1.2.1 Šiltnamio efektą sukeliančios dujos

Šiltnamio efektą sukeliančios dujos yra dujinės atmosferos sudedamosios dalys, tiek natūralios, tiek antropogeninės, sugeriančios ir skleidžiančios infraraudonąją spinduliuotę.

Sandėliavimas – klimato sistemos komponentai, kuriuose kaupiasi šiltnamio efektą sukeliančios dujos.

Kriauklė yra bet koks procesas, veikla ar mechanizmas, kuris sugeria šiltnamio efektą sukeliančias dujas.

Šaltinis – bet koks procesas, veiklos rūšis, dėl kurios šiltnamio efektą sukeliančios dujos patenka į atmosferą.

Anglies dioksidas – anglies dioksidas, nuolat susidaro gamtoje oksiduojantis organinėms medžiagoms: irstant augalų ir gyvūnų liekanoms, kvėpuojant. Pagrindinis jos šaltinis – antropogeniniai procesai: organinio kuro (anglies, dujų, naftos ir jos produktų, naftingųjų skalūnų, malkų) deginimas. Visos šios medžiagos daugiausia susideda iš anglies ir vandenilio. Todėl jie dar vadinami organinių angliavandenilių kuru. Dėl jų degimo į atmosferą patenka iki 80% anglies dvideginio.

Degimo metu, kaip žinoma, absorbuojamas deguonis ir išsiskiria anglies dioksidas. Dėl šio proceso kasmet žmonija į atmosferą išmeta 7 milijardus tonų anglies dvideginio. Tuo pačiu metu Žemėje kertami miškai – vienas pagrindinių anglies dvideginio vartotojų, ir jie kertami 12 hektarų per minutę greičiu. Taigi išeina, kad į atmosferą patenka vis daugiau anglies dvideginio, o augalai jo suvartoja vis mažiau.

CO 2 kiekio atmosferoje padidėjimo priežastys:

1. iškastinio kuro deginimas;

2. miškų naikinimas;

3. žemės ūkis;

4. per didelis ganymas ir daugybė kitų pažeidimų.

Anglies dioksido ciklas Žemėje yra sutrikęs, todėl pastaraisiais metais anglies dvideginio kiekis atmosferoje ne tik didėja – didėja augimo tempai. Ir kuo jo daugiau, tuo stipresnis šiltnamio efektas.

Kitas didžiausias šiltnamio efektą sukeliantis veiksnys yra metanas CH 4 ir azoto oksidas N 2 O. Abiejų dujų koncentraciją lemia ir natūralūs, ir antropogeniniai veiksniai.

Taigi natūralus CH 4 šaltinis yra užmirkęs dirvožemis, kuriame vyksta anaerobinio skilimo procesai. Metanas taip pat vadinamas pelkių dujomis. Didelės mangrovės tropikuose taip pat tiekia nemažus kiekius. Jis taip pat patenka į atmosferą iš tektoninių lūžių ir įtrūkimų žemės drebėjimų metu. Antropogeninės metano emisijos taip pat yra didelės. Apskaičiuota, kad natūrali ir antropogeninė emisija sudaro apie 70 % ir 30 %, tačiau pastaroji sparčiai auga.

15-20 km aukštyje, veikiamas saulės spindulių, jis skyla į vandenilį ir anglį, kurios, susijungusios su deguonimi, sudaro CO 2.

Yra prielaida, kad metanas yra pagrindinė atšilimo priežastis. Visų pirma, geologijos ir mineralogijos mokslų daktaras N.A. Yasamanovas teigia, kad dėl dabartinio visuotinio atšilimo daugiausia kaltas metanas. Taip pat metano koncentracija didėja intensyvėjant žemės ūkio veiklai.

Natūralūs N2O tiekėjai į atmosferą yra vandenynas ir dirvožemis. Antropogeninis priedas siejamas su kuro ir biomasės degimu bei azoto trąšų išplovimu.

N2O išsiskyrimo intensyvumas pastaruoju metu sparčiai didėja (nuo 0,1% iki 1,3% per metus). Šį augimą daugiausia lėmė padidėjęs mineralinių trąšų naudojimas. N 2 O gyvavimo laikas ilgas – 170 metų.

Kiekvienų dujų indėlis į visuotinį atšilimą parodytas 1 lentelėje.

1 lentelė. Pagrindinės šiltnamio efektą sukeliančios dujos, jų šaltiniai ir indėlis į visuotinį atšilimą (2000 m. duomenys).

Dujos Pagrindiniai šaltiniai Įtakos globaliniam atšilimui dalis, %
Anglies Gamyba, transportavimas ir deginimas 64
iškastinis kuras (86 %) Atogrąžų miškų naikinimas ir biomasės deginimas (12 %) Kiti šaltiniai (2 %)
Gamtinių dujų nuotėkis Kuro gamyba Gyvūnų veikla (virškinamoji fermentacija) Ryžių plantacijos Miškų naikinimas 20

Azoto oksidas

 Azoto trąšų naudojimas 6
Biomasės deginimas Iškastinio kuro deginimas

Kad tai yra blogai. Anglies dioksido kiekio svyravimai paaiškinami sezoniniais svyravimais. Anglies dioksido perteklius padeda padidinti žemės ūkio derlingumą. nuomonė apie visuotinį atšilimą.

Vandens ištekliai ir vandentvarkos mechanizmų transformacijos gilinimas. Daug dėmesio skiriama problemoms, susijusioms su žemės degradacija. Šioms problemoms įveikti imamasi įvairių priemonių. 3. KLR tarptautinis bendradarbiavimas su užsienio šalimis aplinkos saugos užtikrinimo srityje Kinijos jūros užterštumas atmosfera 3.1 Tarptautinis KLR bendradarbiavimas pagal...





Tai bus siejama su perėjimu prie kitos technologinės revoliucijos ir, be to, su naujų tarptautinių institucijų steigimu ir įtraukimu. Išvada Pasaulinės ekonominės problemos, kaip ir visuotinės žmonijos problemos, egzistavo visada, nuo civilizacijos aušros. Jie ir toliau egzistuos ateityje. Jie yra tiek ekonomikos, tiek...

Ir dėl to tai neigiamai veikia galutinio rezultato pasiekimą – aplinkos saugumo užtikrinimą. 3 Aplinkosaugos valstybinės kontrolės efektyvumo didinimo programos rengimas 3.1 Esamos aplinkosaugos valstybinės kontrolės sistemos trūkumai Visuomeninių santykių teisinio reguliavimo tobulinimo aplinkos apsaugos srityje problemos...

Mokslinių tyrimų duomenys suteikia informacijos, kad nesumažinusi šiltnamio efektą sukeliančių dujų masės žemės atmosferoje žmonija negali išvengti klimato pablogėjimo planetoje.

Iš kur jie atsirado?

Šiltnamio efektą sukeliančios dujos, esančios planetų atmosferoje, prisideda prie kai kurių pavojingų padarinių. Jis atitinkamai pavadintas – šiltnamis. Viena vertus, be šio reiškinio mūsų planeta niekada nebūtų galėjusi pakankamai sušilti, kad joje galėtų atsirasti gyvybė. Kita vertus, viskas gerai su saiku ir iki tam tikro taško. Todėl kalbėsime apie civilizacijos problemas, susijusias su šiltnamio efektą sukeliančių dujų reiškiniu, kuris, atlikęs savo teigiamą vaidmenį, laikui bėgant keitė savo kokybę ir tapo diskusijų, tyrimų ir bendro rūpesčio tema.

