El dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero. Fuentes de emisiones de gases de efecto invernadero. Propiedades de los gases de efecto invernadero

Eliminación, procesamiento y eliminación de residuos de las clases de peligro 1 a 5

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En el mundo acelerado de hoy, se están realizando nuevos intentos tecnológicos para combatir la contaminación y los desechos. Pero aún queda un problema sin resolver: los gases de efecto invernadero. Y aunque muchos de nosotros hemos oído hablar del efecto invernadero, todavía no somos lo suficientemente conscientes de las consecuencias que trae.

Concepto

Los gases de efecto invernadero están presentes en las atmósferas de todos los planetas. Su formación es un proceso natural asociado a las peculiaridades de las propiedades de la energía térmica. Antes de la aparición de los primeros seres vivos, se producían activamente en condiciones naturales. Los gases existen en el planeta desde que aparecieron los primeros rudimentos de la atmósfera, y fue gracias a ellos que se formaron las condiciones para la vida.

Una cierta concentración de gas natural permitió establecer una temperatura adecuada para todos los organismos vivos. Resulta que su formación está inicialmente asociada exclusivamente a fenómenos y procesos naturales. ¿Cómo pasó esto?

Todo empezó desde el momento en que los rayos del sol empezaron a calentar la superficie del planeta. El dióxido de carbono y otros componentes que ingresaron a la atmósfera contenían parte de esta energía, impidiendo que se reflejara por completo desde la superficie y se liberara al espacio exterior. El efecto de calentamiento producido por este fenómeno recordaba lo que ocurre en el invernadero de un jardinero.

Posteriormente, a las fuentes de gas natural se sumaron volcanes activos. Y después de la aparición de las plantas verdes en la Tierra, comenzaron a formarse las condiciones para la vida.

Hasta cierto punto, el estado de la atmósfera siguió siendo ideal: el mundo animal y vegetal se desarrolló rápidamente. Y millones de años de evolución finalmente llevaron al surgimiento del Homo Sapiens, ya sea la corona de su creación o una maldición.

El desarrollo de la producción, el uso de combustibles, la evolución de la agricultura y la industria química han provocado un aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero, desestabilizando la atmósfera. La humanidad se enfrenta a un problema grave que afecta al futuro bienestar del planeta: el efecto invernadero provocado por el aumento del nivel de gases de efecto invernadero.

Compuesto

Del propio término se desprende claramente que un gas de efecto invernadero incluye más de un componente químico y que producen su efecto en combinación. En 1997, la ONU adoptó un acuerdo: el Protocolo de Kioto, que recibió su nombre del nombre de la ciudad en la que tuvo lugar la reunión. Además del principal requisito presentado a la mayoría de los países del mundo, que implica una reducción gradual del nivel de emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera, el documento también adoptó una lista de sustancias peligrosas. Así, los gases de efecto invernadero incluyen:

dióxido de carbono
metano
Óxido nitroso
vapor de agua
freones
perfluorocarbonos
Hexafloruro de azufre

Los cuatro principales

Si bien todas las sustancias de la lista tienen impactos importantes, los principales gases de efecto invernadero son el dióxido de carbono, el metano, el óxido nitroso y el ozono.

El dióxido de carbono es uno de los gases más comunes en la atmósfera. Su participación es aproximadamente del 64% y tiene el mayor impacto en el clima. Inicialmente, la fuente eran los volcanes: en una determinada etapa del desarrollo del planeta, la actividad volcánica era tan alta que el Océano Mundial estaba literalmente hirviendo.

Hoy en día, los aumentos de los niveles de CO 2 en la atmósfera están influenciados en gran medida por la actividad humana. La liberación de gases de efecto invernadero por la combustión de diversos materiales combustibles, el aumento de las emisiones y la deforestación: estos factores aumentan los volúmenes de gas cada año.

El efecto invernadero del metano es 25 veces más fuerte y peligroso que el dióxido de carbono. El aumento de su nivel se ve facilitado por el desarrollo de la agricultura, ya que sus principales fuentes son los productos de desecho del ganado, los procesos de combustión y el cultivo del arroz. Hoy las cifras se consideran récord, aunque el ritmo de su crecimiento ha disminuido.

El óxido nitroso ocupa uno de los primeros lugares en términos de volumen en la atmósfera. La fuente principal es la producción y uso de sustancias relacionadas con diversos fertilizantes minerales. Existe una fuente natural de gas natural: las selvas tropicales. Según las estimaciones, alrededor del 70% de la sustancia se produce en estas zonas.

El ozono, que no tiene nada que ver con la capa de ozono que salva vidas, se encuentra en las capas inferiores de la troposfera. No sólo puede potenciar el efecto invernadero, sino también dañar los espacios verdes cuando su concentración cerca de la Tierra es muy alta. Principales fuentes de ozono:

emisiones industriales
emisiones de vehiculos
varios disolventes químicos

No menos peligroso

El freón, el hexafluoruro, los perfluorocarbonos y el vapor de agua también se consideran gases peligrosos, en gran parte porque todos ellos, a excepción del vapor de agua, son sustancias artificiales. Están incluidos en el cálculo obligatorio de gases de efecto invernadero, que permite evaluar los daños anuales causados por las empresas.

Los freones contienen varias sustancias y, a pesar de que su volumen es menor que el del CO 2, ¡el efecto puede ser entre 1300 y 8500 veces mayor! Entran a la atmósfera mediante el uso de aerosoles y unidades de refrigeración.
Los perfluorocarbonos son un subproducto de la fabricación de aluminio, electricidad y disolventes.
El hexafluoruro de azufre se utiliza en el campo de la extinción de incendios, así como en la industria (electrónica y metalurgia). Este gas de efecto invernadero no se desintegra en la atmósfera durante mucho tiempo, lo que lo hace especialmente peligroso. Como en el caso de los freones, estas dos sustancias tienen la mayor actividad invernadero.
Entre los gases de efecto invernadero, el vapor de agua ocupa un lugar especial. Aunque su formación es un proceso exclusivamente natural, representan un porcentaje importante de la influencia en el desarrollo del efecto invernadero. Con su ejemplo se puede apreciar la magnitud del problema: la concentración de gases de efecto invernadero provoca un aumento de la temperatura en el planeta, lo que a su vez aumenta el volumen de vapor de agua, lo que potencia el efecto invernadero. Resulta ser un terrible sistema cerrado, del que hay que buscar una salida lo antes posible, antes de que los cambios en la Tierra se vuelvan irreversibles.

Solución

El efecto invernadero tendrá numerosas consecuencias desagradables que afectarán literalmente a todos los seres vivos. Naturalmente, estos cambios globales tendrán un profundo impacto en la vida humana:

El aumento de las temperaturas aumentará la humedad en las zonas húmedas, mientras que las zonas secas quedarán en una situación aún peor.
El aumento del nivel del mar provocará inundaciones en las zonas costeras y los estados insulares.
Alrededor del 40% de las especies animales y vegetales desaparecerán de la faz de la Tierra debido a cambios en las condiciones de vida.
La agricultura también sufrirá un duro golpe, provocando hambre en el mundo.
El derretimiento de los glaciares y el aumento de las temperaturas provocarán el secado de las fuentes subterráneas y, como resultado, una escasez de agua potable.

