Skleníkový efekt

Aký je skleníkový efekt?

On skleníkový efekt Je to prirodzený proces, v ktorom si atmosféra zachováva časť infračerveného žiarenia emitovaného Zemou, a tak ju zahreje. Toto infračervené ožarovanie pochádza z teplého, ktorý slnečné žiarenie vytvára na zemskom povrchu.

Tento proces sa vyskytuje, pretože Zem ako nepriehľadné telo absorbuje slnečné žiarenie a vyžaruje teplo. Zároveň, keď existuje atmosféra, teplo úplne neuniká do vesmíru.

Časť tepla sa absorbuje a je upravená vo všetkých smeroch plynmi, ktoré tvoria atmosféru. Zem si teda udržuje určitú tepelnú rovnováhu, ktorá stanovuje priemernú teplotu 15 ° C zaručuje premenlivý rozsah, v ktorom sa môže život vyvíjať.

Termín „skleníkový efekt“ je podobný s skleníkmi na pestovanie rastlín v podnebí, kde je teplota okolia nižšia, ako je potrebné. V týchto kultivačných domoch plastová alebo sklenená strecha umožňuje priechod slnečného žiarenia, ale zabraňuje výstupu z tepla.

Je skleníkový efekt dobrý alebo zlý?

Skleníkový efekt je nevyhnutný pre život na Zemi, pretože zaručuje primeraný teplotný rozsah pre svoju existenciu. Väčšina biochemických procesov potrebných pre život si vyžaduje teploty medzi -18 ° C až 50 ° C.

V geologickej minulosti sa vyskytla kolísanie priemernej teploty pôdy, či už sa zvyšuje alebo klesá. V posledných dvoch storočiach sa podáva trvalé zvýšenie globálnej teploty.

Rozdiel je v tom, že v súčasnosti je miera zvýšenia obzvlášť vysoká a zdá sa, že je spojená s ľudskou aktivitou. Tieto činnosti vytvárajú skleníkové plyny, ktoré zdôrazňujú tento jav.

Aký je skleníkový efekt?

Proces, ktorým sa vyrába skleníkový efekt, má hlavné prvky na slnku, Zem a atmosférické plyny. Slnko je zdrojom energie, Zem, prijímač uvedenej energie a emitor tepla a plynu.

Solárna energia

Časť slnečnej energie dosahuje povrch zeme a zahrieva ju, ďalšia sa odráža smerom k vesmíru. Ďalšia časť je absorbovaná vrstvami atmosféry, ktorá všade emituje žiarenie a zahrieva zem

Slnko zásadne vyžaruje žiarenie s vysokým obsahom energie, to znamená, čo zodpovedá viditeľnej a ultrafialovej vlnovej dĺžke elektromagnetického spektra. Teplota emisie tejto energie dosiahne 6.000 ° C, ale väčšina sa rozptyľuje na ceste k Zemi.

Zo 100 % slnečnej energie, ktorá dosahuje atmosféru, sa asi 30 % odráža do vesmíru (Albedo Effect). 20 % je absorbovaná atmosférou, hlavne suspendovanými časticami a ozónovou vrstvou a zvyšných 50 % uvarí zemský povrch. 

Zem

Zem odráža dôležitú časť slnečného žiarenia v dôsledku jej albedo (číry alebo biely tón). Toto albedo je zásadne dané oblakami, vodnými a ľadovými útvarmi.

Berúc do úvahy albedo a vzdialenosť od planéty k slnku, teplota Zeme by mala byť -18 ° C (účinná teplota). Efektívna teplota sa týka toho, čo by telo malo zvážiť iba albedo a vzdialenosť.

Priemerná skutočná teplota Zeme je však okolo 15 ° C s rozdielom 33 ° C s účinnou teplotou. V tomto výraznom rozdiele medzi účinnou a skutočnou teplotou má atmosféra základnú úlohu.

Atmosféra

Kľúčom k teplote Zeme je jej atmosféra, ak by neexistovala, planéta by bola trvalo zamrznutá. Atmosféra je priehľadná pre väčšinu žiarenia krátkych vĺn, ale nie pre veľkú časť žiarenia dlhých vĺn (infračervené).

Tým, že je Zem prejsť, je Zem zahrievaná a emituje infračervené žiarenie (teplo), ale atmosféra absorbuje časť tohto tepla. Týmto spôsobom vrstvy atmosféry a oblaky ohrievajú a emitujú teplo vo všetkých smeroch.

Môže vám slúžiť: stratégie udržateľnosti pre riadenie prírodných zdrojov

Skleníkový efekt

Proces vykurovania planéty pre atmosférické zadržiavanie infračerveného žiarenia je to, čo je známy ako skleníkový efekt.

