РЕФЕРАТ
ДЖЕРЕЛА І СТОК СО2
Київ-2007
Зміст
1 Людина і клімат
1.1 Взаємозв’язок між енергоспоживанням, економічною діяльністю і надходженням СО2 в атмосферу
1.2 Споживання енергії і викиди вуглекислого газу
2 Вуглець в природі
2.1 Основні хімічні з’єднання і реакції
2.2 Ізотопи вуглецю
3 Вуглець в атмосфері
3.1 Атмосферний вуглекислий газ
3.2 Зміст ізотопу 
С в атмосферному вуглекислому газі
3.3 Зміст ізотопу 
С в атмосферному вуглекислому газі
3.4 Перемішування в атмосфері
4 Газообмін в системі атмосфера – океан
4.1 Швидкість газообміну
4.2 Буферні властивості карбонатної системи
5 Вуглець в морській воді.
5.1 Повний зміст вуглецю і лужність
5.2 Фотосинтез, розкладання і розчинення органічної речовини
5.3 С в океані
5.4 Донні осідання океану
5.5 Процеси перенесення в океані
6 Вуглець в континентальній біоті і в грунтах
6.1 Вуглець в біоті і первинна продуктивність
6.2 Вуглець в грунті
6.3 Зміна змісту вуглецю в континентальних екосистемах
7 Прогнози концентрації вуглекислого газу в атмосфері на майбутнє.
Список літератури
Людина і клімат
Вплив людини на клімат почав виявлятися декілька тисяч років тому у зв’язку з розвитком землеробства. В багатьох районах для обробки землі знищувалася лісова рослинність, що призводило до збільшення швидкості вітру земної поверхні, деякій зміні режиму температури і вологості нижнього шару повітря, а також до зміни режиму вологості грунту, випаровування і річкового стоку. В порівняно сухих областях знищення лісів часто супроводжувалося посиленням запорошених бурь і руйнуванням грунтового покриву, помітно змінювало природні умови на цих територіях.
Разом з цим знищення лісів навіть на широких просторах робить обмежений вплив на метеорологічні процеси великого масштабу. Зменшення шорсткості земної поверхні і деяка зміна випаровування на звільнених від лісів територіях дещо змінює режим опадів, хоча така зміна порівняно невелика, якщо ліси замінюються іншими видами рослинності.
Більш істотний вплив на осідання може надати повне знищення рослинного покриву на деякій території, що неодноразово відбувалося у минулому в результаті господарської діяльності людини. Такі випадки мали місце після вирубки лісів в гірських районах із слабо розвиненим грунтовим покривом. В цих умовах ерозія швидко руйнує не захищений лісом грунт, внаслідок чого стає неможливим подальше існування розвиненого рослинного покриву. Схоже становище виникає в деяких областях сухих степів, де природний рослинний покрив, знищений внаслідок необмеженого випасу сільськогосподарських тварин, не поновлюється, у зв’язку з чим ці області перетворюються на пустелі.
Оскільки земна поверхня без рослинного покриву сильно нагрівається сонячною радіацією, відносна вологість повітря на ній падає, що підвищує рівень конденсації і може зменшувати кількість випадаючих опадів. Ймовірно, саме цим можна пояснити випадки невідновлення природної рослинності в сухих районах після її знищення людиною.
Інша форма впливу діяльності людини на клімат зв’язана із застосуванням штучного зрошування. В посушливих районах зрошування використовується протягом багатьох тисячоліть, починаючи з епохи найдавніших цивілізацій, що виникли в долині Ніла і межиріччі Тігра і Єфрата.
Вживання зрошування різко змінює мікроклімат зрошуваних полів. Через незначне збільшення витрат тепла на випаровування знижується температура земної поверхні, що призводить до пониження температури і підвищення відносної вологості нижнього шару повітря. Проте така зміна метеорологічного режиму швидко затухає за межами зрошуваних полів, тому зрошування призводить тільки до змін місцевого клімату і мало впливає на метеорологічні процеси великого масштабу.
