Efekt cieplarniany

Anomalia pogodowe, z którymi ludzie borykają się mniej więcej od 20-stu lat nasuwają przypuszczenie, że Ziemię czeka globalna zmiana klimatu pociągająca za sobą katastrofalne skutki. Nie byłoby to pierwsze w historii naszej planety załamanie warunków atmosferycznych na wielką skalę. Badania minerałów oraz skamielin stały się bogatym źródłem informacji na temat klimatu jaki panował na Ziemi w dawnych wiekach. Odnaleziony na Antarktydzie węgiel, na przykład, jest dowodem na to, że na tych skutych dzisiaj lodem terenach panowały znacznie wyższe temperatury. Węgiel powstaje bowiem ze szczątków roślin, które rosły w warunkach tropikalnych. Wyniki innych badań dowodzą, że z kolei , ze około 300 milionów lat temu olbrzymi tereny pd-wsch regionów Ameryki Pd oraz Afryki, a także Indie i część Australii pokryte były lodem. Skamieniałości dostarczyły dowodów potwierdzonych teorią dryfu kontynentalnego, a co za tym idzie zmiany klimatu na “wędrujących” terenach. Naukowcy twierdzą, że klimat na obszarze, który zmienia swe położenie geograficzne nie może być zawsze taki sam. Z drugiej strony jednak, powolne zmiany “wędrówka” kontynentów nie wyjaśnia przyczyn ostatniej epoki lodowcowej, która rozpoczęła się 1,8 miliona lat temu, gdy kontynenty znajdowały się mniej więcej w tym samym położeniu co obecnie. Nie wiadomo również, dlaczego w ciągu ostatnich dziesięciu tysięcy lat, czyli od momentu wycofania się lądolodu na północ, klimat na kuli ziemskiej jest wciąż niestabilny. Niemożliwe, aby dryf kontynentów był powodem anomalii pogodowych zaobserwowanych na Ziemi w latach 70-tych i 80-tych naszego stulecia. Europę nawiedziły przeciągające się susze, fale niespotykanych na tym terenie upałów, mrozów lub huraganów. W trakcie ostatniej epoki lodowej na półkuli północnej warunki klimatyczne nie były jednolite przez cały okres zlodowacenia. Okresy zwane glacjałami, kiedy to temperatura powietrza obniżała się, a lodowce przesuwały się daleko na południe, przeplatały się z okresami cieplejszymi zwanymi interglacjałami, w czasie których lodowce topiły się i wycofywały na północ. Uważa się że ostatnia epoka lodowa zakończyła się około dziesięć tysięcy lat temu. Badania pni oraz pyłków różnych drzew wskazują na to iż początkowo klimat bardzo się ocieplił, a woda z topniejących lodowców spłynęła do mórz i oceanów. Poziom morza podniósł się wtedy tak znacznie, że wiele obszarów lądu zostało na zawsze zalane. Około siedmiu tysięcy lat temu w Europie panował klimat cieplejszy niż obecnie – w lecie średnie temperatury były wyższe o 2-3 stopnie Celsjusza natomiast w zimie o około jeden stopień. W rezultacie granica wiecznego śniegu w Europie znajdowały się mniej więcej 300 metrów wyżej niż dzisiaj. Około 3000 lat temu nastąpiła kolejna zmiana klimatu, nastały czasy równie chłodne, lecz bardziej wilgotne. Między 400 a 1200 rokiem naszej ery panował ciepły klimat zaś lata pomiędzy 1550 a 1880 to okres zwany małą epoką lodową. Obecne stuleci jest obrazem dalszych zmian. W latach 70-tych i potem w latach 80-tych zanotowano wzrost średnich temperatur o około 0,5 stopnia C. Gorące lata, łagodne zimy, wczesne wiosny, przeciągające się susze oraz gwałtowne burze świadczyły o tym, że klimat na kuli ziemskiej staje się coraz cieplejszy. Wiele osób przypisuje nietypowe zjawiska atmosferyczne zanieczyszczeniu środowiska naturalnego Ziemi, gdyż od czasów rewolucji przemysłowej również człowiek wpływa na zjawiska atmosferyczna na kuli ziemskiej.[1]

