GAZY CIEPLARNIANE (SZKLARNIOWE) I ICH ZNACZENIE

GAZY CIEPLARNIANE (SZKLARNIOWE) I ICH ZNACZENIE
Gazami cieplarnianymi (szklarniowymi) nazywamy te składniki atmosfery ziemskiej, które dzięki swoim własnościom fizykochemicznym mają zdolność
zatrzymywania energii słonecznej w obrębie atmosfery ziemskiej. Należą do nich przede wszystkim: para wodna (H2O), CO2, podtlenek azotu (N2O),
metan (CH4), freony, O3 (ozon)
Niektóre spośród nich są naturalnymi składnikami atmosfery, obecnymi w niej od milionów lat. Dzięki ich obecności w atmosferze, na Ziemi zaistniały
warunki klimatyczne umożliwiające powstanie
i rozwój życia. Ostatnio ich stężenie w powietrzu - dzięki ludzkiej działalności - stopniowo wzrasta. Pojawiły się dodatkowo gazy nieobecne w
naturalnych warunkach, wykazujące podobne właściwości - absorpcji promieniowania emitowanego przez naszą planetę. Równocześnie
obserwowany jest wzrost średniej temperatury powietrza w najniższych - przypowierzchniowych warstwach atmosfery. Te dwa zjawiska są mogą być
ze sobą związane: wzrost stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze wywołany działalnością człowieka może być powodem
ocieplenia klimatu na Ziemi
Dominujący udział w efekcie cieplarnianym ma para wodna. Jej zawartość w atmosferze ziemskiej jest zmienna w czasie i różna nad
poszczególnymi obszarami naszej planety (waha się w granicach 40% do 95%), co wynika z cyklu krążenia wody w środowisku na skutek procesów:
parowania , skraplania, sublimacji i resublimacji. Działalność ludzka ma znikomy bezpośredni wpływ na zawartość tego gazu szklarniowego w
atmosferze.
Para wodna jest podstawowym czynnikiem wywołującym efekt cieplarniany; jej udział w tym zjawisku według różnych szacowań waha się w zakresie
95-99%. W dużym stopniu pochłania ona długofalowe promieniowanie podczerwone (IR) wysyłane przez powierzchnię Ziemi. Reemitując je,
przyczynia się do zmniejszenia nocnych oziębień powierzchni Ziemi i dolnych warstw atmosfery. Skondensowana w postaci chmur para wodna
stanowi "kołderkę" zabezpieczającą powierzchnię Ziemi przed ucieczką ciepła.
Zawartość pary wodnej w atmosferze jest zmienna i podlega największym wśród gazów szklarniowych wahaniom dobowym i sezonowym.
Najbardziej też zróżnicowany jest rozkład jej zawartości w powietrzu nad poszczególnymi regionami kuli ziemskiej. Para wodna dostaje się do
atmosfery w wyniku parowania z powierzchni wód oceanów, mórz, jezior, rzek, także z wilgotnego gruntu i poprzez transpirację roślin. Równie łatwo
woda jest z atmosfery usuwana poprzez opady atmosferyczne. Im wyższa temperatura, tym większe parowanie wody, więc wzrasta
zawartość pary wodnej w atmosferze, co z kolei pobudza efekt cieplarniany - wzrost temperatury. Mechanizm ten tworzy sprzężenie
zwrotne mogące pogłębić efekt cieplarniany.
Dwutlenek węgla (CO2) jest drugim, istotnym dla efektu cieplarnianego składnikiem atmosfery ziemskiej, chociaż jego udział w tym zjawisku jest o
rząd wielkości mniejszy od udziału pary wodnej. Działalność ludzka ma znacznie większy wpływ na jego obecność w atmosferze. Od początku ery
przemysłowej zawartość dwutlenku węgla w powietrzu systematycznie wzrasta i przewiduje się, że w 2100 roku będzie go w powietrzu dwa razy
więcej niż dziś (pochodzi on ze spalania paliw kopalnych : węgle, ropa, gaz) oraz ze spalania biomasy (wypalanie dużych obszarów lasów pod
uprawy, szczególnie w krajach tropikalnych)
Udział w efekcie cieplarnianym mają także metan, podtlenek azotu i freony, które również są uwalniane w różnych procesach przemysłowych.
