn chặn. Chúng ta nên lo sợ điều gì: hạn hán, mất mùa, nạn đói, hay ngược lại, trông chờ vào sự cải thiện dần dần của thời tiết và sự trở lại với điều kiện khí hậu của nửa đầu thế kỷ 20, được coi là tốt nhất trong lịch sử thế giới.

Tuy nhiên, hầu hết các nhà khoa học đều đồng ý rằng bầu khí quyển đang ấm lên hơn là nguội đi. Lý do cho điều này là những thay đổi to lớn do con người thực hiện. Hiện nay, theo các nhà khí tượng học, hoạt động của con người đang trở thành nhân tố ngày càng quan trọng ảnh hưởng tới sự cân bằng khí hậu của Trái đất. Nguyên nhân của điều này có thể là do nhiều yếu tố khác nhau, tuy nhiên, nhiều nhà khoa học liên tưởng điều này với hiệu ứng nhà kính.

Khái niệm hiệu ứng nhà kính lần đầu tiên xuất hiện trong vật lý. Nó được Tyndall xây dựng vào năm 1863. Năm 1896, Arrhenius đã chỉ ra rằng carbon dioxide, chiếm một phần không đáng kể trong khí quyển (khoảng 0,03%), duy trì nhiệt độ cao hơn 5-6 độ C so với khi không có khí này. Năm 1938, Callender lần đầu tiên đề xuất ảnh hưởng có thể có của lượng khí thải carbon dioxide do con người tạo ra đối với khí hậu.

Hiệu ứng nhà kính là sự lưu giữ một phần đáng kể năng lượng nhiệt của Mặt trời trên bề mặt trái đất, xảy ra do sự gia tăng nồng độ carbon dioxide. Điều này xảy ra vì bầu khí quyển truyền phần lớn bức xạ của mặt trời. Một số tia bị hấp thụ và làm nóng bề mặt trái đất, làm nóng bầu khí quyển. Một phần khác của tia được phản xạ từ bề mặt Hành tinh và bức xạ này được hấp thụ bởi các phân tử carbon dioxide, góp phần làm tăng nhiệt độ trung bình của Hành tinh.

Hiệu ứng của hiệu ứng nhà kính tương tự như tác dụng của kính trong nhà kính hoặc nhà kính (đây là nguồn gốc của cái tên "hiệu ứng nhà kính").

1.2 Khí nhà kính.

Hãy xem điều gì xảy ra với các thi thể trong nhà kính. Bức xạ năng lượng cao đi vào nhà kính qua kính. Nó được cơ thể bên trong nhà kính hấp thụ. Sau đó, chúng tự phát ra bức xạ năng lượng thấp hơn và được kính hấp thụ. Kính gửi một phần năng lượng này trở lại, cung cấp thêm nhiệt cho các vật thể bên trong. Theo cách tương tự, bề mặt trái đất nhận thêm nhiệt khi các khí nhà kính hấp thụ và sau đó giải phóng bức xạ năng lượng thấp hơn.

Các khí gây hiệu ứng nhà kính do nồng độ tăng lên được gọi là khí nhà kính. Đây chủ yếu là carbon dioxide và hơi nước, nhưng có những loại khí khác hấp thụ năng lượng đến từ Trái đất. Ví dụ, chlorofluorine chứa các khí hydrocarbon, ví dụ, freon hoặc freon, cũng như với số lượng nhỏ ozone, metan, oxit nitơ. Nồng độ của các khí này trong khí quyển cũng ngày càng tăng. [trang 180]

KHÍ TỰ NHIÊN.

Khí tự nhiên sử dụng trong lĩnh vực năng lượng là nguồn năng lượng không tái tạo nhưng đồng thời là loại nhiên liệu năng lượng truyền thống thân thiện với môi trường nhất. Khí tự nhiên có 98% là metan,

2% còn lại đến từ etan, propan, butan và một số chất khác. Khi đốt khí đốt, chất gây ô nhiễm không khí thực sự nguy hiểm duy nhất là hỗn hợp các oxit nitơ.

