Peamine kasvuhoonegaas. Mis on kasvuhoonegaas? Kuidas vähendada kasvuhoonegaaside heitkoguseid

Kasvuhoonegaasid, mida leidub erinevate planeetide atmosfääris, põhjustavad üsna ohtlik nähtus. See puudutab kasvuhooneefekti. Tegelikult võib olukorda nimetada paradoksaalseks. Lõppude lõpuks soojendasid meie planeeti kasvuhoonegaasid, mille tulemusena ilmusid sellele esimesed elusorganismid. Kuid teisest küljest põhjustavad need gaasid tänapäeval palju keskkonnaprobleeme.

Palju miljoneid aastaid on Päike planeeti Maa soojendanud, muutes selle aeglaselt ise energiaallikaks. Osa sellest soojusest läks avakosmosesse ja osa peegeldus atmosfääri gaasidest ja soojendas planeeti ümbritsevat õhku. Sarnast protsessi, mis sarnaneb soojuse säilitamisega kasvuhoones läbipaistva kile all, nimetasid teadlased "kasvuhooneefektiks". Ja gaase, mis põhjustavad sellise nähtuse esinemist, nimetatakse kasvuhoonegaasideks.
Maa kliima kujunemise ajastul tekkis aktiivse vulkaanilise tegevuse tagajärjel kasvuhooneefekt. Tohutud kogused veeauru heitkoguseid ja süsinikdioksiid atmosfääris kinni. Nii täheldati hüperkasvuhooneefekti, mis soojendas ookeanide veed peaaegu keemistemperatuurini. Ja ainult roheline taimestik, mis toitus atmosfääri süsinikdioksiidist, aitas stabiliseerida temperatuuri režiim meie planeet.
Aga globaalne industrialiseerimine, samuti kasv tootmisvõimsust muutunud mitte ainult keemiline koostis kasvuhoonegaasid vaid ka selle protsessi tähendus.

Peamised kasvuhoonegaasid

Kasvuhoonegaasid on loodusliku või inimtekkelise päritoluga gaasilised komponendid atmosfääris. Teadlasi on pikka aega huvitanud küsimus: millist kiirgust kasvuhoonegaasid neelavad? Põhjaliku uurimistöö tulemusena leidsid nad, et need gaasid neelavad ja eralduvad uuesti infrapunakiirgus. Nad neelavad ja kiirgavad Maa pinna, atmosfääri ja pilvedega samas infrapunavahemikus kiirgust.
Maa peamised kasvuhoonegaasid on:

• veeaur
• süsinikdioksiid
• metaan
• halogeenitud süsivesinikud
• lämmastikoksiidid.

