Karbondioksit bir sera gazıdır. Sera gazı emisyonlarının kaynakları. Sera gazlarının özellikleri

Tehlike sınıfları 1'den 5'e kadar olan atıkların uzaklaştırılması, işlenmesi ve bertaraf edilmesi

Rusya'nın tüm bölgeleriyle çalışıyoruz. Geçerli lisans. Tam bir kapanış belgeleri seti. Müşteriye bireysel yaklaşım ve esnek fiyatlandırma politikası.

Bu formu kullanarak hizmet talebinde bulunabilir, ticari teklif talep edebilir veya uzmanlarımızdan ücretsiz danışmanlık alabilirsiniz.

Günümüzün hızlı dünyasında, kirlilik ve israfla mücadele için yeni teknolojik girişimlerde bulunuluyor. Ancak hâlâ çözülmemiş bir sorun var: Sera gazları. Birçoğumuz sera etkisini duymuş olsak da, bunun getirdiği sonuçların hâlâ yeterince farkında değiliz.

Konsept

Sera gazları tüm gezegenlerin atmosferinde mevcuttur. Bunların oluşumu, termal enerjinin özelliklerinin özellikleriyle ilişkili doğal bir süreçtir. İlk canlılar ortaya çıkmadan önce doğal koşullarda aktif olarak üretilmekteydiler. Atmosferin ilk temellerinin ortaya çıkmasından bu yana gezegende gazlar var ve onlar sayesinde yaşam koşulları oluştu.

Belirli bir doğal gaz konsantrasyonu, tüm canlı organizmalar için yeterli bir sıcaklığın sağlanmasını mümkün kıldı. Oluşumlarının başlangıçta yalnızca doğal olaylar ve süreçlerle ilişkili olduğu ortaya çıktı. Bu nasıl oldu?

Her şey güneş ışınlarının gezegenin yüzeyini ısıtmaya başladığı andan itibaren başladı. Atmosfere giren karbondioksit ve diğer bileşenler bu enerjinin bir kısmını içererek, bu enerjinin tamamen yüzeyden yansıtılarak uzaya salınmasını engelledi. Bu olgunun yarattığı ısıtma etkisi, bir bahçıvanın serasında olanları anımsatıyordu.

Daha sonra aktif volkanlar doğal gaz kaynaklarına katıldı. Ve Dünya'da yeşil bitkilerin ortaya çıkmasından sonra yaşam koşulları oluşmaya başladı.

Belirli bir noktaya kadar atmosferin durumu ideal olmaya devam etti: hayvanlar ve bitkiler dünyası hızla gelişti. Milyonlarca yıllık evrim, sonuçta ya yaratılışının tacı ya da bir lanet olan Homo Sapiens'in ortaya çıkmasına yol açtı.

Üretimin gelişmesi, yakıt kullanımı, tarım ve kimya endüstrisindeki gelişmeler sera gazı emisyonlarının artmasına, atmosferin istikrarsızlaşmasına yol açmıştır. İnsanlık, gezegenin daha fazla refahına ilişkin ciddi bir sorunla karşı karşıyadır: Sera gazı seviyesindeki artışın neden olduğu sera etkisi.

Birleştirmek

Terimin kendisinden, bir sera gazının birden fazla kimyasal bileşen içerdiği ve bunların kombinasyon halinde etki yarattığı açıktır. 1997 yılında BM, adını toplantının gerçekleştiği şehrin adından alan Kyoto Protokolü'nü kabul etti. Belgede, dünyanın çoğu ülkesine sunulan, atmosfere sera gazı emisyonlarının kademeli olarak azaltılması anlamına gelen temel gerekliliğe ek olarak, tehlikeli maddelerin bir listesi de kabul edildi. Dolayısıyla sera gazları şunları içerir:

karbon dioksit
metan
nitröz oksit
su buharı
freonlar
perflorokarbonlar
sülfür hekzaflorid

Ana dört

Listede yer alan maddelerin tamamının önemli etkileri olmakla birlikte, başlıca sera gazları karbondioksit, metan, nitröz oksit ve ozondur.

Karbondioksit atmosferdeki en yaygın gazlardan biridir. Payı yaklaşık %64 olup iklim üzerinde en güçlü etkiye sahiptir. Başlangıçta kaynak volkanlardı: Gezegenin gelişiminin belirli bir aşamasında volkanik aktivite o kadar yüksekti ki Dünya Okyanusu tam anlamıyla kaynıyordu.

