מהי מהות אפקט החממה ומה הסכנה שלו? האם ניתן לעצור את שינוי האקלים העולמי, וכיצד ניתן לעשות זאת?
מבין הבעיות הרבות העומדות בפני האנושות המודרנית, שינוי האקלים הוא ללא ספק אחד החמורים והמשמעותיים ביותר. התחממות כדור הארץ, ירידה מהירה במגוון הביולוגי, אפקט החממה, התכה של קרחונים, המביאים לעלייה ברמת האוקיינוסים - כל זה עלול להוביל לתוצאות הרסניות ולהפוך את חייהם של אנשים על פני כדור הארץ לבלתי נסבלים.
מדענים מזהירים כי בעיית האקלים כבר לא ניתן לגנוז: עד 2030, הנזק למערכת האקולוגית של הפלנטה יהיה בלתי הפיך. כלומר, לך ולי נשארו רק 12 שנים. אם בעתיד הקרוב אנשים לא ימצאו פתרון לבעיה זו, אז את התוצאות של התחממות האטמוספירה יורגש במשך מאות שנים, ואפילו אלפי שנים. ואין זו שאלה של אקולוגיה, אלא של הישרדות האנושות. למה זה מתחיל להיות חם יותר על הפלנטה שלנו? להאשים את השפעת אפקט החממה, אשר התעוררה כתוצאה מפעילות אנושית.
איזו תיאוריה או למה הכוכב מתחמם?
אפקט החממה הוא חימום של השכבות התחתונות של האטמוספירה של כדור הארץ, המתרחשת עקב עלייה בריכוז של גזים מסוימים בו. המהות שלה היא פשוטה למדי: קרני השמש לחמם את פני השטח של כדור הארץ, אבל באותו הזמן, החום נשאר ולא יכול לחזור לחלל החיצון - גזים להפריע לכך. כתוצאה מתהליכים אלה, הטמפרטורה של הפלנטה עולה.
חלק ניכר של קרינה סולארית (עד 75%) נופלים על כדור הארץ חשבונות עבור חלק גלוי הקרוב אינפרא אדום של הספקטרום (400-1500 ננומטר). האווירה כמעט אינה תופסת אותה, והאנרגיה התרמית מגיעה בחופשיות אל פני השטח של כוכב הלכת שלנו. כדור הארץ, המחומם בתורו, מתחיל לפלוט קרינה באורך גל של 7.8-28 מיקרון, הנפלטים לחלל, תורמים לקירור כדור הארץ. הגורם העיקרי לאפקט החממה הוא שקיפות אטמוספרה גבוהה יותר עבור האור בטווח האופטי מאשר באינפרא אדום. העובדה היא כי כמה גזים הכלולים באוויר לספוג או לשקף את הקרינה שמגיע מכדור הארץ. הם נקראים חממה. ככל ריכוז שלהם, את החום יותר השמש נשארת באווירה.
גזי החממה משבשים את האיזון החום של כדור הארץ, אשר קובע במידה רבה את האקלים שלו.
המהות של אפקט החממה ידועה לתושבי הקיץ ולגננים, שיש להם חממות על המגרשים שלהם. התוכנית דומה מאוד: קרני השמש, נכנסים פנימה, מחממים את האדמה, והגג והקירות אינם מאפשרים לחום לעזוב את המבנה. לכן, בחממה, גם ללא חימום כלשהו, הטמפרטורה היא תמיד גבוהה יותר מאשר בחוץ.
עכשיו הם מדברים הרבה על התחממות כדור הארץ ושינויי האקלים. קיימת דעה מוטעית כי התרחשות אפקט החממה היא אירוע של שנים או עשורים אחרונים, והסיבה לכך היא פעילות אנושית בלבד. השפעה זו טבועה באווירה כלשהי, ובלי החיים שלה על כדור הארץ היה בלתי אפשרי.
למעשה, הבעיה שלנו היא הגידול המהיר באפקט החממה שנצפה בשנים האחרונות. תהליך זה יכול להוביל לתוצאות הרסניות.
ההיסטוריה של המחקר של בעיה זו
המחקר של הבעיה של אפקט החממה החלה במחצית הראשונה של המאה XIX. בשנת 1827 פורסמה עבודתו של יוסף פורייה "הערה על טמפרטורות כדור הארץ וכוכבי לכת אחרים", שם בחן בפירוט את מנגנוני האקלים, וכן את הגורמים המשפיעים עליו. מדען זה תיאר לראשונה את תופעת אפקט החממה, תוך שימוש במודל של כלי זכוכית שנחשף לאור השמש. זכוכית הוא אטום כמעט לקרינה אינפרא אדום, כך ניסיון זה די מדגים באופן מדויק את המהות של התופעה. עצם הרעיון של אפקט החממה הגיע לשימוש מדעי הרבה יותר מאוחר.
