Efecto invernadero: causas y consecuencias. Calentamiento global y efecto invernadero

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Si consideramos problemas reales humanidad, podemos concluir que el más global de ellos es el efecto invernadero. Ya se está haciendo sentir y cambiando enormemente las condiciones ambientales, pero se desconocen sus consecuencias exactas, aunque está claro que pueden ser irreparables.

Para salvar a la humanidad, debemos descubrir la esencia del efecto invernadero e intentar detenerlo.

Lo que es

La esencia del efecto invernadero es similar al principio de funcionamiento de los invernaderos, que es bien conocido por todos los jardineros y jardineros. Consiste en que sobre el planeta se forma una especie de invernadero que, al tener transparencia, deja pasar libremente los rayos del sol a través de sí mismo. Caen sobre la superficie de la tierra y la calientan. Normalmente, el calor debería atravesar la atmósfera, y sus capas inferiores se han vuelto tan densas en las últimas décadas que han perdido su capacidad. Por tanto, se altera el intercambio de calor, lo que conduce a la puesta en marcha del mecanismo del efecto invernadero.

La definición del efecto invernadero es algo así: un aumento de la temperatura en las capas atmosféricas inferiores en comparación con los indicadores efectivos que caracterizan la radiación térmica de la Tierra, que se observa desde el espacio. En otras palabras, hace mucho más calor en la superficie del planeta que fuera de su atmósfera. Y como las capas son muy densas, no dejan pasar el calor, y esto, bajo la influencia de las bajas temperaturas cósmicas, provoca la formación de condensación. A continuación se presenta un diagrama simplificado del mecanismo.

La cuestión del efecto invernadero fue estudiada por primera vez por Joseph Fourier allá por el siglo XIX, quien sugirió que la atmósfera terrestre está cambiando mucho y sus propiedades comienzan a parecerse al vidrio de los invernaderos, es decir, deja pasar los rayos del sol, pero impide su regreso. penetración del calor. Debido a esto se sintetizan los llamados, que están compuestos por carbono, vapor de agua, ozono y metano.

La base es el vapor, que provoca la formación de condensación. Un papel igualmente importante en el efecto invernadero lo desempeña el dióxido de carbono, cuyo volumen es Últimamente aumentó al 20-26%. La proporción de ozono y metano en la atmósfera es del 3 al 7% cada uno, pero también participan en los procesos del efecto invernadero.

Causas

El planeta Tierra ya ha experimentado el efecto invernadero y el calentamiento global y, probablemente, sin tales fenómenos, la humanidad y todos los seres vivos no habrían podido desarrollarse y vivir normalmente. Hace muchos siglos, los procesos comenzaron debido a la alta actividad de numerosos volcanes, cuyos productos irrumpieron en la atmósfera. Pero a medida que la vegetación se extendió por el planeta, el nivel de gases disminuyó y la situación se estabilizó.

EN mundo moderno El efecto invernadero se debe a las siguientes razones:

• Uso activo y descontrolado de diversos minerales extraídos de las entrañas de la Tierra que tienen propiedades inflamables. La humanidad se esfuerza por utilizar todos los dones del planeta, pero lo hace de forma extremadamente irreflexiva y grosera: en el proceso de quema y combustión, gran cantidad diversos productos de descomposición contaminantes atmosféricos, así como dióxido de carbono.
• Deforestación activa en toda la Tierra, que recientemente ha adquirido una escala simplemente enorme. Los árboles se talan principalmente para usarlos como combustible, pero a veces se talan zonas para la construcción. De una forma u otra, una disminución en la cantidad de plantas verdes cambia la composición del aire. El follaje absorbe dióxido de carbono y libera oxígeno. Y cuanta menos vegetación haya en el planeta, mayor será la concentración de sustancias que espesan la atmósfera y potencian el efecto invernadero.
• Una gran cantidad de vehículos funcionan con gasolina. Durante su funcionamiento, se generan e inmediatamente se liberan al aire. Se precipitan hacia arriba, penetran en las capas atmosféricas inferiores y las hacen aún más densas, potenciando el efecto invernadero.
• El desarrollo del efecto invernadero en la atmósfera contribuye a crecimiento rápido tamaño de la poblacion. Cada persona, al inhalar oxígeno, exhala dióxido de carbono, y esto, como se sabe, es el principal desarrollo del efecto invernadero.
• Los incendios forestales, que se producen cada vez más debido a los cambios climáticos y la negligencia humana, también agravan el efecto invernadero. Cada año se quema una gran cantidad de árboles, lo que significa que se liberan cantidades increíbles de dióxido de carbono al aire y a la atmósfera.
• Numerosos vertederos que llenan la superficie de la Tierra, durante el proceso de descomposición de los desechos, liberan metano y otras sustancias nocivas que contaminan fuertemente las capas atmosféricas inferiores.
• Rápido ritmo de desarrollo industrial. Varias plantas procesadoras y otras empresas industriales emiten enormes cantidades de gases de escape y vapores que ingresan a la atmósfera casi de inmediato y provocan un efecto invernadero.
• Introducción de sustancias químicas y sintéticas en todos los ámbitos de la vida. Se encuentran en fertilizantes, contenedores, ropa, alimentos y otros productos modernos. Algunos compuestos no se descomponen y liberan vapores que se precipitan a la atmósfera.

Posibles consecuencias

No basta con saber qué es el efecto invernadero para entender lo peligroso que es. Y para evaluar la globalidad y la gravedad del problema, hay que considerar las consecuencias que amenazan al planeta y a todos los seres vivos. Pueden ser los siguientes:

1. La contaminación atmosférica y la compactación de sus capas contribuyen al calentamiento global. Durante mucho tiempo, los científicos que estudian las condiciones climáticas han notado un aumento de varios grados en la temperatura media anual. Y esos cambios pueden alterar el equilibrio general, provocando calor y sequía en algunas regiones del sur.
2. Debido al efecto invernadero y al calentamiento que provoca, se produce un cambio climático activo. Los niveles de agua en los océanos están aumentando rápidamente; las zonas costeras pueden quedar completamente inundadas en unas pocas décadas. Y si se tiene en cuenta que en estos territorios se realiza el cultivo culturas diferentes, se causarán enormes daños a la agricultura y esto, a su vez, puede provocar una grave escasez de alimentos.
3. Debido al aumento del nivel del agua en los océanos del mundo, muchas ciudades costeras y, en el futuro, incluso países enteros, podrían verse inundados. Como resultado, la gente simplemente no tendrá dónde vivir. Además, algunas regiones ya se enfrentan a una amenaza real.
4. Bajo la influencia de las altas temperaturas provocadas por el efecto invernadero, la humedad se evapora mucho más rápido y esto tiene el efecto perjudicial más directo sobre la vegetación de la Tierra. Reducir su volumen agravará los problemas y empeorará la composición del aire. Como resultado, después de siglos puede llegar un momento en el que simplemente no habrá nada que respirar en el planeta.
5. El calor es una amenaza para la salud de muchas personas, especialmente de aquellas que padecen enfermedades cardiovasculares y endocrinas. No en vano periodo de verano Las tasas de mortalidad en todo el mundo están aumentando notablemente.
6. Debido al efecto invernadero y los graves cambios climáticos que provoca, no sólo la flora del planeta, sino también la fauna, es decir, el mundo animal, puede verse afectada. Algunos de sus representantes ya se consideran en peligro de extinción, incluso debido a.
7. La humanidad ya está experimentando el poder. anomalías naturales: fuertes lluvias, huracanes, inundaciones, tsunamis, tornados, terremotos y otros fenómenos, potencialmente mortal de la gente.

Cómo evitar consecuencias graves

El problema del efecto invernadero en la Tierra es muy relevante, por lo que muchos científicos están desarrollando y pensando activamente en soluciones.