Günümüzde atmosferdeki CO2 seviyesindeki artışlar büyük ölçüde insan faaliyetlerinden etkilenmektedir. Çeşitli yakıt malzemelerinin yanmasından kaynaklanan sera gazlarının salınması, artan emisyonlar ve ormansızlaşma - bu faktörler her yıl gaz hacimlerini artırmaktadır.

Metanın sera etkisi karbondioksitten 25 kat daha güçlü ve daha tehlikelidir. Ana kaynakları hayvancılık atık ürünleri, yanma süreçleri ve pirinç ekimi olduğundan, tarımın gelişmesiyle seviyesindeki artış kolaylaştırılmaktadır. Bugün, büyüme hızları azalmış olsa da, bu rakamların rekor düzeyde olduğu kabul ediliyor.

Nitröz oksit, atmosferdeki hacim bakımından önde gelen yerlerden birini işgal eder. Ana kaynak, çeşitli mineral gübrelerle ilgili maddelerin üretimi ve kullanımıdır. Doğal bir doğal gaz kaynağı var - tropik ormanlar. Tahminlere göre maddenin yaklaşık %70'i bu tür alanlarda üretiliyor.

Hayat kurtaran ozon tabakasıyla hiçbir ilgisi olmayan ozon, troposferin alt katmanlarında yer alıyor. Sadece sera etkisini arttırmakla kalmıyor, aynı zamanda Dünya yakınındaki konsantrasyonu çok yüksek olduğunda yeşil alanlara da zarar veriyor. Ozonun ana kaynakları:

endüstriyel emisyonlar
Araç emisyonları
çeşitli kimyasal çözücüler

Daha az tehlikeli değil

Freon, hekzaflorür, perflorokarbonlar ve su buharı da tehlikeli gazlar olarak kabul edilir, çünkü su buharı hariç hepsi yapay maddelerdir. İşletmelerin neden olduğu yıllık zararın değerlendirilmesine olanak tanıyan zorunlu sera gazı hesaplamasına dahil edilirler.

Freonlar çok sayıda madde içerir ve hacimleri CO2'den az olmasına rağmen etkisi 1300-8500 kat daha yüksek olabilir! Aerosoller ve soğutma üniteleri kullanılarak atmosfere girerler.
Perflorokarbonlar alüminyum, elektrik ve solvent üretiminin bir yan ürünüdür.
Kükürt heksaflorür, yangın söndürme alanında ve ayrıca endüstride (elektronik ve metalurji) kullanılır. Bu sera gazı atmosferde uzun süre bozulmadığı için özellikle tehlikelidir. Freonlarda olduğu gibi bu iki madde en güçlü sera etkisine sahiptir.
Su buharı sera gazları arasında özel bir yere sahiptir. Oluşumları tamamen doğal bir süreç olmasına rağmen, sera etkisinin gelişimi üzerindeki etkinin önemli bir yüzdesini oluştururlar. Onun örneğini kullanarak sorunun tam boyutunu anlayabiliriz: Sera gazlarının konsantrasyonu gezegendeki sıcaklığın artmasına neden olur, bu da su buharının hacmini artırır ve bu da sera etkisini artırır. Dünyadaki değişiklikler geri döndürülemez hale gelmeden önce mümkün olan en kısa sürede bir çıkış yolu aranması gereken korkunç bir kapalı sistem olduğu ortaya çıkıyor.

Çözüm

Sera etkisi, kelimenin tam anlamıyla tüm canlıları etkileyecek çok sayıda hoş olmayan sonuca yol açacaktır. Doğal olarak bu küresel değişimlerin insan hayatı üzerinde derin etkileri olacak:

Artan sıcaklıklar nemli bölgelerdeki nemi artıracak, kuru alanlar ise daha da kötü durumda kalacak.
Yükselen deniz seviyeleri kıyı bölgelerinin ve ada devletlerinin su baskınlarına neden olacak.
Yaşam koşullarındaki değişiklikler nedeniyle hayvan ve bitki türlerinin yaklaşık %40'ı yeryüzünden kaybolacak.
Tarım da ciddi bir darbe alacak ve dünya açlığına yol açacak.
Buzulların erimesi ve sıcaklıkların artması, yer altı kaynaklarının kurumasına ve bunun sonucunda da içme suyu sıkıntısına yol açacak.

