| |||||||||||
Рабочей группой I — Физическая научная основа CодержаниеЧЗВЧЗВ 1.3 Часто задаваемый вопрос 1.3 Что такое парниковый эффект? Солнце питает климат Земли, излучая энергию на очень коротких волнах, преимущественно в видимой или почти видимой (т.е. ультрафиолетовой) области спектра. Приблизительно треть солнечной энергии, достигающей верхних слоев атмосферы Земли, непосредственно отражается обратно в космос. Остальные две трети поглощает земная поверхность и, в меньшей степени, атмосфера.  ЧЗВ 1.3, рис. 1. Идеализированная модель естественного парникового эффекта. Пояснения см. в тексте. Два самых распространенных в атмосфере газа, азот (составляющий 78% сухой атмосферы) и кислород (21%), почти не вызывают парникового эффекта. Последний является результатом действия молекул, которые более сложны и гораздо менее распространены. Самый важный парниковый газ – водяной пар, а второй по значению – углекислый газ (CO2). Метан, закись азота, некоторые другие газы, присутствующие в атмосфере в небольших количествах, также способствуют парниковому эффекту. Во влажных экваториальных регионах, где количество водяного пара в воздухе настолько велико, что парниковый эффект очень значителен, небольшое увеличение количества CO2 или водяного пара оказывает лишь незначительное прямое воздействие на нисходящее инфракрасное излучение. В холодных, сухих полярных регионах, напротив, последствия небольшого увеличения количества CO На концентрацию парниковых газов в атмосфере влияют несколько компонентов климатической системы, главным образом океаны и живые существа. Один из первых примеров этого – поглощение растениями углекислого газа из атмосферы и преобразование его (и воды) в углеводы посредством фотосинтеза. В индустриальную эпоху деятельность человека способствовала увеличению выбросов парниковых газов в атмосферу, в основном из-за сжигания ископаемых видов топлива и сведения лесов. Увеличение выбросов парникового газа, такого как CO2, в атмосферу усиливает парниковый эффект, нагревая таким образом климат Земли. Степень потепления зависит от разных механизмов обратной связи. Например, по мере потепления атмосферы вследствие повышения концентрации парниковых газов растет концентрация водяного пара в ней, что еще более усиливает парниковый эффект. Среди других важных механизмов обратной связи – облака. Облака эффективно поглощают инфракрасное излучение и, следовательно, вызывают значительный парниковый эффект, нагревая таким образом Землю. Они также активно отражают поступающую солнечную радиацию, таким образом охлаждая Землю. Изменение практически любой характеристики облаков, в частности, их типа, размещения, содержания воды, высоты, размера и формы частиц, времени жизни, влияет на степень, в которой облака нагревают или охлаждают Землю. Некоторые изменения усиливают потепление, а некоторые ослабляют его. Проводится много исследований, направленных на то, чтобы лучше понять, как именно облака изменяются в ответ на потепление климата и как эти изменения влияют на климат через различные механизмы обратной связи. | |||||||||||
То же касается холодных, сухих верхних слоев атмосферы, где небольшое увеличение содержания водяного пара сильнее влияет на парниковый эффект, чем вблизи поверхности Земли.
Это, в свою очередь, вызывает дальнейшее потепление, что становится причиной нового увеличения концентрации водяного пара, т.е. имеет место самоусиливающийся цикл. Эта обратная связь по водяному пару может быть достаточно сильной для того, чтобы приблизительно удвоить интенсивность парникового эффекта за счет одного только увеличения концентрации CO2.
HydroMuseum – Парниковый эффект
Выберите терминПаводокПазПараметры технического состоянияПарето множествоПарето точкаПарниковый эффектПаровая машинаПарогазовая установка (ПГУ)Паспорт прочности сооруженияПервичная обмоткаПереброска стокаПерекрытие рекиПеременный трехфазный токПеремычкаПеренапряжениеПереносное заземлениеПерепад восстановленияПерепадыПереток электроэнергииПереходный период токаПереходный процессПериод собственных колебанийПик нагрузкиПионерный способ перекрытия рекиПлавкий предохранительПланирование на ГЭСПлита фундаментнаяПлоский затворПлотинаПлощадка монтажнаяПлощадь зеркала водохранилищаПневматическое хозяйствоПоверхность депрессииПоворотно-лопастная гидротурбина (Каплана)ПовреждениеПовышающий трансформаторПодача насоса (расход)Подвесной генераторПодготовка основанияПодземный контурПодошва плотиныПодпорПодпорная стенаПодпорные сооруженияПодпятник, подшипникПодрядный способ строительства, ремонтаПодстанция трансформаторнаяПодхват затвораПодшипник гидрогенератораПодшипниковые токиПодъемно-транспортное оборудованиеПожаротушение генератораПоказатель диапазона работы ГАЭСПолезный объем водохранилищаПолзучесть бетонаПолное сопротивлениеПолный объем водохранилищаПоловодьеПолузапрудыПолупик графика нагрузкиПолюс ротораПомещение без повышенной опасностиПомещение вспомогательноеПомещение особо опасноеПомещение с повышенной опасностьюПомпажПонурПоперечная