Šiltnamio efektas

Nors anglies dioksidas yra nenuodingas, jį galima priskirti prie atmosferą teršiančių medžiagų. CO2(d) kiekio padidėjimas atmosferoje gali sutrikdyti šiluminę pusiausvyrą Žemėje. Anglies dioksidas atmosferoje leidžia saulės energijai šilumos pavidalu pasiekti Žemę. Tai vadinama šiltnamio efektu. Jei jo nebūtų, šiluma atspindėtų ir grįžtų atgal į erdvę. Žemės atmosfera yra skaidri regimiesiems ir daliai ultravioletinių Saulės spindulių. Žemės paviršius sugeria šiuos spindulius ir įšyla. Šiluminiai spinduliai vadinami infraraudonaisiais. Dalis sugertos šilumos infraraudonųjų spindulių pavidalu vėl išspinduliuojama į kosmosą. Kai kurios atmosferos medžiagos (pirmiausia CO2 irr vandens garai) sugeria infraraudonuosius spindulius, t.y. sulaiko šilumą. Atmosferą galima palyginti su milžinišku šiltnamiu, kuriame temperatūra yra aukštesnė, nei išorėje, todėl šilumos kaupimo atmosferoje procesas (8.9 pav.) vadinamas šiltnamio efektu. Šis reiškinys yra labai svarbus, be jo Žemė atšaltų tiek, kad prasidėtų ledynmetis. Deja, CO2 kiekis ore nuolat didėja. Nuo 1880 iki 1980 m. jis padidėjo nuo 275 iki 339 ppm. Dabar jis yra apie 350 ppm (8.10 pav.). Anglies dioksidas kaupiasi dėl dviejų priežasčių: medienos, akmens anglių, gamtinių dujų, benzino deginimo ir tropinių miškų nykimo. Suumažėjus miškų plotams, mažiau CO2 sunaudojama fotosintezei. Manoma, kad kaupiantis anglies dioksidui, daugiau šiluminės energijos liks atmosferoje, todėl keisis Žemės klimatas, prasidės visuotinis atšilimas. Kai kurie mokslininkai mano, kad dvigubai padidėjus CO2 koncentracijai ore, vidutinė temperatūra Žemėje padidėtų nuo 1,5 iki 4,

,5 °C. Jei anglies dioksido kaupimosi tempai nesumažės, tokio padvigubėjimo galima laukti XXI amžiaus viduryje

Daugelis specialistų teigia, jog vienintelis teisingas būdas sumažinti šiltnamio efektą – gaminti kuo mažiau anglies dioksido. Deja, yra daugybė kitokių ,,šiltnamio dujų“. Be to, kai kurie mokslininkai yra įsitikinę, kad jokio klimato atšilimo nėra.

Mokslininkai mano, kad svarbu tik sumažinti sieros dioksido kiekį bei anglies dioksido perteklių atmosferoje. Tai galima padaryti deginant mažiau kuro.

Oro Okeanijos platybės aplink mūsų planetą yra milžiniškos ir sveria apie 5000 trln. t; vienam žmogui tenka apie 2,5mln. t oro. Žmonijai nepaprastai svarbu, kad būtų išlaikyta deguonies pusiausvyra, ypač tuose regionuose, kur ji rimtai pažeista. Tik per pastarąjį šimtmetį sunaikinta 245 mlrd. t deguonies ir vietoj jo išmesta į atmosferą 360 mlrd. t anglies dioksido.

Deguonis chemiškai nepaprastai akktyvus ir dėl to nuolat jungiasi su įvairiomis medžiagomis, oksiduoja jas. Šitaip jis nuolat save naikina, nors tam tikromis sąlygomis gali ir atsinaujinti. Šiuo požiūriu deguonis labai skiriasi nuo vandens ar naftos, kurie išsilaiko gamtoje visiškai nekisdami.