Önümüzdeki yıllarda sera gazlarının zararlı etkilerinin durdurulması gerekiyor, aksi takdirde sonuçlar geri döndürülemez hale gelecektir. Eyalet düzeyinde ana eylemler, sera gazı emisyonlarının kalitesi ve hacmine ilişkin tek tip standartların oluşturulmasıyla ilgilidir. Bu nedenle tüm işletme ve kuruluşların düzenli olarak emisyon hesaplamaları yaparak, faaliyetlerinin çevreye verdiği zararı değerlendirmeleri gerekmektedir. Standart formülü, her bir sera gazının hacminin belirlenmesi ve ardından karbondioksit eşdeğerine dönüştürülmesiyle ilgili hesaplamaları içerir.

Devletlerin, zararlı gazların seviyesinde bir azalmaya yol açacak olan üretimin teknolojik gelişimini aktif olarak teşvik etmeleri gerekmektedir. Çevre düzenlemelerine uymayan kuruluşlara ağır cezalar verilmeli, yeni çevre standartlarına göre faaliyet göstermeye çalışan işletmelere ise güçlü destek ve teşvikler verilmelidir.

Taşımacılık emisyonlarına karşı mücadele, çevreye zarar vermeyen tarım türlerinin aktif olarak geliştirilmesi, ayrıca yeni güvenli enerji kaynaklarının araştırılması ve geliştirilmesi - tüm bu önlemler sera gazlarının düzeyinde ve sonuçlarında bir azalmaya yol açacaktır.

Sonuçlar

Yüksek teknolojilerin, gelişmiş üretim yöntemlerinin ve devasa keşiflerin damgasını vurduğu modern yüzyıl, aynı zamanda gezegenin ekolojik durumunu yeniden sağlama konularının giderek daha acil hale gelmesiyle de dikkat çekiyor. Çevre sorunları yalnızca aktivistlerin inisiyatifiyle değil, aynı zamanda devlet düzeyinde de çözülüyor. Bireysel bölge ve ülkelerde ekolojik dengeyi istikrara kavuşturmayı amaçlayan programlar geliştirilmektedir.

Sera gazları gezegenin gelişiminin doğal bir sonucudur. Ancak doğaya karşı dikkatsiz insan faaliyetleri, atmosferdeki bu maddelerin ciddi bir dengesizliğine yol açmıştır. Sonuç, çağımızın temel çevre sorunlarından biri olan sera etkisiydi. Bununla mücadele etmek için küresel düzeyde geniş çaplı eylemler yapılıyor.

Tüm insanların en basit eylemlerle katkıda bulunabileceğini anlamak önemlidir: araçların, suyun ve elektriğin makul kullanımı, enerji tasarrufu teknolojilerinin desteklenmesi ve bölgenin temizliği - tüm bunlar gazların olumsuz etkisini azaltır. Her insanın çevreye karşı sorumlu tutumu, gezegenimizi kurtarmaya yönelik küçük ama önemli bir adım haline gelir.

Farklı gezegenlerin atmosferlerinde bulunan sera gazları oldukça tehlikeli bir olgunun oluşmasına yol açmaktadır. Özellikle sera etkisinden bahsediyoruz. Aslında durum paradoksal olarak adlandırılabilir. Sonuçta gezegenimizi ısıtan sera gazlarıydı ve bunun sonucunda üzerinde ilk canlı organizmalar ortaya çıktı. Ancak öte yandan günümüzde bu gazlar birçok çevre sorununa da neden olmaktadır.

Milyonlarca yıl boyunca Güneş, Dünya gezegenini ısıttı ve onu yavaş yavaş bir enerji kaynağına dönüştürdü. Bu ısının bir kısmı uzaya gitti, bir kısmı da atmosferdeki gazlar tarafından yansıtılarak gezegenin etrafındaki havayı ısıttı. Bilim insanları, serada şeffaf bir film altında ısının korunmasına benzer bir süreci "sera etkisi" olarak adlandırdı. Bu olaya yol açan gazlara ise sera gazları adı veriliyor.
Dünya ikliminin oluşumu döneminde aktif volkanik aktivitenin bir sonucu olarak sera etkisi ortaya çıktı. Atmosferde çok büyük miktarda su buharı ve karbondioksit emisyonu hapsedildi. Böylece Dünya Okyanusu'nun sularını neredeyse kaynama noktasına kadar ısıtan bir hipersera etkisi gözlemlendi. Ve yalnızca atmosferik karbondioksitle beslenen yeşil bitki örtüsü gezegenimizin sıcaklık rejiminin dengelenmesine yardımcı oldu.
Ancak küresel sanayileşme ve üretim kapasitesindeki artış, yalnızca sera gazlarının kimyasal bileşimini değil aynı zamanda bu sürecin anlamını da değiştirdi.

