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L'effetto serra è l'accumulo di gas. Effetto serra dell'atmosfera

La civiltà moderna ha una forte influenza sulla natura. Di regola, negativo. paludi drenanti e rilascio costante di un'enorme quantità di sostanze nocive nell'aria atmosferica: questo non è un elenco completo delle "virtù" dell'umanità. Molte persone credono che anche l’effetto serra appartenga a questa categoria. È proprio vero?

Riferimento storico

A proposito, chi è stato l'autore dell'effetto serra (cioè colui che ha scoperto questo fenomeno)? Chi per primo ha descritto questo processo e ha parlato del suo impatto sull’ambiente? Un'idea simile apparve nel 1827. L'autore dell'articolo scientifico era Joseph Fourier. Nel suo lavoro ha descritto i meccanismi di formazione del clima sul nostro pianeta.

Ciò che era insolito in questo lavoro per quell'epoca era che Fourier considerava la temperatura e le caratteristiche climatiche di diverse zone della Terra. Ecco chi fu l’autore dell’effetto serra, chi per primo riuscì a spiegare l’esperienza di Saussure.

L'esperimento di Saussure

Per verificare le sue conclusioni, lo scienziato ha utilizzato l'esperimento di M. de Saussure, che utilizza un recipiente rivestito all'interno di fuliggine, il cui collo è chiuso con vetro. De Saussure condusse un esperimento in cui misurò costantemente la temperatura all'interno e all'esterno del barattolo. Naturalmente, è aumentato costantemente proprio nel volume interno. Fourier riuscì per la prima volta a spiegare questo fenomeno mediante l'azione combinata di due fattori contemporaneamente: il blocco del trasferimento di calore e la diversa permeabilità delle pareti dei vasi ai raggi luminosi di diverse lunghezze d'onda.

Il suo meccanismo è abbastanza semplice: quando riscaldato, la temperatura superficiale aumenta, la luce visibile viene assorbita e il calore inizia a essere emesso. Poiché il materiale trasmette perfettamente la luce visibile, ma praticamente non conduce il calore, quest'ultimo si accumula nel volume interno della nave. Come puoi vedere, il meccanismo dell'effetto serra può essere facilmente dimostrato da ogni persona che ha studiato un corso di fisica standard a scuola. Il fenomeno è abbastanza semplice, ma quanti problemi porta al nostro pianeta!

Origine del termine

Vale la pena sapere che Joseph Fourier è l'autore dell'effetto serra nei termini della sua descrizione iniziale in letteratura. Ma chi ha inventato il termine stesso? Ahimè, probabilmente non avremo mai una risposta a questa domanda. Nella letteratura successiva, il fenomeno scoperto da Fourier ricevette il suo nome moderno. Oggi ogni ecologista conosce il termine “effetto serra”.

Ma la scoperta principale di Fourier fu la conferma dell’effettiva identità dell’atmosfera terrestre e del vetro comune. In poche parole, l'atmosfera del nostro pianeta è perfettamente permeabile alla radiazione luminosa visibile, ma non la trasmette bene nella gamma degli infrarossi. Avendo accumulato calore, la Terra praticamente non lo rilascia. Ecco chi è stato l'autore dell'effetto serra. Ma perché si verifica questo effetto?

Sì, abbiamo descritto il meccanismo primitivo del suo aspetto, ma la scienza moderna è stata in grado di dimostrare che in condizioni normali i raggi IR possono ancora estendersi abbastanza liberamente oltre l'atmosfera planetaria. Come mai i meccanismi naturali di regolazione della “stagione di riscaldamento” falliscono?

Cause

In generale, li abbiamo descritti in modo sufficientemente dettagliato all'inizio del nostro articolo. I seguenti fattori contribuiscono al verificarsi di questo fenomeno:

  • Bruciore costante ed eccessivo di combustibili fossili.
  • Ogni anno, volumi crescenti di gas industriali entrano nell’atmosfera del pianeta.
  • Le foreste vengono costantemente abbattute, le loro aree si riducono a causa degli incendi e del degrado del suolo.
  • Fermentazione anaerobica, rilascio di metano dal fondo degli oceani.

Devi sapere che i principali “colpevoli” che scatenano l’effetto serra sono i seguenti cinque gas:

  • Monossido di carbonio bivalente, noto anche come anidride carbonica. Proprio grazie ad esso l'effetto serra è garantito al 50%.
  • Composti di carbonio di cloro e fluoro (25%).
  • (8%). Gas tossico, tipico prodotto di scarto delle industrie chimiche e metallurgiche scarsamente attrezzate.
  • Ozono troposferico (7%). Nonostante il suo ruolo fondamentale nel proteggere la Terra dalle radiazioni ultraviolette in eccesso, può aiutare a trattenere il calore sulla sua superficie.
  • Circa il 10% di metano.

Da dove entrano questi gas nell'atmosfera? Qual è il loro effetto?

- È questa sostanza che entra nell'atmosfera in grandi quantità quando le persone bruciano combustibili fossili. Circa un terzo del suo livello in eccesso (rispetto a quello naturale) è dovuto al fatto che gli esseri umani stanno distruggendo intensamente le foreste. La stessa funzione è svolta dal processo in costante accelerazione di desertificazione delle terre fertili.

Tutto ciò significa meno vegetazione in grado di assorbire efficacemente l’anidride carbonica, che in molti modi determina l’effetto serra. Le cause e le conseguenze di questo fenomeno sono tra loro correlate: ogni anno il volume di monossido di carbonio bivalente emesso nell'atmosfera aumenta di circa lo 0,5%, il che stimola sia l'ulteriore accumulo del calore in eccesso sia i processi di degrado della vegetazione sulla superficie del pianeta .