Süsinikdioksiid (CO2) mõjutab meie planeedi kliimat kõige tugevamalt. Industrialiseerimise alguses, st 1750. aastal, ulatus selle keskmine globaalne kontsentratsioon atmosfääris 280 ± 10 ppm-ni. Üldiselt oli kontsentratsioon 10 000 aastat konstantsel tasemel. Uuringute tulemused näitavad aga, et juba 2005. aastal tõusis CO2 kontsentratsioon 35% ja jõudis 379 ppm-ni ja seda umbes 250 aasta jooksul.
Teisel kohal on metaan (CH4). Selle kontsentratsioon tõusis 715 ppb-lt eelindustriaalsel perioodil 1774 ppb-ni 2005. aastal. Metaani maht atmosfääris kasvas 10 000 aasta jooksul järk-järgult 580 ppb-lt 730 ppb-ni. Ja viimase 250 aasta jooksul on see kasvanud 1000 ppb võrra.
Dilämmastikoksiid (N2O). Atmosfääri dilämmastikoksiidi maht ulatus 2005. aastal 319 ppb-ni ja kasvas 18% võrreldes tööstusrevolutsioonieelse perioodiga (270 ppb). Liustiku tuumauuringud näitavad, et looduslikest allikatest pärinev N2O on 10 000 aasta jooksul muutunud vähem kui 3%. 21. sajandil on ligi 40% atmosfääri paisatud N2O-st tingitud majandustegevusest, sest see ühend on väetiste aluseks. Siiski väärib märkimist, et N2O mängib atmosfääri keemias olulist rolli, kuna see toimib NO2 allikana, mis hävitab stratosfääri osooni. Troposfääris vastutab NO2 osooni moodustumise eest ja mõjutab oluliselt keemilist tasakaalu.
Kasvuhoonegaas, troposfääriosoon, mõjutab otseselt kliimat Maa pikalainelise kiirguse ja Päikese lühilainekiirguse neeldumise ning keemiliste reaktsioonide kaudu, mis muudavad teiste kasvuhoonegaaside, näiteks metaani, mahtu. Troposfääriosoon vastutab olulise kasvuhoonegaasi oksüdeerija, radikaali OH, moodustumise eest.
Troposfääri O3 mahtude kasvu peamine põhjus seisneb osooni lähteainete antropogeensete emissioonide suurenemises. keemilised ained, mis on vajalikud selle moodustamiseks – eelkõige süsivesinikud ja lämmastikoksiidid. Troposfääriosooni eluiga on mitu kuud, mis on oluliselt väiksem kui teistel kasvuhoonegaasidel (CO2, CH4, N2O).
Veeaur on ka väga oluline looduslik kasvuhoonegaas, millel on oluline mõju kasvuhooneefektile. Õhutemperatuuri tõus toob kaasa niiskusesisalduse suurenemise atmosfääris, säilitades samal ajal ligikaudse taseme suhteline niiskus, mille tulemusena kasvab kasvuhooneefekt ja õhutemperatuur tõuseb jätkuvalt. Veeaur aitab kaasa hägususe kasvule ja sademete hulga muutumisele. Majanduslik tegevus inimesel on mõju veeauru eraldumisele mitte rohkem kui 1%. Veeaur koos võimega neelata kiirgust peaaegu kogu infrapunavahemikus aitab kaasa ka OH-radikaalide tekkele.
Märkimist väärivad freoonid, mille kasvuhooneaktiivsus on 1300-8500 korda kõrgem kui süsihappegaasil. Freooni allikateks on erinevad külmikud ja kõikvõimalikud aerosoolid higistamisvastastest ainetest sääsepihustiteni.

Kasvuhoonegaaside allikad

Kasvuhoonegaaside heitkogused pärinevad kahest allikakategooriast:

• looduslikud allikad. Tööstuse puudumise ajastul olid peamised kasvuhoonegaaside allikad atmosfääris vee aurustumine ookeanidest, vulkaanidest ja vulkaanidest. metsatulekahjud. Kuid siiani paiskavad vulkaanid atmosfääri vaid umbes 0,15–0,26 miljardit tonni süsinikdioksiidi aastas. Veeauru mahtu sama perioodi kohta saab väljendada 355 tuhande kuupkilomeetri vee aurustumises
• antropogeensed allikad. Intensiivse tööstustegevuse tõttu satuvad kasvuhoonegaasid atmosfääri fossiilkütuste (süsinikdioksiid) põlemisel, naftaväljade (metaan) arenemisel, külmutusagensi lekke ja aerosoolide (freoonide) kasutamise tõttu, rakettide ( lämmastikoksiidid), samuti automootorite töö (osoon). Lisaks aitab inimeste tööstuslik tegevus kaasa metsaistandike vähenemisele, mis on mandritel peamised süsihappegaasi neeldajad.

