Efekt Cieplarniany

Efekt cieplarniany

Obserwując anomalia klimatyczne wokół nas, stwierdzamy, że jesteśmy obserwatorami efektu cieplarnianego.
Dzięki atmosferze ziemskiej średnia temperatura na Ziemi wynosi 150 C, obliczono, że bez niej średnia temperatura wynosiłaby ok. -180C Powłoka gazowa składa sie z różnych gazów ( 78% - azot, 21% tlen i 1% to argon, dwutlenek węgla, woda, hel i neon). Te składniki sprawiają, że ciepło dostarczane przez promienie słoneczne i odbite od powierzchni Ziemi jest zatrzymywane w atmosferze, wypuszczając z powrotem tylko część.
Z efektem cieplarnianym mamy do czynienia wtedy, gdy w atmosferze jest za dużo gazów, z których składa się atmosfera, które uniemożliwiają wypuszczanie pewnej części ciepła z atmosfery.
Jest to porównywalne jest do zjawiska zachodzącego w szklarni, bądźże cieplarni, których wytwarzanie ciepła oparte jest na tych samych podstawach, dlatego nazywamy to efektem cieplarnianym.
Zjawisko to wykrył w 1861 roku irlandzki fizyk John Tyndall (1820-1893).
Skoki i spadki temperatury są obserwowane już od setek lat.

Wzrost temperatury w latach...

POWSTAWANIE

Powstawanie efektu cieplarnianego jest bardzo złożoną reakcją.
Światło słoneczne oświetlając glebę promieniami słonecznymi nagrzewa ją. Gleba pochłania większość energii cieplnej, lecz część energii, która dostała się do atmosfery zostaje odbita przy jednoczesnym ogrzewaniu gleby. Ciepło odbite przez ziemię ucieka, lecz napotyka na swojej drodze przeszkodę. Po części przechodzi do niej (atmosfery), zaś część odbija się z powrotem w kierunku ziemi. Odbijanie energii powoduje dalsze ogrzewanie gleby i powietrza, aż wystąpi równowaga energetyczna. Jest to stan, w którym gleba przyjmuje tyle samo energii cieplnej, ile oddaje. W tym stanie temperatura utrzymuje się na stałym poziomie, a ponieważ gazy cieplarniane umożliwiają oddanie ciepła w przestrzeń, nie ma więc możliwości wymiany powietrza i wewnątrz atmosfery temperatura pozostaje wyższa niż na zewnątrz.

GAZY CIEPLARNIANE

Część gazów docierających do atmosfery jest wynikiem naturalnych procesów zachodzących na Ziemi. Jednak w tych czasach, pomimo usilnych starań zmienienia tego, większość gazów dostarcza działalność przemysłowa człowieka. To właśnie powoduje nasilenie się efektu cieplarnianego i podnoszenie się średniej temperatury na Ziemi.
Rozwijający się przemysł, motoryzacja, karczowanie lasów, powodują wzrost koncentracji dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych w atmosferze. Ta zwiększająca się koncentracja gazów cieplarnianych uniemożliwia przychodzącej energii cieplnej opuszczenie Ziemi. Energia oddawana jest mniejsza od przyjmowanej. Temperatura rośnie więc tak długo, aż ustali się nowy stan równowagi. To z kolei prowadzi do globalnego ocieplenia klimatu na Naszej Planecie.
Dwutlenek węgla jest jednym z głównych twórców efektu cieplarnianego. Jak na razie, CO2 ma największy wpływ na powstawanie efektu cieplarnianego i na globalne ocieplenie. Najważniejszym czynnikiem wywołującym wzrost temperatury na całym świecie jest spalanie węgla (gdyż uwalniają się wówczas duże ilości dwutlenku węgla).
Drugim gazem, mającym duży wpływ po dwutlenku węgla jest metan. Metan jest gazem cieplarnianym, którego potencjał cieplarniany jest 21 razy większy niż dwutlenku węgla, a średnia zawartość w atmosferze wzrosła ponad dwukrotnie w ciągu minionych dwustu lat. Za nadmiar tego gazu w atmosferze odpowiada głównie przemysł wydobywczy i składowanie odpadów organicznych na wysypiskach.
Freony w naturalny sposób nie występują w atmosferze. Zostały one w sztuczny sposób wyprodukowane przez człowieka. Choć ich ilość jest jak dotychczas znikoma, to jednak mają one ogromny wpływ na globalne ocieplenie. Są one od 10 do 20 tysięcy razy efektywniejsze w pochłanianiu ciepła od CO2. Uwzględniając przy tym ich długą żywotność i to, że rozkładają się tylko w stratosferze, można stwierdzić, iż przy ich zbyt dużej koncentracji, zwiększającej się w tempie 4% na rok, stanowią poważne zagrożenie.
Spośród reszty gazów cieplarnianych najbardziej szkodliwe są freony wynalezione w latach 30 naszego wieku, wykorzystywane głównie w aerozolach, agregatach urządzeń chłodniczych oraz wypełnianiu niektórych tworzyw sztucznych. Choć ich ilość jest jak dotychczas znikoma, to jednak mają one ogromny wpływ na globalne ocieplenie. Są one od 10 do 20 tysięcy razy efektywniejsze w pochłanianiu ciepła od CO2. Stanowią poważne zagrożenie, gdyż mają długą żywotność i rozkładają się jedynie w stratosferze.
Najmniej do atmosfery emitowanych jest tlenków azotu, stąd mają one najmniejszy 6% wpływ na kształtowanie klimatu ziemskiego.
Ozon występuje w sposób naturalny w górnych warstwach atmosfery chroniąc wszystkie istoty żywe przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym słońca. Występując w niższych warstwach przyczynia się w 12% do powstawania efektu cieplarnianego. Ozon jest 2000 razy bardziej efektywny od CO2 w zatrzymywaniu ciepła w atmosferze. Jego zawartość systematyczne wzrasta o 2% rocznie. Powstaje on wtedy, gdy energia światła słonecznego pobudza reakcję chemiczną tlenku węgla, węglowodorów i tlenków azotu, które zostały wydalone przez rury wydechowe oraz kominy.