Es necesario detener los efectos nocivos de los gases de efecto invernadero en las próximas décadas, de lo contrario las consecuencias serán irreversibles. A nivel estatal, las principales acciones están relacionadas con el establecimiento de estándares uniformes de calidad y volúmenes de emisiones de gases de efecto invernadero. Por lo tanto, todas las empresas y organizaciones deben evaluar periódicamente los daños causados al medio ambiente por sus actividades mediante el cálculo de las emisiones. Su fórmula estándar incluye cálculos asociados con la determinación del volumen de cada gas de efecto invernadero y luego su conversión en dióxido de carbono equivalente.

Los Estados deben promover activamente la mejora tecnológica de la producción, lo que conducirá a una reducción del nivel de gases nocivos. Se deberían imponer sanciones severas a las organizaciones que no cumplan con las regulaciones ambientales, mientras que se debería brindar fuerte apoyo e incentivos a las empresas que se esfuercen por operar bajo nuevos estándares ambientales.

La lucha contra las emisiones del transporte, el desarrollo activo de tipos de agricultura que no dañen el medio ambiente, así como la búsqueda y desarrollo de nuevas fuentes de energía seguras: todas estas medidas conducirán a una reducción del nivel y de las consecuencias de los GEI.

Consecuencia

El siglo moderno, marcado por altas tecnologías, métodos de producción desarrollados y descubrimientos colosales, también está marcado por el hecho de que la cuestión de restaurar el estado ecológico del planeta es cada vez más urgente. Los problemas medioambientales se resuelven no sólo por iniciativa de los activistas, sino también a nivel estatal. Se están desarrollando programas destinados a estabilizar el equilibrio ecológico en regiones y países individuales.

Los gases de efecto invernadero son un resultado natural del desarrollo del planeta. Pero la actividad humana, descuidada con la naturaleza, ha provocado un grave desequilibrio de estas sustancias en la atmósfera. El resultado fue el efecto invernadero, uno de los principales problemas medioambientales de nuestro tiempo. Se están tomando acciones a gran escala a nivel global para combatirlo.

Es importante comprender que todas las personas pueden contribuir mediante las acciones más simples: uso razonable de los vehículos, agua y electricidad, apoyo a las tecnologías de ahorro de energía y limpieza del territorio: todo esto reduce el impacto negativo de los gases. La actitud responsable de cada persona hacia el medio ambiente se convierte en un pequeño pero importante paso hacia la salvación de nuestro planeta.

Los gases de efecto invernadero que se encuentran en las atmósferas de diferentes planetas conducen a la formación de un fenómeno bastante peligroso. Estamos hablando específicamente del efecto invernadero. De hecho, la situación puede calificarse de paradójica. Después de todo, fueron los gases de efecto invernadero los que calentaron nuestro planeta, como resultado de lo cual aparecieron en él los primeros organismos vivos. Pero por otro lado, hoy en día estos gases causan muchos problemas medioambientales.

Durante muchos millones de años, el Sol calentó el planeta Tierra, convirtiéndolo lentamente en una fuente de energía. Parte de este calor fue al espacio exterior y otra parte fue reflejada por los gases de la atmósfera y calentó el aire alrededor del planeta. Los científicos llamaron a un proceso similar, similar a la conservación del calor bajo una película transparente en un invernadero, el "efecto invernadero". Y los gases que provocan este fenómeno se llaman gases de efecto invernadero.
Durante la era de la formación del clima terrestre, el efecto invernadero surgió como resultado de la actividad volcánica activa. Enormes cantidades de vapor de agua y emisiones de dióxido de carbono quedaron atrapadas en la atmósfera. Así, se observó un efecto hiperinvernadero, que calentó las aguas del Océano Mundial casi hasta el punto de ebullición. Y solo la vegetación verde, que se alimenta del dióxido de carbono atmosférico, ayudó a estabilizar el régimen de temperatura de nuestro planeta.
Pero la industrialización global, así como el aumento de la capacidad de producción, han cambiado no sólo la composición química de los gases de efecto invernadero, sino también el significado mismo de este proceso.

Principales gases de efecto invernadero

Los gases de efecto invernadero son componentes gaseosos de la atmósfera de origen natural o antropogénico. Los científicos llevan mucho tiempo interesados en la pregunta: ¿qué radiación absorben los gases de efecto invernadero? Como resultado de una minuciosa investigación, descubrieron que estos gases absorben y reemiten radiación infrarroja. Absorben y emiten radiación en el mismo rango infrarrojo que la superficie, la atmósfera y las nubes de la Tierra.
Los principales gases de efecto invernadero en la Tierra incluyen:

vapor de agua
dióxido de carbono
metano
hidrocarburos halogenados
oxido de nitrógeno.

El dióxido de carbono (CO2) tiene la influencia más poderosa en el clima de nuestro planeta. Al comienzo de la industrialización, que es 1750, su concentración global promedio en la atmósfera alcanzó 280 ± 10 ppm. En general, la concentración se mantuvo en un nivel constante durante 10.000 años. Sin embargo, los resultados de la investigación indican que ya en 2005, la concentración de CO2 aumentó un 35% y alcanzó 379 ppm, y esto fue en sólo 250 años.
El metano (CH4) ocupa el segundo lugar. Su concentración aumentó de 715 ppb en el período preindustrial a 1774 ppb en 2005. El volumen de metano en la atmósfera ha aumentado gradualmente a lo largo de 10.000 años, de 580 ppb a 730 ppb. Y en los últimos 250 años ha aumentado en 1000 ppb.
Óxido nitroso (N2O). El volumen de óxido nitroso atmosférico en 2005 alcanzó 319 ppb y aumentó un 18% en comparación con el período preindustrial (270 ppb). Los estudios de núcleos de hielo sugieren que el N2O de fuentes naturales ha cambiado menos del 3% en 10.000 años. En el siglo XXI, casi el 40% del N2O liberado a la atmósfera proviene de actividades humanas porque el compuesto es la base de los fertilizantes. Sin embargo, cabe señalar que el N2O desempeña un papel importante en la química atmosférica porque actúa como fuente de NO2, que destruye el ozono estratosférico. En la troposfera, el NO2 es responsable de la formación de ozono y afecta significativamente al equilibrio químico.
El ozono troposférico, un gas de efecto invernadero, afecta directamente al clima mediante la absorción de radiación de onda larga de la Tierra y radiación de onda corta del Sol, así como mediante reacciones químicas que cambian el volumen de otros gases de efecto invernadero, como el metano. El ozono troposférico es responsable de la formación de un importante oxidante de los gases de efecto invernadero: el radical OH.
La principal razón del aumento del volumen de O3 troposférico radica en el aumento de las emisiones antropogénicas de precursores del ozono, sustancias químicas necesarias para su formación, principalmente hidrocarburos y óxidos de nitrógeno. La vida útil del ozono troposférico es de varios meses, significativamente menor que la de otros gases de efecto invernadero (CO2, CH4, N2O).
El vapor de agua es también un gas natural de efecto invernadero muy importante que tiene un impacto significativo en el efecto invernadero. Un aumento de la temperatura del aire provoca un aumento del contenido de humedad en la atmósfera, mientras que la humedad relativa permanece aproximadamente igual, como resultado de lo cual se intensifica el efecto invernadero y la temperatura del aire sigue aumentando. El vapor de agua contribuye al aumento de la nubosidad y a los cambios en las precipitaciones. La actividad económica humana afecta la emisión de vapor de agua, no más del 1%. El vapor de agua, junto con la capacidad de absorber radiación en casi todo el rango infrarrojo, también contribuye a la formación de radicales OH.
Cabe mencionar los freones, cuya actividad invernadero es entre 1300 y 8500 veces mayor que la del dióxido de carbono. Las fuentes de freón son varios refrigeradores y todo tipo de aerosoles, desde antitranspirantes hasta repelentes de mosquitos.

