Milyen gázokat nevezünk üvegházhatású gázoknak? Fő üvegházhatású gáz

Mihail Ivanovics Budyko szovjet klimatológus és meteorológus volt az első, aki 1962-ben tett közzé elképzeléseket arról, hogy az emberiség hatalmas mennyiségű különféle tüzelőanyag elégetése, amely a 20. század második felében különösen megnövekedett, elkerülhetetlenül növekedéshez vezet. a légkör szén-dioxid-tartalmában. És ismert, hogy késlelteti a napenergia és a mélyhő kibocsátását a Föld felszínéről az űrbe, ami ahhoz a hatáshoz vezet, amelyet üvegüvegházakban figyelünk meg. Az üvegházhatás következtében a légkör felszíni rétegének átlaghőmérséklete fokozatosan emelkedik. M. I. Budyko következtetései érdekelték az amerikai meteorológusokat. Ellenőrizték számításait, maguk is számos megfigyelést végeztek, és a hatvanas évek végére arra a szilárd meggyőződésre jutottak, hogy a Föld légkörében az üvegházhatás létezik és növekszik.

A fő üvegházhatású gázok a Föld hőháztartására gyakorolt ​​becsült hatásuk sorrendjében a vízgőz, a szén-dioxid, a metán és az ózon, valamint a dinitrogén-oxid.

Rizs. 3. Az üvegházhatású gázok kibocsátásának szerkezete országok szerint

A vízgőz a legfontosabb természetes üvegházhatású gáz, és erős pozitív visszajelzéssel jelentősen hozzájárul az üvegházhatáshoz. A levegő hőmérsékletének emelkedése a relatív páratartalom fenntartása mellett a légkör nedvességtartalmának növekedését okozza, ami az üvegházhatás fokozódását idézi elő, és ezáltal hozzájárul a levegő hőmérsékletének további emelkedéséhez. A vízgőz hatása a fokozott felhőzetben és a csapadék változásában is megnyilvánulhat. Az emberi gazdasági tevékenység kevesebb mint 1%-kal járul hozzá a vízgőz-kibocsátáshoz.

Szén-dioxid (CO2) . Az üvegházhatás kialakításában a vízgőz mellett a szén-dioxid játssza a legfontosabb szerepet. A planetáris szénciklus összetett rendszer, működését különböző jellemző időpontokban különböző folyamatok határozzák meg, amelyek a CO2-ciklus különböző sebességének felelnek meg. A szén-dioxid a nitrogénhez és a vízgőzhöz hasonlóan a bolygó mélyrétegeiből került és jut be a légkörbe a felső köpeny és a földkéreg gáztalanítása során. A légköri levegő ezen összetevői a vulkánkitörések során a légkörbe kerülő gázok közé tartoznak, amelyek a földkéreg mély repedéseiből és a forró forrásokból szabadulnak fel.

Rizs. 4. A szén-dioxid-kibocsátás szerkezete a bolygó régiói szerint az 1990-es években

metán (CH4). A metán az üvegházhatású gáz. Ha a szén-dioxid éghajlatra gyakorolt ​​hatásának mértékét hagyományosan egynek vesszük, akkor a metán üvegházhatású aktivitása 23 egység lesz. A légkör metánszintje nagyon gyorsan nőtt az elmúlt két évszázad során. Jelenleg a modern légkörben a metán CH 4 átlagos tartalma 1,8 ppm. millió rész, ppm). Hozzájárulása a nap által felmelegített Föld által kibocsátott hő elvezetéséhez és megtartásához lényegesen nagyobb, mint a CO 2 -é. Ezenkívül a metán elnyeli a Föld sugárzását a spektrum azon „ablakaiban”, amelyek átlátszóak más üvegházhatású gázok számára. Üvegházhatású gázok – CO 2, vízgőz, metán és néhány egyéb szennyeződés nélkül – a Föld felszínén az átlaghőmérséklet csak –23°C lenne, most viszont körülbelül +15°C. A metán a földkéreg repedésein keresztül szivárog ki az óceán fenekén, és jelentős mennyiségben szabadul fel a bányászat és az erdők égetése során. A közelmúltban egy új, teljesen váratlan metánforrást fedeztek fel - a magasabb rendű növényeket, de a keletkezési mechanizmusokat és ennek a folyamatnak a jelentőségét magukra a növényekre nézve még nem tisztázták.