Zakres absorpcji promieniowania przez dwutlenek węgla przypada w obszarze największego natężenia promieniowania ziemskiego. Dlatego, pomimo
znacznie mniejszego stężenia w atmosferze, gaz ten może mieć duży wpływ na zwiększenie efektu cieplarnianego. CO2w sposób naturalny pojawia
się w atmosferze w wyniku: wybuchów wulkanów, pożarów, jako produkt oddychania zwierząt.
Emitowany do atmosfery dwutlenek węgla nie tylko jest w niej gromadzony; ulega też wielu przemianom, dzięki którym jego zawartość w atmosferze
zmniejsza się. Jest on:
 pochłaniany w procesie fotosyntezy roślin zielonych,
 rozpuszczany w wodach oceanów
oraz
 wiązany w postaci węglanu wapnia, będącego budulcem skorup i muszli zwierząt, z których następnie powstają skały
węglanowe.
Sumarycznie jednak stężenie dwutlenku węgla w atmosferze ciągle wzrasta. Przemiany powyższe są istotnymi elementami obiegu węgla w
przyrodzie, składającego się z trzech głównych cykli:
1. wymiana węgla między atmosfera, biosferą i powierzchniowymi warstwami oceanów. Pełny obieg trwa kilkadziesiąt lat
2. osadzania się węglanów na dnie oceanów, tworzenie się skał węglanowych, a następnie wietrzenie tych skał. Procesy te trwają
kilkadziesiąt tysięcy lat
3. związany m . in. z tworzeniem pokładów paliw kopalnych – proces długotrwały
PODTLENEK AZOTU (N2O) gaz rozweselający, bezbarwny, o słodkim zapachu. Źródła antropogeniczne: spalanie paliw kopalnych, wypalanie
lasów, stosowanie nawozów azotowych. Średnio w atmosferze przybywa rocznie 3-4,5 mln ton podtlenku azotu. Źródła naturalne: procesy
mikrobiologiczne w glebie i w wodach głównie oceanicznych.
METAN CH4 inaczej gaz błotny lub kopalniany. Bezbarwny i bezwonny, palny, razem z powietrzem tworzy mieszaniny wybuchowe. Metan stanowi
główny składnik gazu ziemnego, często występuje w pustkach skalnych w obrębie złóż np. węgla kamiennego powodując nieraz niebezpieczne
eksplozje w kopalniach. Powstaje w procesie beztlenowego rozkładu szczątków organicznych. Antropogeniczne źródła metanu: uprawa ryżu, hodowla
przeżuwaczy (głównie bydło), wypalanie lasów pod uprawy). Na terenach bagiennych widuje się nieraz tzw. błędne ognie, którym w dawnych
czasach przypisywano nadprzyrodzoną złowróżbną moc. Jest to metan, powstający w procesach
fermentacyjnych wewnątrz bagna, wydostający się na zewnątrz i ulegający samozapłonowi.
Metan w dużych ilościach jest wydalany przez kopce termitów.
Metan był od wieków emitowany do atmosfery ziemskiej ze źródeł naturalnych. W ciągu ostatnich
150 lat emisja metanu do atmosfery gwałtownie wzrosła, co jest związane z rozwojem rolniczej i
przemysłowej działalności człowieka. Z drugiej strony metan jest również wykorzystywany przez
ludzi jako paliwo.
Atmosfera ziemska ma szansę szybciej oczyścić się z nadmiaru metanu niż np. z freonów, gdyż
jego czas życia jest dość krótki - wynosi 7 - 10 lat. Zmniejszając jego emisję o 15%-20%
moglibyśmy zapobiec zwiększaniu jego stężenia w powietrzu. Średnia emisja metanu do
atmosfery wynosi obecnie 465mln t/rok
FREONY są to pochodne chlorowcowe niskich węglowodorów nasyconych (gł. Metanu i etanu),
zawierające w cząsteczce jednocześnie atomy fluoru i chloru niekiedy także bromu. Spośród
wymienionych gazów szklarniowych są one jedynymi, których obecność w atmosferze jest
związana praktycznie wyłącznie z działalnością człowieka. Ich powszechne zastosowanie
rozpoczęło się w latach 40. XX wieku i przez kolejnych 30 lat notowano gwałtowny wzrost ich
zawartości w atmosferze. Gdy w latach 70-tych zauważono niszczący wpływ freonów na warstwę
ozonową, rozpoczęto na świecie działania (m.in. w ramach Programu Ochrony Środowiska Narodów Zjednoczonych - UNEP), które doprowadziły do
podpisania w roku 1987 Protokołu Montrealskiego, zakładającego znaczne ograniczenia w produkcji i użytkowaniu freonów przez wiele państw.
