Парниковый эффект и изменения климата

С конца 19 века по настоящее время наблюдается повышение средней глобальной температуры атмосферы. За последние 50 лет средняя температура атмосферы повысилась на 0,6 °С.

Это потепление в 20 веке относится к спонтанным вековым колебаниям средней температуры и не может быть целиком приписано влиянию человека. Однако это влияние возрастает, последнее десятилетие 20 века – самое теплое не только в столетии, но и во всем тысячелетии.

Ведущим фактором глобального потепления климата считают парниковый эффект – уменьшение спектральной прозрачности атмосферы для теплового излучения от поверхности земли, создаваемый в атмосфере парами воды и рядом газов: СO₂, СО, СН₄, NO_х, фреонами и другими – так называемыми парниковыми газами.

Несмотря на однозначно зафиксированное повышение содержания в атмосфере парниковых газов, повышение температуры намного меньше ожидаемого – расчетного (на настоящий момент). Это «противодействие» возможно обусловлено:

- снижением прозрачности атмосферы – снижением солнечной радиации, достигающей земли;

- высокой замкнутостью биосферного круговорота углерода, огромной буферной емкостью биосферы и океана по связыванию атмосферного СO₂.

Таким образом, осуществление модельных расчетов потепления климата под воздействием выброса парниковых газов остаются возможными сценариями и предположениями, с вероятностью реализации оцениваемой в 60%.

Однако опасность представляется реальной, поскольку фактические данные говорят о том, что круговорот углерода уже нарушен:

- на 7–8% увеличен планетарный обмен углерода за счет техногенных выбросов и выделений СO₂ из почвы (из карбонатов и при эрозии почвы);

- содержание СO₂ в атмосфере в последние десятилетия неуклонно увеличивается – буферные системы биосферы и океана не справляются с регулированием равновесия потоков СO₂.

Возникает порочный круг самоусиления парникового эффекта(рис. 9).

Расчет показывает, что для остановки глобальных изменений круговорота углерода необходимо вдвое сократить освоенную человеком часть суши и тем самым уменьшить разрушение биосферы.

Рис. 9. Нарушение биотической регуляции круговорота углерода и самоускорение парникового эффекта

Аэрозольный эффект. Смог.

Аэрозольный эффект – снижение прозрачности атмосферы, уменьшение солнечной радиации, достигающей поверхности земли – эффект противоположный парниковому, вызывает снижение температуры у поверхности.

Аэрозоли, включающие:

– жидкие частицы (10^-6 – 10^-1 см), представляют собой туман.

– твердые частицы (10^-8 – 10^-2см), представляют собой пыль.

Смог – токсичный туман, опасное загрязнение атмосферного воздуха, сочетающее пылевые частицы и капли жидкости.

Смог лондонского типа (классический) – вредные газы (главным образом SO₂), пыль, туман. Источник классического смога в 50 ^х годах в Лондоне – сжигание серосодержащего угля и мазута в каминах.

Лос-Анджелесский смог (фотохимический), имеет в качестве основного источника выбросы автотранспорта, под действием ультрафиолетовой составляющей солнечного света в которых образуются новые, более опасные загрязнители, чем исходные (n-ацетнитрил, озон и др.)

Смог аляскинского типа – «морозный туман» (лед) в сочетании с различного рода загрязнителями, возможно токсичными.

Лекция 8