A nitrogén-monoxid (N2O) a harmadik legfontosabb üvegházhatású gáz a Kiotói Jegyzőkönyv értelmében. Felszabadul az ásványi műtrágyák gyártása és felhasználása során, a vegyiparban, a mezőgazdaságban stb. A globális felmelegedés mintegy 6%-áért felelős.

troposzférikus ózon, iÜvegházhatású gázként a troposzférikus ózon (trop. O 3) közvetlen hatással van az éghajlatra a Föld hosszúhullámú sugárzásának és a Nap rövidhullámú sugárzásának elnyelésével, valamint olyan kémiai reakciókon keresztül, amelyek megváltoztatják más anyagok koncentrációját. üvegházhatású gázok, például a metán (trop. O 3 szükséges az üvegházhatású gázok fontos oxidálószerének - gyök - OH) kialakulásához. Növekvő ösvénykoncentráció. A 18. század közepe óta az O 3 a harmadik legnagyobb pozitív sugárzási hatás a Föld légkörére a CO 2 és a CH 4 után. Általában az ösvények tartalma. A troposzférában az O 3 -ot a természetes és antropogén eredetű ózonprekurzorok bevonásával zajló kémiai reakciók során kialakuló és pusztulási folyamatai, valamint a sztratoszférából (ahol a tartalma jóval magasabb) ózontranszfer folyamatai határozzák meg, ill. az ózon elnyelése a föld felszínén. A nyomvonal élettartama. O 3 - akár több hónapig, ami lényegesen kevesebb, mint más üvegházhatású gázoknál (CO 2, CH 4, N 2 O). A nyomvonalak koncentrációja. Az O3 időben, térben és magasságban jelentősen változik, nyomon követése pedig sokkal nehezebb, mint a légkörben lévő, jól elegyített üvegházhatású gázok megfigyelése.

A tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy az emberi tevékenység által okozott légköri kibocsátások az üvegházhatású gázok koncentrációjának jelentős növekedéséhez vezetnek a légkörben. Számítógépes modellekkel végzett számítások alapján kimutatták, hogy ha a légkörbe jutó üvegházhatású gázok jelenlegi üteme folytatódik, akkor mindössze 30 éven belül a Föld átlagos hőmérséklete körülbelül 1°-kal emelkedik. Ez a paleoklíma adatai alapján szokatlanul nagy hőmérséklet-emelkedés. Meg kell jegyezni, hogy a szakértői becslések láthatóan némileg alábecsültek. A felmelegedés valószínűleg számos természetes folyamat eredményeként fokozódik. A vártnál nagyobb felmelegedés oka lehet, hogy a felmelegedő óceán nem képes elnyelni a becsült mennyiségű szén-dioxidot a légkörből.

A numerikus modellezés eredményei azt is mutatják, hogy a következő évszázadban a globális átlaghőmérséklet 10 évenként 0,3°C-kal fog növekedni. Ennek eredményeként 2050-re (az iparosodás előtti időkhöz képest) 2°C-kal, 2100-ra pedig 4°C-kal emelkedhet. A globális felmelegedést megnövekedett csapadékmennyiséggel (2030-ig több százalékkal), valamint a tengerszint emelkedésével (2030-ra 20 cm-rel, a század végére 65 cm-rel) kell kísérnie.

Üvegházhatású gázok

Üvegházhatású gázok- a látható tartományban nagy átlátszóságú és a távoli infravörös tartományban nagy abszorpciós gázok. Az ilyen gázok jelenléte a bolygók légkörében üvegházhatáshoz vezet.

A Vénusz és a Mars légkörében a fő üvegházhatású gáz a szén-dioxid, a Föld légkörében pedig a vízgőz.

A fő üvegházhatású gázok a Föld hőháztartására gyakorolt ​​becsült hatásuk sorrendjében a vízgőz, a szén-dioxid, a metán és az ózon.