Kasvuhoonegaaside vähendamine

Viimase saja aasta jooksul on inimkond aktiivselt välja töötanud ühtset tegevusprogrammi, mille eesmärk on vähendada kasvuhoonegaaside heitkoguseid. Keskkonnapoliitika olulisimaks komponendiks võib nimetada põlemisproduktide heitkoguste standardite kehtestamist ja kütusekasutuse vähendamist autotööstuse ülemineku kaudu elektrisõidukite loomisele.
Tegevus tuumaelektrijaamad, mis ei vaja kivisütt ega naftasaadusi, vähendab kaudselt süsinikdioksiidi hulka atmosfääris. Kasvuhoonegaaside arvutamine toimub spetsiaalse valemi järgi või sisse eriprogrammid mis analüüsivad ettevõtete tegevust.
Metsade raadamist oluliselt vähendada või täielikult keelata on samuti väga tõhus meetod võitluses kasvuhoonegaasidega. Oma elu jooksul neelavad puud tohutul hulgal süsinikdioksiidi. Puude langetamise käigus eraldub see gaas. Põllumaa metsade raadamise alade vähenemine troopilistes riikides on juba andnud käegakatsutavaid tulemusi kasvuhoonegaaside heitkoguste globaalsete näitajate optimeerimiseks.
Keskkonnakaitsjad on väga rahul praeguse trendiga investeerida erinevate taastuvenergialiikide arendamisse. Selle kasutusmahud globaalses mastaabis kasvavad aeglaselt, kuid pidevalt. Seda nimetatakse "roheliseks energiaks", kuna see moodustub looduslikes korrapärastes protsessides, mis toimuvad looduses.
Tänapäeva inimene ei näe ega tunne Negatiivne mõju kasvuhoonegaasid. Kuid meie lapsed võivad selle probleemiga silmitsi seista. Kui sa ei mõtle ainult iseendale, siis saad juba täna liituda selle probleemi lahendamisega. Peate lihtsalt istutama oma maja lähedale puu, kustutama õigeaegselt tulekahju metsas või vahetama esimesel võimalusel oma auto elektriga täidetud.

Juba 1962. aastal avaldas Nõukogude klimatoloog ja meteoroloog Mihhail Ivanovitš Budõko esimesena kaalutlusi, et tohutu hulga erinevate kütuste põletamine inimkonna poolt, eriti suurenenud 20. sajandi teisel poolel, toob paratamatult kaasa kütuste kasvu. süsinikdioksiidi sisaldus atmosfääris. Ja nagu teate, aeglustab see päikese- ja sügavsoojuse tagasipöördumist Maa pinnalt kosmosesse, mis toob kaasa efekti, mida me jälgime klaasitud kasvuhoonetes. Selle tulemusena kasvuhooneefekt keskmine temperatuur atmosfääri pinnakiht peaks järk-järgult suurenema. M. I. Budyko järeldused huvitasid Ameerika meteorolooge. Nad kontrollisid tema arvutusi, tegid ise arvukalt vaatlusi ja jõudsid kuuekümnendate lõpuks kindlale veendumusele, et kasvuhooneefekt Maa atmosfääris eksisteerib ja kasvab.

Peamised kasvuhoonegaasid on nende hinnangulise mõju järgi Maa soojusbilansile veeaur, süsihappegaas, metaan ja osoon ning lämmastikoksiid.

Riis. 3. Kasvuhoonegaaside heitkoguste struktuur riikide lõikes

Veeaur, kõige olulisem looduslik kasvuhoonegaas, aitab oluliselt kaasa kasvuhooneefektile ja annab tugeva positiivse tagasiside. Õhutemperatuuri tõus põhjustab atmosfääri niiskusesisalduse tõusu, säilitades samal ajal ligikaudu sama suhtelise õhuniiskuse, mis põhjustab kasvuhooneefekti suurenemist ja aitab seeläbi kaasa õhutemperatuuri edasisele tõusule. Veeauru mõju võib avalduda ka läbi pilvisuse suurenemise ja sademete hulga muutumise. Inimese majandustegevus aitab kaasa veeauru eraldumisele, mis on alla 1%.

Süsinikdioksiid (CO2) . Lisaks veeaurule on kasvuhooneefekti tekitamisel kõige olulisem roll süsihappegaasil. Planeedi süsinikuring on keeruline süsteem, mille toimimise erinevatel iseloomulikel aegadel määravad erinevad protsessid, mis vastavad erinevatele CO2 tsükli kiirustele. Süsinikdioksiid, nagu lämmastik ja veeaur, on sattunud ja siseneb atmosfääri planeedi sügavatest kihtidest ülemise vahevöö ja maakoore degaseerimise käigus. Need atmosfääriõhu komponendid kuuluvad vulkaanipursete käigus atmosfääri paisatavate gaaside hulka, mis vabanevad maakoore sügavatest pragudest ja kuumaveeallikatest.