Fuentes de gases de efecto invernadero

Las emisiones de gases de efecto invernadero provienen de dos categorías de fuentes:

fuentes naturales. En la era de la ausencia de industria, las principales fuentes de gases de efecto invernadero en la atmósfera eran la evaporación del agua del océano mundial, los volcanes y los incendios forestales. Sin embargo, hoy en día los volcanes emiten a la atmósfera sólo entre 150 y 260 millones de toneladas de dióxido de carbono al año. El volumen de vapor de agua durante el mismo período se puede expresar en la evaporación de 355 mil kilómetros cúbicos de agua.
fuentes antropogénicas. Debido a la intensa actividad industrial, los gases de efecto invernadero ingresan a la atmósfera durante la combustión de combustibles fósiles (dióxido de carbono), durante el desarrollo de yacimientos petrolíferos (metano), por fugas de refrigerantes y el uso de aerosoles (freón), lanzamientos de cohetes (nitrógeno óxidos), y el funcionamiento de motores de automóviles (ozono). Además, la actividad industrial humana contribuye a la reducción de los bosques, que son los principales sumideros de dióxido de carbono en los continentes.

Reducir los gases de efecto invernadero

Durante los últimos cien años, la humanidad ha estado desarrollando activamente un programa de acción unificado destinado a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. El componente más importante de la política medioambiental puede considerarse la introducción de normas para las emisiones de productos de la combustión de combustible y la reducción del uso de combustible mediante la transición de la industria del automóvil a la creación de vehículos eléctricos.
El funcionamiento de las centrales nucleares, que no requieren carbón ni productos derivados del petróleo, reduce indirectamente la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera. Los gases de efecto invernadero se calculan mediante una fórmula especial o en programas especiales que analizan las actividades de las empresas.
Reducir significativamente o prohibir por completo la deforestación es también un método muy eficaz en la lucha contra los gases de efecto invernadero. Durante su vida, los árboles absorben enormes cantidades de dióxido de carbono. En el proceso de tala de árboles, liberan este gas. La reducción de las áreas de deforestación para tierras cultivables en los países tropicales ya ha dado resultados tangibles en la optimización de las emisiones globales de gases de efecto invernadero.
Los ecologistas están muy satisfechos con la tendencia actual de invertir en el desarrollo de diversos tipos de energías renovables. Su uso a escala global está creciendo lenta pero constantemente. Se llama “energía verde” porque se forma en procesos naturales regulares que ocurren en la naturaleza.
Hoy en día, una persona no puede ver ni sentir el impacto negativo de los gases de efecto invernadero. Pero nuestros hijos bien pueden enfrentar este problema. Si no piensa sólo en usted mismo, puede unirse a la solución de este problema hoy. Solo necesitas plantar un árbol cerca de tu casa, apagar un incendio en el bosque a tiempo o, en la primera oportunidad, cambiar tu auto por uno “lleno” de electricidad.

Categorías de fuentes de emisiones fugitivas

Nombre del sector	Explicación
Petróleo y gas natural	Cubre las emisiones fugitivas de todas las actividades relacionadas con el petróleo y el gas. Las fuentes primarias de estas emisiones pueden incluir fugas fugitivas de equipos, pérdidas por evaporación, venteos, quemas y liberaciones accidentales.
	Cubre las emisiones provenientes de ventilación, combustión y otras fuentes fugitivas asociadas con la exploración, producción, transmisión, refinación y refinación de petróleo crudo y la distribución de productos de petróleo crudo.
Eliminación de gases	Emisiones derivadas de la eliminación de gases relacionados y gases de escape/evaporación en instalaciones petroleras.
Resplandeciente	Emisiones por quema improductiva de gas asociado en instalaciones petroleras.
Todos los otros	Emisiones fugitivas de instalaciones petroleras provenientes de fugas de equipos, pérdidas de almacenamiento, fallas de tuberías, fallas de paredes, instalaciones de almacenamiento sobre el suelo, migración de gas a la superficie, a respiraderos, formación de gas biogénico en embalses de desechos y otros tipos de gases o vapores liberados involuntariamente para fines no relacionados con la combustión en antorchas y remoción.
Servicio de inteligencia	Emisiones fugitivas (excluyendo la extracción y quema de gas) provenientes de perforaciones petrolíferas, pruebas de sartas de perforación y terminaciones de pozos.
Extracción y mejora de la calidad.	Las emisiones fugitivas de la producción de petróleo (excluida la extracción y quema de gas) se originan en las bocas de los pozos de petróleo, las arenas bituminosas o el esquisto bituminoso durante el inicio del sistema de transporte de petróleo. Esto incluye emisiones fugitivas asociadas con el mantenimiento de pozos, arenas bituminosas o esquisto bituminoso, el transporte de productos de petróleo crudo (es decir, gases y líquidos de flujo de pozo, emulsiones, esquisto bituminoso y arenas bituminosas) a instalaciones de tratamiento para su extracción y mejora, sistemas de inyección inversa de gas asociado. y sistemas de eliminación de agua. Las emisiones fugitivas de las plantas de enriquecimiento se agrupan con las emisiones de la producción, lo cual es preferible que agruparlas con las emisiones de la destilación porque las plantas de enriquecimiento a menudo están integradas con plantas de extracción y su contribución relativa a las emisiones es difícil de determinar. Sin embargo, las plantas de enriquecimiento también pueden integrarse con plantas de tratamiento, unidades de cogeneración u otras instalaciones industriales, y en estos casos es difícil determinar su contribución relativa a las emisiones.
Transporte	Las emisiones fugitivas (excluidas la extracción y quema de gas) están asociadas con el transporte de petróleo crudo comercial (incluidos los petróleos crudos estándar, pesados y sintéticos y el betún) para su mejora y refinación. Los sistemas de transporte pueden incluir tuberías, buques cisterna, camiones cisterna y camiones cisterna. Las pérdidas por evaporación durante el almacenamiento, llenado y descarga, y las fugas fugitivas de estos equipos son las principales fuentes de estas emisiones.
Destilación	Emisiones fugitivas (excluidas la extracción y quema de gas) de las refinerías de petróleo. Las refinerías procesan petróleo crudo, condensados de gas y petróleo sintético y producen productos finales de refinería (por ejemplo, y principalmente, diversos combustibles y lubricantes). Cuando las plantas de tratamiento están integradas con otras instalaciones (por ejemplo, plantas de enriquecimiento o plantas de cogeneración), puede resultar difícil determinar sus contribuciones relativas a las emisiones.
Distribución de productos petrolíferos.	Esto incluye las emisiones fugitivas (excluidas la extracción y quema de gas) procedentes del transporte y distribución de productos refinados del petróleo, incluidas las terminales de oleoductos y las estaciones de distribución. Las pérdidas por evaporación durante el almacenamiento, llenado y descarga, y las fugas fugitivas de los equipos son las principales fuentes de estas emisiones.
	Emisiones fugitivas de sistemas petroleros (excluyendo venteo y quema de gas no incluidos en las categorías anteriores). Incluye emisiones fugitivas de derrames y otras liberaciones accidentales, instalaciones de tratamiento de aceite usado e instalaciones de eliminación de desechos de petróleo.
Gas natural	Cubre las emisiones provenientes de venteo, quema y otras fuentes fugitivas asociadas con la exploración, producción, transmisión, almacenamiento y distribución de gas natural (incluido el gas natural y asociado).
Eliminación de gases	Emisiones procedentes de la retirada de gas natural y gases residuales/evaporación en instalaciones de gas.
Resplandeciente	Emisiones procedentes de la quema de gas natural y gases residuales/evaporación en instalaciones gasistas.
Todos los otros	Emisiones fugitivas en instalaciones de gas por fugas de equipos, pérdidas de almacenamiento, fallas de tuberías, destrucción de paredes, instalaciones de almacenamiento en superficie, migración de gas a la superficie, a respiraderos, formación de gas biogénico en tanques de almacenamiento de desechos y otros tipos de gases o vapores. liberados involuntariamente, sin el propósito de combustión en antorchas o remoción.
Servicio de inteligencia	Emisiones fugitivas (excluyendo la extracción y quema de gas) provenientes de la perforación de pozos de gas, pruebas de sartas de perforación y terminación de pozos.
	Emisiones fugitivas (excluyendo venteo y quema) de pozos de gas a través de entradas en instalaciones de procesamiento de gas o, si no se requiere tratamiento, en puntos de interconexión de sistemas de transmisión de gas. Incluye emisiones fugitivas asociadas con el servicio de pozos, la recolección y el procesamiento de gas y las actividades asociadas de eliminación de agua y gases ácidos.
Reciclaje	Emisiones fugitivas (excluyendo venteo y quema) de instalaciones de procesamiento de gas.
Transporte y almacenamiento	Emisiones fugitivas de los sistemas utilizados para transportar gas natural procesado a los clientes (por ejemplo, clientes industriales y sistemas de distribución de gas natural). También deberían incluirse en esta categoría las emisiones fugitivas de las instalaciones de almacenamiento de gas natural. Las emisiones de las instalaciones de eliminación de líquidos de gas natural en los sistemas de distribución de gas natural deben contabilizarse como parte del procesamiento del gas natural (sector 1.B.2.b.iii.3). Las emisiones fugitivas relacionadas con el transporte de líquidos de gas natural deben declararse en la categoría 1.B.2.a.iii.3.
Distribución	Emisiones fugitivas (excluidas la extracción y quema de gas) procedentes de la distribución de gas a los usuarios finales.
	Emisiones fugitivas de los sistemas de suministro de gas natural (excluida la extracción y quema de gas) no incluidas en las categorías anteriores. Esto puede incluir emisiones por explosiones de pozos, daños a tuberías o zanjas.

