Jak powstaje efekt cieplarniany?

Mechanizm powstawania efektu cieplarnianego
przedstawiłem na zamieszczonym obok schemacie.
Znaczna część promieniowania słonecznego
(promieniowanie krótkofalowe o długości fali od 0,1 do 4
mm) jest przepuszczana przez atmosferę ziemską i
pochłaniana przez powierzchnię Ziemi, co powoduje jej
ogrzanie. Wskutek ocieplenia powierzchni Ziemi
następuje emisja promieniowania podczerwonego
(promieniowanie długofalowe o długości fali od 4 do 80
mm). Znaczna część tego promieniowania jest
pochłaniana przez znajdujące się w atmosferze cząsteczki
wody, dwutlenku węgla i innych gazów oraz przez drobne
kropelki wody w chmurach. Energia cieplna jest teraz
przekazywana przez atmosferę głównie z powrotem do
powierzchni Ziemi w postaci tzw. promieniowania
zwrotnego a tylko częściowo w przestrzeń kosmiczną.
Promieniowanie zwrotne ogrzewa ponownie powierzchnię Ziemi, dlatego jest podstawową przyczyną
występowania na naszej planecie efektu cieplarnianego. Energia oddawana przez naszą planetę jest
mniejsza od energii przyjmowanej pochodzącej ze Słońca.
Dzięki ochronie atmosfery przed wychłodzeniem Ziemi średnia temperatura powietrza wynosi ok.
+15°C. Gdyby atmosfera nie zawierała gazów cieplarnianych, nagrzana powierzchnia Ziemi
wypromieniowywałaby swą energię w przestrzeń kosmiczną, dlatego średnia temperatura powietrza
byłaby równa ok. -17°C.
Dopóki człowiek nie zanieczyszczał środowiska w tak znacznym stopniu, jak ma to miejsce obecnie,
główną rolę w pochłanianiu ciepła odbitego od powierzchni Ziemi pełniła para wodna. Jednak od
kilkudziesięciu już lat na skutek działalności człowieka szybko wzrasta rola pozostałych gazów
cieplarnianych.

W przypadku

smogu zimowego

, głównymi składnikami są zanieczyszczenia emitowane

bezpośrednio do atmosfery. Są to więc zarówno zanieczyszczenia gazowe (dwutlenek siarki, tlenki
azotu) jak i pyły, głównie o małych wymiarach, a więc trudno opadające. Występują również aerozole
kwaśne (np. kwasu siarkowego) powstające w wyniku przemian emitowanych zanieczyszczeń w
powietrzu atmosferycznym. Powstawania smogu typu zimowego nie ograniczają ani temperatura
powietrza, ani wilgotność powietrza czy też natężenie promieniowania słonecznego. Smog tego typu
może występować o każdej porze roku, jeśli spełnione są inne warunki związane z obecnością
zanieczyszczeń powietrza oraz warunkami meteorologicznymi. Te ostatnie odgrywają decydującą rolę
w powstawaniu stanów smogowych.

Zobacz także

[reg]

W przypadku

smogu letniego

najważniejszymi zanieczyszczeniami są: ozon, PAN (azotan

nadtlenku - acetylu), aldehydy, H202 (nadtlenek wodoru) i inne produkty przemian niektórych
pierwotnych, gazowych składników zanieczyszczeń w powietrzu. Decydujące znaczenie w
powstawaniu smogu letniego mają procesy fotochemiczne, w których substratami (prekursorami) są
lotne związki organiczne (LZO), tlenki azotu i tlenek węgla (Godzik i inni, 1995). Kluczową rolę w
procesach fotochemicznych odgrywają tlenki azotu. Najważniejszym gazowym produktem tych
procesów i składnikiem smogu letniego jest ozon. Tworzeniu ozonu w dolnej troposferze sprzyjają
m.in. silne usłonecznienie i niska wilgotność powietrza. Najwyższe prawdopodobieństwo powstania
stanu smogowego ma miejsce, gdy: jest zwiększona emisja zanieczyszczeń powietrza, występuje
inwersja gruntowa i obniżenia wysokości, zanik warstwy mieszania, wyżowy układ baryczny i -
minimalna prędkość wiatru dolnego (niższa niż 1 m/s) lub panuje stan ciszy.

Różnorodność biologiczna, bioróżnorodność

(

ang.

biodiversity) –

zróżnicowanie

życia

na wszelkich poziomach jego organizacji. Obejmuje zróżnicowanie genów,

gatunków oraz ekosystemów.

Dla zachowania i wzbogacania różnorodności biologicznej duże znaczenie ma zróżnicowanie

siedlisk

i

oddziaływania człowieka, w szczególności ochrona siedlisk słabo lub wcale nieprzekształconych
(naturalnych).

