Најважните стакленички гасови (екосистем на земјата)

Стакленички гасови и други емисии што ги ослободуваат луѓето се најважната причина за моменталните >> климатски промени. На оваа страница ќе најдете повеќе информации за тоа што всушност се стакленички гасови, нивната важност за климатските промени и другите емисии што влијаат на климата.

Што всушност се стакленички гасови?

Стакленичките гасови се гасови во земјината атмосфера кои го менуваат буџетот на Земјата за зрачење. Како и секое топло тело, и земјата дава топлинско зрачење на својата околина. Топлото зрачење на идеално „црно тело“ (ова е она што физичарите го нарекуваат тела што можат непречено да ја зрачат својата топлина) зависи од неговата температура и е опишано со законот за зрачење на Планк. Топлото зрачење на повеќето реални тела се разликува повеќе или помалку јасно од овој идеал, бидејќи нивното топлинско зрачење е попречено. Ова е случај и со земјата, како што покажува следната слика:

стакленички

Во случајот на Земјата, токму гасовите во атмосферата го попречуваат топлинското зрачење (како ова е откриено >> овде). Гасовите апсорбираат зрачење во многу специфични бранови должини со кои можат јасно да се препознаат - „апсорпционите спектри“ се користат и при анализа на животната средина за да се идентификуваат гасовите или да се проучува атмосферата на далечните планети. Гасовите што го попречуваат топлинското зрачење на земјата, исто така, мора јасно да се идентификуваат: апсорпцијата на бранова должина од 15 μm е предизвикана, на пример, од јаглерод диоксид. Кога се апсорбира топлинското зрачење, самите гасови се загреваат и зрачат со топлина - но во сите правци, не само во вселената, туку и назад кон земјата. Како резултат, земјата се загрева повеќе отколку што реално се очекуваше засновано на сончевото зрачење (>> повеќе).

Бидејќи гасовите за кои станува збор не го попречуваат сончевото зрачење со краток бран, туку само на топлинското зрачење, тие дејствуваат во атмосферата како стакла на стаклена градина: оттука и името на стакленички гасови.

Придонесот на стакленички гасови во климатските промени

Затоплувањето на земјата со стакленички гасови е природен процес, без кој земјата би била постудена околу 33 степени Целзиусови (>> клима) Но, кога концентрацијата на стакленички гасови се зголемува поради човечки активности, температурата на земјата исто така се зголемува - и тогаш зборуваме за климатските промени предизвикани од човекот. Во меѓувреме е докажано дека човековите активности ја зголемуваат концентрацијата на стакленички гасови (видете исто така >> Пример за јаглерод диоксид); следнава слика го покажува придонесот на одделните стакленички гасови:

Удел на индивидуалните стакленички гасови во вкупните вештачки изработени
Емисии на стакленички гасови во 2004 година во еквивалент на јаглерод диоксид - тоа е,
на илустрацијата е прикажано Придонес на стакленички гасови во климатските промени. Илустрација
од >> 4-ти Извештај за климата на ООН 2007 година, том на синтеза, сопствен превод.

Јаглерод диоксид (СО2)

Јаглеродниот диоксид беше признат како стаклена градина од ирскиот физичар Johnон Тиндал во средината на 19 век (>> повеќе); тоа е причина за повеќе од три четвртини на вештачко затоплување, што го прави далеку најважниот „вештачки“ стаклен гас денес. Двојно зголемување на содржината на јаглерод диоксид во атмосферата може да ја зголеми температурата на земјата помеѓу 2 и 4,5 ° C (>> повеќе). Од страна на емисии поврзани со енергија - согорувањето на фосилни горива (јаглен, нафта, гас) за производство на електрична енергија, во индустријата, во домашните системи за греење и во сообраќајот на патиштата е над 30 милијарди тони ширум светот (2011: 34,7 милијарди тони [50]) се ослободува овој стакленички гас.

Ова беше додадено во 2011 година 3,3 милијарди тони од Горење шуми, особено тропските дождовни шуми на Амазон и Југоисточна Азија. Скоро половина од вкупните емисии од 38 милијарди тони се апсорбираат од природни мијалници на јаглерод, особено од океаните, но и од копнени екосистеми. Во просек од 2002 до 2011 година, светските океани апсорбираат 26 проценти (тоа би било исто во 2011 година) скоро 10 милијарди тони) и копнени екосистеми (растечки шуми и тресетски брегови) 28 проценти (ова би одговарало на 10,6 милијарди тони во 2011 година; или нето - по одземање на емисиите од запалени шуми - 7,3 милијарди тони) Сепак, оваа вредност може да варира значително од година во година, во зависност од состојбата на вегетацијата.