- Clorofluorocarburi. Come abbiamo già detto, questi composti contribuiscono per il 25% all’effetto serra. Le cause e le conseguenze di questo fenomeno sono state studiate per molto tempo. Appaiono nell'atmosfera a causa della produzione industriale, soprattutto di quelle obsolete. I refrigeranti pericolosi e tossici contengono queste sostanze in grandi quantità e le misure per prevenirne le perdite chiaramente non danno il risultato atteso. Le conseguenze del loro aspetto sono ancora peggiori:

  • In primo luogo, sono estremamente tossici per l'uomo e gli animali e, per la flora, la vicinanza al fluoro e ai composti del cloro non è molto vantaggiosa.
  • In secondo luogo, queste sostanze possono accelerare significativamente lo sviluppo dell'effetto serra.
  • In terzo luogo, distruggono ciò che protegge il nostro pianeta dalle radiazioni ultraviolette aggressive.

- Metano. Uno dei gas più importanti, il cui maggiore contenuto nell'atmosfera implica il termine "effetto serra". Devi sapere che solo negli ultimi cento anni il suo volume nell’atmosfera del pianeta è raddoppiato. In linea di principio, la maggior parte proviene da fonti completamente naturali:

  • in Asia.
  • Complessi zootecnici.
  • Sistemi per il trattamento delle acque reflue domestiche nei grandi insediamenti.
  • Quando la materia organica marcisce e si decompone nelle profondità delle paludi, nelle discariche.

Esistono prove che quantità significative di metano vengono rilasciate dalle profondità degli oceani. Forse questo fenomeno è spiegato dall'attività di grandi colonie di batteri, per le quali il metano è il principale sottoprodotto metabolico.

È necessario sottolineare in particolare il “contributo” allo sviluppo dell'effetto serra da parte delle imprese produttrici di petrolio: una notevole quantità di questo gas viene rilasciata nell'atmosfera come sottoprodotto. Inoltre, la pellicola in costante espansione dei prodotti petroliferi sulla superficie dell'Oceano Mondiale contribuisce anche alla decomposizione accelerata della materia organica, accompagnata dalle emissioni di metano.

- Monossido di azoto. Si forma in grandi quantità durante molti processi di produzione chimica. È pericoloso non solo per la sua partecipazione attiva al meccanismo dell’effetto serra. Il fatto è che se combinata con l'acqua atmosferica, questa sostanza forma un vero acido nitrico, anche in una concentrazione debole. Da qui deriva tutto ciò che ha un impatto estremamente negativo sulla salute delle persone.

Scenari teorici dei disturbi climatici globali

Quali sono allora le conseguenze globali dell’effetto serra? È difficile dirlo con certezza, poiché gli scienziati sono ancora lontani da una conclusione chiara. Attualmente esistono diversi scenari. Per sviluppare modelli computerizzati vengono presi in considerazione molti fattori diversi che possono accelerare o rallentare lo sviluppo dell’effetto serra. Diamo un'occhiata ai catalizzatori di questo processo:

  • Il rilascio dei gas sopra descritti è dovuto alle attività antropiche umane.
  • Rilascio di CO 2 dovuto alla decomposizione termica degli idrocarbonati naturali. È interessante sapere che la crosta del nostro pianeta contiene 50.000 volte più anidride carbonica dell'aria. Naturalmente stiamo parlando di monossido di carbonio legato chimicamente.
  • Poiché le principali conseguenze dell'effetto serra sono l'aumento della temperatura dell'acqua e dell'aria sulla superficie del pianeta, aumenta l'evaporazione dell'umidità dalla superficie dei mari e degli oceani. Di conseguenza, la permeabilità dell'atmosfera alla radiazione infrarossa si deteriora ancora di più.
  • Gli oceani contengono circa 140 trilioni di tonnellate di anidride carbonica che, con l'aumento della temperatura dell'acqua, iniziano anche ad essere rilasciate in modo intensivo nell'atmosfera, contribuendo a uno sviluppo più dinamico del processo serra.
  • Una diminuzione della riflettività del pianeta, che porta ad un accelerato accumulo di calore nella sua atmosfera. A ciò contribuisce anche la desertificazione delle terre.

Quali fattori rallentano lo sviluppo dell’effetto serra?

Si presume che la principale corrente calda, la Corrente del Golfo, rallenti costantemente. A lungo termine, ciò causerà una significativa diminuzione della temperatura, che rallenterà l’effetto dell’accumulo di gas serra. Inoltre, per ogni grado di riscaldamento generale, l'area nuvolosa sull'intero territorio del pianeta aumenta di circa lo 0,5%, il che contribuisce a una significativa riduzione della quantità di calore che la Terra riceve dallo spazio.

Nota: l'essenza dell'effetto serra è l'aumento della temperatura complessiva della superficie terrestre. Naturalmente, non c'è nulla di buono in questo, ma sono i fattori di cui sopra che spesso aiutano a mitigare le conseguenze di questo fenomeno. In linea di principio, questo è il motivo per cui molti scienziati ritengono che il tema stesso del riscaldamento globale appartenga alla categoria dei fenomeni completamente naturali che si sono verificati regolarmente nel corso della storia della Terra.

Maggiore è il tasso di evaporazione, maggiore diventa la precipitazione annuale. Ciò provoca sia il ripristino delle paludi che la crescita accelerata della flora, responsabile del riciclaggio dell’anidride carbonica in eccesso nell’atmosfera del pianeta. Si prevede inoltre che l'aumento delle precipitazioni contribuirà in futuro ad una significativa espansione dell'area dei mari tropicali poco profondi.

I coralli che vivono in essi sono i più importanti utilizzatori di anidride carbonica. Essendo legato chimicamente, va a costruire il loro scheletro. Infine, se l'umanità riduce almeno un po' il tasso di deforestazione, la sua area si riprenderà abbastanza rapidamente, poiché la stessa anidride carbonica è un ottimo stimolante per la diffusione delle piante. Quali sono allora le possibili conseguenze dell’effetto serra?

Principali scenari per il futuro del nostro pianeta

Nel primo caso, gli scienziati presumono che il riscaldamento globale avverrà piuttosto lentamente. E questo punto di vista ha molti sostenitori. Credono che l'Oceano Mondiale, che è un gigantesco accumulatore di energia, sarà in grado di assorbire il calore in eccesso per molto tempo. Potrebbero volerci diversi millenni prima che il clima del pianeta cambi davvero radicalmente.