Riis. 4. Süsinikdioksiidi heitkoguste struktuur planeedi piirkondade kaupa 1990. aastatel

Metaan (CH4). Metaan on kasvuhoonegaas. Kui võtta süsinikdioksiidi mõju aste kliimale tinglikult üheks, siis on metaani kasvuhooneaktiivsus 23 ühikut. Metaani sisaldus atmosfääris on viimase kahe sajandi jooksul väga kiiresti kasvanud. Nüüd on metaani CH 4 keskmine sisaldus tänapäevases atmosfääris hinnanguliselt 1,8 ppm ( osa miljoni kohta, osa miljoni kohta). Selle panus päikese poolt kuumutatud Maa poolt kiirgava soojuse hajumisse ja säilitamisse on oluliselt suurem kui CO 2 -st. Lisaks neelab metaan Maa kiirgust nendes spektri "akendes", mis on teistele kasvuhoonegaasidele läbipaistvad. Ilma kasvuhoonegaasideta – CO 2, veeauru, metaani ja mõnede muude lisanditeta oleks keskmine temperatuur Maa pinnal vaid –23°C ja praegu on see umbes +15°C. Metaan imbub ookeani põhja maakoore pragude kaudu ning eraldub märkimisväärses koguses kaevandamisel ja metsade põletamisel. Viimasel ajal on avastatud uus, täiesti ootamatu metaaniallikas - kõrgemad taimed, kuid tekkemehhanisme ja selle protsessi tähtsust taimede endi jaoks pole veel välja selgitatud.

Lämmastikoksiid (N2O) on Kyoto protokolli tähtsuselt kolmas kasvuhoonegaas. See eraldub mineraalväetiste tootmisel ja kasutamisel keemiatööstus, põllumajanduses jne. See moodustab umbes 6% globaalsest soojenemisest.

Troposfääri osoon, I Troposfääri osoonil (trop. O 3) on kasvuhoonegaasina otsene mõju kliimale nii Maa pikalainelise kiirguse kui ka Päikese lühilainekiirguse neeldumise kaudu ning keemilised reaktsioonid, mis muudavad teiste kasvuhoonegaaside, näiteks metaani kontsentratsioone (trop. O 3 on vajalik kasvuhoonegaaside olulise oksüdeeriva aine – radikaali – OH tekkeks). Radade kontsentratsiooni suurendamine. Alates 18. sajandi keskpaigast on O 3 olnud CO 2 ja CH 4 järel suuruselt kolmas positiivne kiirgusmõju Maa atmosfäärile. Üldiselt radade sisu. O 3 troposfääris määravad ära selle moodustumise ja hävimise protsessid keemiliste reaktsioonide käigus, mis hõlmavad nii looduslikke kui inimtekkelisi osooni lähteaineid, samuti osooni ülekande protsessid stratosfäärist (kus selle sisaldus on palju suurem) ja neeldumine. osoonist maapinnast. Radade eluiga. O 3 - kuni mitu kuud, mis on palju vähem kui teistel kasvuhoonegaasidel (CO 2, CH 4, N 2 O). Tee kontsentratsioon. O 3 varieerub oluliselt ajas, ruumis ja kõrguses ning selle jälgimine on palju keerulisem ülesanne kui hästi segunenud kasvuhoonegaaside jälgimine atmosfääris.

Teadlased on teinud ühemõttelise järelduse, et inimtegevusest põhjustatud heitmed atmosfääri toovad kaasa kasvuhoonegaaside kontsentratsiooni olulise tõusu atmosfääris. Arvutimudelite abil tehtud arvutuste põhjal näidati, et kui kasvuhoonegaaside atmosfääri paiskamise praegune kiirus jätkub, siis juba 30 aasta pärast tõuseb keskmine temperatuur maakera tõuseb umbes 1° võrra. See on ebatavaliselt suur temperatuuri tõus, mis põhineb paleokliima andmetel. Tuleb märkida, et ekspertide hinnangud on ilmselt mõnevõrra alahinnatud. Tõenäoliselt suureneb soojenemine mitmete looduslike protsesside tulemusena. Ennustatust suurem soojenemine võib olla tingitud soojeneva ookeani suutmatusest absorbeerida atmosfäärist hinnangulist süsinikdioksiidi kogust.

