O autor do efeito de estufa. Mecanismo e consequências do efeito estufa

A civilização moderna tem uma forte influência sobre a natureza. Em regra, é negativo. O desmatamento, a drenagem dos pântanos ea liberação constante de uma quantidade enorme de substâncias nocivas para a atmosfera não são uma lista completa das "virtudes" da humanidade. Muitos acreditam que a mesma categoria pertence ao efeito estufa. Este é realmente o caso?

Histórico histórico

Por sinal, quem foi o autor do efeito estufa (ou seja, aqueles que descobriram esse fenômeno)? Quem primeiro descreveu o processo e contou sobre seu impacto no meio ambiente? Uma ideia semelhante apareceu no distante 1827. O autor do artigo científico foi Joseph Fourier. Em seu trabalho, ele descreveu os mecanismos de formação do clima em nosso planeta.

A natureza incomum desse trabalho para aquele tempo era que Fourier considerava as características climáticas climáticas dos diferentes cintos da Terra. Foi quem foi o autor do efeito estufa, quem foi o primeiro a explicar a experiência de Saussure.

Experiência de Saussure

Para se convencer de suas conclusões, o cientista usou a experiência de M. de Saussure, que usa uma embarcação coberta de dentro com fuligem, cujo pescoço é coberto de vidro. De Saussure estabeleceu uma experiência, durante a qual ele mediu constantemente a temperatura dentro e fora da jarra. Claro, aumentou constantemente no volume interno. Fourier foi o primeiro a explicar esse fenômeno pela ação simultânea de dois fatores simultaneamente: bloqueando a troca de calor e a permeabilidade diferente das paredes do vaso para raios de luz com diferentes comprimentos de onda.

Seu mecanismo é bastante simples: quando a temperatura da superfície aumenta, a luz visível é absorvida, o calor começa a irradiar. Uma vez que o material passa perfeitamente a luz visível, mas praticamente não conduz o calor, este último se acumula no volume interno do vaso. Como você pode ver, o mecanismo do efeito estufa pode ser facilmente justificado por todas as pessoas que estudaram o curso padrão de física na escola. O fenômeno é bastante simples, mas quanto de problemas traz para o nosso planeta!

O surgimento do termo

Vale saber que Joseph Fourier é o autor do efeito estufa em termos de sua descrição inicial na literatura. Mas quem inventou o próprio termo? Infelizmente, certamente não receberemos uma resposta a esta pergunta. Em literatura posterior, o fenômeno, que foi descoberto por Fourier, recebeu seu nome moderno. Hoje, todo ecologista conhece o termo "efeito de estufa".

Mas a principal descoberta de Fourier foi a fundamentação da identidade real da atmosfera terrestre e do vidro comum. Simplificando, a atmosfera do nosso planeta é perfeitamente permeável à radiação da luz visível, mas não a passa bem na faixa infravermelha. Depois de acumular calor, a Terra praticamente não o abandona. Foi quem foi o autor do efeito de estufa. Mas por que esse efeito ocorre?

Sim, descrevemos o mecanismo primitivo de sua aparência, mas a ciência moderna pôde provar que, em condições normais, os raios IR podem se estender livremente além da atmosfera planetária. Como é que os mecanismos naturais para ajustar a "estação de aquecimento" falham?

Causas

Em geral, descrevemos-os com detalhes suficientes no início do nosso artigo. A aparência desse fenômeno é facilitada pelos seguintes fatores:

• Queima contínua e excessiva de combustíveis fósseis.
• Todos os anos, cada vez mais volumes de gases industriais entram na atmosfera do planeta.
• As florestas estão sendo constantemente reduzidas, suas áreas estão sendo reduzidas devido a incêndios e degradação da camada de solo.
• Fermentação anaeróbica, liberação de metano do fundo dos oceanos.

Você deve saber que os principais "culpados", que desencadeiam o mecanismo do efeito estufa, são os seguintes cinco gases:

• O monóxido de carbono comparável, também é dióxido de carbono. O efeito estufa de 50% é fornecido às suas custas.
• Compostos de carbono de cloro e flúor (25%).
• Dióxido de nitrogênio (8%). Gás tóxico, um desperdício típico de indústrias químicas e metalúrgicas mal equipadas.
• O ozônio no nível do solo (7%). Apesar de seu papel crucial em proteger a Terra da radiação ultravioleta excessiva, pode contribuir para a retenção de calor em sua superfície.
• Aproximadamente 10% de metano.

De onde provêm esses gases? Qual é o efeito deles?

– Dióxido de carbono. É em grandes volumes que entra na atmosfera quando uma pessoa queima combustíveis fósseis. Cerca de um terço do seu excesso (acima do nível natural) é devido ao fato de que uma pessoa destrói intensamente as florestas. A mesma função é realizada pelo processo de aceleração constante da desertificação de terras férteis.

Tudo isso significa reduzir a quantidade de vegetação que pode efetivamente absorver dióxido de carbono, o que, em muitos aspectos, estimula o efeito estufa. As causas e conseqüências desse fenômeno estão inter-relacionadas: cada ano, a quantidade de dióxido de carbono emitida na atmosfera cresce em aproximadamente 0,5%, o que estimula a acumulação adicional de excesso de calor e os processos de degradação da vegetação na superfície do planeta.