Il secondo gruppo di scienziati, al contrario, sostiene una versione relativamente rapida dei cambiamenti catastrofici. Il problema dell'effetto serra è attualmente molto popolare e viene discusso in quasi tutti i congressi scientifici. Sfortunatamente, ci sono prove sufficienti per questa teoria. Si ritiene che negli ultimi cento anni la concentrazione di anidride carbonica sia aumentata almeno del 20-24% e la quantità di metano nell'atmosfera sia aumentata del 100%. Nella versione più pessimistica, si ritiene che entro la fine di questo secolo la temperatura del pianeta potrebbe aumentare fino alla cifra record di 6,4°C.

Pertanto, in questo caso, l’effetto serra nell’atmosfera terrestre causerà semplicemente problemi mortali a tutti i residenti delle zone costiere.

Un forte aumento del livello del mare

Il fatto è che tali anomalie di temperatura sono irte di un aumento estremamente brusco e quasi imprevedibile del livello dell'Oceano Mondiale. Quindi, dal 1995 al 2005. questa cifra era di 4 cm, anche se gli scienziati in competizione tra loro dichiararono che non ci si dovrebbe aspettare un aumento superiore a un paio di centimetri. Se tutto continua allo stesso ritmo, entro la fine del 21 ° secolo il livello degli oceani sarà almeno 88-100 cm più alto della norma attuale. Nel frattempo, circa 100 milioni di persone sul nostro pianeta vivono esattamente a 87-88 cm sul livello del mare.

Diminuzione della riflettività della superficie del pianeta

Quando abbiamo scritto su cosa sia l'effetto serra, l'articolo ha ripetutamente menzionato che stimola un'ulteriore diminuzione della riflettività della superficie terrestre, facilitata dalla deforestazione e dalla desertificazione.

Molti scienziati testimoniano che la calotta glaciale ai poli può ridurre la temperatura complessiva del pianeta di almeno due gradi, e il ghiaccio che ricopre la superficie delle acque polari inibisce notevolmente il rilascio di anidride carbonica e metano nell'atmosfera. Inoltre, nella regione delle calotte polari non c'è affatto vapore acqueo, il che stimola notevolmente l'effetto serra globale.

Tutto ciò influenzerà il ciclo globale dell'acqua in modo tale che la frequenza di tornado, uragani e tornado di mostruoso potere distruttivo aumenterà più volte, rendendo praticamente impossibile per le persone vivere anche in quei territori molto lontani dalle coste oceaniche. . Sfortunatamente, la ridistribuzione dell’acqua porterà anche al fenomeno opposto. Oggi la siccità rappresenta un problema nel 10% del globo e in futuro il numero di tali regioni potrebbe aumentare fino al 35-40%. Questa è una triste prospettiva per l’umanità.

Per il nostro Paese la previsione in questo caso è molto più favorevole. I climatologi ritengono che la maggior parte del territorio russo sarà abbastanza adatto per l’agricoltura normale e il clima diventerà molto più mite. Naturalmente, la maggior parte delle zone costiere (e ne abbiamo molte) saranno semplicemente allagate.

Il terzo scenario presuppone che un breve periodo di aumento delle temperature sarà sostituito da un raffreddamento globale. Abbiamo già parlato del rallentamento della Corrente del Golfo e delle conseguenze. Immagina che questa corrente calda si fermerà completamente... Naturalmente, non si arriverà agli eventi descritti nel film "The Day After Tomorrow", ma il pianeta diventerà sicuramente molto più freddo. Non per molto, però.

Alcuni matematici aderiscono alla teoria (modellata, ovviamente) secondo la quale l'effetto serra sulla Terra porterà al fatto che entro 20-30 anni il clima in Europa non diventerà più caldo che nel nostro Paese. Presumono anche che in seguito il riscaldamento continuerà, il cui scenario è descritto nella seconda opzione.

Conclusione

Comunque sia, non c’è molto di buono nelle previsioni degli scienziati. Possiamo solo sperare che il nostro pianeta sia un meccanismo più complesso e perfetto di quanto immaginiamo. Forse tali tristi conseguenze possono essere evitate.

Il problema dell'effetto serra è particolarmente rilevante nel nostro secolo, quando distruggiamo le foreste per costruire un altro impianto industriale e molti di noi non riescono a immaginare la vita senza un'auto. Noi, come gli struzzi, seppelliamo la testa sotto la sabbia, senza notare il danno derivante dalle nostre attività. Nel frattempo, l’effetto serra si sta intensificando e sta portando a disastri globali.

Il fenomeno dell'effetto serra esiste fin dalla comparsa dell'atmosfera, anche se non era così evidente. Tuttavia, il suo studio è iniziato molto prima dell'uso attivo delle automobili e.

Breve definizione

L'effetto serra è un aumento della temperatura della bassa atmosfera del pianeta dovuto all'accumulo di gas serra. Il suo meccanismo è il seguente: i raggi del sole penetrano nell'atmosfera e riscaldano la superficie del pianeta.

La radiazione termica proveniente dalla superficie dovrebbe ritornare nello spazio, ma l’atmosfera inferiore è troppo densa per poterla penetrare. La ragione di ciò sono i gas serra. I raggi di calore persistono nell'atmosfera, aumentandone la temperatura.

Storia della ricerca sull'effetto serra

Si cominciò a parlare del fenomeno per la prima volta nel 1827. Poi è apparso un articolo di Jean Baptiste Joseph Fourier, "Una nota sulle temperature del globo e di altri pianeti", in cui ha dettagliato le sue idee sul meccanismo dell'effetto serra e sulle ragioni della sua comparsa sulla Terra. Nella sua ricerca, Fourier si è affidato non solo ai propri esperimenti, ma anche ai giudizi di M. De Saussure. Quest'ultimo ha condotto esperimenti con un recipiente di vetro annerito dall'interno, chiuso e posto alla luce del sole. La temperatura all'interno della nave era molto più alta che all'esterno. Ciò si spiega con il seguente fattore: la radiazione termica non può passare attraverso il vetro oscurato, il che significa che rimane all'interno del contenitore. Allo stesso tempo, la luce del sole penetra facilmente attraverso le pareti, poiché l'esterno della nave rimane trasparente.

