Французского математика Жозефа Фурье иногда называют первым, кто придумал термин «парниковый эффект». Однако, он не использовал термин «парниковый эффект» и не считал, что атмосферные газы поддерживают тепло на Земле.
Просто в 1824 году он выяснил то, что атмосфера Земли функционирует аналогично «горячему ящику», то есть гелиотермометру (изолированному деревянному ящику, крышка которого была сделана из прозрачного стекла, разработанный швейцарским физиком Горацием Бенедиктом де Соссюром, который предотвращал смешивание холодного воздуха с теплым). Шведскому физику и физическому химику Сванте Аррениусу приписывают происхождение этого термина в 1896 году, когда он опубликовал первую правдоподобную климатическую модель, которая объяснила, как газы в атмосфере Земли удерживают тепло.
Установленный ученым в 1896 году, парниковый эффект — это естественное нагревание Земли, которое возникает, когда газы в атмосфере улавливают тепло от солнца, которое в противном случае могло бы уйти в космос.
Парниковый эффект происходит тогда, когда газы в атмосфере Земли удерживают тепло Солнца. Этот процесс делает Землю намного теплее, чем она была бы без атмосферы и она становится комфортным местом для жизни.
Парниковый эффект с одной стороны очень хорошо. Он нагревает планету до комфортных средних значений в 15 градусов по Цельсию и сохраняет жизнь на Земле, ну, в общем, пригодной для жизни. Без него мир был бы замороженным, непригодным для жизни местом, больше похожим на Марс.
Как работает парниковый эффект?
Как и следовало ожидать из названия, парниковый эффект работает как оранжерея, внутри остается тепло даже зимой. Днем в теплицу попадает солнечный свет, который согревает растения и воздух внутри. Ночью на улице холоднее, но внутри теплицы остается довольно тепло. Это потому, что стеклянные стены теплицы задерживают солнечное тепло.
Теплица улавливает солнечное тепло в течение дня. Его стеклянные стены задерживают солнечное тепло, благодаря чему растения в теплице остаются в тепле даже в холодные ночи.
На Земле парниковый эффект работает примерно так же. Газы в атмосфере, такие как углекислый газ, улавливают тепло, как стеклянная крыша теплицы. Эти улавливающие тепло газы называются парниковыми газами.
Днем сквозь атмосферу просвечивает Солнце, поверхность Земли нагревается. Ночью поверхность Земли охлаждается, возвращая тепло в воздух. Но часть тепла улавливается парниковыми газами в атмосфере. Это то, что сохраняет на нашей Земле тепло и уют в среднем 59 градусов по Фаренгейту (15 градусов по Цельсию).
Атмосфера Земли улавливает часть солнечного тепла, не позволяя ему уйти обратно в космос ночью.
Что вызывает парниковый эффект?
Солнечный свет делает землю пригодной для жизни. В то время как 30 процентов солнечной энергии, которая достигает нашего мира, отражается обратно в космос, примерно 70 процентов проходит через атмосферу на поверхность земли, где она поглощается землей, океанами и атмосферой и нагревает планету. Затем это тепло излучается обратно в виде невидимого инфракрасного света. Хотя некоторая часть этого инфракрасного света продолжает проникать в космос, подавляющее большинство — на самом деле около 90 процентов — поглощается атмосферными газами, известными как парниковые газы, и перенаправляется обратно к Земле, вызывая дальнейшее потепление.
На протяжении большей части последних 800 000 лет — намного дольше, чем существует человеческая цивилизация — концентрация парниковых газов в нашей атмосфере составляла примерно от 200 до 280 частей на миллион. (Другими словами, на миллион молекул воздуха приходилось от 200 до 280 молекул газов.) Но в прошлом веке эта концентрация подскочила до более, чем 400 частей на миллион, что было вызвано деятельностью человека, такой как сжигание ископаемого топлива, вырубка леса и т. д.. Более высокие концентрации парниковых газов — и, в частности, углекислого газа — вызывают задержку дополнительного тепла и повышение глобальной температуры.
Как люди влияют на парниковый эффект?
Проблема в том, что чрезмерное сжигание человечеством ископаемых видов топлива для получения энергии искусственно усиливает естественный парниковый эффект.
Результат? Усиление глобального потепления, которое бесчисленным образом меняет климатические системы планеты.
Человеческая деятельность меняет естественный парниковый эффект Земли. При сжигании ископаемого топлива, такого как уголь и нефть, в нашу атмосферу попадает больше углекислого газа.
Слишком много этих парниковых газов может привести к тому, что атмосфера Земли будет улавливать все больше и больше тепла. Это заставляет Землю нагреваться.
С начала промышленной революции до конца 20 века количество углекислого газа в атмосфере увеличилось примерно на 30 процентов, а количество метана — более чем вдвое. Ряд ученых предсказали, что связанное с деятельностью человека увеличение содержания углекислого газа и других парниковых газов в атмосфере может привести к концу 21 века к повышению средней глобальной температуры на 3–4 ° C (5,4–7,2 ° F). Это глобальное потепление может изменить климат Земли и тем самым привести к новым экстремальным явлениям в виде засухи и дождя и, возможно, нарушить производство продуктов питания в некоторых регионах.