Ponieważ liczba ludności stale się zwiększa, a gospodarka rozwija się i wykorzystuje coraz nowsze technologie, zgodnie z przewidywaniami do 2100 roku średnia temperatura wzrośnie o dalsze 1-3,5 stopnia C. Analiza zmian pogodowych na Ziemi w ostatnim stuleciu wskazuje na możliwość lokalnych zmian powodowanych globalnym ociepleniem. Długie i intensywne fale ciepła, będące konsekwencją wzrostu nie tylko średnich wartości temperatur, ale i jej dobowej zmienności, mogą wpłynąć negatywnie na zdrowie ludzi, prowadząc nawet do zwieszenia umieralności. Taki nagłe wahania temperatur przyczyniają się do niszczenia nawierzchni dróg i jednocześnie przynoszą straty w przewożonych ładunkach wymagających chłodzenia, w skrajnych przypadkach zaś doprowadzą do ograniczenia dostaw energii elektrycznej, a nawet całkowitego jej odcięcia. Proces ten może pogłębić istniejący już problem związany z jakością wody i utylizacja ścieków, erozją gleby oraz odprowadzaniem w miastach wody pochodzącej z ulewnych opadów. Zjawiska te wskazują jak ważne jest poznanie skutków wpływu człowieka na klimat.

Wzrost globalnej temperatury (1880-2040)





Na poprzedniej stronie stworzyłem rysunek o tym czym jest efekt cieplarniany. Chcę przez niego wyjaśnić co dzieje się w punktach A, B, C i D:

A: Światło słoneczne przez przestrzeń kosmiczną dociera do atmosfery ziemskiej.

B: Światło słoneczne wchodzi do atmosfery i uderza o ziemię. Część z niego zamienia się w energię cieplną w formie promieniowania podczerwonego. Ciepło jest absorbowane przez otaczające powietrze i ziemie, które się ogrzewają.

C: Promieniowanie podczerwone, które jest reemitowane do atmosfery jest wyłapywane przez tzw. gazy cieplarniane.

D: Kiedy podczerwień stara się opuścić atmosferę, część jest absorbowana przez gazy cieplarniane i emitowana z powrotem do Ziemi (...).Podczerwień jest reemitowana i ogrzewa ziemię bardziej. Niektóre z naturalnie występujących gazów w atmosferze to CO2 i CH4. To jest droga, którą Ziemia zatrzymuje ciepło wystarczające do ludzkiej egzystencji. To było znane od 1869.

Aktywności gospodarczej człowieka przypisywane jest globalne ocieplenie wywołane wzrostem stężenia w atmosferze gazów cieplarnianych.[4]

Efektem cieplarnianym albo szklarniowym nazywa się mechanizm, którego działanie polega na takiej dystrybucji energii cieplnej, która powoduje że temperatura w obiekcie sterującym wymianą energii ustala się na poziomi wyższym od wynikającego z równowagi energetycznej owego obiektu i jego otoczenia. Uproszczonym modelem efektu cieplarnianego jest szklarnia ilustrująca wymianę ciepła pomiędzy powierzchnią Ziemi i przestrzenią kosmiczną. Szklarnia w przeciwienstwie do przyziemnych warstw atmosfery, jest zamkniętą przestrzenią uniemożliwiającą rozprzestrzenianie się ogrzanego powietrza. W swobodnej atmosferze poziome i pionowe ruchy – konwekcje termiczne i wiatry przenoszą bez przeszkód wielkie ilości energii cieplnej. Efekt cieplarniany nie jest zaburzeniem wywołanym tylko przez człowieka, trwa on już bardzo długo i istnieje tam gdzie jest atmosfera, nawet na innych planetach.[5]





Bibliografia:



Wiedza i Życie nr9

Internet „Under Construction”

Encyklopedia Multimedialna PWN