Diverse formule

L’energia totale della radiazione solare assorbita nell’unità di tempo da un pianeta con raggio R e albedo sferico A è pari a:

E = πR2 ( E_0 su R2) (1 – A),

dove E_0 è la costante solare e r è la distanza dal Sole.

Secondo la legge di Stefan-Boltzmann, la radiazione termica di equilibrio L di un pianeta con raggio R, cioè l'area della superficie emittente è 4πR2:

L=4πR2σTE^4,

dove TE è la temperatura effettiva del pianeta.

Cause

La natura del fenomeno si spiega con la diversa trasparenza dell'atmosfera per le radiazioni provenienti dallo spazio e dalla superficie del pianeta. Per i raggi del sole, l'atmosfera del pianeta è trasparente, come il vetro, e quindi la attraversano facilmente. E per la radiazione termica, gli strati inferiori dell’atmosfera sono “impenetrabili”, troppo densi per il passaggio. Ecco perché parte della radiazione termica rimane nell'atmosfera, scendendo gradualmente fino agli strati più bassi. Allo stesso tempo, la quantità di gas serra che addensano l’atmosfera aumenta.

A scuola ci è stato insegnato che la causa principale dell’effetto serra è l’attività umana. L'evoluzione ci ha portato all'industria, bruciamo tonnellate di carbone, petrolio e gas, producendo carburante, la conseguenza di ciò è il rilascio di gas e sostanze serra nell'atmosfera. Tra questi ci sono vapore acqueo, metano, anidride carbonica e ossido nitrico. È chiaro il motivo per cui si chiamano così. La superficie del pianeta è riscaldata dai raggi del sole, ma necessariamente “restituisce” parte del calore. La radiazione termica che proviene dalla superficie terrestre è chiamata infrarossa.

I gas serra nella parte inferiore dell’atmosfera impediscono ai raggi di calore di ritornare nello spazio e li intrappolano. Di conseguenza, la temperatura media del pianeta aumenta e ciò porta a conseguenze pericolose.

Non esiste davvero nulla che possa regolare la quantità di gas serra nell’atmosfera? Certo che può. L'ossigeno fa questo lavoro perfettamente. Ma il problema è che la popolazione del pianeta cresce inesorabilmente, il che significa che viene consumato sempre più ossigeno. La nostra unica salvezza è la vegetazione, soprattutto le foreste. Assorbono l'anidride carbonica in eccesso e rilasciano molto più ossigeno di quanto consumano gli esseri umani.

Effetto serra e clima terrestre

Quando parliamo delle conseguenze dell'effetto serra, comprendiamo il suo impatto sul clima terrestre. Prima di tutto, questo è il riscaldamento globale. Molte persone equiparano i concetti di “effetto serra” e “riscaldamento globale”, ma non sono uguali, ma correlati: il primo è la causa del secondo.

Il riscaldamento globale è direttamente correlato agli oceani. Ecco un esempio di due relazioni di causa-effetto.

  1. La temperatura media del pianeta aumenta, il liquido inizia ad evaporare. Questo vale anche per l'Oceano Mondiale: alcuni scienziati temono che tra un paio di centinaia di anni comincerà a "prosciugarsi".
  2. Allo stesso tempo, a causa delle alte temperature, i ghiacciai e il ghiaccio marino inizieranno a sciogliersi attivamente nel prossimo futuro. Ciò porterà ad un inevitabile innalzamento del livello del mare.

Stiamo già osservando inondazioni regolari nelle zone costiere, ma se il livello degli oceani aumentasse in modo significativo, tutte le aree terrestri vicine sarebbero allagate e i raccolti perirebbero.

Impatto sulla vita delle persone

Non dimenticare che un aumento della temperatura media della Terra influenzerà le nostre vite. Le conseguenze possono essere molto gravi. Molte aree del nostro pianeta, già soggette a siccità, diventeranno assolutamente impraticabili e le persone inizieranno a migrare in massa verso altre regioni. Ciò porterà inevitabilmente a problemi socioeconomici e allo scoppio della terza e della quarta guerra mondiale. Mancanza di cibo, distruzione dei raccolti: questo è ciò che ci aspetta nel prossimo secolo.

Ma bisogna aspettare? Oppure è ancora possibile cambiare qualcosa? L’umanità può ridurre i danni derivanti dall’effetto serra?

Azioni che possono salvare la Terra

Oggi tutti i fattori dannosi che portano all’accumulo di gas serra sono conosciuti e sappiamo cosa bisogna fare per fermarlo. Non pensare che una persona non cambierà nulla. Naturalmente, solo tutta l'umanità può ottenere l'effetto, ma chissà, forse un centinaio di persone in questo momento stanno leggendo un articolo simile?

Conservazione delle foreste

Fermare la deforestazione. Le piante sono la nostra salvezza! Inoltre, è necessario non solo preservare le foreste esistenti, ma anche piantarne attivamente di nuove.

Ogni persona dovrebbe capire questo problema.

La fotosintesi è così potente che può fornirci enormi quantità di ossigeno. Sarà sufficiente per la vita normale delle persone e per l'eliminazione dei gas nocivi dall'atmosfera.

Utilizzo di veicoli elettrici

Rifiuto di utilizzare veicoli a carburante. Ogni auto emette ogni anno un’enorme quantità di gas serra, quindi perché non fare una scelta più sana per l’ambiente? Gli scienziati ci stanno già offrendo auto elettriche: auto rispettose dell'ambiente che non utilizzano carburante. Lo svantaggio di un'auto "a carburante" è un altro passo verso l'eliminazione dei gas serra. In tutto il mondo stanno cercando di accelerare questa transizione, ma finora gli sviluppi moderni di tali macchine sono tutt'altro che perfetti. Anche in Giappone, dove tali auto sono maggiormente utilizzate, non sono pronte per passare completamente al loro utilizzo.

Alternativa ai combustibili idrocarburici

Invenzione dell'energia alternativa. L’umanità non si ferma, quindi perché siamo bloccati nell’uso di carbone, petrolio e gas? Bruciare questi componenti naturali porta all'accumulo di gas serra nell'atmosfera, quindi è tempo di passare a una forma di energia rispettosa dell'ambiente.