מאוחר יותר, מחקרים אלו נמשכו על ידי הפיזיקאי השוודי ארניוס. הוא היה זה שקידם את התיאוריה כי הירידה בריכוז של פחמן דו חמצני באוויר הוא אחד הגורמים החשובים ביותר של עידן הקרח בהיסטוריה של כדור הארץ.
עם זאת, המחקר הפעיל של אפקט החממה והשפעת תופעה זו החל רק במחצית השנייה של המאה הקודמת. מדענים בחנו את השינוי בשטף קרינה השמש המתרחש כאשר כמות גזי החממה באוויר עולה. עכשיו, כדי לדמות את התהליכים המתרחשים באווירה, נעשה שימוש במחשבים המודרניים והמתקדמים ביותר. אבל הכוח שלהם הוא לעתים קרובות לא מספיק, כי האקלים הפלנטרי היא מערכת מורכבת ביותר עדיין לא למדתי.
בעשורים האחרונים, ברמה הבינלאומית, נעשו הצעדים הרציניים הראשונים לטיפול בבעיה זו. בשנת 1992 אומצה מסגרת האומות המאוחדות על שינוי האקלים. בשנת 1997 נוספו לה פרוטוקול קיוטו והסכם פריז (2015). על מסמך זה להסדיר צעדים כדי להפחית את פליטת.
גזי חממה וגורמים אחרים להתחממות
מדענים מאמינים כי השפעת החממה מתרחשת עקב הגזים הבאים:
- מתאן;
- פחמן דו חמצני;
- אדי מים;
- אוזון
התרומה הגדולה ביותר לעליית הטמפרטורה העולמית נעשית על ידי אדי מים (מ -36% ל -72%), ואחריו CO2 (כ-9-26%), ואחריו מתאן (4-9%) ואוזון (מ -3% ל -7%). לגזים אחרים יש ריכוזים נמוכים מאוד באוויר, ולכן השפעתם על תהליכי האקלים היא מינימלית.
כמות אדי המים תלויה מאוד בטמפרטורת השכבות התחתונות של האטמוספרה. התחתון הוא, התחתון הלחות ואת חלש אפקט החממה. במקרה זה, לחות עודפת הופכת כיסוי קרח שלג על קטבים של כדור הארץ, הגדלת רפלקטיביות שלה (אלבו) ולהפוך את האוויר אפילו קר יותר. לפיכך, התחממות כדור הארץ (או קירור) היא תהליך לקיום עצמי, אשר בתנאים מסוימים יכולים להמשיך להתפתח ולהתפתח במהירות רבה. כדי להפעיל אותו אתה רק צריך "ההדק", ואת גורם אנתרופוגני עשוי בהחלט להפוך אותם. במקרה זה, אנו מתמודדים עם דוגמה טיפוסית של משוב חיובי.
תקופות ההתחממות והקירור שהתרחשו בעבר על הפלנטה שלנו תואמות באופן מושלם את כמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה. הגידול שלה מוביל אפקט החממה גדל עלייה ממושכת בטמפרטורה.
בנוסף, פיח וחלקיקים אירוסול מוצק הנכנסים לאווירה העליונה משפיעים גם על איזון החום של כדור הארץ. המקורות העיקריים שלהם הם פעילות וולקנית ופליטת התעשייה. אבק ופיח מתנגש עם החדירה של אור השמש, אשר מפחית את הטמפרטורה של כדור הארץ.
מהיכן מגיעים גזי החממה?