Парниковые газы также попадают в атмосферу из других источников. Например, сельскохозяйственные животные выделяют метан при переваривании пищи. Поскольку цемент сделан из известняка, он также выделяет углекислый газ.
Какие газы вызывают парниковый эффект?
Влияние конкретного парникового газа на парниковый эффект зависит от того, сколько тепла он поглощает, сколько повторно излучает и сколько его находится в атмосфере.В порядке убывания газы, которые оказывают наибольшее влияние на парниковый эффект Земли, следующие:водяной пар (H2O)углекислый газ (CO2)закись азота (N2O)метан (CH4)озон (O3)С точки зрения количества тепла, которое эти газы могут поглощать и повторно излучать (известное как потенциал глобального потепления или GWP), CH4 в 23 раза эффективнее, а N2O в 296 раз эффективнее, чем CO2. Однако в атмосфере Земли намного больше CO2, чем CH4 или N2O.
Больше парниковых газов = более теплая земля.
Не весь парниковый газ, который мы выбрасываем в атмосферу, остается там навсегда. Например, количество CO2 в атмосфере и количество CO2, растворенного в поверхностных водах океанов, остаются в равновесии, потому что воздух и вода хорошо смешиваются на поверхности моря. Когда мы добавляем в атмосферу больше CO2, часть его растворяется в океанах.
Влияние парникового эффекта на климат
Поскольку большинство парниковых газов остается в атмосфере от десятков до сотен лет после выброса, их воздействие на климат сохраняется в течение долгого времени и, следовательно, может повлиять как на нынешнее, так и на будущие поколения.
По мере увеличения выбросов парниковых газов в результате деятельности человека они накапливаются в атмосфере и нагревают Землю, что приводит ко многим негативным изменениям во всем мире — в атмосфере, на суше и в океанах. Многие из этих изменений имеют как положительные, так и отрицательные последствия для людей, общества и окружающей среды, включая растения и животных.
Что снижает парниковый эффект на Земле?
Растения могут помочь сбалансировать парниковый эффект на Земле. Все растения — от гигантских деревьев до крошечного фитопланктона в океане — поглощают углекислый газ и выделяют кислород.
Океан также поглощает из воздуха много избыточного углекислого газа. К сожалению, повышенное содержание углекислого газа в океане изменяет воду, делая ее более кислой. Это называется закислением океана.
Более кислая вода может быть вредной для многих морских обитателей, таких как некоторые моллюски и кораллы. Потепление океанов из-за слишком большого количества парниковых газов в атмосфере также может быть вредным для этих организмов. Более теплая вода — основная причина обесцвечивания кораллов.
Как повлиять на изменение климата?
Чтобы остановить изменение климата, нам нужно остановить увеличение количества парниковых газов, таких как углекислый газ. Есть два основных способа остановить увеличение количества парниковых газов: либо мы можем прекратить поставлять их в воздух, либо увеличить способность Земли вытягивать их из воздуха. Это называется смягчением последствий изменения климата.
Не существует единого наилучшего способа смягчить последствия изменения климата. Вместо этого нам придется собрать воедино множество различных решений, чтобы предотвратить потепление. Ниже приведены описания основных методов, которые мы можем использовать.
Способы предотвращения потепления
Многие из этих решений уже внедряются по всему миру. Некоторые из них могут быть решены отдельными людьми, например, при использовании меньшего количества энергии, езде на велосипеде вместо вождения автомобиля, вождении электромобиля и переходе на возобновляемые источники энергии.
Другие действия по смягчению последствий изменения климата предполагают, что сообщества, регионы или страны работают вместе, чтобы внести изменения, такие как перевод электростанций с сжигания угля или газа на возобновляемые источники энергии и расширение общественного транспорта.
Принятие мер по сокращению потребления электроэнергии, особенно при сжигании угля или газа, может значительно сократить выбросы парниковых газов. Во всем мире на потребление электроэнергии приходится четверть всех выбросов.
Некоторые шаги, которые вы можете предпринять, чтобы использовать меньше электроэнергии, просты и экономят деньги — например, замена ламп накаливания на светодиодные лампы, которые потребляют меньше электроэнергии, добавление изоляции в ваш дом и установка термостата ниже зимой, особенно когда никого нет дома.
Существуют также новые технологии, которые помогают сохранить энергоэффективность зданий, например, стекло, отражающее тепло, арматура с низким расходом воды, интеллектуальные термостаты и новые технологии кондиционирования воздуха с хладагентами, которые не вызывают потепления.
В городских и пригородных условиях зеленые или прохладные крыши могут ограничить количество тепла, попадающего в здания в жаркие дни, и помочь уменьшить эффект городского теплового острова.