1. En primer lugar, habría que reconsiderar por completo el consumo de energía. Es aconsejable abandonar los recursos naturales combustibles y los materiales combustibles sólidos cambiando al gas natural o a una alternativa que aún no esté suficientemente desarrollada. manantiales naturales, como sol, agua, viento.
2. En segundo lugar, el efecto invernadero y su impacto en el planeta Tierra se debilitarán si la humanidad sigue una política de conservación y conservación de energía. Para ello, puede, por ejemplo, aislar completamente las casas y utilizar materiales de construcción y acabado que retengan el calor. Además, las empresas manufactureras e industriales deberían instalar equipos que reduzcan el consumo de energía.
3. En tercer lugar, una de las formas de combatir el efecto invernadero podría ser reequipar el sistema de transporte. No es necesario renunciar a los coches, pero puedes comprar unos que no se asienten en las capas más bajas de la atmósfera. gases de escape, por ejemplo, en funciona con energía solar o electricidad. El desarrollo de fuentes alternativas está en marcha, pero aún se desconocen sus resultados.
4. En cuarto lugar, se deben restaurar los bosques de la Tierra, se debe detener la deforestación y se deben plantar nuevos árboles. Y si cada habitante del planeta hace su contribución, esto tendrá un impacto significativo en la situación general. Además, vale la pena reconsiderar el cultivo de diversos cultivos, es decir, abandonar los fertilizantes químicos y rociar con venenos que contaminan la atmósfera y potencian el efecto invernadero.
5. En quinto lugar, es necesario optimizar el sistema de tratamiento de residuos para no contaminar la atmósfera y el planeta. Las empresas industriales deben instalar instalaciones de tratamiento que minimicen las emisiones. Los propios residuos deben eliminarse por completo o reciclarse y utilizarse como materia prima secundaria. Además, para reducir los vertederos, la producción debería utilizar materiales totalmente biodegradables e inofensivos.

Ahora tienes clara la esencia del efecto invernadero y su influencia en la atmósfera, y sabes por qué el planeta está en peligro. Es muy difícil eliminar tal fenómeno, pero si toda la humanidad reconsidera su actitud hacia la Tierra y comienza a actuar, entonces consecuencias graves se puede evitar.

Introducción

1. Efecto invernadero: información histórica y razones

1.1. Información histórica

1.2. Causas

2. Efecto invernadero: mecanismo de formación, fortalecimiento.

2.1. El mecanismo del efecto invernadero y su papel en la biosfera.

procesos

2.2. Aumento del efecto invernadero en la era industrial

3. Consecuencias del aumento del efecto invernadero

Conclusión

Lista de literatura usada

Introducción

La principal fuente de energía que sustenta la vida en la Tierra es la radiación solar. radiación electromagnética El sol penetrando en la atmósfera terrestre. La energía solar también apoya todos los procesos atmosféricos que determinan el cambio de estaciones: primavera-verano-otoño-invierno, así como los cambios en las condiciones climáticas.

Aproximadamente la mitad de la energía del sol proviene de la parte visible del espectro, que percibimos como luz de sol. Esta radiación pasa con bastante libertad a través de la atmósfera terrestre y es absorbida por la superficie de la tierra y los océanos, calentándolos. Pero después de todo, la radiación solar llega a la Tierra todos los días desde hace muchos milenios, ¿por qué, en este caso, la Tierra no se sobrecalienta y se convierte en un pequeño Sol?

El hecho es que la Tierra, la superficie del agua y la atmósfera, a su vez, también emiten energía, sólo que en una forma ligeramente diferente: como radiación infrarroja invisible o térmica.

En promedio, bastante tiempo en espacio Sale exactamente tanta energía en forma de radiación infrarroja como la que entra en forma de luz solar. Así, se establece equilibrio termal de nuestro planeta. La cuestión es a qué temperatura se establecerá este equilibrio. Si no existiera atmósfera, la temperatura media de la Tierra sería de -23 grados. El efecto protector de la atmósfera, que absorbe parte de la radiación infrarroja de la superficie terrestre, lleva a que en realidad esta temperatura sea de +15 grados. El aumento de temperatura es consecuencia del efecto invernadero en la atmósfera, que se intensifica con un aumento en la cantidad de dióxido de carbono y vapor de agua en la atmósfera. Estos gases absorben mejor la radiación infrarroja.

En las últimas décadas, la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera ha ido aumentando cada vez más. Esto sucede porque; que el volumen de quema de combustibles fósiles y madera aumenta cada año. Como resultado, la temperatura media del aire en la superficie de la Tierra aumenta aproximadamente 0,5 grados por siglo. Si la tasa actual de combustión de combustible y, por tanto, el aumento de la concentración gases de invernadero persistirá en el futuro, entonces, según algunas previsiones, se espera un calentamiento climático aún mayor en el próximo siglo.

1. Efecto invernadero: información histórica y causas

1.1. Información histórica

La idea del mecanismo del efecto invernadero fue esbozada por primera vez en 1827 por Joseph Fourier en el artículo "Una nota sobre las temperaturas del globo y otros planetas", en el que consideraba varios mecanismos para la formación del clima de la Tierra. y consideró tanto los factores que influyen en el equilibrio térmico general de la Tierra (calentamiento por radiación solar, enfriamiento por radiación, calor interno de la Tierra), como los factores que influyen en la transferencia de calor y las temperaturas de las zonas climáticas (conductividad térmica, atmosférica y oceánica). circulación).

Al considerar la influencia de la atmósfera en el balance de radiación, Fourier analizó el experimento del Sr. de Saussure con un recipiente cubierto de vidrio, ennegrecido por dentro. De Saussure midió la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de un recipiente expuesto a la luz solar directa. Fourier explicó el aumento de temperatura dentro de un "mini-invernadero" de este tipo en comparación con la temperatura exterior por la acción de dos factores: bloquear la transferencia de calor por convección (el vidrio evita la salida de aire caliente desde el interior y la entrada de aire frío desde el exterior) y la diferente transparencia del vidrio en el rango visible e infrarrojo.

Fue el último factor que recibió el nombre de efecto invernadero en la literatura posterior: al absorber la luz visible, la superficie se calienta y emite rayos térmicos (infrarrojos); Dado que el vidrio es transparente a la luz visible y casi opaco a la radiación térmica, la acumulación de calor conduce a un aumento de temperatura tal que el número de rayos térmicos que atraviesan el vidrio es suficiente para establecer el equilibrio térmico.

Fourier postuló que las propiedades ópticas de la atmósfera terrestre son similares a las propiedades ópticas del vidrio, es decir, su transparencia en el rango infrarrojo es menor que la transparencia en el rango óptico.

1.2. Causas

La esencia del efecto invernadero es la siguiente: la Tierra recibe energía del Sol, principalmente en la parte visible del espectro, y ella misma emite principalmente rayos infrarrojos al espacio exterior.

Sin embargo, muchos gases contenidos en su atmósfera (vapor de agua, CO2, metano, óxido nitroso, etc.) son transparentes a los rayos visibles, pero absorben activamente los rayos infrarrojos, reteniendo así parte del calor en la atmósfera.

En las últimas décadas, el contenido de gases de efecto invernadero en la atmósfera ha aumentado considerablemente. También han aparecido nuevas sustancias con un espectro de absorción de "invernadero", que antes no existían, principalmente fluorocarbonos.

Los gases que provocan el efecto invernadero no son sólo el dióxido de carbono (CO2). Estos también incluyen metano (CH4), óxido nitroso (N2O), hidrofluorocarbonos (HFC), perfluorocarbonos (PFC) y hexafluoruro de azufre (SF6). Sin embargo, es la combustión de hidrocarburos, acompañada de la liberación de CO2, la que se considera la principal causa de contaminación.

La razón del rápido aumento de la cantidad de gases de efecto invernadero es obvia: la humanidad ahora quema tanto combustible fósil por día como el que se formó durante miles de años durante la formación de depósitos de petróleo, carbón y gas. A partir de este “empuje” el sistema climático salió del “equilibrio” y vemos numero mayor Fenómenos negativos secundarios: sobre todo días calurosos, sequías, inundaciones, cambios bruscos de tiempo, y esto es lo que causa los mayores daños.