Uno de los principales gases de efecto invernadero es el dióxido de carbono: dióxido de carbono (CO2). Hasta hace poco se insistía demasiado en su papel: se le atribuía hasta la mitad de la contribución total al efecto invernadero. Sin embargo, ahora hemos llegado a la conclusión de que esta estimación estaba sobreestimada.

Se ha demostrado instrumentalmente que en las últimas décadas la acumulación anual de CO 2 en la atmósfera es del 0,4%. Desde principios del siglo XX. el nivel de CO 2 en la atmósfera aumentó un 31%. Este valor es fundamental para aumentar la temperatura. Según el escenario más optimista, la temperatura aumentará en el próximo siglo entre 1,5 y 2°C, y el más pesimista, casi 6°C.

Cada año, 6 mil millones de toneladas de dióxido de carbono ingresan a la atmósfera desde fuentes antropogénicas, de las cuales 3 mil millones de toneladas son absorbidas por la vegetación en los procesos de fotosíntesis y los 3 mil millones de toneladas restantes se acumulan. La cantidad total acumulada por culpa del hombre en los últimos 100 años ascendió a unos 170 mil millones de toneladas. Los datos presentados deben compararse con los 190 mil millones de toneladas de dióxido de carbono que entran anualmente a la atmósfera como resultado de procesos naturales. Según estimaciones de varios científicos rusos, la contribución de la actividad antropogénica al calentamiento global es sólo del 10 al 15%, y el resto se debe a los ciclos naturales globales. Por lo tanto, es poco probable que los esfuerzos humanos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero desaceleren significativamente el calentamiento que se avecina.

Un aumento de la concentración de CO 2 no significa la muerte de la biosfera. Hace millones de años, durante el período Carbonífero, la concentración de CO 2 era 10 veces mayor que la actual. Durante ese período, la vegetación se desarrolló enormemente y los árboles alcanzaron grandes tamaños. Pero las condiciones eran desfavorables para la población humana. No se ha establecido el nivel máximo de contenido de CO2 en la atmósfera para los humanos.

Existen diferentes hipótesis sobre los motivos de la acumulación de CO 2 en la atmósfera. Según el primer punto de vista, el más común, el dióxido de carbono se acumula en la atmósfera como producto de la combustión de combustible orgánico. La segunda hipótesis considera que la principal razón del aumento del contenido de CO 2 es la disfunción de las comunidades microbianas en los suelos de Siberia y parte de América del Norte. Independientemente de la hipótesis elegida, la acumulación de dióxido de carbono se produce en una escala cada vez mayor.

Los gases de efecto invernadero como el metano, los óxidos de nitrógeno y el vapor de agua tienen un impacto importante en el clima.

Subestimado hasta hace poco papel del metano(SN 4). Participa activamente en el efecto invernadero. Además, al elevarse a una altura de 15 a 20 km, el metano, bajo la influencia de la luz solar, se descompone en hidrógeno y carbono que, cuando se combina con oxígeno, forma dióxido de carbono. Esto mejora aún más el efecto invernadero.

En la naturaleza, el CH 4 se forma en los pantanos durante la descomposición de la materia orgánica; también se le llama gas de pantano. El metano también se encuentra en extensos manglares de zonas tropicales. En el mundo se produce un aumento de la concentración de CH 4 debido a la destrucción de la biota. Además, ingresa a la atmósfera procedente de fallas tectónicas en la tierra y en el fondo del océano.

Las emisiones antropogénicas de metano están asociadas a la exploración y extracción de recursos minerales, a la combustión de combustibles minerales en centrales térmicas y combustibles orgánicos en motores de combustión interna de vehículos, y a su liberación en explotaciones ganaderas. El uso de fertilizantes nitrogenados, el cultivo de arroz, el vertido de residuos municipales, las fugas y la combustión incompleta de gas natural también provocan un aumento de las emisiones de metano y óxidos de nitrógeno, que son potentes gases de efecto invernadero. El contenido de CH 4 en la atmósfera, según datos instrumentales, aumenta un 1% anual. En los últimos 100 años el crecimiento ha sido del 145%.

Oxido de nitrógeno se acumulan en la atmósfera por año dentro del 0,2%, y la acumulación total durante el período de desarrollo industrial intensivo fue de aproximadamente el 15%. El aumento del contenido de óxidos de nitrógeno se debe a las actividades agrícolas y a la destrucción masiva de bosques.

