Выбросы парниковых газов

Среди обсуждаемых тем в области мировой экологии на первом месте остаётся климатическая проблема. Причиной стали парниковые газы, которые имеют прямое отношение к изменению климата на планете. В обязанность каждой страны входит ежегодное предоставление докладов по учету и контролю опасных выбросов.

Источники выбросов парниковых газов

С момента образования атмосферы на планете появился парниковый эффект. Климат Земли менялся в течение миллионов лет, периодически возникали ледниковые и межледниковые периоды. Эти циклы длились десятки тысяч лет и их источниками были естественные природные процессы:

  • водяной пар;
  • углекислый газ;
  • вулканическая активность;
  • лесные пожары;
  • твердые взвешенные частицы природного происхождения.

За последний век климатические изменения происходят стремительно, особенно с развитием индустриализации. К природным источникам повышения в атмосфере парниковых газов присоединились антропогенные:

  • увеличение концентрации CO2;
  • уничтожение лесов;
  • урбанизация;
  • сельское хозяйство.

Для снижения выброса летучих соединений принимают меры, включающие улучшение технологических процессов на предприятиях. Чтобы продуктивно выполнять принципы для каждой группы выбросов, их объединили в категории.

Категория

Возможные источники выбросов

Нефть
  • Бурение, тестирование нефтяных скважин
  • Обслуживание скважин, нефтяных сланцев, песков
  • Перевозка нефтепродуктов к очистным сооружениям
  • Перевозка сырой нефти
  • Перегонка на нефтеперегонных заводах
  • Распределение очищенных нефтепродуктов на конечных станциях трубопроводов
  • Разливание и случайное высвобождение
Природный газ
  • Бурение, тестирование, обслуживание, закрытие скважин
  • Поломки трубопроводов и других хранилищ
  • Сбор, переработка
  • Работа установок по переработке
  • Перевозка к промышленным покупателям
  • Распределение к конечным покупателям
  • Повреждение трубопроводов, скважин

Опасный потенциал

Усиление парникового эффекта происходит ежегодно. Это связано с нарушением энергетического баланса, который основан на взаимодействии Мирового океана и атмосферы. Циркуляция водных масс и основные течения влияют на планетарный климат. Опасный потенциал имеет смена движения Гольфстрима из-за климатических изменений.

Сначала XX века доля парниковых газов продолжает расти, увеличивая интенсивность с каждым годом. Большая часть из них приходится на двуокись углерода. На сегодня именно CO2 отдается главная роль среди всех причин глобального потепления.

Для климатических процессов губительным оказывается постоянное увеличение источников метана. Среди них основные это: сокращение растительных площадей и активное развитие животноводства. В перспективе метановые выбросы более опасны (период распада 10 лет).

Итоговое пребывание половины парниковых газов в атмосфере достигает 200 лет, остальной объём поглощается растительностью, водными массами. Перемешанные парниковые газы способствуют задержанию исходящей от земной поверхности тепловой энергии.

Образование мелких аэрозольных частиц возникает из-за лесных пожаров, выбросов транспорта. Объемы, находящиеся во взвешенном состоянии приводят к замутнению слоев тропосферы и повышению облачного покрова.

Основные парниковые газы Земли

Парниковый эффект возрастает из-за кумулятивного действия основных и второстепенных парниковых газов, которые отлично перемешиваются между собой. От того какими темпами будет развиваться экономика в будущем и зависит насколько быстро изменится климат. Стремительное изменение характерно при отсутствии или несоблюдении мер, снижающих или устраняющих влияние выбросов на атмосферу.

Двуокись углерода по-прежнему главная из причин антропогенного парникового эффекта и составляет 80%. На метан приходится до 19%, другие виды до 2%. По сравнению с началом производственной революции XVIII века выброс в атмосферу CH4 и CO2 вырос с 30% до 150%. По гигиеническим стандартам ВОЗ существует предельно допустимая концентрация озона, превышение которого приводит к преждевременному старению легких.

Водяной пар

До 70% «эффекта парника» приходится на долю газа естественного происхождения. Увеличение количества водяного пара прямо пропорционально повышению температуры воздуха. Это замкнутый круг, в котором есть и благоприятное действие. Формирование облачной массы защищает атмосферу от солнечных лучей, предотвращая ее перегрев.