Придонес на релевантните извори за зголемување на
Концентрација на јаглерод диоксид во атмосферата (51).
(Еден тон јаглерод е еквивалентен на 3,667 тони
Јаглерод диоксид; Слика од извештајот на IPCC за 2007 година
[Работна група 1, стр. 513], сопствен превод).

Ова остава просечно 17,5 милијарди тони во атмосферата секоја година, предизвикувајќи неговата содржина на јаглерод диоксид да се зголеми за 2 ppm годишно. Концентрацијата на јаглерод диоксид во атмосферата се искачи од прет-индустриски 280 ppm на сегашните 392 ppm. (Пред-индустриските вредности се познати од ледените јадра (>> повеќе); постоеја континуирани мерења на Мауна Лоа на Хаваи од 1958 година, кои го документираат зголемувањето оттогаш; тие се прикажани на сликата >> овде.) Откако влезе во атмосферата Јаглерод диоксидот останува таму долго време: по 1.000 години, половина од него сè уште ќе биде во воздухот. Заради овој долг престој, важноста на јаглерод диоксидот за климатските промени ќе се зголеми на долг рок.

Во Германија, јаглерод диоксидот веќе сочинува 85 проценти од сите стакленички гасови; емисиите поврзани со енергијата изнесуваат околу 865 милиони тони годишно.

>> повеќе за јаглеродниот циклус и климатските промени

Од каде доаѓа јаглерод диоксидот?

Изворите на зголемениот јаглерод диоксид во земјината атмосфера може да се утврдат со различни методи, анализата на изотопот е особено значајна: Јаглеродот се јавува во два вообичаени изотопа: 12 С (околу 99 проценти) и 13 Ц (околу 1 процент). Фосилните горива, сепак, имаат помал сооднос од 13 C/12 C од јаглерод диоксидот во атмосферата, и тие исто така се разликуваат едни од други: овој „потпис“ може да се користи за идентификување на јаглерод диоксид од фосилни горива, а намалениот сооднос од 13 C/12 C ја покажува пропорцијата на фосилни горива во зголемената содржина на вкупен јаглерод диоксид (има и други причини за опаѓање на односот 13 C/12 C, но тие можат да се диференцираат; за детали и извори, видете во извештајот на IPCC 2007, работна група 1, страница 139).

Претставување на глобалните емисии на јаглерод (црна) и
Промена во односот на изотопот 13C/12C (црвено). Скалата
на односот на изотопот е прикажан обратен, така што
зголемената крива покажува пад на односот на изотопот од 13С/12С
значи. Кривата доаѓа од мерната станица Мауна Лоа. Сл.:
Климатски промени 2007: Основа на физичката наука. Придонес на
Работна група 1, страница 138.

Дишењето мора да биде забрането?

Постојат луѓе кои ги негираат климатските промени и еден од аргументите што ги користат за исмејување на загриженоста за глобалното затоплување и, пред сè, улогата на јаглерод диоксид во него, е дека повеќе од седум милијарди луѓе на земјата секој ден Издишете две милијарди тони јаглерод диоксид - затоа, пред да се зафатите со индустриски емисии, прво треба да го забраните дишењето.

Грешката при расудување (барем за оние кои не го користат аргументот против своето подобро знаење) е што издишаниот јаглерод диоксид доаѓа од распаѓањето на органскиот јаглерод изграден со фотосинтеза, што е дел од краткорочниот >> јаглероден циклус на земјата. Издишаниот јаглерод диоксид не ја менува концентрацијата во земјината атмосфера. Меѓутоа, кога се согоруваат фосилни горива, се ослободува јаглерод што е повлечен од овој циклус уште од геолошките времиња и затоа се воведува повторно во циклусот - и затоа доведува до зголемување на концентрацијата во атмосферата.

За да можете да ги споредувате другите стакленички гасови со јаглерод диоксид, ќе го направите тоа Потенцијал за глобално затоплување (често скратено како GWP по англиски потенцијал за глобално затоплување) што се користи за конверзија: Потенцијалот на глобалното затоплување покажува колку силниот ефект на супстанцијата се споредува со јаглерод диоксид. Потенцијалот на глобалното затоплување на метанот, на пример, е 21, така што еден тон метан има ефект на стаклена градина како 21 тон јаглерод диоксид. После јаглерод диоксид, двата најважни стакленички гасови се метан и азотен оксид (гас за смеење).

