0 просмотров

Как вулканизм может привести к глобальному потеплению?

Ведутся серьезные споры о роли, которую люди играют в изменении глобального климата как за счет сжигания ископаемого топлива, так и за счет выделения хлорфторуглеродных (ХФУ) газов. Некоторые утверждают, что человеческое взаимодействие представляет меньшую угрозу для нашей атмосферы, чем естественные процессы, такие как извержения вулканов. Это придает большое значение пониманию роли извержений вулканов в воздействии на глобальное изменение климата. Каким бы ни был источник, очевидно, что изменения состава земной атмосферы вызывают три основных климатических эффекта:

ЭФФЕКТ ОЗОНА:

Интенсивный солнечный свет в стратосфере (выше 12 км) производит голубоватый озон (O 3 ) путем естественного расщепления обычных молекул кислорода (O 2 ) на два высокореакционноспособных атома кислорода (O). Затем каждый атом кислорода быстро связывается с молекулой кислорода с образованием озона. Озон поглощает УФ-излучение, и в процессе озон снова превращается в молекулу кислорода и атом кислорода. Существует баланс в разрушении и образовании озона, так что в стратосфере существует равновесная концентрация. Это равновесие, вероятно, существовало на протяжении большей части геологического времени. Однако недавно в стратосфере над Антарктидой была обнаружена озоновая дыра, предположительно из-за накопления человеком в атмосфере разрушающих озон фреонов. Истощение озонового слоя привело к большему проникновению ультрафиолетового излучения на земную поверхность, которое вредно для жизни на Земле, поскольку повреждает клеточную ДНК. Эффект озона не оказывает прямого влияния на глобальные температуры.

Статья в тему:  Как глобальное потепление влияет на хронологию Земли
ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ:

Некоторые газы, называемые парниковыми газами (в первую очередь двуокись углерода и водяной пар, а также метан, N 2 O и фреоны), позволяют коротковолновому солнечному излучению (УФ и видимый свет) проникать через нижние слои атмосферы к поверхности земли. Эти же самые газы, однако, поглощают длинноволновое излучение (инфракрасное), представляющее собой энергию, которую Земля переизлучает обратно в космос.Улавливание этой инфракрасной тепловой энергии этими парниковыми газами приводит к глобальному потеплению. Глобальное потепление стало очевидным с начала промышленной революции. Большинство ученых связывают глобальное потепление с выбросом парниковых газов в результате сжигания ископаемого топлива.

ЭФФЕКТ ДЫМКИ:
Взвешенные частицы, такие как пыль и пепел, могут блокировать солнечный свет Земли, тем самым уменьшая солнечное излучение и снижая средние глобальные температуры. Эффект дымки часто создает исключительно красные закаты из-за рассеяния красных длин волн частицами субмикронного размера в стратосфере и верхней тропосфере.

ВЛИЯНИЕ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ИЗВЕРЖЕНИЙ НА
ОЗОНОВЫЙ, ПАРНИКОВЫЙ И ДЫМОВЫЙ ЭФФЕКТЫ

Извержения вулканов могут в разной степени усилить все три климатических эффекта. Они способствуют истощению озонового слоя, а также охлаждению и нагреванию земной атмосферы. Роль извержений вулканов в каждом климатическом эффекте описана ниже.

ВЛИЯНИЕ НА ЭФФЕКТ ОЗОНА:

Было показано, что галогенид кислоты HCl эффективен при разрушении озона; однако последние исследования показывают, что большая часть вулканического HCl находится в тропосфере (ниже стратосферы), где она вымывается дождем. Таким образом, у него никогда не будет возможности вступить в реакцию с озоном. С другой стороны, спутниковые данные после извержений вулканов Пинатубо (Филиппины) и Гудзон (Чили) в 1991 году показали потерю озона на 15-20% в высоких широтах и ​​более чем на 50% над Антарктидой! Таким образом, представляется, что извержения вулканов могут играть значительную роль в снижении уровня озона. Однако это косвенная роль, которую нельзя прямо отнести к вулканическому HCl. Созданные извержением частицы или аэрозоли, по-видимому, создают поверхности, на которых происходят химические реакции. Сами частицы не способствуют разрушению озона, но они взаимодействуют с хлор- и бромсодержащими соединениями техногенных фреонов.К счастью, через два-три года вулканические частицы осядут из стратосферы, так что воздействие вулканических извержений на разрушение озонового слоя недолговечно. Хотя вулканические аэрозоли служат катализатором разрушения озона, настоящими виновниками разрушения озона являются ХФУ, созданные человеком. Ученые ожидают, что озоновый слой восстановится из-за ограничений на использование ХФУ и других озоноразрушающих химических веществ Монреальским протоколом Организации Объединенных Наций по веществам, разрушающим озоновый слой. Однако будущие извержения вулканов вызовут колебания в процессе восстановления.

Статья в тему:  Как глобальное потепление влияет на Казахстан
ВЛИЯНИЕ НА ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ:

Извержения вулканов могут способствовать глобальному потеплению, добавляя CO 2 в атмосферу. Однако каждый год в результате деятельности человека в атмосферу поступает гораздо большее количество CO 2 , чем в результате извержений вулканов. Т.М.Герлах (1991, Американский геофизический союз) отмечает, что антропогенный выброс СО 2 превышает расчетный глобальный выброс СО 2 из вулканов по крайней мере в 150 раз. Небольшое глобальное потепление, вызванное парниковыми газами, образовавшимися в результате извержений, компенсируется гораздо более значительным глобальным похолоданием, вызванным частицами в стратосфере, образовавшимися в результате извержений (эффект дымки). Парниковое потепление земли стало особенно очевидным с 1980 г. Без охлаждающего воздействия таких извержений, как Эль-Чичон (1982 г.) и горы Пинатубо (1991 г.), описанных ниже, парниковое потепление было бы более выраженным.