Arvsimulatsioonide tulemustest järeldub ka, et järgmise sajandi keskmine globaalne temperatuur tõuseb 0,3°C 10 aasta kohta. Selle tulemusena võib see aastaks 2050 tõusta (võrreldes industriaalajastu eelse ajaga) 2°C ja aastaks 2100 4°C võrra. Globaalse soojenemisega peaks kaasnema sademete hulga suurenemine (aastaks 2030 mitu protsenti), aga ka Maailma ookeani taseme tõus (2030. aastaks 20 cm ja sajandi lõpuks 65 cm).

Kasvuhoonegaaside mõju kliimale

Kasvuhoonegaaside rühma kuuluvad igat tüüpi gaasilised ühendid, mis mõjutavad atmosfääri läbilaskvust päikesevalgusele ja soojusenergiale. Nende gaaside olemasolu atmosfääriõhk on põhjuseks, et osa Maa pinna kiirgavast soojusenergiast ei lähe kosmosesse, vaid jääb pinnasesse õhukihtidesse. Mida suurem on kasvuhoonegaaside sisaldus atmosfääriõhus, seda intensiivsemalt kuumeneb planeedi pind üle.

Märkus 1

ajal geoloogiline ajalugu Nende sisu muutub pidevalt. Samal ajal toimusid muutused nii kliimanäitajates kui ka paljudes muudes atmosfääri parameetrites, näiteks tiheduses, gaasi koostises, läbipaistvuses jne, mis määravad suuresti organismide elutegevuse tunnused. . Arvatakse, et alates süsiniku perioodist Paleosoikumi ajastu(st umbes 370 miljonit aastat tagasi) on kasvuhooneefekti soodustavate gaaside sisaldus stabiliseerunud tasemele, mis võimaldab säilitada planeedi temperatuuritasakaalu.

Kasvuhoonegaaside rühma kuuluvad:

• veeaur,
• süsinikdioksiid,
• metaan,
• freoonid,
• samuti lämmastikoksiidid ja osoon.

Kasvuhoonegaaside looduslikud allikad

Enne tööstusajastu algust olid peamised kasvuhoonegaaside allikad atmosfääris: vee aurustumine ookeanide pinnalt, vulkaaniline tegevus ja metsatulekahjud. Praegu paiskavad vulkaanid atmosfääri umbes 0,15–0,26 miljardit tonni süsinikdioksiidi aastas. Vulkaanilise tegevuse eripära seisneb süsinikmonooksiidi äärmiselt ebaühtlases voolus atmosfääri.

Suur osa sellest eraldub suurte pursete ajal, mida esineb suhteliselt harva – vähem kui üks kord kümnendis. Samal ajal koos kasvuhoonegaasidega eraldavad vulkaanid ja suur summa tolmu, mis aitab sissevõtmist vähendada päikesekiirgus ja natuke külma. Nagu näitavad kaasaegsed uuringud, võib suurimate pursete mõju Maal põhjustada temperatuurimuutusi suurusjärgus mitu kümnendikku kraadi ja kesta mitu aastat. Samal perioodil atmosfääri sattunud veeauru hulk võrdub 355 000 kuupkilomeetri vee aurustumisega.

Kasvuhoonegaaside inimtekkelised allikad

Tööstuse intensiivistumisega hakkasid kasvuhoonegaasid atmosfääri sattuma fossiilkütuste (süsinikdioksiid) põletamisel, naftaväljade (metaan) arenemisel, külmutusagensi kadumise ja aerosoolide (freoonide) kasutamise tõttu, rakett kaatrid (lämmastikoksiidid), automootorite töö (osoon). Lisaks on inimtööstustegevus aidanud kaasa metsaalade – peamiste looduslike süsihappegaasi neeldajate – vähendamisele mandritel.

Teoreetiliselt siseneb fossiilkütuste täielikul põletamisel (eeldusel, et kõik selle ladestused on ammendatud) atmosfääri ligikaudu sama kogus süsinikdioksiidi, mis sellest fotosünteesi käigus eemaldati ja geoloogilises protsessis fossiilse süsiniku kujul säilinud. ajalugu.

