Original: http://www.columbia.edu/~vjd1/greenhouse.htm

Парниковий ефект у дії

Вуглекислий газ (CO₂) є компонент в складі атмосфери, який грає кілька життєво важливу роль у навколишньому середовищі. Він поглинає інфрачервоне випромінювання в атмосфері. Вона грає важливу роль в вивітрювання гірських порід. Ця сировина для фотосинтезу і його вуглець включається в органічну речовину в біосфері і в кінцевому підсумку може зберігатися в землі, як викопні види палива.

Велика частина сонячної енергії, яка падає на поверхні Землі знаходиться в області видимого світла частини електромагнітного спектра. Це в значній мірі тому, що атмосфера Землі є прозорим для цих довжин хвиль (всі ми знаємо, що з функціонуючим озонового шару, більш високі частоти, як ультрафіолет, в основному, відсів). Частина сонячного світла відбивається назад в космос, в залежності від альбедо або відбивної здатності поверхні. Частина сонячного світла поглинається Землею і проходить в тепловій енергії. Це тепло потім повторно випромінюється у вигляді більшою довжиною хвилі інфрачервоного випромінювання. У той час як домінуючі гази атмосфери (азоту і кисню), прозорі для інфрачервоної області, так звані парникові гази, головним чином водяна пара (H₂O), CO₂, і метан (CH₄), поглинають частину інфрачервоного випромінювання. Вони збирають цю теплову енергію і утримувати його в атмосфері, затримуючи його прохід назад з атмосфери.

Частково завдяки потеплінню впливу парникових газів, глобальна середня температура становить близько 15°C (59°F). Без парникових газів глобальна середня температура буде набагато холодніше, близько -18°C (0°F).

Глобальне потепління, зумовлене парниковими газами

Так як промислова революція отримала в повному розпалі в 19-му столітті ми палив все більшу кількість викопного палива (вугілля, нафта, бензин, природний газ) в електричних генеруючих станцій, заводів, поїздів, автомобілів, літаків і т.д. Спалювання релізів CO₂ в атмосферу (так само, як подих робить). Ці викопні види палива, можливо, сформувалися десятки або сотні мільйонів років тому від похованих і збереглися залишки рослин і тварин речовини вуглецю в яких виникла за допомогою фотосинтезу.

Бічна панель: Фотосинтез-Дихання-Окислення фотосинтез CO2 + H2O + сонячне світло -> CH2O + O2 дихання O2 + CH2O -> енергія + H2O + CO2 окислення O2 + вуглеводи -> енергія + H2O + CO2

Фотосинтез і дихання у рослин, тварин, грибів, бактерій і т.д. обмін вуглецю між CO₂ в атмосфері і з’єднань вуглецю в організмах. Але люди тепер покласти цей природний вуглецевий цикл з рівноваги. Через емісії давно зберігається в викопного палива CO₂ частка CO₂ в атмосфері збільшилася з приблизно 289 частин на мільйон до промислової революції до більш ніж 360 частин на мільйон і продовжує зростати. Коли-небудь протягом 21-го століття концентрація CO₂ буде вдвічі більше, ніж це було до промислової революції.

При більш високих концентраціях CO₂ приходять очікування більш сильного парникового ефекту і, отже, більш теплі глобальні температури. Це був спочатку запропонований хімік на ім’я Арреніуса близько століття тому. Глобальні середні температури зросли на невеликий, але измеримое кількість в останні 100 років, мабуть, в значній мірі через більш високого рівня CO₂ в атмосфері. Глобальні середні температури, як очікується, складе близько 2–5 ° C (3.6–9°F) вище за часом CO₂ подвоює доіндустріальної концентрації. Підвищення температури буде невеликою в тропіках, але набагато більше в високих широтах.

Наслідки глобального потепління

Буде цілий ряд наслідків. Деякі з них, імовірно, вже відбуваються.

Вимірювання температури поверхні моря і глибоководних районах океану показують, що океани нагріваються. Підвищення температури океану викликає підвищення рівня моря в результаті теплового розширення води. Підвищення температури також означає танення льодовиків і підвищення рівня моря за рахунок додавання талої води в океани. Рівень моря виріс приблизно на 1 фут протягом останнього сторіччя, в основному, від теплового розширення океанів. над рівнем моря, як очікується, підніметься ближче 3 футів в прийдешньому столітті. Підвищення рівня моря призведе збільшення прибережної ерозії, затоплення та пошкодження майна під час морських штормів на вершині потенціалу для значної втрати життя від штормів в низинних прибережних країнах, як Бангладеш і острівні держави в Індійському і Тихому океанах.

