Mikä on kasvihuoneilmiön olemus ja mikä on sen vaara? Onko mahdollista pysäyttää maailmanlaajuinen ilmastonmuutos ja miten se tehdään?
Monista nykyaikaisen ihmiskunnan ongelmista ilmastonmuutos on epäilemättä yksi merkittävimmistä ja vakavimmista. Ilmaston lämpeneminen, biologisen monimuotoisuuden nopea väheneminen, kasvihuoneilmiö, jäätiköiden sulaminen, jotka johtavat valtamerien määrän nousuun - kaikki tämä voi johtaa tuhoisiin seurauksiin ja tehdä planeetan ihmisten elämästä vain sietämätöntä.
Tutkijat varoittavat, että ilmasto-ongelmaa ei voida enää hylätä: vuoteen 2030 mennessä planeetan ekosysteemille aiheutuvat vahingot ovat korjaamattomia. Eli sinä ja minulla on vain 12 vuotta jäljellä. Jos lähitulevaisuudessa ihmiset eivät löydä ratkaisua tähän ongelmaan, ilmakehän lämpenemisen seuraukset tuntuvat vuosisatojen ajan ja jopa vuosituhansia. Tämä ei ole kysymys ekologiasta, vaan ihmiskunnan selviytymisestä. Miksi se kuumenee planeetallamme? Syytetään kasvihuoneilmiön vaikutusta, joka syntyi ihmisen toiminnan seurauksena.
Jotkut teoriat tai miksi planeetta lämpenee?
Kasvihuoneilmiö on maan ilmakehän alempien kerrosten lämmitys, joka johtuu tiettyjen kaasujen pitoisuuden kasvusta siinä. Sen olemus on melko yksinkertainen: auringon säteet lämmittävät planeetan pintaa, mutta samanaikaisesti lämpö pysyy ja ei voi palata ulkoavaruuteen - kaasut häiritsevät tätä. Näiden prosessien seurauksena planeetan lämpötila kasvaa.
Merkittävä osa maapallolle putoavasta aurinkosäteilystä (jopa 75%) putoaa spektrin näkyvälle ja lähes infrapunaosalle (400-1500 nm). Ilmapiiri ei käytännössä riitä, ja lämpöenergia saavuttaa vapaasti planeettamme pinnan. Maapallolla, joka puolestaan lämmittää, alkaa säteilyä, jonka aallonpituus on 7,8-28 mikronia, joka päästetään avaruuteen ja joka edistää planeetan jäähdytystä. Kasvihuoneilmiön pääasiallinen syy on korkeampi ilmakehän läpinäkyvyys optisen alueen valossa kuin infrapunassa. Tosiasia on, että jotkin ilmaan sisältyvät kaasut absorboivat tai heijastavat maapallolta tulevaa säteilyä. Niitä kutsutaan kasvihuoneeksi. Mitä suurempi niiden pitoisuus on, sitä enemmän aurinkolämpö pysyy ilmakehässä.
Kasvihuonekaasut häiritsevät planeetan lämmön tasapainoa, joka määrää suurelta osin sen ilmaston.
Kasvihuoneilmiön ydin tunnetaan hyvin kesän asukkaille ja puutarhureille, joilla on kasvihuoneita tontillaan. Järjestelmä on hyvin samankaltainen: auringon säteet, sisäpuoli, maaperän lämpö, katto ja seinät eivät salli lämmön poistua rakenteesta. Siksi kasvihuoneessa ilman lämmitystä lämpötila on aina korkeampi kuin ulkopuolella.
Nyt he puhuvat paljon ilmaston lämpenemisestä ja ilmastonmuutoksesta. On olemassa virheellinen mielipide, että kasvihuoneilmiön esiintyminen on viime vuosien tai vuosikymmenten tapahtuma, ja sen syy on yksinomaan ihmisen toiminta. Tämä vaikutus on luontainen missä tahansa ilmakehässä, ja ilman sitä elämä maapallolla olisi ollut mahdotonta.
Ongelmana on itse asiassa viime vuosina havaittu kasvihuoneilmiön nopea kasvu. Tämä prosessi voi johtaa tuhoisiin tuloksiin.
Tämän asian tutkimuksen historia
Kasvihuoneilmiön ongelman tutkimus alkoi XIX-luvun ensimmäisellä puoliskolla. Vuonna 1827 julkaistiin Joseph Fourierin teos "Huomautus maapallon ja muiden planeettojen lämpötiloista", jossa hän tutki yksityiskohtaisesti ilmastonmuodostuksen mekanismeja sekä tekijöitä, jotka vaikuttavat häneen. Tämä tiedemies kuvasi ensin kasvihuoneilmiön ilmiötä käyttäen mallina auringonvalolle altistuvaa lasiastiaa. Lasi on lähes läpinäkymätön infrapunasäteilylle, joten tämä kokemus osoittaa melko tarkasti ilmiön olemuksen. Kasvihuoneilmiön käsite tuli tieteelliseen käyttöön paljon myöhemmin.