Non possiamo abbandonare completamente tutto ciò che emette gas nocivi. Ma possiamo contribuire ad aumentare l’ossigeno nell’atmosfera. Non solo un vero uomo dovrebbe piantare un albero: ogni persona deve farlo!

Qual è la cosa più importante per risolvere qualsiasi problema? Non chiuderle gli occhi. Potremmo non notare i danni derivanti dall’effetto serra, ma le generazioni future lo noteranno sicuramente. Possiamo smettere di bruciare carbone e petrolio, preservare la vegetazione naturale del pianeta, abbandonare un'auto convenzionale in favore di una rispettosa dell'ambiente - e tutto per cosa? In modo che la nostra Terra esista dopo di noi.

L'effetto serra è un aumento della temperatura sulla superficie del pianeta a causa dell'energia termica che appare nell'atmosfera a causa del riscaldamento dei gas. I principali gas che portano all’effetto serra sulla Terra sono il vapore acqueo e l’anidride carbonica.

L'effetto serra ci consente di mantenere una temperatura sulla superficie della Terra alla quale è possibile l'emergere e lo sviluppo della vita. Se non ci fosse l’effetto serra, la temperatura media della superficie terrestre sarebbe molto più bassa di quella attuale. Tuttavia, all'aumentare della concentrazione dei gas serra, aumenta l'impermeabilità dell'atmosfera ai raggi infrarossi, il che porta ad un aumento della temperatura terrestre.

Nel 2007, il Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici (IPCC), il più autorevole organismo internazionale che riunisce migliaia di scienziati provenienti da 130 paesi, ha presentato il suo quarto rapporto di valutazione, che conteneva conclusioni generalizzate sui cambiamenti climatici passati e presenti, sul loro impatto sulla natura e persone, nonché le possibili misure per contrastare tali cambiamenti.

Secondo i dati pubblicati, tra il 1906 e il 2005 la temperatura media della Terra è aumentata di 0,74 gradi. Nei prossimi 20 anni, l'aumento della temperatura, secondo gli esperti, sarà in media di 0,2 gradi per decennio, ed entro la fine del 21° secolo, la temperatura della Terra potrebbe aumentare da 1,8 a 4,6 gradi (questa differenza nei dati è il risultato della sovrapposizione di un intero complesso di modelli climatici futuri, che tengono conto di vari scenari per lo sviluppo dell'economia e della società mondiale).

Secondo gli scienziati, con una probabilità del 90%, i cambiamenti climatici osservati sono associati alle attività umane: combustione di combustibili fossili a base di carbonio (cioè petrolio, gas, carbone, ecc.), processi industriali e deforestazione. - assorbitori naturali di anidride carbonica dall'atmosfera.

Possibili conseguenze del cambiamento climatico:
1. Cambiamenti nella frequenza e nell'intensità delle precipitazioni.
In generale, il clima del pianeta diventerà più umido. Ma la quantità di precipitazioni non si distribuirà uniformemente su tutta la Terra. Nelle regioni che già oggi ricevono precipitazioni sufficienti, le precipitazioni diventeranno più intense. E nelle regioni con umidità insufficiente, i periodi di siccità diventeranno più frequenti.

2. Innalzamento del livello del mare.
Nel corso del 20° secolo, il livello medio del mare è aumentato di 0,1-0,2 metri, mentre secondo gli scienziati nel 21° secolo l'innalzamento del livello del mare sarà fino a 1 metro, in questo caso le zone costiere e le piccole isole saranno le più vulnerabili. Paesi come i Paesi Bassi, la Gran Bretagna e i piccoli stati insulari dell’Oceania e dei Caraibi saranno i primi a essere a rischio di inondazioni. Inoltre, le alte maree diventeranno più frequenti e l’erosione costiera aumenterà.

3. Minaccia per gli ecosistemi e la biodiversità.
Si prevede che fino al 30-40% delle specie animali e vegetali scompariranno perché i loro habitat cambieranno più velocemente di quanto possano adattarsi a questi cambiamenti.

Quando la temperatura aumenta di 1 grado, si prevede un cambiamento nella composizione delle specie della foresta. Le foreste sono un deposito naturale di carbonio (80% di tutto il carbonio nella vegetazione terrestre e circa il 40% del carbonio nel suolo). La transizione da un tipo di foresta all’altro sarà accompagnata dal rilascio di grandi quantità di carbonio.

4. Ghiacciai che si sciolgono.
La moderna glaciazione della Terra può essere considerata uno degli indicatori più sensibili dei cambiamenti globali in corso. I dati satellitari mostrano che a partire dagli anni ’60 si è verificata una diminuzione della copertura nevosa di circa il 10%. Dagli anni ’50, nell’emisfero settentrionale, l’estensione del ghiaccio marino è diminuita di quasi il 10-15% e lo spessore è diminuito del 40%. Secondo le previsioni degli esperti dell'Istituto di ricerca sull'Artico e sull'Antartide (San Pietroburgo), tra 30 anni l'Oceano Artico si aprirà completamente da sotto il ghiaccio durante il periodo caldo dell'anno.

Secondo gli scienziati, lo spessore del ghiaccio himalayano si sta sciogliendo ad una velocità di 10-15 m all'anno. Al ritmo attuale di questi processi, due terzi dei ghiacciai scompariranno entro il 2060, ed entro il 2100 tutti i ghiacciai si scioglieranno completamente.
L’accelerazione dello scioglimento dei ghiacciai pone una serie di minacce immediate allo sviluppo umano. Per le zone montuose e pedemontane densamente popolate, valanghe, inondazioni o, al contrario, una diminuzione della piena portata dei fiumi e di conseguenza una diminuzione delle riserve di acqua dolce, rappresentano un pericolo particolare.

5. Agricoltura.
L’impatto del riscaldamento sulla produttività agricola è controverso. In alcune aree temperate, i rendimenti possono aumentare con piccoli aumenti di temperatura, ma diminuiranno con grandi sbalzi di temperatura. Nelle regioni tropicali e subtropicali, si prevede generalmente che i rendimenti diminuiscano.