Овој потенцијал за глобално затоплување може да се искористи и за означување на концентрацијата на сите стакленички гасови во атмосферата, оваа вредност станува Еквивалентна концентрација на јаглерод диоксид и скратено на CO2e. Оваа концентрација во моментов е околу 445 ppm (во споредба со 392 ppm CO2).

Други стакленички гасови

метан

Метанот (CH4) има потенцијал за глобално затоплување од 21 скоро 15 проценти придонесува за ефект на стаклена градина (процентот на германски емисии е добар 7 проценти). Метанот секогаш се произведува кога органскиот материјал се распаѓа под празнење на кислород; ова главно се случува во стомакот на преживари (говеда и овци), кога расте влажен ориз и на депонии. Во некои земји од Латинска Америка, метанот е најважниот стакленички гас од земјоделството заради сточарството; концентрацијата на метан во атмосферата е зголемена за 151 проценти од почетокот на индустријализацијата.

Зголемување на метанот во атмосферата од 1979 година.
Извор на илустрација: Извештај за синтезата Климатски промени: Глобални ризици,
Предизвици и одлуки. Копенхаген 2009 година, 10-12 март.

Метанот реагира во земјината атмосфера со хидроксилни радикали („радикалите“ во хемијата се особено реактивни атоми или молекули со непарирани електрони) и се распаѓа на јаглерод диоксид и водена пареа за период од 10 до 12 години. Како резултат на јаглерод диоксид има помал потенцијал за глобално затоплување отколку метанот. Сепак, хидроксилните радикали се вклучени и во формирањето на сулфат и други аеросоли во атмосферата, и кога радикалите реагираат со метан наместо со други загадувачи на воздухот, концентрацијата на ладење (>> овде) паѓа аеросолите: Ако е вклучен овој ефект еден, уделот на метан во зголемувањето на ефектот на стаклена градина може да биде поголем од претходно претпоставениот (60).

Нитрооксид

Азотниот оксид (гас за смеење, N20) се формира во почвата кога се распаѓаат минерални азотни ѓубрива. Тој е најважниот стакленички гас ослободен од земјоделството ширум светот. Потенцијалот на глобалното затоплување на гасот за смеење е 310; нејзиното учество во стаклена градина е околу осум проценти, а неговата концентрација во атмосферата е зголемена за 17 проценти од почетокот на индустријализацијата.

Зголемување на азотен оксид во атмосферата од 1978 година.
Извор на илустрација: Извештај за синтезата Климатски промени: Глобални ризици,
Предизвици и одлуки. Копенхаген 2009 година, 10-12 март.

F-гасови

CFC (Хлорофлуоројаглеродите) главно се користеа како погонски и ладилни средства, бидејќи придонесуваат за уништување на озонската обвивка, нивната употреба е значително намалена од 1990 година (>> овде); флуоројаглеродите кои се користат како замена (HFC) не го оштетуваат озонскиот слој - но исто така се и стакленички гасови.

Протоколот од Кјото ги вклучува и оние создадени во индустријата за алуминиум перфузирани јаглеводороди (PFC) и оној што се користи како изолациски гас во високонапонски прекинувачи Сулфур хексафлуорид (SF6) земени во предвид.

А што е со водената пареа?

Водата пареа е најважниот природен стакленички гас (>> овде). Бидејќи содржината на вода во воздухот зависи од температурата, содржината на водена пареа во атмосферата се зголемува со зголемувањето на температурите и со тоа се интензивираат ефектите на другите стакленички гасови. Ефектот на стаклена градина на јаглерод диоксид во апсолутно сув воздух, на пример, би бил само околу половина колку што е реално, т.е. е двојно зголемен од водената пареа. Овој ефект веќе е земен во предвид кога се разгледува потенцијалот на глобалното затоплување на јаглерод диоксид и другите стакленички гасови. Освен тоа, содржината на водена пареа се менува само регионално со човечки активности - на пример преку уништување на шумите на дождовните шуми или воведување наводнување. Сепак, овие интервенции немаат значајни глобални ефекти врз рамнотежата на водата во атмосферата (61); и затоа водената пареа не се разгледува одделно во дискусијата за глобалното затоплување.

Други емисии што ја менуваат климата

Покрај стакленички гасови, и други загадувачи на воздухот исто така можат да го променат енергетскиот биланс на земјата. За разлика од стакленичките гасови, овие не ја апсорбираат топлината што ја зрачи земјата, туку ја загреваат земјата на други начини.