Kuna vanimad (ja õhukesed) kaustobioliitide lademed pärinevad Devoni perioodist, võib eeldada, et süsinikdioksiidi sisaldus atmosfääris on veidi väiksem kui selle perioodi lõpuks või järgmise, süsiniku alguseks. periood (kuna kõigi kasulike komponentide täielik tootmine kaasaegsetes maardlates pole mitte ainult majanduslikult kahjumlik, vaid ka tehniliselt äärmiselt keeruline). Sel ajal oli see juba olemas arenenud elu, sealhulgas maapealne, kuid kliima erines oluliselt tänapäevasest. Oli palju soojem, niiskem, õhkkond oli tihedam. Hapnikusisaldus atmosfääris oli tänapäevasele lähedane ja süsihappegaasi sisaldus tunduvalt kõrgem - umbes 0,2%, s.o umbes 5,6 korda suurem kui praegu.

Kasvuhoonegaasid neelavad Päikeselt peegeldunud energiat, muutes Maa atmosfääri soojemaks. Enamik päikeseenergia jõuab planeedi pinnale ja osa peegeldub tagasi kosmosesse. Mõned atmosfääris olevad gaasid neelavad peegeldunud energiat ja suunavad selle soojusena tagasi Maale. Selle eest vastutavaid gaase nimetatakse kasvuhoonegaasideks, kuna neil on sama roll kui kasvuhoonet katval läbipaistval plastikul või klaasil.

Kasvuhoonegaasid ja inimtegevus

Mõned kasvuhoonegaasid eralduvad looduslikult vulkaanilise tegevuse ja bioloogiliste protsesside tulemusena. Kuid alates tööstusrevolutsiooni tulekust XIX vahetus sajandil on inimesed atmosfääri paisanud üha suuremas koguses kasvuhoonegaase. See kasv kiirenes koos naftakeemiatööstuse arenguga.

Kasvuhooneefekt

Kasvuhoonegaasidest peegelduv soojus põhjustab Maa pinna ja ookeanide mõõdetavat soojenemist. Sellel on laiaulatuslik mõju jääle, ookeanidele ja.

Maa peamised kasvuhoonegaasid:

veeaur

Veeaur on Maa kasvuhoonegaasidest kõige võimsam ja olulisem. Veeauru hulka ei saa inimtegevus otseselt muuta – selle määrab õhutemperatuur. Mida soojem, seda suurem on vee aurumine pinnalt. Selle tulemusena põhjustab suurenenud aurustumine veeauru suurema kontsentratsiooni madalamas atmosfääris, mis on võimeline neelama infrapunakiirgust ja peegeldama seda allapoole.

Süsinikdioksiid (CO2)

Süsinikdioksiid on kõige olulisem kasvuhoonegaas. See satub atmosfääri fossiilkütuste põletamise, vulkaanipursete ja lagunemise kaudu orgaaniline aine ja liikumine Sõiduk. Tsemendi tootmisprotsessis eraldub suures koguses süsinikdioksiidi. Maa kündmisel eraldub ka suur hulk tavaliselt pinnasesse talletatud süsihappegaasi.

Taimed, mis neelavad CO2, on oluline looduslik süsihappegaasivaru. suudab absorbeerida ka vees lahustunud CO2.

metaan

Metaan (CH4) on süsinikdioksiidi järel tähtsuselt teine ​​kasvuhoonegaas. See on tugevam kui CO2, kuid seda leidub atmosfääris palju väiksemates kontsentratsioonides. CH4 võib viibida atmosfääris lühemat aega kui CO2 (CH4 viibimisaeg on umbes 10 aastat, võrreldes CO2 sadade aastatega). looduslikud allikad metaan hõlmab: märgalad; biomassi põletamine; eluprotsessid suure veised; riisikasvatus; nafta või maagaasi ammutamine, põletamine ja töötlemine jne. Metaani peamine looduslik neelduja on atmosfäär ise; teistele pinnas, kus metaani bakterid oksüdeerivad.

Nagu CO2 puhul, suurendab inimtegevus CH4 kontsentratsiooni kiiremini, kui metaan looduslikult omastatakse.