Dzięki temu od tamtej pory poziom emisji freonów do atmosfery zwiększa się nieznacznie - o około 3% w skali roku. Freony mają długi czas
"życia" w atmosferze (60 - 400 lat), więc pomimo tego, że coraz mniej ich uwalniamy, ich zawartość w powietrzu niestety wciąż
wzrasta.
Do niedawna freony powszechnie były stosowane w urządzeniach chłodniczych, w rozpylaczach kosmetycznych i gaśnicach, wykorzystywane są
nadal jako oleje i smary izolacyjne.
Niepożądane działanie freonów polega nie tylko na przechwytywaniu i zatrzymywaniu w obrębie atmosfery promieniowania ziemskiego, lecz również,
powodując powstawanie dziury ozonowej, umożliwia docieranie do Ziemi większej ilości promieniowania słonecznego - ultrafioletowego. Wpływa ono
podwójnie negatywnie na środowisko biotyczne:
 potęguje efekt cieplarniany zamieniając się w energię cieplną na powierzchni Ziemi i w dolnych warstwach atmosfery
 jest szkodliwe dla organizmów żywych.
Ozon (O3) trujący niebieskawy gaz o ostrej woni. W warunkach naturalnych powstaje w wyniku wyładowań atmosferycznych. Przez człowieka
wytwarzany jest i stosowany do dezynfekcji wody, neutralizacji biologicznej ścieków, bielenia olejów, wosków i skrobi.
Znaczenie ozonu w zjawisku efektu cieplarnianego nie jest jednoznaczne:
ozon obecny w stratosferze w postaci warstwy ozonowej zmniejsza efekt cieplarniany ograniczając dostęp promieniowania słonecznego
(ultrafioletowego) do najniższych warstw atmosfery. Zmniejsza w ten sposób ilość energii przyjmowanej przez Ziemię - osłabiając efekt
cieplarniany.
Równocześnie jednak cząsteczki ozonu absorbują pewne zakresy promieniowania emitowanego przez Ziemię, potęgując w ten sposób efekt
cieplarniany.
Znanych jest 30 różnych gazów niszczących ozon w stratosferze i przyczyniających się do powstania dziury ozonowej,
powodującej dopływ promieni ultrafioletowych, zwłaszcza typu B, do powierzchni Ziemi.
Gaz
freon – 12
freon – 11
freon – 113
czterochlorek węgla
chloroform
halon
tlenki azotu
fluor, brom
chlor, tlenki siarki
Główne źródła
Czas przebywania w
atmosferze (w latach)
Udział w niszczeniu
ozonosfery (w %)
130
45
rozpylacze, wytwarzanie pianek, gaśnice,
urządzenia klimatyzacyjne
rozpylacze, pianki, lodówki
rozpuszczalniki, płyny do czyszczenia,
urządzenia do oczyszczania
gaśnice, systemy zabezpieczeń
przeciwpożarowych
elektrownie węglowe, motoryzacja,
nadużywanie nawozów azotowych
specyficzne procesy technologiczne przemysłu
chemicznego
środki czyszczące, wybielające, źródła
naturalne (wybuchy wulkanów)
74
26
90
12
67
8
8
3
110
4
150
różny
śladowy
krótki
Gazy szklarniowe
Czas trwania w atmosferze w latach
Udział w efekcie cieplarnianym z pominięciem pary wodnej
CO2
7
50
N2O
180
10
CH4
10
18
freony
Kilkaset lat
13
O3
0,3
5
Przyczyny wzrostu ilości gazów cieplarnianych
Przyczyna:
wycinanie lasów, wielkie pożary, spalanie paliw
chłodnictwo, pożarnictwo, pianki i aerozole
motoryzacja, elektrociepłownie, nawozy azotowe
działalność powodująca wzrost stężenia tlenków azotu i węglowodorów
procesy gnilne, uszkodzenia gazociągów, górnictwo
gospodarstwa domowe, wzrost hodowli bydła
ryżowiska, bagna, tereny podmokłe, wysypiska śmieci
Rodzaj gazu:
CO2, para wodna
freony, halony
CO2, tlenki azotu
ozon w przyziemnych warstwach atmosfery
metan i inne węglowodory, CO2, tlenki azotu
metan i inne węglowodory, CO2, tlenki azotu
metan i inne węglowodory, CO2, tlenki azotu
Wszystkie wymienione źródła powodują wzrost stężenia podanych zanieczyszczeń gazowych, które tworzą w troposferze warstwę
zatrzymującą ciepło wypromieniowywane z Ziemi. Jest to efekt analogiczny do efektu uzyskiwanego w cieplarniach. Skutkiem
zatrzymywania ciepła w przyziemnej części atmosfery jest podniesienie się jej temperatury.
