Содержание:

Введение…………………………………………………………………………..3

1. Глобальное потепление и парниковые газы…………………………...…4

2. Радиационное воздействие парниковых газов на атмосферу……......10

3. Изменение температуры…………………………………………….…….11

4. Антропогенная деятельность и глобальное потепление…………….....14

5. Атмосферные осадки……………………………………………................17

6. Другие факторы глобального потепления……………………………....19

7. Способы остановки глобального потепления…………………………...21

Заключение………………………………………………………………….........23

Литература……………………………………………………………………......25

Введение

Изменение климата на Земле - одно из самых интересных и пугающих явлений природы, которое волнует сегодня абсолютно всех на Земле. Климатические катастрофы и аномальные погодные условия, учащающиеся с каждым годом, резко повысили актуальность данной тематики.

Объектом изучения курсовой работы является глобальное потепление.

Предметом изучения выступает парниковый эффект и другие факторы, влияющие на повышение температуры на Земле.

Цель исследования: выяснить, какие факторы влияют на глобальное потепление и проанализировать их активность на территории Российской Федерации.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Выявить основные факторы, влияющие на изменение температурного баланса Земли;

2. Проанализировать изменение температуры, и выяснить, действительно ли

происходит глобальное потепление.

3. Сделать вывод о проделанной работе.

1. Глобальное потепление и парниковые газы

Глобальное потепление - процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана. [8]

Изменение климата на Земле происходит в результате как естественных, так и антропогенных причин. Среди основных естественных воздействий - изменения орбиты и наклона оси Земли (циклы Миланковича и др.), солнечной активности, вулканические выбросы и парниковый эффект (следствие выброса в атмосферу парниковых газов).

Парниковый эффект составляют следующие парниковые газы:

• Водяной пар является основным естественным парниковым газом, который ответственен более чем за 60 % эффекта. Антропогенная доля в этом источнике незначительна. К увеличению количества осадков и повышенной влажности способствуют паление и продукты сжигания углеводородов и прочего топлива в воздухе, создавая центры конденсации, а также тепловое излучение крупных городов, и возникающие над ними области пониженного давления. В то же время, увеличение температуры Земли увеличивает испарение и общую концентрацию водяного пара в атмосфере при практически постоянной относительной влажности, что, в свою очередь, повышает парниковый эффект. Таким образом, возникает некоторая положительная обратная связь. С другой стороны, повышение влажности способствует развитию облачного покрова, а облака в атмосфере отражают прямой солнечный свет, тем самым увеличивая альбедо Земли, что приводит к обратному эффекту, несколько уменьшая общее количество поступающего солнечного излучения и дневной прогрев атмосферы.[8]

• Углекислый газ. Источниками углекислого газа в атмосфере Земли являются вулканические выбросы, жизнедеятельность биосферы, деятельность человека. Антропогенными источниками являются: сжигание ископаемого топлива; сжигание биомасс, включая сведение лесов; некоторые промышленные процессы (например, производство цемента). Основными потребителями углекислого газа являются растения, однако, в состоянии равновесия, большинство биоценозов поглощает приблизительно столько же углекислого газа, сколько и производит.[Рисунок 1][4] По разным данным объём антропогенного СО2 составляет от 2 до 20 % от естественного.[3,8]

Рисунок 1. Временной ход концентрации СО₂ в атмосфере на станции Териберка (Россия) за период наблюдений с 1988 г. Точками и линиями показаны единичные измерения (1), сглаженный сезонный ход (2) и многолетний тренд (3) СО_2.[6]

• Метан. Парниковая активность метана примерно в 21 раз выше, чем у углекислого газа. Время жизни метана в атмосфере составляет примерно 12 лет. Сравнительно короткое время жизни в сочетании с большим парниковым потенциалом делает его кандидатом для смягчения последствий глобального потепления в ближайшей перспективе. Основными антропогенными источниками метана являются пищеварительная ферментация у скота, рисоводство, горение биомассы (в т. ч. сведение лесов). Как показали недавние исследования, быстрый рост концентрации метана в атмосфере происходил в первом тысячелетии нашей эры (предположительно в результате расширения сельхозпроизводства и скотоводства и выжигания лесов). В период с 1000 по 1700 годы концентрация метана упала на 40 %, но снова стала расти в последние столетия (предположительно в результате увеличения пахотных земель, пастбищ и выжигания лесов, использования древесины для отопления, увеличения поголовья домашнего скота, количества нечистот, выращивания риса). Некоторый вклад в поступление метана дают утечки при разработке месторождений каменного угля и природного газа, а также эмиссия метана в составе биогаза, образующегося на полигонах захоронения отходов.

