1

„KLIMAT-FIZYCZNA ZAGADKA !”

GLOBALNE OCIEPLENIE

Uczniowie Gimnazjum nr 3 w Czeladzi:

Aleksandra Bronny OliwiaZrobek AleksandraTondos Magdalena Gabor AgnieszkaKrowińska

1 z 13

2

Co to jest efekt cieplarniany?

Spróbujmy sobie wyobrazić środowisko ziemskie w przypadku, gdyby Ziemia nie była otoczona atmosferą. Na naszej ukochanej planecie nie byłoby warunków dożycia. Byłoby tutaj na tyle zimno i nieprzyjemnie, że Ziemia stałaby się podobna do innych planet naszego układu słonecznego, opustoszałych i martwych. Masy powietrza, jakie otaczają Ziemię, powszechnie zwane atmosferą, są dla niej swoistym cieplutkim wełnianym kocem, który pomaga zatrzymywać ciepło otrzymywane pod postacią promieniowania słonecznego. Tę zdolność atmosfery do magazynowania i utrzymywania ciepła przy powierzchni Ziemi nazywamy efektem "szklarniowym" lub cieplarnianym.

2 z 13

3

Jak powstaje efekt cieplarniany ?

Znaczna część promieniowania słonecznego (promieniowanie krótkofalowe o długości fali od 0,4 do 0, 7 mm) jest przepuszczana przez atmosferę ziemską i pochłaniana przez powierzchnię Ziemi, co powoduje jej ogrzanie. Wskutek ocieplenia powierzchni Ziemi następuje emisja promieniowania podczerwonego (promieniowanie długofalowe o długości fali od 0,7 d0 1 mm). Znaczna część tego promieniowania jest pochłaniana przez znajdujące się w atmosferze cząsteczki wody, dwutlenku węgla i innych gazów oraz przez drobne kropelki wody w chmurach.

3 z 13

4

.

.

4 z 13

5

Działanie efektu cieplarnianego Dlaczego ciepło słońca po pokonaniu, bez żadnych problemów, przeszkody

jaką jest szyba szklarni, nie może równą łatwością wydostać się z powrotem? Słońce jest bardzo duże i gorące. Ta wysoka temperatura powoduje, że emitowana przez nie energia posiada bardzo małą długość fali (większość znajduje się w zakresie pasma widzialnego), w wyniku czego posiada bardzo wysoką częstotliwość, gdyż emitowane jest przez ciało doskonale czarne (słońce) w temperaturze ok. 6000 K. Ta częstotliwość umożliwia energii słonecznej łatwe przenikanie do wnętrza "globalnej szklarni". Co dzieje się dalej? Część tej energii zostaje odbita od powierzchni Ziemi w niezmienionym stanie, dlatego też na rysunku widzimy jasno pomarańczową kreskę energii przenikającej szybę na zewnątrz. Ale jest to tylko część całkowitej energii wprowadzonej do wewnątrz. Pochłonięte przez glebę ciepło, ogrzewa jej powierzchnię, co prowadzi do wtórnej emisji energii przez glebę. Powierzchnia Ziemi emituje nabytą energię w postaci fal o większej długości czyli w postaci promieniowania podczerwonego. Jak nietrudno się domyślić, powierzchnia Ziemi jest znacznie chłodniejsza od słońca, toteż jej promieniowanie ma znacznie mniejszą częstotliwość i zdolność przenikania. Dlatego też znakomita większość tego promieniowania zostaje odbita od szyby, a tylko bardzo niewielkiej części udaje się przez nią przedostać.

z 13

6

Zmiana globalnej temperaturyZmiana globalnej temperatury od 1900 do 2000 r. od 1900 do 2000 r.

6 z 13

7

Gazy cieplarnianeNaukowcy dotychczas zidentyfikowali ponad

30 z nich.

W tabeli znajduje się ich pięć. Uznano je za najważniejsze ze względu na udział, jaki biorą

one w pochłanianiu promieniowania podczerwonego.

Nazwa gazuUdział w efekcie

cieplarnianym

dwutlenek węgla(CO2) 60%

metan (CH4) 20%

Freony, ozon (O3)

tlenki azotu (NOx) 20%

Udział gazów cieplarnianych w globalnym ociepleniu

7 z 13

8

od najdawniejszych czasów pomaga Ziemi w regulowaniu temperatury. Jednak rozwijający się przemysł, motoryzacja, karczowanie lasów, powodują wzrost koncentracji dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych w atmosferze.

Ta zwiększająca się

koncentracja gazów cieplarnianych uniemożliwia przychodzącej energii opuszczenie Ziemi. Energia oddawana jest mniejsza od przyjmowanej. Temperatura rośnie więc tak długo, aż ustali się nowy stan równowagi. To z kolei prowadzi do globalnego ocieplenia klimatu na Naszej Planecie. Zjawisko to wykrył w 1861 roku irlandzki fizyk John Tyndall (1820-1893).