Skutki wzrostu temperatury Ziemi
topienie się lodowców, podniesienie się poziomu mórz
wysychanie rzek i jezior oraz wzrost ilości terenów suchych na
południu
zwiększone parowanie, wzrost opadów na północy
zmiana środowiska na kuli ziemskiej
utrata terenów mieszkalnych, zatapianie wysp i lądów
niedostatek żywności, głód
powodzie, huragany, oberwanie chmury, wzrost
zachmurzenia
przemieszczanie się roślin i zwierząt, wymieranie gatunków
duże różnice temperatur między zimą i latem, wielkie burze
Źródła gazów cieplarnianych (w %)
Efekt cieplarniany i jego skutki
Mechanizm efektu cieplarnianego jest złożony, jednak w pewnym
uproszczeniu można go przedstawić w następujący sposób:
Promieniowanie słoneczne docierające w okolice Ziemi napotyka
na swej drodze górne warstwy atmosfery ziemskiej, które
pochłaniają lub odbijają pewną jego część - większość fal z
zakresu ultrafioletu (UV - promieniowanie krótkofalowe).
Pozostała część podążając ku Ziemi jest częściowo pochłaniana,
odbijana i rozpraszana w kolejnych warstwach atmosfery.
Jednak większość promieniowania słonecznego - bliski
ultrafiolet oraz widzialne (VIS) - dociera do najniższych warstw
atmosfery i do powierzchni Ziemi, gdzie jest częściowo od niej
odbijane, a częściowo pochłaniane ogrzewając ją. Energia promieniowania słonecznego zamieniana jest w energię cieplną. Ciepło
jest następnie oddawane przez Ziemię, chmury i składniki atmosfery m. in. na drodze emisji fal podczerwonych (IR promieniowanie długofalowe).
Wypromieniowanie odbywa się we wszystkich kierunkach równomiernie: w stronę przestrzeni kosmicznej, a z chmur i z warstw
atmosfery - również w stronę Ziemi. Dzięki temu obiekty na Ziemi i w dolnych warstwach atmosfery są wtórnie ogrzewane.
W przeciwieństwie do promieniowania słonecznego długofalowe promieniowanie ziemskie jest pochłaniane przez niektóre składniki
atmosfery (m. in. parę wodną i dwutlenek węgla), a następnie powtórnie wypromieniowane przez te składniki równomiernie we
wszystkich kierunkach - w przestrzeń kosmiczną i z powrotem - w stronę Ziemi.
Po pokonaniu wielu warstw jedynie znikoma część promieniowania wyemitowanego przez Ziemię bezpowrotnie ucieka w
przestrzeń międzyplanetarną. Ogromna większość zostaje "zatrzymana" przez atmosferę przyczyniając się do jej ogrzania
Nad ewentualnymi konsekwencjami wzmagającego się efektu cieplarnianego głowią się całe rzesze naukowców i - jak dotychczas
- nie potrafią dojść do zgodnych wniosków. Różnice poglądów dotyczą przyczyn, kierunku zmian klimatycznych, ich nasilenia oraz
konsekwencji mogących z nich wyniknąć. Klimat Ziemi jest wypadkową bardzo wielu zmiennych, często trudnych do przewidzenia,
które wpływają na istniejący stan równowagi niezależnie od siebie lub nawzajem się potęgując. Kierunki zmian bywają
zaskakujące: nie jesteśmy w stanie przewidzieć na ile silnie dany efekt wpłynie na inne czynniki i które z nich będą dominowały.