Potenciálisan az antropogén halogénezett szénhidrogének és nitrogén-oxidok is hozzájárulhatnak az üvegházhatáshoz, de a légkör alacsony koncentrációja miatt ezek hozzájárulásának felmérése problémás.

vízgőz

A jégben lévő légbuborékok elemzése azt sugallja, hogy jelenleg több metán van a Föld légkörében, mint az elmúlt 400 000 évben bármikor. 1750 óta a globális légköri metán átlagos koncentrációja 150 százalékkal nőtt, 1998-ban körülbelül 700-ról 1745 ppbv-re. Az elmúlt évtizedben, bár a metánkoncentráció tovább emelkedett, a növekedés üteme lelassult. Az 1970-es évek végén a növekedési ráta körülbelül évi 20 ppbv volt. Az 1980-as években a növekedés évi 9-13 ppbv-re lassult. 1990 és 1998 között évi 0 és 13 ppbv közötti növekedés volt tapasztalható. A legújabb vizsgálatok (Dlugokencky et al.) 1751 ppbv egyensúlyi koncentrációt mutatnak 1999 és 2002 között.

A metánt több folyamaton keresztül távolítják el a légkörből. A metánkibocsátás és az eltávolítási folyamatok közötti egyensúly végső soron meghatározza a légköri koncentrációt és a metán tartózkodási idejét a légkörben. A domináns oxidáció a hidroxilgyökökkel (OH) végzett kémiai reakción keresztül. A metán reakcióba lép az OH-val a troposzférában, és CH 3 -t és vizet termel. A sztratoszférikus oxidáció bizonyos (kisebb) szerepet is játszik a metán légkörből való eltávolításában. Ez a két reakció az OH-val felelős a metán légkörből történő eltávolításának körülbelül 90%-áért. Az OH-val történő reakción kívül még két folyamat ismert: a metán mikrobiológiai abszorpciója a talajban és a metán reakciója klór (Cl) atomokkal a tenger felszínén. Ezeknek a folyamatoknak a hozzájárulása 7%, illetve kevesebb, mint 2%.

Ózon

Az ózon üvegházhatású gáz. Az ózon ugyanakkor elengedhetetlen az élethez, mert megvédi a Földet a Nap durva ultraibolya sugárzásától.

A tudósok azonban különbséget tesznek a sztratoszférikus és a troposzférikus ózon között. Az első (ún. ózonréteg) a káros sugárzás elleni tartós és fő védelem. A második károsnak tekinthető, mivel átkerülhet a Föld felszínére, ahol károsítja az élőlényeket, ráadásul instabil, és nem jelent megbízható védelmet. Ezenkívül a troposzférikus ózontartalom növekedése hozzájárult a légkör üvegházhatásának növekedéséhez, ami (a legszélesebb körben elfogadott tudományos becslések szerint) a CO 2 hozzájárulásának körülbelül 25%-a.

A legtöbb troposzférikus ózon akkor képződik, amikor a nitrogén-oxidok (NOx), a szén-monoxid (CO) és az illékony szerves vegyületek kémiai reakcióba lépnek napfény jelenlétében. A közlekedés, az ipari kibocsátások és egyes kémiai oldószerek ezeknek az anyagoknak a fő forrásai a légkörben. A metán, amelynek légköri koncentrációja jelentősen megnőtt az elmúlt évszázad során, szintén hozzájárul az ózonképződéshez. A troposzférikus ózon élettartama hozzávetőlegesen 22 nap, eltávolításának fő mechanizmusai a talajban való megkötés, az ultraibolya sugárzás hatására történő bomlás, valamint az OH és HO 2 gyökökkel való reakciók.

A troposzférikus ózon koncentrációja nagyon változó és földrajzi eloszlása ​​egyenetlen. Az Egyesült Államokban és Európában létezik egy rendszer a troposzférikus ózonszint figyelésére, amely műholdakon és földi megfigyeléseken alapul. Mivel az ózon képződéséhez napfényre van szükség, magas ózonszint jellemzően meleg, napos időben fordul elő. A troposzférikus ózon jelenlegi átlagos koncentrációja Európában háromszor magasabb, mint az iparosodás előtti korszakban.