Según los investigadores, si no se hace nada, las emisiones globales de CO2 se cuadriplicarán en los próximos 125 años. Pero no debemos olvidar que una parte importante de las futuras fuentes de contaminación aún no se han construido. En los últimos cien años, las temperaturas en el hemisferio norte han aumentado 0,6 grados. El aumento de temperatura previsto durante el próximo siglo será de entre 1,5 y 5,8 grados. La opción más probable es 2,5-3 grados.

Sin embargo, el cambio climático no se trata sólo del aumento de las temperaturas. Los cambios también afectan a otros fenómenos climáticos. Los efectos del calentamiento global se explican no sólo por el calor extremo, sino también por fuertes heladas repentinas, inundaciones, corrientes de lodo, tornados y huracanes. El sistema climático es demasiado complejo para esperar que cambie de manera uniforme y uniforme en todas partes del planeta. Y los científicos ven hoy el principal peligro precisamente en el aumento de las desviaciones de los valores medios: fluctuaciones de temperatura significativas y frecuentes.

2. Efecto invernadero: mecanismo, mejora.

2.1 El mecanismo del efecto invernadero y su papel en los procesos de la biosfera.

La principal fuente de vida y de todos los procesos naturales en la Tierra es energía radiante Sol. Energía radiación solar de todas las longitudes de onda que llegan a nuestro planeta por unidad de tiempo por unidad de área perpendicular a los rayos del sol se llama constante solar y es de 1,4 kJ/cm2. Esto es sólo una dos milmillonésima parte de la energía emitida por la superficie del Sol. De la cantidad total de energía solar que ingresa a la Tierra, la atmósfera absorbe un -20%. Aproximadamente el 34% de la energía que penetra profundamente en la atmósfera y llega a la superficie de la Tierra es reflejada por las nubes atmosféricas, los aerosoles que contienen y la propia superficie de la Tierra. Así, el -46% de la energía solar llega a la superficie terrestre y es absorbida por ella. A su vez, la superficie de la tierra y el agua emite radiación infrarroja (térmica) de onda larga, que en parte sale al espacio y en parte permanece en la atmósfera, siendo retenida por los gases incluidos en su composición y calentando las capas de aire terrestres. Este aislamiento de la Tierra del espacio exterior creó condiciones favorables para el desarrollo de los organismos vivos.

La naturaleza del efecto invernadero de las atmósferas se debe a su diferente transparencia en el rango visible y en el infrarrojo lejano. El rango de longitud de onda de 400 a 1500 nm (luz visible e infrarrojo cercano) representa el 75% de la energía. radiación solar, la mayoría de los gases no se absorben en este rango; La dispersión de Rayleigh en gases y la dispersión en aerosoles atmosféricos no impiden que la radiación de estas longitudes de onda penetre en las profundidades de las atmósferas y llegue a la superficie de los planetas. La luz del sol es absorbida por la superficie del planeta y su atmósfera (especialmente la radiación en las regiones ultravioleta e infrarroja cercanas) y las calienta. La superficie calentada del planeta y la atmósfera emiten en el rango del infrarrojo lejano: por ejemplo, en el caso de la Tierra (), el 75% de la radiación térmica cae en el rango de 7,8 a 28 micrones, para Venus, de 3,3 a 12 micrones.

La atmósfera que contiene gases que se absorben en esta región del espectro (los llamados gases de efecto invernadero: H2O, CO2, CH4, etc.) es significativamente opaca para la radiación dirigida desde su superficie al espacio exterior, es decir, tiene una gran espesor óptico. Debido a tal opacidad, la atmósfera se convierte en un buen aislante térmico, lo que, a su vez, conduce al hecho de que la energía solar absorbida se vuelve a irradiar hacia el espacio exterior en las capas superiores frías de la atmósfera. La temperatura efectiva de la Tierra como radiador resulta ser inferior a la temperatura de su superficie.

Así, la radiación térmica retardada procedente de la superficie terrestre (como una película sobre un invernadero) recibió el nombre figurado de efecto invernadero. Los gases que atrapan la radiación térmica e impiden que el calor escape al espacio se denominan gases de efecto invernadero. Gracias al efecto invernadero, la temperatura media anual en la superficie de la Tierra durante el último milenio ha sido de aproximadamente 15°C. Sin el efecto invernadero, esta temperatura descendería a -18°C y la existencia de vida en la Tierra sería imposible. El principal gas de efecto invernadero de la atmósfera es el vapor de agua, que atrapa el 60% de la radiación térmica de la Tierra. El contenido de vapor de agua en la atmósfera está determinado por el ciclo planetario del agua y (con fuertes fluctuaciones latitudinales y altitudinales) es casi constante. Aproximadamente el 40% de la radiación térmica de la Tierra queda atrapada en otros gases de efecto invernadero, incluido más del 20% en el dióxido de carbono. Las principales fuentes naturales de CO2 en la atmósfera son las erupciones volcánicas y los incendios forestales naturales. En los albores de la evolución geobioquímica de la Tierra, el dióxido de carbono ingresó al Océano Mundial a través de volcanes submarinos, lo saturó y fue liberado a la atmósfera. Todavía no existen estimaciones precisas de la cantidad de CO2 en la atmósfera en primeras etapas su desarrollo. Basado en los resultados del análisis de rocas basálticas de crestas submarinas en el Pacífico y Océanos Atlánticos El geoquímico estadounidense D. Marais concluyó que el contenido de CO2 en la atmósfera durante los primeros mil millones de años de su existencia era mil veces mayor que el actual: alrededor del 39%. Luego, la temperatura del aire en la capa superficial alcanzó casi 100°C, y la temperatura del agua en el Océano Mundial se acercaba al punto de ebullición (el efecto “superinvernadero”). Con la llegada de los organismos fotosintéticos y procesos quimicos Durante la unión del dióxido de carbono, comenzó a funcionar un poderoso mecanismo que elimina el CO2 de la atmósfera y el océano y lo convierte en rocas sedimentarias. El efecto invernadero comenzó a disminuir gradualmente hasta que el equilibrio en la biosfera alcanzó el que existía antes de la era de la industrialización y que corresponde al contenido mínimo de dióxido de carbono en la atmósfera: 0,03%. En ausencia de emisiones antropogénicas, el ciclo del carbono de la biota terrestre y acuática, la hidrosfera, la litosfera y la atmósfera estaba en equilibrio. Dióxido de carbono liberado a la atmósfera debido a Actividad volcánica Se estima en 175 millones de toneladas por año. Las precipitaciones en forma de carbonatos atrapan alrededor de 100 millones de toneladas. La reserva de carbono oceánico es grande: 80 veces mayor que la atmosférica. En la biota se concentra tres veces más carbono que en la atmósfera y, con un aumento de CO2, aumenta la productividad de la vegetación terrestre.

La deforestación y el ritmo del desarrollo industrial conducen a la acumulación de gases nocivos en las capas de la atmósfera, que crean una capa e impiden la liberación del exceso de calor al espacio.

¿Desastre ecológico o proceso natural?

Muchos científicos consideran que el proceso de aumento de las temperaturas es global Problema ambiental, que, en ausencia de control sobre el impacto antropogénico en la atmósfera, puede tener consecuencias irreversibles. Se cree que el primero en descubrir la existencia del efecto invernadero y estudiar los principios de su acción fue Joseph Fourier. En su investigación, el científico consideró varios factores y mecanismos que influyen en la formación del clima. Estudió el estado del equilibrio térmico del planeta y determinó los mecanismos de su influencia en las temperaturas medias anuales de la superficie. Resultó que los gases de efecto invernadero desempeñan un papel importante en este proceso. Los rayos infrarrojos se retienen en la superficie de la Tierra, lo que explica su efecto sobre el equilibrio térmico. A continuación describiremos las causas y consecuencias del efecto invernadero.

La esencia y principio del efecto invernadero.