Інші види діяльності людини у минулому не робили помітного впливу на метеорологічний режим різних за своєю структурою просторів, тому до недавнього часу кліматичні умови на нашій планеті визначалися в основному природними чинниками. Таке положення почало змінюватися в середині ХХ століття через швидке зростання чисельності населення і особливо через прискорення розвитку техніки і енергетики.
Сучасні дії людини на клімат можна розділити на дві групи, з якої до першої відносяться направлені дії на гідрометеорологічний режим, а до другої - дії, що є побічними наслідками господарської діяльності людини.
Діяльність людини досягла вже такого рівня розвитку, при якому її вплив на природу набуває глобального характеру. Природні системи – атмосфера, суша, океан, – а також життя на планеті вцілому піддаються цим діям. Відомо, що протягом останнього століття збільшувався вміст в атмосфері деяких газових складових, таких, як двоокис вуглецю ( 
), закис азоту ( 
), метан ( 
) і тропосферний озон ( 
). Додатково в атмосферу поступали і інші гази, що не є природними компонентами глобальної екосистеми. Головні з них - фторхлоруглеводні. Ці газові домішки поглинають і випромінюють радіацію і тому здатні впливати на клімат Землі. Всі ці гази в сукупності можна назвати парниковими.
Уявлення про те, що клімат міг змінюватися в результаті викиду в атмосферу двоокису вуглецю, виникло не сьогодні. Арреніус вказав на те, що спалювання викопного палива могло привести до збільшення концентрації атмосферного 
і тим самим змінити радіаційний баланс Землі. В теперішні часи час нам приблизно відомо, яка кількість 
поступила в атмосферу за рахунок спалювання викопного палива і змін у використанні земель (знищення лісів і розширення сільськогосподарських угідь), і можна зв’язати збільшення концентрації атмосферної внаслідок діяльністі людини.
Механізм дії на клімат полягає в так званому парниковому ефекті. Тоді як для короткохвильової сонячної радіації прозорий, довгохвильову радіацію, що йде від земної поверхні, цей газ поглинає і перевипромінює поглинену енергію у всіх напрямах. Внаслідок цього ефекту збільшення концентрації атмосферного приводить до нагріву поверхні Землі і нижньої атмосфери. Зростання концентрації в атмосфері, що продовжується, може привести до зміни глобального клімату, тому прогноз майбутніх концентрацій вуглекислого газу є важливою задачею.
Вуглець в природі
Серед безлічі хімічних елементів, без яких неможливе існування життя на Землі, вуглець є головним. Хімічні перетворення органічних речовин пов’язані із здатністю атома вуглецю утворювати довгі ковалентні ланцюги і кільця. Біогеохімічний цикл вуглецю, природно, дуже складний, оскільки він включає не тільки функціонування всіх форм життя на Землі, але і перенесення неорганічних речовин як між різними резервуарами вуглецю, так і усередині них. Основними резервуарами вуглецю є атмосфера, континентальна біомаса, включаючи грунти, гідросфера з морською біотою і літосфера. Протягом останніх двох століть в системі атмосфера – біосфера – гідросфера відбуваються зміни потоків вуглецю, інтенсивність яких приблизно на порядок величини перевищує інтенсивність геологічних процесів перенесення цього елемента. З цієї причини слід обмежитися аналізом взаємодій в межах цієї системи, включаючи грунти.
Ізотопи вуглецю
В природі відомо сім ізотопів вуглецю, з яких істотну роль відіграють три. Два з них – 
і 
– є стабільними, а один – 
– радіоактивним з періодом піврозпаду 5730 років. Необхідність вивчення різних ізотопів вуглецю обумовлена тим, що швидкості перенесення з’єднань вуглецю і умови рівноваги в хімічних реакціях залежать від того, які ізотопи вуглецю містять ці з’єднання. З цієї причини в природі спостерігається різний розподіл стабільних ізотопів вуглецю. Розподіл ізотопу 
, з одного боку, залежить від його утворення в ядерних реакціях з участю нейтронів і атомів азоту в атмосфері, а з іншою – від радіоактивного розпаду.