Углекислый газ

К природной части парникового газа добавляется большая масса CO2, которая образуется от:

  • сжигания топливных ископаемых;
  • разложения биомассы;
  • уничтожения растительности;
  • технологических процессов;
  • обмена веществ в биосфере.

Определенный процент от общего количества поглощается лесами, но как источника очищения воздуха их уже не хватает.

Метан

Вторым по распространённости значится парниковый газ метан. Среди основных его источников это:

  • развитие скотоводства;
  • сокращение площади лесных насаждений;
  • производство сельскохозяйственных продуктов;
  • утечка из хранилищ при нарушении герметизации.

Хотя этот углеводород и не долговечен, но масштабное увеличение глобальных выбросов, привело к тому, что он в 23 раза сильнее задерживает тепло в атмосфере.

Тропосферный озон

Этот газ присутствует в тропосфере, стратосфере и мезосфере. Состояние стратосферного озонового слоя влияет на степень защиты от ультрафиолетового излучения. Тропосферный озон — полноценный парниковый газ, который нарушает радиационный фон Земли и способен изменять концентрацию других газов (метана).

Второстепенные парниковые газы

По распространению и концентрации в атмосфере второстепенных газов меньше, чем главных. Газообразные элементы этих групп являются озоноразрушающими. По подсчетам к середине XXI века влияние оксида азота, фреонов может быть приравнено к углекислому газу. Фторхлоруглероды — это единственный вид соединений, который не встречается в естественной среде.

Канадские исследователи из Торонтского университета открыли новый парниковый газ — перфтортриабутиламин. Он увеличивает прогрев Земли более чем в 7000 раз за 100 лет, но пока при небольших концентрационных выбросах серьезной угрозы не представляет.

Оксиды азота

Высокоочищенная продукция применяется в медицине для ингаляционного наркоза, в пищевой промышленности в качестве искусственных добавок. Неочищенные фракции применяются в двигателях внутреннего сгорания.

Но массовое проникновение оксида азота в атмосферу связано с сельскохозяйственной производительностью. Основным источником считается газ, выделяющийся из стоков животноводческих хозяйств и разложившихся в почве азотистых удобрений.

Фреоны

Эта группа углеводородов применяется в качестве аэрозолей и хладагентов для холодильных установок, кондиционеров. Превышают парниковую активность углекислого газ до 8500 раз. Многие страны отказалась от фреонов и перешли на менее опасные гидрофторуглероды.

Новый парниковый газ

Перфторуглероды образуются при изготовлении электротехники, алюминия, растворителей, хладагентов, смазочных масел. В потенциале загрязнение парниковыми газами с содержанием фтора намного опаснее.

Гексафторид серы необходим для пожаротушения, выбросы в атмосферу происходят при изготовлении электроизоляционного материала и применении в металлургии. Способен кумулировать тепловое излучение.

Расчет парниковых газов

Фактическая отчетность о выбросах входит в национальную систему оценки антропогенных воздействий многих стран. Для контроля учитывается выброс источником за длительный период (12 месяцев).

В расчет водяные парниковые газы не входят, так как связанная с ними опасность не просматривается.

Смешанные газообразные элементы долго присутствуют в атмосфере и в расчете указывается суммарный парниковый эффект.

Чтобы рассчитать ущерб экосистеме требуется:

  1. Установить объем топлива, которое сжигается за год.
  2. Полученное количество умножают на коэффициент выброса каждого газа по отдельности.
  3. Для наблюдения итоговые коэффициенты по каждому виду пересчитывают в единицы CO2-эквивалента.
  4. В итоге в отчётной документации предоставляется суммарный счет всех парниковых газов.

Пути решения проблемы

Международное сообщество постоянно разрабатывает и усовершенствует новые направления по сокращению выбросов парниковых газов. Экополитика направлена на снижение топливного потребления. Эта мера выполнима при переходе на безтопливный транспорт.

Наложение запрета на вырубку лесов влияет на улучшение состояния экосистемы, так как именно растительность поглощает до половины CO2. Сохраненные лесные участки в тропических странах оптимизировали мировые индексы по выбросу газов.

Международные экологические организации контролируют деятельность газо- и нефтеперерабатывающих компаний по метановым выбросам во многих странах.

Производство газовых водонагревателей и бойлеров по установленным европейским стандартам обязано соблюдать требования по выбросу углекислоты во время их работы.