Esant dabartiniam technikos lygiui, žmonija sunaudoja deguonies dešimt kartų daugiau, negu per metus jo pagamina visas planetos žaliasis apdangalas. Nafta, dujos ir anglys, kurias žmogus iškėlė į planetos paviršių, irgi naikina atmosferos deguonį. Jis reikalingas deginant šiukšles, įvairias atliekas, šiaudus laukuose ir sausas žoles savanose be

ei stepėse. Žmogus per 24 valandas suvartoja 360l deguonies.

Tik augalija atnaujina deguonį atmosferoje. Bet deguonies atmosferoje nemažėja. Amerikos mokslininkai priėjo išvadą, kad Žemė turi dar vieną deguonies šaltinį – vandens garus, kurie aukštutiniuose atmosferos sluoksniuose veikiami saulės ultravioletinių spindulių susiskaido į deguonį ir vandenilį.

Klimatą gali keisti ir garai, patenkantys į atmosferą. Vandens aušinimo bokštai greitai garina vandenį ir padeda susidaryti rūkui.

Vandens garų pėdsaką, kurį palieka skrendantis reaktyvinis lėktuvas, sudaro užterštos medžiagos, ir jos taip pat veikai klimatą. Lėktuvai išmeta į aukštutinius atmosferos sluoksnius daug anglies dioksido, vandens garų ir smulkių cheminių dalelių. Mokslininkai mano, kad nuo intensyvaus oro susisiekimo virš Atlanto ir jo pakrančių dešimt procentų padidėja debesuotumas. Turint galvoje, jog debesys efektyviausiai žemina temperatūrą virš žemės paviršiaus, galima sakyti, kad penkiais procentais padidėjus debesų dangai, gali vėl susidaryti panašios sąlygos, kokios buvo ledynmečio epochoje. Kai kurie mokslininkai teigia, kad intensyvus oro susisiekimas du kartus padidina debesuotumą ties tomis sritimis, kur dažnai skraido lėktuvai.

Tačiau daugumos pasaulio mokslininkų požiūris priešingas. M.Budikovas rašo, kad padidėjęs anglies dioksido kiekis atmosferoje sukuria vadinamąjį oranžerijos efektą: atmosfera praleidžia saulės spindulius, bet priešinga kryptimi neišleidžia šilumos. Nuo to didėja temperatūra Žemės paviršiuje. Bet į atmosferą patekusios dulkės ir jos sudėties kaita prisideda prie atšalimo. Be to, Žemės paviršius šyla nuo pa
adidėjusio energijos vartojimo.

Budikovo nuomone, žemės paviršiaus temperatūra didėja geometrine progresija; pagrindinė priežastis-atmosferos atspindėjimo savybė. Planeta gali per daug įkaisti ir nuo atmosferos terminės apkrovos. Išsivysčiusią pramonę turintys kraštaidabar gamina teik šilumos, kiek priima iš Saulės. Be to, atmosferoje be paliovos daugėja anglies dioksido, kuris gali sukelti perkaitimą. Deginant kurą, į atmosferą kasmet patenka mažiausiai 10trl. t anglies dioksido. Ore esti ir natūralaus anglies dioksido, kurį teikia vulkanų dujos, karštosios versmės, žmonių ir gyvulių kvėpavimas.

Anglies dioksidas nuolatos cirkuliuoja tarp atmosferos ir vandenyno. Vandenynuose jo susikaupia 60 kartų daugiau negu ore susikoncentravusiose dujose. Kiekvienais metais flora ištraukia iš oro apie 160mln. t anglies dioksido. kiekvienais metais žemės plutos paviršiuje skaidosi klinčių sluoksniai, išskirdami anglies dioksidą. Šitaip funkcionuoja gamta, bet pastaruoju metu įvyko žymių pakitimų.