Tại các nhà máy nhiệt điện và lò hơi sử dụng khí đốt tự nhiên, lượng khí thải carbon dioxide, góp phần gây ra hiệu ứng nhà kính, chỉ bằng một nửa so với các nhà máy điện đốt than sản xuất cùng một lượng năng lượng.

Việc sử dụng khí tự nhiên hóa lỏng và nén trong vận tải đường bộ giúp giảm đáng kể ô nhiễm môi trường và cải thiện chất lượng không khí ở các thành phố, tức là “làm chậm” hiệu ứng nhà kính. So với dầu, khí tự nhiên không gây ô nhiễm môi trường nhiều trong quá trình sản xuất và vận chuyển đến nơi tiêu thụ.

Dự trữ khí đốt tự nhiên trên thế giới đạt 70 nghìn tỷ mét khối. Nếu khối lượng sản xuất hiện tại tiếp tục, chúng sẽ tồn tại được hơn 100 năm. Các mỏ khí được tìm thấy riêng biệt và kết hợp với dầu, nước và cả ở trạng thái rắn (được gọi là tích tụ khí hydrat). Hầu hết các mỏ khí tự nhiên đều nằm ở những khu vực khó tiếp cận và nhạy cảm với môi trường ở vùng lãnh nguyên Bắc Cực.

Mặc dù khí tự nhiên không gây ra hiệu ứng nhà kính nhưng nó có thể được phân loại là khí “nhà kính” vì việc sử dụng nó sẽ giải phóng carbon dioxide, góp phần gây ra hiệu ứng nhà kính.

KHÍ CACBONIC.

CO2 carbon dioxide được hình thành trong quá trình oxy hóa hoàn toàn nhiên liệu chứa oxy. CO2 thải vào khí quyển sẽ tồn tại trong đó trung bình từ 2-4 năm. Trong thời gian này, nó lan rộng khắp nơi trên bề mặt trái đất. Ảnh hưởng của CO2 không chỉ thể hiện ở tác dụng độc hại đối với sinh vật sống mà còn ở khả năng hấp thụ tia hồng ngoại. Khi bề mặt trái đất bị tia nắng mặt trời làm nóng lên, một phần nhiệt ở dạng bức xạ hồng ngoại sẽ bị phản xạ trở lại không gian. Nhiệt phản xạ bị chặn một phần bởi các khí hấp thụ bức xạ hồng ngoại. Nếu hiện tượng này xảy ra ở tầng đối lưu, thì sự gia tăng nhiệt độ quan sát được có thể dẫn đến biến đổi khí hậu - hiệu ứng nhà kính. Chính lượng khí thải CO2 quyết định phần lớn quá trình nóng lên của khí hậu.

Trong quá trình đốt cháy, như đã biết, oxy được hấp thụ và carbon dioxide được giải phóng. Kết quả của quá trình này là mỗi năm nhân loại thải ra 7 tỷ tấn carbon dioxide vào khí quyển! Thật khó để tưởng tượng mức độ lớn này. Đồng thời, các khu rừng trên Trái đất đang bị chặt phá - một trong những nơi tiêu thụ carbon dioxide quan trọng nhất và chúng đang bị chặt phá với tốc độ 12 ha mỗi phút!!! Vì vậy, hóa ra ngày càng có nhiều carbon dioxide đi vào khí quyển, nhưng thực vật tiêu thụ ngày càng ít.

Chu trình carbon dioxide trên Trái đất bị gián đoạn nên trong những năm gần đây hàm lượng carbon dioxide trong khí quyển ngày càng tăng lên, tuy chậm nhưng chắc chắn. Và càng nhiều thì hiệu ứng nhà kính càng mạnh.

