Что вызвало парниковый эффект ультрафиолетовых лучей

Парниковый эффект

Солнце, которое является единственной внешней формой тепла Земли, излучает солнечную радиацию в основном в виде видимого и ультрафиолетового (УФ) излучения. Когда это излучение движется к Земле, 25% его поглощается атмосферой, а 25% отражается облаками обратно в космос. Оставшееся излучение беспрепятственно достигает Земли и нагревает ее поверхность. Земля намного холоднее Солнца, это означает, что энергия, переизлучаемая с поверхности Земли, имеет меньшую интенсивность, чем энергия, излучаемая Солнцем, т.е. в виде невидимого инфракрасного (ИК) излучения.

Парниковый эффект

Парниковые газы, такие как водяной пар, двуокись углерода, метан и закись азота, задерживают инфракрасное излучение, испускаемое поверхностью Земли. Атмосфера действует как стекло в теплице, позволяя коротковолновому УФ-излучению проходить через него относительно беспрепятственно, но задерживая часть длинноволнового ИК-излучения, которое пытается выйти. Этот процесс вызывает повышение температуры в атмосфере так же, как и в теплице. Это естественный парниковый эффект Земли, который поддерживает температуру Земли на 33 °C выше, чем без атмосферы, в среднем на 15 °C.

Земля похожа на оранжерею

Усиленный парниковый эффект

Увеличение концентрации парниковых газов задерживает больше земной радиации в нижних слоях атмосферы (тропосфере), усиливая естественный парниковый эффект. «Усиленный» парниковый эффект является прямым результатом деятельности человека. Такие процессы, как сжигание ископаемого топлива, промышленные операции и вырубка леса, увеличивают содержание углекислого газа и метана в атмосфере. Хлорфторуглероды, или ХФУ, также являются мощными парниковыми газами, и в качестве дополнительной опасности они также разрушают озоновый слой стратосферы. Ученые называют это удержание инфракрасного излучения в нижних слоях атмосферы радиационным воздействием.

Вызвало ли усиление усиленного парникового эффекта из-за более высоких концентраций парниковых газов в атмосфере глобальное повышение температуры? Согласно поверхностным измерениям, за последнее столетие Земля нагрелась на 0,4–0,8 °C. Этот уровень глобального потепления не противоречит предсказаниям компьютерной модели влияния изменения состава атмосферы за последние 100 лет.

Глобальное потепление в 20 веке

Однако этот вывод следует интерпретировать с осторожностью. Например, наблюдаемое потепление не было постоянным, хотя неуклонный рост концентрации парниковых газов позволяет предположить, что любое потепление, вызванное парниковым эффектом, должно было быть устойчивым в течение последних 100 лет. Было два периода потепления с 1920 по 1940 год и снова с 1980 года. С 1940-х по 1970-е годы глобальная температура оставалась относительно стабильной. Кроме того, аэрозоли, образующиеся в нижних слоях атмосферы в результате тех же процессов, что и выбросы парниковых газов, могут охлаждать Землю, частично компенсируя потепление из-за усиленного парникового эффекта. Наконец, наблюдения за температурой, сделанные спутниками, выявили небольшую тенденцию к потеплению или вообще не выявили ее.

Неопределенность глобального потепления

Хотя поверхностное потепление не противоречит предсказаниям климатической модели, есть и другие возможные объяснения тенденции к потеплению: естественные механизмы изменения климата, такие как изменение степени вулканической и солнечной активности или изменение распределения температуры океана. Кроме того, климат Земли может колебаться чисто случайным образом на целых 0,3°C за 100 лет. Эти механизмы могут скрывать тенденцию, вызванную парниковым эффектом, которая может быть меньше или больше наблюдаемого потепления примерно на 0,6 °C.

Повышение температуры должно превзойти естественную изменчивость климата, прежде чем можно будет сбрасывать со счетов естественные изменения климата.Однако усиление парникового эффекта все чаще кажется наиболее правдоподобным объяснением тенденции к потеплению, которая наблюдается с середины 19 века. В свете самых последних данных и с учетом остающихся неопределенностей Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) заявила, что большая часть наблюдаемого потепления за последние 50 лет, вероятно, была вызвана увеличением выбросов парниковых газов. концентрации.

Будущее изменение климата

Согласно текущим прогнозам, к 2100 году глобальная температура может подняться на 5,8 °C выше температуры 1990 года. Если рассматривать это изменение климата в контексте, то повышение температуры, которое вывело планету из последнего ледникового периода, было всего лишь порядка от 4 до 5°С. Концентрация углекислого газа в атмосфере уже выше, чем когда-либо за последние 160 000 лет. Если концентрация продолжит расти, температура Земли может стать выше, чем когда-либо за последние 40 миллионов лет.

Если такое повышение глобальной температуры произойдет, уровень моря поднимется в ответ как на тепловое расширение (более теплых) океанов, так и на таяние наземных ледяных щитов. Быстрое повышение температуры будет означать, что многим экосистемам будет трудно адаптироваться, и многие виды животных и растений вымрут. Люди также столкнутся с трудностями, поскольку можно ожидать воздействия на сельское хозяйство, лесное хозяйство и водоснабжение.

Снижение угрозы глобального потепления

Что можно сделать, чтобы уменьшить или устранить угрозу глобального потепления? По оценкам моделей, для стабилизации концентрации парниковых газов в атмосфере на их нынешнем уровне потребуются огромные сокращения выбросов парниковых газов.

Рамочная конвенция об изменении климата (РКИК) представляет собой первый шаг к достижению этой цели.Подписанная в июне 1992 года на Саммите Земли в Рио-де-Жанейро 162 правительствами, Конвенция призывает страны принять осторожный подход к угрозе глобального потепления, чтобы избежать опасного вмешательства в глобальный климат. На Киотской конференции сторон (1997 г.) страны договорились сократить выбросы парниковых газов на 5,2% к 2008–2012 гг. по сравнению с уровнями 1990 г. (Киотский протокол).

В этом информационном бюллетене были рассмотрены доказательства антропогенного глобального потепления в результате усиленного парникового эффекта. Хотя с наблюдаемым изменением климата могут быть связаны и другие механизмы, наиболее вероятным кажется, что виноваты выбросы парниковых газов со времен промышленной революции. Несмотря на неопределенность в нынешнем понимании поведения глобального климата, мы должны принять осторожный подход к предотвращению пагубных последствий климатических изменений. Рамочная конвенция об изменении климата и Киотский протокол представляют собой первые шаги.