Prieš daugelį milijonų metų Saulė, kaitindama Žemę, pamažu pavertė ją energijos šaltiniu. Dalis jo šilumos pateko į kosmosą. Be to, jį atspindėjo atmosferoje esančios dujos ir sušildė arti žemės esančius oro sluoksnius. Šiam procesui, panašiam į šilumos išsaugojimą po permatoma plėvele šiltnamiuose, mokslininkai suteikė pavadinimą. O tai provokuojančias dujas taip pat įvardijo paprastai. Jų pavadinimas yra „šiltnamio efektą sukeliančios dujos“.

Žemės klimato įsigalėjimo aušroje prie šio efekto atsiradimo prisidėjo aktyvi ugnikalnių veikla. Išmetimų vandens garų ir anglies dioksido pavidalu atmosferoje liko didžiuliai kiekiai. Rezultatas buvo hiperšiltnamio efektas, kuris įkaitino Pasaulio vandenyną beveik iki virimo temperatūros. Ir tik atsiradus žaliajai biosferai, kuri sugėrė iš atmosferos anglies dvideginį, planetos temperatūros režimas pamažu normalizavosi.

Tačiau bendra industrializacija ir nuolatinis gamybos pajėgumų augimas pakeitė ne tik šiltnamio efektą sukeliančių dujų cheminę sudėtį, bet ir šio reiškinio esmę.

Jie žinomi iš pirmų lūpų

Šiltnamio efektą sukeliančios dujos yra junginys, kuris išlieka Žemės atmosferoje ir tampa kliūtimi jos šiluminei spinduliuotei pakeliui į kosmosą. Planetos skleidžiama šiluma vėl grįžta. Dėl to vidutinė temperatūra nuolat kyla, o tai gali sukelti nenuspėjamų pasekmių.

Pernelyg didelis planetos įkaitimas atsiranda dėl atmosferos sluoksnių skaidrumo skirtumų. Saulės spinduliai pro juos lengvai prasiskverbia. Atmosfera yra skaidri ultravioletiniams spinduliams. Šiluminei infraraudonajai spinduliuotei sunku prasiskverbti į apatinius jos sluoksnius, kuriuose kaupiasi šiltnamio efektą sukeliančios dujos. Esmė ta, kad jie sukuria antspaudą.

Kioto protokole yra aiškus šiltnamio efektą sukeliančių dujų, kurių buvimas Žemės atmosferoje, sąrašas turėtų būti kovojamas. Tai apima:

  • vandens garai;
  • anglies dioksidas;
  • metanas;
  • azoto oksidas;
  • freonai;
  • ozonas;
  • perfluorangliavandeniliai;
  • sieros heksafluoridas.

Pavojingas potencialas

Vandens garai priskiriami gamtinėms dujoms, tačiau jų dalyvavimas formuojant šiltnamio efektą yra gana didelis. Nereikėtų jo nuvertinti.

Anglies dioksidas laikomas vienu iš pagrindinių veiksnių, turinčių įtakos planetos klimatui. Jo dalis atmosferoje yra apie 64%, o jos vaidmuo klimato atšilimui yra būtent toks didelis. Pagrindiniai jo išleidimo į atmosferą šaltiniai yra šie:

  • ugnikalnių išsiveržimai;
  • biosferos medžiagų apykaitos procesas;
  • biomasės ir iškastinio kuro deginimas;
  • miškų naikinimas;
  • gamybos procesai.

Metanas atmosferoje nesuyra 10 metų ir kelia rimtą grėsmę Žemės klimatui. Jo šiltnamio efektas yra 28 kartus didesnis nei anglies dioksido, o per ateinančius 20 metų, jei jo emisija nebus sustabdyta, šis pranašumas pasieks 84. Pagrindiniai jo šaltiniai yra antropogeninio pobūdžio. Tai:

  • žemės ūkio gamyba, ypač ryžių auginimas;
  • galvijų auginimas (gyvulių ir dėl to nuotekų kiekio padidėjimas);
  • miško deginimas.

Dalis šiltnamio efektą sukeliančio metano atsiranda dėl nuotėkio anglies telkinių susidarymo metu. Jis taip pat išsiskiria gaminant gamtines dujas.

Freonai kelia ypatingą pavojų aplinkai. Jie daugiausia naudojami aerozoliuose ir šaldymo įrenginiuose.

Azoto oksidas yra šiltnamio efektą sukeliančios dujos, kurios yra viena iš pirmaujančių vietų pagal kiekį atmosferoje ir įtaką visuotiniam atšilimui. Jo kilmės ir taikymo šaltiniai:

  • mineralinių trąšų gamyba chemijos pramonėje;
  • maisto pramonė jį naudoja kaip raketinį kurą;
  • mechanikos ir raketų inžinerijos pramonėje jis naudojamas varikliuose.

Ozonas, tiksliau ta jo dalis, kuri priskiriama žalingoms dujoms, sukeliančioms šiltnamio efektą, yra apatiniuose troposferos sluoksniuose. Didėjantis arti žemės, jo kiekis gali pakenkti žaliosioms erdvėms, pažeisti jų lapus ir sumažinti gebėjimą fotosintezuoti. Jis daugiausia susidaro dėl anglies oksidų, azoto oksidų reakcijos su vandens garais, saulės spinduliais ir lakiaisiais organiniais junginiais, esant deguoniui. Pagrindiniai šių medžiagų šaltiniai atmosferoje yra šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimas iš pramonės objektų, transporto priemonių ir cheminių tirpiklių.

Perfluorangliavandeniliai yra aliuminio, tirpiklių ir elektronikos gamybos rezultatas. Jie naudojami dielektrikuose, šilumnešiuose, aušinimo skysčiuose, tepalinėse alyvose ir netgi kaip dirbtinis kraujas. Juos galima gauti tik cheminės sintezės būdu. Kaip ir dauguma fluorintų dujų, jos yra pavojingos aplinkai. Apskaičiuota, kad jų šiltnamio efektas yra šimtus kartų didesnis nei anglies dioksido.

Sieros heksafluoridas taip pat yra viena iš tų šiltnamio efektą sukeliančių dujų, kurios Kioto protokole nurodytos kaip potencialiai pavojingos. Jis naudojamas gaisro gesinimo srityje, elektronikos ir metalurgijos pramonėje kaip proceso terpė, žinomas jo, kaip šaltnešio, vaidmuo ir kt. Jo emisijos ilgą laiką išlieka atmosferoje ir aktyviai kaupia infraraudonąją spinduliuotę.

Problemos sprendimo būdai

Pasaulio bendruomenė deda daug pastangų, kad sukurtų vieningą veiksmų programą šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijai mažinti.

Vienas iš rimtų aplinkosaugos politikos komponentų yra degalų degimo produktų emisijų standartų patvirtinimas ir degalų naudojimo mažinimas dėl automobilių pramonės perėjimo prie elektromobilių gamybos.

Netiesiogiai anglies ir naftos produktų nenaudojančių atominių elektrinių veikla leidžia kelis kartus sumažinti anglies dvideginio kiekį atmosferoje.

