Парниковый эффект

Таблица 1.
        
        Основные газы, обусловливающие парниковый эффект

        Примечание: С(2001) -- предполагаемая концентрация в 2001 г.; С (2004) -- концентрация в 2004 г.; С(2030) -- прогнозируемая концентрация в 2030 г.; Р -- среднегодовой прирост концентрации (% в год); V -- вклад в потепление (%); Т- период сохранения газа в атмосфере (лет); ppm -- одна миллионная часть, ppb -- одна миллиардная по объему.

Результаты сравнительного анализа изменчивости содержания СО₂ и СН₄ в атмосфере полярных регионов (прямые измерения и анализ воздушных включений кернов льда) и данные глобального атмосферного мониторинга показали, что планетарный максимум в распределении этих газов находится не над зоной 60^° с. ш., где потребляется свыше 90% ископаемого топлива, а над Арктикой/Субарктикой, где антропогенная активность относительно невелика: между 60^° и 70^° с. ш. сжигается менее 5% добываемого ископаемого топлива. Это значит, что в северных широтах существует мощный природный источник СО₂ и СН₄, который обеспечивает существование межполюсного градиента в меридиональном распределении СО₂ и СН₄: среднее содержание атмосферного СО₂ примерно на 3 mатм (около 1% от средней величины) и СН₄ на 0.15-0.17 mатм (8-10% от средней величины) над Арктикой выше, чем над Антарктикой (рис. 3).

Рис. 3. Межполюсные градиенты СО₂ и СН₄.

Содержание углекислоты в оболочках Земли приведено в таблице 2.

Таблица 2.

Содержание углекислоты в оболочках Земли.

Из таблицы видно, что в атмосфере остались, по существу, жалкие остатки СО₂. А ведь жизнь растений целиком зависит от фотосинтеза, который без СО₂ невозможен. Если освободить всю углекислоту, захороненную в карбонатных отложениях на дне океанов и континентов, то ее содержание в атмосфере повысится в 130 000 раз и парциальное давление углекислого газа станет равным 40 атмосферам, т.е. атмосфера станет, по существу, углекислотной, почти такой же, как на Венере, где давление равно 90 атмосфер, а температура близка к 50000С.

Кроме концентрации газа, большое значение имеют период сохранения его молекул в атмосфере и эффективность взаимодействия с тепловым излучением. Так, например, молекула метана остается в атмосфере около 11 лет и абсорбирует тепловое излучение приблизительно в 15 раз более эффективно, чем молекула СО₂. Доля метана в суммарном тепличном эффекте оценивается в 15%, доля фреонов -- от 15 до 20%. Вызывает тревогу увеличение концентрации метана в атмосфере. Она оставалась неизменной почти в течение 1000 лет, а с начала XIX столетия начала расти, и сейчас почти удвоилась (рис. 3). Основные источники выброса метана антропогенного происхождения: животноводство, рисовые поля, добыча угля, а также природные болота.

        
        
        Рис. 3. Увеличение концентрации метана в атмосфере, оцененная по анализу воздуха, сохранившегося в пузырьках в глетчерном льду (ррв -- одна миллиардная часть по объему).

Содержание двуокиси азота также увеличилось в последние годы. Источниками этого вещества могут быть сжигание топлива, азотные удобрения, сведение лесов, сжигание биомассы.

Литература

1. «Беседы о природе, обществе и человеке», издательство «Знание», Москва 1975 г.

2. «В мире науки», № 10, Москва 1990 г.

3. «География», энциклопедия, издательство «Росмэн», Москва 1994 г.

4. «Жизнь в окружающей среде», Т. Миллер, т. 1, Москва 1980 г.

5. «Жизнь в окружающей среде», Т. Миллер, т. 3, Москва 1980 г.

6. «Калейдоскоп», 12(46), Москва 1997 г.

7. «Человек и природа», издательство «Знание», Москва 1980 г.

8. «Экология и будущее», Г. А. Кузнецов, Москва, изд. 1988 г.

9. «Экологические меридианы и параллели», А. Удальцов, Москва, изд. 1981.