Kova su klimato atšilimu ir klimato kaita yra šiltnamio efektą sukeliančių dujų padaugėjimas mūsų atmosferoje. Šiltnamio efektą sukeliančios dujos yra bet koks atmosferoje esantis dujinis junginys, galintis absorbuoti infraraudonąją spinduliuotę, tokiu būdu sulaikydamas ir sulaikydamas šilumą atmosferoje. Didėjant šilumai atmosferoje, šiltnamio efektą sukeliančios dujos yra atsakingos už šiltnamio efektą, kuris galiausiai lemia visuotinį atšilimą.
Saulės radiacija ir „šiltnamio efektas“
Visuotinis atšilimas nėra nauja mokslo sąvoka. Šio reiškinio pagrindus daugiau nei prieš šimtmetį parengė Svante Arrhenius 1896 m. Jo darbas, išspausdintas filosofiniame žurnale ir žurnale „Science“, pirmasis įvertino anglies dioksido indėlį į tai, ką mokslininkai dabar vadina „šiltnamiu“. efektas “.
Šiltnamio efektas atsiranda dėl to, kad saulė bombarduoja Žemę su didžiuliu radiacijos kiekiu, kuris Žemės atmosferą smogia matomos šviesos pavidalu, plius ultravioletinė (UV), infraraudonųjų spindulių (IR) ir kitos rūšies radiacija, nematoma žmogaus akiai. Apie 30 proc. Žemę užklupiančios radiacijos atgal į kosmosą atspindi debesys, ledas ir kiti atspindintys paviršiai. Pasak NASA, likusius 70 procentų sugeria vandenynai, žemė ir atmosfera.
Kai jie sugeria radiaciją ir įkaista, vandenynai, žemė ir atmosfera išskiria šilumą IR šiluminės spinduliuotės pavidalu, kuri iš atmosferos patenka į kosmosą. Pasak NASA, pusiausvyra tarp gaunamos ir išeinančios spinduliuotės palaiko bendrą vidutinę Žemės temperatūrą ties 59 laipsniais pagal Fahrenheitą (15 laipsnių šilumos).
Šis gaunamos ir išeinančios radiacijos, sušildančios Žemę, pasikeitimas yra vadinamas šiltnamio efektu, nes šiltnamis veikia panašiai. Priimama ultravioletinė spinduliuotė lengvai praeina per šiltnamio stiklines sienas ir yra absorbuojama augalų bei kietų paviršių viduje. Silpnesnei IR spinduliuotei sunku praeiti pro stiklines sienas ir ji yra įstrigusi viduje, sušildydama šiltnamį.
Kaip šiltnamio efektą sukeliančios dujos veikia globalų atšilimą
Atmosferoje esančios dujos, sugeriančios radiaciją, yra žinomos kaip „šiltnamio efektą sukeliančios dujos“ (kartais sutrumpintai vadinamos ŠESD), nes jos daugiausia sukelia šiltnamio efektą. Šiltnamio efektas, savo ruožtu, yra viena iš pagrindinių globalinio atšilimo priežasčių. Aplinkos apsaugos agentūros (EPA) duomenimis, reikšmingiausios šiltnamio efektą sukeliančios dujos yra vandens garai (H2O), anglies dioksidas (CO2), metanas (CH4) ir azoto oksidas (N2O). „Nors deguonis (O2) yra antras pagal dydį dujų kiekis mūsų atmosferoje, O2 nesugeria šiluminės infraraudonosios spinduliuotės“, - sakė Masačusetso Laselio koledžo aplinkos mokslo docentas Michaelas Daley.
Nors kai kurie teigia, kad visuotinis atšilimas yra natūralus procesas ir kad visada buvo šiltnamio efektą sukeliančių dujų, pastarojo meto istorijoje dujų kiekis atmosferoje padidėjo. Prieš pramoninę revoliuciją atmosferos CO2 svyravo tarp maždaug 180 dalių milijonui (ppm) ledynmečio metu ir 280 ppm šiltu tarpledynmečio periodu. Vis dėlto nuo pramonės revoliucijos CO2 kiekis padidėjo 100 kartų greičiau, nei padidėjo paskutiniam ledynmečiui pasibaigus, teigia Nacionalinė vandenynų ir atmosferos administracija (NOAA).
Fluorintos dujos, tai yra dujos, į kurias buvo pridėtas fluoras, įskaitant hidrofluorangliavandenilius, perfluorangliavandenilius ir sieros heksafluoridą, susidaro pramoninių procesų metu ir taip pat laikomos šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis. Nors jų koncentracija yra labai maža, jie labai efektyviai sulaiko šilumą, todėl yra „globalinio atšilimo potencialo“ (GWP) dujos.
Chlorfluorangliavandeniliai (CFC), naudojami kaip šaltnešiai ir aerozolių raketos, kol jie buvo laipsniškai panaikinti tarptautiniu susitarimu, taip pat yra šiltnamio efektą sukeliančios dujos.
Yra trys veiksniai, turintys įtakos šiltnamio efektą sukeliančių dujų įtakai visuotiniam atšilimui:
- Jo gausa atmosferoje.
- Kiek laiko jis išlieka atmosferoje.
- Jos globalinio atšilimo potencialas.
Anglies dioksidas daro didelę įtaką visuotiniam atšilimui iš dalies dėl to, kad jame gausu atmosferos. Remiantis AAA, 2016 m. JAV šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetama 6,511 mln. Tonų (7,177 mln. Tonų) anglies dioksido ekvivalento, tai sudarė 81 procentą visų žmogaus sukeltų šiltnamio efektą sukeliančių dujų - sumažėjo 2,5 procento, palyginti su ankstesniais metais. Be to, CO2 tūkstančius metų išlieka atmosferoje.