– Clorofluorocarbonos. Como já dissemos, esses compostos fornecem um efeito estufa de 25%. As causas e conseqüências desse fenômeno foram estudadas há muito tempo. Na atmosfera, eles aparecem devido à produção industrial, especialmente obsoleta. Os refrigerantes perigosos e tóxicos contêm essas substâncias em grandes quantidades, e as medidas para evitar o vazamento claramente não dão o resultado esperado. As consequências de sua aparência são ainda mais terríveis:

• Primeiro, eles são extremamente tóxicos para humanos e animais, e para a flora, o bairro com compostos de flúor e cloro não é muito útil.
• Em segundo lugar, essas substâncias podem acelerar significativamente o desenvolvimento do efeito de estufa.
• Em terceiro lugar, eles destroem a camada de ozônio, que protege nosso planeta da radiação ultravioleta agressiva.

– Metano. Um dos gases mais importantes, cujo conteúdo elevado na atmosfera implica o termo "efeito de estufa". Precisamos saber que em apenas cem anos, o seu volume na atmosfera do planeta dobrou. Em princípio, a maior parte vem de fontes bastante naturais:

• Campos de arroz na Ásia.
• Complementos de gado.
• Sistemas para limpeza de esgotos domésticos de grandes assentamentos.
• Ao decompor e decompor a matéria orgânica nas profundezas dos pântanos, nos aterros sanitários.

Há relatos de que as emissões de grandes quantidades de metano são originárias das profundezas do Oceano Mundial. Talvez este fenômeno seja explicado pela atividade vital das grandes colônias bacterianas, para as quais o metano é o principal subproduto do metabolismo.

É necessário enfatizar especialmente a "contribuição" para o desenvolvimento do efeito estufa por parte das empresas produtoras de petróleo: uma quantidade considerável desse gás é emitido para a atmosfera como um subproduto. Além disso, o filme em expansão de produtos petrolíferos na superfície do oceano mundial também contribui para a decomposição acelerada da matéria orgânica, que é acompanhada por emissões de metano.

– Óxido nítrico. Em grandes volumes é formada no decurso de muitas indústrias químicas. É perigoso não só para a participação mais ativa no mecanismo de estufa. A questão é que, quando combinada com água atmosférica, essa substância forma o ácido nítrico mais real, mesmo em uma concentração fraca. É a partir daqui que começam as chuvas ácidas, que têm um impacto muito negativo na saúde das pessoas.

Cenários teóricos de perturbações climáticas globais

Então, quais são as conseqüências globais do efeito estufa? É difícil dizer isso com certeza, já que os cientistas estão longe de ter uma conclusão inequívoca. Atualmente, existem vários cenários. Para desenvolver modelos de computador, muitos fatores diferentes são levados em consideração que podem acelerar ou diminuir o desenvolvimento do efeito de estufa. Vejamos os catalisadores desse processo:

• Isolamento dos gases descritos acima devido à atividade tecnológica do homem.
• Emissão de CO ₂ devido à decomposição térmica de hidrocarbonetos naturais. É interessante saber que a crosta do nosso planeta contém dióxido de carbono em 50 mil vezes mais do que no espaço aéreo. Claro, este é um monóxido de carbono quimicamente ligado.
• Uma vez que os principais efeitos do efeito estufa são um aumento na temperatura da água e do ar na superfície do planeta, a evaporação da umidade da superfície dos mares e dos oceanos é intensificada. Como conseqüência, a permeabilidade da atmosfera para a radiação infravermelha é ainda pior.
• Os oceanos contêm cerca de 140 trilhões de toneladas de dióxido de carbono, que, à medida que a temperatura da água aumenta, também começa a ser liberado intensamente para a atmosfera, contribuindo para um desenvolvimento mais dinâmico do processo de estufa.
• Reflexão queda do planeta, o que leva a uma acumulação acelerada de calor pela atmosfera. Isso é facilitado pelo derretimento das geleiras e pela desertificação da terra.

Quais fatores retardam o desenvolvimento do efeito estufa?

Assume-se que a principal corrente quente – o Gulf Stream – está constantemente a abrandar. No futuro, isso causará uma queda significativa na temperatura, o que retardará o efeito da acumulação de gases de efeito estufa. Além disso, para cada grau de aquecimento geral, a área de cobertura de nuvens em todo o território do planeta aumenta em aproximadamente 0,5%, o que contribui para uma redução significativa da quantidade de calor que a Terra recebe do espaço.

Preste atenção: a essência do efeito estufa é aumentar a temperatura geral da superfície terrestre. Claro, não há nada de bom nisso, mas são precisamente esses fatores que muitas vezes contribuem para a mitigação das conseqüências desse fenômeno. Em princípio, é por isso que muitos cientistas acreditam que o próprio tema do aquecimento global pertence à categoria de fenômenos bastante naturais que ocorreram regularmente ao longo da história da Terra.