Il colpo più grande potrebbe essere inferto ai Paesi più poveri, quelli meno preparati ad adattarsi ai cambiamenti climatici. Secondo l’IPCC, il numero di persone che soffrono la fame potrebbe aumentare di 600 milioni entro il 2080, il doppio del numero di persone che attualmente vivono in povertà nell’Africa sub-sahariana.

6. Consumo di acqua e approvvigionamento idrico.
Una delle conseguenze del cambiamento climatico potrebbe essere la carenza di acqua potabile. Nelle regioni dal clima arido (Asia centrale, Mediterraneo, Sudafrica, Australia, ecc.) la situazione peggiorerà ulteriormente a causa della diminuzione delle precipitazioni.
A causa dello scioglimento dei ghiacciai, il flusso dei più grandi corsi d'acqua dell'Asia - Brahmaputra, Gange, Fiume Giallo, Indo, Mekong, Saluan e Yangtze - diminuirà in modo significativo. La mancanza di acqua dolce non solo avrà ripercussioni sulla salute umana e sullo sviluppo agricolo, ma aumenterà anche il rischio di divisioni politiche e conflitti sull’accesso alle risorse idriche.

7. Salute umana.
Il cambiamento climatico, secondo gli scienziati, comporterà un aumento dei rischi per la salute delle persone, in particolare delle fasce meno abbienti della popolazione. Pertanto, una riduzione della produzione alimentare porterà inevitabilmente alla malnutrizione e alla fame. Temperature anormalmente elevate possono portare all’esacerbazione di malattie cardiovascolari, respiratorie e di altro tipo.

L’aumento delle temperature può cambiare la distribuzione geografica di varie specie portatrici di malattie. Con l’aumento delle temperature, le popolazioni di animali e insetti amanti del calore (ad esempio, le zecche dell’encefalite e le zanzare della malaria) si diffonderanno più a nord, mentre le persone che abitano queste aree non saranno immuni da nuove malattie.

Secondo gli ambientalisti, è improbabile che l’umanità sia in grado di prevenire completamente i cambiamenti climatici previsti. Tuttavia, è umanamente possibile mitigare il cambiamento climatico, frenare il tasso di aumento della temperatura per evitare conseguenze pericolose e irreversibili in futuro. Innanzitutto a causa di:
1. Restrizioni e riduzioni nel consumo di combustibili fossili a base di carbonio (carbone, petrolio, gas);
2. Aumentare l'efficienza dei consumi energetici;
3. Introduzione di misure di risparmio energetico;
4. Maggiore utilizzo di fonti energetiche rinnovabili e non carboniche;
5. Sviluppo di nuove tecnologie rispettose dell'ambiente e a basse emissioni di carbonio;
6. Attraverso la prevenzione degli incendi boschivi e il ripristino delle foreste, poiché le foreste assorbono naturalmente l'anidride carbonica dall'atmosfera.

L’effetto serra non si verifica solo sulla Terra. Forte effetto serra - sul pianeta vicino, Venere. L'atmosfera di Venere è costituita quasi interamente da anidride carbonica e di conseguenza la superficie del pianeta viene riscaldata a 475 gradi. I climatologi ritengono che la Terra abbia evitato un simile destino grazie alla presenza degli oceani. Gli oceani assorbono il carbonio atmosferico e questo si accumula nelle rocce come il calcare, rimuovendo così l'anidride carbonica dall'atmosfera. Su Venere non ci sono oceani e tutta l'anidride carbonica emessa dai vulcani nell'atmosfera rimane lì. Di conseguenza, il pianeta sperimenta un effetto serra incontrollabile.

Il materiale è stato preparato sulla base delle informazioni di RIA Novosti e di fonti aperte

Se la sua crescita non viene fermata, l’equilibrio sulla Terra potrebbe essere sconvolto. Il clima cambierà, arriveranno la fame e le malattie. Gli scienziati stanno sviluppando varie misure per combattere un problema che dovrebbe diventare globale.

L'essenza

Cos'è l'effetto serra? Questo è il nome dell’aumento della temperatura della superficie del pianeta dovuto al fatto che i gas nell’atmosfera tendono a trattenere il calore. La Terra è riscaldata dalla radiazione solare. Le onde corte visibili provenienti da una sorgente luminosa penetrano senza ostacoli sulla superficie del nostro pianeta. Quando la Terra si riscalda, inizia a emettere lunghe ondate di calore. Penetrano parzialmente attraverso gli strati dell'atmosfera e “vanno” nello spazio. ridurre la produttività, riflettere le onde lunghe. Il calore rimane sulla superficie della Terra. Maggiore è la concentrazione di gas, maggiore è l’effetto serra.

Il fenomeno fu descritto per la prima volta da Joseph Fourier all'inizio del XIX secolo. Ha suggerito che i processi che si verificano nell'atmosfera terrestre sono simili a ciò che esiste sotto vetro.

I gas serra sono vapore (dall'acqua), anidride carbonica (anidride carbonica), metano, ozono. Il primo svolge il ruolo principale nella formazione dell'effetto serra (fino al 72%). Il secondo più importante è l'anidride carbonica (9-26%), la quota di metano e ozono è rispettivamente del 4-9 e 3-7%.

Negli ultimi tempi si sente spesso parlare dell'effetto serra come di un grave problema ambientale. Ma questo fenomeno ha anche un lato positivo. A causa dell'effetto serra, la temperatura media del nostro pianeta è di circa 15 gradi sopra lo zero. Senza di essa la vita sulla Terra sarebbe impossibile. La temperatura non poteva che essere meno 18.

La ragione dell'effetto è l'attività attiva di molti vulcani sul pianeta milioni di anni fa. Allo stesso tempo, il contenuto di vapore acqueo e anidride carbonica nell'atmosfera è aumentato in modo significativo. La concentrazione di quest'ultimo ha raggiunto un valore tale da provocare un effetto serra fortissimo. Di conseguenza, l'acqua dell'Oceano Mondiale è praticamente bollita, la sua temperatura è diventata così alta.