Un aumento en la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera conduce a un aumento en el grado de penetración de la radiación solar de onda corta en la superficie del planeta, mientras se forma una barrera que impide la liberación de radiación térmica de onda larga de nuestra planeta al espacio exterior. ¿Por qué es peligrosa esta barrera? La radiación térmica, que queda retenida en las esferas inferiores de la atmósfera, provoca un aumento de la temperatura ambiente, lo que afecta negativamente situación ambiental y conduce a consecuencias irreversibles.

La esencia del efecto invernadero también puede considerarse como la causa del calentamiento global provocado por un desequilibrio en el equilibrio térmico del planeta. El mecanismo del efecto invernadero está asociado a la emisión de gases industriales a la atmósfera. Sin embargo, a influencia negativa La industria debería sumar la deforestación, las emisiones de vehículos, los incendios forestales y el uso de centrales térmicas para generar energía. El impacto de la deforestación en el calentamiento global y el efecto invernadero se debe a que los árboles absorben activamente dióxido de carbono y la reducción de su superficie conduce a un aumento de la concentración de gases nocivos en la atmósfera.

Estado de la pantalla de ozono

Reducción de la superficie forestal combinada con grandes volúmenes Las emisiones de gases nocivos conducen al problema de la destrucción de la capa de ozono. Los científicos analizan constantemente el estado de la bola de ozono y sus conclusiones son decepcionantes. Si continúan los niveles actuales de emisiones y deforestación, la humanidad se enfrentará al hecho de que la capa de ozono ya no podrá suficientemente Proteger el planeta de la radiación solar. El peligro de estos procesos se debe a que provocarán un aumento significativo de la temperatura ambiental, la desertificación de los territorios y una grave escasez de agua potable y alimentos. En muchos sitios se puede encontrar un diagrama del estado de la bola de ozono, la presencia y ubicación de los agujeros.

El estado de la capa de ozono preocupa a los científicos medioambientales. El ozono es lo mismo que el oxígeno, pero con un modelo triatómico diferente. Sin oxígeno, los organismos vivos no podrán respirar, pero sin la bola de ozono el planeta se convertirá en un desierto sin vida. El poder de esta transformación se puede imaginar mirando la Luna o Marte. El agotamiento de la capa de ozono bajo la influencia de factores antropogénicos puede provocar la aparición de agujeros de ozono. Otra ventaja de la pantalla de ozono es que bloquea la radiación ultravioleta nociva para la salud. Desventajas: es extremadamente frágil y demasiados factores conducen a su destrucción, y la recuperación de sus características es muy lenta.

Se pueden dar ejemplos de cómo el agotamiento del ozono afecta a los organismos vivos durante mucho tiempo. Los científicos han observado que últimamente ha aumentado el número de casos de cáncer de piel. Se ha establecido que son los rayos ultravioleta los que contribuyen al desarrollo de esta enfermedad. El segundo ejemplo es la extinción del plancton en las capas superiores del océano en varias regiones del planeta. Esto conduce a una interrupción de la cadena alimentaria; tras la desaparición del plancton, muchas especies de peces y mamíferos marinos pueden desaparecer. No es difícil imaginar cómo funciona este sistema. Es importante comprender cuáles serán los resultados si no se toman medidas para reducir el impacto antropogénico en los ecosistemas. ¿O es todo un mito? ¿Quizás la vida en el planeta no esté en peligro? Vamos a resolverlo.

Efecto invernadero antropogénico

El efecto invernadero se produce como resultado de la influencia de las actividades humanas en los ecosistemas circundantes. El equilibrio natural de temperatura en el planeta se altera, se retiene más calor bajo la influencia de una capa de gases de efecto invernadero, lo que conduce a un aumento de la temperatura en la superficie de la Tierra y aguas del océano. La principal causa del efecto invernadero es la emisión de sustancias nocivas a la atmósfera como resultado del funcionamiento de empresas industriales, emisiones de vehículos, incendios y otros factores nocivos. Además de alterar el equilibrio térmico del planeta, el calentamiento global, provoca la contaminación del aire que respiramos y del agua que bebemos. Como resultado, nos enfrentaremos a enfermedades y a una reducción generalizada de la esperanza de vida.

Veamos qué gases provocan el efecto invernadero:

• dióxido de carbono;
• vapor de agua;
• ozono;
• metano.

Es el dióxido de carbono y el vapor de agua los que se consideran los más sustancias peligrosas que conducen al efecto invernadero. El contenido de metano, ozono y freón en la atmósfera también influye en la alteración del equilibrio climático, lo que se debe a su composición química, pero su influencia en este momento No es tan grave. Los gases que provocan los agujeros de ozono también provocan problemas de salud. Contienen sustancias que provocan reacciones alérgicas y enfermedades respiratorias.

Las fuentes de gases nocivos son, en primer lugar, las emisiones industriales y de automóviles. Sin embargo, muchos científicos se inclinan a creer que el efecto invernadero también está relacionado con la actividad de los volcanes. Los gases crean una capa específica, lo que da como resultado la formación de una nube de vapor y cenizas que, dependiendo de la dirección del viento, puede contaminar grandes superficies.

¿Cómo combatir el efecto invernadero?

Según ecologistas y otros científicos que se ocupan de temas relacionados con la conservación de la biodiversidad, el cambio climático y la reducción del impacto humano en el medio ambiente, no será posible prevenir por completo la implementación de escenarios negativos para el desarrollo humano, pero sí es posible Reducir el número de consecuencias irreversibles de la industria y los seres humanos en los ecosistemas. Por esta razón, muchos países están introduciendo tarifas por la emisión de gases nocivos, introduciendo estándares ambientales en la producción y desarrollando opciones sobre cómo reducir el impacto destructivo de los humanos en la naturaleza. Sin embargo problema global radica en los diferentes niveles de desarrollo de los países, en su actitud hacia la responsabilidad social y ambiental.

Formas de solucionar el problema de la acumulación de sustancias nocivas en la atmósfera:

• detener la deforestación, especialmente en latitudes ecuatoriales y tropicales;
• transición a los vehículos eléctricos. Son más respetuosos con el medio ambiente que los coches convencionales y no contaminan el medio ambiente;
• desarrollo energía alternativa. La transición de centrales térmicas a solares, eólicas e hidroeléctricas no sólo reducirá el volumen de emisiones de sustancias nocivas a la atmósfera, sino también reducirá el uso de recursos naturales no renovables;
• introducción de tecnologías de ahorro de energía;
• desarrollo de nuevas tecnologías bajas en carbono;
• combatir incendios forestales, prevenir su ocurrencia, establecer medidas estrictas para los infractores;
• endurecimiento de la legislación medioambiental.

Vale la pena señalar que es imposible compensar el daño que la humanidad ya ha causado. ambiente y restaurar completamente los ecosistemas. Por esta razón, se debe considerar implementar activamente acciones destinadas a reducir las consecuencias del impacto antropogénico. Todas las decisiones deben ser integrales y globales. En este momento, esto se ve obstaculizado por el desequilibrio en el nivel de desarrollo, vida y educación de los países ricos y pobres.

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Publicado en http://www.allbest.ru/

La esencia del efecto invernadero.

El aire que respiramos es una condición necesaria nuestras vidas en muchos aspectos. Sin nuestra atmósfera, la temperatura promedio en la Tierra sería de aproximadamente -18 0 C en lugar de los 15 0 C actuales. Toda la luz solar que ingresa a la Tierra (aproximadamente 180 W/m2) hace que la Tierra emita ondas infrarrojas como un radiador gigante. El calor reflejado simplemente regresaría al espacio sin obstáculos.

Sin embargo, debido a la atmósfera, sólo una parte de este calor regresa directamente al espacio. El resto se retiene en las capas inferiores de la atmósfera, que contienen una serie de gases (vapor de agua, CO 2, metano y otros) que recogen la radiación infrarroja saliente. Tan pronto como estos gases se calientan, parte del calor que acumularon se libera a la superficie terrestre. En general, este proceso se denomina efecto invernadero, cuya razón principal es el contenido excesivo de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Cuantos más gases de efecto invernadero haya en la atmósfera, más calor reflejado por la superficie terrestre será retenido. Dado que los gases de efecto invernadero no impiden el flujo de energía solar, la temperatura en la superficie terrestre aumentará.