כיום קיים קונצנזוס בקרב מדענים כי שינוי האקלים הנוכחי קשורה לעלייה בכמות דו תחמוצת הפחמן באטמוספרה ואפקט החממה - תוצאה של תהליך זה. וההתחממות מתרחשת כבר הרבה זמן. הסיבה העיקרית להגדלת אפקט החממה היא פעילות אנושית, שהפכה לגורם כוכבי רב עוצמה. מאז תחילת המהפכה התעשייתית - כלומר, במהלך 250-300 השנים האחרונות - ריכוזים של מתאן ופחמן דו חמצני באטמוספרה גדלו ב -149% ו -31%, בהתאמה. להלן המקורות העיקריים של גזי החממה:
- הצמיחה המהירה של התעשייה. המקור העיקרי של אנרגיה עבור הצמחים שלנו, מפעלים, כלי רכב הוא דלקים מאובנים - נפט, גז טבעי ופחם. כתוצאה של השימוש שלהם דו תחמוצת הפחמן נוצר, אשר מגדילים את אפקט החממה. כמחצית מהגזים שנוצרו במהלך הפעילות הכלכלית האנושית נשארים באטמוספירה, השאר נספג על ידי האוקיינוס והצמחייה היבשתית. בכל שנה אוכלוסיית כדור הארץ גדלה, ולכן היא דורשת יותר ויותר מזון, סחורות תעשייתיות, מכוניות, מה שמוביל לפליטה גדולה עוד יותר של פחמן דו-חמצני, כך שתופעה של אפקט החממה תגדל. ואם במאה הקודמת הטמפרטורה עלתה ב -0.74 מעלות, אז המדענים העתידיים צופים צמיחה של 0.2 מעלות בכל עשור;
- כריתת יערות ופיתוח חקלאי. סיבה נוספת נוספת להגדלת ריכוז CO2 באטמוספירה היא הרס מסיבי של יערות. בתהליך של פוטוסינתזה, עצים סופגים פחמן דו חמצני ולשחרר חמצן, להיות הרגולטור הטבעי של ריכוז גז החממה. כריתת יערות נדרשת בעיקר כדי להשיג קרקע חקלאית חדשה כדי להאכיל את האוכלוסייה האנושית הגדלה במהירות. החקלאות גם מוסיפה את תרומתה לגידול הטמפרטורה העולמית. בעלי חיים קשורה עם היווצרות של כמות גדולה של מתאן, אשר עולה על פחמן דו חמצני במאפיינים החממה שלה;
- מטמנות גידול האוכלוסייה צפוי להגדיל את הפסולת. כיום, מזבלות נכבשות על ידי שטחים עצומים הכובשים אלפי דונם. כל אחד מהם פולט לאטמוספירה עשרות אלפי מטרים מעוקבים של מתאן ופחמן דו-חמצני. פתרון יעיל לבעיה זו עדיין לא קיים - זה אומר כי פליטות של "גזי אשפה" רק יגדל.
מה מאיים על אפקט החממה?
ההיסטוריה של כדור הארץ יש כ -4.5 מיליארד שנים, ובמהלך הזמן הזה האקלים של כדור הארץ כבר משתנה כל הזמן. בתקופות מסוימות, צמחייה טרופית עבותה כיסתה אותה מקוטב לקוטב: באחרות היה זה כדור מכוסה בשכבת קרח מרובת מטר. לעומת cataclysms כאלה, עליית טמפרטורה של אחת או שתי מעלות נראה להיות קצת טיפש: אתה חושב, אנו גם לשמור על חימום! אבל לא הכל כל כך פשוט, התוצאות של שינוי האקלים עשוי להתברר להיות הרבה יותר רציני, הנה רק כמה מהם:
- עלייה בטמפרטורה תוביל להיתוך של קרחונים ועלייה ברמת המים של האוקיינוסים, אשר מאיים להציף שטחים גדולים. כמובן, כוכב הלכת אינו הופך להיות "עולם המים", אבל רבים החוף ערים וטריטוריות יכול לסבול. מעטים יודעים, אבל מאז תחילת המאה ה -20 רמת האוקיינוס עלתה ב -17 ס"מ, ומאז אמצע שנות ה -90 עלה שיעור העלייה הזה ל -3.3-3.4 מ"מ בשנה. בעיה זו מחמירה על ידי העובדה כי רוב האוכלוסייה של כדור הארץ חי באזורים החוף, יש גם חלק משמעותי של הכלכלה העולמית;
- עלייה בטמפרטורה תוביל בהכרח לשינויים בהתפלגות המשקעים, כמו גם בכמותם. תוצאה זו היא כנראה חמורה אף יותר מהצפת שטחים מסוימים. באזורים מסוימים של העולם, הגשמים יהיו נדירים מאוד, והם יהפכו בהדרגה למדבריות, ואילו באחרים, התושבים יסבלו מהוריקנים, שיטפונות, צונאמים ואסונות אחרים. לדברי מדענים, עלייה נוספת בטמפרטורת האוויר תוביל לתפוקה נמוכה יותר של גידולים עיקריים באזורים הטרופיים והסובטרופיים של הפלנטה, מה שעלול להוביל לרעב ולזעזועים חברתיים;
- טמפרטורות גבוהות יותר משפיעות לרעה על בריאות האדם. הרופאים מצפים לעלייה במספר מחלות לב וכלי דם, מחלות נשימה ואפילו הפרעות נפשיות.