Tarptautinės dujų ir naftos perdirbimo įmonės bendradarbiauja su tarptautinėmis aplinkosaugos organizacijomis ir vyriausybėmis, siekdamos kovoti su metano išmetimu. Prie jų jau prisijungė daugelis didelių naftą ir dujas gaminančių valstybių, tokių kaip Nigerija, Meksika, Norvegija, JAV, Rusija.

Didelis miškų kirtimo sumažinimas arba uždraudimas taip pat gali turėti didelės įtakos aplinkos gerinimui. Augdami medžiai sugeria didžiulį kiekį anglies dioksido. Pjovimo metu jie jį paleidžia. Ariamos žemės procentinės dalies sumažinimas atogrąžų šalyse jau labai prisidėjo prie pasaulinio šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo optimizavimo.

Nauji europiniai katilų ir vandens šildytuvų technologinių charakteristikų apribojimai yra pasaulinės aplinkosaugos programos dalis. Nuo šiol visi tokių buitinių prietaisų kūrimai turi atitikti anglies dvideginio išmetimo kontrolės juos naudojant reikalavimus. Tikimasi, kad, įdiegus naujas technologijas, šios šiltnamio efektą sukeliančios dujos per šešerius metus sumažins savo buvimą atmosferoje 136 mln.

Atsinaujinanti energija – iššūkis šiltnamio efektą sukeliančioms dujoms

Pastaruoju metu vyrauja madinga tendencija investuoti į atsinaujinančios energijos pramonės plėtrą. Jo naudojimo procentas visame pasaulyje lėtai, bet nuolat auga. Ji vadinama „žaliąja energija“, nes atsiranda natūralių, reguliarių gamtoje vykstančių procesų metu.

Išteklius, tokius kaip vandens srautai, vėjas, saulės šviesa, potvyniai, žmogus dabar išmoko panaudoti techninėms reikmėms. Pasaulyje suvartojamos energijos iš atsinaujinančių šaltinių procentas jau pasiekė 20 2014 m. Kiekvienais metais pasaulyje sunaudojama 30 % daugiau vėjo energijos. Fotovoltinių plokščių gamyba didėja. Ispanijoje ir Vokietijoje populiarėja saulės elektrinės.

Veikiantys automobilių varikliai išskiria didžiulius kiekius šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Šio fakto įrodymas tapo paskata ieškoti „žaliųjų“ benzino tipų. Naujausi tyrimai parodė, kad bioetanolis gali būti laikomas alternatyva iš naftos pagamintam variklių kurui. Vykdydama aplinkosaugos programą, Brazilija jau keletą metų gamina etanolį iš cukranendrių. Jis gaminamas dideliais kiekiais iš JAV grūdų, ryžių ir kukurūzų minkštimo. Biokuras jau pradeda dalinai pakeisti benziną daugelyje pasaulio šalių.

Kiekvieno indėlis

Šiltnamio efektą sukeliančių dujų ir jų destruktyvaus darbo nematyti ir pajausti. Mums vis dar sunku visa tai įsivaizduoti. Tačiau ši problema gali turėti įtakos kitai kartai. Mąstydami ne tik patys, žmonės šiandien gali dalyvauti sprendžiant šią problemą. Jei kiekvienas iš mūsų pasodins medį, laiku užgesins gaisrą miške ir pirmai progai pasitaikius persės į elektra varomą automobilį, jis tikrai paliks savo pėdsaką ateityje.

Šiltnamio efektą mūsų planetos atmosferoje sukelia tai, kad infraraudonųjų spindulių spektro diapazone esantis energijos srautas, kylantis nuo Žemės paviršiaus, yra sugeriamas atmosferos dujų molekulių ir spinduliuojamas atgal įvairiomis kryptimis, nes dėl to pusė šiltnamio efektą sukeliančių dujų molekulių sugertos energijos grįžta atgal į Žemės paviršių, todėl ji sušyla Pažymėtina, kad šiltnamio efektas yra natūralus atmosferos reiškinys (5 pav.). Jei Žemėje iš viso nebūtų šiltnamio efekto, tai vidutinė temperatūra mūsų planetoje būtų apie –21°C, tačiau šiltnamio efektą sukeliančių dujų dėka – +14°C. Todėl grynai teoriškai žmogaus veikla, susijusi su šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimu į Žemės atmosferą, turėtų lemti tolesnį planetos šildymą. Pagrindinės šiltnamio efektą sukeliančios dujos, pagal numatomą poveikį Žemės šilumos balansui, yra vandens garai (36-70%), anglies dioksidas (9-26%), metanas (4-9%), halogeniniai angliavandeniai, azoto oksidas.

Ryžiai.

Anglimi kūrenamos elektrinės, gamyklų kaminai, automobilių išmetamosios dujos ir kiti žmogaus sukeltos taršos šaltiniai kartu kasmet į atmosferą išmeta apie 22 milijardus tonų anglies dvideginio ir kitų šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Gyvulininkystė, trąšų naudojimas, anglies deginimas ir kiti šaltiniai per metus pagamina apie 250 mln. tonų metano. Maždaug pusė visų žmonijos išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų lieka atmosferoje. Maždaug tris ketvirtadalius visų antropogeninių šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijų per pastaruosius 20 metų sukelia naftos, gamtinių dujų ir anglies naudojimas (6 pav.). Didžiąją dalį likusių lemia kraštovaizdžio pokyčiai, pirmiausia miškų naikinimas.

Ryžiai.

vandens garai– šiandien svarbiausios šiltnamio efektą sukeliančios dujos. Tačiau vandens garai taip pat dalyvauja daugelyje kitų procesų, todėl jų vaidmuo skirtingomis sąlygomis yra dviprasmiškas.

Visų pirma, garuojant nuo Žemės paviršiaus ir toliau kondensuojantis atmosferoje, iki 40% visos į atmosferą patenkančios šilumos dėl konvekcijos pereina į apatinius atmosferos sluoksnius (troposferą). Taigi vandens garams išgaruojant šiek tiek sumažėja paviršiaus temperatūra. Tačiau šiluma, išsiskirianti dėl kondensacijos atmosferoje, eina ją sušildyti, o vėliau sušildyti ir pačios Žemės paviršių.

Bet kondensavus vandens garams susidaro vandens lašeliai arba ledo kristalai, kurie intensyviai dalyvauja saulės šviesos sklaidos procesuose, atspindėdami dalį saulės energijos atgal į kosmosą. Debesys, kurie yra tik šių lašelių ir kristalų sankaupos, padidina saulės energijos (albedo) dalį, kurią pati atmosfera atspindi atgal į kosmosą (o tada krituliai iš debesų gali iškristi sniego pavidalu, padidindami paviršiaus albedo). ).

Tačiau vandens garai, net kondensuoti į lašelius ir kristalus, infraraudonojoje spektro srityje vis dar turi galingas sugerties juostas, o tai reiškia, kad tų pačių debesų vaidmuo toli gražu nėra aiškus. Šis dvilypumas ypač pastebimas sekančiais ekstremaliais atvejais – kai saulėtu vasaros oru dangų dengia debesys, paviršiaus temperatūra mažėja, o jei tas pats nutinka žiemos naktį, tai, atvirkščiai, pakyla. Galutiniam rezultatui įtakos turi ir debesų padėtis – mažame aukštyje stori debesys atspindi daug saulės energijos, o balansas šiuo atveju gali būti ir prieš šiltnamio efektą, tačiau dideliame aukštyje plonas plunksnas. debesys gana daug saulės energijos perduoda žemyn, tačiau net ir ploni debesys yra beveik neįveikiamos infraraudonosios spinduliuotės kliūtys ir, o čia jau galima kalbėti apie šiltnamio efekto vyravimą.