Quanto maior a volatilidade, mais precipitação anual se torna. Isso causa tanto a restauração dos pântanos como o crescimento acelerado da flora, que é responsável pela eliminação do dióxido de carbono excedente na atmosfera do planeta. Espera-se também que o aumento da quantidade de precipitação no futuro contribua para uma expansão significativa da área dos mares tropicais rasos.

Os corais, que habitam, são os mais importantes utilizadores de dióxido de carbono. Sendo quimicamente ligado, vai construir seu esqueleto. Finalmente, se a humanidade reduz a taxa de desmatamento até mesmo, sua área se recuperará bastante rapidamente, já que o mesmo dióxido de carbono é um excelente estimulante para a propagação de plantas. Então, quais são as possíveis conseqüências do efeito estufa?

Os principais cenários do futuro do nosso planeta

No primeiro caso, os cientistas sugerem que o aquecimento global ocorrerá lentamente o suficiente. E este ponto de vista tem muitos apoiantes. Eles acreditam que o World Ocean, que é um acumulador de energia gigante, poderá absorver o excesso de calor por um longo tempo. Talvez, não será um milênio antes que o clima no planeta realmente mude radicalmente.

O segundo grupo de cientistas, por outro lado, é a favor de uma variante relativamente rápida de mudanças catastróficas. Este problema do efeito estufa agora é muito popular, é discutido em quase todos os congressos científicos. Infelizmente, há evidências suficientes para essa teoria. Acredita-se que nos últimos cem anos a concentração de dióxido de carbono tenha aumentado em pelo menos 20-24% e a quantidade de metano na atmosfera aumentou completamente em 100%. No cenário mais pessimista, acredita-se que a temperatura do planeta até o final deste século pode subir para um recorde de 6,4 ° C.

Assim, neste caso, o efeito estufa na atmosfera da Terra simplesmente causará problemas mortais para todos os habitantes das áreas costeiras.

Um aumento acentuado no nível do Oceano Mundial

O fato é que tais anomalias de temperatura estão repletas de um aumento extremamente agudo e quase imprevisível no nível do Oceano Mundial. Por exemplo, de 1995 a 2005. Esta figura era de 4 cm, embora os cientistas faleis uns com os outros que não valia a pena esperar um aumento acima de alguns centímetros. Se tudo continuar no mesmo ritmo, até o final do século 21, o nível do Oceano Mundial será pelo menos 88-100 cm maior do que a taxa atual. Enquanto isso, cerca de 100 milhões de pessoas em nosso planeta vivem apenas em torno de 87-88 cm acima do nível do oceano.

Reduzindo a reflectividade da superfície do planeta

Quando escrevemos sobre o efeito de estufa, o artigo repetidamente mencionou que estimula uma nova diminuição da reflectividade da superfície terrestre, facilitada pelo desmatamento e pela desertificação.

Muitos cientistas testemunham que a cobertura de gelo nos pólos pode reduzir a temperatura global do planeta em pelo menos dois graus, e o gelo que cobre a superfície das águas polares inibe fortemente o processo de emissão de dióxido de carbono e metano na atmosfera. Além disso, na área de calotas polares geralmente não há vapor de água, o que estimula significativamente o efeito estufa global.

Tudo isso afetará o ciclo mundial da água tanto que a freqüência de tornados, monstruoso em seu poder destrutivo de furacões e tornados, crescerá várias vezes, o que tornará praticamente impossível a vida de pessoas mesmo nos territórios que estão muito distantes das costas dos oceanos. Infelizmente, a redistribuição da água levará ao fenômeno oposto. Hoje, as secas são um problema de 10% do globo e, no futuro, o número dessas regiões pode crescer de 35 a 40% ao mesmo tempo. Esta é uma perspectiva triste para a humanidade.

Para o nosso país, a previsão neste caso é muito mais favorável. Os climatologistas acreditam que a maior parte do território da Rússia será bastante adequado para a agricultura normal, o clima se tornará muito mais suave. Claro, a maioria das áreas costeiras (e nós temos muitas delas) simplesmente inundará.

O terceiro cenário pressupõe que um curto período de elevação de temperatura será substituído pelo resfriamento global. Nós já falamos sobre o abrandamento do Gulf Stream, sobre as conseqüências. Imagine que essa corrente quente irá parar completamente … Claro, antes dos eventos descritos no filme "The Day After Tomorrow", isso não acontecerá, mas no planeta definitivamente ficará muito mais frio. Ainda não por muito tempo.

Alguns matemáticos aderem à teoria (modelado, naturalmente), segundo o qual o efeito estufa na Terra levará ao fato de que, por 20-30 anos, o clima na Europa não será mais quente do que em nosso país. Eles também assumem que depois disso o aquecimento continuará, cujo cenário é descrito na segunda variante.

Conclusão

Seja o que for, mas bom nas previsões de cientistas não é tanto. Resta apenas esperar que nosso planeta seja um mecanismo mais complexo e perfeito do que imaginamos. Talvez, seja possível evitar tais conseqüências tristes.