Важливі факти
Вміст вуглекислого газу в атмосфері Землі за останнє століття постійно збільшується. Окрім ЗІ 2 туди надходять і інші гази, які не відносяться з природним компонентам глобальної екологічної системи. Наприклад, до них відносяться фторхлоруглеводороды. Ці домішки газів випромінюють і поглинають сонячну радіацію, що відбивається на кліматі планети. У сукупності ЗІ 2 інші газоподібні сполуки, що виявляються в атмосфері, називають парниковими газами.
Історична довідка
Який зміст вуглекислого газу в атмосфері? Над цим питанням замислювався у свій час ще Сванте Арреніус. Йому вдалося довести залежність між викидами діоксиду вуглецю і змінами клімату. Вчений вказав на те, що при спалюванні корисних копалин вміст вуглекислого газу в атмосфері різко зростає. Він попереджав про те, що збільшення обсягів спалюваного палива може призвести до порушення радіаційного балансу Землі.Сучасні реалії
Сьогодні більшу кількість діоксиду вуглецю в атмосферу надходить при спалюванні палива, а також у зв'язку з тими змінами, що відбуваються у природі з-за вирубки лісових угідь, збільшення площ сільськогосподарських угідь.
Механізм впливу діоксиду вуглецю на живу природу
Підвищення вмісту вуглекислого газу в атмосфері викликає парниковий ефект. Якщо при короткохвильової сонячної радіації оксид вуглецю (IV) прозорий, то він поглинає довгохвильову радіацію, випромінюючи енергію за всіма напрямами. В результаті вміст вуглекислого газу в атмосфері істотно збільшується, нагрівається поверхня Землі, стають гарячими нижні шари атмосфери. При подальшому збільшенні кількості діоксиду вуглецю можливо глобальна зміна клімату.Саме тому важливо прогнозувати загальний вміст вуглекислого газу в атмосфері Землі.
Джерела потрапляння в атмосферу
Серед них можна виділити промислові викиди. Вміст вуглекислого газу в атмосфері зростанням у зв'язку з антропогенними викидами. Економічне зростання безпосередньо залежить від кількості спалюваних природних копалин, так як багато хто виробництва є енергозатратними підприємствами. Результати статистичних досліджень свідчать про те, що з кінця минулого століття в багатьох країнах відбувається зниження питомих витрат енергії при істотному зростанні цін на електроенергію. Ефективне її використання досягається завдяки модернізації технологічного процесу, транспортних засобів, використання нових технологій у будівництві виробничих цехів. Деякі розвинені промислові країни перейшли від розвитку переробної та сировинної галузі до розвитку тих напрямків, які займаються виготовленням кінцевого продукту. Вміст вуглекислого газу в атмосфері у відсотках не є постійною величиною. При мінімальному розвитку виробничої бази, наявності густого лісового масиву, воно має мінімальні показники.У великих мегаполісах, володіють серйозною виробничою базою, викиди діоксиду вуглецю в атмосферу істотно вище, оскільки З 2 часто є побічним продуктом галузей, діяльність яких задовольняє запити освіти, медицини. В країнах істотне зростання використання високоякісного палива на 1 мешканця, вважається серйозним фактором для переходу на більш високий рівень життя. В даний час висувається ідея, згідно з якою продовження економічного зростання і підвищення рівня життя можливе без збільшення кількості спалюваного палива. В залежності від регіону вміст вуглекислого газу в атмосфері складає від 10 до 35 %.
Зв'язок між споживаною енергією і викидами СО2
Почнемо з того, що енергія не виробляється тільки заради її одержання. У розвинених промислових країнах більша її частина використовується в промисловості, для обігріву та охолодження будинків, для транспорту. Дослідження, проведені великими науковими центрами, показали, що при використанні енергозберігаючих технологій можна отримати істотне зниження викидів діоксиду вуглецю в земну атмосферу. Наприклад, вченим вдалося порахувати, що якщо б США перейшли на менш енергоємні технології при виробництві товарів народного споживання, це б дозволило знизити кількість вуглекислого газу, що потрапляє в атмосферу на 25 %. У масштабах земної кулі це дозволило б знизити проблему парникового ефекту на 7 %.
Вуглець в природі
Аналізуючи проблему, що стосується викидів діоксиду вуглецю в атмосферу Землі, зазначимо, що вуглець, який входить до його складу, є життєво важливим для існування біологічних організмів. Його здатність утворювати складні вуглецеві ланцюжка (ковалентні зв'язки) призводить до появи білкових молекул, необхідних для життя. Біогенний цикл вуглецю є складним процесом, оскільки у нього входить не просто функціонуванням живих істот, але і перенесення неорганічних з'єднань між різними резервуарами вуглецю, а також всередині них. До них відноситься атмосфера, континентальна маса, в тому числі грунту, а також гідросфера, літосфера. Протягом двох останніх століть в системі биофера-атмосфера-гідросфера спостерігаються зміни потоків вуглецю, який за своєю інтенсивності суттєво перевищують швидкість протікання геологічних процесів перенесення даного елемента. Саме тому потрібно обмежуватися розглядом взаємовідносин всередині системи, включаючи і грунт. Серйозні дослідження, що стосуються визначення кількісного вмісту вуглекислого газу в земній атмосфері, стали проводитися з середини минулого століття. Першопрохідцем у таких обчисленнях став Кіллінг, що працює у відомої обсерваторії Мауна-Лоа. Аналіз спостережень показав, що на зміни концентрації діоксиду вуглецю в атмосфері впливає цикл фотосинтезу, деструкція рослин на суші, а також річне зміна температури в Світовому океані. У ході експериментів вдалося з'ясувати, що кількісний вміст вуглекислого газу в північній півкулі істотно вище. Вчені припустили, що це пов'язано з тим, що більша частина антропогенного надходження припадає саме на це земна півкуля.Для проведення аналізу були взяті проби повітря без спеціальних методик, крім того не враховувалася відносна та абсолютна похибка обчислень. Завдяки аналізу бульбашок повітря, які містилися в льодовикових кернів, дослідникам вдалося встановити дані по вмісту в атмосфері землі вуглекислого газу в діапазоні 1750-1960 рр.