Od początku ery przemysłowej notujemy wzrost zawartości dwutlenku węgla w atmosferze, pochodzącego ze źródeł sztucznych.
Zwiększa się również zawartość innych gazów mających wpływ na zatrzymywanie energii cieplnej przy powierzchni Ziemi. Od tego
samego momentu notujemy również wzrost średnich rocznych temperatur powietrza. Nie jesteśmy w stanie z całą pewnością
stwierdzić, że to właśnie źródła antropogeniczne powodują potęgowanie się efektu cieplarnianego. Jednakże jeśli faktycznie tak
jest - my - ludzie możemy wywołać zupełnie nieobliczalne i niezwykle długotrwałe skutki w środowisku naszej Ziemi. Anomalie
pogodowe, nasunięcie lądolodów na gęsto zaludnione, obecnie ogrzewane przez prądy morskie obszary lądów, susze, w efekcie
zmiany zasięgu roślinności, masowe wymieranie gatunków wskutek kurczenia się lub zanikania środowisk przez nie zasiedlonych,
w końcu - być może - zagrożenie istnienia gatunku ludzkiego.
Organizacja Narodów Zjednoczonych powołała Międzynarodowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change), aby
przeanalizował zjawisko globalnego ocieplenia. W roku 1992 w Rio de Janeiro odbyła się Konferencja Narodów Zjednoczonych na temat Środowiska
Naturalnego i Rozwoju (nazywana także „Szczytem Ziemi”). Zgromadziła ona ponad 100 przywódców państw, a jej celem było znalezienie recept na
problemy wiążące się z ochroną środowiska oraz rozwojem gospodarczo-społecznym. Uczestnicy konferencji podpisali Ramową Konwencję na temat
Zmian Klimatycznych i Konwencję na temat Biologicznej Różnorodności oraz przyjęli dokument o nazwie Agenda 21 (jest to plan działań na rzecz
osiągnięcia zrównoważonego rozwoju). W konwencji mówiącej o zmianie klimatu przyjęto jako cel stabilizację składu atmosfery po to, by „uniknąć
niebezpiecznego wpływu czynników antropogenicznych na klimat planety” oraz osiągnięcie tego tak, aby nie zagrażać światowej gospodarce. Pięć lat
później odbyła się Konferencja Zmian Klimatycznych w Kioto w Japonii. W grudniu w 1997 roku przedstawiciele 140 państw uzgodnili nowe regulacje
prawne, które miały ograniczać emisję gazów szklarniowych w krajach uprzemysłowionych.
CO MOŻEMY ZROBIĆ BY RATOWAĆ NASZE ŚRODOWISKO ŻYCIA:
¬
wykorzystywać alternatywne źródła energii. Niestety, nadal jest jeszcze dużo elektrowni jądrowych stwarzających ogromne
zagrożenie ze względu na przestarzałą technologię.
Awaria reaktora w czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej na Ukrainie w kwietniu 1986 r. stała się przyczyną największej katastrofy związanej z
pokojowym wykorzystaniem energii atomowej. Chmura radioaktywna, która wydostała się z reaktora, spowodowała skażenie terenów obecnej
Ukrainy, Białorusi i Rosji, a następnie przeniesiona wiatrem rozprzestrzeniła się po całej Europie. 120 pobliskich miejscowości zostało
ewakuowanych o wiele za późno. Wśród nich była licząca 50 tys. mieszkańców Prypeć położona w odległości 3 km od epicentrum. Dziś dokładna
liczba ofiar wciąż nie jest znana, lecz szacuje się, że kilka milionów osób cierpi na choroby spowodowane napromieniowaniem (m.in. nowotwory,
zaburzenia odporności). W grudniu 2000 roku ostatni reaktor elektrowni, który wciąż pracował i wytwarzał 9% energii na Ukrainie, został
ostatecznie zatrzymany. W zamian państwa Zachodu udzieliły Ukrainie pomocy, wypłacając jej 2,3 mld dolarów z przeznaczeniem na budowę
dwóch kolejnych elektrowni jądrowych. Energetyka jądrowa nadal nie rozwiązała problemu wysoko aktywnych odpadów promieniotwórczych
wytwarzanych w 443 reaktorach w 32 krajach. Odpady te są obecnie przechowywane na przejściowych składowiskach. (*)
Wulkaniczny obszar półwyspu Reykjanes na Islandii usiany jest gorącymi źródłami. Blue Lagoon (Blaá Lónidh) to sztuczne jezioro zasilane
nadwyżką wód czerpanych przez ciepłownię geotermiczną Svartsengi. Wodę podgrzaną przez gorącą magmę do temperatury 240°C wydobywa się