A medida que aumenten las temperaturas, aumentará la evaporación del agua de los océanos, lagos, ríos, etc. Dado que el aire más cálido puede contener más vapor de agua, esto crea un poderoso efecto de retroalimentación: cuanto más caliente se vuelve, mayor es el contenido de vapor de agua en el aire, lo que a su vez aumenta el efecto invernadero. La actividad humana tiene poco efecto sobre la cantidad de vapor de agua en la atmósfera. Pero emitimos otros gases de efecto invernadero, lo que hace que el efecto invernadero sea cada vez más intenso. Los científicos creen que el aumento de las emisiones de CO 2, principalmente por la quema de combustibles fósiles, explica al menos alrededor del 60% del calentamiento de la Tierra desde 1850. La concentración de dióxido de carbono en la atmósfera aumenta aproximadamente un 0,3% al año y ahora es aproximadamente un 30% más alta que antes de la revolución industrial. Si expresamos esto en términos absolutos, cada año la humanidad añade aproximadamente 7 mil millones de toneladas. A pesar de que esta es una pequeña parte en relación con la cantidad total de dióxido de carbono en la atmósfera (750 mil millones de toneladas, e incluso menos en comparación con la cantidad de CO 2 contenida en el Océano Mundial), aproximadamente 35 billones de toneladas, sigue siendo muy significativo. Motivo: los procesos naturales están en equilibrio, tal volumen de CO 2 ingresa a la atmósfera, que se elimina de allí. A actividad humana solo agrega CO 2.

Si las tasas actuales continúan, los niveles de dióxido de carbono atmosférico duplicarán los niveles preindustriales para 2060 y se cuadriplicarán para finales de siglo. Esto es muy preocupante porque el ciclo de vida del CO 2 en la atmósfera es de más de cien años, en comparación con el ciclo de ocho días del vapor de agua. Publicado en http://www.allbest.ru/

Metano, componente principal gas natural, es responsable del 15% del calentamiento moderno. Generado por bacterias en los campos de arroz, basura en descomposición, productos agrícolas y combustibles fósiles, el metano ha estado circulando en la atmósfera durante aproximadamente una década. Ahora hay 2,5 veces más en la atmósfera que en el siglo XVIII.

Otro gas de efecto invernadero es el óxido nitroso, producido tanto por la agricultura como por la industria: diversos disolventes y refrigerantes, como los clorofluorocarbonos (CFC), que están prohibidos por un acuerdo internacional debido a su efecto destructivo sobre la capa protectora de ozono de la Tierra. La incesante acumulación de gases de efecto invernadero en la atmósfera ha llevado a los científicos a decidir que en este siglo la temperatura promedio aumentará de 1 a 3,5 0 C. (ver Apéndice No. 1) Para muchos, esto puede no parecer mucho. Pongamos un ejemplo para explicarlo. El enfriamiento anormal en Europa, que duró de 1570 a 1730 y obligó a los agricultores europeos a abandonar sus campos, fue causado por un cambio de temperatura de sólo medio grado Celsius. Puedes imaginar las consecuencias que podría tener un aumento de temperatura de 3,5 0 C.

Formas de estudiar el cambio climático.

En los tiempos modernos, la invención de varios modelos informáticos del cambio climático en la Tierra se está volviendo popular. Se basan en la interacción de diversos factores climáticos, como el suelo, el aire, el agua, los glaciares y la energía solar. Estos modelos de circulación general consisten en ecuaciones que muestran las relaciones aprendidas entre la física atmosférica y la circulación oceánica.

Para cada parte del planeta, los científicos calcularon el efecto de factores como la temperatura, la rotación de la Tierra, la parte de la superficie sobre el nivel del mar y otras condiciones climáticas.

Pero ¿qué tan plausibles son estos proyectos? Un modelo se considera perfecto si, al introducir información sobre las condiciones climáticas de la Tierra hace varios cientos de años, produce una descripción precisa del clima actual. Es muy raro que los modelos actuales produzcan un resultado comparable al clima global real sin varias imprecisiones.

Esto se debe en parte al hecho de que sólo los ordenadores más potentes pueden realizar esta tarea. Y en parte porque algunos aspectos del cambio climático no se comprenden del todo. Los modeladores advierten que sus creaciones aún no están lo suficientemente avanzadas como para determinar el efecto detallado en regiones específicas. Los modelos dividen toda la superficie de la Tierra en cuadrados, generalmente de 200 kilómetros de lado, pero factores como las tormentas oceánicas, las tormentas y la actividad de las nubes afectan áreas mucho más pequeñas. En estos casos, los modelos pueden determinar un resultado aproximado. Los modelos informáticos proyectan habitualmente el efecto invernadero hacia un futuro lejano, y se están adaptando cada vez mejor al conjunto de conocimientos en rápido crecimiento de la humanidad. Además, es increíblemente difícil explicar correctamente la influencia humana en las fluctuaciones climáticas globales.

Según Kevin Trenberth, un destacado experto estadounidense en Centro Nacional Atmospheric Research en Colorado, todos los modelos informáticos predicen el calentamiento global, pero sólo pueden determinar el alcance del cambio de temperatura. El calentamiento podría ser de un grado Celsius este siglo, o podría ser más del triple. "El uso de estos modelos es una herramienta importante e indispensable", afirma Trenberth, "pero no pueden resolver el problema del efecto invernadero".

La influencia del dióxido de carbono en la intensidad del efecto invernadero.

Aún queda mucho por aprender sobre el ciclo del carbono y el papel de los océanos del mundo como vastos reservorios de dióxido de carbono. Como se mencionó anteriormente, cada año la humanidad agrega 7 mil millones de toneladas de carbono en forma de CO 2 a los 750 mil millones de toneladas existentes. Pero sólo alrededor de la mitad de nuestras emisiones (3 mil millones de toneladas) permanecen en el aire. Esto puede explicarse por el hecho de que la mayor parte del CO 2 es utilizado por plantas terrestres y marinas, queda enterrado en rocas sedimentarias marinas y es absorbido. agua de mar o absorbido de otra manera. De esta gran porción de CO 2 (alrededor de 4 mil millones de toneladas), el océano absorbe alrededor de dos mil millones de toneladas de dióxido de carbono atmosférico cada año. Todo esto aumenta el número de preguntas sin respuesta: ¿Cómo interactúa exactamente el agua de mar con aire atmosférico, absorbiendo CO 2? ¿Cuánto carbono más pueden absorber los mares y qué nivel de calentamiento global podría afectar su capacidad? ¿Cuál es la capacidad de los océanos para absorber y almacenar el calor atrapado por el cambio climático?

El papel de las nubes y las partículas suspendidas en las corrientes de aire llamadas aerosoles no es fácil de tener en cuenta a la hora de construir un modelo climático. Las nubes dan sombra a la superficie de la Tierra, lo que provoca un enfriamiento, pero dependiendo de su altura, densidad y otras condiciones, también pueden atrapar el calor reflejado desde la superficie de la Tierra, aumentando la intensidad del efecto invernadero. También es interesante el efecto de los aerosoles. Algunos de ellos modifican el vapor de agua, condensándolo en pequeñas gotas que forman nubes. Estas nubes son muy densas y oscurecen la superficie de la Tierra durante semanas. Es decir, bloquean la luz solar hasta que cae con la precipitación. El efecto combinado puede ser enorme: la erupción del monte Pinatuba en Filipinas en 1991 liberó un volumen colosal de sulfatos a la estratosfera, provocando una caída de la temperatura mundial que duró dos años.