MEtan

Những tác nhân lớn nhất tiếp theo gây ra hiệu ứng nhà kính là metan CH4 và oxit nitơ N2O. Nồng độ của cả hai loại khí được xác định bởi cả yếu tố tự nhiên và nhân tạo. Vì vậy, nguồn CH4 tự nhiên là đất ngập nước, trong đó xảy ra quá trình phân hủy kỵ khí. Con người đã bổ sung thêm các nguồn của riêng mình - trồng lúa, khai thác và vận chuyển khí tự nhiên, đốt sinh khối, v.v. Các nguồn cung cấp N2O tự nhiên cho khí quyển bao gồm đại dương và đất. Chất phụ gia do con người tạo ra có liên quan đến quá trình đốt nhiên liệu, sinh khối và rửa trôi phân đạm. Có giả định rằng khí mê-tan là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng nóng lên. Đặc biệt, Tiến sĩ Khoa học Địa chất và Khoáng vật N.A. Yasamanov, cho rằng khí mê-tan chủ yếu là nguyên nhân gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu hiện nay. Nhiều “nhà hoạt động vì khí hậu” coi hiệu ứng nhà kính và lượng khí thải CO2 do con người tạo ra vào khí quyển là đồng nghĩa. Trong khi đó, loại khí này không bay lên các tầng trên của khí quyển mà ở tầng dưới nó được thực vật và sinh vật đất hấp thụ thành công và hòa tan trong sông, hồ và biển. Phần lớn CO2 được dùng để xây dựng bộ xương của các sinh vật dưới nước và được thực vật phù du hấp thụ, phần dư thừa sẽ tích tụ trong trầm tích đáy. Khí mê-tan từ bề mặt trái đất nhanh chóng đến ranh giới của tầng đối lưu và tầng bình lưu. Nó không chỉ tham gia tích cực vào hiệu ứng nhà kính, ở độ cao 15-20 km, dưới tác động của ánh sáng mặt trời, nó phân hủy thành hydro và carbon, khi kết hợp với oxy sẽ tạo thành CO2. Khí mê-tan từ đâu vào khí quyển? Nó được hình thành ở đầm lầy khi chất hữu cơ bị thối rữa. Không có gì ngạc nhiên khi nó còn được gọi là khí đầm lầy. Rừng ngập mặn rộng lớn ở vùng nhiệt đới cũng cung cấp chất này với số lượng đáng kể. Nó cũng đi vào khí quyển từ các đứt gãy kiến ​​tạo và vết nứt trong động đất. Lượng khí thải mêtan do con người tạo ra cũng rất lớn. Lượng phát thải tự nhiên và do con người gây ra được ước tính là khoảng 70% và 30%, nhưng lượng phát thải này đang tăng lên nhanh chóng. Nhìn chung, sự gia tăng đều đặn hàm lượng khí mê-tan trong khí quyển được ghi nhận trong những thập kỷ gần đây đã gây ra nghi ngờ về thực tế rằng biến đổi khí hậu chỉ do các yếu tố nhân tạo gây ra mà “những người đam mê Kyoto” (Thỏa thuận Kyoto) đang nhân lên nhanh chóng với tốc độ ngày càng tăng. khí hậu ấm áp rất thích thảo luận.

Oxit nitơ.

Năng lượng nhiệt tạo ra khoảng 50% lượng khí thải nitơ oxit vào khí quyển. Về mặt định lượng, lượng khí thải nitơ oxit thấp hơn 3-5 lần so với sulfur dioxide. Tuy nhiên, chúng độc hại hơn, góp phần hình thành sương mù quang hóa và dẫn đến sự tích tụ ozone trong tầng đất, làm tăng hiệu ứng nhà kính. Oxit nitơ có tác dụng kích thích rõ rệt, đặc biệt là trên màng nhầy.

Nguồn khí vi lượng, chủ yếu là oxit nitơ, là quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch và quần thể sinh vật. Khí mê-tan được thải ra do các hoạt động nông nghiệp (chăn nuôi, trồng lúa), cũng như do sự gián đoạn của bộ lọc khí mê-tan tự nhiên (từ vi khuẩn). Halogenocarbons chỉ có nguồn gốc do con người tạo ra.