компенсацияПоперечная циркуляция потокаПористость грунтаПоровое давлениеПороговый неотпускающий токПороговый ощутимый токПоследовательность возведения гидроузлаПосредники на рынке электроэнергииПостоянная нагрузкаПостоянные ГТСПостоянный токПотенциально опасное состояние сооруженияПотери в генератореПотери воды из канала на испарениеПотери воды из канала на фильтрацииПотери на коронуПотери напораПотери привода агрегата ГАЭСПотребление кислородаПоузловой метод ремонтаПравила безопасности при обслуживании электрооборудованияПравила диспетчерскиеПравильное эксплуатационное использованиеПредаварийное состояние сооруженияПредельные состояния сооруженийПредельный ток отключенияПреобразователи давления, силПриливная электростанция (ПЭС)ПриливыПриплотинная ГЭСПрисоединённая массаПриток водыПриточность боковаяПробивное напряжениеПродажа электроэнергииПродольная компенсация (УПК)Проект организации строительства (ПОС)Проект производства работ (ППР)Проектирование, стадии технико-экономическое обоснование (ТЭО)Проектирование, стадии технический проектПроектирование, стадии чертежи исполнительныеПроектирование, стадии чертежи рабочиеПроектное задание (ПЗ)ПроисшествиеПромыв отстойникаПромывные устройстваПромышленно-производственный персоналПропеллерная турбинаПропуск воды при строительствеПропуск воды через недостроенное сооружениеПропуск льдаПропускная способность турбиныПроранПротекторное покрытиеПротивоаварийная автоматикаПротиводавлениеПротивофильтрационные устройстваПроточная часть турбиныПроходной изоляторПроцесс переходный внезапныйПроцесс переходный на ГАЭСПроцесс переходный плановыйПроцесс переходный продолжительностьПрочность бетонаПрямая последовательностьПульсация потокаПуск агрегатаПуск агрегата асинхронный прямойПуск агрегата асинхронный с понижением напряженияПуск агрегата на ГАЭСПуск агрегата синхронный при помощи дополнительной машиныПуск агрегата синхронный частотныйПуск ГЭСПускательПусковой комплексПути подъездныеПьезодинамометрПьезометр
Парниковый эффект – это результат поглощения тепла определенными газами
(они называются парниковыми), находящимися в атмосфере, и переизлучением
обратно к Земле части этого тепла.
Наиболее важный из парниковых газов —
водяной пар, за ним следуют углекислый газ (СО2), метан и небольшие
примеси других газов. Водяной пар возникает от естественного дыхания,
отпотевания и испарения, его содержание в атмосфере повышается с увеличением
температуры земной поверхности.
Углекислый
газ поступает в атмосферу в результате распада материалов, дыхания растительной
и животной жизни, а также природных и внесенных человеком продуктов. Удаляется
же он из атмосферы фотосинтезом и поглощением океана. Бурение антарктического
ледяного щита, позволившее определить содержание СО 2 в атмосфере за
последние 400 000 лет, выявило удивительную стабильность его концентрации, хотя
были, конечно, и некоторые периоды его колебания. Исследователи, работавшие в
Антарктике, предполагают, что Земля, вероятно, обладает некой системой
автоматического саморегулирования концентрации СО2 в атмосфере. Она
успешно «работала» лишь до той поры, пока не началась эпоха индустриализации,
приведшая к поглощению углеродного топлива во все возрастающих объемах.
Метана — наиболее эффективно «запирающего» тепло газа, в атмосфере значительно меньше, чем углекислого газа. Метан является результатом распада материи без доступа кислорода. Главные его источники — заболоченные местности, рисовые плантации, остатки пищеварения животных и гниющий мусор. Что касается окиси азота, то ее основные источники — почвы и океаны.
Бурное
развитие новых технологий привело к появлению новых парниковых газов и новых
источников для уже существующих. И хотя рукотворные парниковые газы, такие как
галогенуглеродные соединения, были «придуманы» лишь в течение последних 100
лет, их вклад в парниковый эффект достаточно весом. Незначительная концентрация
в атмосфере парниковых газов означает, что ее относительное количество легко
может измениться, но даже такие минимальные атмосферные изменения могут быть
очень важны. Высокая эффективность, с которой эти газы «запирают» инфракрасное
излучение, вызывает беспокойство прогрессирующим увеличением их в атмосфере,
поскольку ведет к изменениям средней глобальной температуры.
Поэтому есть
предположения, что увеличение парникового эффекта может привести к значительным
изменениям в экосистеме вообще. Иными словами, глобальное увеличение
температуры, наряду со многими другими соответствующими изменениями в климате,
представляют собой единую проблему, именуемую глобальным потеплением.
Парниковые газы | Всемирная метеорологическая организация
Парниковые газы
Некоторые атмосферные газы поглощают и повторно излучают инфракрасную энергию из атмосферы на поверхность Земли. Этот процесс, парниковый эффект, приводит к тому, что средняя температура поверхности на 33 °C выше, чем она была бы при его отсутствии. Если бы не парниковый эффект, средняя температура на Земле была бы минус 18 °C.