Dar viena vandens garų savybė – drėgna atmosfera tam tikru mastu prisideda prie kitų šiltnamio efektą sukeliančių dujų – anglies dioksido – surišimo ir lietaus pernešimo į Žemės paviršių, kur dėl tolesnių procesų jis gali būti sunaudotas formuojantis. karbonatų ir degiųjų mineralų.

Žmogaus veikla turi labai silpną tiesioginį poveikį vandens garų kiekiui atmosferoje - tik dėl drėkinamos žemės ploto padidėjimo, pelkių ploto pokyčių ir energijos darbo, kuris yra nereikšmingas. garavimo iš viso Žemės vandens paviršiaus ir vulkaninės veiklos fonas. Dėl šios priežasties, svarstant šiltnamio efekto problemą, gana dažnai tam skiriama mažai dėmesio.

Tačiau netiesioginis poveikis vandens garų kiekiui gali būti labai didelis dėl grįžtamojo ryšio tarp atmosferos vandens garų kiekio ir kitų šiltnamio efektą sukeliančių dujų sukeliamo atšilimo, kurį dabar apsvarstysime.

Žinoma, kad kylant temperatūrai didėja ir vandens garų išgaravimas, o kas 10 °C galimas vandens garų kiekis ore padidėja beveik dvigubai. Pavyzdžiui, esant 0 °C, sočiųjų garų slėgis yra apie 6 MB, esant +10 °C - 12 MB, o esant +20 °C - 23 MB.

Matyti, kad vandens garų kiekis stipriai priklauso nuo temperatūros, o jam kai dėl kokių nors priežasčių mažėjant, pirma, mažėja pačių vandens garų šiltnamio efektas (dėl sumažėjusio kiekio), antra, atsiranda vandens garų kondensacija, t. kas, žinoma, stipriai stabdo temperatūros mažėjimą dėl kondensacinės šilumos išsiskyrimo, tačiau po kondensacijos didėja saulės energijos atspindys tiek pačioje atmosferoje (išsisklaidant ant lašelių ir ledo kristalų), tiek ant paviršiaus (sningant) , o tai dar labiau sumažina temperatūrą.

Kylant temperatūrai, atmosferoje didėja vandens garų kiekis, sustiprėja jo šiltnamio efektas, o tai sustiprina pradinį temperatūros kilimą. Iš esmės debesuotumas taip pat didėja (daugiau vandens garų patenka į sąlyginai šaltus rajonus), tačiau itin silpnai – I. Mokhovo teigimu, apie 0,4% vienam atšilimo laipsniui, o tai negali labai paveikti saulės energijos atspindžio padidėjimo.

Anglies dioksidas- antras pagal dydį šiltnamio efektą sukeliantis veiksnys šiandien, neužšąla nukritus temperatūrai ir toliau sukuria šiltnamio efektą net esant žemiausiai temperatūrai, kokia įmanoma sausumos sąlygomis. Tikriausiai būtent dėl ​​vulkaninės veiklos atmosferoje laipsniško anglies dioksido kaupimosi Žemė sugebėjo išeiti iš galingų ledynų būsenos (kai net pusiaują dengė storas ledo sluoksnis). į kurią pateko proterozojaus pradžioje ir pabaigoje.

Anglies dioksidas dalyvauja galingame anglies cikle litosferos-hidrosferos-atmosferos sistemoje, o žemės klimato pokyčiai pirmiausia siejami su jo patekimo į atmosferą ir pašalinimo iš jos pusiausvyros pokyčiais.

Dėl santykinai didelio anglies dioksido tirpumo vandenyje anglies dioksido kiekis hidrosferoje (pirmiausia vandenynuose) dabar sudaro 4x104 Gt (gigatonas) anglies (nuo čia pateikiami duomenys apie CO2 anglies kiekiu). , įskaitant giliuosius sluoksnius (Putvinsky, 1998). Šiuo metu atmosferoje yra apie 7,5x102 Gt anglies (Alekseev ir kt., 1999). CO2 kiekis atmosferoje ne visada buvo mažas – pavyzdžiui, Archeane (prieš maždaug 3,5 milijardo metų) atmosferą sudarė beveik 85-90% anglies dioksido, esant žymiai aukštesniam slėgiui ir temperatūrai (Sorokhtin, Ushakov, 1997). Tačiau didelių vandens masių tiekimas į Žemės paviršių dėl vidaus degazavimo, taip pat gyvybės atsiradimas užtikrino beveik visos atmosferos ir nemažos vandenyje ištirpusio anglies dioksido surišimą. karbonatų (litosferoje sukaupta apie 5,5x107 Gt anglies (IPCC ataskaita, 2000)). Taip pat gyvi organizmai anglies dioksidą pradėjo paversti įvairiomis degiųjų mineralų formomis. Be to, dalis anglies dioksido susirišo ir dėl susikaupusios biomasės, kurios bendrosios anglies atsargos prilygsta atmosferos atsargoms, o atsižvelgiant į dirvožemį – kelis kartus didesnės.

Tačiau pirmiausia mus domina srautai, kurie tiekia anglies dvideginį į atmosferą ir pašalina jį iš jos. Dabar litosfera suteikia labai mažą anglies dioksido srautą, patenkantį į atmosferą pirmiausia dėl vulkaninės veiklos – apie 0,1 Gt anglies per metus (Putvinsky, 1998). Žymiai dideli srautai stebimi vandenyno (kartu su jame gyvenančiais organizmais) – atmosferoje, o sausumos biotoje – atmosferos sistemose. Kasmet iš atmosferos į vandenyną patenka apie 92 Gt anglies, o atgal į atmosferą grįžta 90 Gt (Putvinsky, 1998). Taigi, vandenynas kasmet iš atmosferos pašalina apie 2 Gt anglies. Tuo pačiu metu, vykstant sausumos mirusių gyvų būtybių kvėpavimo ir irimo procesams, į atmosferą per metus patenka apie 100 Gt anglies. Fotosintezės procesuose sausumos augmenija taip pat pašalina iš atmosferos apie 100 Gt anglies (Putvinsky, 1998). Kaip matome, anglies patekimo ir pašalinimo iš atmosferos mechanizmas yra gana subalansuotas, užtikrinantis maždaug vienodus srautus. Šiuolaikinė žmogaus veikla į šį mechanizmą įtraukia nuolat didėjantį papildomą anglies srautą į atmosferą dėl iškastinio kuro (naftos, dujų, anglies ir kt.) deginimo – remiantis duomenimis, pavyzdžiui, už 1989–1999 m. vidutiniškai apie 6,3 Gt per metus. Taip pat anglies srautas į atmosferą didėja dėl miškų kirtimo ir dalinio miškų deginimo – iki 1,7 Gt per metus (IPCC ataskaita, 2000), o biomasės, prisidedančios prie CO2 sugėrimo, padidėjimas yra tik apie 0,2 Gt per metus. vietoj beveik 2 Gt per metus. Net ir atsižvelgiant į galimybę vandenyne sugerti apie 2 Gt papildomos anglies, vis tiek išlieka gana didelis papildomas srautas (šiuo metu apie 6 Gt per metus), didinantis anglies dvideginio kiekį atmosferoje. Be to, artimiausiu metu gali sumažėti vandenyno anglies dvideginio absorbcija, galimas netgi atvirkštinis procesas – anglies dvideginio išsiskyrimas iš Pasaulio vandenyno. Taip yra dėl to, kad didėjant vandens temperatūrai sumažėja anglies dioksido tirpumas – pavyzdžiui, vandens temperatūrai pakilus vos nuo 5 iki 10 °C, anglies dioksido tirpumo koeficientas jame sumažėja nuo maždaug 1,4 iki 1,2.