Возобновляемая энергия — вызов парниковым газам

С экологической точки зрения все большую известность набирает биоэнергетика. Инвестиции, вкладываемые в эту отрасль неуклонно растут. Под биоэнергетикой понимают получение энергии вследствие естественных процессов, которые регулярно протекают в природе. Солнечный свет, ветер, приливы, водные потоки представляют важное значение для технических нужд.

При возобновляемой энергии работа ветряных, солнечных, гидравлических станций сопровождается «нулевой эмиссией CO2». На основе технологий энергосбережения во Франции построена фотоэлектрическая станция — Cestas. Лидерские позиции по ветроэнергетике занимают Китай и США.

Для получения биотоплива (этанола), способного ликвидировать парниковые газы от сжигания топлива во многих странах мира, выращивают энергетические культуры. В Северной Америке «зеленое топливо» вырабатывают из рисовой, зерновой целлюлозы, в Бразилии из сахарного тростника.

Уменьшение выбросов парниковых газов

С каждым годом экологическое состояние планеты ухудшается. Поэтому уменьшению выбросов в атмосферу способствуют следующие меры:

  • модернизация промышленных производств;
  • охрана и возобновление лесных насаждений;
  • усовершенствование накопителей газообразных веществ;
  • финансовое стимулирование сниженными налогами при применении энергосбережения;
  • использование экотоплива и электромобилей;
  • введение штрафов за загрязнение окружающей среды.

Проблема парниковых газов в России

По объему выбросов Россия расположена на 5 месте, объемная часть приходится на энергетическую отрасль (71%). Поэтому решение проблемы глобального потепления относится к обсуждаемой теме многосторонних переговоров. Готовность стран сократить выбросы выгодно России.

Среди положительных сторон участия в международных проектах значится снижение загрязнения окружающей среды в мире, развитие инновационных технологий и привлечение заграничных инвестиций.

Мировые тенденции по сокращению выбросов парниковых газов значительно проявили себя за последние 10 лет. В копилке экологической безопасности важен вклад каждого человека — это соблюдение легких условий экономии электроэнергии и высадка деревьев. Пропаганда снижения объема выбросов парниковых газов вносит ощутимое воздействие на сохранение биосферы.

Читайте далее: А Вы сортируете мусор? ДаНет

Парниковые газы поглощают отраженную энергию Солнца, делая атмосферу Земли более теплой. Большая часть солнечной энергии достигает поверхности планеты, а часть отражается обратно в космос. Некоторые газы, присутствующие в атмосфере, поглощают отраженную энергию и перенаправляют ее обратно на Землю в виде тепла. Газы, ответственные за это, называются парниковыми газами, поскольку они играют ту же роль, что и прозрачный пластик или стекло, покрывающие теплицу.

Парниковые газы и деятельность человека

Некоторые парниковые газы выделяются естественным путем в результате лесных пожаров, вулканической активности и биологических процессов. Однако, начиная с возникновения промышленной революции на рубеже XIX века, люди выпускали в атмосферу все большее количество парниковых газов. Это увеличение ускорилось с развитием нефтехимической промышленности.

Парниковый эффект

Тепло, отраженное от парниковых газов, производит измеримое потепление поверхности Земли и океанов. Это глобальное изменение климата оказывает широкомасштабное воздействие на лед, океаны, экосистемы и биоразнообразие Земли.

Основные парниковые газы Земли:

Водяной пар является наиболее сильным и важным из парниковых газов Земли. Количество водяного пара в атмосфере не может быть непосредственно изменено деятельностью человека — оно определяется температурой воздуха. Чем теплее, тем выше скорость испарения воды с поверхности. В результате, увеличенное испарение приводит к большей концентрации водяного пара в нижней атмосфере, способной поглощать инфракрасное излучение и отражать его вниз.

Углекислый газ (CO2)

Углекислый газ является самым важным парниковым газом. Он высвобождается в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива, извержения вулканов, разложения органических веществ и передвижения транспортных средств. Процесс производства цемента приводит к выбросу большого количества углекислого газа. Вспашка земли также вызывает высвобождение большого количества углекислого газа, обычно хранящегося в почве.

Растительная жизнь, которая поглощает СО2 в процессе фотосинтеза, является важным естественным хранилищем углекислого газа. Морская жизнь также может поглощать растворенный в воде CO2.