A felszín közelében növekvő ózonkoncentráció erős negatív hatással van a növényzetre, károsítja a leveleket és gátolja azok fotoszintetikus potenciálját. A talajközeli ózonkoncentráció növekedésének történelmi folyamata valószínűleg elnyomta a földfelszínek CO 2-elnyelő képességét, és ezért megnövelte a CO 2 növekedési ütemét a 20. században. A tudósok (Sitch et al. 2007) úgy vélik, hogy ez az éghajlatra gyakorolt ​​közvetett hatás csaknem megkétszerezte azt a hozzájárulást, amelyet a talajközeli ózonkoncentráció járult hozzá az éghajlatváltozáshoz. Az alacsonyabb troposzférikus ózonszennyezés csökkentése viszonylag alacsony gazdasági költségek mellett ellensúlyozhatja 1-2 évtized CO 2 -kibocsátását (Wallack és Ramanathan, 2009).

Nitrogén-oxid

A dinitrogén-oxid üvegházhatású aktivitása 298-szor nagyobb, mint a szén-dioxidé.

Freonok

A freonok üvegházhatása 1300-8500-szor nagyobb, mint a szén-dioxidé. A freon fő forrásai a hűtőberendezések és az aeroszolok.

Lásd még

• Kiotói Jegyzőkönyv (CO 2, CH 4, HFC-k, PFC-k, N 2 O, SF 6)

Megjegyzések

Linkek

• A Point Carbon egy analitikai cég, amely független értékelések, előrejelzések és információk nyújtására szakosodott az üvegházhatású gázok kibocsátásának kereskedelméről.
• „GIS – atmoszféra” automatikus rendszer a légköri levegő minőségének figyelésére

Az üvegházhatású gázok, amelyek a különböző bolygók légkörében találhatók, meglehetősen veszélyes jelenség kialakulásához vezetnek. Kifejezetten az üvegházhatásról beszélünk. Valójában a helyzet paradoxnak mondható. Végül is az üvegházhatású gázok melegítették fel bolygónkat, aminek következtében az első élő szervezetek megjelentek rajta. Másrészt azonban ma ezek a gázok számos környezeti problémát okoznak.

Sok millió év során a Nap felmelegítette a Föld bolygót, és lassan energiaforrássá változtatta. Ennek a hőnek egy része a világűrbe került, egy része pedig visszaverődött a légkörben lévő gázokon, és felmelegítette a bolygó körüli levegőt. A tudósok egy hasonló folyamatot, amely hasonló az üvegházban egy átlátszó fólia alatti hőmegőrzéshez, „üvegházhatásnak” nevezték. A jelenséghez vezető gázokat pedig üvegházhatású gázoknak nevezzük.
A földi éghajlat kialakulásának korszakában az üvegházhatás az aktív vulkáni tevékenység következtében keletkezett. Óriási mennyiségű vízgőz és szén-dioxid-kibocsátás került a légkörbe. Így hiperüvegházhatást figyeltek meg, amely szinte forráspontig melegítette a Világóceán vizét. És csak a légköri szén-dioxiddal táplálkozó zöld növényzet segített stabilizálni bolygónk hőmérsékleti rendszerét.
De a globális iparosodás, valamint a termelési kapacitás növekedése nemcsak az üvegházhatású gázok kémiai összetételét változtatta meg, hanem e folyamat értelmét is.

Fő üvegházhatású gázok

Az üvegházhatású gázok a légkör természetes vagy antropogén eredetű gáznemű összetevői. A tudósokat régóta érdekli a kérdés: milyen sugárzást nyelnek el az üvegházhatást okozó gázok? Alapos kutatás eredményeként azt találták, hogy ezek a gázok elnyelik és újra kibocsátják az infravörös sugárzást. Ugyanabban az infravörös tartományban nyelnek el és bocsátanak ki sugárzást, mint a Föld felszíne, a légkör és a felhők.
A Föld fő üvegházhatású gázai a következők:

• vízgőz
• szén-dioxid
• metán
• halogénezett szénhidrogének
• nitrogén-oxidok.

