Парниковый эффект: что это, суть, влияние, причины и пути решения

Экология

Различные атмосферные явления оказывают непосредственное влияние на климат земли, и одним из самых значимых считается парниковый эффект. Он возникает в результате действия природных и антропогенных факторов, но именно деятельность человека приводит к чрезмерному прогрессированию процесса и становится угрозой для живых существ на планете.

В чем суть парникового эффекта

Парниковый эффект: что это, суть, влияние, причины и пути решения

Некоторые газообразные вещества способны задерживать тепло, поэтому при подъеме в атмосферу помогают снизить скорость остывания планеты. Без них Земля была бы непригодной для жизни, либо проживание на ней стало бы менее комфортным. В экологии парниковый эффект – это повышение температуры воздуха в нижних слоях атмосферы по сравнению с температурой теплового излучения земли (эффективной температурой).

На деле суть парникового эффекта в том, что газы могут поглощать солнечное излучение и вновь возвращать его к поверхности планеты. В итоге наблюдается увеличение средней температуры на Земле, влекущее за собой глобальное изменение климата в сторону потепления. Территории, которые слабо увлажняются осадками, страдают в первую очередь и могут стать непригодными для жизни. Впервые возникновение и проблема парникового эффекта была описана еще в 1824 г ученым из Франции Жозефом Фурье, который и стал автором термина.

Основные парниковые газы

Парниковый эффект: что это, суть, влияние, причины и пути решения

Парниковый эффект Земли связан с повышением концентрации парниковых газов (ПГ) в атмосфере. Так называют газообразные вещества, вызывающие рост температуры на планете. От других газов они отличатся способностью поглощать излучение с короткой длиной волны, которое испускает Земля.

Важно!
В течение тысяч лет количество ПГ было приблизительно одинаковым, так как выделение равнялось поглощению.

Из-за активного развития промышленности выбросы ПГ в окружающую среду сильно возросли. Наиболее значимое изменение парникового эффекта происходит по причине выделения диоксида углерода, водяного пара и метана (до 79-99%). В меньшей степени на повышение температуры влияют озон, закись азота и ряд других газообразных веществ. Конкретная роль ПГ зависит от количества, скорости накопления в атмосфере, времени нахождения в воздушной среде, индекса удержания тепла.

Углекислый газ

Парниковый эффект: что это, суть, влияние, причины и пути решения

Глобальный парниковый эффект обусловлен ростом концентрации диоксида углерода (углекислого газа) на 150% по сравнению с годами, предшествующими индустриальной революции. Именно углекислый газ становится причиной ¾ парникового эффекта и основным фактором глобального потепления.

Некоторая часть диоксида углерода образуется естественным путем (вулканы, продукты разложения органики, дыхание живых существ), но она является незначительной на общем фоне. CO2 способен поглощать инфракрасные волны разной длины, после чего возвращает их на Землю, в результате возникает парниковый эффект с ростом температуры на поверхности до +3 градусов. Кроме того, CO2 приводит к увеличению плотности воздушных масс, влагоемкости воздуха и давления, что только дополнительно повышает температуру.

Водяной пар

Парниковый эффект: что это, суть, влияние, причины и пути решения

Обычный пар также вносит свой вклад в усиление парникового эффекта. В некоторых регионах его доля в общем количестве ПГ достигает 60%, в других снижена. Вещество образуется при испарении воды, которое происходит и естественным путем, и увеличивается посредством антропогенного влияния.

Важно!
Водяной пар способен поглотить много ИК-энергии и удерживать ее долгое время.

В теплых районах планеты испарение влаги идет быстрее и интенсивнее. В жарком климате, где много солнечного излучения, процесс тоже ускорен, как и в районах с наличием крупных водных источников. Но при сильном скоплении пара формируются облака, а они немного снижают последствия парникового эффекта.

Метан

Парниковый эффект: что это, суть, влияние, причины и пути решения

Количество метана в атмосфере небольшое по сравнению с водяным паром и CO2, зато его вредное воздействие почти в 30 раз сильнее. Индустриализация привела к росту концентрации ПГ в 1,5 раза, причем он держится в атмосфере по 10-12 лет и больше.

Причины возникновения парникового эффекта обусловлены:

  • горением лесов;
  • активным развитием сферы животноводства;
  • испарениями со свалок;
  • добычей угля, природного газа;
  • выращиванием риса;
  • переработкой углеводородов.

Причины, почему возникает парниковый эффект от метана, являются и естественными: ПГ выделяют болота, переувлажненные почвы, тающие ледники в Арктике. Тем не менее, это количество метана не играет столь значимой роли по сравнению с антропогенными факторами.