Tačiau metanas yra maždaug 21 kartus efektyvesnis absorbuojant radiaciją nei CO2, todėl jo GWP įvertinimas yra didesnis, nors pagal EPA jis atmosferoje būna tik apie 10 metų.
Šiltnamio efektą sukeliančių dujų šaltiniai
Kai kurios šiltnamio efektą sukeliančios dujos, pavyzdžiui, metanas, gaminamos vykdant žemės ūkio praktiką, įskaitant gyvulių mėšlą. Kiti, pavyzdžiui, CO2, daugiausia atsiranda dėl natūralių procesų, tokių kaip kvėpavimas, ir deginant iškastinį kurą, pvz., Anglį, naftą ir dujas.
Remiantis Duke universiteto paskelbtais tyrimais, antra CO2 išmetimo priežastis yra miškų kirtimas. Kai medžiai žudomi siekiant gaminti prekes ar šilumą, jie išskiria anglį, kuri paprastai kaupiama fotosintezei. Remiantis 2010 m. Visuotiniu miškų išteklių vertinimu, šis procesas per metus į atmosferą išleidžia beveik milijardą tonų anglies.
Remiantis AAA, miškininkystė ir kita žemės naudojimo praktika gali kompensuoti dalį šių šiltnamio efektą sukeliančių dujų.
„Persodinimas padeda sumažinti anglies dioksido kaupimąsi atmosferoje, nes augantys medžiai fotosintezės būdu išskiria anglies dioksidą“, - „Daley“ pasakojo „Live Science“. "Tačiau miškai negali surinkti viso anglies dioksido, kurį mes išmetame į atmosferą degindami iškastinį kurą, ir vis tiek reikia sumažinti iškastinio kuro išmetimus, kad būtų išvengta jų kaupimosi atmosferoje."
Visame pasaulyje šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimas kelia didelį susirūpinimą. NASA teigimu, nuo pramonės revoliucijos pradžios iki 2009 m. Atmosferos CO2 lygis padidėjo beveik 38 proc., O metano lygis padidėjo 148 proc., O didžioji dalis to įvyko per pastaruosius 50 metų. Dėl pasaulinio atšilimo 2016-ieji buvo šilčiausi įrašų metai, o 2018-ieji - ketvirtaisiais šilčiausiais - 20 karščiausių metų rekordų yra visi po 1998 metų, praneša Pasaulio meteorologinė organizacija.
„Atšilimas, kurį stebime, daro įtaką atmosferos cirkuliacijai, o tai daro įtaką kritulių pokyčiams visame pasaulyje“, - sakė Pitsburgo universiteto Geologijos ir planetų mokslo katedros docentas Josefas Werne'as. "Tai sukels didelius aplinkos pokyčius ir iššūkius žmonėms visame pasaulyje."
Mūsų planetos ateitis
Jei dabartinės tendencijos tęsis, mokslininkai, vyriausybės pareigūnai ir vis daugiau piliečių baiminasi, kad blogiausias globalinio atšilimo poveikis - ekstremalūs orai, pakilęs jūros lygis, augalų ir gyvūnų išnykimas, vandenynų rūgštėjimas, dideli klimato pokyčiai ir precedento neturintis socialinis sukrėtimas. neišvengiamas.
Atsakydama į problemas, kurias sukelia šiltnamio efektą sukeliančių dujų globalinis atšilimas, 2013 m. JAV vyriausybė sudarė klimato veiksmų planą. 2016 m. Balandžio mėn. 73 šalių atstovai pasirašė Paryžiaus susitarimą - tarptautinį paktą, skirtą kovoti su klimato kaita investuojant į tvarų , mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančių technologijų ateitis, remiantis Jungtinių Tautų pagrindų klimato kaitos konvencija (JTBKKK). JAV buvo įtraukta tarp šalių, kurios susitarė dėl susitarimo 2016 m., Tačiau 2017 m. Birželio mėn. Pradėjo procedūras dėl pasitraukimo iš Paryžiaus susitarimo.
Remiantis AAA, šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimas 2016 m. Buvo 12 procentų mažesnis nei 2005 m., Iš dalies dėl to, kad dėl anglies perėjimo prie gamtinių dujų smarkiai sumažėjo iškastinio kuro degimas. Šiltesnės žiemos sąlygos tais metais taip pat sumažino daugelio namų ir verslo poreikį šiluma.
Viso pasaulio tyrėjai toliau ieško būdų, kaip sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą ir sušvelninti jų poveikį. Vienas iš galimų sprendimų, kuriuos tyrinėja mokslininkai, yra išsiurbti anglies dvideginį iš atmosferos ir neribotą laiką palaidoti po žeme, sakė Virdžinijos Longvudo universiteto biologinių ir aplinkos mokslų daktarė Dina Leech.
„Tai, ką galime padaryti, yra sumažinti iki minimumo, kiek anglies įdėjome ten, ir dėl to sumažinti temperatūros pokyčius“, - teigė Lechas. "Tačiau veiksmų langas greitai uždaromas."
Papildomi resursai:
- AAA - Klimato kaita: pagrindinė informacija
- NASA: Visuotiniai klimato pokyčiai
- „National Geographic“ - klimato etapas: Žemės CO2 lygis praeina 400 ppm
Šį straipsnį 2019 m. Sausio 3 d. Atnaujino „Live Science“ bendradarbė Rachel Ross.