A szén-dioxid (CO2) a legerőteljesebben befolyásolja bolygónk éghajlatát. Az iparosodás kezdetén, azaz 1750-ben átlagos globális koncentrációja a légkörben elérte a 280 ± 10 ppm-et. Általában a koncentráció 10 000 évig állandó szinten maradt. A kutatási eredmények azonban azt mutatják, hogy a CO2-koncentráció már 2005-ben 35%-kal nőtt, és elérte a 379 ppm-et, és ez mindössze 250 év alatt történt.
A második helyen a metán (CH4) áll. Koncentrációja az iparosodás előtti időszak 715 ppb-ről 2005-ben 1774 ppb-re nőtt. A metán mennyisége a légkörben 10 000 év alatt fokozatosan 580 ppb-ről 730 ppb-re nőtt. Az elmúlt 250 évben pedig 1000 ppb-vel nőtt.
Dinitrogén-oxid (N2O). A légköri dinitrogén-oxid mennyisége 2005-ben elérte a 319 ppb-t, és 18%-kal nőtt az iparosodás előtti időszakhoz képest (270 ppb). A jégmag tanulmányozása szerint a természetes forrásokból származó N2O kevesebb, mint 3%-kal változott 10 000 év alatt. A 21. században a légkörbe kerülő N2O közel 40%-a emberi tevékenységből származik, mivel ez a vegyület a műtrágyák alapja. Érdemes azonban megjegyezni, hogy az N2O fontos szerepet játszik a légköri kémiában, mert NO2 forrásaként működik, ami tönkreteszi a sztratoszférikus ózont. A troposzférában az NO2 felelős az ózon képződéséért, és jelentősen befolyásolja a kémiai egyensúlyt.
A troposzférikus ózon, egy üvegházhatású gáz, közvetlenül befolyásolja az éghajlatot a Föld hosszúhullámú sugárzásának és a Nap rövidhullámú sugárzásának elnyelésével, valamint olyan kémiai reakciókkal, amelyek megváltoztatják más üvegházhatású gázok, például a metán térfogatát. A troposzférikus ózon felelős az üvegházhatású gázok fontos oxidálószerének - az OH-gyöknek - képződéséért.
A troposzférikus O3 mennyiségének növekedésének fő oka az ózon prekurzorok - a kialakulásához szükséges vegyi anyagok - elsősorban a szénhidrogének és a nitrogén-oxidok antropogén kibocsátásának növekedésében rejlik. A troposzférikus ózon élettartama több hónap, ami lényegesen alacsonyabb, mint a többi üvegházhatású gázé (CO2, CH4, N2O).
A vízgőz is nagyon fontos természetes üvegházhatású gáz, amely jelentős hatással van az üvegházhatásra. A levegő hőmérsékletének emelkedése a légkör nedvességtartalmának növekedéséhez vezet, miközben a relatív páratartalom megközelítőleg változatlan marad, aminek következtében az üvegházhatás felerősödik és a levegő hőmérséklete tovább emelkedik. A vízgőz hozzájárul a fokozott felhőzethez és a csapadék változásához. Az emberi gazdasági tevékenység befolyásolja a vízgőz kibocsátását, legfeljebb 1%. A vízgőz, valamint a szinte teljes infravörös tartományban elnyelő sugárzás, szintén hozzájárul az OH gyökök képződéséhez.
Érdemes megemlíteni a freonokat, amelyek üvegházhatása 1300-8500-szor nagyobb, mint a szén-dioxidé. A freonok forrásai a különféle hűtőszekrények és mindenféle aeroszol, az izzadásgátlóktól a szúnyogpermetekig.

Üvegházhatású gázok forrásai

Az üvegházhatású gázok kibocsátása kétféle forrásból származik:

• természetes források. Az ipar hiányának korszakában az üvegházhatást okozó gázok fő forrásai a légkörben a Világóceán vízpárolgása, a vulkánok és az erdőtüzek voltak. Ma azonban a vulkánok évente csak körülbelül 0,15-0,26 milliárd tonna szén-dioxidot bocsátanak ki a légkörbe. A vízgőz mennyisége ugyanezen időszak alatt 355 ezer köbkilométer víz elpárolgásában fejezhető ki
• antropogén források. Az intenzív ipari tevékenység miatt az üvegházhatású gázok fosszilis tüzelőanyagok elégetésekor (szén-dioxid), olajmezők (metán) kiépülése során, hűtőközeg-szivárgás és aeroszolok (freon) alkalmazása, rakétakilövések (nitrogén) következtében oxidok) és az autómotorok működése (ózon). Emellett az emberi ipari tevékenység hozzájárul az erdők számának csökkenéséhez, amelyek a kontinensek fő szén-dioxid-nyelői.

