GAZY CIEPLARNIANE (SZKLARNIOWE) I ICH ZNACZENIE

Gazami cieplarnianymi (szklarniowymi) nazywamy te składniki atmosfery ziemskiej, które dzięki swoim własnościom fizykochemicznym mają zdolność zatrzymywania energii słonecznej w obrębie atmosfery ziemskiej. Należą do nich przede wszystkim: para wodna (H₂O), CO₂, podtlenek azotu (N₂O), metan (CH₄), freony, O₃ (ozon)

Niektóre spośród nich są naturalnymi składnikami atmosfery, obecnymi w niej od milionów lat. Dzięki ich obecności w atmosferze, na Ziemi zaistniały warunki klimatyczne umożliwiające powstanie
i rozwój życia. Ostatnio ich stężenie w powietrzu - dzięki ludzkiej działalności - stopniowo wzrasta. Pojawiły się dodatkowo gazy nieobecne w naturalnych warunkach, wykazujące podobne właściwości - absorpcji promieniowania emitowanego przez naszą planetę. Równocześnie obserwowany jest wzrost średniej temperatury powietrza w najniższych - przypowierzchniowych warstwach atmosfery. Te dwa zjawiska są mogą być ze sobą związane: wzrost stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze wywołany działalnością człowieka może być powodem ocieplenia klimatu na Ziemi

Dominujący udział w efekcie cieplarnianym ma para wodna. Jej zawartość w atmosferze ziemskiej jest zmienna w czasie i różna nad poszczególnymi obszarami naszej planety (waha się w granicach 40% do 95%), co wynika z cyklu krążenia wody w środowisku na skutek procesów: parowania , skraplania, sublimacji i resublimacji. Działalność ludzka ma znikomy bezpośredni wpływ na zawartość tego gazu szklarniowego w atmosferze.

Para wodna jest podstawowym czynnikiem wywołującym efekt cieplarniany; jej udział w tym zjawisku według różnych szacowań waha się w zakresie 95-99%. W dużym stopniu pochłania ona długofalowe promieniowanie podczerwone (IR) wysyłane przez powierzchnię Ziemi. Reemitując je, przyczynia się do zmniejszenia nocnych oziębień powierzchni Ziemi i dolnych warstw atmosfery. Skondensowana w postaci chmur para wodna stanowi "kołderkę" zabezpieczającą powierzchnię Ziemi przed ucieczką ciepła.

Zawartość pary wodnej w atmosferze jest zmienna i podlega największym wśród gazów szklarniowych wahaniom dobowym i sezonowym. Najbardziej też zróżnicowany jest rozkład jej zawartości w powietrzu nad poszczególnymi regionami kuli ziemskiej. Para wodna dostaje się do atmosfery w wyniku parowania z powierzchni wód oceanów, mórz, jezior, rzek, także z wilgotnego gruntu i poprzez transpirację roślin. Równie łatwo woda jest z atmosfery usuwana poprzez opady atmosferyczne. Im wyższa temperatura, tym większe parowanie wody, więc wzrasta zawartość pary wodnej w atmosferze, co z kolei pobudza efekt cieplarniany - wzrost temperatury. Mechanizm ten tworzy sprzężenie zwrotne mogące pogłębić efekt cieplarniany.

Dwutlenek węgla (CO₂) jest drugim, istotnym dla efektu cieplarnianego składnikiem atmosfery ziemskiej, chociaż jego udział w tym zjawisku jest o rząd wielkości mniejszy od udziału pary wodnej. Działalność ludzka ma znacznie większy wpływ na jego obecność w atmosferze. Od początku ery przemysłowej zawartość dwutlenku węgla w powietrzu systematycznie wzrasta i przewiduje się, że w 2100 roku będzie go w powietrzu dwa razy więcej niż dziś (pochodzi on ze spalania paliw kopalnych : węgle, ropa, gaz) oraz ze spalania biomasy (wypalanie dużych obszarów lasów pod uprawy, szczególnie w krajach tropikalnych)
Udział w efekcie cieplarnianym mają także metan, podtlenek azotu i freony, które również są uwalniane w różnych procesach przemysłowych.