Вуглець в атмосфері
Атмосферний вуглекислий газ
Ретельні вимірювання вмісту атмосферного 
були початі в 1957 році Киллінгом в обсерваторії Мауна-Лоа. Регулярні вимірювання вмісту атмосферного проводяться також в ряду інших станцій. Виходячи з аналізу дослідів можна сказати, що річний хід концентрації обумовлений в основному сезонними змінами циклу фотосинтезу і деструкції рослин на суші; на нього також впливає, хоча і меншій мірі, річний хід температури поверхні океану, від якого залежить розчинність 
в морській воді. Третім, і, ймовірно, якнайменше важливим чинником є річний хід інтенсивності фотосинтезу в океані. Середній за кожний даний рік вміст в атмосфері дещо вищий в північній півкулі, оскільки джерела антропогенного надходження 
знаходяться переважно в північній півкулі. Крім того, спостерігаються невеликі міжрічні зміни вмісту, які, ймовірно, визначаються особливостями загальної циркуляції атмосфери. З наявних даних по зміні концентрації в атмосфері основне значення мають дані про спостережуване протягом останніх 25 років по регулярному зростанні вмісту атмосферного . Більш ранні вимірювання вмісту атмосферного вуглекислого газу (починаючи з середини минулого століття) були, як правило, недостатньо повні. Зразки повітря відбиралися без необхідної ретельності і не проводилася оцінка похибки результатів. За допомогою аналізу складу пухирців повітря з льодовикових кусків стало можливим одержати дані для періоду з 1750 по 1960 рік. Було також виявлено, що визначені шляхом аналізу повітряних включень льодовиків значення концентрацій атмосферного для 50-х років добре узгоджуються з даними обсерваторії Мауна-Лоа. Концентрація протягом 1750-1800 років виявилася близькою до значення 280 млн 
, після чого вона стала дещо зростати і до 1984 року складала343 
1 млн .
3.2 Вміст ізотопу 
С в атмосферному вуглекислому газі.
Вміст ізотопу 
виражається відхиленням ( 
) ( 
) відношення 
від загальноприйнятого стандарту. Перші вимірювання вмісту ізотопу 
в атмосфері були проведені Килінгом в 1956 році і повторені ним же в 1978 році. Значення для атмосферного в 1956 році було рівне 7 , а в 1978 складало -7,65 
. Недавно були опубліковані також дані вимірювань у вуглекислому газі повітряних включень в льодовиках. В середньому оцінки зменшення в атмосферному протягом останніх 200 років складають 1,0-1,5 . Спостережувані зміни вмісту викликані головним чином надходженням в атмосферу з меншим значенням при вирубці лісів, зміні характеру землекористування і спалювання викопного палива.
3.3 Вміст ізотопу 
С в атмосферному вуглекислому газі
Кількість ізотопу 
на Землі залежить від балансу між утворенням 
під впливом космічного випромінювання і його радіоактивним розпадом. Мабуть, до початку сільськогосподарської і промислової революції розподіл ізотопу в різних резервуарах вуглецю зберігався приблизно незмінним. До початку помітних змін, викликаних викидами при випробуваннях ядерної зброї, з початку минулого століття до його середини відбувалося зменшення змісту . Воно було головним чином викликано викидом за рахунок спалювання викопного палива, в якому не міститься радіоактивний ізотоп . Це привело до зменшення вмісту в атмосфері. Починаючи з першими випробуваннями ядерної зброї в 1952 і 1954 роках спостерігалися істотні зміни вмісту в атмосферному вуглекислому газі. Велике надходження в атмосферу відбулося в результаті ядерних випробувань, проведених США в Тихому океані в 1958 році і СРСР в 1961-1962 роках. Після цього викиди були помітно обмежені. Спочатку велика частина радіоактивних продуктів переносилася в стратосферу. Оскільки час обміну між стратосферою і атмосферою складає декілька років, те зменшення концентрації ізотопу в тропосфері, обумовлене взаємодією з континентальною біотою і океанами, починаючи з 1965 роком відбувалося не так швидко за рахунок надходження цього ізотопу з стратосфери.
