Efekt cieplarniany

Aktualizacja: 18 lut 2019

Rattan Lal



Termin "globalne ocieplenie" odnosi się do wzrostu średniej globalnej temperatury naZiemi, ponieważ część wychodzącego promieniowania podczerwonego Ziemi jest zatrzymywana przez kilka gazów śladowych w atmosferze, których stężenia wzrastają z powodu działalności przemysłowej, handlowej i rolniczej człowieka. Gazy te mają zdolność pochłaniania promieniowania, co prowadzi do tendencji atmosfery do tworzenia cieplejszych klimatów, niż miałoby to miejsce w innym przypadku.


Najważniejszymi naturalnie występującymi gazami śladowymi, które mają zdolność pochłaniania promieniowania podczerwonego, są para wodna (H2O), dwutlenek węgla (CO2), metan (CH4), tlenek azotu (N2O) i ozon (O3). Ponadto istnieją pewne gazy przemysłowe, które są wyjątkowo skutecznymi absorberami promieniowania. Ważnymi z nich są chlorofluorowęglowodory (CFC), perfluorowęglowodory, wodorochlorofluorowęglowodory, wodorofluorowęglowodory (HFC) i sześciofluorek siarki (SF6). Gazy te działająanalogicznie do szkła w szklarni, co prowadzi również do uwięzienia promieniowania podczerwonego netto, stąd określenia "gazy cieplarniane" (GHG) i "efekt cieplarniany". Gazy cieplarniane działają jak częściowy koc na promieniowanie cieplne z powierzchni i sprawiają, że atmosfera jest cieplejsza.


Planeta Ziemia Chmury z perspektywy kosmosu.

Przed interwencją człowieka równowaga promieniowania na Ziemi była zachowana, w wyniku czego średnia temperatura Ziemi wynosiła 15°C (59°F).


Bez obecności naturalnie występujących gazów cieplarnianych średnia temperatura powierzchni Ziemi wynosiłaby -18°C (-0,4°F). Ta różnica 33°C (91,4°F) wynika z naturalnego efektu cieplarnianego, który uczynił Ziemię nadającą się do zamieszkania planetą. Chociaż poziom naturalnie występujących gazów cieplarnianych może zmieniać się w czasie, ich koncentracja stale wzrasta od czasu rewolucji przemysłowej, która rozpoczęła się około 1750 r., ze względu na spalanie paliw kopalnych, wylesianie, spalanie biomasy, odwadnianie terenów podmokłych, przekształcanie naturalnych w ekosystemy rolne, oraz orka/uprawa gleby.


IStężenie CO2 wzrosło z około 280 części na milion objętościowo (ppmv) w epoce przedprzemysłowej do około 370 ppm w 2000 r. Rośniew tempie około 1,5 ppm / rok (0,4 procent / rok). Stężenie atmosferyczne CH 4 wzrosło z 700 części na miliard w objętości (ppbv) do 1720 ppbv i rośnie w tempie 10 ppbv / r (0,6% rocznie). Podobnie, stężenie N2O wzrosło z 275 ppbv do 312 ppbv i rośnie w tempie około 0,8 ppbv / rok (0,25 procent / rok) (Bruce, Lee i Haites 1996). Z powodu pomyślnego wdrożenia Protokołu Montrealskiego w 1987 r. Koncentracja gazów przemysłowych maleje.


Istnieją trzy antropogeniczne (pochodzące od człowieka) źródła wzbogacania atmosfery w CO2:


  1. spalanie paliw kopalnych;

  2. produkcja cementu;

  3. zmiany użytkowania gruntów obejmujące wylesianie, spalanie biomasy i uprawy.


Roczne emisje z paliw kopalnych wynoszą 6,22 μg C (1 μg = 1 miliard ton metrycznych) jako CO 2, 46 do 155 Tg C (1 Tg = 1 milion ton metrycznych) jako CH 4, a 0,7 do 1,8 Tg N jako N 2 O i NO x. Emisja paliw kopalnych stale rosła w ciągu ostatnich 150 lat. Emisja CO 2-C ze spalania paliw kopalnych była nieistotna w 1850 r., 1850 Tg / rok w 1900 r., 1,7 μg / rok w 1950 r. I 6,2 μg / rok w 1995 r. (Hansen, i wsp. 1998, s. 12753-12758).

Wytwarzanie cementu wydziela 0,2 μg C / rok w przeliczeniu na CO2. Wylesianie tropikalne i uprawa gleby wydziela rocznie od 0,6 do 2,6 μg CO jako CO2, od 160 do 460 Tg jako CH 4 i od 2,2 do 6,8 Tg N jako NO x (Harvey 2000, s. 16-20). Od 1850 r. Do 1998 r. około 270 (± 30) μg C emitowano jako CO 2 w wyniku spalania paliw kopalnych i produkcji cementu. W tym samym czasie około 136 (± 55) μg zostało wyemitowanych w wyniku wylesienia i zmiany sposobu użytkowania gruntów, z czego 78 (± 17 μg) jest spowodowane wyczerpaniem się puli organicznego węgla w glebie (Watson, i wsp. 2000 , str. 4, Lal 1999, str. 317).