Názov pochádza z poľnohospodárskych skleníkov, kde sa pestujú druhy, ktoré vyžadujú väčšiu teplotu, ako sú existujúce vo výrobnej zóne. Na tento účel majú tieto kultivačné domy strechu, ktorá umožňuje prechod slnečného žiarenia, ale zachováva sa emitované teplo.

Týmto spôsobom je možné vytvoriť teplú mikroklímu pre tie druhy, ktoré ich vyžadujú vo svojom raste.

Príčiny skleníkového efektu

Niektoré priemyselné odvetvia vytvárajú väčšinu skleníkových plynov

Aj keď je skleníkový efekt prírodným procesom, mení sa pôsobením ľudskej bytosti (antropické pôsobenie). Preto je potrebné rozlíšiť prírodné príčiny fenoménu a antropických zmien.

- Prirodzené príčiny

Solárna energia

Elektromagnetické žiarenie krátkeho vlny (vysoká energia) zo slnka je ten, ktorý zahrieva zemský povrch. Toto zahrievanie spôsobuje emisiu žiarenia dlhých vĺn (infračervené), to znamená teplo, smerom k atmosfére.

Geotermálnej energie

Stred planéty je žiarovky a vytvára ďalšie teplo, ktoré je spôsobené slnečnou energiou. Toto teplo sa prenáša cez zemskú kôru, najmä cez sopky, fumaroly, gejzíry a ďalšie horúce pramene.

Zloženie atmosféry

Vlastnosti plynov, ktoré tvoria atmosféru. Niektoré plyny, ako sú vodná para, CO2 a metán.

Prírodné príspevky zimného plynu

Plyny, ktoré si zachovávajú infračervené žiarenie z zahrievania zemského povrchu, sa nazývajú skleníkové plyny. Tieto plyny sa vyskytujú prirodzene, napríklad CO2, ktorý prispieva dychom živých bytostí.

Oceány si tiež vymieňajú veľké množstvo CO2 s atmosférou a tiež prírodné požiare poskytujú CO2. Oceány sú prírodným zdrojom iných skleníkových plynov, ako je oxid dusíka (NOx).

Na druhej strane, mikrobiálna aktivita v pôdach je tiež zdrojom CO2 a NOX. Okrem toho zvieratá tráviace procesy poskytujú atmosféru veľké množstvo metánu.

- Príčiny spôsobené ľudskou bytosťou (antropické)

Priemyselné činnosti

Priemysel vo všeobecnosti emituje ďalšiu atmosféru tepla, ako aj rôzne plyny, ktoré ovplyvňujú skleníkový efekt. Tieto plyny môžu absorbovať a emitovať teplo (napr. CO2) alebo zničiť ozónovú vrstvu (napr.: Nox, CFC a ďalšie).

Automobilový tranzit

Veľké koncentrácie vozidiel v mestách sú zodpovedné za väčšinu CO2 pridaných do atmosféry. Automobilový prenos prispieva asi 20 % z celkového CO2 generovaného spaľovaním fosílnych palív.

Výroba elektriny a vykurovania

Spaľovanie uhlia, deriváty plynu a ropy na výrobu a vykurovanie elektriny prispievajú takmer 50 % CO2.

Výrobný a stavebný priemysel

Tieto priemyselné činnosti prispievajú takmer 20 % CO2 produkovaného spaľovaním fosílnych palív.

lesné požiare

Lesné požiare tiež pochádzajú z ľudských aktivít a uvoľňujú milióny ton skleníkových plynov do atmosféry ročne.

Odpad

Hromadenie procesov odpadu a fermentácie, ktoré sa vyskytujú, ako aj spaľovanie takéhoto odpadu, je zdrojom skleníkových plynov.

poľnohospodárstvo

Poľnohospodárska aktivita poskytuje atmosféru viac ako 3 milióny ton metánu metánu ročne. Medzi plodiny, ktoré v tomto ohľade najviac prispievajú, je ryža.

Ďalšia plodina, ktorej manipulácia vytvára skleníkové plyny, je cukrová trstina, pretože pred zberom horí a produkuje veľké množstvo CO2.

Prežúvateľ

Prežúvatelia, ako napríklad krava, konzumujú vláknitú trávu fermentačnými procesmi vykonávanými baktériami vo svojom tráviacom systéme. Táto fermentácia uvoľňuje denne 3 až 4 litre metánového plynu do atmosféry pre každé zviera.

Môže vám slúžiť: Zemská atmosféra: Zloženie, vrstvy, funkcie

Iba vzhľadom na to, že hovädzí dobytok sa odhaduje ako príspevok zodpovedný 5 % skleníkových plynov.