Честичките од саѓи во атмосферата предизвикуваат затоплување затоа што апсорбираат сончево зрачење. Честичките од саѓи што потонале на снежните површини го намалуваат албедото (>> тука) и со тоа уште повеќе го зголемуваат затоплувањето. Покрај тоа, слој саѓи на глечерите на Хималаите го забрзува нивното топење; Формирањето на овој слој саѓи се промовира на индискиот потконтинент со инверзни временски услови (топлиот воздух е надреден на студениот воздух близу до земјата и спречува размена на воздух) помеѓу монсунските дождови. Саѓите доаѓаат главно од согорувањето на биомасата; Најголем дел учествуваат со расчистување на шумите од пожар, помал дел - околу една петтина - со согорување на биомаса за цели на готвење и греење. Други извори се печки на јаглен (особено во Кина) и дизел возила без филтри за саѓи. Генерално, честичките од саѓи сочинуваат 10 проценти од вкупната радијативна принуда од стакленички гасови и други емисии.

Азотни оксиди и јаглеводороди

Се формираат азотни оксиди и јаглеводороди кои се изложени на сончева светлина тропосферски озон (>> Летен смог - не треба да се меша со стратосферскиот озон, кој го формира озонскиот слој што ја штити земјата од УВ зрачење на сонцето, видете >> Атмосфера). Ова е исто така важен стакленички гас (но е наведен во другите емисии затоа што не се ослободува директно, но произлегува од други загадувачи). Зголемувањето на концентрацијата на озон во тропосферата е највисоко во индустриските области и тропските региони со големо согорување на биомаса, во согласност со формирањето на супстанциите претходници, каде што содржината на озон веројатно е зголемена тројно во 20 век (80). На поголема надморска височина, озонот може да се транспортира и далеку со воздушни струи.

Изворите на стакленички гасови

Јаглерод диоксидот од фосилните горива доаѓа пред се од согорувањето на јагленот, нафтата и гасот во производството на електрична енергија, во транспортот, во зградите и во индустријата. Во индустријата, дополнителен јаглерод диоксид се произведува во некои процеси - во индустријата за цемент, на пример, приближно иста количина јаглерод диоксид бега од варовникот како што доаѓа од фосилни горива. Во 2011 година, учеството на фосилни горива беше јаглен 43%, нафта 34% и гас 18%; онаа на индустријата за цемент 5% (50). Покрај тоа, постои јаглерод диоксид од шумарството, главно од расчистување на тропските шуми и стакленички гасови што се ослободуваат во земјоделството. Расчистувањето на тропските шуми (повеќе >> овде) е најголем придонес кон емисиите на стакленички гасови во земји како Бразил и Индонезија (во Индонезија, 70 проценти од јаглерод диоксид доаѓа од уништување на шумите); Најважниот стакленички гас од земјоделството е азотен оксид од почвата, тесно проследен со метан од стомакот на преживари како што се говеда и овци. Одгледувањето влажен ориз е исто така важен извор. Генерално, следниве удели во производството на стакленички гасови резултираат за одделните сектори:

Изворите на стакленички гасови: учество на одделните сектори во
вкупни емисии на стакленички гасови во еквивалент на јаглерод диоксид.
Податоци од 2004 година Слика од >> 4-ти Извештај за климата на ООН за 2007 година,
Лента за синтеза, сопствен превод.

Историската одговорност за стакленичките гасови што се наоѓаат во атмосферата денес станува јасна кога ќе ги разгледаме акумулираните емисии на одделни земји за периодот од 1880 до 2004 година. На следната слика ова е прикажано како емисии по глава на жител за јасност, големината на правоаголникот ги покажува вкупните емисии на земјата:

Кумулативни емисии на стакленички гасови Од 1880 до 2004 година на одделните земји. Илустрација од Дејвид Cеј Си Мекеј: Одржлива енергија - без врел воздух, страница 14. Лиценца: >> cc 2.0. .

И покрај целото знаење за улогата на стакленичките гасови во глобалното затоплување и покрај сите политички декларации за намера, емисиите на стакленички гасови досега се зголемуваат:

Зголемување на вештачки Емисии на стакленички гасови во милијарди тони еквивалент на јаглерод диоксид (>> тука) годишно. За значењето на боите, видете ја илустрацијата >> погоре. Илустрација од >> 4-от Извештај за климата на ООН за 2007 година, том на синтезата, сопствен превод.

  • Индустриска ера:
  • Преглед
  • Индустриската револуција
  • Земјоделството
  • популација
  • Подови
  • суровини
  • енергија
  • вода
  • воздухот
  • Климатска промена
  • Хемикалии
  • Отпад
  • Истребување на видовите
  • Глобални промени
  • Забелешки

Јаглерод диоксид. Сл. Од Јацек Ф.Х., од >> Википедија, пристапено на 17.08.2010год. Лиценца: >> GNU FDL 1.2