Перемішування в атмосфері
Перемішування повітря в тропосфері відбувається досить швидко. Пасати в середніх широтах в обох півкулях огинають Землю в середньому приблизно за один місяць, вертикальне переміщення між земною поверхнею і тропопаузой (на висоті від 12 до 16 км) також відбувається протягом місяця, перемішування в напрямі з півночі на південь в межах півкулі відбувається приблизно за три місяці, а ефективний обмін між двома півкулями здійснюється приблизно за рік. Оскільки в даній роботі розглядаються процеси, зміни яких відбуваються за час порядку декількох років, десятиріч і сторіч, можна вважати, що тропосфера у будь-який момент часу добре перемішана. Це припущення засновано на тому, що середні річні значення концентрації для високих північних і високих південних широт відрізняються тільки на 1,5-2,0 млн. В північній півкулі концентрація вище, ніж в південному. Відмінність концентрацій в північному і південному півкулях, ймовірно, викликано тим, що біля 90% джерел промислових викидів розташоване в північній півкулі. За останні десятиріччя ця різниця збільшилася, оскільки споживання викопного палива також зросло.
Обмін між стратосферою і тропосферою відбувається значно повільніше, ніж в тропосфері, тому сезонні коливання концентрації атмосферного вуглекислого газу вище тропопаузи швидко зменшуються. В стратосфері зростання концентрації значно запізнюється в порівнянні з її зростанням в тропосфері. Так, згідно вимірюванням, концентрації на висоті 36 км приблизно на 7 млн менше ніж на рівні тропопаузи (тобто на висоті 15 км). Це відповідає часу перемішування між стратосферою і тропосферою, рівному 5-8 рокам.
Швидкість газообміну
В стаціонарному стані, що існував в доіндустріальний час, більш 90% ізотопу , що міститься на Землі, знаходилося в морській воді і донних відкладеннях (вміст в останніх складає всього декілька відсотків). Існував зразковий баланс між перенесенням з атмосфери в океан і радіоактивним розпадом усередині океану. Середній глобальний обмін між атмосферою і океаном можна визначити шляхом вимірювання різниці вмісту у вуглекислому газі атмосфери і розчиненому в поверхневому шарі океану. Дані спостережень за зменшенням концентрації в атмосфері і її збільшенням в поверхневих водах океану після проведення випробувань ядерної зброї дають ще одну можливість визначити швидкість газообміну. Третій спосіб оцінки швидкості газообміну між атмосферою і океаном полягає у вимірюванні відхилення від стану рівноваги між і, обумовленого надходженням з океану в атмосферу. Середня швидкість газообміну між атмосферою і океаном при концентрації в атмосфері 300 млн, одержана на основі цих трьох способів, рівна 185 міль/(мгод). Це означає, що середній час перебування в атмосфері рівний 8,52 років. Швидкість газообміну на межі розподілу між атмосферою і океаном залежить від стану поверхні океану, від швидкості вітру і хвилювання.