Метан (CH4) — второй наиболее важный парниковый газ после двуокиси углерода. Он более сильный, чем CO2, но присутствует в атмосфере в гораздо меньших концентрациях. CH4 может находится в атмосфере в течение более короткого времени, по сравнению с CO2 (время пребывания CH4 составляет примерно 10 лет, по сравнению с сотнями лет для CO2). Природные источники метана включают в себя: водно-болотные угодья; горение биомассы; процессы жизнедеятельности крупного рогатого скота; выращивание риса; добыча, сжигание и переработка нефти или природного газа и др. Основным природным поглотителем метана является сама атмосфера; другим — почва, где метан окисляется бактериями.

Как и в случае с СО2, деятельность человечества увеличивает концентрацию СН4 быстрее, чем метан поглощается естественным образом.

Тропосферный озон

Следующим наиболее значительным парниковым газом является тропосферный озон (O3). Он образуется в результате загрязнения воздуха и его следует отличать от естественного стратосферного О3, который защищает нас от многих разрушительных солнечных лучей. В нижних частях атмосферы озон возникает при разрушении других химических веществ (например, оксидов азота). Этот озон считается парниковым газом, но он недолговечен и хотя способен в значительной степени способствовать потеплению, его последствия обычно локальные, а не глобальные.

Второстепенные парниковые газы

Второстепенными парниковыми газами выступают оксиды азота и фреоны. Они являются потенциально опасными для окружающей среды. Однако в связи с тем, что их концентрации не такие значительные как вышеупомянутых газов, оценка их влияния на климат полностью не изучена.

Оксиды азота

Оксиды азота находятся в атмосфере благодаря естественным биологическим реакциям в почве и воде. Тем не менее большое количество выделяемого оксида азота вносит значительный вклад в глобальное потепление. Основным источником является производство и использование синтетических удобрений в сельскохозяйственной деятельности. Моторные автомобили выделяют оксиды азота при работе на ископаемых видах топлива, таких как бензин или дизельное топливо.

Фреоны представляют собой группу углеводородов с различными видами использования и характеристиками. Хлорфторуглероды широко используются в качестве хладагентов (в кондиционерах и холодильниках), вспенивателей, растворителей и др. Их производство уже запрещено в большинстве стран, но они по-прежнему присутствуют в атмосфере и наносят ущерб озоновому слою. Гидрофторуглероды служат альтернативой более вредным озоноразрушающим веществам, и вносят гораздо меньший вклад в глобальное изменение климата на планете.

Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту

Парниковые газы. Справка

Диоксид карбона (углекислый газ) (СО2) – важнейший источник климатических изменений, на долю которого приходится, по оценкам, около 64% глобального потепления.

Основными источниками выброса углекислого газа в атмосферу являются производство, транспортировка, переработка и потребление ископаемого топлива (86%), сведение тропических лесов и другое сжигание биомассы (12%), и остальные источники (2%), например, производство цемента и окисление моноксида углерода. После выделения молекула двуокиси углерода совершает цикл через атмосферу и биоту и окончательно поглощается океаническими процессами или путем длительного накопления в наземных биологических хранилищах (т.е. поглощается растениями). Количество времени, при котором примерно 63% газа выводится из атмосферы, называется эффективным периодом пребывания. Оцениваемый эффективный период пребывания для углекислого газа колеблется в пределах от 50 до 200 лет.
Метан (СН4) имеет как природное, так и антропогенное происхождение. В последнем случае он образуется в результате производства топлива, пищеварительной ферментации (например, у скота), рисоводства, сведения лесов (главным образом, вследствие горения биомассы и распада избыточной органической субстанции). На долю метана приходится, по оценкам, примерно 20 % глобального потепления. Выбросы метана представляют собой значительной источник парниковых газов.

Закись азота (N2O) – третий по значимости парниковый газ Киотского протокола. Выделяется при производстве и применении минеральных удобрений, в химической промышленности, в сельском хозяйстве и т.п. На него приходится около 6 % глобального потепления.

Перфторуглероды – ПФУ (Perfluorocarbons – PFCs).Углеводородные соединения, в которых фтор частично замещает углерод. Основными источниками эмиссии этих газов являются производство алюминия, электроники и растворителей. При алюминиевой плавке выбросы ПФУ возникают в электрической дуге или при так называемых «анодных эффектах».

Гидрофторуглероды (ГФУ) – углеводородные соединения, в которых галогены частично замещают водород. Газы, созданные для замены озоноразрушающих веществ, имеют исключительно высокие ПГП (140 11700).

