Исследование парникового эффекта

Цели

Определить количественную величину парникового эффекта в районе моего проживания, изучить механизм парникового эффекта и понять причины его возникновения.

Задачи

1. Создать модель парникового эффекта.

2. Провести серию экспериментов протекания парникового эффекта в разных условиях:

а) наличие темного грунта;

б) наличие светлого грунта;

в) открытый, закрытый грунт.

3. Сделать выводы по протеканию парникового эффекта.

Актуальность

В последнее время деятельность человека оказывает беспрецедентное по масштабам и интенсивности воздействие на окружающую среду и глобальные системы жизнеобеспечения. Доказательство тому – одна из многих экологических проблем – глобальное потепление климата – парниковый эффект. Скоро атмосфера станет непроницаемой для тепла, и последствия могут быть очень глобальными - неизбежное повышение уровня мирового океана в результате таяния материковых и горных ледников, морских льдов, теплового расширения вод океана. Такое потепление климата вызовет серьёзные изменения экологических условий в тундре, в зонах «вечной мерзлоты»: увеличится сезонное протаивание грунтов, что создаст угрозу дорогам, строениям и коммуникациям, активизируется процессы термокарста и заболачивания, ухудшится состояние лесных массивов на вечной мерзлоте.

Опасаются, что бесконтрольная деятельность человека может окончательно уничтожить жизнь на нашей планете, поэтому работа так актуальна.

Методика работы

Для выполнения этой работы мы взяли небольшой аквариум и насыпали туда светлый грунт, в данном случае это соль. Увлажнили её из пульверизатора.

Затем установили в грунт термометр шариком вверх. И накрыли коробку прозрачной крышкой. Установили лампу в 20 – 30 см над сосудом таким образом, чтобы свет падал на шарик термометра.

После этого выключили лампу, дали температуре установится на уровне комнатной. Отметили значение комнатной температуры. Оставив крышку на сосуде, включили лампу и фиксировали значение температуры по термометру через каждую минуту в течение 20 минут.

Потом выключили лампу и дали температуре упасть до комнатной. Снова увлажнили грунт водой и повторили эксперимент, сняв крышку с сосуда.

Повторили все этапы работы, заменив светлый грунт тёмным.

Результаты эксперимента занесли в таблицу и построили график в координатах «температура – время» (приложение).

Сделали вывод на основании полученных результатов.

Причины возникновения парникового эффекта

Во второй половине XX века началось резкое увеличение содержания в атмосфере так называемых парниковых газов – диоксида углерода, метана, оксида азота, фреонов и озона. Эти вещества действуют так же, как окна теплицы: пропускают сквозь себя солнечные лучи, но не дают теплу нагретой Земли рассеиваться в пространство. Все эти газы, как, оказалось, хорошо пропускают солнечные лучи к земной поверхности и заметно поглощают длинноволновое тепловое излучение поверхности Земли и нижних слоев атмосферы. Часть этого поглощённого теплового излучения возвращается обратно к земной поверхности, создавая парниковый эффект. Содержание таких газов в атмосфере увеличивается также из - за выжигания тропических лесов под пастбища. Лес играет важную роль в поглощении углекислого газа и выделение кислорода, а значит, регулирует глобальную температуру, и уменьшают парниковый эффект.

 Постоянное повышение концентрации парниковых газов обусловлено рядом причин.

 Основная масса диоксида углерода образуется при сжигании ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ), использование которого с каждым годом увеличивается. Ныне ежегодно выбросы СО2 в атмосферу в мире составляют примерно 25 млрд. тонн, причем основной «вклад» (около 75% от общего количества выбросов) вносят промышленного развитые страны.

 Постепенно в атмосфере увеличивается содержание метана (в среднем на 1% в год) связано с развитием интенсивного рисоводства, скотоводства, сжиганием биомассы.

 Увеличение содержания в атмосфере оксида азота (примерно на 0,3% в год) объясняется в основном расширением производства и применения азотных удобрений в сельском хозяйстве.

 С конца 50 – х годов в промышленном производстве стали, широко применятся фреоны (хлорфторуглероды), и в настоящее время выброс их в мире достигает 1,4 млн. тонн в год, с тенденцией ежегодного увеличения выбросов на 4%. Так, вычислено, что воздействие 1 молекулы метана в 25 раз интенсивнее, чем 1 молекулы СО2, а молекула фреона активнее в 11 тыс. раз! Поэтому быстрый рост в атмосфере концентраций метана и фреонов гораздо опаснее, чем увеличение содержания углекислого газа.

 Повышение концентрации парниковых газов в атмосфере привело к тому, что средняя глобальная температура воздуха повысилась по сравнению с доиндустриальным периодом на 0,5 – 0,6 оС. А к 2025 году может достигнуть 2,2 – 2,5 оС.

Отрицательные экологические последствия парникового эффекта

 Главная проблема это повышение уровня Мирового океана. При очень значительном потеплении катастрофически начнет сокращаться (примерно в 3 – 5 раз) площадь горного оледенения, в Арктике уменьшатся площадь и толщина морских льдов, начнут таять материковые ледники Гренландии и Антарктиды.

 Поднятие уровня океана, даже незначительное, может иметь весьма негативные экологические и социально – экономические последствия: Будут затоплены приморские равнины, ухудшится водоснабжение прибрежных районов. Если же уровень океана повысится существенно, будут затоплены значительные участки суши и ущерб будут огромным. Подсчитано, что при подъёме уровня мировых вод на 1м будет затоплено 20% территории Бангладеш, сельскохозяйственные земли Египта, некоторые крупные города Китая, катастрофическим наводнениям подвергнется Венеция.

Положительные экологические последствия парникового эффекта

 Потепление климата, скорее всего, благоприятно отразится на растительности, в частности на лесных экосистемах и сельском хозяйстве. При этом потеплении изменится и режим атмосферных осадков в сторону их увеличения, что также улучшит условия произрастания растений во многих регионах. Специалисты предполагают, что при повышении температуры воздуха на 1 оС количество осадков над континентами в среднем возрастёт на 10%.

 Повышение концентрации СО2 в атмосфере может увеличить интенсивность фотосинтеза и, значит, способствовать росту и развитию растений.

 Увеличение концентрации диоксида углерода в атмосфере может оказать благоприятное воздействие на урожайность многих сельскохозяйственных культур.

 Глобальное потепление климата может привести к изменению структуры и местоположения биомов Земли. Учёными на основе исследований составляются прогнозы изменения растительных природных зон при увеличении температуры на 1,4 оС (2000 год) и на 2,2 оС (к 2025 году). Согласно этому прогнозу учёных, при глобальном потеплении будет наблюдаться существенное уменьшение площадей наших тундры и лесотундры – более чем в 2 раза при потеплении на 1,4 оС и более чем в 6 раз при повышении температуры на 2,2 оС. При этом будут изменяться природные зоны.