Žalioji augalija daugelyje planetos regionų badauja. Mūsų laikais anglies atmosferoje vis daugėja. Per pastarąjį dešimtmetį anglies padaugėjo 0,2 procento. Kodėl badauja flora, moksliškai nepaaiškinama, bet tai signalas, kad biosferos apykaitos mechanizmas sutriko.

Dėl anglies dioksido koncentracijos oras neteka savybės praleisti tam tikras Saulės spektro daleles. Atmosfera darosi panaši į oranžerijos stiklą, kuris praleidžia Saulės radiaciją, bet atgal neišleidžia infraraudonųjų spindulių. Dėl to susidaro oranžerijos efektas, kuris globaliniu mastu ryškiausias yra Veneroje.

Apskaičiavimai rodo, kad atmosferos prisotinimo anglies dioksidu lygį galima prognozuoti. Yra nuomonių, kad 20
020 metais šių dujų padagės 20 procentų, tai yra jos sudarys 0,0379 atmosferos procento. O to pakanka, kad visoje planetoje pakiltų temperatūra ir poliuose pradėtų tirpti ledai.

P. Šovinas mano, kad Žemės atšalimo modelis gali būti Marsas, kurio atmosferoje be paliovos siautėja dulkių audros, o viršuje vyrauja dykumos.

Antra vertus, įkaitimo modelis yra Veneros atmosfera. Tačiau galima spėti, kad gamtoje susidurs dvi priešingos tendencijos-atšalimas ir įšilimas, ir jos vieną kitą kompensuos. Beje, mokslas to ligi šiol dar nepatvirtino.

Pramonės mokslinio tyrimo specialios organizacijos Australijoje priėjo išvadą, kad ozono, kuris saugo gyvybę Žemėje nuo pražūtingo Saulės ultravioletinio spinduliavimo, aukštutiniuose atmosferos sluoksniuose laipsniškai mažėja. Jų apskaičiavimais, per 10 metų šių dujų koncentracija sumažėjo žemesniame negu 30 kilometrų aukštyje.

Tuo pat metu didesniame negu 30 kilometrų aukštyje ozono atmosferoje daugėja. Tai leidžia daryti prielaidą, jog 30 kilometrų aukštis yra riba, lygi kurios nuo Žemės paviršiaus į atmosferą patenka teršiančios medžiagos.

Anglijoje ir JAV padaryti tyrimai rodo, kad dėl užteršto oro dideli miestai gauna 15 procentų mažiau Saulės spindulių, 10 procentų daugiau lietaus, krušos bei sniego, juose gerokai daugiau debesuotų dienų ir rūko.

Užterštumas ypač neigiamai veikia ūkį. Anglijos specialistų duomenimis, Didžiojoje Britanijoje nuostoliai dėl atmosferos užteršimo siekia 300mlrd. svarų sterlingų. Pagal Žmogaus aplinkos apsaugos agentūros vertinimą, ekonominiai nuostoliai dėl mirčių ir susirgimų JAV per metus susidaro apie 6mlrd. dolerių. Nuostoliai, kuriuos ši šalis patiria dėl medžiagų korozijos ir puvimo, augalijos žuvimo ir žemės ūkio derliaus mažėjimo siekia apie 5mlrd. dolerių.