Troposfääri osoon

Tähtsuselt järgmine kasvuhoonegaas on troposfääriosoon (O3). See tekib õhusaaste tagajärjel ja seda tuleks eristada looduslikust stratosfääri O3-st, mis kaitseb meid paljude kahjulike päikesekiirte eest. Atmosfääri madalamates osades tekib osoon teiste kemikaalide (näiteks lämmastikoksiidide) lagunemisel. Seda osooni peetakse kasvuhoonegaasiks, kuid see on lühiajaline ja kuigi see võib oluliselt kaasa aidata soojenemisele, on selle mõju tavaliselt kohalik, mitte globaalne.

Väikesed kasvuhoonegaasid

Sekundaarsed kasvuhoonegaasid on lämmastikoksiidid ja freoonid. Need on potentsiaalselt ohtlikud. Kuna nende kontsentratsioonid ei ole aga nii olulised kui eelnimetatud gaasidel, ei ole nende kliimamõju hindamist täielikult uuritud.

lämmastikoksiidid

Lämmastikoksiide leidub atmosfääris looduslike bioloogiliste reaktsioonide kaudu pinnases ja vees. Sellest hoolimata suur hulk eralduv lämmastikoksiid annab olulise panuse Globaalne soojenemine. Peamine allikas on sünteetiliste väetiste tootmine ja kasutamine põllumajandustegevuses. Mootorsõidukid eraldavad fossiilkütustel, nagu bensiin või diislikütus, sõites lämmastikoksiide.

Freoonid

Freoonid on süsivesinike rühm, millel on erinevat tüüpi kasutamine ja omadused. CFC-sid kasutatakse laialdaselt külmutusagensitena (konditsioneerides ja külmikutes), vahuainetena, lahustitena jne. Nende tootmine on enamikus riikides juba keelatud, kuid atmosfääris leidub neid endiselt ja kahjustavad osoonikihti. Fluorosüsivesinikud on alternatiiviks kahjulikumatele osoonikihti kahandavatele ainetele ja aitavad palju vähem kaasa globaalsed muutused kliima planeedil.

Kui leiate vea, tõstke esile mõni tekstiosa ja klõpsake Ctrl+Enter.

Kasvuhoonegaasid

Kasvuhoonegaasid- gaasid, millel on suur läbipaistvus nähtavas piirkonnas ja kõrge neeldumine kauges infrapunavahemikus. Selliste gaaside olemasolu planeedi atmosfääris põhjustab kasvuhooneefekti.

Peamine kasvuhoonegaas Veenuse ja Marsi atmosfääris on süsinikdioksiid, Maa atmosfääris - veeaur.

Peamised kasvuhoonegaasid, lähtudes nende hinnangulisest mõjust Maa soojusbilansile, on veeaur, süsinikdioksiid, metaan ja osoon.

Potentsiaalselt võivad kasvuhooneefektile kaasa aidata ka inimtekkelised halogeenitud süsivesinikud ja lämmastikoksiidid, kuid madala kontsentratsiooni tõttu atmosfääris on nende panuse hindamine problemaatiline.

veeaur

Jääs olevate õhumullide analüüs näitab, et Maa atmosfääris on praegu rohkem metaani kui kunagi varem viimase 400 000 aasta jooksul. Alates 1750. aastast on metaani keskmine globaalne kontsentratsioon atmosfääris tõusnud 150 protsenti 1998. aastal umbes 700-lt 1745 mahuosale (ppbv). Taga eelmisel kümnendil, kuigi metaani kontsentratsioon jätkas tõusu, kasvutempo aeglustus. 1970. aastate lõpus oli kasvutempo umbes 20 ppbv aastas. 1980. aastatel aeglustus kasv 9-13 ppbv-ni aastas. Aastatel 1990–1998 tõusis 0–13 ppbv aastas. Hiljutised uuringud (Dlugokencky et al.) näitavad stabiilset kontsentratsiooni 1751 ppbv aastatel 1999–2002.

Metaan eemaldatakse atmosfäärist mitme protsessi kaudu. Tasakaal metaani emissiooni ja eemaldamisprotsesside vahel määrab lõpuks metaani kontsentratsiooni atmosfääris ja viibimisaja atmosfääris. Domineeriv on oksüdatsioon keemilise reaktsiooni teel hüdroksüülradikaalidega (OH). Metaan reageerib troposfääris OH-ga, tekitades CH3 ja vett. Metaani atmosfäärist eemaldamisel mängib (väikest) rolli ka stratosfääri oksüdatsioon. Need kaks reaktsiooni OH-ga moodustavad umbes 90% metaani eemaldamisest atmosfäärist. Lisaks reaktsioonile OH-ga on teada veel kaks protsessi: metaani mikrobioloogiline neeldumine pinnases ja metaani reaktsioon kloori (Cl) aatomitega merepinnal. Nende protsesside panus on vastavalt 7% ja alla 2%.