Zakres absorpcji promieniowania przez dwutlenek węgla przypada w obszarze największego natężenia promieniowania ziemskiego. Dlatego, pomimo znacznie mniejszego stężenia w atmosferze, gaz ten może mieć duży wpływ na zwiększenie efektu cieplarnianego. CO₂w sposób naturalny pojawia się w atmosferze w wyniku: wybuchów wulkanów, pożarów, jako produkt oddychania zwierząt.

Emitowany do atmosfery dwutlenek węgla nie tylko jest w niej gromadzony; ulega też wielu przemianom, dzięki którym jego zawartość w atmosferze zmniejsza się. Jest on:

 pochłaniany w procesie fotosyntezy roślin zielonych,

 rozpuszczany w wodach oceanów
oraz

 wiązany w postaci węglanu wapnia, będącego budulcem skorup i muszli zwierząt, z których następnie powstają skały węglanowe.
Sumarycznie jednak stężenie dwutlenku węgla w atmosferze ciągle wzrasta. Przemiany powyższe są istotnymi elementami obiegu węgla w przyrodzie, składającego się z trzech głównych cykli:

1. wymiana węgla między atmosfera, biosferą i powierzchniowymi warstwami oceanów. Pełny obieg trwa kilkadziesiąt lat

2. osadzania się węglanów na dnie oceanów, tworzenie się skał węglanowych, a następnie wietrzenie tych skał. Procesy te trwają kilkadziesiąt tysięcy lat

3. związany m . in. z tworzeniem pokładów paliw kopalnych - proces długotrwały

PODTLENEK AZOTU (N₂O) gaz rozweselający, bezbarwny, o słodkim zapachu. Źródła antropogeniczne: spalanie paliw kopalnych, wypalanie lasów, stosowanie nawozów azotowych. Średnio w atmosferze przybywa rocznie 3-4,5 mln ton podtlenku azotu. Źródła naturalne: procesy mikrobiologiczne w glebie i w wodach głównie oceanicznych.

METAN CH₄ inaczej gaz błotny lub kopalniany. Bezbarwny i bezwonny, palny, razem z powietrzem tworzy mieszaniny wybuchowe. Metan stanowi główny składnik gazu ziemnego, często występuje w pustkach skalnych w obrębie złóż np. węgla kamiennego powodując nieraz niebezpieczne eksplozje w kopalniach. Powstaje w procesie beztlenowego rozkładu szczątków organicznych. Antropogeniczne źródła metanu: uprawa ryżu, hodowla przeżuwaczy (głównie bydło), wypalanie lasów pod uprawy). Na terenach bagiennych widuje się nieraz tzw. błędne ognie, którym w dawnych czasach przypisywano nadprzyrodzoną złowróżbną moc. Jest to metan, powstający w procesach fermentacyjnych wewnątrz bagna, wydostający się na zewnątrz i ulegający samozapłonowi. Metan w dużych ilościach jest wydalany przez kopce termitów.

Metan był od wieków emitowany do atmosfery ziemskiej ze źródeł naturalnych. W ciągu ostatnich 150 lat emisja metanu do atmosfery gwałtownie wzrosła, co jest związane z rozwojem rolniczej i przemysłowej działalności człowieka. Z drugiej strony metan jest również wykorzystywany przez ludzi jako paliwo.

Atmosfera ziemska ma szansę szybciej oczyścić się z nadmiaru metanu niż np. z freonów, gdyż jego czas życia jest dość krótki - wynosi 7 - 10 lat. Zmniejszając jego emisję o 15%-20% moglibyśmy zapobiec zwiększaniu jego stężenia w powietrzu. Średnia emisja metanu do atmosfery wynosi obecnie 465mln t/rok

