Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
кпіз з БЖД.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
284.67 Кб
Скачать

Головними екологічними глобальними наслідками забруднення атмосфери є:

· парниковий ефект;

· озонова дірка;

· кислотні дощі;

· смог.

Парниковий эффект – питання не нове. Ще в 1827 році французький учений Фур'є дав його теоретичне обґрунтування: атмосфера пропускає короткохвильове сонячне випромінювання, але затримує відбите Землею довгохвильове теплове випромінювання. Наприкінці XIX століття шведський вчений Арреніус прийшов до висновку, що через спалювання вугілля змінюється концентрація СО2 в атмосфері, і це повинно привести до потепління клімату. У 1957 р. – Міжнародний Геофізичний Рік - спостереження вже показували, що йде значний ріст концентрації СО2 в атмосфері. Російський учений Михайло Будыко зробив перші чисельні розрахунки і пророчив сильні зміни клімату. Парниковий ефект викликається водяною парою, вуглекислим газом, метаном, закисом азоту і рештою інших газів, концентрація, яких в атмосфері незначна. Звичайно парникових ефект існував з тих пір, як у Землі з'явилася атмосфера. Інша справа - посилення парникового ефекту через те, що людство стало спалювати копалини вуглеводневого палива і викидати СО2 , що мільйони років вилучався з атмосфери рослинами і “зберігався” у виді вугілля, нафти і газу. Але справа навіть не стільки власне в потеплінні, скільки в розбалансуванні кліматичної системи. Різкий викид СО2 – свого роду хімічний поштовх кліматичній системі. Середня температура по планеті від цього змінюється не сильно, а от її коливання стають набагато сильнішими. Що ми і бачимо на практиці - різке посилення частоти і сили екстремальних погодних явищ: повеней, посух, сильної жари, різких перепадів погоди, тайфунів і т.п.

Кількісно величина парникового ефекту   визначається як різниця між середньою приповерхньою температурою атмосфери планети   і її ефективною температурою  . Парниковий ефект суттєвий для планет із щільними атмосферами, що містять гази, які поглинають в інфрачервоній області і пропорційний густині атмосфери. Наслідком парникового ефекту є також згладжування температурних контрастів як між полярними й екваторіальними зонами планети, так і між денними і нічними температурами (див. таблицю, температури дані в Кельвінах,   - середня максимальна температура (полудень на екваторі),   - середня мінімальна температура)

 

Планета

ВенераАтм. тиск біля поверхні, атм.

90

231

735

504

Земля

1

249

288

313

200

39

Місяць

0

393

113

0

Марс

0,006

210

218

300

147

8

Теплове випромінювання поверхні Землі і атмосферне поглинання ІЧ-діапазоні.

Парниковий ефект атмосфер обумовлений їхньою різною прозорістю у видимому і далекому інфрачервоному діапазонах. На діапазон довжин хвиль 400—1500 нм (видиме світло і ближній інфрачервоний діапазон) приходиться 75 % енергії сонячного випромінювання, більшість газів не поглинають у цьому діапазоні; релеєвське розсіяння в газах і розсіяння на атмосферних аерозолях не перешкоджають проникати випромінюванню цих довжин хвиль у глибини атмосфер і досягати поверхні планет. Сонячне світло поглинається поверхнею планети і її атмосферою (особливі випромінювання в ближній УФ- і ІЧ-областях) і розігріває їх. Нагріта поверхня планети й атмосфера випромінюють у далекому інфрачервоному діапазоні: так, у випадку Землі (~300°K) 75 % теплового випромінювання приходиться на діапазон 7,8—28 мкм, для Венери (~700°K) — 3,3—12 мкм. Атмосфера, що містить гази, які поглинають у цій області спектру (т.зв. парникові гази — H2O, CO2, CH4 і ін.) істотно непрозора для такого випромінювання, спрямованого від її поверхні в космічний простір, тобто має в ІЧ-диапазоні велику оптичну товщину. Унаслідок такої непрозорості атмосфера стає гарним теплоізолятором, що, у свою чергу, приводить до того, що перевипромінювання поглиненої сонячної енергії в космічний простір відбувається у верхніх холодних шарах атмосфери. У результаті ефективна температура Землі як випромінювача виявляється більш низькою, ніж температура її поверхні.

Температура Землі підтримується завдяки балансу між нагріванням землі сонячним промінням та охолодженням після повернення енергії в космос. Такий баланс між енергією, що надходить і випромінюється, потрібен для підтримання життя на землі. В сонячний день основна частина енергії, що потрапляє на поверхню землі, є короткохвильовим випромінюванням, яке проникає крізь атмосферні шари, нагріваючи Землю. Задля підтримання енергетичного балансу Землі частина енергії повинна залишати землю. Це є довгохвильове інфрачервоне випромінення. Але якби такі промені могли легко відображатися в космос, температура Землі була б нижчою на 30 градусів. Життя на Землі не могло б існувати. На щастя, значна кількість інфрачервоних променів утримується в атмосфері, завдяки так званим парниковим газам. Тому і температура Землі підвищується. Ці гази функціонують, як скло в теплицях, що дозволяє сонцю потрапляти всередину, і затримує інфрачервоні промені, забезпечуючи належну температуру.