אפקט החממה ותוצאותיו האפשריות ישפיעו לא רק על בני האדם, אלא גם על המערכת האקולוגית של הפלנטה כולה. שינוי האקלים ישלול מינים רבים מהטווח הרגיל שלהם, ולא העובדה שכל "האחים הקטנים" שלנו יוכלו להסתגל לשינויים דרמטיים כאלה. היעלמותם של כמה מינים תשבור את שרשראות המזון הרגילות, מה שעלול להוביל לאפקט דומינו אמיתי. הגדלת הריכוז של דו תחמוצת הפחמן באטמוספירה והגברת הטמפרטורה של האוויר מוביל לחמצון האוקיינוס, אשר משפיע לרעה על כל מי שחי בו.
איך להתמודד עם זה?
האדם חווה שוב ושוב שינויי אקלים. יתר על כן, הם היו אחד הכוחות המניעים של התקדמות היסטורית. הבצורת והשטפונות גרמו יותר מפעם אחת או פעמיים למלחמות ולמהפכות, מהגרים נדירים של עמים, לירידת מדינות ותרבויות שלמות. כיצד להימנע מההשלכות הקטסטרופיות הממתינות לנו במקרה של שינוי אקלימי רציני? האם יש סיכוי להפחית את אפקט החממה שנקרא? מה אפשר לעשות בשביל זה?
היום אנו יודעים את כל הגורמים המובילים לצבירה של גזי חממה ועלייה בטמפרטורת האוויר. זה יהיה קשה מאוד להפוך את המגמה הנוכחית, שכן זה ידרוש את המאמצים של האנושות כולה מחדש רדיקלי של הכלכלה העולמית. בתור התחלה, אתה רק צריך להבין כי אפקט החממה היא בעיה גלובלית המאיימת לא כל המדינות, אבל כל האנשים.
מומחים מאמינים כי יש לנקוט בצעדים הבאים כדי להפחית את פליטת גזי החממה לאטמוספירה:
- יש צורך לבנות מחדש באופן יסודי את מגזר האנרגיה ולהפחית את כמות פליטת התעשייה. המקור העיקרי של CO2 היום הוא שריפת דלקים מאובנים: נפט, פחם וגז. כדי לצמצם אותם, האנושות חייבת לעבור לאנרגיה המתחדשת כביכול: השמש, הרוח, המים. בשנים האחרונות, חלקם במאזן הכולל גדל במהירות רבה, אבל שיעורים אלה הם בבירור לא מספיק. אנחנו גם צריכים לנטוש את השימוש במכוניות עם מנועי בעירה פנימית ולהעביר כלי רכב חשמליים. ברור כי כל האמור לעיל דורש השקעות של מיליארדי דולרים ועשרות שנים של עבודה קשה. אבל אתה צריך להתחיל את זה היום;
- שיפור יעילות האנרגיה, וזה חל על ייצור תעשייתי, ייצור אנרגיה, דיור ושירותים קהילתיים. עוצמת האנרגיה של המוצרים חייבת להיות מופחתת באופן משמעותי. אנו זקוקים לטכנולוגיות חדשות שלא יפגעו בסביבה. גם בידוד בסיסי של חזיתות הבניין, התקנה של חלונות מודרניים החלפת תחנות חימום יכול להיות השפעה משמעותית במונחים של חיסכון באנרגיה, ולכן, להפחית את עלויות הדלק ולהפחית את פליטת מזיקים;
- דרך יעילה מאוד להילחם אפקט החממה היא להפחית את הפסולת. אדם צריך ללמוד להשתמש במשאבים שוב, זה יאפשר ביטול המזבלות, שהם מקור רציני של מתאן, או לפחות להפחית באופן משמעותי את נפח;
- יש צורך לעצור את חורבן טורפים של יערות ולעסוק בשחזור של שטחים ירוקים. גידוי חייב להיות מלווה נטיעת עצים חדשים.
המאבק נגד אפקט החממה וצמיחת הטמפרטורה השנתית הממוצעת צריך להתבצע ברמה הבינלאומית, תוך שיתוף פעולה הדוק בין מדינות שונות. הצעדים הראשונים בכיוון זה כבר נלקחו, והתנועה חייבת להימשך. מדענים מציעים לאחד את המאבק נגד שינוי האקלים ברמה של חוקות של מדינות. תפקידם של ארגונים לא ממשלתיים שמעלים כל הזמן את הנושא הזה הוא גדול. עלינו להבין בבירור כמה קטן כוכב הלכת שלנו וכיצד הוא פגיע לאדם.