Гексафторид серы (SF6) – парниковый газ, использующийся в качестве электроизоляционного материала в электроэнергетике. Выбросы происходят при его производстве и использовании. Чрезвычайно долго сохраняется в атмосфере и является активным поглотителем инфракрасного излучения. Поэтому это соединение, даже при относительно небольших выбросах, обладает потенциальной возможностью влиять на климат в течение продолжительного времени в будущем.

Парниковый эффект от разных газов можно привести к общему знаменателю, выражающему то, насколько 1 тонна того или иного газа дает больший эффект, чем 1 тонна CO2. Для метана переводной коэффициент равен 21, для закиси азота 310, а для некоторых фторсодержащих газов несколько тысяч.

Рекомендованные направления политики и меры по сокращению выбросов парниковых газов, определенные в Киотском протоколе, включают в себя:

1. Повышение эффективности использования энергии в соответствующих секторах национальной экономики;
2. Охрана и повышение качества поглотителей и накопителей парниковых газов с учетом своих обязательств по соответствующим международным природоохранным соглашениям; содействие рациональным методам ведения лесного хозяйства, облесению и лесовозобновлению на устойчивой основе;
3. Поощрение устойчивых форм сельского хозяйства в свете соображений, связанных с изменением климата;
4. Содействие внедрению, проведение исследовательских работ, разработка и более широкое использование новых и возобновляемых видов энергии, технологий поглощения диоксида углерода и инновационных экологически безопасных технологий;
5. Постепенное сокращение или устранение рыночных диспропорций, фискальных стимулов, освобождения от налогов и пошлин, и субсидий, противоречащих цели Конвенции, во всех секторах – источниках выбросов парниковых газов, и применение рыночных инструментов;
6. Поощрение надлежащих реформ в соответствующих секторах в целях содействия осуществлению политики и мер, ограничивающих или сокращающих выбросы парниковых газов;
7. Меры по ограничению и/или сокращению выбросов парниковых газов на транспорте;
Ограничение и/или сокращение выбросов метана путем рекуперации и использования при удалении отходов, а также при производстве, транспортировке и распределении энергии.

Данные положения Протокола носят общий характер и предоставляют Сторонам возможность самостоятельно выбирать и реализовывать тот комплекс политики и мер, который будет в максимальной степени соответствовать национальным обстоятельствам и приоритетам.
Основной источник выбросов парниковых газов в России – энергетический сектор, на который приходится более 1/3 совокупных выбросов. Второе место занимает добыча угля, нефти и газа (16%), третье – промышленность и строительство (около 13%).

Таким образом, наибольший вклад в снижение выбросов парниковых газов в России может внести реализация огромного потенциала энергосбережения. В настоящее время энергоемкость экономики России превышает среднемировой показатель в 2,3 раза, а средний показатель для стран ЕС – в 3,2 раза. Потенциал энергосбережения в России оценивается в 39–47% текущего потребления энергии, и, в основном, он приходится на производство электроэнергии, передачу и распределение тепловой энергии, отрасли промышленности и непроизводительные энергопотери в зданиях.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Парниковые газы

Спектр пропускания атмосферы Земли в оптической и инфракрасной областях. Отмечены полосы поглощения кислорода (ультрафиолет), водяного пара, углекислого газа и озона (инфракрасная область).

Парниковые газы — газы с высокой прозрачностью в видимом диапазоне и с высоким поглощением в дальнем инфракрасном диапазоне. Присутствие таких газов в атмосферах планет приводит к появлению парникового эффекта.

Основным парниковым газом в атмосферах Венеры и Марса является диоксид углерода, в атмосфере Земли — водяной пар.

Основными парниковыми газами, в порядке их оцениваемого воздействия на тепловой баланс Земли, являются водяной пар, углекислый газ, метан и озон

Газ Формула Вклад
(%)
Водяной пар H2O 36 – 72 %
Диоксид углерода CO2 9 – 26 %
Метан CH4 4 – 9 %
Озон O3 3 – 7 %

Потенциально в парниковый эффект могут вносить вклад и антропогенные галогенированные углеводороды и оксиды азота, однако ввиду низких концентраций в атмосфере оценка их вклада проблематична.

Водяной пар

Водяной пар является основным естественным парниковым газом, который ответственен более чем за 60 % эффекта.