El rápido calentamiento del clima en la Tierra conduce a una aceleración del ciclo del agua en la naturaleza, una mayor evaporación de las superficies del agua, lo que contribuye a la acumulación. vapor de agua en la atmósfera e intensificando el efecto invernadero. Según algunos científicos, alrededor del 60% del efecto invernadero es causado por el vapor de agua. Cuantos más hay en la troposfera, más fuerte es el efecto invernadero y su concentración, a su vez, depende de la temperatura de la superficie y del área de la superficie del agua.

La respuesta del editor

El lunes 30 de noviembre, en el que se espera que los países firmen un acuerdo global para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. El nuevo acuerdo sustituirá al Protocolo de Kioto. La conferencia durará hasta el 11 de diciembre y asistirán 150 jefes de Estado y de Gobierno.

AiF.ru habla sobre qué son los gases de efecto invernadero.

Los gases de efecto invernadero son un grupo de compuestos gaseosos que forman parte de la atmósfera terrestre. Prácticamente no dejan pasar a través de ellos la radiación térmica que emana del planeta. Así, según varios investigadores, la capa de gases de efecto invernadero influye en gran medida en el clima, calentando la atmósfera terrestre. Este proceso también suele denominarse "efecto invernadero".

Tipos de gases de efecto invernadero

La lista de gases de efecto invernadero, según el Apéndice A del Protocolo de Kioto, incluye los siguientes compuestos:

El vapor de agua es el gas de efecto invernadero más común. No hay datos sobre un aumento de su concentración en la atmósfera.

El dióxido de carbono (CO2) es una fuente importante del cambio climático y puede representar alrededor del 64% del calentamiento global.

Las principales fuentes de emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera son:

El óxido nitroso (N2O) es el tercer gas de efecto invernadero más importante según el Protocolo de Kioto. Representa alrededor del 6% del calentamiento global. Se libera en la producción y uso de fertilizantes minerales, en la industria química, en la agricultura, etc.

Perfluorocarbonos - PFC. Compuestos de hidrocarburos en los que el flúor reemplaza parcialmente al carbono. Las principales fuentes de emisión de estos gases son la producción de aluminio, productos electrónicos y disolventes.

Los hidrofluorocarbonos (HFC) son compuestos de hidrocarburos en los que los halógenos reemplazan parcialmente al hidrógeno.

El hexafluoruro de azufre (SF6) es un gas de efecto invernadero utilizado como material aislante eléctrico en la industria eléctrica. Las emisiones se producen durante su producción y uso. Persiste en la atmósfera durante mucho tiempo y es un absorbente activo de radiación infrarroja. Por lo tanto, este compuesto, incluso con emisiones relativamente pequeñas, tiene el potencial de influir en el clima durante mucho tiempo en el futuro.

Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero

1. Incrementar la eficiencia del uso de la energía en sectores relevantes de la economía nacional;

2. Protección y mejora de la calidad de los sumideros y reservorios de gases de efecto invernadero, teniendo en cuenta sus obligaciones en virtud de los acuerdos ambientales internacionales pertinentes; promover prácticas forestales racionales, la forestación y la reforestación de manera sostenible;

3. Promoción de formas sostenibles de agricultura a la luz de las consideraciones del cambio climático;

4. Promover la implementación, la investigación, el desarrollo y un uso más amplio de tipos de energía nuevos y renovables, tecnologías de absorción de dióxido de carbono y tecnologías innovadoras respetuosas con el medio ambiente;

5. Reducción o eliminación gradual de los desequilibrios de mercado, incentivos fiscales, exención de impuestos y derechos, subsidios contrarios al propósito de la Convención en todos los sectores que producen emisiones de gases de efecto invernadero y el uso de instrumentos de mercado;

6. Alentar reformas apropiadas en sectores relevantes para facilitar la implementación de políticas y medidas que limiten o reduzcan las emisiones de gases de efecto invernadero;

7. Medidas para limitar y/o reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en el transporte;

Limitar y/o reducir las emisiones de metano mediante la recuperación y el uso en la eliminación de residuos, así como en la producción, el transporte y la distribución de energía.

Estas disposiciones del Protocolo son de carácter general y brindan a las Partes la oportunidad de seleccionar e implementar de forma independiente el conjunto de políticas y medidas que mejor se adapten a las circunstancias y prioridades nacionales.

Gases de efecto invernadero en Rusia

La principal fuente de emisiones de gases de efecto invernadero en Rusia es:

sector energético (71%);
minería de carbón, petróleo y gas (16%);
industria y construcción (alrededor del 13%).

Por tanto, la mayor contribución a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero en Rusia puede realizarse aprovechando el enorme potencial de ahorro de energía. Actualmente, la intensidad energética de la economía del país supera la media mundial en 2,3 veces y la media de los países de la UE en 3,2 veces. El potencial de ahorro de energía en Rusia se estima en un 39-47% del consumo actual de energía, y recae principalmente en la producción de electricidad, la transmisión y distribución de energía térmica, los sectores industriales y las pérdidas de energía improductiva en los edificios.

El Protocolo de Kioto es un acuerdo internacional adoptado en Kioto, Japón, en diciembre de 1997 para complementar la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC). Compromete a los países desarrollados y a los países con economías en transición a reducir o estabilizar las emisiones de gases de efecto invernadero.

El efecto invernadero en la atmósfera de nuestro planeta se debe al hecho de que el flujo de energía en el rango infrarrojo del espectro, que se eleva desde la superficie de la Tierra, es absorbido por moléculas de gases atmosféricos y irradiado en diferentes direcciones, como Como resultado, la mitad de la energía absorbida por las moléculas de los gases de efecto invernadero regresa a la superficie de la Tierra, provocando su calentamiento. Cabe señalar que el efecto invernadero es un fenómeno atmosférico natural (Fig. 5). Si no existiera ningún efecto invernadero en la Tierra, la temperatura media en nuestro planeta sería de unos -21°C, pero gracias a los gases de efecto invernadero es de +14°C. Por lo tanto, en teoría puramente, la actividad humana asociada con la liberación de gases de efecto invernadero a la atmósfera terrestre debería conducir a un mayor calentamiento del planeta. Los principales gases de efecto invernadero, en orden de su impacto estimado en el equilibrio térmico de la Tierra, son el vapor de agua (36-70%), el dióxido de carbono (9-26%), el metano (4-9%), los halocarbonos y el óxido nítrico.

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Las centrales eléctricas alimentadas con carbón, las chimeneas de las fábricas, los gases de escape de los automóviles y otras fuentes de contaminación provocadas por el hombre emiten en conjunto alrededor de 22 mil millones de toneladas de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero a la atmósfera cada año. La ganadería, el uso de fertilizantes, la combustión de carbón y otras fuentes producen alrededor de 250 millones de toneladas de metano al año. Aproximadamente la mitad de todos los gases de efecto invernadero emitidos por la humanidad permanecen en la atmósfera. Aproximadamente tres cuartas partes de todas las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero en los últimos 20 años son causadas por el uso de petróleo, gas natural y carbón (Figura 6). Gran parte del resto se debe a cambios en el paisaje, principalmente a la deforestación.

