Schemat efektu szklarniowego

Promienie słońca
(promieniowanie świetlne są
przekształcane w promienie
podczerwone. Część
promieniowania absorbują
rośliny i gleba, a część jest
odbita, ale nie może ponownie
wyjść na zewnątrz
pomieszczenia.

Efekt: wzrost

temperatury wewnątrz
pomieszczenia

Schemat efektu szklarniowego na Ziemi

W ciągu ostatnich 130 lat stężenie CO

2

w

dolnej części atmosfery systematycznie
wzrasta. Są też dowody na globalny
wzrost temperatury na Ziemi.
Trwają debaty, czy wzrost temperatury
jest spowodowany wzrostem stężenia
gazów cieplarnianych

Dyskusje klimatyczne

Dyskusje klimatyczne

13 – 24 listopada 2000 odbyła się w Hadze VI
Międzynarodowa Konferencja Klimatyczna na której
poruszono problemy globalnego ocieplenia klimatu.
Niestety nie osiągnięto porozumienia, ponieważ państwa
wysoko uprzemysłowione (USA), nie były gotowe do
podjęcia zobowiązań ograniczenia emisji CO

2

. Z badań

rozwoju przemysłu

jasno wynikało, że to właśnie USA

emituje najwięcej gazów cieplarnianych do atmosfery.
Od kilku lat trwa dyskusja, czy globalne ocieplenie klimatu
wynika przede wszystkim z działalności ludzkiej, czy też z
powodu naturalnych (cyklicznych) zmian klimatu.

Ostatnio naukowcy z IPPC (International Panel of Climate
Change) przedstawili komputerową symulację zmian
klimatu. Wykazała ona, że skok temperatury w I połowie
XX w. był w dużej mierze wynikiem naturalnej zmienności
klimatu. Natomiast obecny skok temperatury wydaje się
być efektem emisji gazów cieplarnianych. Poza tym
temperatura na świecie wzrasta szybciej niż dotąd sądzono
+ 0,25

o

C co 10 lat

Cykliczne zmiany klimatu

Cykliczne zmiany klimatu

Średnia roczna temperatura na Ziemi wynos obecnie

+

15,5

o

C.

Na początku naszej ery na Bliskim Wschodzie było
nieznacznie cieplej (śr. Temp.

+17,5

o

C

, co korzystnie

wpłynęło na rozwój cywilizacji greckiej i rzymskiej.

W latach 0 – 800 n.e. nastąpił okres ochłodzenia (śr.
temp.

+ 10,0

o

C

)

W latach 800 – 1400 n.e. nadszedł czas zwany Optimum
Średniowiecznym, gdy śr. temp. wyniosła

+ 16,2

o

C

W całej Polsce, a nawet w południowej Szwecji bardzo bujnie
rosłą winorośl, a brzegi Grenlandii porośnięte były bujnymi
krzewami i trawami.

Sama nazwa

GRENLANDIA

znaczy

ZIELONY KRAJ

bowiem tak

Wikingowie nazwali tę wyspę, gdy ją po raz pierwszy zasiedlili w
1000 r n.e.

W latach 1400 – 1900 n.e. nastąpiła kolejna „ MAŁA
EPOKA LODOWCOWA”, czyli ponowne oziębienie klimatu,
a najzimniej było w latach 1600, 1700 oraz 1850.

Podczas szczególnie srogich zim Morze Bałtyckie
zamarzało, co dało możliwość przejścia go „po lodzie”
wojskom szwedzkim, gdy prowadzili wojnę z Polską i
Rosją.

Liczne dowody można znaleźć w przekładach polskiej
literatury np. w swoich pamiętnikach Jan Chryzostom
Pasek pisze o karczmie położonej na środku Bałtyku.

Dlatego ponowne ocieplenie klimatu mona traktować jako
„odwilż” po poprzednim ochłodzeniu, co jak wskazują
obserwacje powtarza się cyklicznie

Aktywność słońca a klimat

Aktywność słońca a klimat

Nieznaczne zmiany klimatu mogą być zapewne związane
z aktywnością słoneczną, której jednym z przejawów i
powszechnie stosowanym miernikiem jest liczba plam
na Słońcu

W

czasach

„MAŁEJ

EPOKI

LODOWCOWEJ”

przypadającej na lata 1400- 1900, aż dwa razy nie
obserwowano plam na Słońcu. W latach 1645 – 1715
miało miejsce minimum Maundera, a w latach 1460 –
1540 miniumum Spörera

Należy jednak pamiętać, że plamy na Słońcu odkryto
dopiero w roku 1610, a ic systematyczne zliczane jest
prowadzone od 1826 roku. Można jednak dokonać
pośrednich

obliczeń

aktywności

naszej

Gwiazdy

dziennej, nawet dla okresów, gdy o istnieniu plam
jeszcze nie wiedziano.