ВЛИЯНИЕ НА ЭФФЕКТ ДЫМКИ:

Извержения вулканов усиливают эффект тумана в большей степени, чем парниковый эффект, и, таким образом, они могут снижать средние глобальные температуры. В течение многих лет считалось, что наибольший вулканический вклад в эффект дымки вносят взвешенные частицы пепла в верхних слоях атмосферы, которые блокируют солнечное излучение. Однако эти представления изменились в 1982 году после извержения мексиканского вулкана Эль-Чичон. Хотя в 1980 году извержение вулкана Св.Эленс понизил глобальную температуру на 0,1°C, гораздо меньшее извержение Эль-Чичона снизило глобальную температуру в три-пять раз. Хотя взрыв на горе Сент-Хеленс выбросил в стратосферу большее количество пепла, извержение Эль-Чичон выбросило гораздо больший объем богатых серой газов (в 40 раз больше). Похоже, что объем пирокластических обломков, выбрасываемых во время взрыва, не является лучшим критерием для измерения его воздействия на атмосферу. Количество газов, богатых серой, кажется более важным. Сера соединяется с водяным паром в стратосфере, образуя плотные облака крошечных капель серной кислоты. Этим каплям требуется несколько лет, чтобы оседать, и они способны снижать температуру тропосферы, поскольку поглощают солнечное излучение и рассеивают его обратно в космос.

Статья в тему:  Как написать вступление к сочинению о глобальном потеплении
ПРИМЕРЫ ГЛОБАЛЬНОГО ПОХЛАЖДЕНИЯ ПОСЛЕ ИСТОРИЧЕСКИХ ИЗВЕРЖЕНИЙ:

Данные наблюдений показывают четкую корреляцию между историческими извержениями и последующими годами холодного климата. Ниже описаны четыре хорошо известных исторических примера.

ЛАКИ (1783 г.) — В 1783-1784 гг. в восточной части США была зарегистрирована самая низкая средняя зимняя температура, примерно на 4,8 °C ниже среднего значения за 225 лет. Европа также пережила аномально суровую зиму. Бенджамин Франклин предположил, что эти холодные условия возникли в результате блокировки солнечного света пылью и газами, вызванными извержением Исландии Лаки в 1783 году. Извержение Лаки было крупнейшим излиянием базальтовой лавы в исторические времена. Гипотеза Франклина согласуется с современной научной теорией, которая предполагает, что большие объемы SO 2 являются главным виновником глобального похолодания из-за дымки.

ТАМБОРА (1815 г.) — Тридцать лет спустя, в 1815 г., извержение вулкана Тамбора в Индонезии привело к чрезвычайно холодным весне и лету 1816 г., которые стали известны как год без лета. Извержение Тамбора считается крупнейшим за последние десять тысяч лет. Новая Англия и Европа пострадали исключительно сильно.Снегопады и заморозки были в июне, июле и августе, и все зерна, кроме самых выносливых, были уничтожены. Уничтожение урожая кукурузы вынудило фермеров забивать своих животных. Суповые кухни были открыты, чтобы накормить голодных. Морской лед мигрировал по атлантическим судоходным путям, а альпийские ледники спускались по горным склонам на исключительно низкие высоты.

Статья в тему:  Как скоро глобальное потепление повлияет на нас гугл переводчик

КРАКАТАУ (1883 г.) — В результате извержения индонезийского вулкана Кракатау в августе 1883 г. образовалось в двадцать раз больше тефры, чем при извержении горы Сент-Хеленс в 1980 г. Кракатау было вторым по величине извержением в истории, уступая только извержению соседней Тамборы в 1815 году (см. выше). В течение нескольких месяцев после извержения Кракатау в мире наблюдалась не по сезону прохладная погода, яркие закаты и продолжительные сумерки из-за распространения аэрозолей по стратосфере. Яркие закаты типичны для атмосферной дымки. Необычные и продолжительные закаты вызвали серьезные современные споры об их происхождении. Они также послужили источником вдохновения для художников, которые изобразили яркую природу закатов в нескольких картинах конца 19 века, две из которых отмечены здесь.

В Лондоне закаты Кракатау явно отличались от знакомых красных закатов, видимых сквозь прокуренную атмосферу города. Это демонстрирует показанная здесь картина заката на берегу Темзы, созданная художником Уильямом Аскрофтом 26 ноября 1883 года.

Ярко-красное небо на картине Эдварда Мунка «Крик» навеяно яркими сумерками в Норвегии, на его родине.

Более подробное описание извержения 1883 года см. в Кракатау.

ПИНАТУБО (1991 г.) — 15 июня 1991 г. на Филиппинах произошло извержение вулкана Пинатубо, а через месяц также произошло извержение вулкана Гудзон на юге Чили. Извержение Пинатубо произвело самое большое облако оксида серы в этом столетии. Комбинированный аэрозольный шлейф горы Пинатубо и горы Гудзон распространился по всему земному шару за несколько месяцев.Данные, собранные после этих извержений, показывают, что средняя мировая температура снизилась примерно на 1 градус по Цельсию за последующие два года. Этот охлаждающий эффект приветствовали многие ученые, которые видели в нем противовес глобальному потеплению.

голоса
Рейтинг статьи
Статья в тему:  Как закисление океана влияет на глобальное потепление
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
Adblock
detector