Dwutlenek węgla

z 13

9

Skąd te gazy cieplarniane?

9 z 13

10

Skutki globalnego ocieplenia klimatu Przewiduje się, że podwojenie koncentracji w powietrzu dwutlenku węgla z

0,03%do 0,06% spowoduje wzrost średniej temperatury powietrza nad powierzchnią Ziemio 2-3°C, a skutki tego mogą być następujące:

Wzrost częstotliwości występowania katastrofalnych huraganów, powodzi, cyklonów a także suszy, pożarów. Przesunięcie stref klimatycznych

Zwiększenie powierzchni stepów i pustyń a eliminowanie tundry.

Skurczenie się czapy lodowca na biegunach i topnienie lodowców polarnych. Przyczyniłoby się to do podniesienia poziomu wód w morzach i oceanach i wiele obszarów znalazłoby się pod wodą.

W miarę ocieplenia się klimatu nastąpi wzrost zagrożenia pożarami obszarów nawiedzonych przez susze, wzrośnie udział obszarów suchych.Zmiany temperatury mają wpływ na życie istot żywych. Już obecnie daje się zauważyć migracja zwierząt i przesuwanie obszarów występowania roślin ku chłodniejszym terenom: na półkuli północnej na północ, a na południowej na południe.Niektóre ptaki zakładają gniazda wcześniej niż w przeszłości. Wypieranie raf koralowych. Zjawisko to polega na tym, że gdy temperatura wody wzrasta powyżej pewnego poziomu to polipy koralowca odrzucają porastające je glony. A to właśnie glony zapewniają odpowiednią ilość tlenu i cukrów oraz ozdabiają wspaniałymi kolorami.

Zgubny wpływ na ekosystemy:

z 13

11

Udział Śląska w efekcie cieplarnianym

Poziom stężeń CO2 i CH4 w regionalnym systemie monitoringu nie jest określany. Należy jednak sądzić, że emisja tych gazów z rejonu Górnego Śląska jest znaczna. Tutaj zlokalizowany jest szereg elektrowni elektrociepłowni.

Produkcja energii elektrycznej i cieplnej jest związana ze spalaniem węgla, a spalanie 1000 kg węgla to emisja ok. 2500 kg CO2. Elektrownia średniej mocy (1000 MW) spala rocznie od 1,5 do 2 mln ton węgla. Moc elektrowni Jaworzno wynosi 1200 MW. To ile węgla spalają śląskie elektrownie?

Jedynie ograniczenie produkcji energii cieplnej i elektrycznej zmniejszy ilość spalonego węgla, wyemitowanego CO2 i zmniejszy efekt cieplarniany.

Wiąże się to z likwidowaniem energochłonnych technologii, wykorzystywaniem niekonwencjonalnych źródeł energii, takich jak energia wodna, wiatrowa czy geotermia, stosowaniem w budownictwie materiałów cechujących się niskim współczynnikem strat cieplnych.

Źródłem gazów cieplarnianych jest tutaj również nasilony transport, procesy przemysłowe, a w okresie grzewczym niska emisja.

Na terenie województwa śląskiego działa sieć 16 automatycznych stacji monitoringu powietrza o nazwie Śląski Monitoring Powietrza, dzięki któremu istnieje możliwość przez stronę : www.katowice.pios.gov.pl uzyskania informacji o poziomach stężeń badanych zanieczyszczeń

Tworzenie pasów zieleni wokół terenów uprzemysłowionych powoduje zmniejszenie ilość CO2.

z 13

12

Człowiek, a efekt cieplarniany

Aby zapobiec rozszerzaniu się efektu cieplarnianego należy podejmować działania mające na celu dostosowanie przemysłu, transportu i mentalności społeczeństwa do tego problemu. Narody Świata będą musiały spalać mniej węgla, gazu i ropy. Dokonać tego należy przez bardziej oszczędne korzystanie z energii, zarówno w przemyśle, jak i w domu. Pozytywnym przykładem mogą być tutaj dobrze izolowane domy skandynawskie, których ogrzewanie w okresie zimowym jest w sposób istotny zredukowane.

12 z 13

13

www.biolog.pl/content-90.html

www.lekcja.eduseek.interklasa.pl/efekt_cieplarniany/dzialania.htm

www.wikipedia.pl

www.ec.europa.eu/environment

www.biolog.pl/content-90.html

www.zst.edu.pl/ekologia

A. Kalinowska : Ekologia – wybór przyszłości

www.katowice.pios.gov.pl

Bibliografia

z 13