Nếu bạn nhìn vào dữ liệu về hiệu ứng nhà kính ở các quốc gia khác nhau, bạn có thể thấy kinh hoàng. (xem Phụ lục 1)

2. Hậu quả của hiệu ứng nhà kính.

Do lượng khí thải vào khí quyển, nhiệt độ trung bình hàng năm đã tăng lên và tiếp tục tăng. Và nếu nhiệt độ tiếp tục tăng sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến khí hậu toàn cầu:

1. Lượng mưa sẽ xuất hiện nhiều hơn ở vùng nhiệt đới vì nhiệt tăng thêm sẽ làm tăng hàm lượng hơi nước trong không khí.

2. Ở những vùng khô hạn, mưa sẽ càng hiếm hơn và sẽ biến thành sa mạc, khiến con người và động vật sẽ phải rời bỏ chúng.

3. Nhiệt độ nước biển cũng sẽ tăng lên, dẫn đến lũ lụt ở các vùng ven biển vùng thấp và làm tăng số lượng các cơn bão dữ dội.

4. Nhiệt độ trên Trái đất tăng cao có thể khiến mực nước biển dâng cao vì:

a) nước khi nóng lên sẽ trở nên loãng hơn và nở ra; sự giãn nở của nước biển sẽ dẫn đến mực nước biển dâng chung;

b) nhiệt độ tăng có thể làm tan chảy một số lớp băng lâu năm bao phủ một số vùng đất, chẳng hạn như Nam Cực hoặc các dãy núi cao.

Nước sinh ra cuối cùng sẽ chảy ra biển, làm mực nước biển dâng cao. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng băng tan trôi trên biển sẽ không khiến mực nước biển dâng cao. Lớp băng Bắc Cực là một lớp băng trôi khổng lồ. Giống như Nam Cực, Bắc Cực cũng được bao quanh bởi nhiều tảng băng trôi.

Các nhà khí hậu học đã tính toán rằng nếu sông băng ở Greenland và Nam Cực tan chảy, mực nước Đại dương Thế giới sẽ tăng thêm 70-80 m.

5. Đất ở sẽ bị giảm bớt.

6. Sự cân bằng nước-muối của đại dương sẽ bị phá vỡ.

7. Quỹ đạo của lốc xoáy và xoáy nghịch sẽ thay đổi.

8. Nếu nhiệt độ trên Trái đất tăng lên, nhiều loài động vật sẽ không thể thích nghi với biến đổi khí hậu. Nhiều loài thực vật sẽ chết vì thiếu độ ẩm và động vật sẽ phải di chuyển đến nơi khác để tìm kiếm thức ăn và nước uống. Nếu nhiệt độ tăng dẫn đến cái chết của nhiều loài thực vật thì nhiều loài động vật cũng sẽ chết.

Ngoài những hậu quả tiêu cực của sự nóng lên toàn cầu, còn có một số hậu quả tích cực. Nhìn bề ngoài, khí hậu ấm hơn dường như là một điều tốt, có khả năng giảm chi phí sưởi ấm và mùa sinh trưởng dài hơn ở các vĩ độ trung bình và cao. Tăng nồng độ carbon dioxide có thể tăng tốc độ quang hợp.

Tuy nhiên, tiềm năng tăng năng suất có thể bị bù đắp bởi thiệt hại do sâu bệnh gây ra, vì nhiệt độ tăng sẽ đẩy nhanh quá trình sinh sản của chúng. Đất ở một số khu vực sẽ không phù hợp để trồng cây lương thực. Sự nóng lên toàn cầu có thể sẽ đẩy nhanh quá trình phân hủy chất hữu cơ trong đất, dẫn đến lượng carbon dioxide và metan bổ sung đi vào khí quyển và đẩy nhanh hiệu ứng nhà kính. Điều gì đang chờ đợi chúng ta trong tương lai?