Оксиды азота

Кроме перечисленных газов, парниковый эффект вызывает закись азота (N2O) – ПГ, формирующийся при использовании удобрений в сельском хозяйстве, работе предприятий химической отрасли, сжигании разных видов топлива. Закись азота еще интенсивнее поглощает ИК-излучение (в 300 раз больше углекислого газа) и «отвечает» за 6% от причин глобального потепления. Данное вещество также отрицательно сказывается на состоянии озонового слоя над Землей, пагубно влияет на экологию.

Фреоны

Фреоны относятся к углеводородам со сниженной точкой кипения. Их количество в атмосфере невелико, но влияние парникового эффекта намного выше (в 8,5 тысяч раз интенсивнее, чем от двуокиси углерода). Опасность данных ПГ и в том, что они очень длительно присутствуют в воздухе (до 70 лет) и способны разрушать стратосферный озон. Естественными источниками фреонов становятся вулканы, но их извержения довольно редки. Антропогенные источники – это различные испарения химических средств, растворителей, аэрозоли.

Озон

Парниковый эффект: что это, суть, влияние, причины и пути решения

Озон – важный для всего живого газ, который защищает планету от жесткого УФ-излучения Солнца. Он бывает стратосферным и тропосферным, при этом первый еще называют озоновым слоем, и именно он противостоит негативному влиянию солнечной радиации.

Обычно данный ПГ занимает до ¼ от доли CO2 в конкретной местности. Также тропосферный озон способен становиться частью фотохимического смога и вызывать увеличение парникового эффекта от других газов. Напротив, формированию озона способствует метан. Вещество отрицательно сказывается на развитии живых организмов, росте растений, деревьев и наиболее сильно проявляет себя в местности с преобладанием жаркой погоды.

Важно!
Озоновый парниковый эффект провоцирует тропосферный газ, который образуется при соединении окиси углерода и некоторых других химических веществ и вступлении их в реакцию с кислородом, водой.

Галогенированные углеводороды

К галогенированным углеводородам относятся вещества с молекулами галогенов в составе.

Примеры таких ПГ:

  • перфторуглероды – образуются при производстве растворителей, алюминия, электроники;
  • гидрофторуглероды – выбрасываются в воздух при работе химических предприятий, производящих обезжириватели, растворители;
  • гексафторид серы – выделяется при выпуске продукции для энергетики, электроизоляции;
  • диоксиды – появляются как побочный продукт химических производств, параллельно загрязняют воду и почву.

Причины возникновения парникового эффекта

Еще недавно на планете сохранялся баланс энергии, и разница между выделившимися и поглощенными газами лишь позволяла поддерживать комфортную температуру окружающей среды. Воздействие человека на природу нарушило это равновесие. По мере увеличения концентрации ПГ тепло все сильнее накапливается, не уходя в космос, и глобальная температура растет. Сейчас повышение средних температур составляет около 1,1% за последние 150 лет. При росте до 3-5% начнутся серьезные разрушительные процессы, которые могут вызвать даже исчезновение человеческой цивилизации.

Антропогенные источники

Парниковый эффект: что это, суть, влияние, причины и пути решения

Причины парникового эффекта кроются в сжигании огромного количества топлива – природного газа, нефти, каменного угля. Этот вид человеческой деятельности приводит к образованию самого большого объема выбросов, ведь во время горения появляется углекислый газ. Он не только считается основным ПГ, но и загрязняет атмосферу, ухудшает экологическую обстановку.

Прочие антропогенные источники ПГ:

  1. Вырубка леса. Зеленые насаждения занимают значительные площади на Земле. Они способны на уменьшение парникового эффекта, поглощая двуокись углерода и выделяя кислород. Если вырубать лес в серьезных масштабах, процесс нарушается, уровень парниковых газов в атмосфере растет.
  2. Рост населения планеты. По мере роста численности людей увеличивается потребление, расходуется больше продуктов, одежды, повышаются объемы всех отраслей производства. Строительство целых городов и районов также сказывается на росте ПГ, как и дополнительное сжигание топлива.
  3. Транспорт. Это – значимый источник загазованности атмосферы и увеличения концентрации парниковых газов. Вредные выхлопы производят все виды транспорта, причем они не только вызывают парниковый эффект, но и загрязняют почву, воду, атмосферу и ухудшают здоровье людей.
  4. Пожары. Из-за лесных пожаров происходит дополнительное сокращение площади зеленых насаждений, а также выделяется огромное количество продуктов горения. Нередко наблюдается возгорание мусора на больших полигонах, свалках, что является причиной дополнительных выбросов вредных газов. Даже без открытого горения мусорные полигоны образуют метан и углекислый газ, выделяя его в атмосферу.
  5. Сельское хозяйство. Активное применение удобрений на основе азота становится одной из причин глобального потепления. Также дополнительному выделению ПГ способствует увеличение поголовья сельскохозяйственных животных.