FREONY są to pochodne chlorowcowe niskich węglowodorów nasyconych (gł. Metanu i etanu), zawierające w cząsteczce jednocześnie atomy fluoru i chloru niekiedy także bromu. Spośród wymienionych gazów szklarniowych są one jedynymi, których obecność w atmosferze jest związana praktycznie wyłącznie z działalnością człowieka. Ich powszechne zastosowanie rozpoczęło się w latach 40. XX wieku i przez kolejnych 30 lat notowano gwałtowny wzrost ich zawartości w atmosferze. Gdy w latach 70-tych zauważono niszczący wpływ freonów na warstwę ozonową, rozpoczęto na świecie działania (m.in. w ramach Programu Ochrony Środowiska Narodów Zjednoczonych - UNEP), które doprowadziły do podpisania w roku 1987 Protokołu Montrealskiego, zakładającego znaczne ograniczenia w produkcji i użytkowaniu freonów przez wiele państw. Dzięki temu od tamtej pory poziom emisji freonów do atmosfery zwiększa się nieznacznie - o około 3% w skali roku. Freony mają długi czas "życia" w atmosferze (60 - 400 lat), więc pomimo tego, że coraz mniej ich uwalniamy, ich zawartość w powietrzu niestety wciąż wzrasta.

Do niedawna freony powszechnie były stosowane w urządzeniach chłodniczych, w rozpylaczach kosmetycznych i gaśnicach, wykorzystywane są nadal jako oleje i smary izolacyjne.

Niepożądane działanie freonów polega nie tylko na przechwytywaniu i zatrzymywaniu w obrębie atmosfery promieniowania ziemskiego, lecz również, powodując powstawanie dziury ozonowej, umożliwia docieranie do Ziemi większej ilości promieniowania słonecznego - ultrafioletowego. Wpływa ono podwójnie negatywnie na środowisko biotyczne:

 potęguje efekt cieplarniany zamieniając się w energię cieplną na powierzchni Ziemi i w dolnych warstwach atmosfery

 jest szkodliwe dla organizmów żywych.

Ozon (O₃) trujący niebieskawy gaz o ostrej woni. W warunkach naturalnych powstaje w wyniku wyładowań atmosferycznych. Przez człowieka wytwarzany jest i stosowany do dezynfekcji wody, neutralizacji biologicznej ścieków, bielenia olejów, wosków i skrobi.

Znaczenie ozonu w zjawisku efektu cieplarnianego nie jest jednoznaczne:
ozon obecny w stratosferze w postaci warstwy ozonowej zmniejsza efekt cieplarniany ograniczając dostęp promieniowania słonecznego (ultrafioletowego) do najniższych warstw atmosfery. Zmniejsza w ten sposób ilość energii przyjmowanej przez Ziemię - osłabiając efekt cieplarniany.
Równocześnie jednak cząsteczki ozonu absorbują pewne zakresy promieniowania emitowanego przez Ziemię, potęgując w ten sposób efekt cieplarniany.

Znanych jest 30 różnych gazów niszczących ozon w stratosferze i przyczyniających się do powstania dziury ozonowej, powodującej dopływ promieni ultrafioletowych, zwłaszcza typu B, do powierzchni Ziemi.

Gaz	Główne źródła	Czas przebywania w atmosferze (w latach)	Udział w niszczeniu ozonosfery (w %)
freon - 12	rozpylacze, wytwarzanie pianek, gaśnice, urządzenia klimatyzacyjne	130	45
freon - 11	rozpylacze, pianki, lodówki	74	26
freon - 113	rozpuszczalniki, płyny do czyszczenia, urządzenia do oczyszczania	90	12
czterochlorek węgla			67	8
chloroform			8	3
halon	gaśnice, systemy zabezpieczeń przeciwpożarowych	110	4
tlenki azotu	elektrownie węglowe, motoryzacja, nadużywanie nawozów azotowych	150	śladowy
fluor, brom	specyficzne procesy technologiczne przemysłu chemicznego	różny
chlor, tlenki siarki	środki czyszczące, wybielające, źródła naturalne (wybuchy wulkanów)	krótki

Gazy szklarniowe	CO2	N2O	CH4	freony	O3
Czas trwania w atmosferze w latach	7	180	10	Kilkaset lat	0,3
Udział w efekcie cieplarnianym z pominięciem pary wodnej	50	10	18	13	5