Земля имеет естественный парниковый эффект из-за следовых количеств водяного пара (H 2 O), двуокиси углерода (CO 2 ), метана (CH 4 ) и закиси азота (N 2 O) в атмосфере.
Эти газы пропускают солнечное излучение к поверхности Земли, но поглощают инфракрасное излучение, испускаемое Землей, и тем самым приводят к нагреву поверхности планеты. Следует различать естественный парниковый эффект и усиленный парниковый эффект. Естественный парниковый эффект вызван естественным количеством парниковых газов и жизненно важен для жизни. При отсутствии природного парникового эффекта поверхность Земли была бы примерно на 33 °C холоднее. Усиленный парниковый эффект относится к дополнительному радиационному воздействию, возникающему в результате увеличения концентрации парниковых газов, вызванных деятельностью человека. Основными парниковыми газами, концентрация которых растет, являются двуокись углерода, метан, закись азота, гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), гидрофторуглероды (ГФУ) и озон в нижних слоях атмосферы.
Глобальная служба атмосферы (ГСА) занимается наблюдением, анализом и публикацией данных о парниковых газах, собранных в пятидесяти странах мира от высоких широт Арктики до Южного полюса.
Отслеживаемые парниковые газы включают:
- Двуокись углерода (CO 2 ) (включая отношения Δ14C, δ13C и δ18O в CO 2 и O 2 /N 2 )
- Метан (CH 4 )
- Закись азота (N 2 O)
- Галогенуглероды и SF 6
- Молекулярный водород (H 2 )
Данные собираются и распространяются Мировым центром данных по парниковым газам (WDCGG) при Японском метеорологическом агентстве. Научная консультативная группа ГСА по парниковым газам (SAG-GHG) консультирует по разработке программы. ГСА выпускает ежегодный Бюллетень по парниковым газам, в котором сообщается о последних тенденциях и атмосферных нагрузках, связанных с наиболее влиятельными долгоживущими парниковыми газами, двуокисью углерода (CO ).2 ), метан (CH 4 ) и закись азота (N 2 O), а также сводка вкладов меньших газов.
Глобальная инфраструктура мониторинга парниковых газов – разработка концепции
(
A Year In The Life Of Earth’s CO 2 , Годдардовский институт космических исследований НАСА) финансирование исследований.
Периодический характер финансирования большинства исследований и конкурсные процессы, используемые для его распределения, затрудняют обеспечение устойчивого глобального мониторинга.
Углекислый газ, метан, закись азота и парниковый эффект
Парниковый эффект — это естественный процесс, при котором атмосферные газы задерживают тепло — явление, которое позволяет Земле удерживать достаточно солнечного тепла для жизни. Без парникового эффекта Земля не могла бы поддерживать большинство форм жизни.
Как работает парниковый эффект?
Несмотря на сложность процесса, парниковый эффект можно описать довольно просто:
Солнечный свет проходит через атмосферу. Облака, ледяные шапки и другие светлые поверхности отражают часть света обратно в космос, но большая часть поступающей энергии достигает поверхности планеты. Земля излучает тепло обратно в космос. Парниковые газы в атмосфере поглощают это тепло, отбрасывая часть обратно на поверхность Земли и высвобождая часть в атмосферу.
Что такое парниковые газы?
Парниковые газы включают двуокись углерода, метан, закись азота и другие газы, которые накапливаются в атмосфере и создают теплоотражающий слой, поддерживающий на Земле температуру, пригодную для жизни. Эти газы образуют изоляцию, которая поддерживает температуру планеты достаточной для поддержания жизни.
Некоторые из наиболее распространенных и вызывающих беспокойство парниковых газов:
- Углекислый газ, который выделяется при сжигании угля, нефти, природного газа и других ископаемых видов топлива, богатых углеродом. Хотя углекислый газ не является самым мощным парниковым газом, он вносит наибольший вклад в изменение климата, потому что он очень распространен. Чтобы сократить выбросы углекислого газа, нам нужно уменьшить количество топлива, которое мы используем в наших автомобилях, домах и жизни.
- Метан образуется в результате разложения растительных остатков и выделяется на свалках, болотах, рисовых полях. Крупный рогатый скот также выделяет метан. Хотя выбросы метана ниже, чем выбросы двуокиси углерода, он считается основным парниковым газом, поскольку потенциал глобального потепления каждой молекулы метана в 25 раз выше, чем у молекулы двуокиси углерода.
- Закись азота выделяется бактериями в почве. Современные методы ведения сельского хозяйства — вспашка и обработка почвы, удаление отходов животноводства и использование богатых азотом удобрений — вносят значительный вклад в выбросы закиси азота. Одна молекула закиси азота обладает в 298 раз большим потенциалом глобального потепления, чем молекула углекислого газа.
- Дополнительные парниковые газы включают гидрофторуглероды (в 1 430–14 800 раз превышающие потенциал глобального потепления углекислого газа), гексафторид серы (в 22 800 раз превышающий потенциал глобального потепления двуокиси углерода) и водяной пар.
