Основною причиною зміни клімату є збільшення парникового ефекту, спричиненого діяльністю людини. З часів промислової революції ми щороку викидаємо в атмосферу все більше парникових газів, які підвищують температуру нижнього шару атмосфери - тропосфери. Прискорення явища також може бути спричинене природними впливами, але найбільшу відповідальність за це несуть люди - прочитайте резюме в письмовій формі.
Що таке парниковий ефект?
Атмосфера Землі пропускає від 60 до 70 відсотків випромінювання Сонця. Ці короткохвильові промені досягають поверхні і там поглинаються. Земна поверхня перетворює поглинені промені в довгохвильові промені тепла і відбиває їх назад у такому вигляді - це вже можуть бути поглинені частинками повітря. Атмосфера функціонує як своєрідний скляний дах, який випускає короткохвильові промені в космос, але тримає довгохвильові в полоні.
Однак парникові гази в атмосфері не тільки поглинають теплові хвилі, але й випромінюють їх назад на поверхню. Чим більша кількість цих газів в атмосфері, тим довше сонячні промені будуть нагрівати Землю, а значить, вищою буде температура. В результаті промислової діяльності ці речовини потрапляють в атмосферу в більших кількостях, ніж природні, з середини 19 століття, внаслідок чого температура атмосфери стабільно підвищується і зростає донині, постійно -зростаюча ставка.
Що таке парникові гази?
Перш за все, водяна пара, що відповідає за 60 відсотків явища, а також є чудовим показником наслідків зміни клімату. Чим тепліша температура в атмосфері, тим більше утворюється водяної пари і тим частіше з’являються хмари та опади. З цього вчені можуть легко визначити ступінь потепління.
Іншим головним фактором, що відповідає за зміну клімату, є вуглекислий газ, який є менш значущим компонентом атмосфери і відповідає лише за 20 відсотків парникового ефекту, його концентрація в атмосфері зросла більш ніж на третину з початку промислової революції. Вулканічні виверження та інші природні явища також виділяють вуглекислий газ у повітря, але більша його частина спричинена людською діяльністю: головним чином через спалювання викопного палива, вугілля, природного газу та нафти, які енергетичний та тепловий сектори та використовувані транспортна галузь найбільше. Інші види діяльності, такі як вирубка лісів та неналежне використання земель, також сприяють збільшенню викидів CO2.
Насичені вуглеводні також дуже шкідливі для парникового ефекту метан, який потрапляє в атмосферу як через природні явища, так і через діяльність людини. Сюди входять, наприклад, накопичення сміття та стічних вод, вирощування рису та вирощування сільськогосподарських тварин. Метан утворюється в основному за рахунок розпаду органічних речовин і є набагато шкідливішим парниковим газом, ніж діоксид вуглецю, проте в атмосфері присутній у значно менших кількостях.
Також включені закис азоту і галогеновані вуглеводні, тобто ХФУ гази. Перший - це безбарвний приємний на смак і запашний газ, що використовується в різних дезінфікуючих засобах ґрунту, при спалюванні викопного палива, у виробництві азотної кислоти та при спалюванні палива з біомаси. Останні є штучно виробленими сполуками, виробництво та викиди яких регулюються суворими законами, оскільки вони також відповідають за виснаження озонового шару.
Які наслідки кліматичних змін?
Загалом середня температура планети зростає. В деяких сферах це призводить до допустимих змін, але в інших - до серйозних проблем. Вологість атмосфери збільшиться, а опади будуть частішими, однак не всі географічні райони матимуть однаковий ефект. В одних регіонах відбуватимуться паводки, в інших - більше посухи.
Внаслідок сильного парникового ефекту температура води в океанах також нагрівається, а арктичний крижаний покрив частково тане. В результаті рівень води підвищується, і це може призвести до великої катастрофи. Потепління може також перетворити сільське господарство. Деякі культури добре реагують на підвищений вміст вуглецю в атмосфері - вони дають більш високі врожаї та ефективніше використовують воду - тоді як інші орні землі гинуть, що може порушити життя людських спільнот, заснованих на сільському господарстві.
Сонце також відповідальне?
Розумно припустити, що зменшення або збільшення кількості енергії, що випромінюється Сонцем, також відіграє роль у потепленні. Дійсно, є дані, що подібні явища вже спричинили кліматичні зміни. Наприклад, так званий малий льодовиковий період між XIV і XIX століттями, коли погода в Гренландії охолоджувалась, а крижаний покрив в Альпах збільшувався, був зумовлений зниженою сонячною активністю.
Однак дослідження показують, що подібних змін за сучасними процесами не може бути. По-перше, дослідження показують, що з 1750 р. Рівень випромінювання Сонця мало або зовсім не змінився. По-друге, якби кількість радіації ззовні зросла, рівномірно прогрілася б вся атмосфера, а не лише її нижній шар. Це саме те, що доводить, що парникові гази відповідають за нагрівання нижнього шару атмосфери, поки верхній шар охолоджується. Це пов’язано з тим, що теплові хвилі потрапляють у нижній шар.
Кліматичні моделі, в яких дослідники відстежували зміни рівня радіації від Сонця, не змогли відтворити рівні потепління за останні півстоліття, не беручи до уваги збільшення рівня парникових газів.
У п’ятій доповіді Міжурядової групи з питань зміни клімату за 2013 рік експерти виявили, що існує понад 95 відсотків впевненості в тому, що промислова діяльність людини спричинила зміни клімату, що спостерігалися за останні п’ятдесят років. У звіті також зазначається, що концентрація вуглекислого газу в атмосфері зросла з 280 ppm (часток на мільйон) до 400 ppm за останні 150 років.