Вуглець в морській воді
Донні осідання океану
Щорічно біля 
г С відкладається на дні океану, частина цих відкладень є органічним вуглецем, а інша частина - 
. Органічний вуглець є основним джерелом енергії для організмів, що мешкають на дні моря, і лише мала його частина зберігається в осіданнях, виняток становлять прибережні зони і шельфи. В деяких обмежених областях (наприклад, в деяких районах Балтійського моря) вміст кисню в придонних водах може бути дуже низьким, відповідно зменшується швидкість окислення і значні кількості органічного вуглецю осяідають. Області з безкисневими умовами збільшуються внаслідок забруднення прибережних вод, і останніми роками, ймовірно, кількість органічної речовини, що легко окислюється, також збільшилася. Вище лізокнина океанічні води пересичені по відношенню до 
, рівень лізокнина в Атлантичному океані розташований на глибині 4000 м, а в Тихому - всього лише на глибині 1000 м. Над лізокнином не відбувається ніякого помітного розчинення , тоді як на великих глибинах його розчинення приводить до зменшення випадання в осад, а нижче за глибину карбонатної компенсації осадження не відбувається зовсім. Оскільки товщина верхнього осадового шару, в якому відбувається перемішування опадів організмами, що живуть на дні океану (біотурбація), складає приблизно 10 см, 
Вміст ізотопу 
в океанічних осіданнях досить швидко зменшується з глибиною, що дає можливість визначити швидкість осадонакопичення (вона значно змінювалася з часу останнього заледеніння). Проте повний вміст 
в осіданнях малий в порівнянні з його вмістом в атмосфері, біосфері і океанах.
Вуглець в грунті
За різними оцінками, сумарний вміст вуглецю в складає біля 
г С. Головна невизначеність існуючих оцінок обумовлена недостатньою повнотою відомостей про площі і вміст вуглецю в торф’яниках планети.
Більш повільний процес розкладання вуглецю в грунтах холодних кліматичних зон приводить до більшої концентрації вуглецю грунтів (на одиницю поверхні) в бореальних лісах і трав’янистих угрупувань середніх широт в порівнянні з тропічними екосистемами. Проте тільки невелика кількість (декілька відсотків або навіть менше) детриту, що поступає щорічно в резервуар грунтів, залишається в них протягом довгого часу. Велика частина мертвої органічної речовини окислюється до 
за декілька років. В чорноземах біля 98% вуглецю підстилки характеризується часом обігу близько 5 місяців, а 2% вуглецю підстилки залишаються в грунті в середньому протягом 500-1000 років. Ця характерна межа грунтоутворюючого процесу виявляється також в тому, що вік грунтів в середніх широтах, що визначається радіоізотопним методом, складає від декількох сотень до тисячі років і більш. Проте швидкість розкладання органічної речовини при трансформації земель, зайнятих природною рослинністю, в сільськогосподарські угіддя абсолютно інша. Наприклад, висловлюється думка, що 50% органічного вуглецю в грунтах, що використовуються в сільському господарстві Північної Америки, могло бути втрачене унаслідок окислення, оскільки ці грунти почали експлуатуватися до початку минулого століття або на самому його початку.
Основні висновки
За останні десятиріччя була створена велика кількість моделей глобального вуглецевого циклу, розглядати які в даній роботі не представляється доцільним через те, що вони в достатній мірі складні і об’ємні. Розглянемо лише стисло основні їх висновки. Різні сценарії, використані для прогнозу вмісту 
в атмосфері в майбутньому, дали схожі результати. Нижче приведена спроба підвести загальний підсумок наших сьогоднішніх знань і припущень, що стосуються проблеми антропогенної зміни концентрації в атмосфері.
· З 1860 по 1984 рік в атмосферу поступило 
г; за рахунок спалювання викопного палива, швидкість викиду (за даними на 1984 рік) рівна г С/рік.
· Протягом цього ж періоду часу надходження в атмосферу за вирубки лісів і зміни характеру землекористування склало г С, інтенсивність цього надходження рівна г С/рік.
· З середини минулого століття концентрація в атмосфері збільшилася від до млн в 1984 році.
· Основні характеристики глобального вуглецевого циклу добре вивчені. Стало можливим створення кількісних моделей, які можуть бути встановлені в основу прогнозів зростання концентрації в атмосфері при використовуванні певних сценаріїв викиду.
