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 CO₂ 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

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