Анализ пузырьков воздуха во льдах свидетельствует о том, что сейчас в атмосфере Земли больше метана, чем в любое время за последние 400000 лет. С 1750 года средняя глобальная атмосферная концентрация метана возросла на 150 процентов от приблизительно 700 до 1745 частей на миллиард по объему (ppbv) в 1998 году. За последнее десятилетие, хотя концентрация метана продолжала расти, скорость роста замедлилась. В конце 1970-х годах темпы роста составили около 20 ppbv в год. В 1980-х годов рост замедлился до 9-13 ppbv в год. В период с 1990 по 1998 наблюдался рост между 0 и 13 ppbv в год. Недавние исследования показывают устойчивую концентрацию 1751 ppbv между 1999 и 2002 гг.[8]

Метан удаляется из атмосферы посредством нескольких процессов. Баланс между выбросами метана и процессами его удаления в конечном итоге определяет атмосферные концентрации и время пребывания метана в атмосфере. Доминирующим является окисление с помощью химической реакции с гидроксильными радикалами (ОН). Метан реагирует с ОН в тропосфере, производя СН₃ и воду. Стратосферное окисление также играет некоторую (незначительную) роль в устранении метана из атмосферы. На эти две реакции с ОН приходится около 90% удаления метана из атмосферы. Кроме реакции с ОН известно еще два процесса: микробиологическое поглощение метана в почвах и реакция метана с атомами хлора на поверхности моря. Вклад этих процессов 7% и менее 2% соответственно.[8]

• Озон. Различают тропосферный и стратосферный озон. Первый является парниковым газом, вклад которого в парниковый эффект атмосферы, по наиболее широко распространенным научным оценкам, составляет около 25% от вклада СО₂.[4] Второй является важной составляющей некоторых слоев стратосферы, известных как озоновый слой и защищает Землю от ультрафиолетового излучения солнца, его вклад в парниковый эффект оценивается как близкий к нулю. Большая часть тропосферного озона образуется, когда оксиды азота (NO_x), окись углерода (СО) и летучие органические соединения вступают в химические реакции в присутствии озона и солнечного света. Транспорт, промышленные выбросы, а также некоторые химические растворители являются основными источниками этих веществ в атмосфере. Метан, атмосферная концентрация которого значительно возросла в течение последнего столетия, также вступает в реакции и способствует парниковому эффекту при помощи озона. Время жизни тропосферного озона составляет примерно 22 дня, основными механизмами его удаления являются связывание в почве, разложение под действием ультрафиолетовых лучей, реакции с радикалами OH и HO₂ прочие химические реакции. Концентрации тропосферного озона отличаются высоким уровнем изменчивости и неравномерности в географическом распределении. Существует система мониторинга уровня тропосферного озона в США и Европе, основанная на спутниках и наземном наблюдении. Поскольку для образования озона требуется солнечный свет, высокие уровни озона наблюдаются обычно в периоды жаркой и солнечной погоды. Нынешняя средняя концентрация озона в Европе в три раза выше, чем в доиндустриальную эпоху. Увеличение концентрации озона вблизи поверхности имеет сильное негативное воздействие на растительность, повреждая листья и угнетая их фотосинтетический потенциал. В результате исторического процесса увеличения концентрации приземного озона, вероятно, была подавлена способность поверхности суши поглощать СО₂ и поэтому увеличились темпы роста СО₂ в XX веке.[8]

• Оксиды азота. Как и СО₂, оксид азота является естественным компонентом атмосферы. Однако интенсивное использование искусственных азотных удобрений и сжигание ископаемого топлива в двигателях внутреннего сгорания составляет большую часть антропогенных выбросов NO. На него приходится около 6 % глобального потепления. По исследованиям 2001 года процент концентрации в атмосфере оксида азота составляет 315 ppmv. Ежегодный прирост составляет 0,25%, а прирост в атмосфере - 3-8 млн. т/г. Эффективное время нахождения в атмосфере около 120 лет. Поглощается, в основном, удалением при взаимодействии с солнечным светом (при фотолизе) в стратосфере. Парниковая активность закиси азота в 298 раз выше, чем у углекислого газа.[8]

• Фреоны. Парниковая активность фреонов в 1300-8500 раз выше, чем у углекислого газа. Основным источником фреона являются холодильные установки и аэрозоли. Считается также, что фреон, разрушает озоновый слой в атмосфере. Один из самых распространенных фреонов-дифтордихлорэтан (фреон-12) - газ, не ядовит, не реагирует с металлами, без цвета и запаха. Под давлением легко сжижается и превращается в жидкость с температурой кипения - 30градусов по Цельсию.[8] Применяется в холодильных установках и как растворитель для образования аэрозолей. [Рисунок 2,3]

Рисунок 2. Объемы выбросов (млн. т СО₂ эквивалента) от промышленных и сельскохозяйственных источников в России за период 1990–2004 гг. по трем основным парниковым газам: СО₂ , СН₄ и N₂ O. 1 — отходы в целом; 2 — промышленные процессы; 3 — сельское хозяйство; 4 —энергетика.[6]

Рисунок 3 – Временной ход концентрации диоксида углерода (а), метана (б) и закиси азота (в) в атмосфере и их изменения за последние 10 000 лет (крупная панель) и начиная с 1750 г. (вставленная в нее панель меньшего размера). Результаты измерений в ледовых отложениях (символы разного цвета и конфигурации) по результатам различных исследователей и измерений в атмосфере (красная кривая). Шкала оценок соответствующих измеренным концентрациям радиационных воздействий приведена на больших панелях с правой стороны.[6]