Por lo tanto, nuestra propia contaminación, causada principalmente por la quema de carbón y petróleo que contiene azufre, puede compensar temporalmente los efectos del calentamiento global. Los expertos estiman que los aerosoles redujeron la cantidad de calentamiento en un 20% durante el siglo XX. En general, las temperaturas han aumentado desde la década de 1940, pero han disminuido desde 1970. El efecto aerosol puede ayudar a explicar el enfriamiento anómalo de mediados del siglo pasado.

En 1996, las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera ascendieron a 24 mil millones de toneladas. Un grupo muy activo de investigadores se opone a la idea de que la actividad humana sea una de las causas del calentamiento global. En su opinión, lo principal son los procesos naturales del cambio climático y el aumento de la actividad solar. Pero según Klaus Hasselmann, director del Centro Climatológico Alemán en Hamburgo, sólo el 5% puede explicarse. causas naturales, y el 95% restante es un factor tecnogénico provocado por la actividad humana. Algunos científicos tampoco relacionan el aumento de CO 2 con un aumento de temperatura. Los escépticos dicen que si se debe atribuir el aumento de las temperaturas al aumento de las emisiones de CO 2, las temperaturas deben haber aumentado durante el auge económico de la posguerra, cuando se quemaron combustibles fósiles en enormes cantidades. Sin embargo, Jerry Mallman, director del Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos, calculó que el mayor uso de carbón y petróleo aumentó rápidamente el contenido de azufre en la atmósfera, provocando un enfriamiento. Después de 1970, el efecto térmico de los largos ciclos de vida del CO 2 y el metano suprimió los aerosoles en rápida descomposición, lo que provocó un aumento de las temperaturas. Así, podemos concluir que la influencia del dióxido de carbono sobre la intensidad del efecto invernadero es enorme e innegable.

Sin embargo, el creciente efecto invernadero puede no ser catastrófico. En efecto, altas temperaturas pueden ser bienvenidos donde son bastante raros. Desde 1900, el mayor calentamiento ha sido de 40 a 70 0 latitud norte, incluyendo Rusia, Europa, parte norte Estados Unidos, donde las emisiones industriales de gases de efecto invernadero comenzaron antes. La mayoría de El calentamiento se produce durante la noche, principalmente debido al aumento de la nubosidad, que atrapa el calor saliente. Como resultado, la temporada de siembra se extendió una semana.

Además, el efecto invernadero puede ser una buena noticia para algunos agricultores. Las altas concentraciones de CO 2 pueden tener un efecto positivo en las plantas porque las plantas utilizan dióxido de carbono durante la fotosíntesis, convirtiéndolo en tejido vivo. Por tanto, más plantas significan más absorción de CO 2 de la atmósfera, frenando el calentamiento global.

Este fenómeno fue estudiado por especialistas estadounidenses. Decidieron crear un modelo del mundo con el doble de CO 2 en el aire. Para ello utilizaron un bosque de pinos de catorce años del norte de California. El gas se bombeaba a través de tuberías instaladas entre los árboles. La fotosíntesis aumentó entre un 50 y un 60%. Pero el efecto pronto fue el contrario. Los árboles asfixiados no podían hacer frente a semejantes volúmenes de dióxido de carbono. Se perdió la ventaja en el proceso de fotosíntesis. Este es otro ejemplo de cómo la manipulación humana conduce a resultados inesperados.

Pero estos pequeños aspectos positivos del efecto invernadero no se pueden comparar con los negativos. Tomemos, por ejemplo, la experiencia de un bosque de pinos, donde se duplicó el volumen de CO 2 y se prevé que para finales de este siglo la concentración de CO 2 se cuadriplicará. Uno puede imaginar cuán catastróficas podrían ser las consecuencias para las plantas. Y esto, a su vez, aumentará el volumen de CO 2, ya que cuantas menos plantas, mayor será la concentración de CO 2. investigación del efecto invernadero

Calentamiento global.

La importancia del calentamiento, determinada por los científicos estadounidenses, podría desencadenar una catástrofe generalizada. En primer lugar, el calentamiento provocará un aumento de la concentración de vapor de agua en la atmósfera (un 6% más por cada grado de aumento de temperatura), lo que provocará un aumento de las precipitaciones y posiblemente un clima más intenso en general.

Si bien la frecuencia de las lluvias y las nevadas puede aumentar, el efecto más esperado es que las fluctuaciones promedio de las precipitaciones puedan volverse aún más pronunciadas, según Thomas Karl, un experto estadounidense en cambio climático. En zonas propensas a inundaciones y erosión hídrica, el pronóstico será nefasto. El aumento de las precipitaciones será extremadamente desigual, inundando las zonas más húmedas y volviendo aún más secas las zonas secas.

Además, Karl sugiere que las olas de calor podrían volverse aún más severas en áreas donde hay pocas posibilidades de enfriarse por la noche. Un aumento de tres grados en la temperatura promedio aumentará la posibilidad de que se produzcan olas de calor peligrosas (por encima de 35 0 C) en latitudes medias de una vez cada 12 años a una vez cada 4 años.

Imágenes tan crueles son cada vez más creíbles. Existe un acuerdo unánime en que la temperatura media mundial ha aumentado medio grado Celsius desde finales del XVIII siglo, y 13 de los años más calurosos ocurrieron después de 1980. Según algunas estimaciones, 1997 fue el año más caluroso. Esta es una evidencia indiscutible de que la humanidad está involucrada en el calentamiento global.

El calentamiento también puede ser parte de ciclo natural fluctuaciones en la temperatura promedio, que ha variado dentro de los 6 0 C durante los últimos 150.000 años. Las fluctuaciones climáticas durante milenios dependen de cambios periódicos en la actividad solar, la órbita y la inclinación de la Tierra, es decir, la cantidad de calor que ingresa a la Tierra.

La rotación de la Tierra no mantiene una posición constante con respecto al Sol. En la década de 1930, el matemático serbio Milutin Milanković estableció que existe una relación entre tres ciclos principales del movimiento de la Tierra y su clima: el ciclo de 100.000 años de la órbita de la Tierra, el ciclo de 41.000 años de inclinación del eje de la Tierra y el ciclo de 23.000 años. Ciclo anual de oscilación del eje de la Tierra.

El efecto de estos ciclos se puede ver en el gráfico del volumen de hielo en relación con la luz solar, que aumentó a medida que disminuyó la intensidad solar, lo que permitió que la capa de nieve extendiera su período de derretimiento y se acumulara con el tiempo.

Según estos ciclos, ahora estamos en medio de un período de enfriamiento. Y actualmente hay un aumento de temperatura, como si estuviéramos en un periodo de calentamiento.

La evidencia de estos cambios climáticos se obtuvo de la composición del hielo extraído de las profundidades de antiguos glaciares en Groenlandia y la Antártida y de los restos de organismos marinos en rocas sedimentarias del fondo marino.

También se examinó el aumento y la caída de la temperatura durante los últimos 750.000 años mediante el análisis de un antiguo glaciar tibetano de 300 metros de altura, el más grande de las latitudes medias. Se recogieron muestras de hielo a distintas profundidades. En cada muestra se midió el contenido de un isótopo especial de oxígeno, 18 O. Cuanto mayor sea su contenido, mayor será la temperatura en el período correspondiente.

Con base en esta investigación, se creó un gráfico. La temperatura resultante se superpuso a un gráfico de variaciones de la intensidad solar según el ciclo de Milankovitch de 100.000 años.

Es posible que alrededor de 1860, cuando los científicos abordaron por primera vez el problema del calentamiento global, el planeta todavía se encontraba en un período de enfriamiento anormal. El calentamiento real puede deberse al final de este período, y el efecto invernadero puede superponerse a esta dirección de la fluctuación climática.

Sin embargo, en contra de esta opinión, para muchos científicos el aspecto crítico es el ritmo del calentamiento climático actual, que no se puede comparar con el ritmo de las fluctuaciones climáticas naturales. En el siglo XX, el calentamiento ascendió a 0,5 0 C, fue inusualmente grande, repentino y generalizado.