z głębokości 2000 metrów. Po dotarciu na powierzchnię woda ma 70°C, co pozwala na wykorzystanie jej do ogrzewania domów w okolicznych
miastach. Mlecznobłękitna barwa jeziora powstaje wskutek wymieszania się zawiesiny krzemu i wapnia z rozkładającymi się glonami. Bogate w
sole mineralne, ciepłe wody Blue Lagoon mają temperaturę 40°C i słyną ze swych wyjątkowych właściwości leczniczych, zwłaszcza przy chorobach
skóry. Ciepło wnętrza Ziemi jest odnawialnym źródłem energii, tanim i czystym, wykorzystywanym stosunkowo od niedawna. Na Islandii w roku
1960 korzystało z tego źródła ciepła mniej niż 25% ludności, dziś zaspokaja ono potrzeby Islandczyków w 85%.
¬ chronić istniejące i prowadzić nowe nasadzenia lasów
¬ ograniczyć wycinkę drzew zwłaszcza na terenie Puszczy Amazońskiej, która jest „Płucami Świata”. Każdy hektar tego
ekosystemu pochłania ogromne ilości dwutlenku węgla.
Puszcza Amazońska zajmuje 63% powierzchni Brazylii. Amazonia jest największym tropikalnym ekosystemem leśnym na świecie, rozciąga się
bowiem na obszarze 3,7 mln km² i stanowi jedną trzecią lasów tropikalnych na planecie. Lasy te, choć pokrywają tylko 8% lądów, dają schronienie
90% istniejących gatunków roślin i zwierząt. Są zatem najzasobniejszym siedliskiem na Ziemi, skupiającym 10% spośród 1,7 mln dotychczas
poznanych i sklasyfikowanych gatunków. Lista zwierząt i roślin żyjących na planecie jest wciąż bardzo niekompletna – liczbę nie odkrytych jeszcze
gatunków szacuje się na 12,5 miliona. Poszukiwaniami tymi żywo jest zainteresowany przemysł farmaceutyczny; wynika to z faktu, że głównym
aktywnym składnikiem połowy stosowanych dziś leków jest substancja roślinna lub zwierzęca. Każdego dnia z powierzchni Ziemi bezpowrotnie znika
blisko 200 km² lasów wraz z trudną do oszacowania liczbą gatunków, które nigdy nie zostały i nigdy już nie zostaną odkryte.(*)
¬ zastępować lokalne urządzenia grzewcze centralnym ogrzewaniem
¬ zaprzestać produkcji i wykorzystania freonów
¬ stosować ekologiczne technologie przemysłowe
¬ zastępować wykorzystanie w przemyśle ropy gazem ziemnym
¬ poprawić izolację cieplną budynków
¬ pamiętając o segregacji śmieci czy używaniu surowców wtórnych (dzięki temu zostaje ograniczona emisja dwutlenku węgla,
która towarzyszy procesowi produkcji opakowań i zmniejsza się ilość wydzielanego metanu na wysypiskach śmieci).
Odpadki z gospodarstw domowych piętrzą się na wszystkich kontynentach i stały się poważnym problemem dla wszystkich dużych
aglomeracji miejskich, podobnie jak zanieczyszczenie powietrza spowodowane spalinami z milionów samochodów i wyziewami
przemysłowymi. Meksyk liczący około 20 milionów mieszkańców produkuje ok. 20 tys. ton domowych śmieci dziennie. Jak w wielu innych
krajach na świecie połowa tych odpadków przewożona jest na otwarte wysypiska. Ilość śmieci na planecie rośnie wraz z liczbą ludności i jej
dochodami. Na przykład Amerykanin produkuje rocznie ponad 700 kilogramów odpadków domowych, czterokrotnie więcej niż obywatel
kraju rozwijającego się i dwa razy więcej niż Meksykanin. W ciągu ostatnich dziesięciu lat ilość śmieci w krajach wysoko rozwiniętych się
potroiła. Rozwiązaniem problemu zanieczyszczenia środowiska spowodowanego rozrastaniem się wysypisk śmieci i spalarni są recykling,
utylizacja i zmniejszenie ilości używanych opakowań. We Francji nadal na wysypiska trafia 50% odpadków domowych, a do spalarni tylko
35%.(
¬
Jedną z możliwości jest promowanie idei zrównoważonego rozwoju. Idea zrównoważonego rozwoju zakłada stały postęp
gospodarczy i społeczny zharmonizowany ze środowiskiem naturalnym. Najprościej można ją określić jako „drogę ku
poprawie jakości życia ludzi na całym świecie bez rabunkowej eksploatacji ziemskich zasobów naturalnych”.