Zmiana w bilansiepromieniowania na Ziemi ze względu na wzrost stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze jest określana jako "wymuszanie radiacyjne" i mierzona jest w w / m2. Radiacyjne wymuszanie trzech gazów (CO 2, CH 4 i N 2 O) od epoki przedindustrialnej wynosi 2,45 w / m 2, ze względu na przyspieszony efekt cieplarniany lub globalne ocieplenie. Gazy cieplarniane różnią się pod względem ich radiacyjnego wymuszania i czasu ich życia lub czasu przebywania w atmosferze. Ta względna zdolność gazów cieplarnianych nazywana jest potencjałem globalnego ocieplenia lub GWP. Wskaźnik GWP oblicza się względem CO 2 i wynosi 1 dla CO 2, 21 dla CH 4, 210 dla N 2 O, 1 800 dla O 3 i 4 000 do 12 000 dla CFC. Szacuje się, że średnia globalna temperatura wzrosła o około 0,5 ° C (32,9 ° F) od epoki przedindustrialnej.



W zwykłej kalkulacji bilans promieniowania Ziemi może się zmienić w ciągu kilku dekad do wieku, z towarzyszącym wzrostem średniej temperatury Ziemi o 1 do 4°C (33,8 do 39,2°F). Prognozowany wzrost będzie mniejszy w tropikach niż w regionach borealnych, umiarkowanych i zimnych. Efekt cieplarniany jest tolerowany (tzn. biomy lub społeczności ekologiczne obejmujące rośliny i zwierzęta mogą się dostosować), jeśli tempo wzrostu średniej temperatury Ziemi wynosi około 0,1°C (32,18°F) na dekadę.

Gleby na świecie stanowią trzecią co do wielkości globalną pulę (po oceanicznej i geologicznej) i zawierają 1 550 kg węgla organicznego (SOC) i 750 μg nieorganicznego węgla w glebie (SIC). Tak więc, basen gleby jest 3,2 razy większy niż pula atmosferyczna (720 μg) i 4,1 razy większa niż pula biotyczna (560 μg). C wyczerpane z puli SOC można ponownie zbadać poprzez przyjęcie odpowiednich praktyk zagospodarowania gruntów oraz praktyki uprawy gleby / roślin uprawnych / roślinności (Lal and Bruce 1999, s. 182, Lal 2001a, s. 171-172). Przywrócenie zdegradowanych gleb i ekosystemów oraz kontrola pustynnienia mogą potencjalnie sekwestrować C w glebie i faunie i florze oraz zmniejszyć tempo wzbogacania gazów cieplarnianych w atmosferze (Lal 2001b, str. 52, 2001, s. 23).


Istnieją krótkoterminowe i długoterminowe strategie łagodzenia przyspieszonego efektu cieplarnianego. W perspektywie krótkoterminowej ważne jest poprawienie efektywności zużycia energii i określenie strategii sekwestracji CO2. W dłuższej perspektywie ważne jest opracowanie źródeł paliw innych niż węgiel. Sekwestracja dwutlenku węgla w glebie i roślinności poprzez przywracanie zdegradowanych gleb i ekosystemu oraz adaptowanie właściwych terenów to strategia przyszłości.


BIBLIOGRAFIA:

Bruce, James P.; Lee, Hoesung; and Haites, Erik F., eds. (1996). Climate Change 1995:Economic and Social Dimensions of Climate Change. Cambridge, U.K.: Cambridge University Press.

Hansen, J. E.; Sato, M.; and Lacis, A.; et al. (1998). "Climate Forcing in the Industrial Era." Proceedings of the National Academy of Sciences 95:12753–12758.

Harvey, Leslie Daryl Danny (2000). Global Warming: The Hard Science. Harlow, U.K.: Longman.

Lal, Rattan (1999). "Soil Management and Restoration for C Sequestration to Mitigate the Accelerated Greenhouse Effect." Progress in Environmental Science 1:307–326.

Lal, Rattan (2001a). "World Cropland Soils as a Source or Sink for Atmospheric Carbon." Advances in Agronomy 71:145–191.

Lal, Rattan (2001b). "Potential of Desertification Control to Sequester Soil Carbon and Mitigate the Greenhouse Effect." Climate Change 15:35–72.

Lal, Rattan (2001c). "The Potential of Soils of the Tropics to Sequester Carbon and Mitigate the Greenhouse Effect." Advances in Agronomy 74:23, 155–192.

Lal, Rattan, and Bruce, J. (1999). "The Potential of World Cropland to Sequester C and Mitigate the Greenhouse Effect." Environment Science & Policy 2:177–185.

Watson, Tina, et al. (2000). Land Use, Land Use Change, and Forestry. Cambridge, U.K.: Cambridge University Press.


ŹRÓDŁO: http://www.chemistryexplained.com/Ge-Hy/Global-Warming.html#ixzz5eZH8k58x


Rattan Lal

profesor w Szkole Środowiska i Zasobów Naturalnych CFAES w stanie Ohio, porównuje składniki odżywcze w glebie z pieniędzmi na rachunku bankowym. Systemy glebowe, w których produkty odżywcze stale przekraczają dane wejściowe, są niezrównoważone i ostatecznie zakończą się niepowodzeniem.



0 wyświetlenia

Dołącz do nas!

GŁÓWNA
PRODUKTY

REKOMENDACJE

©2019 by Brzask. All rights reserved.