Kluczowe znaczenie dla zachowania różnorodności biologicznej w przestrzeni rolniczej mają:



zadrzewienia śródpolne

,



oczka wodne

i

torfowiska

,



miedze

,



ekstensywnie użytkowane

łąki

i

pastwiska

.

Na terenach leśnych kluczowe znaczenie dla utrzymania różnorodności biologicznej mają:



spróchniałe drzewa i powalone pnie (

martwe drewno

),



starodrzewy

,



torfowiska i

polany

śródleśne.

Wpływ na pogarszanie się ogólnych warunków środowiska.

Procesy urbanizacyjne

sprzyjają wzrostowi temperatur (tworzeniu się tzw. miejskich wysp ciepła), zmniejszeniu się
amplitudy temperatur, osłabieniu dopływu promieniowania słonecznego i zmianie systemu
opadowego. Zanieczyszczenie powietrza zakłóca bilans promieniowania słonecznego przez
zwiększenie zmętnienia atmosfery, zmianę składu chemicznego atmosfery i kropel wody
znajdujących się w powietrzu (kwaśne deszcze), wzrost koncentracji ozonu w troposferze (a spadek w
stratosferze) dostarczanie do atmosfery dodatkowej ilości energii cieplnej, co zmienia strukturę
termiczną atmosfery. Obserwowany jest systematyczny wzrost koncentracji ozonu w troposferze w

rejonach silnie uprzemysłowionych. Ozon powstaje w wyniku fotoutleniania tlenku węgla, metanu
lub innych lotnych związków organicznych w obecności dwutlenku siarki lub tlenków azotu. Ze
względu na krótki czas życia ozonu w atmosferze przyziemnej nie ma on większego wpływu na
zmiany warunków klimatycznych lecz ma niekorzystny wpływ na organizmy żywe.
Do problemów o charakterze globalnym należy także niszczenie warstwy ozonowej w stratosferze w
wyniku emisji freonów (czterochloro/fluorowęglowców, w skrócie CFCs). Ozon pełni w stratosferze
niezwykle ważną i korzystną funkcję pochłaniając szkodliwe dla organizmów żywych promieniowanie
ultrafioletowe. Freony, które w atmosferze przyziemnej mają własności gazów szklarniowych, w
stratosferze ulegają rozkładowi

uwalniając

atomy chloru, fluoru lub bromu, powodujące rozpad

ozonu. Degradacja środowiska jest, więc szczególnie odczuwalna problemów aglomeracjach
miejskich, gdzie urbanizacja przyczynia się do powstawania tzw. efektu cieplarnianego, dziury
ozonowej problemów kwaśnych deszczy.
Dodatkowym aspektem jest odbieranie zwierzętom ich środowiska.
Im większe jest miasto tym z większą ilością problemów musi sobie poradzić, skutki jego urbanizacji
mają dwojaki charakter jak wynika z powyższych wniosków. Trudno jest jednak stwierdzić czy ma
oddźwięk pozytywny czy też nie. Jedno jest pewne, na całym świecie procesy te postępują i chyba
nigdy nie ulegną zahamowaniu.

Zmiany klimatu

Nadmierna emisja gazów cieplarnianych, powodująca wzrost średniej globalnej temperatury, zagraża
1/3 ekosystemów na Ziemi i tym samym przetrwaniu wielu gatunków m.in. niedźwiedzi polarnych,
populacji ryb, koralowców rafotwórczych.
Zmiany klimaty mają konsekwencje nie tylko dla przyrody, ale też dla ludzi.
Pierwsi oficjalni uchodźcy klimatyczni, to mieszkańcy wyspy Tegua na Pacyfiku, którzy musieli
porzucić domy zalewane przez ocean. Globalne ocieplenie które powoduje wzrost poziomu mórz i
oceanów zagraża nie tylko odległym wyspom, ale także gdańskiej starówce. Każdy z nas może
powstrzymać zmiany klimatu, dokonując codziennych wyborów.

Według naukowców z Międzyrządowego Zespołu ONZ ds. Zmian Klimatu istnieje ponad 90%
prawdopodobieństwo, że winę za globalne ocieplenie ponosi człowiek, który emituje coraz więcej
gazów cieplarnianych.

Jeśli społeczność świata nie powstrzyma zmian klimatu, planecie grożą katastrofalne skutki:
ekstremalne zjawiska pogodowe, zalanie terenów przybrzeżnych, susze i spadek plonów, głód, brak
wody pitnej, nasilenie się chorób wywołanych zanieczyszczoną wodą czy pasożytami, wzrost zgonów
na skutek upałów, migracje milionów uchodźców klimatycznych i konflikty.