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vapor de agua- el gas de efecto invernadero más importante en la actualidad. Sin embargo, el vapor de agua también participa en muchos otros procesos, lo que hace que su papel sea muy ambiguo en diferentes condiciones.

En primer lugar, durante la evaporación de la superficie de la Tierra y una mayor condensación en la atmósfera, hasta el 40% de todo el calor que ingresa a la atmósfera se transfiere a las capas inferiores de la atmósfera (troposfera) debido a la convección. Así, cuando el vapor de agua se evapora, baja ligeramente la temperatura de la superficie. Pero el calor liberado como resultado de la condensación en la atmósfera calienta la atmósfera y, posteriormente, calienta la superficie de la Tierra.

Pero tras la condensación del vapor de agua se forman gotas de agua o cristales de hielo, que participan intensamente en los procesos de dispersión de la luz solar, reflejando parte de la energía solar de vuelta al espacio. Las nubes, que son simplemente acumulaciones de estas gotitas y cristales, aumentan la proporción de energía solar (albedo) reflejada por la propia atmósfera de regreso al espacio (y luego la precipitación de las nubes puede caer en forma de nieve, aumentando el albedo de la superficie). ).

Sin embargo, el vapor de agua, incluso condensado en gotas y cristales, todavía tiene potentes bandas de absorción en la región infrarroja del espectro, lo que significa que el papel de las mismas nubes no está nada claro. Esta dualidad es especialmente notable en los siguientes casos extremos: cuando el cielo está cubierto de nubes en un clima soleado de verano, la temperatura de la superficie disminuye, y si sucede lo mismo en una noche de invierno, por el contrario, aumenta. El resultado final también se ve influido por la posición de las nubes: a bajas altitudes, las nubes gruesas reflejan mucha energía solar y el equilibrio en este caso puede estar a favor del efecto anti-invernadero, pero a grandes altitudes, los cirros delgados Las nubes transmiten bastante energía solar hacia abajo, pero incluso las nubes finas son obstáculos casi insuperables para la radiación infrarroja y, aquí podemos hablar del predominio del efecto invernadero.

Otra característica del vapor de agua: una atmósfera húmeda contribuye en cierta medida a la unión de otro gas de efecto invernadero, el dióxido de carbono, y a su transferencia mediante lluvia a la superficie de la Tierra, donde, como resultado de procesos posteriores, puede consumirse en la formación. de carbonatos y minerales combustibles.

La actividad humana tiene un efecto directo muy débil sobre el contenido de vapor de agua en la atmósfera, solo debido al aumento de la superficie de tierras de regadío, los cambios en la superficie de los pantanos y el trabajo de energía, que es insignificante contra el fondo de la evaporación de toda la superficie del agua de la Tierra y la actividad volcánica. Por esta razón, a menudo se le presta poca atención cuando se considera el problema del efecto invernadero.

Sin embargo, el efecto indirecto sobre el contenido de vapor de agua puede ser muy grande, debido a la retroalimentación entre el contenido de vapor de agua atmosférico y el calentamiento causado por otros gases de efecto invernadero, que consideraremos ahora.

Se sabe que a medida que aumenta la temperatura, también aumenta la evaporación del vapor de agua, y por cada 10 °C el posible contenido de vapor de agua en el aire casi se duplica. Por ejemplo, a 0 °C la presión de vapor saturado es de aproximadamente 6 MB, a +10 °C - 12 MB y a +20 °C - 23 MB.

Se puede ver que el contenido de vapor de agua depende en gran medida de la temperatura, y cuando disminuye por alguna razón, en primer lugar, disminuye el efecto invernadero del vapor de agua (debido a la disminución del contenido) y, en segundo lugar, se produce la condensación del vapor de agua. lo que, por supuesto, inhibe fuertemente la disminución de temperatura debido a la liberación de calor de condensación, pero después de la condensación aumenta la reflexión de la energía solar, tanto en la propia atmósfera (dispersándose en gotas y cristales de hielo) como en la superficie (nevadas). , lo que reduce aún más la temperatura.

A medida que aumenta la temperatura, aumenta el contenido de vapor de agua en la atmósfera, aumenta su efecto invernadero, lo que intensifica el aumento inicial de temperatura. En principio, la nubosidad también está aumentando (entra más vapor de agua en áreas relativamente frías), pero extremadamente débilmente: según I. Mokhov, alrededor del 0,4% por grado de calentamiento, lo que no puede afectar en gran medida el aumento de la reflexión de la energía solar.

Dióxido de carbono- el segundo mayor contribuyente al efecto invernadero en la actualidad, no se congela cuando la temperatura baja y continúa creando un efecto invernadero incluso a las temperaturas más bajas posibles en condiciones terrestres. Probablemente, fue precisamente gracias a la paulatina acumulación de dióxido de carbono en la atmósfera como consecuencia de la actividad volcánica que la Tierra pudo salir del estado de poderosas glaciaciones (cuando incluso el ecuador estaba cubierto por una gruesa capa de hielo), en el que cayó al principio y al final del Proterozoico.

El dióxido de carbono participa en un poderoso ciclo del carbono en el sistema litosfera-hidrosfera-atmósfera, y los cambios en el clima terrestre están asociados principalmente con cambios en el equilibrio de su entrada y salida de la atmósfera.

Debido a la solubilidad relativamente alta del dióxido de carbono en el agua, el contenido de dióxido de carbono en la hidrosfera (principalmente los océanos) es ahora de 4x104 Gt (gigatoneladas) de carbono (a partir de ahora se dan datos sobre el CO2 en términos de carbono), incluyendo capas profundas (Putvinsky, 1998). La atmósfera contiene actualmente alrededor de 7,5x102 Gt de carbono (Alekseev et al., 1999). El contenido de CO2 en la atmósfera no siempre fue bajo; por ejemplo, en el Arcaico (hace unos 3.500 millones de años), la atmósfera estaba compuesta por casi un 85-90% de dióxido de carbono, a una presión y temperatura significativamente más altas (Sorokhtin, Ushakov, 1997). Sin embargo, el suministro de importantes masas de agua a la superficie de la Tierra como resultado de la desgasificación del interior, así como el surgimiento de la vida, aseguró la unión de casi toda la atmósfera y una parte importante del dióxido de carbono disuelto en agua en forma. de carbonatos (alrededor de 5,5x107 Gt de carbono se almacenan en la litosfera (informe del IPCC, 2000)). Además, los organismos vivos comenzaron a convertir el dióxido de carbono en diversas formas de minerales combustibles. Además, la unión de parte del dióxido de carbono también se produjo debido a la acumulación de biomasa, cuyas reservas totales de carbono son comparables a las de la atmósfera y, teniendo en cuenta el suelo, son varias veces superiores.

