Тонкий баланс парниковых газов, которые эффективно сохраняют солнечное тепло и поддерживают климат, пригодный для жизни людей и бесчисленного множества других организмов, теперь находятся в опасности. Этот дисбаланс представляет собой значительный риск, поскольку он может радикально изменить условия, необходимые для процветания определенных форм жизни, и диктовать их географическое распространение.
В этой статье мы расскажем вам, что такое парниковые газы, их характеристики и значение.
Концепция парниковых газов
Уровни углекислого газа (CO2), самого опасного и широко распространенного парникового газа, в атмосфере достигли беспрецедентного уровня и продолжают расти. Основной причиной такого высокого уровня выбросов парниковых газов является человеческая деятельность по сжиганию ископаемого топлива, в результате которой эти газы выбрасываются в воздух.. Вместо того, чтобы позволить солнечной энергии уйти в космос, эти газы удерживают тепло у поверхности Земли, вызывая так называемый парниковый эффект.
Истоки парникового эффекта восходят к 1824 веку, а именно к расчетам, сделанным французским математиком Жозефом Фурье в 1896 году. Расчеты Фурье показали, что Земля испытывала бы значительно более низкие температуры, если бы у нее не было атмосферы. Основываясь на этом понимании, шведский учёный Сванте Аррениус в XNUMX году установил революционную связь. Он был первым, кто установил связь между сжиганием ископаемого топлива, которое Он выделяет углекислый газ и, как следствие, оказывает потепление на планету.
Почти столетие спустя американский климатолог Джеймс Хансен оказал значительное влияние, выступив перед Конгрессом. Хансен категорически заявил, что парниковый эффект не только обнаружен, но и в настоящее время меняет наш климат.
Текущее изменение климата
Текущее состояние погодных и климатических систем нашей планеты охватывается термином «изменение климата», как его определяют ученые. Этот термин относится к сложным изменениям, вызванным концентрацией парниковых газов. Изменение климата включает в себя не только известное явление глобального потепления, вызывающее повышение средних температур, но и охватывает широкий спектр эффектов, таких как экстремальные погодные явления, изменения в популяциях и средах обитания диких животных, повышение уровня моря и различные другие последствия.
Несколько правительств и организаций по всему миру, в том числе Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), структура Организации Объединенных Наций, ответственная за мониторинг последних научных достижений в области изменения климата, участвуют в измерении парниковых газов. оценка его последствий и реализация решений.
Первичные источники парниковых газов ответственны за большую часть их выбросов в атмосферу.
Что такое парниковые газы
Углекислый газ (CO2)
Основной вклад в парниковый эффект вносит углекислый газ, на долю которого приходится примерно 75% общих выбросов. Этот мощный газ способен оставаться в атмосфере тысячи лет. В первый месяц 2023 года среднемесячное измерение уровня углекислого газа достигло пика в 419 частей на миллион, что стало четвертым по величине показателем с 1958 года. Примечательно, что в период с апреля по июнь 2022 года уровни даже превысили 420 частей на миллион. Эта статистика основана на данных, предоставленных Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA) Министерства торговли США.
Основным источником выбросов углекислого газа является сжигание органических веществ, таких как уголь, нефть, газ, древесина и твердые отходы.
Недавно, 21 февраля 2023 года, журнал Nature опубликовал исследование, в котором показано, что многие страны, особенно в Европе, достигли самого высокого уровня выбросов CO2 и сейчас находятся на пути их сокращения. Исследование связывает такое снижение выбросов углекислого газа с рядом кризисов, которые развернулись в период с 2019 по 2023 год, включая пандемию COVID-19, экономический спад и конфликт в Украине.
Метан (CH4)
Метан, основной компонент природного газа, выделяется из различных источников, включая свалки, газовый и нефтяной секторы, а также сельское хозяйство (в основном в результате процессов пищеварения пасущихся животных). Хотя молекула метана не остается в атмосфере до тех пор, пока молекула углекислого газа (около 12 лет), его мощность за два десятилетия как минимум в 84 раза больше. На метан приходится примерно 16% общих выбросов парниковых газов.
Закись азота N2O
По данным МГЭИК, закись азота, хотя на ее долю приходится лишь около 6% глобальных выбросов парниковых газов, значительно более эффективна, чем углекислый газ. мощность в 264 раза больше за 20 лет. Кроме того, срок его полезного использования в атмосфере превышает столетие. Основными источниками выбросов закиси азота являются методы ведения сельского хозяйства и животноводства, которые включают использование удобрений, обращение с навозом и сжигание сельскохозяйственных отходов. Сжигание топлива также играет важную роль в выбросе закиси азота в атмосферу.
Использование парниковых газов в промышленности
Хладагенты, растворители и побочные продукты производства охватывают различные области применения F-газов, включая гидрофторуглероды, перфторуглероды, хлорфторуглероды, гексафторид серы (SF6) и трифторид азота (NF3). Эти газы обладают необычайной способностью удерживать тепло, в тысячи раз более мощной, чем CO2, и сохраняются в атмосфере в течение длительных периодов времени — от сотен до тысяч лет. Несмотря на то, что они составляют составляет лишь около 2% от общего объема выбросов, его значительное влияние нельзя игнорировать.
Большинство технологий, необходимых для сокращения выбросов парниковых газов, уже доступны. Примером этого является переход от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии, а также реализация мер по повышению энергоэффективности и снижению выбросов углекислого газа путем наложения на них финансовых затрат.
Снизить выбросы загрязняющих веществ
Чтобы предотвратить повышение температуры Земли более чем на 1,5 градуса по Цельсию, крайне важно признать, что мир уже использовал четыре пятых своего «углеродного бюджета» в 2,8 триллиона метрических тонн. Чтобы остановить нынешнюю траекторию, потребуется нечто большее, чем просто поэтапный отказ от использования ископаемого топлива.
Фактически, стратегии по сдерживанию глобального потепления на 1,5 или 2 градуса Цельсия, как описано МГЭИК, основаны на внедрении методов извлечения CO2 из атмосферы. Эти методы охватывают такие виды деятельности, как лесовосстановление, сохранение существующих лесов и лугов, а также улавливание выбросов CO2 электростанциями и промышленными объектами.
Я надеюсь, что с помощью этой информации вы сможете узнать больше о парниковых газах и их характеристиках.