Wzrost temperatury wpływa na podnoszenie się poziomu mórz i oceanów. Towarzyszą temu częstsze
sztormy i huragany, stanowiące ogromne zagrożenie dla wysp i rejonów nadbrzeżnych.

Od początku ery przemysłowej poziom CO

2

w atmosferze wzrósł o ok. 35% a średnia temperatura na

świecie o ok. 0,7 °C. Wedle prognoz naukowych katastrofalny w skutkach będzie wzrost średniej
temperatury o 2 °C w porównaniu z poziomem z początku XIX w., dlatego tak ważne jest pilne
zredukowanie emisji gazów cieplarnianych, w tym dwutlenku węgla.

NISZCZENIE GLEB
po

DEWASTACJA DEGRADACJA EROZJA


całkowite zniszczenie pogorszenie się właściwości mechaniczne

gleby , gleb i spadek ich żyzności niszczenie

któremu towarzyszy - gleby zdrowe warstwy

jej silne przekształcenie - gleby chore próchniczej


DEWASTACJA GLEB – czynnikami naturalnymi powodującymi

gwałtowne przekształcenia gleb związane ze zmianą krajobrazu

są wybuchy wulkanów i trzęsienia ziemi oraz grożne powodzie

DEWASTACJA GLEB – czynnikami naturalnymi powodującymi

Gwałtowne przekształcenia gleb związane ze zmianą krajobrazu

są wybuchy wulkanów , trzęsienia ziemi i grozne powodzie .

Czynnikami antropogenicznymi wywołującymi zniszczenie gleb

są : - przejmowanie gleb na cele nierolnicze ( autostrady,lotniska,

budownictwo mieszkaniowe i przemysłowe )

- katastrofy ekologiczne ( Bohopal , Czarnobyl )

- kopalnictwo odkrywkowe ( Turoszów , Bogdanka )

- składowiska odpadów ( komunalne , przemysłowe – Lubin )

Tereny zniekształcone geomechanicznie ( obniżenia,wypiętrzenia)

powodują zmiany spływu wód i przesunięcia granic zlewni , powodują

również powstawanie rozległych niecek bezodpływowych .

Odkształcenia powierzchni terenu mogą być :

- deformacje ciągłe – rozległe

- deformacje nieciągłe – lokalne

- oddziaływanie wstrząsowe o charakterze sejsmicznym

PUSTYNNIENIE GLEB – jest procesem naturalnym w klimacie

suchym i gorącym . Na pozostałych obszarach kuli ziemskiej

głównym czynnikiem pustynnienia jest złe użytkowanie gleby

i nieprawidłowa jej uprawa . ( 6,7% - globalne ocieplenie , niewłaściwe

zabiegi melioracyjne , kopalnictwo odkrywkowe ) .
DEGRADACJA GLEB


SPADEK URODZAJNOŚCI GLEBY WYNIKAJĄCY

Z POGARSZANIA SIĘ WARUNKÓW ŻYCIA I PLONOWANIA

ROŚLIN UPRAWNYCH . WPŁYWA TO NA OBNIŻENIE

JAKOŚCI PŁODÓW .


DEGRADACJA GLEB oznacza zmiany właściwości fizycznych ,

chemicznych i biologicznych . Wpływa to na pogorszenie się

warunków życia ludzi , produkcji środków żywności oraz

walorów estetycznych krajobrazu .

Gleby zdegradowane to gleby ,, chore ,, - gleby mające zmniejszone

właściwości biologiczne gleby .


Przyczyny degradacji gleb :

! wyjałowienie ze składników pokarmowych i naruszenie równowagi

jonowej ( przenawożenie gleb )

! zakwaszenie i alkaizacja środowiska

! zasolenie

! obecność związków toksycznych( Pb,Cd,dioksyny,herbicydy,gnojowi

! przesuszenie , zawodnienie

! erozja

! zanik edafonu glebowego

Większość gleb w Polsce charakteryzuje się niedoborem składników

pokarmowych . Wynika to z tego , że większość gleb to gleby lekkie

Takie gleby podatne są na zanieczyszczenia przemysłowe

i komunikacyjne .Przyczyną degradacji może być również niewłaściwa

uprawa gleb ( przenawożenie i zagrożenie środkami ochrony roślin-

Holandia )

Intensywne nawożenie gleb nawozami azotowymi stwarza warunki

do powstania silnie toksycznych nitrozoamin . Są to związki silnie

kancerogenne

RH + HNO ------- RNO + H O




Mykotoksyny, metale ciężkie