1. Вырабатывайте электроэнергию без выбросов
К возобновляемым источникам энергии относятся солнечная энергия, геотермальная энергия, ветряные турбины, энергия океанских волн и приливов, энергия отходов и биомассы, а также гидроэнергетика.
Поскольку они не сжигают ископаемое топливо, эти возобновляемые источники энергии не выделяют парниковые газы в атмосферу при производстве электроэнергии.
Ядерная энергия также не создает выбросов парниковых газов, поэтому ее можно рассматривать как решение проблемы изменения климата. Однако при этом образуются радиоактивные отходы, которые требуют длительного безопасного хранения.
Сегодня количество электроэнергии, получаемой из возобновляемых источников энергии, растет. Некоторые страны, такие как Исландия и Коста-Рика, в настоящее время получают почти всю электроэнергию из возобновляемых источников.
Во многих других странах доля электроэнергии из возобновляемых источников в настоящее время мала (5-10%), но продолжает расти.
2. Переход на растительную пищу
Сегодня примерно пятая часть мировых выбросов углерода приходится на выращивание сельскохозяйственных животных на мясо. Например, когда крупный рогатый скот переваривает пищу, он отрыгивает, выделяя метан, мощный парниковый газ, а их навоз выделяет парниковые газы — углекислый газ и закись азота.
А леса, которые поглощают углекислый газ из воздуха, часто вырубают, чтобы у крупного рогатого скота было достаточно место для выпаса.
Диета, в основном или полностью основанная на растениях (например, овощи, хлеб, рис и бобы), снижает выбросы.
Если к 2050 году половина населения мира перейдет на растительную диету, 65 гигатонн углекислого газа будет сохранено вне атмосферы в течение примерно 30 лет. (Для ощущения масштаба 65 гигатонн углекислого газа — это почти два года последних выбросов от ископаемого топлива и промышленности.) Сокращение пищевых отходов может оказать еще большее влияние, сэкономив около 90 гигатонн углекислого газа в атмосфере за 30 лет.
3. Переход на альтернативные виды транспорта
Сжигание ископаемого топлива для транспорта составляет до 14% глобальных выбросов парниковых газов во всем мире. Мы можем сократить выбросы, перейдя на альтернативные технологии, которые либо не нуждаются в бензине (например, велосипеды и электромобили), либо не нуждаются в таком большом количестве (например, гибридные автомобили). Использование общественного транспорта, совместного использования автомобилей, езды на велосипеде и пеших прогулок приводит к меньшему количеству транспортных средств на дорогах и снижению выбросов парниковых газов в атмосферу. Города и поселки могут помочь людям снизить выбросы парниковых газов, добавив автобусные маршруты, велосипедные дорожки и тротуары.
4. Уменьшите выбросы от промышленности
Производство, добыча сырья и обработка отходов — все это требует энергии. Большинство продуктов, которые мы покупаем, — от телефонов и телевизоров до одежды и обуви — производятся на фабриках, что составляет около 20% парниковых газов, производимых во всем мире.
Есть способы уменьшить выбросы от производства. Использование материалов, которые сделаны не из ископаемого топлива и не выделяют парниковые газы, — хорошее начало.
Например, цемент выделяет углекислый газ при затвердевании, но есть альтернативные продукты, которые не выделяют парниковые газы.
Компании также могут использовать возобновляемые источники энергии для электростанций и отгружать создаваемую ими продукцию на грузовых судах, позволяющих экономить топливо.
Возможные последствия изменения климата для здоровья
Изменение мирового климата повлияет на функционирование многих экосистем и входящих в их состав видов. Точно так же это повлияет на здоровье человека.
Некоторые из этих воздействий на здоровье были бы полезными. Например, более мягкие зимы снизят сезонный пик смертности в зимний период, который наблюдается в странах с умеренным климатом, в то время как в нынешних жарких регионах дальнейшее повышение температуры может снизить жизнеспособность популяций комаров-переносчиков болезней. Однако в целом ученые считают, что большинство последствий изменения климата для здоровья будут неблагоприятными.
Климатические изменения, произошедшие в последние десятилетия, вероятно, уже повлияли на некоторые показатели здоровья. Действительно, по оценкам Всемирной организации здравоохранения в своем «Докладе о состоянии здравоохранения в мире за 2002 год», изменение климата в 2000 г. было причиной примерно 2,4% диареи во всем мире и 6% малярии в некоторых странах со средним уровнем дохода .
Первыми обнаруживаемыми изменениями в здоровье человека вполне могут быть сезонности определенных инфекционных заболеваний, включая инфекции, такие как малярия и лихорадка денге, и инфекции пищевого происхождения (например, сальмонеллез), пик которых достигается в теплые месяцы.
Посмотрите это видео, чтобы узнать о парниковом эффекте!
- Какие напитки особенно полезны для здоровья: обзор популярных вариантов - 27.09.2024
- Не теряйте вайб от путешествия: покупайте билеты онлайн - 24.09.2024
- Амброзия растение - 01.07.2024
