Практическая работа (4 часа). Оценка вклада одной семьи в парниковый эффект . Теоретические сведения

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Практическая работа (4 часа)

ОЦЕНКА ВКЛАДА ОДНОЙ СЕМЬИ В ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ 

Цель работы: вычислить вклад одной семьи в «парниковый эффект».

Теоретические сведения

Парниковый эффект, безусловно, один из существенных климатических факторов. Благодаря присутствию парниковых газов в атмосфере средняя температура земной поверхности повышается на 33 °С, достигая примерно 290 К, что и создает условия для существующего на Земле многообразия жизненных форм, включая человека и созданную им цивилизацию. К основным парниковым газам, попадающим под действие Киотского протокола, относят CO₂, CH₄, N₂O, SF₆ и фреоны. Эти газы сильно различаются не только по своей концентрации в атмосфере, но и по коэффициентам поглощения инфракрасного излучения. Для оценки относительного влияния различных парниковых газов на климат обычно используют величину глобального парникового потенциала (Global Warming Potential GWP) или «климатическое воздействие» (climate forcing), определяемое как усредненное изменение достигающего поверхности теплового потока (Вт/м²) за счет изменения концентрации данного парникового газа в атмосфере [1]. 

Основным парниковым газом и с точки зрения его влияния на изменение климата (более 60 %), и с точки зрения естественных и антропогенных потоков в атмосфере является диоксид углерода. С начала индустриальной революции его концентрация в атмосфере возросла примерно на 30 %. Время жизни диоксида углерода в атмосфере определяется скоростью обмена с поверхностью океана и оценивается в 10 лет, но при учете перемешивания океанских вод и поглощения диоксида углерода осадочными породами, реальное время релаксации его концентрационных изменений может достигать многих десятков и даже сотен лет. Метан второй по значению парниковый газ. Его вклад в антропогенный парниковый эффект оценивается в 18–19 %, время жизни в атмосфере 10 лет, а концентрация с 1850 г. возросла более чем в два раза. За этот же период концентрация закиси азота другого парникового газа увеличилась на 15 %. Что касается фреонов, которые не обнаруживались в атмосфере до 1950-х гг., то они имеют исключительно антропогенное происхождение. В связи с их ролью в разрушении стратосферного озона, в соответствии с Монреальским протоколом, их производство резко сокращено. Однако в силу большого времени жизни в атмосфере (50–100 лет) их концентрация будет сокращаться только постепенно в течение всего XXI столетия [1].

Основным источником антропогенной эмиссии СО₂ в атмосферу (примерно 6,5 млрд т углерода в год) является энергетика. В США она ответственна за эмиссию 98 % диоксида углерода, 24 % метана и 18 % закиси азота. Антропогенная эмиссия метана связана главным образом с сельским хозяйством, прежде всего с животноводством и рисоводством. Несмотря на значительные антропогенные выбросы этих газов, их потоки пока еще не только много ниже естественных, но и много ниже уровня неопределенности в оценке естественных потоков. Например, современные представления о генезисе залежей природного газа в земной коре все более склоняются в пользу их абиогенного происхождения в результате захвата естественными «ловушками» небольшой части мощного потока, являющегося следствием продолжающейся дегазации планеты. При этом в атмосферу, по оценкам, ежегодно поступает до 2 трлн м³ метана. Точность как этой, так и других оценок естественных и антропогенных источников поступления парниковых газов в атмосферу не превышает фактора 2, и поэтому пока трудно говорить о возможности строгого учета антропогенного вклада в их эмиссию [1].

Еще более неопределенны оценки природных биохимических процессов кругооборота метана и диоксида углерода. Метан, попадающий в атмосферу, составляет всего 0,5 % от полного кругооборота углерода в природе, хотя примерно половина всего количества углеводородов органического происхождения разлагается до метана анаэробной микрофлорой. Разница в потоках образующегося в почве и поступающего в атмосферу метана обусловлена деятельностью аэробных метанпоглощающих микроорганизмов, располагающихся между анаэробными отложениями, в которых происходит образование метана, и атмосферой. Есть данные, свидетельствующие о протекании и анаэробных биохимических процессов окисления метана в отложениях на морском дне с образованием диоксида углерода, то есть не исключено, что в анаэробных условиях происходит неоднократное взаимопревращение этих газов. Все это многообразие процессов приводит к дополнительной неопределенности в оценке влияния СО₂ и СН₄ на климат, поскольку их способность вызывать парниковый эффект сильно различается. Большой неопределенностью характеризуются и данные о природных процессах поглощения и связывания СО₂ [1].

Поскольку человек потребляет энергию не только в хозяйственной деятельности, но и в быту. Причем, при ее потреблении человек превращает в основном энергию, полученную из ископаемого органического топлива, в тепловую. Поэтому необходимо учитывать вклад бытового потребления человека энергии в парниковый эффект.

Познавательные статьи:



Как правильно слушать собеседника

Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе

Принятие христианства на Руси и его значение

Средства массовой информации США