CZŁOWIEK

Słaby efekt cieplarniany jest czymś nie odrębnym w życiu planety, lecz gdyby nie przyspieszenie i nasilenie tego procesu przez działalność człowieka, jeszcze długo problem by nie istniał.
Można zapobiec rozszerzaniu się efektu cieplarnianego. Aby to osiągnąć należy podejmować działania mające na celu dostosowanie przemysłu, transportu i mentalności społeczeństwa do tego problemu. Jako że w przypadku efektu cieplarnianego największe znaczenie ma dwutlenek węgla, to działania ekologów zmierzają do zmniejszenia emisji dwutlenku węgla.
W 1978 roku w Protokole Montrealskim (umowa międzynarodowa, zobowiązująca strony do zaprzestania produkcji i stosowania związków niszczących stratosferyczną warstwę) ujęto konieczność zmniejszenia emisji tymczasowo najgroźniejszych gazów. Rozpoczął się wtedy spór pomiędzy USA a innymi państwami o wytwarzanie dwutlenku węgla, który trwa do dziś.
Poza możliwościami ograniczenia przez człowieka emisji gazów cieplarnianych, można także zmierzać do usunięcia CO2 z atmosfery. Jednak to również wymaga zmian: należy zahamować wyrąb i wypalanie lasów oraz sadzić co najmniej tyle nowych drzew, ile ulega niszczeniu (W Kanadzie na 10 ściętych drzew sadzi się tylko 3 nowe). Drzewostan ma bardzo istotny wpływ na regulację ilości CO2 w atmosferze, gdyż 1 hektar lasu pochłania 250kg CO2. Pomimo to ludzie zdając sobie sprawę z zagrożenia kontynuują wypalenia lasów i nie dbają o swoje środowisko.
Już zwyczajny recycling pomógłby wiele. Lecz ważne jest to by robiła to cała społeczność a władza pomagała w tym społeczeństwu.
Można pomóc sadzić lasy, dbać o środowisko wokół a nawet taka mała pomoc jest dużo warta.

