Парниковый эффект
Средняя температура Земли в настоящее время составляет около 15°С. При данной температуре поверхность планеты и атмосфера находятся в тепловом равновесии. Нагреваясь энергией Солнца и инфракрасным излучением атмосферы, поверхность Земли возвращает в атмосферу в среднем эквивалентное количество энергии. Это энергия испарения, конвекции, теплопроводности и инфракрасного излучения.
В последнее столетие деятельность человека, связанная с техническим прогрессом, привносит дисбаланс в соотношение поглощаемой и выделяемой энергии. До вмешательства человека в глобальные процессы Земли изменения, происходящие на ее поверхности и в атмосфере, были связаны с содержанием в природе газов, которые с легкой руки ученых были названы «парниковыми». К таким газам относятся диоксид углерода, метан, оксид азота и водяной пар. Сейчас к ним добавились антропогенные хлорфторуглероды (ХФУ). Без газового одеяла, окутывающего Землю, температура на ее поверхности была бы ниже на 30-40 градусов. Существование живых организмов в таких условиях было бы весьма проблематичным.
Итак, парниковые газы временно удерживают тепло в атмосфере, благодаря чему создается так называемый парниковый эффект, состоящий в том, что молекулы диоксида углерода и др. парниковых газов, пропускают короткие волны солнечного, нагревающие поверхность Земли но задержива-ют длинноволновое (инфракрасное) тепловое излучение. Следует, однако, признать, что этот термин не совсем правилен. Стекло парника действитель-но пропускает солнечный свет и задерживает инфракрасное излучение, но процесс этот происходит только благодаря рассеянию тепла посредством конвекции. Однако термин «парниковый эффект» понятен каждому, и он прижился в научной терминологии.
Одна из основных экологических проблем связана с тем, что в результате техногенной деятельности человека некоторые парниковые газы увеличивают долю своего участия в общем балансе атмосферы. Это касается, прелетие неуклонно растет. Углекислый газ создает 50% парникового эффекта, на долю ХФУ приходится 15-20% и на долю метана – 18% .
В первой половине XX в. содержание углекислого газа в атмосфере
оценивалось в 0,03%. За последние 200 лет в результате антропогенной деятельности содержание оксида углерода в атмосфере увеличилось на 25%. Связано это, с одной стороны, с интенсивным сжиганием ископаемого топлива: газа, нефти, сланцев, угля, а с другой – с ежегодным уменьшением площадей лесов, которые являются основными поглотителями углекислого газа. К тому же развитие таких отраслей сельского хозяйства, как рисоводство и животноводство, а также увеличение площадей городских свалок, приводит к увеличению выделения метана, оксида азота и некоторых других газов. Следовательно, если количество вещества, поглощающего в инфракрасной области (например, углекислого газа), растет, то земная поверхность, поглощает больше энергии и ее температура увеличивается.
Вторым по значению «парниковым» газом является метан. Его содержание в атмосфере ежегодно увеличивается на 1%. Биологические превращения метана способны осуществлять только очень специфические бактерии. Наиболее значимые его «поставщики» – свалки, крупный рогатый скот, рисовники.
Повышение температуры в результате парникового эффекта грозит небывалым экологическим, экономическим и социальным взрывом. Уровень воды в океанах может подняться на 1-2 м за счет морской воды и таяния полярных льдов. Примерно 1/3 территории Бангладеш и 1/4 территории Египта может быть поглощена морем. Это станет началом трагедии для 46 млн. людей. Повышение температуры вызовет понижение влажности почвы во многих регионах Земли. Засухи и тайфуны станут привычным явлением.
Глобальное потепление отразится и на состоянии лесов планеты.