Изменение климата – одна из глобальных экологических проблем

В основном СН4 удаляется из атмосферы путем реакции с гидроксил-радикалом (-ОН). Имеются некоторые доказательства, что СН4 и другие загрязнители атмосферы привели к сокращению концентрации -ОН. Примерно 30% роста концентрации СН4 в атмосфере объясняется способностью атмосферы к его поглощению.

Большой вклад в развитие парникового эффекта вносят галогенуглеводороды. Они содержат углерод и од

ин или более атомов галогенов (фтора и хлора). К ним относятся такие вещества, как С1СН3, С12СН2, CHC1F2, CFC13, CF2C12 и др. С точки зрения глобального потепления наибольшее значение имеют хлорфторуглероды (ХФУ). Международное обозначение этих соединений — CFC, они известны также под названием «фреоны». Наибольшее значение из них имеют CFC-11 и CFC-12. Хотя ХФУ присутствуют в атмосфере в крайне незначительных количествах, однако являются весьма активными парниковыми газами, работающими на парниковый эффект в тысячи раз активнее, чем С02. Фреоны не только сильные поглотители тепла, они также вызывают разрушение озонового слоя Земли.

Производство фреонов началось сравнительно недавно — всего за несколько лет до Второй мировой войны. Синтезированы фреоны в 1930-х гг., а с конца 1950-х гг. их широко применяют в промышленном производстве. За короткое время концентрация их в атмосфере достигла 0,3 млрд-1. В начале 1990-х гг. содержание фреонов в атмосфере ежегодно увеличивалось на 5—10%.

Фреоны используются в холодильной промышленности (в качестве хладагентов), в производстве аэрозольных упаковок. Они применяются в системах кондиционирования воздуха. Например, в США фреон-12 применяется в автомобильных кондиционерах. Хладагенты, содержащиеся в рефрижераторах и кондиционерах, обычно выпускаются в воздух во время ремонта этих агрегатов или по окончании срока их службы. Хлорфторуглеводородные растворители используются для очистки электронных плат. Фреоны применяют также в производстве пенопласта, одноразовых пластиковых стаканчиков.

На фреоны приходится около 10% глобального потепления, но концентрация этих соединений в атмосфере в настоящее время сокращается в результате международного запрета на их производство и потребление. Ученые стали искать вещества-заменители фреонов. Началось производство альтернативных аэрозольных распылителей. Разрабатываются способы рекуперации, очистки и повторного использования хладагентов в холодильных камерах и кондиционерах, создаются альтернативные растворители для очистки электронных плат.

В качестве заменителей фреонов стали использовать гидрохлорфторуглероды (HCFC) и гидрофторуглероды (HFC). Хотя они уменьшают толщину озонового слоя не столь значительно, как фреоны, однако являются сильнодействующими парниковыми газами, т. е. проблему парникового эффекта они не решают. Даже если повсюду применение ХФУ будет запрещено, истощение озонового слоя будет продолжаться из-за долгого времени жизни фреонов в атмосфере. Измерения концентрации HCFC и HFC показывают ее рост в атмосфере. Если их концентрация будет продолжать увеличиваться, эти вещества могут также оказать значительное влияние на глобальное потепление в будущем.

Менее значимым парниковым газом по его влиянию на глобальное потепление является N20. Как и С02, оксид азота(I) — естественный компонент атмосферы, но присутствует он в ней в значительно меньшем количестве. К антропогенным источникам этого парникового газа относятся хозяйства, использующие азотные удобрения, сжигающие биомассы, а также механизмы, в которых ископаемое топливо используется в двигателях внутреннего сгорания. На долю N20 приходится около 6% глобального потепления.

Признаки парникового эффекта в XX в. Климатическая система планеты находилась в равновесии, когда поглощенное солнечное излучение уравновешивалось тепловым излучением Земли. Это было до технической революции, которая вызвала значительное увеличение выбросов антропогенных парниковых газов. Систематические наблюдения за климатом и содержанием в атмосфере парниковых газов дают основание для прогноза к увеличению их концентрации и повышению средней температуры на планете.