La comparsa della vegetazione ovunque sulla superficie terrestre ha causato un assorbimento abbastanza rapido dell'anidride carbonica. L'accumulo di calore è diminuito. L'equilibrio è stato stabilito. La temperatura media annuale sulla superficie del pianeta si è rivelata ad un livello vicino a quello attuale.

Cause

Il fenomeno è accentuato da:

  • Lo sviluppo industriale è la ragione principale per cui l’anidride carbonica e altri gas che aumentano l’effetto serra vengono attivamente emessi e si accumulano nell’atmosfera. Il risultato dell’attività umana sulla Terra è un aumento della temperatura media annuale. Nel corso del secolo è aumentato di 0,74 gradi. Gli scienziati prevedono che in futuro questo aumento potrebbe essere di 0,2 gradi ogni 10 anni. Cioè, l’intensità del riscaldamento sta aumentando.
  • – il motivo dell’aumento della concentrazione di CO2 nell’atmosfera. Questo gas viene assorbito dalla vegetazione. Il massiccio sviluppo di nuove terre, abbinato alla deforestazione, accelera il tasso di accumulo di anidride carbonica e allo stesso tempo modifica le condizioni di vita di animali e piante, portando all'estinzione delle loro specie.
  • La combustione di combustibili (solidi e petroliferi) e di rifiuti porta al rilascio di anidride carbonica. Il riscaldamento, la produzione di elettricità e i trasporti sono le principali fonti di questo gas.
  • L’aumento del consumo energetico è un segno e una condizione del progresso tecnico. La popolazione mondiale aumenta di circa il 2% ogni anno. Crescita del consumo energetico – 5%. L'intensità aumenta ogni anno, l'umanità ha bisogno di sempre più energia.
  • Un aumento del numero di discariche porta ad un aumento delle concentrazioni di metano. Un'altra fonte di gas è l'attività degli allevamenti.

Minacce

Le conseguenze dell’effetto serra possono essere dannose per l’uomo:

  • Il ghiaccio polare si sta sciogliendo, provocando l’innalzamento del livello del mare. Di conseguenza, le terre fertili costiere sono sott’acqua. Se le inondazioni si verificano a un ritmo elevato, l’agricoltura sarà seriamente minacciata. I raccolti stanno morendo, la superficie dei pascoli si sta riducendo e le fonti di acqua dolce stanno scomparendo. A soffrire saranno innanzitutto le fasce più povere della popolazione, la cui vita dipende dai raccolti e dalla crescita degli animali domestici.
  • Molte città costiere, comprese quelle altamente sviluppate, potrebbero trovarsi sott’acqua in futuro. Ad esempio, New York, San Pietroburgo. O interi paesi. Ad esempio, l'Olanda. Tali fenomeni renderanno necessario un massiccio spostamento degli insediamenti umani. Gli scienziati suggeriscono che tra 15 anni il livello del mare potrebbe aumentare di 0,1-0,3 metri e entro la fine del 21 ° secolo di 0,3-1 metro. Perché le città sopra menzionate siano sott'acqua, il livello deve salire di circa 5 metri.
  • Un aumento della temperatura dell'aria porta ad una riduzione del periodo di neve all'interno dei continenti. Comincia a sciogliersi prima, proprio come finisce prima la stagione delle piogge. Di conseguenza, i terreni diventano eccessivamente secchi e inadatti alla coltivazione. La mancanza di umidità è la causa della desertificazione del territorio. Gli esperti affermano che un aumento della temperatura media di 1 grado in 10 anni porterà ad una riduzione delle superfici forestali di 100-200 milioni di ettari. Queste terre diventeranno steppe.
  • L’oceano copre il 71% della superficie del nostro pianeta. All’aumentare della temperatura dell’aria, anche l’acqua si riscalda. L'evaporazione aumenta in modo significativo. E questo è uno dei motivi principali del rafforzamento dell'effetto serra.
  • Con l’aumento del livello dell’acqua negli oceani e della temperatura mondiale, la biodiversità è minacciata e molte specie di fauna selvatica potrebbero scomparire. Il motivo sono i cambiamenti nel loro habitat. Non tutte le specie possono adattarsi con successo alle nuove condizioni. La conseguenza della scomparsa di alcune piante, animali, uccelli e altri esseri viventi è un’interruzione delle catene alimentari e dell’equilibrio degli ecosistemi.
  • L’innalzamento del livello dell’acqua causa il cambiamento climatico. I confini delle stagioni si stanno spostando, il numero e l’intensità delle tempeste, degli uragani e delle precipitazioni stanno aumentando. La stabilità climatica è la condizione principale per l’esistenza della vita sulla Terra. Fermare l’effetto serra significa preservare la civiltà umana sul pianeta.
  • Le alte temperature dell'aria possono avere effetti negativi sulla salute delle persone. In tali condizioni, le malattie cardiovascolari peggiorano e il sistema respiratorio ne soffre. Le anomalie termiche portano ad un aumento del numero di infortuni e di alcuni disturbi psicologici. L’aumento della temperatura comporta una diffusione più rapida di molte malattie pericolose, come la malaria e l’encefalite.

Cosa fare?

Oggi il problema dell’effetto serra è una questione ambientale globale. Gli esperti ritengono che l’adozione diffusa delle seguenti misure aiuterà a risolvere il problema:

  • Cambiamenti nell'uso delle fonti energetiche. Ridurre la quota e la quantità di fossili (torba contenente carbonio, carbone), petrolio. Il passaggio al gas naturale ridurrà notevolmente le emissioni di CO2, mentre l’aumento della quota di fonti alternative (sole, vento, acqua) ridurrà le emissioni, perché questi metodi consentono di ottenere energia senza danneggiare l’ambiente. Quando li si utilizza, i gas non vengono rilasciati.
  • Cambiamenti nella politica energetica. Aumentare l’efficienza delle centrali elettriche. Ridurre l'intensità energetica dei prodotti fabbricati nelle imprese.
  • Introduzione di tecnologie per il risparmio energetico. Anche il consueto isolamento delle facciate delle case, delle aperture delle finestre, degli impianti di riscaldamento dà un risultato significativo: risparmio di carburante e, quindi, minori emissioni. Risolvere il problema a livello di imprese, industrie e Stati comporta un miglioramento globale della situazione. Ciascuno può contribuire alla soluzione del problema: risparmiando energia, smaltindo correttamente i rifiuti, isolando la propria casa.
  • Sviluppo di tecnologie volte a ottenere prodotti in modi nuovi e rispettosi dell'ambiente.
  • L'uso di risorse secondarie è una delle misure per ridurre i rifiuti, il numero e il volume delle discariche.
  • Ripristinare le foreste, combattere gli incendi al loro interno, aumentare la loro superficie come un modo per ridurre la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera.