Myöhemmin nämä tutkimukset jatkoivat ruotsin fyysikko Arrhenius. Se oli hän, joka kehitti teoriaa, että hiilidioksidin pitoisuuden väheneminen ilmassa on yksi tärkeimmistä syistä jääkaudelle planeetan historiassa.
Aktiivinen tutkimus kasvihuoneilmiöstä ja tämän ilmiön vaikutuksista alkoi vasta viime vuosisadan toisella puoliskolla. Tutkijat ovat tutkineet aurinkosäteilyn virtauksen muutosta, joka syntyy, kun kasvihuonekaasujen määrä ilmaan kasvaa. Nyt simuloitaessa ilmakehässä tapahtuvia prosesseja on käytetty moderneimpia ja kehittyneempiä tietokoneita. Mutta heidän voimansa eivät useinkaan riitä, koska planeettakuva on erittäin monimutkainen eikä vielä täysin tutkittu järjestelmä.
Viime vuosikymmeninä kansainvälisellä tasolla on ryhdytty ensimmäisiin vakaviin toimiin tämän ongelman ratkaisemiseksi. Vuonna 1992 hyväksyttiin ilmastonmuutosta koskeva Yhdistyneiden Kansakuntien puitesopimus. Vuonna 1997 lisättiin Kioton pöytäkirja ja Pariisin sopimus (2015). Tietoja tästä asiakirjasta säännellään toimenpiteitä päästöjen vähentämiseksi.
Kasvihuonekaasut ja muut lämpenemisen syyt
Tutkijat uskovat, että kasvihuoneilmiö johtuu seuraavista kaasuista:
- metaani;
- hiilidioksidi;
- vesihöyry;
- otsoni.
Suurin vaikutus maailman lämpötilan nousuun tehdään vesihöyryllä (36 - 72%), jota seuraa CO2 (noin 9-26%), jota seuraa metaani (4-9%) ja otsoni (3 - 7%). Muilla kaasuilla on erittäin alhaiset pitoisuudet ilmassa, joten niiden vaikutus ilmastoprosesseihin on vähäinen.
Vesihöyryn määrä riippuu voimakkaasti ilmakehän alempien kerrosten lämpötilasta. Mitä pienempi se on, sitä alhaisempi kosteus ja sitä heikompi kasvihuoneilmiö. Tässä tapauksessa ylimääräinen kosteus muuttuu lumijäämäksi planeetan napoihin, mikä lisää sen heijastavuutta (albedo) ja tekee ilmaa kylmemmäksi. Näin ollen ilmaston lämpeneminen (tai jäähdytys) on itsekestävä prosessi, joka tietyissä olosuhteissa voi jatkaa kasvua ja kehittyä hyvin nopeasti. Sen aloittamiseksi tarvitset vain "laukaisimen", ja antropogeeninen tekijä voi tulla niistä. Tässä tapauksessa käsittelemme tyypillistä esimerkkiä positiivisesta palautteesta.
Lämpö- ja jäähdytysjaksot, jotka olivat aiemmin olleet planeetallamme, korreloivat täydellisesti ilmakehässä olevan hiilidioksidin määrän kanssa. Sen lisääntyminen johtaa kasvihuoneilmiön lisääntymiseen ja lämpötilan pidentymiseen.
Lisäksi ylempään ilmakehään saapuvat noki ja kiinteät aerosolihiukkaset vaikuttavat myös maapallon lämpösaldoon. Niiden tärkeimmät lähteet ovat tulivuoren toiminta ja teollisuuspäästöt. Pöly ja noki häiritsevät auringonvalon tunkeutumista, mikä vähentää planeetan lämpötilaa.
Mistä kasvihuonekaasut ovat peräisin?