Az üvegházhatású gázok csökkentése

Az elmúlt száz évben az emberiség aktívan dolgozott ki egy egységes cselekvési programot, amelynek célja az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése. A környezetvédelmi politika legjelentősebb elemének az üzemanyag égéstermék-kibocsátására vonatkozó szabványok bevezetését és az üzemanyag-felhasználás csökkentését nevezhetjük az autóiparnak az elektromos járművek létrehozására való átállásával.
A szén- és kőolajtermékeket nem igénylő atomerőművek működése közvetve csökkenti a légkör szén-dioxid mennyiségét. Az üvegházhatású gázok kiszámítása speciális képlettel vagy speciális programokban történik, amelyek elemzik a vállalkozások tevékenységét.
Az üvegházhatású gázok elleni küzdelemben is nagyon hatékony módszer az erdőirtás jelentős csökkentése vagy teljes betiltása. Életük során a fák hatalmas mennyiségű szén-dioxidot nyelnek el. A fák kivágása során ezt a gázt felszabadítják. A trópusi országokban a szántóterületek erdőirtásainak csökkentése már kézzelfogható eredményeket hozott a globális üvegházhatású gázok kibocsátásának optimalizálása terén.
A környezetvédők nagyon örülnek a manapság divatos trendnek, hogy különféle megújuló energiaforrások fejlesztésébe fektetnek be. Használata globális szinten lassan, de folyamatosan növekszik. „Zöld energiának” nevezik, mert a természetben lezajló természetes, szabályos folyamatok során keletkezik.
A mai ember nem látja és nem érzi az üvegházhatású gázok negatív hatását. De gyermekeink szembesülhetnek ezzel a problémával. Ha nem csak magadra gondolsz, akkor ma csatlakozhatsz a probléma megoldásához. Csak el kell ültetnie egy fát a háza közelében, időben el kell oltania egy tüzet az erdőben, vagy az első adandó alkalommal ki kell cserélnie az autóját egy elektromos árammal töltöttre.

A "A moszkvai régió állapotáról és környezetvédelméről 2002-2003-ban" című állami jelentések anyagai alapján a moszkvai régió légszennyezésének fő forrásai a hő- és villamosenergia-létesítmények, a közművek, a kohászat, a gépészet, kémia, petrolkémia, építőanyag gyártás, valamint minden típusú gépjármű és légi szállítás. A mobil szennyezőforrásokból származó légköri kibocsátások aránya a légkörbe történő összes kibocsátás mintegy 70%-át teszi ki.

A legnagyobb mennyiségű szennyezőanyagot a hőerőművek, az állami kerületi erőművek, a különböző kazánházak, valamint a közművek (szilárdhulladék-lerakó és szennyvíztisztító telepek) juttatják a légkörbe. Az állami statisztikai szervek szerint a moszkvai régió körülbelül kétszer előzi meg Moszkvát a helyhez kötött forrásokból származó kibocsátás tekintetében.

2003-ban a bruttó károsanyag-kibocsátás a légkörbe az Állami jelentés szerint mintegy 550 ezer tonna volt. A legnagyobb légköri szennyezőanyag-kibocsátás Kashirskoye (bruttó kibocsátás - 122,6 ezer tonna), Shatursky (bruttó kibocsátás - 105,9 ezer tonna), Lyuberetsky (bruttó kibocsátás - 50 ezer tonna) és Stupinsky (bruttó kibocsátás - 18,6 ezer tonna) területeken történik. . E körzetek területén található a Kashirskaya Állami Kerületi Erőmű, a Shaturskaya Állami Kerületi Erőmű, a Hőerőmű-22 és a Hőerőmű-17. Ugyanakkor a Kashira kerület minden lakosára 2,32 tonna káros anyag jut, ebből 0,83 tonna lebegő anyag.

A helyhez kötött forrásokból származó bruttó kibocsátáshoz észrevehetően hozzájárulnak az MP "Teploseti" önkormányzati vállalkozásai, az ipari vállalkozások és szervezetek kazánházai. A hőenergetikai létesítmények kibocsátásának aránya a helyhez kötött forrásokból a légkörbe juttatott összes bruttó szennyezőanyag 50%-a. A hőerőművek főbb kibocsátásához, az egyes anyagokhoz: nitrogén-oxidok, szén-monoxid, kén-dioxid a hozzájárulás több mint 75%.