Durante los últimos 150 años se ha observado en todo el planeta una disminución de la capa de hielo debido al calentamiento global. Y en los últimos 40 años, la temperatura en la Antártida ha aumentado 2,5 0 C, uno de los campos de hielo más grandes ha disminuido en un tercio y otro se ha derretido en 1.300 m 2 sólo en 1995. El derretimiento de los glaciares ya ha provocado un aumento del nivel del mar de entre 10 y 25 cm en el último siglo. Se sabe que si el nivel del Océano Mundial aumenta 1 metro, muchas ciudades costeras se inundarán.

La disminución de la capa de hielo se puede comprobar en el ejemplo de un glaciar en Suiza, que hace 150 años formaba parte de los Alpes. “Si el clima continúa cambiando a este ritmo increíble, como creemos que sucederá, la magnitud del futuro efecto invernadero será enorme, incluso a escala geológica”, afirma Thomas Roofley, un oceanógrafo estadounidense.

Consecuencias del efecto invernadero.

¿Cuál es la urgencia de la acción considerada en la conferencia sobre cambio climático de 1997 en Kyoto, Japón, en la que las naciones industriales acordaron en principio reducir las emisiones de gases de efecto invernadero? Ningún otro tema es tan controvertido entre científicos y políticos como éste. Algunos dicen que no se justifica una acción inmediata: los cambios climáticos tangibles, dicen, son lo suficientemente graduales como para que podamos adaptarnos. E incluso si mañana se detuvieran todas las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera, el planeta seguiría calentándose durante varias décadas debido al largo ciclo de vida de los gases en la atmósfera.

Por otra parte, hay pruebas de que algunos fenómenos pueden cambiar radicalmente el clima en un período de varias decenas de días. Quizás el mayor temor sea el repentino colapso del vasto Cinturón de Transporte del Atlántico, un sistema que lleva agua cálida al norte del ecuador, haciendo que Europa se caliente varios grados. La evaporación de este influjo deja a este cinturón con una mayor concentración de sal que el resto del Atlántico Norte, que contiene un exceso persistente de agua de las cuencas continentales. El cinturón se vuelve más frío y denso a medida que llega a Groenlandia, donde se hunde por completo.

Pero ¿qué pasa si el calentamiento global inducido por el hombre cambia la diferencia de temperatura entre las corrientes y, al mismo tiempo, aumenta las precipitaciones, diluyendo la salinidad del flujo hacia el norte? Todo el cinturón de transporte del Atlántico podría cerrarse, como lo demuestran los sedimentos oceánicos, como ya ha ocurrido varias veces en el pasado. El efecto será desastroso. Según algunos cálculos, Irlanda tendrá la misma temperatura que hoy en Svalbard, situada a cientos de kilómetros sobre el Círculo Polar Ártico. Casi todo el norte de Europa será inhabitable.

Pero nadie sabe con certeza si algo así sucederá. Además, el efecto específico de los seres humanos sobre el cambio climático seguirá siendo incierto durante mucho tiempo mientras nuestro conocimiento aumenta y los modelos mejoran. "Los próximos diez años lo dirán", afirma Tim Barnett, climatólogo del Instituto de Oceanografía de California. "Tendremos que esperar hasta entonces para verlo realmente".

Factores del cambio climático.

Después de evaluar las opiniones de varios expertos, se puede determinar que el clima está cambiando debido a diversas combinaciones de diversos factores climáticos, cuyo mecanismo de muchos de los cuales aún no se comprende. ciencia moderna. A continuación se muestra una lista de los principales factores climáticos.

Radiación solar. Después de recorrer 149 mil millones de kilómetros, la luz del sol calienta la capa superior de la atmósfera con una intensidad de 180 W/m2. Un tercio de este calor se refleja de regreso al espacio. El resto pasa a través de la atmósfera, calentando la superficie terrestre.

Atmósfera. El delicado equilibrio de gases en la atmósfera le da a la Tierra una temperatura promedio de 15 0 C. Los gases de efecto invernadero (vapor de agua, CO 2, metano, óxidos de nitrógeno y otros) atrapan la energía reflejada por la superficie terrestre y la reflejan de regreso a la Tierra. .

Océanos. Los océanos, que cubren el 71% de la superficie terrestre, son la principal fuente de vapor de agua atmosférico. Los océanos pueden retener el calor durante mucho tiempo y transportarlo a miles de kilómetros. Cuando agua tibia se acumula en un lugar, la evaporación y la formación de nubes pueden aumentar. Los organismos marinos consumen enormes cantidades de dióxido de carbono.

El ciclo del agua. El aumento de la temperatura del aire puede significar una mayor evaporación del agua y el derretimiento del hielo en el agua y la tierra. El vapor de agua es también el gas de efecto invernadero más eficiente y eficaz. Sin embargo, la formación de nubes puede tener un efecto refrescante.

Nubes. El papel de las nubes no se comprende completamente, pero se sabe que tienen un doble efecto: enfrían, dando sombra a la superficie de la tierra, y calientan, atrapando el calor reflejado por la superficie de la tierra.

Glaciares y mantos de nieve. Brillante el color blanco Los glaciares y los casquetes nevados reflejan la luz solar hacia el espacio, enfriando el planeta. El derretimiento del hielo en los océanos reduce la temperatura del agua. En el hemisferio norte, la superficie cubierta de nieve ha disminuido un 10% en los últimos 25 años, pero en la Antártida aún no se ha observado una disminución significativa del volumen de hielo. Aunque la probabilidad de que esto suceda aumenta constantemente.

Superficie de la Tierra. Cuando la energía solar llega a la superficie terrestre, se convierte en calor, parte del cual se refleja rápidamente en la atmósfera. Por lo tanto, la topografía (la posición relativa de cada punto en el área 1) y el cultivo de la tierra tienen un gran impacto en el clima. Las cadenas montañosas pueden bloquear el movimiento de las nubes, creando áreas secas en la dirección del viento. Tierras sueltas puede absorber más humedad, haciendo que el aire sea más seco. Una selva tropical puede absorber grandes cantidades de dióxido de carbono, pero si se tala el bosque, esa misma área se convertirá en una fuente de metano. Si se quema un bosque de este tipo, se liberará una gran cantidad de dióxido de carbono. En promedio, en todo el planeta, la quema de bosques representa la mitad del aumento de CO 2 en la atmósfera.

Impacto humano. Al agregar gases de efecto invernadero a la atmósfera, la humanidad provoca el calentamiento global. La quema de combustible es razón principal aumentando la concentración de CO2. La ganadería, el cultivo de arroz y los vertederos han aumentado los niveles de metano en la atmósfera. Los aerosoles y las emisiones industriales de sulfatos reflejan la luz solar entrante, produciendo un efecto de enfriamiento temporal y localizado.

En 1992, en Río de Janeiro, los principales países industriales se comprometieron a reducir las emisiones de dióxido de carbono a los niveles de 1990 para el año 2000. Al asumir el cargo en 1993, el presidente estadounidense Bill Clinton enfatizó la importancia de alcanzar los objetivos fijados en Río de Janeiro. Pero a finales de octubre de 1999, dijo que sólo en 2008 los países industrializados podrían volver al nivel de emisiones de gases de efecto invernadero de 1990, y sólo si China también se comprometía a adoptar leyes pertinentes en su país.

Ahora, en promedio, un residente de los Estados Unidos quema tanto combustible al año que se liberan 19 toneladas de dióxido de carbono (en Alemania, 11 toneladas, en China, dos, en India, una tonelada).

Gases de invernadero.

Los gases de efecto invernadero son gases que se cree que causan el efecto invernadero global.