- Reťazová reakcia

Zvýšenie globálnej teploty spôsobenej zvýšením skleníkových plynov vyvoláva reťazovú reakciu. Zvýšením teploty oceánov sa uvoľňovanie CO2 zvýši na atmosféru.

Podobne topenie pólov a Permafrost vydávajú CO2, ktoré sa tam konali. Aj pri väčšej teplote okolit.

Skleníkové plyny

Plyny CO2, voda a pary metánu odrážajú slnečné žiarenie

Niektoré plyny, ako napríklad vodná para a CO2, pôsobia v prirodzenom procese skleníkového efektu. Pokiaľ ide o to, ďalšie plyny sa zúčastňujú na antropickom procese okrem CO2.

Protokol Kjóta uvažuje o emisiách šiestich skleníkových plynov vrátane oxidu uhličitého (CO2) a metánu (CH4). Tiež oxid dusný (N2O), hydrofluórový uhlík (HFC), perfluovaný uhľovodík (PFC) a hexafluorid sulfur (SF6).

Vodná para

Vodná para je jedným z najdôležitejších skleníkových plynov pre svoju schopnosť absorbovať teplo. Vyvažuje sa však rovnováha, pretože voda v kvapalnom a tuhom stave odráža slnečnú energiu a ochladzuje Zem.

Oxid uhličitý (CO2)

Oxid uhličitý je hlavným dlhým skleníkom v atmosfére. Tento plyn je zodpovedný za 82 % zvýšenia skleníkového účinku, ktorý sa vyskytol v posledných desaťročiach.

Metán (CH4)

Metán je druhý najdôležitejší skleníkový plyn, ktorý prispieva asi 17 % zahrievania. 40 % metánu sa vyrába prírodnými zdrojmi, hlavne močiarmi, zatiaľ čo zostávajúcich 60 % je generovaných ľudskými aktivitami.

Oxidy dusíka (NOx)

NOx prispieva k deštrukcii stratosférického ozónu, čím sa zvyšuje množstvo ultrafialového žiarenia prenikajúceho do Zeme. Tieto plyny pochádzajú z priemyselnej výroby kyseliny dusičnej a kyseliny adipovej, ako aj z použitia hnojív.

Chlorofluórokarbonados (CFC)

Staroveká aerosóly vydané CFC

CFC je silný skleníkový plyn, ktorý poškodzuje stratosférický ozón a je regulovaný v rámci protokolu Montrealu. V niektorých krajinách, ako je Čína, sa však stále používa v rôznych priemyselných procesoch.

Hydrofluórokarbóny (HFC)

Tieto plyny sa používajú v rôznych priemyselných aplikáciách, ktoré nahrádzajú CFC. HFC však ovplyvňujú aj ozónovú vrstvu a majú veľmi vysokú aktívnu stálosť v atmosfére.

Perflinovaný uhľovodík (PFC)

PFC sa vyskytujú v spaľovacích zariadeniach pre proces hliníkovej fúzie. Rovnako ako HFC majú v atmosfére vysokú stálosť a ovplyvňujú integritu stratosférickej ozónovej vrstvy.

Sulfur Hexafluoruro (SF6)

Tento plyn má tiež negatívny vplyv na ozónovú vrstvu, ako aj na vysokú perzistenciu v atmosfére. Používa sa vo vysokonapäťových zariadeniach a výrobe horčíka.

Dôsledky skleníkového efektu kontamináciou

Jedným z dôsledkov globálneho otepľovania je rozmrazenie pólov

Kontaminácia spôsobená ľudskou bytosťou poskytuje ďalšie množstvo skleníkových plynov, ktoré prerušujú prirodzenú dynamickú rovnováhu. Aj keď sú tieto sumy oveľa nižšie ako množstvo generovaných prírodou, stačí na prelomenie tejto rovnováhy.

To prináša vážne následky pre planétovú tepelnú rovnováhu a zase na život na zemi.

Globálne otepľovanie

Zvýšená koncentrácia skleníkových plynov vytvára priemerné globálne zvýšenie teploty. V skutočnosti sa odhaduje, že priemerná globálna teplota sa zvýšila o 1,1 ° C od predpriemernej éry.

Roztavenie ľadu

Zvýšenie teploty vedie k roztaveniu polárneho ľadu a ľadovcov na celom svete. To znamená zvýšenie hladiny mora a zmena morských prúdov.

Môže vám slúžiť: rozsiahle hospodárske zvieratá: Charakteristiky, výhody a nevýhody

Zmena podnebia

Aj keď neexistuje úplná zhoda v procese produktu globálneho otepľovania klímy, realita je taká, že klíma planéty sa mení. To dokazuje okrem iného zmenu morských prúdov, vzorcov vetra a zrážok.