· невизначеності прогнозів вірогідних змін концентрації в майбутньому, одержуваних на основі сценаріїв викидів, значно менше значно менше неточності самих сценаріїв викидів.
· Якщо інтенсивність викидів в атмосферу протягом найближчих чотирьох десятиріч залишиться постійною або зростатиме дуже поволі (не більш 0,5% в рік) і у віддаленішому майбутньому також ростиме дуже поволі, то до кінця XXI століття концентрація атмосферного складе близько 440 млн, тобто не більш, ніж на 60% перевищить доіндустріалльний рівень.
· Якщо інтенсивність викидів протягом найближчих чотирьох десятиріч зростатиме в середньому на 1-2 % в рік, тобто також, як вона зростала з 1973 року до теперішнього часу, а у віддаленішому майбутньому темпи її зростання сповільняться, то подвоєння вмісту в атмосфері в порівнянні з доіндустріальним рівнем відбудеться до кінця XXI століття.
· Основні невизначеності прогнозів концентрації в атмосфері викликані недостатнім знанням ролі наступних чинників:
· швидкості водообміну між поверхневими, проміжними і глибинними шарами океану;
· чутливості морської первинної продукції до змін змісту поживних речовин в поверхневих водах;
· зберігання органічної речовини в осіданнях в прибережних районах (і озерах);
· зміна лужності, і, отже, буферного чинника морської води, викликаних зростанням змісту розчиненого неорганічного вуглецю;
· збільшення інтенсивності фотосинтезу і зростання біомаси і грунтової органічної речовини в континентальних екосистемах за рахунок зростання концентрації в атмосфері і можливого відкладення поживних речовин, що поступають з антропогенних джерел;
· збільшення швидкості розкладання органічної речовини грунтів, особливо в процесі експлуатації лісів;
· утворення деревного вугілля в процесі горіння біомаси.
Величина очікуваної зміни середньої глобальної температури при подвоєнні концентрації приблизно відповідає величині її зміни при переході від останнього льодовикового періоду до міжльодового. Більш помірне споживання викопного палива протягом найближчих десятиріч могло б продовжити можливість його використовування на віддаленішу перспективу. В цьому випадку концентрація в атмосфері не досягне подвоєного значення в порівнянні з доіндустріальним.
Проблема зміни клімату в результаті емісії парникових газів повинна розглядатися як одна з найважливіших сучасних проблем, пов’язаних з довгостроковими діями на оточуюче середовище, і розглядати її потрібно в сукупності з іншими проблемами, викликаними антропогенними діями на природу.
Список літератури
1. Парниковий ефект, зміна клімату і екосистеми. / Під редакцією б. Боліна, Би. Р. Десса, Дж. Ягера, Р. Уорріка. / Ленінград, Гидрометеоїздат - 1989.
2. М.І. Будико. Клімат і життя. / Ленінград, Гидрометеоїздат - 1971.
3. М.І. Будико. Зміни клімату. / Ленінград, Гидрометеоїздат - 1974.
РЕФЕРАТ
ДЖЕРЕЛА І СТОК СО2
Київ-2007
Зміст
1 Людина і клімат
1.1 Взаємозв’язок між енергоспоживанням, економічною діяльністю і надходженням СО2 в атмосферу
1.2 Споживання енергії і викиди вуглекислого газу
2 Вуглець в природі
2.1 Основні хімічні з’єднання і реакції
2.2 Ізотопи вуглецю
3 Вуглець в атмосфері
3.1 Атмосферний вуглекислий газ
3.2 Зміст ізотопу С в атмосферному вуглекислому газі
3.3 Зміст ізотопу С в атмосферному вуглекислому газі
3.4 Перемішування в атмосфері
4 Газообмін в системі атмосфера – океан
4.1 Швидкість газообміну
4.2 Буферні властивості карбонатної системи
5 Вуглець в морській воді.
