Экология/4.Промышленная экология и медицина труда

Вакула Ю.В.

Національний університет харчових технологій

Глобальна зміна клімату на планеті внаслідок антропогенної діяльності людей

Глобальне потепління - це поступове збільшення середньої температури на нашій планеті, викликане підвищенням концентрації парникових газів в атмосфері Землі. За даними прямих кліматичних спостережень (зміна температур протягом останніх двохсот років) середні температури на Землі підвищилися, і хоча причини такого підвищення все ще є предметом дискусій, але однією з найбільш широко обговорюваних і є антропогенний парниковий ефект. Антропогенний збільшення концентрації парникових газів в атмосфері порушує природний тепловий баланс планети, посилює парникового ефекту, і як наслідок, викликає глобальне потепління. Це процес повільний і поступовий. Так, за останні 100 років середня температура Землі збільшилася всього на 1 про С.

До антропогенних причин відноситься, насамперед, підвищення концентрації в атмосфері парникових газів, в основному СО₂, що утворюється при спалюванні викопного палива. Інші причини – викид аерозольних часток, зведення лісів, урбанізація і т.п.

Баланс сонячної і довгохвильової радіації. У цілому вхідна сонячна радіація (342 Вт/м²) дорівнює відбитій радіації (107 Вт/м²) плюс вихідна від Землі довгохвильова радіація (235 Вт/м²). Один по одному величина порушення, викликаного антропогенною діяльністю складає менш 3 Вт/м² або менш 1% від загального балансу. На радіаційні потоки великий вплив може робити антропогенна зміна поверхні, що підстилає, зміна альбедо через зведення лісів, танення сніжного покриву і т.п.

Ріст концентрації в атмосфері парникових газів. Концентрація парникових газів (вуглекислого газу, метану, закису азоту) зростала протягом ХХ століття і зараз цей ріст продовжується з усе більшою швидкістю. Концентрація СО₂ зросла з 280 ppm (частин на мільйон) у 1750 р. до 370 ppm у 2000 році. Вважається, що в 2100 р. концентрація СО₂ буде в межах від 540 до 970 ppm, в основному, у залежності від того, як буде розвиватися світова енергетика. Парникові гази відрізняються великим терміном перебування в атмосфері. Половина усіх викидів СО₂ залишається в атмосфері 50-200 років, у той час як друга половина поглинається океаном, сушею і рослинністю. При цьому основна роль належить океанові, за деякими оцінками, приблизно 80% поглинання СО₂ і “виробництва” кисню приходиться на фітопланктон. Парниковий ефект від різних газів можна привести до “загального знаменника”, що виражає те, у скількох разів більший ефект дає 1 тонна того або іншого газу, чим 1 тонна СО₂. Для метану перекладний коефіцієнт дорівнює 21, для закису азоту 310, а для деяких фторвмісних газів кілька тисяч. Однак, хоча концентрація метану виросла приблизно в 2,5 рази, це набагато менше, ніж зміна концентрації СО₂. Оцінки показують, що саме з СО₂ зв'язане приблизно 80 % антропогенного парникового ефекту, у той час як метан дає 18-19 %, а всі інші гази - 1-2 %. Тому в багатьох випадках, говорячи про антропогенний парниковий ефект, мають на увазі саме СО₂. Помітимо, що водяна пара – головний парниковий газ планети -і вносить у парниковий ефект внесок, у цілому ще більший, ніж СО₂. Однак зміна його концентрації в атмосфері поки не зареєстровано (ні антропогенних, ні природних). Парникові гази також добре перемішуються в атмосфері. У результаті парниковий ефект не залежить від місця конкретного викиду СО₂ або інших газів. Фактично будь-який локальний викид робить тільки глобальна дія і вже глобальний ефект породжує вторинні ефекти, що позначаються на кліматі того або іншого конкретного місця.

Аерозолі – дрібні частки, розміром близько десятих часток мікрона, що знаходяться в атмосфері в зваженому стані. Вони утворюються в результаті хімічних реакцій між газоподібними забруднюючими речовинами, від лісових пожеж, сільськогосподарської діяльності, від викидів підприємств і транспорту. Аерозолі роблять нижні шари тропосфери (до 10 км) більш мутними і розсіюють світло, що знижує температуру приземного шару атмосфери. Крім того, аерозолі підсилюють хмарний покрив, що також приводить до охолодження. Звичайно аерозолі знаходяться в атмосфері недовго, при наявності опадів, наприклад, біля тижня. Тому дія аерозолей досить локально.

Зміни в землекористуванні й урбанізація. За останні 150-250 років через зміни в землекористуванні значно скоротилася кількість біомаси і ґрунтового вуглецю, а, виходить, і запас вуглецю в наземних екосистемах у цілому. У результаті в атмосферу надійшло велику кількість СО₂. Різко скоротилася площа лісів, насамперед, у тропіках. Випас усе більшої кількості худоби в країнах, що розвиваються, особливо, в Африці, привів до деградації пасовищ. Усе це вплинуло не тільки на місцевий клімат, але і внесло свій негативний внесок у глобальні процеси. Для багатьох територій погроза опустелювання, зв'язана з локальними явищами (вирубка лісів, виснаження запасів підземних вод, надмірний випас худоби і т.п.) підсилюється наслідками глобальної зміни клімату (наприклад, більшою частотою посух, зливовим характером опадів, що випадають,). Сприяла зміні клімату й урбанізація. Зараз у містах живе приблизно половина населення планети. Місто з населенням у 1 мільйон чоловік у день “робить” 25 тис. тонн СО₂ і 300 тис. тонн стічних вод. Крім цього, у великих містах температура повітря вище на кілька градусів через велику кількість “гарячих” об'єктів: будинків, машин, і т.п. У розвитих країнах, що знаходяться в теплому кліматі, на кондиціонування повітря витрачається більше енергії, чим на опалення. Тобто боротьба з потепленням за допомогою кондиціонерів призводить до ще більшого потепління.

Останнім часом проблема парникового ефекту стає все більш і більш гострою. Кліматична обстановка у світі вимагає вживання невідкладних заходів. Доказом цьому можуть служити деякі наслідки парникового ефекту, що проявляються вже сьогодні.

Література

4. Кондратьєв К.Я. Глобальні зміни на рубежі тисячоліть// Вісник РАН. 2000. С. 29-37;

8. Орден Дж. Глобальна екологія. - М.: Мир, 1999 - 377 с.