Sin embargo, lo que más nos interesa son los flujos que suministran dióxido de carbono a la atmósfera y lo eliminan de ella. La litosfera ahora proporciona un flujo muy pequeño de dióxido de carbono que ingresa a la atmósfera debido principalmente a la actividad volcánica: alrededor de 0,1 Gt de carbono por año (Putvinsky, 1998). Se observan flujos significativamente grandes en el océano (junto con los organismos que viven allí), la atmósfera, y en la biota terrestre, los sistemas atmosféricos. Aproximadamente 92 Gt de carbono ingresan anualmente al océano desde la atmósfera y 90 Gt regresan a la atmósfera (Putvinsky, 1998). Así, el océano elimina anualmente alrededor de 2 Gt de carbono de la atmósfera. Al mismo tiempo, durante los procesos de respiración y descomposición de los seres vivos muertos terrestres, unas 100 Gt de carbono al año entran a la atmósfera. En los procesos de fotosíntesis, la vegetación terrestre también elimina alrededor de 100 Gt de carbono de la atmósfera (Putvinsky, 1998). Como podemos ver, el mecanismo de entrada y salida de carbono de la atmósfera está bastante equilibrado, proporcionando flujos aproximadamente iguales. La actividad humana moderna incluye en este mecanismo un flujo adicional cada vez mayor de carbono a la atmósfera debido a la combustión de combustibles fósiles (petróleo, gas, carbón, etc.); según datos, por ejemplo, para el período 1989-99, una media de unas 6,3 Gt al año. Además, el flujo de carbono a la atmósfera aumenta debido a la deforestación y la quema parcial de bosques - hasta 1,7 Gt por año (informe del IPCC, 2000), mientras que el aumento de la biomasa que contribuye a la absorción de CO2 es sólo de aproximadamente 0,2 Gt por año. en lugar de casi 2 Gt al año. Incluso teniendo en cuenta la posibilidad de que el océano absorba unas 2 Gt de carbono adicionales, todavía queda un flujo adicional bastante importante (actualmente unas 6 Gt al año), lo que aumenta el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera. Además, la absorción de dióxido de carbono por el océano puede disminuir en un futuro próximo, e incluso es posible el proceso inverso: la liberación de dióxido de carbono del Océano Mundial. Esto se debe a una disminución en la solubilidad del dióxido de carbono al aumentar la temperatura del agua; por ejemplo, cuando la temperatura del agua aumenta de solo 5 a 10 ° C, el coeficiente de solubilidad del dióxido de carbono disminuye de aproximadamente 1,4 a 1,2.

Así, el flujo de dióxido de carbono a la atmósfera causado por actividades económicas no es grande en comparación con algunos flujos naturales, pero su falta de compensación conduce a la acumulación gradual de CO2 en la atmósfera, lo que destruye el equilibrio de entrada y salida de CO2 que se ha desarrollado a lo largo de miles de millones de años de evolución de la Tierra y de la vida en ella.

Numerosos hechos del pasado geológico e histórico indican una conexión entre el cambio climático y las fluctuaciones de los gases de efecto invernadero. En el período comprendido entre hace 4 y 3.500 millones de años, el brillo del Sol era aproximadamente un 30% menor que el actual. Sin embargo, incluso bajo los rayos del joven y “pálido” Sol, se desarrolló vida en la Tierra y se formaron rocas sedimentarias: al menos en una parte de la superficie terrestre, la temperatura estaba por encima del punto de congelación del agua. Algunos científicos sugieren que en ese momento la atmósfera terrestre contenía 1000 veces más eje dióxido de carbono que ahora, y esto compensó la falta de energía solar, ya que una mayor parte del calor emitido por la Tierra permaneció en la atmósfera. El creciente efecto invernadero podría ser una de las razones del clima excepcionalmente cálido más tarde en la era Mesozoica (la era de los dinosaurios). Según un análisis de restos fósiles, la Tierra en aquella época estaba entre 10 y 15 grados más caliente que ahora. Cabe señalar que entonces, hace 100 millones de años y antes, los continentes ocupaban una posición diferente a la de nuestro tiempo, y la circulación oceánica también era diferente, por lo que la transferencia de calor de los trópicos a las regiones polares podría ser mayor. Sin embargo, los cálculos de Eric J. Barron, ahora en la Universidad de Pensilvania, y otros investigadores indican que la geografía paleocontinental podría explicar no más de la mitad del calentamiento mesozoico. El resto del calentamiento puede explicarse fácilmente por el aumento de los niveles de dióxido de carbono. Esta suposición fue propuesta por primera vez por los científicos soviéticos A. B. Ronov del Instituto Hidrológico Estatal y M. I. Budyko del Observatorio Geofísico Principal. Los cálculos que respaldan esta propuesta fueron realizados por Eric Barron, Starley L. Thompson del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR). A partir de un modelo geoquímico desarrollado por Robert A. Berner y Antonio C. Lasaga de la Universidad de Yale y el fallecido Robert. Los campos de Texas se convirtieron en desiertos después de una sequía que duró algún tiempo en 1983. Esta imagen, como muestran los cálculos utilizando modelos informáticos, se puede observar en muchos lugares si, como resultado del calentamiento global, la humedad del suelo en las regiones centrales de los continentes disminuye, donde se concentra la producción de cereales.

M. Garrels de la Universidad del Sur de Florida, se deduce que el dióxido de carbono podría liberarse durante una actividad volcánica excepcionalmente fuerte en las dorsales oceánicas, donde el magma ascendente forma un nuevo fondo oceánico. Se pueden “extraer” pruebas directas de una conexión durante las glaciaciones entre los gases atmosféricos de efecto invernadero y el clima de las burbujas de aire incluidas en el hielo antártico, que se formaron en la antigüedad como resultado de la compactación de la nieve que caía. Un equipo de investigadores dirigido por Claude Laurieux del Laboratorio de Glaciología y Geofísica de Grenoble estudió una columna de hielo de 2.000 m de longitud (correspondiente a un período de 160.000 años) obtenida por investigadores soviéticos en la estación Vostok en la Antártida. Los análisis de laboratorio de los gases contenidos en esta columna de hielo mostraron que en la atmósfera antigua, las concentraciones de dióxido de carbono y metano cambiaban al mismo tiempo y, lo que es más importante, "en el tiempo" con los cambios en la temperatura local promedio (estaba determinada por el relación de las concentraciones de isótopos de hidrógeno en las moléculas de agua). Durante el último período interglaciar, que duró 10 mil años, y en el período interglacial anterior (hace 130 mil años), que también duró 10 mil años, la temperatura media en esta zona fue 10 grados más alta que durante las glaciaciones. (En general, la Tierra estuvo 5 os más caliente durante estos períodos). Durante estos mismos períodos, la atmósfera contenía un 25% más de dióxido de carbono y 100.070 más metano que durante las glaciaciones. No está claro si los cambios en los gases de efecto invernadero fueron la causa y el cambio climático la consecuencia, o viceversa. Lo más probable es que la causa de las glaciaciones fueran los cambios en la órbita de la Tierra y la dinámica especial del avance y retroceso de los glaciares; sin embargo, estas fluctuaciones climáticas pueden haberse visto amplificadas por cambios en la biota y fluctuaciones en la circulación oceánica que influyen en el contenido de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Se dispone de datos aún más detallados sobre las fluctuaciones de los gases de efecto invernadero y el cambio climático de los últimos 100 años, durante los cuales se ha producido un aumento adicional del 25% en las concentraciones de dióxido de carbono y del 100% en metano. El "récord" de temperatura global promedio de los últimos 100 años fue examinado por dos equipos de investigadores, dirigidos por James E. Hansen del Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio, y T. M. L. Wigley de la División del Clima de la Universidad del Este. Inglaterra.