5.1 Повний зміст вуглецю і лужність
5.2 Фотосинтез, розкладання і розчинення органічної речовини
5.3 С в океані
5.4 Донні осідання океану
5.5 Процеси перенесення в океані
6 Вуглець в континентальній біоті і в грунтах
6.1 Вуглець в біоті і первинна продуктивність
6.2 Вуглець в грунті
6.3 Зміна змісту вуглецю в континентальних екосистемах
7 Прогнози концентрації вуглекислого газу в атмосфері на майбутнє.
Список літератури
Людина і клімат
Вплив людини на клімат почав виявлятися декілька тисяч років тому у зв’язку з розвитком землеробства. В багатьох районах для обробки землі знищувалася лісова рослинність, що призводило до збільшення швидкості вітру земної поверхні, деякій зміні режиму температури і вологості нижнього шару повітря, а також до зміни режиму вологості грунту, випаровування і річкового стоку. В порівняно сухих областях знищення лісів часто супроводжувалося посиленням запорошених бурь і руйнуванням грунтового покриву, помітно змінювало природні умови на цих територіях.
Разом з цим знищення лісів навіть на широких просторах робить обмежений вплив на метеорологічні процеси великого масштабу. Зменшення шорсткості земної поверхні і деяка зміна випаровування на звільнених від лісів територіях дещо змінює режим опадів, хоча така зміна порівняно невелика, якщо ліси замінюються іншими видами рослинності.
Більш істотний вплив на осідання може надати повне знищення рослинного покриву на деякій території, що неодноразово відбувалося у минулому в результаті господарської діяльності людини. Такі випадки мали місце після вирубки лісів в гірських районах із слабо розвиненим грунтовим покривом. В цих умовах ерозія швидко руйнує не захищений лісом грунт, внаслідок чого стає неможливим подальше існування розвиненого рослинного покриву. Схоже становище виникає в деяких областях сухих степів, де природний рослинний покрив, знищений внаслідок необмеженого випасу сільськогосподарських тварин, не поновлюється, у зв’язку з чим ці області перетворюються на пустелі.
Оскільки земна поверхня без рослинного покриву сильно нагрівається сонячною радіацією, відносна вологість повітря на ній падає, що підвищує рівень конденсації і може зменшувати кількість випадаючих опадів. Ймовірно, саме цим можна пояснити випадки невідновлення природної рослинності в сухих районах після її знищення людиною.
Інша форма впливу діяльності людини на клімат зв’язана із застосуванням штучного зрошування. В посушливих районах зрошування використовується протягом багатьох тисячоліть, починаючи з епохи найдавніших цивілізацій, що виникли в долині Ніла і межиріччі Тігра і Єфрата.
Вживання зрошування різко змінює мікроклімат зрошуваних полів. Через незначне збільшення витрат тепла на випаровування знижується температура земної поверхні, що призводить до пониження температури і підвищення відносної вологості нижнього шару повітря. Проте така зміна метеорологічного режиму швидко затухає за межами зрошуваних полів, тому зрошування призводить тільки до змін місцевого клімату і мало впливає на метеорологічні процеси великого масштабу.
Інші види діяльності людини у минулому не робили помітного впливу на метеорологічний режим різних за своєю структурою просторів, тому до недавнього часу кліматичні умови на нашій планеті визначалися в основному природними чинниками. Таке положення почало змінюватися в середині ХХ століття через швидке зростання чисельності населення і особливо через прискорення розвитку техніки і енергетики.
Сучасні дії людини на клімат можна розділити на дві групи, з якої до першої відносяться направлені дії на гідрометеорологічний режим, а до другої - дії, що є побічними наслідками господарської діяльності людини.