Przyczyny wzrostu ilości gazów cieplarnianych

Przyczyna:	Rodzaj gazu:
wycinanie lasów, wielkie pożary, spalanie paliw	CO2, para wodna
chłodnictwo, pożarnictwo, pianki i aerozole	freony, halony
motoryzacja, elektrociepłownie, nawozy azotowe	CO2, tlenki azotu
działalność powodująca wzrost stężenia tlenków azotu i węglowodorów	ozon w przyziemnych warstwach atmosfery
procesy gnilne, uszkodzenia gazociągów, górnictwo	metan i inne węglowodory, CO2, tlenki azotu
gospodarstwa domowe, wzrost hodowli bydła	metan i inne węglowodory, CO2, tlenki azotu
ryżowiska, bagna, tereny podmokłe, wysypiska śmieci	metan i inne węglowodory, CO2, tlenki azotu

Wszystkie wymienione źródła powodują wzrost stężenia podanych zanieczyszczeń gazowych, które tworzą w troposferze warstwę zatrzymującą ciepło wypromieniowywane z Ziemi. Jest to efekt analogiczny do efektu uzyskiwanego w cieplarniach. Skutkiem zatrzymywania ciepła w przyziemnej części atmosfery jest podniesienie się jej temperatury.

Skutki wzrostu temperatury Ziemi

topienie się lodowców, podniesienie się poziomu mórz	utrata terenów mieszkalnych, zatapianie wysp i lądów
wysychanie rzek i jezior oraz wzrost ilości terenów suchych na południu	niedostatek żywności, głód
zwiększone parowanie, wzrost opadów na północy	powodzie, huragany, oberwanie chmury, wzrost zachmurzenia
zmiana środowiska na kuli ziemskiej	przemieszczanie się roślin i zwierząt, wymieranie gatunków
	duże różnice temperatur między zimą i latem, wielkie burze

Źródła gazów cieplarnianych (w %)

Efekt cieplarniany i jego skutki

Mechanizm efektu cieplarnianego jest złożony, jednak w pewnym uproszczeniu można go przedstawić w następujący sposób: Promieniowanie słoneczne docierające w okolice Ziemi napotyka na swej drodze górne warstwy atmosfery ziemskiej, które pochłaniają lub odbijają pewną jego część - większość fal z zakresu ultrafioletu (UV - promieniowanie krótkofalowe). Pozostała część podążając ku Ziemi jest częściowo pochłaniana, odbijana i rozpraszana w kolejnych warstwach atmosfery.

Jednak większość promieniowania słonecznego - bliski ultrafiolet oraz widzialne (VIS) - dociera do najniższych warstw atmosfery i do powierzchni Ziemi, gdzie jest częściowo od niej odbijane, a częściowo pochłaniane ogrzewając ją. Energia promieniowania słonecznego zamieniana jest w energię cieplną. Ciepło jest następnie oddawane przez Ziemię, chmury i składniki atmosfery m. in. na drodze emisji fal podczerwonych (IR - promieniowanie długofalowe).

Wypromieniowanie odbywa się we wszystkich kierunkach równomiernie: w stronę przestrzeni kosmicznej, a z chmur i z warstw atmosfery - również w stronę Ziemi. Dzięki temu obiekty na Ziemi i w dolnych warstwach atmosfery są wtórnie ogrzewane.

W przeciwieństwie do promieniowania słonecznego długofalowe promieniowanie ziemskie jest pochłaniane przez niektóre składniki atmosfery (m. in. parę wodną i dwutlenek węgla), a następnie powtórnie wypromieniowane przez te składniki równomiernie we wszystkich kierunkach - w przestrzeń kosmiczną i z powrotem - w stronę Ziemi.

Po pokonaniu wielu warstw jedynie znikoma część promieniowania wyemitowanego przez Ziemię bezpowrotnie ucieka w przestrzeń międzyplanetarną. Ogromna większość zostaje "zatrzymana" przez atmosferę przyczyniając się do jej ogrzania

Nad ewentualnymi konsekwencjami wzmagającego się efektu cieplarnianego głowią się całe rzesze naukowców i - jak dotychczas - nie potrafią dojść do zgodnych wniosków. Różnice poglądów dotyczą przyczyn, kierunku zmian klimatycznych, ich nasilenia oraz konsekwencji mogących z nich wyniknąć. Klimat Ziemi jest wypadkową bardzo wielu zmiennych, często trudnych do przewidzenia, które wpływają na istniejący stan równowagi niezależnie od siebie lub nawzajem się potęgując. Kierunki zmian bywają zaskakujące: nie jesteśmy w stanie przewidzieć na ile silnie dany efekt wpłynie na inne czynniki i które z nich będą dominowały.