Taigi ūkinės veiklos sukeltas anglies dvideginio srautas į atmosferą nėra didelis, lyginant su kai kuriais natūraliais srautais, tačiau jo nekompensavimas lemia laipsnišką CO2 kaupimąsi atmosferoje, o tai griauna susidariusį CO2 patekimo ir išmetimo balansą. milijardus metų trukusią Žemės ir gyvybės evoliuciją joje.

Daugybė geologinės ir istorinės praeities faktų rodo ryšį tarp klimato kaitos ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų svyravimų. Laikotarpiu nuo 4 iki 3,5 milijardo metų Saulės šviesumas buvo maždaug 30% mažesnis nei dabar. Tačiau net ir po jaunos, „blyškios“ Saulės spinduliais Žemėje vystėsi gyvybė ir susidarė nuosėdinės uolienos: bent dalyje žemės paviršiaus temperatūra buvo aukštesnė už vandens užšalimo tašką. Kai kurie mokslininkai teigia, kad tuo metu Žemės atmosferoje buvo 1000 kartų daugiau ašių anglies dvideginio nei dabar, ir tai kompensavo saulės energijos trūkumą, nes atmosferoje liko daugiau Žemės skleidžiamos šilumos. Didėjantis šiltnamio efektas gali būti viena iš išskirtinai šilto klimato priežasčių vėliau mezozojaus eroje (dinozaurų amžiuje). Remiantis iškastinių liekanų analize, Žemėje tuo metu buvo 10-15 laipsnių šilčiau nei dabar. Pažymėtina, kad tada, prieš 100 milijonų metų ir anksčiau, žemynai užėmė kitokią padėtį nei mūsų laikais, o vandenyno cirkuliacija taip pat buvo kitokia, todėl šilumos perdavimas iš tropikų į poliarinius regionus galėjo būti didesnis. Tačiau Erico J. Barrono, dabar dirbančio Pensilvanijos universitete, ir kitų tyrinėtojų skaičiavimai rodo, kad paleokontinentinė geografija galėjo lemti ne daugiau kaip pusę mezozojaus atšilimo. Likusią atšilimo dalį galima lengvai paaiškinti didėjančiu anglies dioksido kiekiu. Šią prielaidą pirmieji iškėlė sovietų mokslininkai A. B. Ronovas iš Valstybinio hidrologijos instituto ir M. I. Budyko iš Pagrindinės geofizinės observatorijos. Šį pasiūlymą palaikančius skaičiavimus atliko Ericas Barronas, Starley L. Thompsonas iš Nacionalinio atmosferos tyrimų centro (NCAR). Iš geocheminio modelio, kurį sukūrė Robertas A. Berneris ir Antonio C. Lasaga iš Jeilio universiteto ir velionis Robertas. Laukai Teksase po kurį laiką trukusios sausros 1983 m. virto dykuma. Šis vaizdas, kaip rodo skaičiavimai naudojant kompiuterinius modelius, gali būti stebimas daugelyje vietų, jei dėl globalinio atšilimo centriniuose žemynų regionuose dirvožemio drėgmė mažėja, kur sutelkta grūdų gamyba.

M. Garrelsas iš Pietų Floridos universiteto, iš to išplaukia, kad anglies dioksidas gali išsiskirti itin stiprios vulkaninės veiklos metu vidurio vandenyno kalnagūbriuose, kur kylanti magma suformuoja naują vandenyno dugną. Tiesioginius įrodymus, rodančius ryšį tarp atmosferos šiltnamio efektą sukeliančių dujų ir klimato apledėjimo metu, galima „išgauti“ iš oro burbuliukų, esančių Antarkties lede, kuris senovėje susiformavo dėl krentančio sniego tankinimo. Claude'o Laurieux vadovaujama mokslininkų komanda iš Grenoblio Glaciologijos ir geofizikos laboratorijos tyrinėjo 2000 m ilgio ledo koloną (atitinka 160 tūkstančių metų laikotarpį), kurią Antarktidoje Vostok stotyje gavo sovietų tyrinėtojai. Šioje ledo stulpelyje esančių dujų laboratorinė analizė parodė, kad senovėje atmosferoje anglies dvideginio ir metano koncentracijos keitėsi kartu ir, dar svarbiau, „laiku“ keičiantis vidutinei vietinei temperatūrai (tai nustatyta pagal vandenilio izotopų koncentracijų vandens molekulėse santykis). Paskutiniuoju tarpledynmečiu, kuris truko 10 tūkstančių metų, ir prieš jį buvusiu tarpledynmečiu (prieš 130 tūkst. metų), kuris taip pat truko 10 tūkstančių metų, vidutinė temperatūra šioje vietovėje buvo 10 laipsnių aukštesnė nei ledynų metu. (Apskritai šiais laikotarpiais Žemėje buvo 5 os šilčiau.) Tais pačiais laikotarpiais atmosferoje buvo 25 % daugiau anglies dioksido ir 100 070 daugiau metano nei ledynų metu. Neaišku, ar šiltnamio efektą sukeliančių dujų pokyčiai buvo priežastis, o klimato kaita – pasekmė, ar atvirkščiai. Greičiausiai apledėjimo priežastis buvo Žemės orbitos pokyčiai ir ypatinga ledynų veržimosi ir traukimosi dinamika; tačiau šiuos klimato svyravimus galėjo sustiprinti biotos pokyčiai ir vandenynų cirkuliacijos svyravimai, kurie turi įtakos šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekiui atmosferoje. Yra dar išsamesnių duomenų apie šiltnamio efektą sukeliančių dujų svyravimus ir klimato kaitą per pastaruosius 100 metų, per kuriuos anglies dvideginio koncentracija toliau padidėjo 25%, o metano - 100%. Vidutinės pasaulinės temperatūros „rekordą“ per pastaruosius 100 metų tyrė dvi tyrėjų komandos, vadovaujamos Jameso E. Hanseno iš Nacionalinės aeronautikos ir kosmoso administracijos Goddardo kosmoso studijų instituto ir T. M. L. Wigley iš Rytų universiteto Klimato skyriaus. Anglija.

Šilumos sulaikymas atmosferoje yra pagrindinis Žemės energijos balanso komponentas (8 pav.). Maždaug 30 % iš Saulės gaunamos energijos atsispindi (kairėje) nuo debesų, dalelių arba Žemės paviršiaus; likusieji 70% absorbuojami. Sugertą energiją infraraudonaisiais spinduliais vėl išspinduliuoja planetos paviršius.