Діяльність людини досягла вже такого рівня розвитку, при якому її вплив на природу набуває глобального характеру. Природні системи – атмосфера, суша, океан, – а також життя на планеті вцілому піддаються цим діям. Відомо, що протягом останнього століття збільшувався вміст в атмосфері деяких газових складових, таких, як двоокис вуглецю ( ), закис азоту ( ), метан ( ) і тропосферний озон ( ). Додатково в атмосферу поступали і інші гази, що не є природними компонентами глобальної екосистеми. Головні з них - фторхлоруглеводні. Ці газові домішки поглинають і випромінюють радіацію і тому здатні впливати на клімат Землі. Всі ці гази в сукупності можна назвати парниковими.
Уявлення про те, що клімат міг змінюватися в результаті викиду в атмосферу двоокису вуглецю, виникло не сьогодні. Арреніус вказав на те, що спалювання викопного палива могло привести до збільшення концентрації атмосферного і тим самим змінити радіаційний баланс Землі. В теперішні часи час нам приблизно відомо, яка кількість поступила в атмосферу за рахунок спалювання викопного палива і змін у використанні земель (знищення лісів і розширення сільськогосподарських угідь), і можна зв’язати збільшення концентрації атмосферної внаслідок діяльністі людини.
Механізм дії на клімат полягає в так званому парниковому ефекті. Тоді як для короткохвильової сонячної радіації прозорий, довгохвильову радіацію, що йде від земної поверхні, цей газ поглинає і перевипромінює поглинену енергію у всіх напрямах. Внаслідок цього ефекту збільшення концентрації атмосферного приводить до нагріву поверхні Землі і нижньої атмосфери. Зростання концентрації в атмосфері, що продовжується, може привести до зміни глобального клімату, тому прогноз майбутніх концентрацій вуглекислого газу є важливою задачею.
Взаємозв’язок між енергоспоживанням економічною діяльністю і надходженням вуглекислого газу в атмосферу
Основним антропогенним джерелом викидів є спалювання всіляких видів вуглеводовмісного палива. В даний час економічний розвиток звичайно зв’язується із зростанням індустріалізації. Історично склалося, що підйом економіки залежить від наявності доступних джерел енергії і кількості спалюваного викопного палива. Дані про розвиток економіки і енергетики для більшості країн за період 1860-1973 рр. свідчать не тільки про економічне зростання, але і про зростання енергоспоживання. Проте одне не є наслідком іншого. Починаючи з 1973 року в багатьох країнах наголошується зниження питомих енерговитрат при зростанні реальних цін на енергію. Недавнє дослідження промислового використовування енергії в США показало, що починаючи з 1920 року відношення витрат первинної енергії до економічного еквівалента вироблюваних товарів постійно зменшувалося. Більш ефективне використовування енергії досягається в результаті вдосконалення промислової технології, транспортних засобів і проектування будівель. Крім того, у ряді промислово розвинених країн відбулися зміни в структурі економіки, що виразилися в переході від розвитку сировинної і переробляючої промисловості до розширення галузей, які виробляють кінцевий продукт.
Мінімальний рівень споживання енергії на душу населення, необхідний в даний час для задоволення потреб медицини, освіти і рекреації, значно міняється від регіону до регіону і від країни до країни. В багатьох країнах, що розвиваються, значне зростання споживання високоякісних видів палива на душу населення є істотним чинником для досягнення більш високого рівня життя. Зараз представляється вірогідним, що продовження економічного зростання і досягнення бажаного рівня життя не пов’язано з рівнем енергоспоживання на душу населення, проте цей процес ще недостатньо вивчений.
Можна припустити, що до досягнення середини наступного сторіліття економіка більшості країн зуміє пристосуватися до підвищених цін на енергію, зменшуючи потреби в робочій силі і в інших видах ресурсів, а також збільшуючи швидкість обробки і передачі інформації або, можливо, змінюючи структуру економічного балансу між виробництвом товарів і наданням послуг. Таким чином, від вибору стратегії розвитку енергетики з тією або іншою часткою використання вугілля або ядерного палива в енергетичній системі безпосередньо залежатиме швидкість промислових викидів .
Дата: 2019-05-29, просмотров: 181.