Od początku ery przemysłowej notujemy wzrost zawartości dwutlenku węgla w atmosferze, pochodzącego ze źródeł sztucznych. Zwiększa się również zawartość innych gazów mających wpływ na zatrzymywanie energii cieplnej przy powierzchni Ziemi. Od tego samego momentu notujemy również wzrost średnich rocznych temperatur powietrza. Nie jesteśmy w stanie z całą pewnością stwierdzić, że to właśnie źródła antropogeniczne powodują potęgowanie się efektu cieplarnianego. Jednakże jeśli faktycznie tak jest - my - ludzie możemy wywołać zupełnie nieobliczalne i niezwykle długotrwałe skutki w środowisku naszej Ziemi. Anomalie pogodowe, nasunięcie lądolodów na gęsto zaludnione, obecnie ogrzewane przez prądy morskie obszary lądów, susze, w efekcie zmiany zasięgu roślinności, masowe wymieranie gatunków wskutek kurczenia się lub zanikania środowisk przez nie zasiedlonych, w końcu - być może - zagrożenie istnienia gatunku ludzkiego.

Organizacja Narodów Zjednoczonych powołała Międzynarodowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change), aby przeanalizował zjawisko globalnego ocieplenia. W roku 1992 w Rio de Janeiro odbyła się Konferencja Narodów Zjednoczonych na temat Środowiska Naturalnego i Rozwoju (nazywana także „Szczytem Ziemi”). Zgromadziła ona ponad 100 przywódców państw, a jej celem było znalezienie recept na problemy wiążące się z ochroną środowiska oraz rozwojem gospodarczo-społecznym. Uczestnicy konferencji podpisali Ramową Konwencję na temat Zmian Klimatycznych i Konwencję na temat Biologicznej Różnorodności oraz przyjęli dokument o nazwie Agenda 21 (jest to plan działań na rzecz osiągnięcia zrównoważonego rozwoju). W konwencji mówiącej o zmianie klimatu przyjęto jako cel stabilizację składu atmosfery po to, by „uniknąć niebezpiecznego wpływu czynników antropogenicznych na klimat planety” oraz osiągnięcie tego tak, aby nie zagrażać światowej gospodarce. Pięć lat później odbyła się Konferencja Zmian Klimatycznych w Kioto w Japonii. W grudniu w 1997 roku przedstawiciele 140 państw uzgodnili nowe regulacje prawne, które miały ograniczać emisję gazów szklarniowych w krajach uprzemysłowionych.

CO MOŻEMY ZROBIĆ BY RATOWAĆ NASZE ŚRODOWISKO ŻYCIA:

• wykorzystywać alternatywne źródła energii. Niestety, nadal jest jeszcze dużo elektrowni jądrowych stwarzających ogromne zagrożenie ze względu na przestarzałą technologię.

Awaria reaktora w czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej na Ukrainie w kwietniu 1986 r. stała się przyczyną największej katastrofy związanej z pokojowym wykorzystaniem energii atomowej. Chmura radioaktywna, która wydostała się z reaktora, spowodowała skażenie terenów obecnej Ukrainy, Białorusi i Rosji, a następnie przeniesiona wiatrem rozprzestrzeniła się po całej Europie. 120 pobliskich miejscowości zostało ewakuowanych o wiele za późno. Wśród nich była licząca 50 tys. mieszkańców Prypeć położona w odległości 3 km od epicentrum. Dziś dokładna liczba ofiar wciąż nie jest znana, lecz szacuje się, że kilka milionów osób cierpi na choroby spowodowane napromieniowaniem (m.in. nowotwory, zaburzenia odporności). W grudniu 2000 roku ostatni reaktor elektrowni, który wciąż pracował i wytwarzał 9% energii na Ukrainie, został ostatecznie zatrzymany. W zamian państwa Zachodu udzieliły Ukrainie pomocy, wypłacając jej 2,3 mld dolarów z przeznaczeniem na budowę dwóch kolejnych elektrowni jądrowych. Energetyka jądrowa nadal nie rozwiązała problemu wysoko aktywnych odpadów promieniotwórczych wytwarzanych w 443 reaktorach w 32 krajach. Odpady te są obecnie przechowywane na przejściowych składowiskach. (*)

Wulkaniczny obszar półwyspu Reykjanes na Islandii usiany jest gorącymi źródłami. Blue Lagoon (Blaá Lónidh) to sztuczne jezioro zasilane nadwyżką wód czerpanych przez ciepłownię geotermiczną Svartsengi. Wodę podgrzaną przez gorącą magmę do temperatury 240°C wydobywa się z głębokości 2000 metrów. Po dotarciu na powierzchnię woda ma 70°C, co pozwala na wykorzystanie jej do ogrzewania domów w okolicznych miastach. Mlecznobłękitna barwa jeziora powstaje wskutek wymieszania się zawiesiny krzemu i wapnia z rozkładającymi się glonami. Bogate w sole mineralne, ciepłe wody Blue Lagoon mają temperaturę 40°C i słyną ze swych wyjątkowych właściwości leczniczych, zwłaszcza przy chorobach skóry. Ciepło wnętrza Ziemi jest odnawialnym źródłem energii, tanim i czystym, wykorzystywanym stosunkowo od niedawna. Na Islandii w roku 1960 korzystało z tego źródła ciepła mniej niż 25% ludności, dziś zaspokaja ono potrzeby Islandczyków w 85%.

• chronić istniejące i prowadzić nowe nasadzenia lasów

• ograniczyć wycinkę drzew zwłaszcza na terenie Puszczy Amazońskiej, która jest „Płucami Świata”. Każdy hektar tego ekosystemu pochłania ogromne ilości dwutlenku węgla.

Puszcza Amazońska zajmuje 63% powierzchni Brazylii. Amazonia jest największym tropikalnym ekosystemem leśnym na świecie, rozciąga się bowiem na obszarze 3,7 mln km² i stanowi jedną trzecią lasów tropikalnych na planecie. Lasy te, choć pokrywają tylko 8% lądów, dają schronienie 90% istniejących gatunków roślin i zwierząt. Są zatem najzasobniejszym siedliskiem na Ziemi, skupiającym 10% spośród 1,7 mln dotychczas poznanych i sklasyfikowanych gatunków. Lista zwierząt i roślin żyjących na planecie jest wciąż bardzo niekompletna - liczbę nie odkrytych jeszcze gatunków szacuje się na 12,5 miliona. Poszukiwaniami tymi żywo jest zainteresowany przemysł farmaceutyczny; wynika to z faktu, że głównym aktywnym składnikiem połowy stosowanych dziś leków jest substancja roślinna lub zwierzęca. Każdego dnia z powierzchni Ziemi bezpowrotnie znika blisko 200 km² lasów wraz z trudną do oszacowania liczbą gatunków, które nigdy nie zostały i nigdy już nie zostaną odkryte.(*)

• zastępować lokalne urządzenia grzewcze centralnym ogrzewaniem

• zaprzestać produkcji i wykorzystania freonów

• stosować ekologiczne technologie przemysłowe

• zastępować wykorzystanie w przemyśle ropy gazem ziemnym

• poprawić izolację cieplną budynków

• pamiętając o segregacji śmieci czy używaniu surowców wtórnych (dzięki temu zostaje ograniczona emisja dwutlenku węgla, która towarzyszy procesowi produkcji opakowań i zmniejsza się ilość wydzielanego metanu na wysypiskach śmieci).

Odpadki z gospodarstw domowych piętrzą się na wszystkich kontynentach i stały się poważnym problemem dla wszystkich dużych aglomeracji miejskich, podobnie jak zanieczyszczenie powietrza spowodowane spalinami z milionów samochodów i wyziewami przemysłowymi. Meksyk liczący około 20 milionów mieszkańców produkuje ok. 20 tys. ton domowych śmieci dziennie. Jak w wielu innych krajach na świecie połowa tych odpadków przewożona jest na otwarte wysypiska. Ilość śmieci na planecie rośnie wraz z liczbą ludności i jej dochodami. Na przykład Amerykanin produkuje rocznie ponad 700 kilogramów odpadków domowych, czterokrotnie więcej niż obywatel kraju rozwijającego się i dwa razy więcej niż Meksykanin. W ciągu ostatnich dziesięciu lat ilość śmieci w krajach wysoko rozwiniętych się potroiła. Rozwiązaniem problemu zanieczyszczenia środowiska spowodowanego rozrastaniem się wysypisk śmieci i spalarni są recykling, utylizacja i zmniejszenie ilości używanych opakowań. We Francji nadal na wysypiska trafia 50% odpadków domowych, a do spalarni tylko 35%.(

• Jedną z możliwości jest promowanie idei zrównoważonego rozwoju. Idea zrównoważonego rozwoju zakłada stały postęp gospodarczy i społeczny zharmonizowany ze środowiskiem naturalnym. Najprościej można ją określić jako „drogę ku poprawie jakości życia ludzi na całym świecie bez rabunkowej eksploatacji ziemskich zasobów naturalnych”.

Ocieplenie klimatu może spowodować ogromne zmiany. Prognozy naukowców są następujące:

Wzrośnie poziom wód oceanów i mórz w wyniku topnienia czap lodowych na biegunach i topnienia lodowców górskich. Niewielkie tylko ocieplenie (około 0,5°C) w ciągu ostatniego stulecia już było przyczyną wzrostu poziomu wód w oceanach o 15 cm. Jeśli w wyniku topnienia lodów na biegunach Ziemi poziom oceanu podniósłby się o 1 metr, w konsekwencji Nowy Jork, Londyn czy Tokio zostałyby zatopione. Obliczono także, że stopienie lodowców na Grenlandii i Antarktydzie spowodowałoby, iż prawie cała Holandia, Dania oraz znaczna część Belgii i Bangladeszu znalazłyby się pod wodą. Teren Polski nie jest niestety bezpieczny! Gdyby ten scenariusz się sprawdził, pod wodą znalazłby się obszar leżący nawet w odległości 100 km od wybrzeża.
Mieszkańców niżej położonych wybrzeży będzie trzeba przesiedlić albo zrealizować kosztowne projekty ratowania tych terenów przed zalaniem.

Bangladesz (N 23°21' E 90°31')Rozległa nizina, na której leży Bangladesz, pocięta jest gęstą siecią 300 rzek spływających z himalajskich zboczy. Znaczna ich część zasila wody Gangesu, Brahmaputry i Meghny tworzących ogromną deltę nad Zatoką Bengalską. Rejon ten znajduje się w strefie monsunowej, toteż od czerwca do września, gdy nadciągają ulewne deszcze, niemal połowę terytorium kraju zalewają występujące z brzegów wody rzek. Część ludności kraju traktująca te cykliczne kataklizmy jako zwyczajny bieg rzeczy żyje wyłącznie na pojawiających się okresowo rzecznych wysepkach (chars), które nurt rzeki tworzy z piasku i mułu. W 1998 roku dwie trzecie kraju zostało na kilka miesięcy zatopione przez najbardziej katastrofalną powódź XX wieku. Straciło wówczas życie 1300 osób, a 31 milionów mieszkańców Bangladeszu zostało pozbawionych dachu nad głową. Kraj ten należy do najgęściej zaludnionych na świecie (922 mieszkańców na km²) i jednocześnie najuboższych - 32% ludności ma dochody nie przekraczające jednego dolara dziennie. Podniesienie się poziomu oceanów wskutek ocieplania się klimatu jeszcze by pogłębiło trudną sytuację kraju, bo pod wodą znalazłaby się znaczna część pól ryżowych.

Ocieplenie klimatu i zmiany w rozmieszczeniu opadów są zagrożeniem dla lasów i terenów podmokłych, których rolą jest oczyszczanie powietrza i wody. Pożary występowałyby wtedy częściej i niszczyły więcej niż dotychczas.

Przesuwanie się stref klimatycznych na Ziemi ku biegunom. Częste będą anomalie pogodowe, wcześniejsze nadejście wiosny. Skrajności klimatyczne w różnych częściach świata mogą spowodować wydłużenie okresu suszy lub na innych terenach zwiększą się opady deszczu. Mogą się nasilić burze, powodzie i również huragany, tornada.

Floryda, Stany Zjednoczone(N 28°17' W 81°24') 22 lutego 1998 roku tornado o sile 4 w skali Fujity (wiatr 300-400 km/godz.) zdewastowało trzy hrabstwa w centrum Florydy. Zanim ucichło w hrabstwie Osceola, pozbawiło życia 38 osób i zniszczyło kilkaset domów. Gwałtowne tornada tego typu wiążą się zazwyczaj ze zjawiskiem klimatycznym El Niño, które średnio co pięć lat staje się przyczyną poważnych anomalii pogodowych na całym globie. Jednak klęski żywiołowe są dziś znacznie częstsze i groźniejsze w skutkach niż dawniej. Działalność człowieka w znacznym stopniu zaburza równowagę środowiska naturalnego, zakłócając jego zdolność do łagodzenia skutków katastrofalnych zaburzeń klimatycznych. Zagospodarowywanie i zasiedlanie obszarów szczególnie zagrożonych jeszcze pogłębia te konsekwencje. W latach 90. było czterokrotnie więcej klęsk żywiołowych niż w latach 50., a straty ekonomiczne wyniosły łącznie 608 miliardów dolarów, co jest sumą wyższą od bilansu strat z czterech poprzednich dziesięcioleci razem wziętych. (*)

Rola pary wodnej i aerozoli w atmosferze:

a) para wodna: tworzy warstwy chmur, zapewnia obieg wody w przyrodzie, spada na ziemię w postaci deszczu lub śniegu a nawet gradu, maksymalna zawartość pary wodnej to 4%

b) aerozole: kropelki wody, kryształki lodu- to chyba jedyne nieszkodliwe aerozole. Pozostałe, to głównie składniki zanieczyszczeń: cząsteczki dymu, sadzy, popiołu, pyły wulkaniczne, roślinne oraz pyły pochodzenia przemysłowego.



Warstwy atmosfery i ich charakterystyka:

a) Troposfera - sfera przyziemna, spadki temperatur do -60°C, średnia wysokość 10 km, w troposferze zachodzą główne procesy kształtujące pogodę i klimat

b) Tropopauza - jest to warstwa przejściowa pomiędzy stratosferą a troposferą. Znajduje się na wysokości między 10 -17 km. Temperatura wynosi od- 40^oC do - 700^oC

c) Stratosfera - wahania temperatur od -60°C do 0°C, pod koniec stratosfery- warstwa ozonowa, powietrze bardzo rozrzedzone, ruchy mas powietrza w dolnej części stratosfery- tropopauzie.

d) Ozonosfera -  występuje na wysokości  10-50 km, o podwyższonej koncentracji ozon maksymalna koncentracja ozonu występuje średnio na wysokości. 23 km.
Ozonosfera pochłania całkowicie promieniowanie nadfioletowe - bardzo szkodliwe dla organizmów żywych.

e) Stratopauza - znajduje się pomiędzy 50 a 55 kilometrem.
Temperatura wynosi w granicach od -10 do 10^oC

f) Mezosfera - od 10 do 80 km, spadek temperatury wraz z wysokością

g) Mezopauza - znajduje się pomiędzy 80  a 90 kilometrem.
Temperatura wynosi około  - 900C

h) Jonosfera - występuje powyżej 50-60 km nad powierzchnią Ziemi do 1000 km. Zawiera duże ilości jonów i swobodnych elektronów, powstających na skutek jonizacji cząsteczek gazu atmosferycznego pod wpływem promieniowania kosmicznego oraz nadfioletowego promieniowania słonecznego.

i ) Termosfera- od 80 do 700 km, strefy jonowe (niżej dodatnie, wyżej ujemne), zjawisko zorzy polarnej, wzrost temperatury nawet do 400°C( wyżej do 1500°C), granica atmosfery meteorologicznej- 2000km

j) Egzosfera - 500 - 2000 km - brak tlenu; słabe oddziaływanie grawitacyjne


Zmiany ciśnienia i składu atmosfery wraz z wysokością:

Ciśnienie w atmosferze spada wraz ze wzrostem wysokości. Temperatury w poszczególnych warstwach wahają się w następujący sposób:

a) troposfera od 5 do -50°C

b) stratosfera od -50 do 0°C

c) mezosfera od 0 do -50,-100°C

d) termosfera od -50 do 1500°C
 

---