В то же время, увеличение температуры Земли, вызванное другими факторами, увеличивает испарение и общую концентрацию водяного пара в атмосфере при практически постоянной относительной влажности, что, в свою очередь, повышает парниковый эффект. Таким образом, возникает некоторая положительная обратная связь. С другой стороны, повышение влажности способствует развитию облачного покрова, а облака в атмосфере отражают прямой солнечный свет, тем самым увеличивая альбедо Земли. Повышенное альбедо приводит к антипарниковому эффекту, несколько уменьшая общее количество поступающего солнечного излучения и дневной прогрев атмосферы.

Углекислый газ

Источниками углекислого газа в атмосфере Земли являются вулканические выбросы, жизнедеятельность биосферы, деятельность человека. Антропогенными источниками являются: сжигание ископаемого топлива; сжигание биомассы, включая сведение лесов; некоторые промышленные процессы приводят к значительному выделению углекислоты (например, производство цемента). Основными потребителями углекислого газа являются растения, однако, в состоянии равновесия, большинство биоценоза за счет гниения биомассы поглощает приблизительно столько же углекислого газа, сколько и производит.

Метан

Парниковая активность метана примерно в 21 раз выше, чем у углекислого газа. Время жизни метана в атмосфере составляет примерно 12 лет. Сравнительно короткое время жизни в сочетании с большим парниковым потенциалом делает его кандидатом для смягчения последствий глобального потепления в ближайшей перспективе.

Основными антропогенными источниками метана являются пищеварительная ферментация у скота, рисоводство, горение биомассы (в т. ч. сведение лесов). Как показали недавние исследования, быстрый рост концентрации метана в атмосфере происходил в первом тысячелетии нашей эры (предположительно в результате расширения сельхозпроизводства и скотоводства и выжигания лесов). В период с 1000 по 1700 годы концентрация метана упала на 40 %, но снова стала расти в последние столетия (предположительно в результате увеличения пахотных земель, пастбищ и выжигания лесов, использования древесины для отопления, увеличения поголовья домашнего скота, количества нечистот, выращивания риса). Некоторый вклад в поступление метана дают утечки при разработке месторождений каменного угля и природного газа, а также эмиссия метана в составе биогаза, образующегося на полигонах захоронения отходов.

Анализ пузырьков воздуха во льдах свидетельствует о том, что сейчас в атмосфере Земли больше метана, чем в любое время за последние 400000 лет. С 1750 года средняя глобальная атмосферная концентрация метана возросла на 150 процентов от приблизительно 700 до 1745 частей на миллиард по объему (ppbv) в 1998 году. За последнее десятилетие, хотя концентрация метана продолжала расти, скорость роста замедлилась. В конце 1970-х годов темпы роста составили около 20 ppbv в год. В 1980-х годов рост замедлился до 9-13 ppbv в год. В период с 1990 по 1998 наблюдался рост между 0 и 13 ppbv в год. Недавние исследования (Dlugokencky и др.) показывают устойчивую концентрацию 1751 ppbv между 1999 и 2002 гг.

Метан удаляется из атмосферы посредством нескольких процессов. Баланс между выбросами метана и процессами его удаления в конечном итоге определяет атмосферные концентрации и время пребывания метана в атмосфере. Доминирующим является окисление с помощью химической реакции с гидроксильными радикалами (ОН). Метан реагирует с ОН в тропосфере, производя СН3 и воду. Стратосферное окисление также играет некоторую (незначительную) роль в устранении метана из атмосферы. На эти две реакции с ОН приходится около 90% удаления метана из атмосферы. Кроме реакции с ОН известно еще два процесса: микробиологическое поглощение метана в почвах и реакция метана с атомами хлора (Cl) на поверхности моря. Вклад этих процессов 7% и менее 2% соответственно.

Озон

Озон является парниковым газом. В то же время озон необходим для жизни, поскольку защищает Землю от жёсткого ультрафиолетового излучения Солнца.