Nuspėti CO2 kaupimosi pasekmes yra nelengva. Mokslininkai bando sukurti teorinius modelius, pagal kuriuos būtų įmanoma apskaičiuoti temperatūros pokyčius. Deja šiltnamio efektas yra labai sudėtingas reiškinys, sunku pasakyti, kas ir kiek gali turėti įtakos klimatui. Pavyzdžiui, klimato atšilimas gali paspartinti garavimą, o tuo pačiu debesų susidarymą. Padidėjęs debesuotumas gali sumažinti energijos, patenkančios iš Saulės, kiekį ir sukelti klimato atšalimą. Kalbant apie klimato atšilimą dažniausiai minimos dvi problemos: vidutinės temperatūros padidėjimas kurioje nors konkrečioje vietoje; pavyzdžiui, jei dabar vidutiniškai per metus JAV sostinėje Vašingtone būna viena diena, kai temperatūra siekia 38 °C, ateityje jų gali būti net 12; vandenyno lygio pakilimas; tirpstant poliariniams ledynams, vandenyno lygis gali pakilti net keliais metrais, todėl didžiuliai pakrančių ruožai gali atsidurti po vandeniu. Nors dabartinis mūsų supratimas apie pasaulinį atšilimą yra tik spėlionės, kai kurie faktai jas patvirtina. Antarktidos lede mokslininkai suranda prieš daugelį metų įšalusius mažyčius oro burbuliukus. Ištyrus šį orą paaiškėjo, kad per pastaruosius 160 000 metų CO2 koncentracijos padidėjimo ir temperatūros padidėjimo laikotarpiai sutapdavo.

CO2 nėra vienintelės šiltnamio efektą sukeliančios dujos. Metanas CH4, ozonas O3, diazoto oksidas N2O, kai kurie chlorinti ir fluorinti angliavandeniliai netgi geriau sugeria infraraudonuosius spindulius, nei CO2. Kol kas nėra vieningos nuomonės, kaip galima būtų užkirsti kelią klimato atšilimui. Apskritai daugelį aplinkos apsaugos problemų skirtingi mokslininkai vertina skirtingai. Šioje srityje laukia dar daug tyrimų ir diskusijų. Nors dabartinis mūsų supratimas apie pasaulinį atšilimą yra tik spėlionės, kai kurie faktai jas patvirtina.

Taigi padidėjus klimato temperatūrai lemiamos pasekmės būtų:
1. Imtų tirpti ašigalių ledynai.
2. Tirpstant ledynams, imtų kilti vandens lygis vandenynuose.
3. Užtvinktų tankiai apgyvendintos pakrančių šalys, tokios kaip Nigerija, Bangladešas, Nyderlandai.
4. Lietūs padažnėtų tarp 35-ojo ir 70-ojo šiaurės platumos laipsnio, tuo tarpu tarp 5-ojo ir 35-ojo kritulių sumažėtų.
5. Svarbiausios augalininkystės zonos pasislinktų į šiaurę, kur dirvožemiai blogesni (t.y. jaurinės ir įšalo dirvos).
6. Sausringos Žemės zonos pasistumtų 400-800 kilometrų į šiaurę tankiai apgyvendintų subtropinių sričių link.
7. Viduržemio klimato juostos plotai sumažėtų ir pasistumtų į šiaurę.
8. Tundros zona išnyktų.
9. Sumažėtų amžinojo įšalo plotai ir miškai išsiplėstų iki arktinių dykumų.

Suprasdami klimato kaitos globaliąją reikšmę žmonijai, 155 šalys, tarp jų ir Lietuva, 1922 metais Rio de Žaneire pasirašė Jungtinių Tautų bendrąją klimato kaitos konvenciją. 1955 metais ją ratifikavo Lietuvos Respublikos Seimas. Nuo 1955 metų birželio 22 dienos ši konvekcija įsigaliojo ir Lietuvoje.

Pas mus svarbiausias šiltnamio dujų išmetimo šaltinis yra energetika ir transportas. Šis sektorius apima visą kuro naudojimo ciklą, įskaitant jo gavybą, transportavimą, perdirbimą ir deginimą. Pramonėje anglies dvideginis daugiausia išsiskiria cemento, kalkių ir plytų gamybos metu. Pastaraisiais metais išmetimų į atmosferą mažėja – nuo 1989 metų iki 1997 metų jis sumažėjo trigubai – nuo 431000 iki 137000 tonų. Sumažėjimas aiškinimas pirmiausia gamybos apimčių mažėjimu, o iš dalies – naudojamo kuro balanso kitimu (daugiau naudojama gamtinių dujų).

Leave a Comment