Kemija

Kemija

Pokrovitelji

FKKT



Gledališče
Segrevanje zemlje - topla greda
Sobota, 10 December 2005 13:33

Najprej si poglejmo dejstva, ki so posledica povečanega delovanja tople grede:

    *Leta 1999 sta se končala najtoplejše desetletje in stoletje tega tisočletja.
    *Meritve so pokazale, da se zadnjih 150 let v zraku kopičijo visoke koncentracije ogljikovega dioksida, metana, dušikovega oksida in drugih toplogrednih plinov, skozi katere sončni žarki sicer nemoteno segrevajo naš planet, preprečujejo pa njegovo ohlajanje. Zaradi te zapore se toplota, ki jo oddaja segreta zemlja, delno vrača na zemeljsko površje in ga dodatno segreva.

 

Image
    Graf 1: rast koncentracije ogljikovega dioksida v odvisnosti od časa

    *Povprečna temperatura na Zemlji se je v zadnjih 100 letih dvignila za dobre 0,5 °C
    *Zaradi vse močnejšega učinka tople grede so postale pogostejše vremenske ujme s katastrofalnimi posledicami.
    *Zaradi koncentracije klorofluoroogljikov in žveplovega dioksida se ozonska luknja v stratosferi še vedno širi.
    *V 100 letih se je gladina morja dvignila za 25 cm.
    *Arktičnega ledu je manj za eno desetino.
    *Zaradi taljenja ledu se v Alpah zeleni pas pomika navzgor.
    *Na S delu poloble se ptice selivke prej vračajo in kasneje odhajajo.

Spremembe podnebja so znanstveniki opazovali že pred našim štetjem. Za pionirja na področju ugibanja o spremenljivosti podnebja velja Theopratus iz 4 st.pr.n.št. – torej so že tedaj vedeli za človeški vpliv na podnebje in okolje. Ljudje so se od nekdaj zavedali spremenljivosti podnebja, ki se je kazalo v zamrznitvi rek, uničeni letini, škodi ob neurjih ipd. Pri poskusih razlage le-tega so se sklicevli na Boga. Vzporedna razlaga je bilo prepričanje, da je svet organski in se stara. Vsi naravni pojavi so jim služili za potrditev te teze: od onesnaženja zraka, neurij, sprememb vremena pa do potresov.

V 18.st je škotski filozof David Hume otoplitve razlagal s skrčenjem gozdov, kar naj bi sončnim žarkom omogočilo, da dosežejo površje tal. Sodobnik Williamson je dokazoval, da je postalo podnebje S kolonij v Ameriki po kolonizaciji bolj milo. Že tedaj so trdili, da je človekova dejavnost naredila podnebje bolj nepredvidljivo. V 19.st. so podnebne spremembe povezovali z iztrebljanjem in pogozdovanjem. Od 20.st pa so pozornost pritegnile spremembe razmer v oceanih in spremembe sestave ozračja.

Šved Arrhenius je bil leta 1896 prvi, ki je izračunal, kako bi povečana koncentracija ogljikovega dioksida v ozračju lahko vplivala na temperaturo. Teorijo so zavrgli v začetku 20.st, vendar je že leta 1933 Kincer opozoril na znake opaznega trenda ogrevanja. Ta trend je leta 1938 potrdil Callendar in ga povezal s proizvodnjo toplogrednih plinov kot posledico človekove dejavnosti.

V 40.letih se je ogrevanje končalo in začelo se je ohlajanje. V 70.letih so trdili, da prvi znak ohlajanja kaže na prihod ledene dobe, saj naj bi se zmanjšalo sončno sevanje.

 

Učinek tople grede je naraven pojav, ki omogoča življenje na Zemlji. Zemlja se zaradi sevanja sonca segreva. Sonce seva energijo v UV, vidnem in IR območju.

Približno 30% sončnega sevanja se odbije od oblakov in delcev nazaj v vesolje, cca. 20% energije pa absorbirajo oblaki in plini v atmosferi. Okrog 50% sevanja potuje skozi atmosfero. Pribl. 5% se odbije od Zemljine površine nazaj v vesolje, preostanek pa se porabi za segrevanje površine, taljenje ledu in snega, izhlapevanje vode in fotosintezo rastlin.

Plini v atmosferi, kot so voda, ogljikov dioksid, metan, ozon, dušikovi oksidi, absorbirajo IR svetlobo, ki bi se sicer odbila v vesolje. Človek je s svojo dejavnostjo povečal količino teh naravnih plinov (CO2, NO2, CH4), na drugi strani pa sprostil v ozračje nove pline (CFC-freoni), ki vsi skupaj povečujejo učinek tople grede. Plini z učinkom tople grede imajo dve pomembni lastnosti:
Močno vpijajo sončno energijo valovne dolžine, ki jo sicer ozračje ne bi zadržalo, hkrati pa so v ozračju zelo obstojni. Tako se zgoščajo do koncentracij z znatnim učinkom in sicer v celotnem zemeljskem ozračju, zato je segrevanje Zemlje svetovni in ne lokalni problem. Molekule CO2 imajo najmanjšo sposobnost vpijanja, molekule metana 32x večjo, molekule CFC pa kar 14.000–17.000x večjo sposobnost vpijanja od molekul CO2 oz. zadrževanja IR naravnega sevanja v ozračju.

pripravila
Natalija Bohinc