Tällä hetkellä tiedemiehet ovat yksimielisiä siitä, että nykyinen ilmastonmuutos liittyy ilmakehän hiilidioksidin määrän kasvuun ja kasvihuoneilmiöön - tämän prosessin seurauksena. Ja lämpeneminen on tapahtunut pitkään. Tärkein syy kasvihuoneilmiön kasvuun on ihmisen toiminta, josta on tullut voimakas planeettatekijä. Teollisuuden vallankumouksen alusta lähtien eli viimeisten 250-300 vuoden aikana metaanin ja hiilidioksidin pitoisuudet ilmakehässä ovat kasvaneet 149% ja 31%. Tässä ovat tärkeimmät kasvihuonekaasujen lähteet:
- Teollisuuden nopea kasvu. Pääasiallinen energianlähde laitoksillemme, tehtaille, ajoneuvoille on fossiilisia polttoaineita - öljyä, maakaasua ja hiiltä. Käytön seurauksena muodostuu hiilidioksidia, joka lisää kasvihuoneilmiötä. Noin puolet ihmisen taloudellisen toiminnan aikana tuotetuista kaasuista pysyy ilmakehässä, loput imeytyvät valtameren ja maan kasvillisuuden kautta. Maapallon väestö kasvaa joka vuosi, ja siksi se vaatii yhä enemmän ruokaa, teollisuustuotteita, autoja, mikä johtaa vielä suurempaan hiilidioksidipäästöön, joten kasvihuoneilmiö kasvaa. Ja jos viime vuosisadan lämpötila on noussut 0,74 astetta, tulevaisuudessa tutkijat ennustavat 0,2 asteen kasvua jokaista vuosikymmentä kohti;
- Metsien hävittäminen ja maatalouden kehittäminen. Toinen merkittävä syy hiilidioksidin pitoisuuden lisäämiseen ilmakehässä on metsien massiivinen tuhoaminen. Fotosynteesissä puita absorboi hiilidioksidia ja vapauttaa happea, joka on kasvihuonekaasupitoisuuksien luonnollinen säätelijä. Metsän hävittämistä tarvitaan ensisijaisesti uuden peltomaiden hankkimiseksi, jotta voidaan ruokkia nopeasti kasvavia ihmisten väestöä. Maatalous lisää myös sen vaikutusta maailmanlaajuisen lämpötilan nousuun. Karja liittyy siihen, että muodostuu valtava määrä metaania, joka ylittää hiilidioksidin kasvihuoneessa;
- Kaatopaikalle. Väestönkasvun odotetaan kasvavan jätettä. Nykyisin kaatopaikat ovat valtavia alueita, joissa on tuhansia hehtaareja. Jokainen heistä päästää kymmeniä tuhansia kuutiometrejä metaania ja hiilidioksidia ilmakehään. Tehokas ratkaisu tähän ongelmaan ei ole vielä olemassa - se tarkoittaa, että "jätekaasujen" päästöt kasvavat vain.
Mikä uhkaa kasvihuoneilmiötä?
Maapallon historia on noin 4,5 miljardia vuotta, ja koko ajan planeetan ilmasto on muuttunut jatkuvasti. Joissakin aikakausina rehevä trooppinen kasvillisuus peitti sen napasta napaan, toisissa se oli pallo, joka oli peitetty usean metrin kerroksella jäätä. Tällaisiin kataklysmeihin verrattuna yhden tai kahden asteen lämpötilan nousu näyttää olevan todellinen hienoisuus: luulet, että säästämme myös lämmitykseen! Mutta kaikki ei ole niin yksinkertaista, ilmastonmuutoksen seuraukset voivat osoittautua paljon vakavammiksi, tässä vain muutamia niistä:
- Lämpötilan nousu johtaa jäätiköiden sulamiseen ja valtamerien vesitason nousuun, mikä uhkaa suurten alueiden tulvia. Tietenkin planeetta ei käänny "vesimaailmaan", mutta monet rannikkokaupungit ja alueet voivat kärsiä. Harvat tietävät, mutta 1900-luvun alusta lähtien valtameren taso on noussut 17 cm, ja 1990-luvun puolivälistä lähtien tämä nousuvauhti on noussut 3,2-3,4 mm: iin vuodessa. Tätä ongelmaa pahentaa se tosiasia, että suurin osa maan väestöstä elää rannikkoalueilla, ja myös maailmantaloudessa on merkittävä osa;
- Lämpötilan nousu johtaa väistämättä muutoksiin sademäärässä ja niiden määrästä. Ja tämä tulos on luultavasti vielä vakavampi kuin tiettyjen alueiden tulva. Joillakin maapallon alueilla sateet ovat hyvin harvinaisia, ja ne muuttuvat vähitellen aavikoiksi, kun taas toisissa asukkaat kärsivät säännöllisesti hurrikaaneista, tulvista, tsunamisista ja muista katastrofeista. Tutkijoiden mukaan ilman lämpötilan lisäys johtaa suurten viljelykasvien pienempiin saantoihin planeetan trooppisilla ja subtrooppisilla alueilla, mikä voi johtaa nälkään ja sosiaaliseen mullistukseen;
- Korkeammat lämpötilat vaikuttavat haitallisesti ihmisten terveyteen. Lääkärit odottavat sydän- ja verisuonitautien, hengityselinten sairauksien ja jopa mielenterveyshäiriöiden lisääntymistä.