Osoon

Osoon on kasvuhoonegaas. Samas on osoon eluks vajalik, kuna kaitseb Maad karmide mõjude eest ultraviolettkiirgust Päike.

Teadlased eristavad aga stratosfääri ja troposfääri osooni. Esimene (nn osoonikiht) on püsiv ja põhiline kaitse kahjulik kiirgus. Teist peetakse kahjulikuks, kuna see võib kanduda Maa pinnale, kus see kahjustab elusolendeid, ja pealegi on see ebastabiilne ega saa olla usaldusväärne kaitse. Lisaks on troposfääri osooni sisalduse suurenemine kaasa aidanud atmosfääri kasvuhooneefekti kasvule, mis (kõige laialdasemalt tunnustatud teaduslike hinnangute kohaselt) moodustab umbes 25% CO 2 panusest.

Suurem osa troposfääriosoonist tekib lämmastikoksiidide (NOx), süsinikmonooksiidi (CO) ja lenduvate ainete mõjul. orgaanilised ühendid osalevad päikesevalguse käes keemilistes reaktsioonides. Nende ainete peamised allikad atmosfääris on transport, tööstusheitmed ja mõned keemilised lahustid. Osooni tekkele aitab kaasa ka metaan, mille kontsentratsioon atmosfääris on viimase sajandi jooksul oluliselt suurenenud. Troposfääriosooni eluiga on ligikaudu 22 päeva, selle eemaldamise peamised mehhanismid on sidumine pinnases, lagunemine ultraviolettkiired ja reaktsioonid OH ja HO 2 radikaalidega.

Troposfääri osooni kontsentratsioone iseloomustab suur varieeruvus ja ebaühtlus geograafiline levik. Ameerika Ühendriikides ja Euroopas on troposfääri osooni seiresüsteem, mis põhineb satelliitidel ja maapealsel vaatlusel. Sest osoon nõuab päikesevalgus, kõrgel tasemel osooni täheldatakse tavaliselt kuumade ja päikseline ilm. Praegune keskmine troposfääriosooni kontsentratsioon Euroopas on kolm korda kõrgem kui eelindustriaalsel ajastul.

Osooni kontsentratsiooni suurenemine pinna lähedal on tugev negatiivne mõju taimestikule, kahjustades lehti ja pärssides nende fotosünteesipotentsiaali. Maapinna osooni kontsentratsioonide ajaloolise tõusu tulemusena on maapinna võime CO 2 absorbeerida tõenäoliselt alla surutud ja seetõttu on CO 2 kasvutempo 20. sajandil suurenenud. Teadlased (Sitch et al. 2007) usuvad, et see kaudne kliimamõju on peaaegu kahekordistanud maapinna osooni kontsentratsiooni panuse kliimamuutustesse. Osoonisaaste vähenemine madalamas troposfääris võib kompenseerida 1-2 aastakümne CO 2 heitkoguseid, samas kui majanduslikud kulud on suhteliselt väike (Wallack ja Ramanathan, 2009).

Lämmastikoksiid

Dilämmastikoksiidi kasvuhooneaktiivsus on 298 korda suurem kui süsinikdioksiidil.

Freoonid

Freoonide kasvuhooneaktiivsus on 1300-8500 korda suurem kui süsihappegaasil. Peamised freooniallikad on külmutusseadmed ja aerosoolid.

Vaata ka

• Kyoto protokoll (CO 2, CH 4, HFC-d, PFC-d, N 2 O, SF 6)

Märkmed

Lingid

• Point Carbon on analüütiline ettevõte, mis on spetsialiseerunud kasvuhoonegaaside heitkogustega kauplemise kohta sõltumatute hinnangute, prognooside ja teabe pakkumisele.
• “G&S – atmosfäär” automaatne õhukvaliteedi jälgimise süsteem