Ocieplenie klimatu może
mo e spowodować
spowodowa ogromne zmiany. Prognozy naukowców są
s następuj
nast pujące:
puj ce:
Wzrośnie poziom wód oceanów i mórz w wyniku topnienia czap lodowych na biegunach i topnienia lodowców
górskich. Niewielkie tylko ocieplenie (około 0,5°C) w ciągu ostatniego stulecia już było przyczyną wzrostu poziomu wód w
oceanach o 15 cm. Jeśli w wyniku topnienia lodów na biegunach Ziemi poziom oceanu podniósłby się o 1 metr, w konsekwencji
Nowy Jork, Londyn czy Tokio zostałyby zatopione. Obliczono także, że stopienie lodowców na Grenlandii i Antarktydzie
spowodowałoby, iż prawie cała Holandia, Dania oraz znaczna część Belgii i Bangladeszu znalazłyby się pod wodą. Teren Polski nie
jest niestety bezpieczny! Gdyby ten scenariusz się sprawdził, pod wodą znalazłby się obszar leżący nawet w odległości 100 km od
wybrzeża.
Mieszkańców niżej położonych wybrzeży będzie trzeba przesiedlić albo zrealizować kosztowne projekty ratowania tych terenów
przed zalaniem.
Bangladesz (N 23°21’ E 90°31’)Rozległa nizina, na której leży Bangladesz, pocięta jest gęstą siecią 300 rzek spływających z himalajskich
zboczy. Znaczna ich część zasila wody Gangesu, Brahmaputry i Meghny tworzących ogromną deltę nad Zatoką Bengalską. Rejon ten znajduje
się w strefie monsunowej, toteż od czerwca do września, gdy nadciągają ulewne deszcze, niemal połowę terytorium kraju zalewają
występujące z brzegów wody rzek. Część ludności kraju traktująca te cykliczne kataklizmy jako zwyczajny bieg rzeczy żyje wyłącznie na
pojawiających się okresowo rzecznych wysepkach (chars), które nurt rzeki tworzy z piasku i mułu. W 1998 roku dwie trzecie kraju zostało na
kilka miesięcy zatopione przez najbardziej katastrofalną powódź XX wieku. Straciło wówczas życie 1300 osób, a 31 milionów mieszkańców
Bangladeszu zostało pozbawionych dachu nad głową. Kraj ten należy do najgęściej zaludnionych na świecie (922 mieszkańców na km²) i
jednocześnie najuboższych – 32% ludności ma dochody nie przekraczające jednego dolara dziennie. Podniesienie się poziomu oceanów
wskutek ocieplania się klimatu jeszcze by pogłębiło trudną sytuację kraju, bo pod wodą znalazłaby się znaczna część pól ryżowych.
Ocieplenie klimatu i zmiany w rozmieszczeniu opadów są zagrożeniem dla lasów i terenów podmokłych, których rolą
jest oczyszczanie powietrza i wody. Pożary występowałyby wtedy częściej i niszczyły więcej niż dotychczas.
Przesuwanie się stref klimatycznych na Ziemi ku biegunom. Częste będą anomalie pogodowe, wcześniejsze nadejście wiosny.
Skrajności klimatyczne w różnych częściach świata mogą spowodować wydłużenie okresu suszy lub na innych terenach zwiększą się
opady deszczu. Mogą się nasilić burze, powodzie i również huragany, tornada.