SKUTKI

Efekt cieplarniany kojarzy nam się katastrofalnymi skutkami na wielką skalę, lecz w rzeczywistości katastrofa nastąpi w wyniku natężenia efektu cieplarnianego a nie jego wystąpienia.
Z punktu widzenia ochrony środowiska, najważniejsze są rzeczywiste i potencjalne (mogące ewentualnie wystąpić) skutki efekty cieplarnianego. Jest wiele różnych teorii dotyczących zagrożenia z tej strony, lecz prawdziwe skutki bardzo trudno przewidzieć. Pewny jest wzrost stężenia dwutlenku węgla w ostatnich czasach i wzrost temperatury w ciągu ostatnich 100 lat. Poza tym uczeni zwracają dziś uwagę na szereg niepokojących zjawisk, zachodzących w środowisku, takich jak:
- Wzrost średniej temperatury w Arktyce o 3C od 1920 roku, a średniej zimowej aż o 7C.
- Susza w strefie Sohelu - panująca od 1968 roku.
- Gorące lata i ciepłe zimy w ostatnich dekadach
- Lekkie przesunięcia stref klimatycznych w stronę równika, czego efektem była susza w Senegalu w 1973 roku.
Przewiduje się, że nastąpi odtajanie wiecznej zmarzliny na wielu obszarach, co spowoduje powstawanie bagien i dodatkową, naturalną produkcję gazów cieplarnianych. Wzrost średniej temperatury powietrza nad powierzchnią Ziemi o 2,3C, co doprowadzić może do stopienia lodowców biegunowych, w efekcie czego poziom wody podniesie się o 60-75m i Ziemi może grozić potop. Wzrost poziomu morza zagrozi najgęściej zaludnionym rejonom Ziemi - konieczna będzie budowa wielu urządzeń ochronnych, analogicznych do funkcjonujących już w Holandii, jednak nawet one mogą okazać się niewystarczające. Obliczono, że ilość wody powstałej po stopieniu lodów Grenlandii i Antarktydy wystarczy w zupełności, aby zalane zostały: Londyn, Hamburg, Kopenhaga i Sztokholm, Wenecja, większość Belgii, prawie cała Holandia i Dania, ogromne obszary Bangladeszu, a w przypadku Polski zniknąłby Szczecin, Koszalin, Słupsk, większość Gdyni i Gdańska, Malbork, Elbląg, a nawet Grudziądz. To "tylko" niektóre z wielu miejsc, które wspólnie tworzą nasz Świat, lecz mogą w wyniku efektu cieplarnianego, będącego skutkiem naszej działalności, zniknąć pod wodą.
Szok termiczny może wywołać także poważne zakłócenia w funkcjonowaniu ekosystemów leśnych w naszej strefie klimatycznej, gdyż lasy iglaste, typowe dla Polski, mogą nie wytrzymać większych temperatur.
Wizja podwojenia koncentracji dwutlenku węgla przed 2050 rokiem jest mało prawdopodobna. Jednocześnie zawiesiny pyłów w powietrzu mogą odbijać promienie słoneczne i temperatura, pomimo wzrostu stężenia CO2, nie będzie wzrastać, co obserwuje się obecnie. Jednakże stale następujące podgrzewanie wód oceanicznych, powodujące wzrost objętości wody i topnienie lodowców, dotychczas spowodowało tylko w ciągu ostatnich 110 lat (1880-1990) podniesienie poziomu lustra oceanów i mórz o 11 cm. Kolejnym skutkiem mogą być znaczne zmiany w globalnej cyrkulacji atmosfery, przyczyniające się do przesunięcia stref klimatycznych ku biegunom, co spowoduje rewolucję w rolnictwie, bowiem główne rejony upraw w strefie umiarkowanej przesuną się na terytorium Środkowej Kanady i Syberii, charakteryzujące się niesprzyjającymi intensywnej produkcji rolnej glebami.
Nastąpi także dalsze pogorszenie warunków opadowych w dzisiejszych strefach głodu, np. Sahel. Wskutek zmian stref klimatycznych może także powstać więcej pustyń i stepów na terenach dotychczas porośniętych zielenią.

Podsumowując skutki efektu cieplarnianego już teraz wprowadzają bardzo niepokojące zmiany w klimacie całego Świata. Jednak najwyższy poziom tego zjawiska powinien nastąpić w najbliższym 50-cio leciu. Wtedy skutki mogą być katastrofalne: może nastąpić zalanie poważnych obszarów na całej Ziemi, mogą zwiększyć się obszary pustynne, stepy i sawanny. Może dojść to tego, iż tam, gdzie obecnie ziemie są żyzne, będziemy zmuszeni uprawiać kukurydzę. Jednak za 50 lat będzie już za późno, aby cokolwiek zmienić, uratować. Takie działania należy podjąć już dziś, a nawet teraz jest za późno. Niezbyt optymistyczna jest myśl, że wskutek rozwoju ludzkości Nasza Planeta będzie przypominała krajobraz z Marsa.
Dlatego należy natychmiast zacząć działać i rozwinąć już podejmowane działania prowadzące do ratowania Świata.
Świat powoli zdaje sobie sprawę z wielkiego zagrożenia, jakim jest efekt cieplarniany. Jednak każdy z nas może indywidualnie przyczynić się do zmniejszenia globalnego ocieplenia dzięki wtórnemu przetwarzaniu surowców i unikaniu zbyt dużej konsumpcji. Wystarczy tylko dbać, aby kupowane przez nas produkty nadawały się do ponownego użycia, by były surowcami wtórnymi. Dzięki sortowaniu śmieci oszczędza się część energii potrzebnej do produkcji nowych opakowań, co z kolei redukuje wydzielanie CO2 do atmosfery. Zmniejsza to także gromadzenie się metanu w pozostałościach rozkładających się odpadów organicznych. Każdy z nas powinien oszczędzać energię przez używanie jak najbardziej energooszczędnych produktów, takich jak pralki, lodówki czy żarówki. Poprawiając izolację domów zmniejsza się wykorzystanie ogrzewania, czyli spalane jest mniej węgla, gazu i ropy. W rezultacie do atmosfery trafia mniejsza ilość CO2. Tą emisję możemy zredukować również korzystając w mniejszym stopniu z samochodów, możemy przecież spacerować, jeździć na rowerze i korzystać z publicznych środków lokomocji.

Przygotowane na podstawie:
Portalu http://www.biolog.pl/
Kompendium wiedzy ?Świat wiedzy?