Ryžiai.

Šie mokslininkai naudojo duomenis iš meteorologinių stočių, išsibarsčiusių visuose žemynuose (Klimato skyriaus komanda į analizę įtraukė ir matavimus jūroje). Tuo pačiu metu abi grupės taikė skirtingus stebėjimų analizės metodus ir atsižvelgė į „iškraipymus“, susijusius, pavyzdžiui, su tuo, kad kai kurios meteorologinės stotys „persikėlė“ į kitą vietą per šimtą metų, o kai kurios, esančios miestuose, davė duomenys, kurie buvo „užteršti“ » pramonės įmonių pagamintos ar per dieną sukauptos šilumos įtaka pastatuose ir šaligatviuose. Pastarasis efektas, lemiantis šilumos salelių atsiradimą, labai pastebimas išsivysčiusiose šalyse, pavyzdžiui, JAV. Tačiau net jei JAV apskaičiuota pataisa (ją gavo Thomas R. Karl iš Nacionalinio klimato duomenų centro Ašvilyje (Šiaurės Karolina) ir P. D. Jonesas iš Rytų Anglijos universiteto) būtų išplėsta į visus duomenis apie pasaulį. , abiejuose įrašuose liks „<реальное» потепление величиной 0,5 О С, относящееся к последним 100 годам. В согласии с общей тенденцией 1980-е годы остаются самым теплым десятилетием, а 1988, 1987 и 1981 гг. - наиболее теплыми годами (в порядке перечисления). Можно ли считать это «сигналом» парникового потепления? Казалось бы, можно, однако в действительности факты не столь однозначны. Возьмем для примера такое обстоятельство: вместо неуклонного потепления, какое можно ожидать от парникового эффекта, быстрое повышение температуры, происходившее до конца второй мировой войны, сменилось небольшим похолоданием, продлившимся до середины 1970-х годов, за которым последовал второй период быстрого потепления, продолжающийся по сей день. Какой характер примет изменение температуры в ближайшее время? Чтобы дать такой прогноз, необходимо ответить на три вопроса. Какое количество диоксида углерода и других парниковых газов будет выброшено в атмосферу? Насколько при этом возрастет концентрация этих газов в атмосфере? Какой климатический эффект вызовет это повышение концентрации, если будут действовать естественные и антропогенные факторы, которые могут ослаблять или усиливать климатические изменения? Прогноз выбросов - нелегкая задача для исследователей, занимающихся анализом человеческой деятельности. Какое количество диоксида углерода попадет в атмосферу, зависит главным образом от того, сколько ископаемого топлива будет сожжено и сколько лесов вырублено (последний фактор ответствен за половину прироста парниковых газов с 1800 г. и за 20070прироста в наше время). И тот и другой фактор зависят в свою очередь от множества причин. Так, на потреблении ископаемого топлива сказываются рост населения, переход к альтернативным источникам энергии и меры по экономии энергии, а также состояние мировой экономики. Прогнозы в основном сводятся к тому, что потребление ископаемого топлива на земном шаре в целом будет увеличиваться примерно с той же скоростью, что и сегодня намного медленнее, чем до энергетического кризиса 1970-х годов. В результате эмиссия (поступление в атмосферу) диоксида углерода в ближайшие несколько десятилетий, будет увеличиваться на 0,5-2070 в год. Другие парниковые газы, такие как ХФУ, оксиды азота и тропосферный озон, могут вносить в потепление климата почти столь же большой вклад, что и диоксид углерода, хотя в атмосферу их попадает значительно меньше: объясняется это тем, что они более эффективно поглощают солнечную радиацию. Предсказать, какова будет эмиссия этих газов - задача еще более трудная. Так, например, не вполне ясно происхождение некоторых газов, в частности метана; величина выбросов других газов, таких как ХФУ или озон, будет зависеть от того, какие изменения в технологии и политике произойдут в ближайшем будущем.

Anglies mainai tarp atmosferos ir įvairių „rezervuarų“ Žemėje (9 pav.). Kiekvienas skaičius milijardais tonų rodo anglies (dioksido pavidalo) įtekėjimą arba ištekėjimą per metus arba jos atsargas rezervuare. Šie natūralūs ciklai, vienas sausumoje, o kitas vandenyne, pašalina iš atmosferos tiek anglies dioksido, kiek prideda, tačiau dėl žmogaus veiklos, tokios kaip miškų naikinimas ir iškastinio kuro deginimas, anglies kiekis atmosferoje mažėja, kasmet padidėja 3 mlrd. tonų. Duomenys paimti iš Berto Bohlino darbo Stokholmo universitete


9 pav

Tarkime, kad turime pagrįstą prognozę, kaip pasikeis išmetamo anglies dioksido kiekis. Kokie pokyčiai šiuo atveju įvyks esant šių dujų koncentracijai atmosferoje? Atmosferos anglies dioksidą „suvartoja“ augalai, taip pat vandenynas, kur jis sunaudojamas cheminiuose ir biologiniuose procesuose. Keičiantis atmosferos anglies dioksido koncentracijai, tikėtina, kad keisis šių dujų „sunaudojimo“ greitis. Kitaip tariant, procesai, sukeliantys atmosferos anglies dioksido kiekio pokyčius, turi apimti grįžtamąjį ryšį. Anglies dioksidas yra augalų fotosintezės „žaliava“, todėl jo suvartojimas augalams greičiausiai padidės, nes jis kaupsis atmosferoje, o tai sulėtins kaupimąsi. Panašiai, kadangi anglies dioksido kiekis paviršiniuose vandenynų vandenyse yra maždaug subalansuotas su jo kiekiu atmosferoje, padidinus anglies dioksido įsisavinimą vandenyno vandenyje, sulėtės jo kaupimasis atmosferoje. Tačiau gali atsitikti taip, kad atmosferoje susikaupus anglies dioksidui ir kitoms šiltnamio efektą sukeliančioms dujoms suaktyvės teigiami grįžtamojo ryšio mechanizmai, kurie padidins klimato poveikį. Taigi dėl sparčios klimato kaitos gali išnykti kai kurie miškai ir kitos ekosistemos, o tai susilpnins biosferos gebėjimą absorbuoti anglies dvideginį. Be to, dėl atšilimo gali greitai išsiskirti anglis, sukaupta negyvoje organinėje medžiagoje dirvožemyje. Šią anglį, kurios yra dvigubai daugiau nei atmosferoje, dirvožemio bakterijos nuolat paverčia anglies dioksidu ir metanu. Atšilimas gali paspartinti jų veikimą, todėl padidės anglies dioksido (iš sauso dirvožemio) ir metano (iš ryžių laukų, sąvartynų ir šlapžemių) išsiskyrimo. Gana daug metano taip pat yra sukaupta nuosėdose žemyniniame šelfe ir po amžinojo įšalo sluoksniu Arktyje klatratų pavidalu - molekulinės gardelės, susidedančios iš metano ir vandens molekulių, gali sukelti šelfo vandenų atšilimą ir amžinojo įšalo atšilimą Nepaisant šių neaiškumų, daugelis tyrinėtojų mano, kad anglies dioksido absorbcija atmosferoje sulėtins – bent jau per ateinančius 50–100 metų kad viso į atmosferą patekusio anglies dioksido kiekio ten liks maždaug pusė. Iš to išplaukia, kad maždaug 2030–2080 m. anglies dioksido koncentracija padvigubės nuo 1900 lygio (iki 600 ppm). Tačiau kitos šiltnamio efektą sukeliančios dujos greičiausiai atmosferoje kaupsis greičiau.