Przykładem tych szacunkowych obliczeń mogą być
obserwacje Zórz Polarnych, które podczas niskiej
aktywności Słońca nie występują. Tak więc za pomocą
różnych metod udało się określić aktywność Słońca
podczas średniowiecznego ocieplenia 800 – 1200 n.e.
oraz podczas grecko – rzymskiego optimum.

KLIMAT

KLIMAT

EKOLOGI

EKOLOGI

A

A

POLITYK

POLITYK

A

A

Prezydent Bush ogłosił, że Rząd USA nie będzie honorował ustaleń
Protokołu z Kioto zobowiązującego państwa uprzemysłowione do
redukcji emisji gazów szklarniowych. USA produkuje 25%
światowego CO

2

freon CFC 11

rodnik freonowy

CFC 11

tlen

singletowy

tlenek chloru

atom chloru

tlen O

2

atom chloru

ozon O

3

+

tlen O

2

Chlorofluorowęglowodory CFC (FREONY)

Chlorofluorowęglowodory CFC (FREONY)

• Stosowane w latach 30 – tych jako alternatywny środek
chłodniczy zamiast CCl

4

, SO

2

, NH

3

• Po wstępnych badaniach uzyskały pozorną „przyjazność” dla
środowiska

• Stosowane powszechnie do:

rozpylaczy aerozolowych (31% CFC w ozonosferze)
przy produkcji sztywnych piankowych izolacji i opakowań

(50% CFC)

stosowane

w

urządzeniach

chłodniczych

i

klimatyzacyjnych

• Charakteryzuje je wysoka trwałość – niektóre z nich są
obecne w atmosferze nawet do 130 lat.

• Są nierozpuszczalne w wodzie (deszcze nie mogą ich
wymyć)

• Mają wysoką lotność (są to dodatkowe cechy gazów
cieplarnianych

5

5

4

4

4

4

4

4

1, 2, 3

1, 2, 3

1, 2, 3, 6

1, 2, 3, 6

111 lat

111 lat

90 lat

90 lat

74 lat

74 lat

67 lat

67 lat

8 lat

8 lat

110 lat

110 lat

1.

lodówki

1.

lodówki

4.

4.

rozpuszczalniki

rozpuszczalniki

2. aerozole

2. aerozole

5. gaśnice

5. gaśnice

3.

urządzenia

klimatyzacyjne

3.

urządzenia

klimatyzacyjne

6.

6.

wytwarzanie pianek

wytwarzanie pianek

ZWIĄZKI NISZCZĄCE POWŁOKĘ OZONOWĄ

ZWIĄZKI NISZCZĄCE POWŁOKĘ OZONOWĄ

ŚRODKI PRZYCZYNIAJĄCE SIĘ DO

ŚRODKI PRZYCZYNIAJĄCE SIĘ DO

NISZCZENIA WARSTWY OZONOWEJ

NISZCZENIA WARSTWY OZONOWEJ

Spadek ilości ozonu

Wzrost natężenia

promieniowania

ultrafioletowego

10%

25%

45%

500%

70%

1200%

SKUTKI NISZCZENIA OZONU

SKUTKI NISZCZENIA OZONU

STRATOSFERYCZNEGO

STRATOSFERYCZNEGO

• Wzrost docierającego do Ziemi promieniowania
nadfioletowego UVA i UVB (dł. fali 280 – 320 nm)

• Negatywne skutki zdrowotne dla ludzi (od łagodnych
form poparzeń do śmiertelnej postaci czerniaka
złośliwego), choroby oczu, zaćmy.

• Choroby skórne zwierząt domowych i hodowlanych
wypasanych na otwartej przestrzeni (bydło rogate, owce,
konie, kozy).

• Redukcja wydajności fotosyntezy u roślin uprawnych
(chwasty są bardziej odporne).

• Spadek wydajności fotosyntezy planktonu roślinnego
mórz i oceanów (spadek wiązania CO

2

Jest to niewidzialne promieniowanie elektromagnetyczne o
długości fali od 10 nm do 400 nm. W zależności od długości
fal wyróżnia się promieniowanie typa A (UVA), typu B (UVB) i
typu C (UVC).

Promieniowanie ultrafioletowe

Promieniowanie ultrafioletowe

Promieniowanie UVB Jest ono odpowiedzialne za pojawianie
się rumienia i oparzeń słonecznych, a także powoduje
pigmentację czyli efekt opalonej skóry. Promieniowanie UVA
nie powoduje powstawania rumienia i poparzeń, natomiast
powoduje pigmentację skóry czyli opaleniznę oraz jak się
okazało

w

ostatnim

czasie

to

ono

jest

głównie

odpowiedzialne za tzw. fotostarzenie się oraz zmiany
nowotworowe skóry.