Los principales gases de efecto invernadero, por orden de su impacto estimado en el equilibrio térmico de la Tierra, son el vapor de agua, el dióxido de carbono, el metano, el ozono, los halocarbonos y el óxido nitroso.

vapor de agua

El vapor de agua es el principal gas natural de efecto invernadero, responsable de más del 60% del efecto. El impacto antropogénico directo sobre esta fuente es insignificante. Al mismo tiempo, un aumento de la temperatura de la Tierra provocado por otros factores aumenta la evaporación y la concentración total de vapor de agua en la atmósfera a una humedad relativa casi constante, lo que a su vez aumenta el efecto invernadero. Por tanto, se produce alguna retroalimentación positiva. Por otro lado, las nubes en la atmósfera reflejan la luz solar directa, aumentando así el albedo de la Tierra, lo que reduce un poco el efecto.

Dióxido de carbono

Las fuentes de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre son las emisiones volcánicas, la actividad vital de los organismos y la actividad humana. Las fuentes antropogénicas incluyen la combustión de combustibles fósiles, la quema de biomasa (incluida la deforestación) y algunos procesos industriales (por ejemplo, la producción de cemento). Los principales consumidores de dióxido de carbono son las plantas. Normalmente, la biocenosis absorbe aproximadamente la misma cantidad de dióxido de carbono que produce (incluso a través de la descomposición de la biomasa).

Las principales fuentes antropogénicas de metano son la fermentación digestiva en el ganado, el cultivo de arroz y la quema de biomasa (incluida la deforestación). Como se muestra estudios recientes, se produjo un rápido aumento de las concentraciones atmosféricas de metano en el primer milenio d.C. (presumiblemente como resultado de la expansión de la producción agrícola y ganadera y de la quema de bosques). Entre 1000 y 1700, las concentraciones de metano cayeron un 40%, pero comenzaron a aumentar nuevamente en los últimos siglos (presumiblemente como resultado de la expansión de las tierras cultivables y los pastos y la quema de bosques, el uso de madera para calefacción, el aumento de la población). ganado, cantidad de aguas residuales, cultivo de arroz). Parte del aporte al suministro de metano proviene de fugas durante el desarrollo de depósitos de carbón y gas natural, así como de la emisión de metano como parte del biogás generado en los vertederos de desechos. Publicado en Allbest.ru

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Efecto invernadero: causas y consecuencias

La primera mención de la naturaleza del efecto invernadero apareció en 1827 en un artículo del físico Jean Baptiste Joseph Fourier. Su trabajo se basó en la experiencia del suizo Nicolas Theodore de Saussure, quien midió la temperatura dentro de un recipiente de vidrio oscurecido cuando se colocó a la luz del sol. El científico descubrió que la temperatura en el interior es más alta debido a que la energía térmica no puede atravesar el vidrio turbio.

Utilizando este experimento como ejemplo, Fourier describió que no toda la energía solar que llega a la superficie de la Tierra se refleja en el espacio. Los gases de efecto invernadero atrapan parte de la energía térmica en las capas inferiores de la atmósfera. Consiste en:

• dióxido de carbono;
• metano;
• ozono;
• vapor de agua.

¿Qué es el efecto hibernadero? Se trata de un aumento de la temperatura de las capas atmosféricas inferiores debido a la acumulación de energía térmica retenida por los gases de efecto invernadero. La atmósfera terrestre (sus capas inferiores), debido a los gases, es bastante densa y no le permite pasar al espacio. energía térmica. Como resultado, la superficie de la Tierra se calienta.

Desde 2005, la temperatura media anual de la superficie terrestre ha aumentado 0,74 grados durante el último siglo. En los próximos años, se espera que aumente rápidamente a razón de 0,2 grados por década. Este es un proceso irreversible de calentamiento global. Si la dinámica continúa, dentro de 300 años se producirán cambios ambientales irreparables. Por tanto, la humanidad se enfrenta a la extinción.

Los científicos nombran las siguientes causas del calentamiento global:

• actividad humana industrial a gran escala. Conduce a un aumento de la liberación de gases a la atmósfera, lo que cambia su composición y provoca un aumento del contenido de polvo;

• combustión de combustibles fósiles (petróleo, carbón, gas) en centrales térmicas y en motores de automóviles. Como resultado, aumentan las emisiones de dióxido de carbono. Además, la intensidad del consumo de energía está aumentando: con un aumento de la población mundial del 2% anual, la necesidad de energía aumenta un 5%;
• rápido desarrollo de la agricultura. El resultado es un aumento de las emisiones de metano a la atmósfera (producción excesiva de fertilizantes a partir de materia orgánica como resultado de la descomposición, emisiones de las estaciones de biogás, aumento de la cantidad de desechos biológicos durante la cría de ganado/aves de corral);
• un aumento en el número de vertederos, lo que provoca que aumenten las emisiones de metano;
• deforestación. Conduce a una desaceleración en la absorción de dióxido de carbono de la atmósfera.

Las consecuencias del calentamiento global son monstruosas para la humanidad y la vida en el planeta en su conjunto. Entonces, el efecto invernadero y sus consecuencias provocan una reacción en cadena. Ver por ti mismo:

1. Lo mas Un gran problema es que debido al aumento de las temperaturas en la superficie de la Tierra comienzan a derretirse Hielo polar, provocando un aumento del nivel del mar.

2. Esto provocará inundaciones de tierras fértiles en los valles.

3. Las inundaciones de grandes ciudades (San Petersburgo, Nueva York) y de países enteros (Países Bajos) provocarán problemas sociales asociados con la necesidad de reasentar a las personas. Como resultado, son posibles conflictos y disturbios.

4. Debido al calentamiento de la atmósfera, el período de derretimiento de la nieve se acorta: se derriten más rápido y las lluvias estacionales terminan más rápido. Como resultado, aumenta el número de días secos. Según los expertos, con un aumento de un grado de la temperatura media anual, unos 200 millones de hectáreas de bosques se convertirán en estepas.

5. Debido a una disminución en la cantidad de espacios verdes, disminuirá el procesamiento de dióxido de carbono como resultado de la fotosíntesis. El efecto invernadero aumentará y el calentamiento global se acelerará.

6. Debido al calentamiento de la superficie terrestre, aumentará la evaporación del agua, lo que intensificará el efecto invernadero.

7. Debido al aumento de la temperatura del agua y del aire, habrá una amenaza para la vida de varios seres vivos.

8. Debido al derretimiento de los glaciares y al aumento del nivel del mar, los límites estacionales cambiarán y las anomalías climáticas (tormentas, huracanes, tsunamis) serán más frecuentes.

9. El aumento de la temperatura en la superficie de la Tierra afectará negativamente la salud de las personas y, además, provocará el desarrollo de situaciones epidemiológicas asociadas al desarrollo de enfermedades infecciosas peligrosas.

Efecto invernadero: formas de solucionar el problema

Se pueden prevenir los problemas medioambientales globales asociados al efecto invernadero. Para ello, la humanidad debe eliminar coordinadamente las causas del calentamiento global.

Qué hacer primero:

1. Reducir las emisiones a la atmósfera. Esto se puede lograr si se ponen en funcionamiento en todas partes equipos y mecanismos más respetuosos con el medio ambiente, se instalan filtros y catalizadores; introducir tecnologías y procesos “verdes”.
2. Reducir el consumo de energía. Esto requerirá pasar a la producción de productos que consuman menos energía; aumentar la eficiencia en las centrales eléctricas; utilizar programas de modernización térmica de viviendas, introducir tecnologías que aumenten la eficiencia energética.
3. Cambiar la estructura de las fuentes de energía. Incrementar la proporción de energía generada a partir de fuentes alternativas (sol, viento, agua, temperatura del suelo) en el volumen total de energía generada. Reducir el uso de fuentes de energía fósiles.
4. Desarrollar tecnologías respetuosas con el medio ambiente y bajas en carbono en agricultura e industria.
5. Incrementar el uso de recursos de reciclaje.
6. Restaurar bosques, combatir eficazmente los incendios forestales, aumentar la superficie de espacios verdes.

Todo el mundo sabe cómo solucionar los problemas derivados del efecto invernadero. ¡La humanidad necesita darse cuenta de a qué conducen sus acciones inconsistentes, evaluar la magnitud del desastre inminente y participar en la salvación del planeta!