3. Dự báo môi trường

Nhiều biện pháp khác nhau hiện đang được thảo luận có thể ngăn chặn tình trạng “quá nóng do con người gây ra” ngày càng tăng trên Trái đất. Có đề xuất trích xuất CO2 dư thừa từ không khí, hóa lỏng và bơm vào đại dương sâu bằng cách sử dụng vòng tuần hoàn tự nhiên của nó. Một đề xuất khác là phân tán những giọt axit sulfuric nhỏ trong tầng bình lưu và do đó làm giảm sự đến của bức xạ mặt trời trên bề mặt trái đất.

Quy mô khổng lồ của việc giảm thiểu sinh quyển do con người gây ra đã đưa ra lý do để tin rằng giải pháp cho vấn đề CO2 nên được thực hiện bằng cách “xử lý” chính sinh quyển, tức là. phục hồi đất và thảm thực vật với trữ lượng chất hữu cơ tối đa bất cứ khi nào có thể. Đồng thời, cần tăng cường tìm kiếm nhằm thay thế nhiên liệu hóa thạch bằng các nguồn năng lượng khác, chủ yếu là vô hại với môi trường, không cần tiêu thụ oxy, sử dụng rộng rãi hơn nước, năng lượng gió và cho tương lai - năng lượng phản ứng của vật chất. và phản vật chất.

Người ta biết rằng mọi đám mây đều có một lớp lót bạc, và hóa ra sự suy giảm công nghiệp hiện nay ở nước này hóa ra lại có lợi - về mặt môi trường. Khối lượng sản xuất đã giảm. và theo đó, lượng khí thải độc hại vào bầu khí quyển của các thành phố đã giảm.

Giải pháp cho vấn đề không khí sạch là rất thực tế. Đầu tiên là cuộc chiến chống lại việc giảm độ che phủ thực vật trên Trái đất, sự gia tăng có hệ thống các loài được chọn lọc đặc biệt để làm sạch không khí khỏi các tạp chất có hại. Viện Hóa sinh thực vật đã thực nghiệm chứng minh nhiều loại thực vật có khả năng hấp thụ từ khí quyển các thành phần có hại cho con người như ankan, hydrocacbon thơm cũng như các hợp chất cacbonyl, axit, rượu, tinh dầu và các chất khác.

Vai trò quan trọng trong cuộc chiến chống ô nhiễm không khí thuộc về việc tưới tiêu cho các sa mạc và tổ chức canh tác nông nghiệp ở đây cũng như tạo ra các vành đai trú ẩn rừng mạnh mẽ. Vẫn còn một lượng lớn công việc phải làm để giảm thiểu và ngăn chặn hoàn toàn việc phát thải khói và các sản phẩm đốt khác vào khí quyển. Việc tìm kiếm công nghệ cho các doanh nghiệp công nghiệp “không đường ống” hoạt động theo sơ đồ công nghệ khép kín - sử dụng toàn bộ chất thải sản xuất - ngày càng trở nên cấp bách.

Hoạt động của con người có quy mô rất lớn đến mức nó đã đạt được quy mô hình thành thiên nhiên toàn cầu. Cho đến nay, chúng tôi chủ yếu tìm cách tận dụng càng nhiều càng tốt từ thiên nhiên. Và việc tìm kiếm theo hướng này sẽ tiếp tục. Nhưng đã đến lúc phải làm việc một cách có mục đích để trả lại cho thiên nhiên những gì chúng ta đã lấy từ nó. Không còn nghi ngờ gì nữa, thiên tài của nhân loại có khả năng giải quyết được nhiệm vụ to lớn này.