Естественные источники

Парниковый эффект: что это, суть, влияние, причины и пути решения

До 0,1-0,2 млрд тонн двуокиси углерода выделяют вулканы. Поступление газов от вулканов является неравномерным и из года в год может сильно меняться. Так, при крупных извержениях сразу выбрасывается огромное количество CO2, но они происходят очень редко. Дополнительно вулканический пепел способствует снижению поступления солнечного света на планету и небольшому похолоданию.

Еще один естественный источник появления ПГ – испарение воды из Мирового океана, морей, пресных источников.

Менее значимыми причинами парникового эффекта можно назвать:

  • перегнивание травы, деревьев, другой органики;
  • жизнедеятельность почвенных микроорганизмов;
  • горение торфяников по природным причинам;
  • дыхание живых организмов;
  • испарения донных отложений.

Последствия парникового эффекта

Воздействие ПГ на планету и погоду существенное. Ежегодный медленный рост температуры на поверхности Земли вызывает разные последствия вплоть до глобальных.

Влияние парникового эффекта на климат

Парниковый эффект: что это, суть, влияние, причины и пути решения

Климатические изменения неизбежно приводят к более активному испарению воды из Мирового океана, уровень которого уменьшается.

Другие возможные последствия:

  • таяние ледников и затопление отдельных берегов, островов;
  • усиление засухи, появление мест с малым количеством осадков, которые становятся непригодными для жизни;
  • полное опустынивание ряда районов на планете;
  • гибель урожая и исчезновение отдельных видов растений, при этом – появление инвазивных сорняков и злостных насекомых-вредителей;
  • регулярное образование ураганов, повышение их интенсивности и разрушительной силы;
  • пересыхание рек, их превращение в болота;
  • учащение и усиление лесных пожаров;
  • миграция некоторых видов животных в связи с поиском более благоприятных условий для выживания.

По исследованиям ученых, с прошлого столетия ледники уже стали тоньше на 40%, а при сохранении текущей динамики глобального потепления к 2100 году они могут вообще растаять. Уровень моря поднимется на 25-100 см в зависимости от развития событий, а соленые воды могут проникнуть в пресные реки и оставить человечество без доступных источников.

Влияние парникового эффекта на здоровье людей

Парниковый эффект: что это, суть, влияние, причины и пути решения

Человеку, который длительно живет при определенных температурных условиях, тяжело дается их изменение. В последние годы летние температуры даже в средней полосе достигают высоких значений, что сказывается на здоровье и самочувствии людей.

Важно!
Не редкостью стали тепловые и солнечные удары, возросло количество случаев обезвоживания.

Из-за жары люди страдают от высокого давления, выросла частота других сердечно-сосудистых болезней, в том числе острых (инсультов, инфарктов, гипертонических кризов). В некоторых регионах рост температуры воздуха способствует учащению тяжелых инфекционных заболеваний – холеры, чумы, туберкулеза, геморрагических лихорадок, которые переносятся насекомыми и грызунами.

Концентрация парниковых газов в России

В РФ каждый год отмечается увеличение концентрации газов в атмосфере, поэтому среднегодовые температуры тоже растут. Объем ПГ за прошлый год приблизился к 433 частицам на миллион, тогда как в предыдущие годы он составлял не более 3,5 частиц в среднегодовом значении. Наибольшая доля среди парниковых газов в России приходится на углекислый газ и метан, причем последний быстрее всего растет в Арктике. Причины таких явлений – использование ископаемого топлива, увеличение объема землепользования, производства и потребления.

Пути решения парникового эффекта

Парниковый эффект: что это, суть, влияние, причины и пути решения

Решение проблемы глобального потепления кроется в ответственном отношении человека к окружающей среде. Необходимо ограничить выбросы ПГ, в особенности, CO2 и метана, а для этого важно снизить объемы выделения вредных веществ промышленными предприятиями.

Чтобы уменьшить парниковый эффект, пути решения также могут быть следующими:

  • применение возобновляемых источников энергии и энергосберегающих технологий, в том числе ламп и бытовой техники;
  • использование экологически безопасного транспорта;
  • правильная утилизация и переработка мусора;
  • практика органического земледелия и бережные методы ведения сельского хозяйства;
  • борьба с вырубкой лесов и предотвращение лесных пожаров.

Парниковые газы негативно влияют на окружающую среду, приводя к изменению климата. Чтобы снизить тепличный эффект, нужно действовать разумно и с заботой о нашем общем доме, ведь только человек может все исправить и сделать будущее планеты безопасным!

Команда нашего сайта
Артём Соколов

Артём Соколов

Автор проекта

Аркадий Семёнов

Аркадий Семёнов

Автор статей

Айгюль Соколова

Айгюль Соколова

Контент-менеджер

Всё о чистой энергии, экологии, энергетике, электрике, электронике и электротранспорте - GreenEnergia.ru
Добавить комментарий