Kasvihuoneilmiö ja sen mahdolliset seuraukset vaikuttavat vakavasti ihmisen lisäksi koko planeetan ekosysteemiin. Ilmastonmuutos riistää monilta lajeilta tavanomaisen valikoiman, eikä se ole se, että kaikki ”pienemmät veljemme” pystyvät sopeutumaan tällaisiin dramaattisiin muutoksiin. Joidenkin lajien häviäminen rikkoo tavanomaisia ruokaketjuja, mikä voi johtaa todelliseen "dominoefektiin". Hiilidioksidin pitoisuuden lisääminen ilmakehässä ja ilman lämpötilan nostaminen johtaa meren happamoitumiseen, mikä vaikuttaa kielteisesti kaikkiin siinä asuviin.
Miten käsitellä sitä?
Ihminen on toistuvasti kokenut ilmastonmuutosta. Lisäksi he olivat yksi historiallisen kehityksen vetureista. Kuivuudet ja tulvat aiheuttivat enemmän kuin kerran tai kahdesti sotia ja vallankumouksia, kansojen massansiirtoja, valtioiden ja koko sivilisaatioiden heikkenemistä. Miten välttää ne katastrofaaliset seuraukset, jotka odottavat meitä vakavan ilmastonmuutoksen sattuessa? Onko mahdollisuutta vähentää ns. Kasvihuoneilmiötä? Mitä tähän voidaan tehdä?
Tänään tiedämme kaikki tekijät, jotka johtavat kasvihuonekaasujen kertymiseen ja ilman lämpötilan nousuun. Nykyisen suuntauksen kääntäminen on hyvin vaikeaa, koska se edellyttää koko ihmiskunnan ponnisteluja ja globaalin talouden radikaalia uudelleenjärjestelyä. Aluksi sinun tarvitsee vain ymmärtää, että kasvihuoneilmiö on maailmanlaajuinen ongelma, joka uhkaa kaikkia valtioita, mutta kaikkia ihmisiä.
Asiantuntijat uskovat, että seuraavat toimenpiteet ovat tarpeen kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi ilmakehään:
- Energia-ala on välttämätöntä rakentaa perusteellisesti ja vähentää teollisuuspäästöjen määrää. Pääasiallinen hiilidioksidilähde on fossiilisten polttoaineiden polttaminen: öljy, hiili ja kaasu. Niiden vähentämiseksi ihmiskunnan on siirryttävä niin sanottuun uusiutuvaan energiaan: aurinko, tuuli, vesi. Viime vuosina niiden osuus kokonaisbilanssista on kasvanut melko nopeasti, mutta nämä hinnat eivät selvästikään riitä. Meidän on myös luovuttava polttomoottoreita käyttävien autojen käytöstä ja siirtämisestä sähköajoneuvoihin. On selvää, että kaikki edellä mainitut vaativat monen miljardin dollarin investointeja ja kymmeniä vuosia kestäneen kovan työn. Mutta sinun on aloitettava se tänään;
- Energiatehokkuuden parantaminen ja tämä koskee teollista tuotantoa ja energiantuotantoa sekä asunto- ja yhteisöpalveluja. Tuotteiden energiatehokkuus on vähennettävä merkittävästi. Tarvitsemme uusia teknologioita, jotka eivät vahingoita ympäristöä. Myös rakennusten julkisivun peruseristys, modernien ikkunoiden asennus ja lämmityslaitosten vaihto voivat vaikuttaa merkittävästi energiansäästöön ja vähentää siten polttoainekustannuksia ja vähentää haitallisia päästöjä.
- Erittäin tehokas tapa torjua kasvihuoneilmiötä on vähentää jätettä. Henkilön on opittava käyttämään resursseja uudelleen, mikä mahdollistaa kaatopaikkojen poistamisen, jotka ovat vakava metaanilähde, tai ainakin vähentävät merkittävästi niiden määrää;
- On välttämätöntä lopettaa metsien saalistava tuhoaminen ja harjoittaa viheralueiden palauttamista. Kaatumisen yhteydessä on istutettava uusia puita.
Kasvihuoneilmiön torjuntaa ja keskimääräisen vuotuisen lämpötilan kasvua olisi harjoitettava kansainvälisellä tasolla eri maiden tiiviissä yhteistyössä. Ensimmäiset askeleet tähän suuntaan on jo tehty, ja liikkeen on jatkuttava. Tutkijat ehdottavat vakauttavansa ilmastonmuutoksen torjuntaa valtioiden perustuslain tasolla. Myös tämä aiheita jatkuvasti nostavien kansalaisjärjestöjen rooli on suuri. Meidän on ymmärrettävä selvästi, kuinka pieni planeettamme on ja kuinka haavoittuva se on ihmiselle.