Các biện pháp giảm thiểu tác động của hiệu ứng nhà kính tới khí hậu Trái đất

Biện pháp chính để ngăn chặn hiện tượng nóng lên toàn cầu có thể được đưa ra như sau: tìm loại nhiên liệu mới hoặc thay đổi công nghệ sử dụng loại nhiên liệu hiện tại. Điều này có nghĩa là cần thiết:

Giảm tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch. Giảm đáng kể việc sử dụng than và dầu, vốn thải ra lượng carbon dioxide trên mỗi đơn vị năng lượng được sản xuất nhiều hơn 60% so với bất kỳ nhiên liệu hóa thạch nào khác nói chung;

sử dụng các chất (bộ lọc, chất xúc tác) để loại bỏ carbon dioxide khỏi khí thải ống khói từ các nhà máy điện đốt than và lò nung nhà máy, cũng như khí thải ô tô;

tăng hiệu quả sử dụng năng lượng;

yêu cầu những ngôi nhà mới sử dụng hệ thống sưởi ấm và làm mát hiệu quả hơn;

tăng cường sử dụng năng lượng mặt trời, gió và địa nhiệt;

làm chậm đáng kể tình trạng phá rừng và suy thoái rừng;

loại bỏ các hồ chứa chất độc hại ở vùng ven biển;

mở rộng diện tích các khu bảo tồn, công viên hiện có;

Tạo ra luật để ngăn chặn sự nóng lên toàn cầu;

xác định nguyên nhân của sự nóng lên toàn cầu, theo dõi chúng và loại bỏ hậu quả của chúng.

Hiệu ứng nhà kính không thể được loại bỏ hoàn toàn. Người ta tin rằng nếu không có hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ trung bình trên bề mặt trái đất sẽ là -15 độ C.

Một số hành động gần đây được thực hiện ở cấp độ quốc tế có thể được coi là nỗ lực kiểm soát khí hậu. Chúng bao gồm một số quyết định được đưa ra tại các hội nghị về khí hậu thuộc UNFCCC, đặc biệt là các quyết định nhằm hạn chế phát thải khí nhà kính.

Phần kết luận.

Con người nghĩ rằng mình có thể thuần hóa thiên nhiên, nhưng điều này hoàn toàn không đúng. Thật không may, chúng ta chỉ hiểu được điều này khi đã quá muộn, khi thiên nhiên bắt đầu đùa giỡn với chúng ta theo những quy luật riêng của nó.

Tôi tin rằng bây giờ phải nỗ lực hết sức để đảm bảo rằng môi trường xung quanh chúng ta và chúng ta cảm thấy tốt, cụ thể là mỗi quá trình sản xuất đều phát triển một chu trình khép kín, tức là không có gì bị ném vào không khí hoặc xuống sông, mà mọi thứ đều được xử lý. và được sử dụng. Mọi người sẽ được hưởng lợi từ điều này. Nhà nước sẽ nhận được thêm sản phẩm và người dân sẽ được hít thở không khí trong lành.

Vấn đề là khi giả thuyết về các yếu tố nhân tạo gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu được xác nhận thì sẽ quá muộn để làm bất cứ điều gì. Có khả năng là viễn cảnh về hiệu ứng nhà kính có thể thúc đẩy nhận thức trên toàn thế giới về nhu cầu cấp thiết phải hành động để bảo vệ Trái đất của chúng ta.

Thư mục.

Glushkova, V.G., “Các vấn đề kinh tế và sinh thái của Nga và các khu vực”, ed. "Lyceum Moscow", 2003

Miller, T. “Cuộc sống trong môi trường”: gồm 3 tập: chương trình dành cho nhà sinh thái học phổ quát. giáo dục: [bản dịch. từ tiếng Anh ] / Tyler Miller. – M.: Progress: Pangea, 1996 – 3 tập.

Miller, T. “Cuộc sống trong môi trường”: gồm 3 tập: chương trình dành cho nhà sinh thái học phổ quát. giáo dục: [bản dịch. từ tiếng Anh ] / Tyler Miller. – M.: Tiến độ: Pangea, 1993 – 1 tập.

Nikanorov, A.M. Sinh thái toàn cầu [Văn bản]: sách giáo khoa. trợ cấp / A.M. Nikanorov, T.A. Horuzhaya. – M.: TRƯỚC, 2000.

Udaltsov, G.A. “Sinh thái và tương lai”, Moscow, ed. 1988

“Kính vạn hoa” 12(46), 1997

Ứng dụng.

Bảng 1.