Az antropogén emberi tevékenység üvegházhatású gázok kibocsátásához vezet a légkörbe. Az üvegházhatású gázok közé tartozik: szén-dioxid, metán, ózon, dinitrogén-oxid, hexafluorid, halogénezett szénhidrogének. A légkörben lévő üvegházhatású gázok blokkolják a Föld infravörös sugárzását, ami végső soron befolyásolhatja a Föld klímáját.

Megjegyzendő, hogy a szén- és olajtüzelésű hőerőművek kénkibocsátása, valamint a szerves anyagok elégetése olyan mikroszkopikus részecskék képződését eredményezi, amelyek képesek a napfényt visszaküldeni az űrbe, és a felhőkre is hatással vannak. Az így létrejövő lehűlési folyamat részben ellensúlyozza az üvegházhatás okozta felmelegedést. A keletkező aeroszolok a perzisztens üvegházhatású gázokhoz képest viszonylag rövid ideig maradnak a légkörben, így a hűtőhatás lokális. Ezek az aeroszolok savas esőt és rossz levegőminőséget okoznak.

A szén-dioxid az egyik legjelentősebb üvegházhatású gáz. Ez a gáz természetesen előfordul a légkörben, de a szén, az olaj és a földgáz elégetése soha nem látott mértékben szabadítja fel az ezekben az üzemanyagokban tárolt szenet. Jelenleg a szén-dioxid hozzájárulása a „fokozott üvegházhatáshoz” több mint 60%. A fosszilis tüzelőanyagok ellátása és fogyasztása az emberi tevékenységből származó szén-dioxid (CO2) kibocsátásának körülbelül 95%-át, valamint jelentős mennyiségű metánt (CH4) és dinitrogén-oxidot (N2O) okoz. A fosszilis tüzelőanyagok ellátása és fogyasztása nitrogén-oxidok (NO2), szénhidrogének (HC) és szén-monoxid (CO) kibocsátását is eredményezi, amelyek nem üvegházhatású gázok, de befolyásolják a légkörben zajló kémiai körfolyamatokat, amelyek más anyagok kialakulásához vagy lebomlásához vezetnek. üvegházhatású gázok Üvegházhatású gázok a fosszilis tüzelőanyagok kitermelése, feldolgozása, szállítása és elosztása során is a légkörbe kerülnek.

Az új technológiák és energiapolitikák hozzájárulnak az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentéséhez. Ezek közé tartozik: az erőművek hatásfokának növelése, a megújuló energiaforrások (szél, nap, kis vízerőművek) szélesebb körű alkalmazása a villamosenergia-ipar számára. Az ipar tovább csökkentheti termékei energiaintenzitását, miközben csökkenti a termelési költségeket.

Energiahatékonyabb technológiákat lehet megvalósítani a lakossági és kereskedelmi szektorban. E fejlesztések között szerepel többek között az épületek (falak, tetők hővesztesége) és a közművek (fűtőművek) újfajta szabályozása.

A tudósok szerint az emberi tevékenység által okozott üvegházhatású gázok kibocsátása már eddig is mintegy 2,5 watt/négyzetméterrel felborította a globális hőmérleget. Ez az éghajlatot meghatározó napenergia körülbelül 1%-át teszi ki.

Az 1997 decemberében elfogadott, az Egyesült Nemzetek Éghajlat-változási Keretkonvekciójához csatolt Kiotói Jegyzőkönyvnek fontos eszköznek kell lennie az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésében. Ennek a jegyzőkönyvnek meg kell állítania és meg kell fordítania az üvegházhatású gázok kibocsátásának növekedését. A fejlett országoknak legalább 5%-kal kell csökkenteniük a hat fő üvegházhatású gáz összes kibocsátását. A jegyzőkönyv felszólítja a kormányokat, hogy működjenek együtt egymással, javítsák az energiahatékonyságot, hajtsanak végre reformokat az energia- és közlekedési szektorban, valamint támogassák a megújuló energiaforrások használatát.

Környezetvédők, klimatológusok, közgazdászok és politikusok közötti hosszú viták után Oroszország 2005-ben aláírta a Kiotói Jegyzőkönyvet.