La lotta contro le emissioni di gas serra oggi viene condotta a livello internazionale. Si tengono vertici mondiali dedicati a questo problema, vengono creati documenti volti a organizzare una soluzione globale al problema. Molti scienziati in tutto il mondo sono alla ricerca di modi per ridurre l’effetto serra, mantenere l’equilibrio e la vita sulla Terra.

Il concetto di “effetto serra” è ben noto a tutti i giardinieri e giardinieri. All'interno della serra la temperatura dell'aria è più alta che all'esterno, il che rende possibile coltivare frutta e verdura anche nella stagione fredda.


Fenomeni simili si verificano nell'atmosfera del nostro pianeta, ma hanno una scala più globale. Cos’è l’effetto serra sulla Terra e quali conseguenze potrebbe avere un suo intensificarsi?

Cos'è l'effetto serra?

L'effetto serra è un aumento della temperatura media annuale dell'aria sul pianeta, che si verifica a causa di un cambiamento nelle proprietà ottiche dell'atmosfera. È più facile comprendere l'essenza di questo fenomeno usando l'esempio di una normale serra, disponibile su qualsiasi terreno personale.

Immagina l'atmosfera come quella delle pareti di vetro e del tetto di una serra. Come il vetro, trasmette facilmente i raggi del sole attraverso di esso e ritarda la radiazione termica proveniente dalla terra, impedendole di fuoriuscire nello spazio. Di conseguenza, il calore rimane al di sopra della superficie e riscalda gli strati superficiali dell'atmosfera.

Perché si verifica l’effetto serra?

La ragione dell'effetto serra è la differenza tra la radiazione e la superficie terrestre. Il sole, con la sua temperatura di 5778 °C, produce prevalentemente luce visibile, molto sensibile ai nostri occhi. Poiché l'aria è in grado di trasmettere questa luce, i raggi del sole la attraversano facilmente e riscaldano il guscio terrestre. Gli oggetti e gli oggetti vicini alla superficie hanno una temperatura media di circa +14...+15 ° C, quindi emettono energia nella gamma degli infrarossi, che non è in grado di attraversare completamente l'atmosfera.


Per la prima volta, un simile effetto fu simulato dal fisico Philippe de Saussure, che espose al sole un recipiente coperto da un coperchio di vetro, e poi misurò la differenza di temperatura tra l'interno e l'esterno. L'aria all'interno era più calda, come se la nave avesse ricevuto energia solare dall'esterno. Nel 1827, il fisico Joseph Fourier suggerì che un simile effetto potesse verificarsi anche nell'atmosfera terrestre, influenzando il clima.

Fu lui a concludere che la temperatura nella “serra” aumenta a causa della diversa trasparenza del vetro nella gamma dell'infrarosso e del visibile, nonché a causa del vetro che impedisce il deflusso dell'aria calda.

In che modo l’effetto serra influisce sul clima del pianeta?

Con flussi costanti di radiazione solare, le condizioni climatiche e la temperatura media annuale del nostro pianeta dipendono dal suo bilancio termico, nonché dalla composizione chimica e dalla temperatura dell'aria. Maggiore è il livello dei gas serra in superficie (ozono, metano, anidride carbonica, vapore acqueo), maggiore è la probabilità di un aumento dell'effetto serra e, di conseguenza, del riscaldamento globale. A sua volta, una diminuzione delle concentrazioni di gas porta ad una diminuzione della temperatura e alla comparsa di una copertura di ghiaccio nelle regioni polari.


A causa della riflettività della superficie terrestre (albedo), il clima sul nostro pianeta è passato più di una volta da una fase di riscaldamento a una fase di raffreddamento, quindi l'effetto serra in sé non rappresenta un problema particolare. Tuttavia, negli ultimi anni, a causa dell’inquinamento atmosferico dovuto ai gas di scarico, alle emissioni delle centrali termoelettriche e di varie fabbriche sulla Terra, si è osservato un aumento della concentrazione di anidride carbonica, che può portare al riscaldamento globale e conseguenze negative per tutti. umanità.

Quali sono le conseguenze dell’effetto serra?

Se negli ultimi 500mila anni la concentrazione di anidride carbonica sul pianeta non ha mai superato le 300 ppm, nel 2004 questa cifra era di 379 ppm. Quale minaccia rappresenta questo per la nostra Terra? Innanzitutto con l’aumento della temperatura ambiente e i cataclismi su scala globale.

Lo scioglimento dei ghiacciai può aumentare significativamente il livello dei mari del mondo e quindi causare inondazioni nelle aree costiere. Si ritiene che tra 50 anni, dopo l'intensificazione dell'effetto serra, la maggior parte delle isole potrebbe non rimanere sulla mappa geografica; tutte le località balneari dei continenti scompariranno sotto lo spessore dell'acqua dell'oceano.


Il riscaldamento ai poli può modificare la distribuzione delle precipitazioni su tutto il pianeta: in alcune zone la quantità aumenterà, in altre diminuirà e porterà alla siccità e alla desertificazione. Una conseguenza negativa dell'aumento delle concentrazioni di gas serra è anche la distruzione dello strato di ozono, che ridurrà la protezione della superficie del pianeta dai raggi ultravioletti e porterà alla distruzione del DNA e delle molecole nel corpo umano.

L’espansione dei buchi dell’ozono comporta anche la perdita di numerosi microrganismi, in particolare del fitoplancton marino, che può avere un impatto significativo sugli animali che se ne nutrono.

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