Більш теплі температури поверхні моря призведе до більш і більш сильних тропічних штормів (ураганів і тайфунів). Берегові вже спустошені цими штормами чекатиме побачити більш сильні бурі, ніж раніше, збільшуючи втрати і пошкодження інфраструктури.

Набагато важче передбачити, як регіональні і місцеві характер погоди зміниться, але, безумовно, буде зміни. У той час як більш високі температури будуть виробляти більше опадів по всій земній кулі, регіональні структури опадів, швидше за все, зміниться. У деяких районах буде отримати більше, деякі райони отримають менше. Час проведення вологих і сухих періодів може змінитися. Але більш високі температури також буде означати більше випаровування. Більш високі температури також може означати більш сильні бурі з шкідливою вітрами. Все це означає, нові ризики і мінливі умови для сільського господарства. Вікових методи ведення сільського господарства буде змінюватися. У деяких районах може піти від того, щоб стати маргінальним регіоном житницею, в той час як інші регіони можуть перейти від великого сільськогосподарського виробництва до маргінальних.

Більш висока CO₂ дозволяє рослинам рости швидше (більше CO₂ посилює фотосинтез). Це буде звучати добре для сільського господарства. Проте, види бур’янів, як правило, ростуть навіть краще, ніж культурних рослин в умовах збільшення концентрації CO₂ настільки поліпшився, зростання врожаю може бути зведена нанівець бур’янів конкуренції.

Природні екосистеми буде важко йти в ногу зі зміною клімату, оскільки швидкість зміни буде швидше, ніж звичайні довгострокового зміни природного клімату. Багато видів, особливо видів рослин, не зможуть мігрувати в більш холодних районах досить швидко, щоб йти в ногу з потеплінням їх проживання. І арктичний вид не матиме ніякого місця, щоб піти і не може бути в змозі адаптуватися до нових умов.

Важка літня спека в районах, не звикли до цього може призвести до смерті. Найтепліше і розширення тропічних областей може привести до зростання захворюваності на малярію.

Що можна зробити у зв’язку із глобальним потеплінням?

Ми не можемо реально зупинити зростання CO₂ найближчим часом, але ми можемо уповільнити його і, отже, зменшити наслідки, які матимуть місце. Більш економічні автомобілі, менш легковажним водіння, більш широке використання громадського транспорту, поліпшення ізоляції для зменшення обсягу палива, що спалюється для обігріву та охолодження наших будинків, більш ефективних приладів, використання люмінесцентна, а не лампи розжарювання, а також ретельний моніторинг використання домашнього електрики (вимкнути світло і телевізор, коли вони не використовуються) може зменшити наші потреби в енергії. Перехід на альтернативи, як вітрової та сонячної енергії, які не горять викопного палива і викиди CO₂ в атмосферу. Посадка великих площ з деревами буде споживати CO₂, як ростуть дерева, поки лісу не дозрівають. Зупинка вирубки лісів в тропічних лісах по всьому світу, особливо в басейні Амазонки і індонезійських тропічних лісів, буде тримати, що вуглець в лісі, а не відправляти його назад в атмосферу, як дерева спалюються або гниття і не замінено. Інші методи також були запропоновані такі як хімічне видалення CO₂ з димарів і поховання в глибоких підземних резервуарів, хоча тільки деякі області можуть отримати вигоду з цього, чи поховання в глибоководних районах океану, де вони будуть утворювати полуустойчівих з’єднання під холодним температур і високий тиск, хоча CO₂ може занадто легко прийти киплячий назад вгору. Ці останні рішення не дуже добре вивчені і не було б особливо дешево.

Крім того, лідери, суспільства, громади, місцеві планувальники, фермери, організації охорони здоров’я, повинні визнати зміни клімату та підвищення рівня моря, як вони будують плани на майбутнє. Наші громадяни повинні бути освіченими, щоб можливі зміни і як найкраще боротися зі зміною умов.