Populačné nerovnováhy

Zmena biotopov v dôsledku zvýšenia teploty, ovplyvňuje populáciu a biologické správanie druhu. V niektorých prípadoch existujú druhy, ktoré zvyšujú ich populácie a rozširujú ich distribučný rozsah.

Avšak tie druhy, ktoré majú veľmi úzky teplotný rozsah pre rast a reprodukciu.

Znížená výroba potravín

Mnoho poľnohospodárskych a hospodárskych oblastí je znížená výroba, pretože druhy sú ovplyvnené zvýšením teploty. Na druhej strane, ekologické zmeny vedú k šíreniu poľnohospodárskych škodcov.

Verejné zdravie

Zvýšením priemernej teploty planéty niektoré zvieratá vektorov chorôb rozširujú svoj geografický rozsah. Takto sa vyskytujú prípady tropických chorôb nad rámec ich prirodzeného rozsahu.

Na druhej strane, zvýšenie teploty môže uskutočniť hovor šokovanie tepelný alebo úpal, čo znamená extrémnu dehydratáciu. Táto situácia môže spôsobiť vážne organické zlyhania, najmä ovplyvňujúce deti a starších ľudí.

Prevencia

Aby sa zabránilo zvýšeniu efektu skleníkových domov, je potrebné znížiť výrobu skleníkových plynov. To znamená rad akcií, ktoré zahŕňajú rozvoj vedomia občanov, legislatívne opatrenia, technologické zmeny.

Povedomie

Občianstvo si je vedomé problému globálneho otepľovania spôsobeného zvýšením skleníkového efektu je zásadné. Týmto spôsobom sa poskytuje potrebný sociálny tlak, aby vlády a ekonomické právomoci prijali požadované opatrenia.

Právny rámec

Hlavnou medzinárodnou dohodou, ktorá má čeliť problému skleníkových plynov, je protokol Kjót. Tento právny nástroj však doteraz nebol účinný na zníženie miery emisií skleníkových plynov.

Niektoré z hlavných industrializovaných krajín a s najvyššími mierami emisie nepodpísali rozšírenie protokolu pre svoje druhé obdobie. Preto je potrebný prísnejší národný a medzinárodný právny rámec, ak chcete dosiahnuť skutočný účinok.

Technologické zmeny

Na zníženie emisií skleníkových plynov je potrebné obnovenie priemyselných procesov. Podobne je potrebné podporovať využívanie obnoviteľnej energie a znížiť využívanie fosílnych palív.

Na druhej strane je nevyhnutné všeobecne znížiť výrobu znečisťujúceho odpadu.

Roztoky

Podľa odborníkov to nestačí na zníženie emisií skleníkových plynov, navyše sa musia znížiť aj súčasné koncentrácie v atmosfére. Na tento účel boli navrhnuté rôzne alternatívy, ktoré môžu použiť veľmi jednoduché alebo sofistikované technológie.

Uhlíkové umývadlo

Z tohto. Rastliny nastavili atmosférický CO2 do svojich rastlinných štruktúr a ich extrahovali z atmosféry.

Extrakcia uhlíka

Doteraz je extrahovanie CO2 z atmosféry drahé z hľadiska energetiky a má vysoké ekonomické náklady. Prebiehajú však rôzne vyšetrenia, aby sa dosiahli efektívne spôsoby filtrovania vzduchu a extrakcie CO2.

Jeden z týchto návrhov je už vo fáze pilotných rastlín a vyvíjajú sa univerzity Calgary a Carnegie Mellon. Táto rastlina používa roztok hydroxidu draselného, ​​ako je vodný pasca a žieravý vápnik, cez ktoré je vzduch filtrovaný.

V tomto procese je CO2 obsiahnutý vo vzduchu zadržiavaný tvoriacim uhličitanom vápenatého (CACO3). Následne je uhličitan vápenatý a CO2 sa oddeľuje, pričom výsledné čisté CO2 na priemyselné použitie.

Bibliografické referencie

1. Bolin, B. a doos, b.R. Skleníkový efekt.
2. Rytier, m., Lozano, s. a Ortega, b. (2007). Skleníkový efekt, globálne otepľovanie a zmena podnebia: perspektíva Zeme vied. Univerzitný digitálny časopis.
3. Carmona, J.C., Bolívar, D.M. A Giraldo, L.Do. (2005). Plyn metánu vo výrobe hospodárskych zvierat a alternatívy na meranie jeho emisií a zníženie jeho vplyvu na environmentálnej a produktívnej úrovni. Kolumbijský denník zvierat.
4. Elsom, D.M. (1992). Znečistenie atmosféry: globálny problém.
5. Martínez, J. A Fernández,. (2004). Zmena podnebia: vízia z Mexika.
6. Schneider, s.H. (1989). Greenhouse Effect: Veda a politika. Veda.