La retención de calor por parte de la atmósfera es el componente principal del equilibrio energético de la Tierra (Fig. 8). Aproximadamente el 30% de la energía proveniente del Sol se refleja (a la izquierda) ya sea en nubes, partículas o en la superficie de la Tierra; el 70% restante se absorbe. La energía absorbida es reirradiada en el infrarrojo por la superficie del planeta.

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Estos científicos utilizaron mediciones de estaciones meteorológicas repartidas por todos los continentes (el equipo de la División del Clima también incluyó mediciones en el mar en el análisis). Al mismo tiempo, los dos grupos adoptaron diferentes métodos para analizar las observaciones y tener en cuenta las "distorsiones" asociadas, por ejemplo, con el hecho de que algunas estaciones meteorológicas "se trasladaron" a otro lugar durante cien años, y algunas ubicadas en ciudades dieron datos que estaban “contaminados” » por la influencia del calor generado por empresas industriales o acumulado durante el día por edificios y aceras. Este último efecto, que conduce a la aparición de islas de calor, es muy notorio en países desarrollados, como Estados Unidos. Sin embargo, incluso si la corrección calculada para Estados Unidos (derivada por Thomas R. Carl del Centro Nacional de Datos Climáticos de Asheville, Carolina del Norte, y P. D. Jones de la Universidad de East Anglia) se extiende a todos los datos del planeta, en ambas entradas permanecerá”<реальное» потепление величиной 0,5 О С, относящееся к последним 100 годам. В согласии с общей тенденцией 1980-е годы остаются самым теплым десятилетием, а 1988, 1987 и 1981 гг. - наиболее теплыми годами (в порядке перечисления). Можно ли считать это «сигналом» парникового потепления? Казалось бы, можно, однако в действительности факты не столь однозначны. Возьмем для примера такое обстоятельство: вместо неуклонного потепления, какое можно ожидать от парникового эффекта, быстрое повышение температуры, происходившее до конца второй мировой войны, сменилось небольшим похолоданием, продлившимся до середины 1970-х годов, за которым последовал второй период быстрого потепления, продолжающийся по сей день. Какой характер примет изменение температуры в ближайшее время? Чтобы дать такой прогноз, необходимо ответить на три вопроса. Какое количество диоксида углерода и других парниковых газов будет выброшено в атмосферу? Насколько при этом возрастет концентрация этих газов в атмосфере? Какой климатический эффект вызовет это повышение концентрации, если будут действовать естественные и антропогенные факторы, которые могут ослаблять или усиливать климатические изменения? Прогноз выбросов - нелегкая задача для исследователей, занимающихся анализом человеческой деятельности. Какое количество диоксида углерода попадет в атмосферу, зависит главным образом от того, сколько ископаемого топлива будет сожжено и сколько лесов вырублено (последний фактор ответствен за половину прироста парниковых газов с 1800 г. и за 20070прироста в наше время). И тот и другой фактор зависят в свою очередь от множества причин. Так, на потреблении ископаемого топлива сказываются рост населения, переход к альтернативным источникам энергии и меры по экономии энергии, а также состояние мировой экономики. Прогнозы в основном сводятся к тому, что потребление ископаемого топлива на земном шаре в целом будет увеличиваться примерно с той же скоростью, что и сегодня намного медленнее, чем до энергетического кризиса 1970-х годов. В результате эмиссия (поступление в атмосферу) диоксида углерода в ближайшие несколько десятилетий, будет увеличиваться на 0,5-2070 в год. Другие парниковые газы, такие как ХФУ, оксиды азота и тропосферный озон, могут вносить в потепление климата почти столь же большой вклад, что и диоксид углерода, хотя в атмосферу их попадает значительно меньше: объясняется это тем, что они более эффективно поглощают солнечную радиацию. Предсказать, какова будет эмиссия этих газов - задача еще более трудная. Так, например, не вполне ясно происхождение некоторых газов, в частности метана; величина выбросов других газов, таких как ХФУ или озон, будет зависеть от того, какие изменения в технологии и политике произойдут в ближайшем будущем.

Intercambio de carbono entre la atmósfera y varios “depósitos” de la Tierra (Fig. 9). Cada número indica, en miles de millones de toneladas, la entrada o salida de carbono (en forma de dióxido) por año o su stock en el reservorio. Estos ciclos naturales, uno en la tierra y otro en el océano, eliminan de la atmósfera tanto dióxido de carbono como el que añade, pero la actividad humana como la deforestación y la quema de combustibles fósiles hace que los niveles de carbono en la atmósfera aumenten anualmente en 3 mil millones. montones. Datos extraídos del trabajo de Bert Bohlin en la Universidad de Estocolmo

Fig.9

Supongamos que tenemos un pronóstico razonable de cómo cambiarán las emisiones de dióxido de carbono. ¿Qué cambios se producirán en este caso con la concentración de este gas en la atmósfera? El dióxido de carbono atmosférico es “consumido” por las plantas, así como por el océano, donde se utiliza en procesos químicos y biológicos. A medida que cambia la concentración de dióxido de carbono atmosférico, es probable que cambie la tasa de “consumo” de este gas. En otras palabras, los procesos que provocan cambios en el contenido de dióxido de carbono atmosférico deben incluir retroalimentación. El dióxido de carbono es la "materia prima" para la fotosíntesis en las plantas, por lo que su consumo por parte de las plantas probablemente aumentará a medida que se acumula en la atmósfera, lo que ralentizará esta acumulación. Asimismo, dado que el contenido de dióxido de carbono en las aguas superficiales del océano está aproximadamente en equilibrio con su contenido en la atmósfera, el aumento de la absorción de dióxido de carbono por el agua del océano desacelerará su acumulación en la atmósfera. Sin embargo, puede suceder que la acumulación de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero en la atmósfera desencadene mecanismos de retroalimentación positiva que aumenten el efecto climático. Por tanto, un rápido cambio climático puede provocar la desaparición de algunos bosques y otros ecosistemas, lo que debilitará la capacidad de la biosfera para absorber dióxido de carbono. Es más, el calentamiento podría provocar la rápida liberación de carbono almacenado en la materia orgánica muerta del suelo. Este carbono, que es el doble de la cantidad que se encuentra en la atmósfera, las bacterias del suelo lo convierten continuamente en dióxido de carbono y metano. El calentamiento puede acelerar su funcionamiento, lo que resultará en una mayor liberación de dióxido de carbono (de suelos secos) y metano (de arrozales, vertederos y humedales). Una gran cantidad de metano también se almacena en los sedimentos de la plataforma continental y debajo de la capa de permafrost en el Ártico en forma de clatratos, redes moleculares formadas por moléculas de metano y agua. El calentamiento de las aguas de la plataforma y el deshielo del permafrost pueden provocar su liberación. A pesar de estas incertidumbres, muchos investigadores creen que la absorción de dióxido de carbono por las plantas y los océanos frenará la acumulación de este gas en la atmósfera, al menos en los próximos 50 a 100 años. Las estimaciones típicas basadas en las tasas de emisión actuales. que de la cantidad total de dióxido de carbono que ingresa a la atmósfera, aproximadamente la mitad permanecerá allí. De ello se deduce que las concentraciones de dióxido de carbono se duplicarán desde los niveles de 1900 (a 600 ppm) entre 2030 y 2080 aproximadamente. Sin embargo, es probable que otros gases de efecto invernadero se acumulen en la atmósfera más rápidamente.