Floryda, Stany Zjednoczone(N 28°17’ W 81°24’) 22 lutego 1998 roku tornado o sile 4 w skali Fujity (wiatr 300-400 km/godz.) zdewastowało trzy
hrabstwa w centrum Florydy. Zanim ucichło w hrabstwie Osceola, pozbawiło życia 38 osób i zniszczyło kilkaset domów. Gwałtowne tornada tego typu
wiążą się zazwyczaj ze zjawiskiem klimatycznym El Niño, które średnio co pięć lat staje się przyczyną poważnych anomalii pogodowych na całym globie.
Jednak klęski żywiołowe są dziś znacznie częstsze i groźniejsze w skutkach niż dawniej. Działalność człowieka w znacznym stopniu zaburza równowagę
środowiska naturalnego, zakłócając jego zdolność do łagodzenia skutków katastrofalnych zaburzeń klimatycznych. Zagospodarowywanie i zasiedlanie
obszarów szczególnie zagrożonych jeszcze pogłębia te konsekwencje. W latach 90. było czterokrotnie więcej klęsk żywiołowych niż w latach 50., a straty
ekonomiczne wyniosły łącznie 608 miliardów dolarów, co jest sumą wyższą od bilansu strat z czterech poprzednich dziesięcioleci razem wziętych. (*)
Rola pary wodnej i aerozoli w atmosferze:
a) para wodna: tworzy warstwy chmur, zapewnia obieg wody w przyrodzie, spada na ziemię w postaci deszczu lub
śniegu a nawet gradu, maksymalna zawartość pary wodnej to 4%
b) aerozole: kropelki wody, kryształki lodu- to chyba jedyne nieszkodliwe aerozole. Pozostałe, to głównie składniki
zanieczyszczeń: cząsteczki dymu, sadzy, popiołu, pyły wulkaniczne, roślinne oraz pyły pochodzenia przemysłowego.
Warstwy atmosfery i ich charakterystyka:
a) Troposfera - sfera przyziemna, spadki temperatur do -60°C,
średnia wysokość 10 km, w troposferze zachodzą główne procesy
kształtujące pogodę i klimat
b) Tropopauza - jest to warstwa przejściowa pomiędzy stratosferą a
troposferą. Znajduje się na wysokości między 10 -17 km.
o
o
Temperatura wynosi od- 40 C do - 700 C
c) Stratosfera - wahania temperatur od -60°C do 0°C, pod koniec
stratosfery- warstwa ozonowa, powietrze bardzo rozrzedzone,
ruchy mas powietrza w dolnej części stratosfery- tropopauzie.
d) Ozonosfera - występuje na wysokości 10–50 km,
o podwyższonej koncentracji ozon maksymalna koncentracja
ozonu występuje średnio na wysokości. 23 km.
Ozonosfera pochłania całkowicie promieniowanie nadfioletowe bardzo szkodliwe dla organizmów żywych.
e) Stratopauza - znajduje się pomiędzy 50 a 55 kilometrem.
o
Temperatura wynosi w granicach od -10 do 10 C
f) Mezosfera - od 10 do 80 km, spadek temperatury wraz z
wysokością
g) Mezopauza - znajduje się pomiędzy 80 a 90 kilometrem.
Temperatura wynosi około - 900C
h) Jonosfera - występuje powyżej 50-60 km nad powierzchnią Ziemi do 1000 km. Zawiera duże ilości jonów i
swobodnych elektronów, powstających na skutek jonizacji cząsteczek gazu atmosferycznego pod wpływem
promieniowania kosmicznego oraz nadfioletowego promieniowania słonecznego.
i ) Termosfera- od 80 do 700 km, strefy jonowe (niżej dodatnie, wyżej ujemne), zjawisko zorzy polarnej, wzrost
temperatury nawet do 400°C( wyżej do 1500°C), granica atmosfery meteorologicznej- 2000km
j) Egzosfera - 500 - 2000 km - brak tlenu; słabe oddziaływanie grawitacyjne
Zmiany ciśnienia i składu atmosfery wraz z wysokością:
Ciśnienie w atmosferze spada wraz ze wzrostem wysokości. Temperatury w poszczególnych warstwach wahają się
w następujący sposób:
a) troposfera od 5 do -50°C
b) stratosfera od -50 do 0°C
c) mezosfera od 0 do -50,-100°C
d) termosfera od -50 do 1500°C