Az üvegházhatású gázok hatása az éghajlatra

Az üvegházhatású gázok csoportjába tartozik minden olyan gáznemű vegyület, amely befolyásolja a légkör napfény- és hőenergia-áteresztő képességét. E gázok jelenléte a légköri levegőben az oka annak, hogy a Föld felszíne által kibocsátott hőenergia egy része nem kerül az űrbe, hanem a felszíni levegőrétegekben marad. Minél magasabb az üvegházhatású gázok tartalma a légköri levegőben, annál intenzívebben melegszik túl a bolygó felszíne.

1. megjegyzés

A Föld geológiai története során tartalmuk folyamatosan változott. Ugyanakkor az éghajlati mutatók, valamint a légkör számos egyéb paramétere, például sűrűsége, gázösszetétele, átlátszósága stb. változásai következtek be, amelyek nagymértékben meghatározzák az élőlények élettevékenységének jellemzőit. Úgy gondolják, hogy a paleozoikum korszakának karbon időszaka óta (azaz körülbelül 370 millió évvel ezelőtt) az üvegházhatáshoz hozzájáruló gázok tartalma olyan szinten stabilizálódott, amely lehetővé teszi a bolygó hőmérsékleti egyensúlyának fenntartását.

Az üvegházhatású gázok csoportjába tartozik:

• vízgőz,
• szén-dioxid,
• metán,
• freonok,
• valamint a nitrogén-oxidok és az ózon.

Az üvegházhatású gázok természetes forrásai

Az ipari korszak kezdete előtt az üvegházhatású gázok fő forrásai a légkörben a következők voltak: a víz elpárolgása a Világóceán felszínéről, a vulkáni tevékenység és az erdőtüzek. Jelenleg a vulkánok évente körülbelül 0,15–0,26 milliárd tonna szén-dioxidot bocsátanak ki a légkörbe. A vulkáni tevékenység sajátossága a légkör rendkívül egyenetlen szén-monoxid-ellátása.

Sok belőle nagy kitörések során szabadul fel, amelyek viszonylag ritkán – évtizedenként kevesebb mint egy alkalommal – fordulnak elő. Ugyanakkor az üvegházhatású gázokkal együtt a vulkánok hatalmas mennyiségű port is bocsátanak ki, ami segít csökkenteni a napsugárzást és némi lehűlést okoz. A modern kutatások szerint a legnagyobb kitörések hatása több tized fokos nagyságrendű hőmérséklet-változást okozhat a Földön, és több évig is eltarthat. Az ugyanebben az időszakban a légkörbe kerülő vízgőz mennyisége 355 ezer köbkilométer víz elpárologtatásának felel meg.

Az üvegházhatású gázok antropogén forrásai

Az ipar felerősödésével az üvegházhatású gázok a fosszilis tüzelőanyagok elégetésekor (szén-dioxid), az olajmezők (metán) kiépülése során, a hűtőközeg-veszteség és az aeroszolok (freon) alkalmazása miatt kezdtek bejutni a légkörbe, rakéta indítások (nitrogén-oxidok), valamint az autómotorok működése (ózon). Emellett az emberi ipari tevékenység hozzájárult az erdőterületek, a kontinensek fő természetes szén-dioxid-nyelőinek csökkentéséhez.

Elméletileg a fosszilis tüzelőanyagok teljes elégetésével (feltéve, hogy minden lerakódása elfogy) megközelítőleg ugyanannyi szén-dioxid kerül a légkörbe, mint amennyit a geológiatörténet során a fotoszintézis során eltávolítottak belőle, és fosszilis formában megőrződött. szén.

Mivel a kaustobiolitok legrégebbi (és legvékonyabb) lelőhelyei a devon korból származnak, feltételezhető, hogy a légkör szén-dioxid-tartalma valamivel kevesebb lesz, mint ennek az időszaknak a végén vagy a következő, karbon korszak elején. időszak (mivel az összes hasznos alkatrész teljes gyártása a modern lelőhelyekben nemcsak gazdaságilag veszteséges, hanem műszakilag is rendkívül nehéz). Ebben az időben már létezett fejlett élet, így a földi élet is, de az éghajlat jelentősen eltért a moderntől. Sokkal melegebb volt, párásabb, és sűrűbb a légkör. A légkör oxigéntartalma közel volt a mai szinthez, a szén-dioxid-tartalom pedig lényegesen magasabb volt - körülbelül 0,2%-kal, azaz körülbelül 5,6-szor magasabb, mint most.