Žmonių gamybos veikla daro žalingą poveikį atmosferai. Šis veiksnys jau tapo banalybe ir į jį dėmesį atkreipia tik aplinkosaugos srities specialistai. Tuo tarpu žalingos emisijos kelia vis aktualesnių klausimų organizacijoms, dalyvaujančioms su pasauline klimato kaita. Į aktualiausių problemų sąrašą ekologijai skirtose konferencijose šiltnamio efektą sukeliančios dujos nuolat įtraukiamos kaip vienas pavojingiausių veiksnių, turinčių įtakos atmosferai ir biotai. Faktas yra tas, kad tokio tipo dujiniai junginiai negali perduoti šiluminės spinduliuotės, kuri prisideda prie atmosferos kaitinimo. Yra keletas tokių dujų susidarymo šaltinių, įskaitant biologinius reiškinius. Dabar verta atidžiau pažvelgti į šiltnamio efektą sukeliančių mišinių sudėtį.

Vandens garai kaip pagrindinės šiltnamio efektą sukeliančios dujos

Tokio tipo dujos sudaro apie 60% viso susidarančių medžiagų tūrio. Kylant Žemės temperatūrai, didėja ir garavimas bei bendra koncentracija atmosferoje. Tuo pačiu metu palaikomas toks pat drėgmės lygis, kuris prisideda prie šiltnamio efekto. Natūrali esencija, kurią šiltnamio efektą sukeliančios dujos turi garų pavidalu, neabejotinai turi teigiamų aspektų natūraliai reguliuojant atmosferos sudėtį. Tačiau šis procesas turi ir neigiamų pasekmių. Faktas yra tas, kad didėjančios drėgmės fone taip pat didėja debesų masė, kuri atspindi tiesioginius saulės spindulius. Dėl to atsiranda anti-šiltnamio efektas, kurio metu sumažėja šiluminės spinduliuotės intensyvumas ir atitinkamai atmosferos šildymas.

Anglies dioksidas

Tarp pagrindinių tokio tipo emisijų šaltinių yra ugnikalnių išsiveržimai, žmogaus veikla ir biosferoje vykstantys procesai. Antropogeniniai šaltiniai yra kuro medžiagų ir biomasės deginimas, pramoniniai procesai ir kiti veiksniai, lemiantys anglies dioksido susidarymą. Tai tos pačios šiltnamio efektą sukeliančios dujos, kurios aktyviai dalyvauja biocenozės procesuose. Jis taip pat yra patvariausias išlikimo atmosferoje požiūriu. Remiantis kai kuriais duomenimis, tolesnį anglies dvideginio kaupimąsi atmosferos sluoksniuose riboja pasekmių rizika ne tik biosferos pusiausvyrai, bet ir visos žmogaus civilizacijos egzistavimui. Būtent tokios idėjos ir yra pagrindinė motyvacija rengiant šiltnamio efekto neutralizavimo priemones.

Metanas

Atmosferoje išsilaiko apie 10 metų. Anksčiau buvo manoma, kad metano poveikis, skatinantis šiltnamio efektą, yra 25 kartus didesnis nei anglies dioksido. Tačiau naujausi moksliniai tyrimai davė dar pesimistiškesnių rezultatų – paaiškėjo, kad galimas šių dujų poveikis buvo neįvertintas. Tačiau situaciją sušvelnina trumpas laikotarpis, per kurį atmosfera sulaiko metaną. Šio tipo šiltnamio efektą sukeliančios dujos susidaro dėl antropogeninės veiklos. Tai gali būti ryžių auginimas, virškinimo fermentacija, miškų naikinimas ir pan. Kai kurių tyrimų duomenimis, pirmajame mūsų eros tūkstantmetyje įvyko intensyvus metano koncentracijos didėjimas. Tokie reiškiniai buvo susiję būtent su galvijų auginimo ir žemės ūkio gamybos plėtra, taip pat su miškų deginimu. Metano koncentracija per vėlesnius šimtmečius sumažėjo, nors šiandien tendencija yra priešinga.

Ozonas

Šiltnamio efektą sukeliančių dujų mišiniuose yra ne tik pavojingų, bet ir naudingų dalių. Tai apima ozoną, kuris apsaugo Žemę nuo ultravioletinių spindulių. Tačiau ir čia ne viskas aišku. Mokslininkai šias dujas skirsto į dvi kategorijas – troposferines ir stratosferines. Kalbant apie pirmąjį, jis gali būti pavojingas dėl savo toksiškumo. Tuo pačiu metu padidėjęs troposferos elementų kiekis prisideda prie šiltnamio efekto augimo. Šiuo atveju stratosferos sluoksnis veikia kaip pagrindinė apsauga nuo žalingos spinduliuotės poveikio. Regionuose, kur šio tipo šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracija yra padidėjusi, pastebimas stiprus poveikis augalijai, pasireiškiantis fotosintezės potencialo slopinimu.

Kova su šiltnamio efektu

Yra keletas krypčių, kuriomis siekiama pažaboti šį procesą. Iš pagrindinių priemonių išsiskiria šiltnamio efektą sukeliančių dujų akumuliatorių ir kriauklių sąveikos reguliavimo priemonių panaudojimas. Visų pirma, aplinkosaugos susitarimai vietos lygmeniu prisideda prie aktyvios miškininkystės plėtros. Taip pat verta atkreipti dėmesį į miško atkūrimo priemones, kurios ateityje padės sumažinti šiltnamio efektą. Gamybos metu į atmosferą išmetamų dujų kiekis taip pat gali būti sumažintas daugelyje pramonės šakų. Tuo tikslu diegiamos priemonės, mažinančios išmetamųjų teršalų kiekį transporte, gamybos zonose, elektrinėse ir kt. Tam kuriami alternatyvūs kuro perdirbimo būdai ir dujų šalinimo sistemos. Pavyzdžiui, pastaruoju metu aktyviai diegiama utilizavimo sistema, kurios dėka įmonės optimizuoja atliekų šalinimo procesus.

Išvada

Žmogaus veikla nevaidina didžiausio vaidmens formuojant šiltnamio efektą. Tai matyti iš antropogeninių šaltinių pagaminamų dujų kiekio. Tačiau būtent šios kenksmingos emisijos yra pavojingiausios atmosferai. Todėl aplinkosaugos organizacijos šiltnamio efektą sukeliančias dujas laiko neigiamu klimato kaitos veiksniu. Dėl to naudojamos priemonės, skirtos pažaboti kenksmingų medžiagų, kurios prisideda prie padidėjusios klimato atšilimo rizikos, plitimą ir kaupimąsi. Be to, kova su kenksmingomis emisijomis vykdoma įvairiomis kryptimis. Tai taikoma ne tik gamykloms ir įmonėms, bet ir gaminiams, skirtiems individualiam naudojimui.

Šiltnamio efektą sukeliančios dujos- gamtinės arba antropogeninės kilmės dujiniai atmosferos komponentai, kurie sugeria ir pakartotinai skleidžia infraraudonąją spinduliuotę.

