Как парниковые газы нагревают Землю
Что будет если земля потеплеет? Таким вопросом задаются многие люди на планете, которые слышат истории про парниковые газы и глобальное потепление. Однако не многие задумываются как повышение углекислого газа или метана может сказаться на глобальной температуре и вообще какой вред будет, если станет чуточку теплее. Давайте попробуем разобраться с этим вопросом, тем более сейчас идет активное обсуждение нового стандарта ISO/AWI 14082, который призван привлечь внимание к вопросам управления радиационным воздействием (лучевым воздействием) на климат земли.
Радиационное воздействие (лучевое воздействие) – звучит страшно и непонятно, на первый взгляд, но на самом деле таким страшным термином скрыт принцип, формирующий разницу между инсоляцией (облучение земли радиацией нашего солнца) поглощаемой Землей и энергией, которая излучается обратно в космос.
Попробуем пролить побольше красок на этот процесс, чтобы стало понятно каким же образом, постоянно обсуждаемые, парниковые газы могут иметь отношение к данному процессу. Для начала, давайте вспомним, что же такое эти самые парниковые газы?
Главным парниковым газом на земле является углекислый газ, объем которого в нашей атмосфере с 1979 года увеличился почти в два раза. Второе место среди парниковых газов в нашей атмосфере занял метан. За аналогичный период он почти не прибавил в весе. Почетное третье место занял оксид азота, который идет почти наравне с углекислым газом по темпам прироста в атмосфере. Далее идут фреоны (дифторхлорметан и трихлорфторметан) и еще 15 галогеновых газов. Галогеновые газы за рассматриваемый период сделали самый большой прирост, а именно в 3 раза.
Теперь попробуем разобраться как эти самые парниковые газы могут быть связаны с радиационным воздействием на климат, а главное, как это может привести к глобальному потеплению.
Ранее мы уже узнали, что такое радиационное воздействие, а следовательно, можем представить себе процесс, в ходе которого солнечные лучи попадая на землю отражаются от ее атмосферы, где находятся эти самые парниковые газы. Не все лучи отражаются, часть проникает сквозь атмосферу и достигает поверхности земли (для нас это называется естественный радиационный фон, он не опасен). От поверхности земли лучи отражаются и направляются снова к тропопаузе нашей атмосферы (верхний слой атмосферы, где очень много радиации, больше, чем в открытом космосе, так как она там накапливается).
Теперь мы подошли к самому важному, а именно пониманию, того, что чем больше парниковых газов в атмосфере тем больше отраженной от земли волн излучений не могут покинуть атмосферу нашей земли, тем самым повышая температуру на земле и создавая парник. То есть солнце земле передает энергию, часть которой сразу отражается от парниковых газов, часть проникает внутрь, отражается от земли и уже не может покинуть земли, тем самым сохраняет в себе эту энергию солнца. Это хорошо видно на картинке:
Когда мы разобрались с тем, как парниковые газы формируют парник на нашей земле мы можем представить как такой парник может повлиять на нашу с вами жизнь. Повышение средней температуры может привести к таянию льдов. Возможно, это не самая страшная перспектива, так как вероятнее всего при таянии всех ледников затопленной будет не вся поверхность земли, а только прибрежные районы. Да такие города как Лондон, Нью-Йорк, Майами, Барселона, Сингапур и Санкт-Петербург будут вероятно затоплены. Страшнее представляется перспектива другого характера, а именно снижение солёности воды в морях и океанах, что негативно может сказаться на фауне и океанических течениях. В глобальном характере это может изменить распределение тепла не земле. Сейчас ученые переживают за Гольфстрим, который может пострадать от таяния ледников, это может изменить плотность воды разбавляя морскую соленную воду пресной с ледников. Если Гольфстрим перестанет существовать, то вся Европа может замерзнуть, так как Гольфстрим приносил тепло в данный регион.
В заключении необходимо добавить, что накопление парниковых газов в атмосфере за всю 4-х миллиардную историю земли не первое. Множество раз земля накапливала парниковые газы, чаще всего это происходило из-за бурной вулканической активности. Когда парниковых газов в атмосфере становилось мало, земля замерзала и наступали ледниковые периоды. Текущее накопление парниковых газов в большей степени антропогенное, т.е. вызванное деятельностью людей.