Promieniowanie ultrafioletowe wchodzi w skład promieniowania

widzialnego.

Ultrafiolet ma najistotniejszy wpływ na naszą skórę i proces

opalania.

Pochłanianie promieniowania ultrafioletowego przez atmosferę

Pochłanianie promieniowania ultrafioletowego przez atmosferę

UVC – 99,9 %
UVB – 95,0%
UVA – 5,00 %

UVA I fale długie 340-400 nm

UVA II fale krótkie 320-340 nm

Słońce – potężny ładunek

promieniowania ultrafioletowego

Solarium terapia zastępcza?

Czerniak złośliwy

Jednostki DOBSONA

Jednostki DOBSONA

• Jest to miara wysokości słupa ozonu (O

3

) w atmosferze.

1 DOBSON = WARSTWA OZONU O

GRUBOŚCI 0,01 mm

(w warunkach ciśnienia atmosferycznego

panującego nad powierzchnią morza)

W niczym nie zakłóconych warunkach atmosfera zawiera

200 – 500 DU ozonu. Niestety w rejonach

ANTARKTYDY WARSTWA TA ZMNIEJSZYŁA SIĘ DO 100

DU

Większość ozonu powstaje na równiku. Tam jest również
najsilniejsze promieniowanie UVC. Następnie ozon przemieszcza
się w kierunku biegunów, gdzie jego warstwa ulega rozrzedzeniu.
Stężenie ozonu zmienia się w przeciągu roku, dlatego bardzo
trudno jest go monitorować.

Grudzień 1999

Grudzień 2002

Grudzień 2004

Zawartość Ozonu O

Zawartość Ozonu O

3

3

w atmosferze nad

w atmosferze nad

terenem Polski

terenem Polski

Odchylenia średnich miesięcznych całkowitej

Odchylenia średnich miesięcznych całkowitej

zawartości ozonu w roku 2003 od średniej z lat

zawartości ozonu w roku 2003 od średniej z lat

1964-2002

1964-2002

Wpływ gazów cieplarnianych na globalne

Wpływ gazów cieplarnianych na globalne

ocieplenie klimatu.

ocieplenie klimatu.

W atmosferze jest najwięcej CO

W atmosferze jest najwięcej CO

2

2

, ale inne gazy silniej

, ale inne gazy silniej

pochłaniają promieniowanie ultrafioletowe. Do 2010 r. te

pochłaniają promieniowanie ultrafioletowe. Do 2010 r. te

nawet mniej powszechne gazy będą odpowiedzialne za

nawet mniej powszechne gazy będą odpowiedzialne za

połowę przyrostu temperatury, która będzie się zwiększała

połowę przyrostu temperatury, która będzie się zwiększała

o ile nie podejmie się środków zaradczych

o ile nie podejmie się środków zaradczych

Powierzchnia (w m

Powierzchnia (w m

3

3

) potrzebna do wyprodukowania

) potrzebna do wyprodukowania

1 GW energii w ciągu 30 lat

1 GW energii w ciągu 30 lat

W USA oceniono, że zapotrzebowanie na energię elektryczną może

W USA oceniono, że zapotrzebowanie na energię elektryczną może

być zaspokojone przez ogniwa słoneczne na powierzchni 59 tyś. km

być zaspokojone przez ogniwa słoneczne na powierzchni 59 tyś. km

2

2

(powierzchnia zaledwie 2 x większa niż lotniska wojskowe USA

(powierzchnia zaledwie 2 x większa niż lotniska wojskowe USA

Koszt produkcji energii odnawialnej stale zmniejsza się.

Koszt produkcji energii odnawialnej stale zmniejsza się.

Za energią odnawialną przemawia możlwość decentralizacji źródeł

Za energią odnawialną przemawia możlwość decentralizacji źródeł

(ograniczenie strat związanych z przesyłaniem, uniezależnieniem

(ograniczenie strat związanych z przesyłaniem, uniezależnieniem

się od małych regionów i populacji lokalnych)

się od małych regionów i populacji lokalnych)

Lokalne źródła energii odnawialnej można łątwiej wkomponować w

Lokalne źródła energii odnawialnej można łątwiej wkomponować w

krajobraz, zajmują mniejszą powierzchnię niż duże zakłady

krajobraz, zajmują mniejszą powierzchnię niż duże zakłady

wydobywcze, nie trzeba przeznaczać miejsca na składowanie

wydobywcze, nie trzeba przeznaczać miejsca na składowanie

odpadów.

odpadów.