Таким чином парниковий ефект є не результатом діяльності людини, а природним явищем. Він позитивно впливає на всі екосистеми, стабілізує температуру атмосферного повітря, і є нормальним для рослинного, тваринного світу та життя людей. Для підтримання життя на Землі необхідний правильний баланс між поглинанням та випроміненням енергії. Збільшуючи викиди парникових газів в атмосферу, люди порушують баланс, що склався впродовж століть. Багато хто з нас думає, що це лише вихлопні гази машин та викиди промислових підприємств. Існують 6 основних парникових газів, які входять до хімічного складу атмосфери: - водяна пара;  - вуглекислий газ; - метан; - озон; - закис азоту, - і останнім часом хлоро-фторо-вуглеці. Крім них, всі гази зустрічаються в природі. В результаті діяльності людини концентрація цих газів збільшується, через що зростає парниковий ефект. Неприродний та потенційно небезпечний процес. CO2 – найзначніший з антропогенних парникових газів. Хоча цей газ природного походження, завдяки діяльності людини він створюється у найбільшій кількості. Індустріалізація призвела до збільшення використання видів палива, що видобувається з надр Землі: вугілля, нафта, газ (органічне паливо). При їхньому спалюванні у великій кількості викидається CO2. Причиною 45и відсотків викидів CO2 є транспорт та виробництво електроенергії та тепла. За оцінками вчених за останні 200 років концентрація CO2 в атмосфері збільшилася на 26 відсотків. Це – найвищий рівень за всю історію людства. Вуглекислий газ становить 55 відсотків антропогенного парникового ефекту. Глибинні проби крижаного покриття Землі дають можливість оцінити склад атмосфери за останнє тисячоліття. Ці данні, а також сучасні спостереження виявляють значне збільшення концентрації вуглекислого газу, метану та інших парникових газів. Серед причин збільшення концентрації метану - вирощування рису, утилізація відходів, видобування вугілля, тваринництво, видобування та транспортування природного газу. В результаті цих видів діяльності метан потрапляє в атмосферу, їх темпи постійно зростають. Ми всі чули про озон. Це речовина, що захищає нас від шкідливого ультрафіолетового проміння. Його найбільша концентрація у верхніх шарах атмосфери, де формується так званий озоновий шар. Заподіяні цьому шару ушкодження викликають занепокоєння. Озон також є парниковим газом. Завдяки складним хімічним реакціям в щільних шарах атмосфери деякі речовини, переважно створені людиною, з’єднуються і виникає озон. Кількість озону в багатьох випадках залежить від погодних умов та наявності сонячного світла. Вплив людини на клімат може відбуватися в результаті його господарської діяльності: вирубки лісів, оранки великих просторів, меліоративних заходів і т.д. Змінюючи поверхню планети, людина насамперед впливає на її відбивну здатність, що може привести до зміни радіаційного балансу. Зміна вологообміну відбувається в результаті інтенсивного зрошення, що зменшує стік води в океан і збільшує випар з континентів. У процесі спалювання палива збільшується зміст вуглекислоти в атмосфері, що приводить до посилення парникового ефекту і може привести до зміни клімату. Крім того, у створенні парникового ефекту крім вуглекислого газу беруть участь і такі забруднюючі атмосферу компоненти, як фреони, окисли азоту і деякі вуглеводневі сполуки. Утворення сульфатного аерозолю в атмосфері, що поглинає і затримує сонячну радіацію, веде до її зменшення і може привести до похолодання. Для спостереження за забрудненням атмосфери створюється система станцій. Їхні спостереження дозволяють установити ступінь впливу людини на клімат. Крім того, радикальний засіб спостереження за атмосферою - спостереження із супутників і орбітальних станцій. Усі ці методи дослідження дозволять краще зрозуміти механізм формування погоди і клімату, уточнити короткострокові і довгострокові прогнози погоди, передбачити можливі зміни клімату в доступному для огляду майбутньому. Зміни клімату позначаються на діяльності різних галузей народного господарства і життя людей. Від посухи, наприклад, страждають мільйони людей, але час від часу вони наражають на небезпеку існування цілих народів. У деяких тропічних районах тропічні циклони знищують врожаї культур на величезних площах. Рибальство теж сильно залежить від коливань клімату. Зміна клімату позначається на розвитку транспорту, споживанні енергії і т.д. Кліматичні прогнози, особливо довгострокові (наприклад, пророкування змін клімату), будуть недостатньо надійні доти, поки не з'явиться фізична теорія формування клімату, не виникнуть принципово нові методи математичного моделювання кліматичних процесів. Однак ні фізики, ні математики, ні гідродинаміки, ні астрономії недостатньо для того, щоб виявити весь комплекс, природу процесів, що ми називаємо кліматом. Завершальне, цільне представлення про клімат дає лише кліматологія.

Шляхи вирішення проблеми: зменшення викидів і збільшення поглиначів парникових газів. Природний парниковий ефект на Землі підтримується завдяки віковому балансу між викидами парникових газів і утриманням їх поглиначами. Найбільшими поглиначами вуглекислого газу, доля якого становить близько 70% сукупних антропогенних викидів парникових газів, вуглецю є океан і наземна біомаса. Таким чином, зменшення вирубки і додаткове насадження лісів можуть у значній мірі знизити антропогенний тиск на клімат Землі. З іншого боку, зменшення викидів парникових газів за рахунок впровадження екологічно чистих технологій, підвищення ефективності використання енергоресурсів, а також застосування альтернативних (поновлюваних) джерел енергії може істотно вплинути на тенденцію зміни клімату.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]