Однако ученые различают стратосферный и тропосферный озон. Первый (так называемый озоновый слой) является постоянной и основной защитой от вредного излучения. Второй же считается вредным, так как может переноситься к поверхности Земли, где вредит живым существам, и к тому же неустойчив и не может быть надежной защитой. Кроме того, повышение содержания именно тропосферного озона внесло вклад в рост парникового эффекта атмосферы, который (по наиболее широко распространенным научным оценкам) составляет около 25% от вклада СО2

Большая часть тропосферного озона образуется, когда оксиды азота (NOx), окись углерода (СО) и летучие органические соединения вступают в химические реакции в присутствии солнечного света. Транспорт, промышленные выбросы, а также некоторые химические растворители являются основными источниками этих веществ в атмосфере. Метан, атмосферная концентрация которого значительно возросла в течение последнего столетия, также способствует образованию озона. Время жизни тропосферного озона составляет примерно 22 дня, основными механизмами его удаления являются связывание в почве, разложение под действием ультрафиолетовых лучей и реакции с радикалами OH и HO2.

Концентрации тропосферного озона отличаются высоким уровнем изменчивости и неравномерности в географическом распределении. Существует система мониторинга уровня тропосферного озона в США и Европе, основанная на спутниках и наземном наблюдении. Поскольку для образования озона требуется солнечный свет, высокие уровни озона наблюдаются обычно в периоды жаркой и солнечной погоды. Нынешняя средняя концентрация тропосферного озона в Европе в три раза выше, чем в доиндустриальную эпоху.

Увеличение концентрации озона вблизи поверхности имеет сильное негативное воздействие на растительность, повреждая листья и угнетая их фотосинтетический потенциал. В результате исторического процесса увеличения концентрации приземного озона, вероятно, была подавлена способность поверхности суши поглощать СО2 и поэтому увеличились темпы роста СО2 в XX веке. Ученые (Sitch и др. 2007) полагают, что это косвенное воздействие на климат увеличило почти вдвое тот вклад, который концентрация приземного озона внесла в изменения климата. Снижение загрязнения нижней тропосферы озоном может компенсировать 1-2 десятилетия эмиссии СО2, при этом экономические издержки будут относительно невелики (Wallack и Ramanathan, 2009).

Оксид азота

Парниковая активность закиси азота в 298 раз выше, чем у углекислого газа.

Фреоны

Основная статья: Фреоны

Парниковая активность фреонов в 1300-8500 раз выше чем у углекислого газа. Основным источником фреона являются холодильные установки и аэрозоли.

См. также

  • Геохимический цикл углерода
  • Киотский протокол (CO2, CH4, HFCs, PFCs, N2O, SF6)
  • Гипотеза о метангидратном ружье
  • Сульфурилфторид
  • Адаптация к глобальному изменению климата

Примечания

  1. : Kiehl, J. T.; Kevin E. Trenberth (1997-02). «Earth’s Annual Global Mean Energy Budget». Bulletin of the American Meteorological Society 78 (2): 197-208. DOI:10.1175/1520-0477(1997)078<0197:EAGMEB>2.0.CO;2. ISSN 0003-0007. Проверено 2011-08-15.
  2. Greenhouse Gas Online
  3. The IPCC Assessment Reports
  4. Изменение климата 2007. Обобщающий доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата, на русском
  5. Stevenson et al. Multimodel ensemble simulations of present-day and near-future tropospheric ozone. American Geophysical Union (2006). Проверено 16 сентября 2006.
  6. The Air Quality Index
  7. Live map of ground-level ozone
  8. The Copenhagen Diagnosis: Climate Science Report

Ссылки

  • Статья о колебаниях концентрации углекислого газа
  • Point Carbon – аналитическая компания, специализирующаяся на предоставлении независимой оценки, прогнозов, и информации о торговле выбросами парниковых газов.
  • Парниковые газы не кара, а манна небесная
  • “Г И С – атмосфера” автоматическая система мониторинга качества атмосферного воздуха

Климат, Климатология

Изменение климата

Палеоклиматология • Эль-Ниньо • Геохимический цикл углерода • Протерозойское оледенение, Ледниковый период, Малый ледниковый период • Термальный максимум (Позднепалеоценовый термальный максимум, Последний ледниковый максимум) • Ледники • Теплооборот

Глобальное потепление

Вырубка лесов • Противодействие изменению климата • Глобальная климатическая модель • Глобальное похолодание • Глобальное затемнение • Озоновая дыра • Парниковый эффект • Диоксид углерода • Парниковые газы • Межправительственная группа экспертов по изменению климата • Рамочная конвенция ООН об изменении климата (Киотский протокол) • Пик нефти • Возобновляемая энергия • Температурный тренд • Повышение уровня моря • Копенгагенский консенус

About the author

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *