В процесі читання виділіть маркером або підкресліть шляхи передачі теплової енергії.

Сонячне проміння, досягаючи Землі, нагріває її. Але цього нагрівання було б недостатньо для того, щоб тут розвинулось життя, якби не парниковий ефект атмосфери.

Парниковий ефект атмосфери– властивість атмосфери регулювати променевий теплообмін Землі з космічним простором. Полягає у здатності атмосфери пропускати короткохвильову сонячну радіацію до Землі і поглинати більшу частину довгохвильового випромінювання від земної поверхні, запобігаючи охолодженню Землі.

Сонячна енергія, що досягає Землі, на 30% відбивається безпосередньо в космос (хмарами, повітрям, грунтом). Решта 70% енергії поглинається водяною парою, хмарами, грунтом і т. д., що в результаті нагріваються і починають самі випромінювати інфрачервоні промені (тепло). Якби це інфрачервоне випромінювання (тепло) безперешкодно випромінювалось у космос, температура поверхні Землі становила б мінус 18 градусів Цельсія, і життя тут не могло б існувати. Проте відбите від грунту Землі та випромінене іншими об”єктами тепло знову на 85% відбивається хмарами на Землю і підвищує її температуру.

В парниковий ефект усі речовини, присутні в атмосфері, вносять свій вклад. Ті гази, що вносять найбільший вклад, називаються парниковими газами. Згадаємо склад атмосфери: близько 78% її об”єму складає азот, 21% -- кисень, 0,93% -- аргон, 0,03% -- вуглекислий газ. Крім того, там є водяна пара, пил, різноманітні газоподібні домішки, що потрапляють туди із природних та антропогенних джерел забруднення. Парниковий ефект атмосфери на 62% забезпечує водяна пара, на 22% - вуглекислий газ, ще 16% забезпечують усі інші речовини.

Отже,найголовнішим парниковим газом є водяна пара.

Парниковий ефект був названий так по аналогії із звичайним парником, у якому вирощують овочі: видимесонячне світло має досить енергії, щоб вільно проникати крізь скло або плівку. Воно нагріває грунт, рослини та повітря всередині парника, які починають самі випромінювати інфрачервоні промені, що вже не можуть „втекти” назовні, бо через низький рівень енергії не можуть проникнути через плівку чи скло.

Отже, без парникового ефекту Земля була б зледенілою, але надмірний розвиток цього ефекту може призвести до перегріву з катастрофічними наслідками (таненням льодовиків, підвищенням рівня Світового океану, змінами клімату і т.д.). У зв”язку з цим ведеться боротьба з викидами в атмосферу двоокису вуглецю (вуглекислого газу). Але тут є деякі дискусійні моменти.

Як уже зазначалось, основним парниковим газом є водяна пара, а вуглекислий газ займає друге місце. В атмосфері вуглекислий газ з”являється в результаті дихання усіх живих істот, вивержень вулканів, пожеж, роботи так званої „карбонатної системи” Світового океану та викидів індустріального суспільства. Розрахунки показують, що вклад індустріального суспільства у процес постачання вуглекислого газу в атмосферу складає всього три відсотки. Тобто, навіть якщо зупиняться усі підприємства, весь транспорт – і тоді інтенсивність надходження двоокису вуглецю в атмосферу знизиться всього лиш на три відсотки. Чи варто вести таку титанічну боротьбу з викидами СО2, щоб добитись такого мізерного результату?

Але чому при такому активному надходженні вуглекислого газу в атмосферу його концентрація не зростає весь час, а залишається практично стабільною?

По-перше, тому, що його споживають рослини у процесі фотосинтезу і підвищення концентрації СО2 призводить до прискорення фотосинтезу (тобто рослини швидше ростуть і виділяють більше кисню). Концентрація 0,03% - це та межа, при якій рослини уже не здатні активно вловлювати вуглекислий газ, тому вони його й не спожили повністю; як тільки з”являється надлишок – тут же прискорюється фотосинтез. Усі тіла живих організмів на Землі побудовані із сполук вуглецю, що їх утворили рослини із вуглекислого газу.

По-друге, рівень СО2 стабілізується карбонатною системою Світового океану. Це гетерогенна система, що складається із розчиненого у воді СО2, вугільної кислоти (Н2СО3), їх іонів, газоподібного СО2 атмосфери та карбонату кальцію в твердій фазі. Ця система підтримує карбонатну рівновагу: коли концентрація газоподібного СО2 знижується – він переходить в атмосферу із водних розчинів, що призводить до зниження його концентрації у воді. Це, в свою чергу, призводить до розчинення твердих карбонатів з утворенням розчиненого у воді СО2. Якщо концентрація вуглекислого газу в атмосфері збільшується – процес іде у зворотному порядку.

Крім того, питання глобального потепління зовсім не однозначне. Ще кілька років тому вчені констатували підвищену теплову активність Сонця і Земля розігрівалась сонячним випромінюванням. Але останніх шість років теплова активність Сонця значно нижча від норми. Земля ще просто не встигла як слід охолонути. Можливо, нам загрожує не глобальне потепління, а черговий льодовиковий період. Та й зими останніми роками по всьому світу стають дедалі суворішими.

Однак є одна дуже тривожна ознака потепління – це танення полярних шапок та полярної криги на поверхні полярних морів і океанів. І воно продовжується, незважаючи на зниження теплової активності Сонця. Цілком імовірно, що танення полярної криги пов”язане не з глобальним потеплінням, а з „глобальним потемнінням” – із антропогенним забрудненням атмосфери.

Забруднення атмосфери існувало завжди. На початок нинішнього століття природне забруднення складало 75% (в результаті виверження вулканів, лісових та степових пожеж, ураганів та впливу космосу); антропогенне – 25%. Проте антропогенне забруднення, хоч і менше від природного, але значно небезпечніше.

Якщо в результаті дії природних факторів поверхня льодовика забрудниться, тобто на неї впадуть часточки вулканічного попелу чи пилюки, піднятої ураганом, то навіть в мороз ці часточки будуть нагріватись від сонячного проміння і розтоплювати кригу. Але ці часточки будуть тонути на дно цих малесеньких „ополонок” і через деякий час стануть недоступні для сонячних променів. Відбивальна здатність льодовика (альбедо) відновиться і танення припиниться.

Натомість, якщо на поверхню криги впаде така ж за об”ємом краплина нафтопродуктів, викинутих якимось підприємством, вона розтечеться мономолекулярним шаром і займе значно більшу поверхню. Крім того, нафтопродукти не тонуть у воді і тому продовжують розігріватись при освітленні сонцем і розтоплювати кригу доти, поки їх не вкриє шар снігу. А танучий лід збагачує атмосферу над льодовиком основним парниковим газом – водяною парою, чим створює локальне посилення парникового ефекту, що знову прискорює танення.

Виходячи з таких міркувань, людству необхідно боротись не тільки і не стільки з викидами в атмосферу СО2, скільки з викидами, що містять нафтопродукти. Чому ж це питання не обговорюється? Скоріш за все, тому, що багатства і могутність найбагатших і наймогутніших держав і окремих людей базуються найчастіше на нафтодоларах, і така постановка питання їм невигідна. Тому продовжується активна боротьба (в усякому разі, на словах) із викидами СО2.

Ще один фактор нагрівання земної поверхні – опустелювання. Якщо вкрита рослинністю поверхня землі не нагрівається вище 27 градусів (рослини випаровують воду і охолоджуються), то оголений грунт може розпікатися до 70 градусів. Тому необхідно дбати про повсюдне розповсюдження рослинності.

Нагрівання живих організмів відбувається в результаті прямого нагрівання сонячними променями, нагрівання інфрачервоним випромінюванням оточуючих предметів, в результаті теплопередачі від середовища існування (води, грунту чи повітря) та внутрішнього утворення тепла у теплокровних тварин. У рослин також є це явище: всередині бутонів тюльпанового дерева підтримується температура на кілька градусів вища, ніж у оточуючого середовища.

Температура середовища теж залежить від багатьох факторів. Повітря розігрівається в основному від земної поверхні, а вона розігрівається по-різному в залежності від висоти сонця над горизонтом, вірніше, від кута падіння променів, прозорості атмосфери, кольору грунтів, рельєфу, холодних чи теплих течій у ближніх морях. Саме завдяки теплій течії Гольфстрім у Лондоні на Новий рік звичайною є температура плюс п”ятнадцять за Цельсієм.

По температурному фактору на Землі виділяють кліматичні зони.

Тропічна зона: (біля екватора) середньодобова температура не опускається нижче +16оС, вегетація (ріст рослин) відбувається цілорічно. Субтропічна зона: вегетація цілорічно, але 1 – 4 місяці середньодобова температура може опускатись нижче + 16оС.

Помірно тепла зона:вегетація цілорічно, але зимою температура може знижуватись майже до Оо С.

Помірно холодна зона:зимові температури нижчі нуля, чітко виділяються сезони року, вегетація 7 – 8 місяців.

Холодна полярна зона:вегетація 3 – 4 місяці, не припиняються нічні заморозки, дерев нема.

При просуванні від екватора до полюсів на кожен градус широти температура знижується на 0,5о С.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
В процесі читання виділіть маркером або підкресліть приклади дії променів на живі організми.	\|	КЛЮЧОВІ СЛОВА: біосфера, фотосинтез, озоновий екран, парниковий ефект.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.019 сек.