Antropogeninis šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracijos padidėjimas atmosferoje lemia paviršiaus temperatūros padidėjimą ir klimato kaitą.
Šiltnamio efektą sukeliančių dujų, kurioms taikomi apribojimai pagal JT pagrindų konvenciją dėl klimato kaitos (1992 m.), sąrašas yra apibrėžtas Kioto protokolo (1997 m. gruodžio mėn. Kiote (Japonija) pasirašė 159 valstybės) A priede ir apima anglies dioksidą (CO2) ir metanas (CH4), azoto oksidas (N2O), perfluorangliavandeniliai (PFC), hidrofluorangliavandeniliai (HFC) ir sieros heksafluoridas (SF6).

vandens garai- plačiausiai paplitusios šiltnamio efektą sukeliančios dujos - neįtraukiamos į šį svarstymą, nes nėra duomenų apie jų koncentracijos padidėjimą atmosferoje (tai yra, su tuo susijęs pavojus nematomas).

Anglies dioksidas (anglies dioksidas) (CO2)– svarbiausias klimato kaitos šaltinis, dėl kurio, kaip manoma, 64 % visuotinio atšilimo.

Pagrindiniai į atmosferą išmetamo anglies dvideginio šaltiniai yra iškastinio kuro gamyba, transportavimas, perdirbimas ir vartojimas (86 %), atogrąžų miškų naikinimas ir kitos biomasės deginimas (12 %), o kiti šaltiniai (2 %), pavyzdžiui, cemento gamyba. ir anglies monoksido oksidacija . Išsiskyrusi anglies dioksido molekulė cirkuliuoja per atmosferą ir biotą ir galiausiai yra sugeriama vykstant vandenyno procesams arba dėl ilgalaikio kaupimosi antžeminėse biologinėse saugyklose (t. y. pasisavinama augalų). Laikas, per kurį maždaug 63% dujų pašalinama iš atmosferos, vadinamas efektyviu buvimo laikotarpiu. Apskaičiuotas efektyvus anglies dioksido buvimo laikotarpis svyruoja nuo 50 iki 200 metų.
Metanas (CH4) yra tiek natūralios, tiek antropogeninės kilmės. Pastaruoju atveju jis susidaro dėl kuro gamybos, virškinimo fermentacijos (pavyzdžiui, gyvulininkystėje), auginant ryžius, naikinant miškus (daugiausia dėl biomasės deginimo ir organinių medžiagų pertekliaus skaidymo). Apskaičiuota, kad metanas sudaro apie 20% visuotinio atšilimo. Metano emisijos yra svarbus šiltnamio efektą sukeliančių dujų šaltinis.

Azoto oksidas (N2O)- trečios pagal svarbą šiltnamio efektą sukeliančios dujos pagal Kioto protokolą. Jis išsiskiria gaminant ir naudojant mineralines trąšas, chemijos pramonėje, žemės ūkyje ir kt. Tai sudaro apie 6% visuotinio atšilimo.

Perfluorangliavandeniliai- PFC (perfluorangliavandeniliai – PFC) angliavandenilių junginiai, kuriuose fluoras iš dalies pakeičia anglį. Pagrindiniai šių dujų išmetimo šaltiniai yra aliuminio, elektronikos ir tirpiklių gamyba. Lydant aliuminį, PFC išmetimas vyksta elektros lanku arba vadinamojo „anodo efekto“ metu.

Hidrofluorangliavandeniliai (HFC)- angliavandenilių junginiai, kuriuose vandenilį iš dalies pakeičia halogenai. Dujos, sukurtos pakeisti ozono sluoksnį ardančias medžiagas, turi išskirtinai aukštus GWP (140 11700).

Sieros heksafluoridas (SF6)- šiltnamio efektą sukeliančios dujos, naudojamos kaip elektros izoliacinė medžiaga elektros energijos pramonėje. Emisijos susidaro gaminant ir naudojant. Jis atmosferoje išsilaiko itin ilgai ir yra aktyvus infraraudonųjų spindulių sugėriklis. Todėl šis junginys, net ir su santykinai mažomis emisijomis, gali turėti įtakos klimatui ateityje.

Šiltnamio efektas iš skirtingų dujų gali būti sumažintas iki bendro vardiklio, išreiškiančio, kaip 1 tona konkrečių dujų duoda didesnį poveikį nei 1 tona CO2. Metano konversijos koeficientas yra 21, azoto oksido - 310, o kai kurių fluorintų dujų - keli tūkstančiai.

1. Energijos vartojimo efektyvumo didinimas atitinkamuose šalies ūkio sektoriuose;
2. Šiltnamio efektą sukeliančių dujų kriauklių ir rezervuarų apsauga ir kokybės gerinimas, atsižvelgiant į jų įsipareigojimus pagal atitinkamus tarptautinius aplinkosaugos susitarimus; skatinti pagrįstą miškininkystės praktiką, tvarų miškų įveisimą ir atsodinimą;
3. Tvarių žemės ūkio formų skatinimas atsižvelgiant į klimato kaitą;
4. Skatinti naujos ir atsinaujinančios energijos, anglies dvideginio absorbcijos technologijų ir inovatyvių aplinkai nekenksmingų technologijų diegimą, tyrimus, plėtrą ir platesnį naudojimą;
5. Palaipsniui mažinti arba panaikinti rinkos iškraipymus, fiskalines paskatas, atleidimą nuo mokesčių ir muitų bei subsidijų, kurios prieštarauja Konvencijos tikslui visuose sektoriuose, kuriuose išmetama šiltnamio efektą sukeliančių dujų, ir rinka pagrįstų priemonių naudojimas;
6. Skatinti atitinkamų sektorių atitinkamas reformas, kad būtų lengviau įgyvendinti politiką ir priemones, kurios riboja arba mažina šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą;
7. Transporto sektoriuje išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų ribojimo ir (arba) mažinimo priemonės;
Apriboti ir (arba) sumažinti metano išmetimą naudojant ir naudojant atliekas šalinant, taip pat gaminant, transportuojant ir paskirstant energiją.

Šios Protokolo nuostatos yra bendro pobūdžio ir suteikia Šalims galimybę savarankiškai pasirinkti ir įgyvendinti politiką ir priemones, kurios geriausiai atitiks nacionalines aplinkybes ir prioritetus.
Pagrindinis šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo šaltinis Rusijoje yra energetikos sektorius, kuris sudaro daugiau nei 1/3 visų emisijų. Antrą vietą užima anglies, naftos ir dujų gavyba (16 proc.), trečioje – pramonė ir statyba (apie 13 proc.).

Taigi didžiausią indėlį mažinant šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą Rusijoje galima įnešti realizuojant milžinišką energijos taupymo potencialą. Šiuo metu Rusijos ekonomikos energijos intensyvumas pasaulio vidurkį viršija 2,3 karto, o ES šalių – 3,2 karto. Energijos taupymo potencialas Rusijoje vertinamas 39–47% dabartinio suvartojamos energijos, o daugiausiai tenka elektros gamybai, šilumos energijos perdavimui ir paskirstymui, pramonės sektoriams ir neproduktyviems energijos nuostoliams pastatuose.

Medžiaga parengta remiantis informacija iš atvirų šaltinių