По оценке ученых, за 100 с лишним лет с начала индустриальной эпохи произошло 25%-ое повышение концентрации углекислого газа, доля которого в парниковом эффекте наибольшая. При этом отмечается, что содержание С02 в атмосфере непрерывно возрастает — на 0,5% в год.

Данные о температуре воздуха, собранные за последнее столетие, показывают, что увеличение глобальных температур колеблется в пределах от 0,3 до 0,6 "С, и можно принять, что увеличение средней глобальной температуры в XX в. составило примерно 0,5 0С. Наблюдаемое потепление климата можно связать с парниковым эффектом. Физическое проявление парникового эффекта уже не вызывает сомнений. В XX в. отмечены следующие его признаки:

• жара и засуха, которые затронули Северную Америку и другие регионы планеты в 1980-е гг.;

• увеличение расстояния до зоны вечной мерзлоты на Аляске и в канадской Арктике;

• повышение средней температуры озер в Канаде;

• уменьшение годовой максимальной протяженности ледникового покрова в Антарктике и Арктике;

• убывание количества айсбергов на севере Европы и в других районах мира;

• необычные климатические явления в последние годы XX в. — ураган Хьюго, наводнения в Африке и Индии, бури в Европе;

• уменьшение толщины льда в Арктике и Антарктике: например, толщина льда в районе севернее Гренландии уменьшилась с 6,7 м в 1976 г. до 4,5 м в 1987 г.

Все это привело Межправительственную комиссию по изменению климата (IPCC) к выводу о явном антропогенном воздействии на глобальный климат на планете.

Возможно, что потепление вызвано не только парниковым эффектом, но и естественной изменчивостью климата. Тем не менее, для специалистов ясно, что, создавая своей деятельностью антропогенные выбросы в атмосферу газов, поглощающих ИК-излучение, человечество способствует потеплению климата.

Прогноз глобального потепления на XXI в. и возможные экологические последствия. Изучением дальнейшего повышения среднепланетной температуры Земли, прогнозом ее на XXI в. занимаются многие ученые, специалисты научных институтов, международных организаций, группы экспертов на уровне правительств. Для оценки возможного изменения климата разрабатываются компьютерные модели будущего климата, или модели глобальной циркуляции (МГЦ).

Рассмотрю некоторые из этих прогнозов, сопоставлю разные точки зрения.

В последнем десятилетии XX в. среди ученых бытовали две крайние точки зрения на ожидаемое потепление в XXI в. Точку зрения одних можно сформулировать как «нет никаких оснований для беспокойства», тогда как другие предрекают «конец света» и в связи с этим предполагают изменение температуры к 2100 г.: от сравнительно умеренного повышения на 0,5 °С в наши дни до катастрофического потепления на 5 °С и выше еще до конца XXI в. Повышение на 5 °С может быть названо катастрофическим, так как оно соответствует уровню потепления, имевшему место в период жизни на Земле между 15 тыс. и 5 тыс. лет назад и ознаменовавшему собой переход от последнего ледникового периода к современной межледниковой эпохе. Модели МГЦ дают эту верхнюю оценку, т. е. прогнозируют максимальное потепление даже более чем на 5 "С. Прогнозы аналитиков из международной организации «Гринпис» (1990 г.), не совпадая с этими двумя точками зрения, соответствуют промежуточным данным. Ученые IPCC дают более оптимистическую оценку. По их расчетам, к 2100 г. произойдет повышение температуры на 3 "С при том условии, что рост выбросов парниковых газов будет таким же, как в наше время. Но даже при такой, более благоприятной оценке IPCC скорость изменения температуры составит 0,3 вС за десятилетие. Большинство ученых считает, что в течение XXI в. вполне вероятно повышение глобальной температуры на 1 °С или около того. Но даже это, казалось бы, незначительное повышение температуры может оказаться опасным для некоторых видов растений и животных, обитающих вблизи горных вершин.

 Скачать реферат