Ana sera gazları

Sera gazları, atmosferin doğal veya antropojenik kökenli gaz bileşenleridir. Bilim adamları uzun zamandır şu soruyla ilgileniyorlar: Sera gazları hangi radyasyonu emer? Özenli araştırmalar sonucunda bu gazların kızılötesi radyasyonu emip yeniden yaydığını buldular. Dünyanın yüzeyi, atmosferi ve bulutlarıyla aynı kızılötesi aralıktaki radyasyonu emer ve yayarlar.
Dünyadaki ana sera gazları şunları içerir:

su buharı
karbon dioksit
metan
halojenlenmiş hidrokarbonlar
azot oksitler.

Karbondioksit (CO2) gezegenimizin iklimi üzerinde en güçlü etkiye sahiptir. Sanayileşmenin başlangıcında yani 1750 yılında atmosferdeki ortalama küresel konsantrasyonu 280 ± 10 ppm'e ulaşmıştı. Genel olarak konsantrasyon 10.000 yıl boyunca sabit bir seviyede kaldı. Ancak araştırma sonuçları, CO2 konsantrasyonunun 2005 yılında %35 artarak 379 ppm'ye ulaştığını ve bunun sadece 250 yıl içinde gerçekleştiğini gösteriyor.
Metan (CH4) ise ikinci sırada yer alıyor. Konsantrasyonu sanayi öncesi dönemde 715 ppb'den 2005'te 1774 ppb'ye yükseldi. Atmosferdeki metan hacmi 10.000 yılda kademeli olarak 580 ppb'den 730 ppb'ye yükseldi. Ve son 250 yılda 1000 ppb arttı.
Azot oksit (N2O). 2005 yılında atmosferik nitröz oksit hacmi 319 ppb'ye ulaşmış ve sanayi öncesi döneme (270 ppb) kıyasla %18 artış göstermiştir. Buz çekirdeği çalışmaları, doğal kaynaklardan gelen N2O'nun 10.000 yılda %3'ten daha az değiştiğini gösteriyor. 21. yüzyılda atmosfere salınan N2O'nun yaklaşık %40'ı insan faaliyetlerinden kaynaklanmaktadır çünkü bileşik gübrelerin temelini oluşturmaktadır. Bununla birlikte, N2O'nun atmosferik kimyada önemli bir rol oynadığını belirtmekte fayda var çünkü stratosferik ozonu yok eden NO2 kaynağı olarak görev yapıyor. Troposferde NO2, ozonun oluşumundan sorumludur ve kimyasal dengeyi önemli ölçüde etkiler.
Bir sera gazı olan troposferik ozon, Dünya'dan uzun dalga radyasyonu ve Güneş'ten kısa dalga radyasyonunu emerek ve ayrıca metan gibi diğer sera gazlarının hacmini değiştiren kimyasal reaksiyonlar yoluyla iklimi doğrudan etkiler. Troposferik ozon, sera gazlarının önemli bir oksitleyicisinin - radikal - OH'nin oluşumundan sorumludur.
Troposferik O3 hacmindeki artışın ana nedeni, ozon öncüllerinin - oluşumu için gerekli olan kimyasal maddeler - başta hidrokarbonlar ve nitrojen oksitler olmak üzere antropojenik emisyonlarındaki artışta yatmaktadır. Troposferik ozonun ömrü birkaç aydır ve bu, diğer sera gazlarından (CO2, CH4, N2O) önemli ölçüde daha düşüktür.
Su buharı da sera etkisi üzerinde önemli etkisi olan çok önemli bir doğal sera gazıdır. Hava sıcaklığının artması atmosferdeki nem miktarının artmasına neden olurken, bağıl nem yaklaşık olarak aynı kalır, bunun sonucunda sera etkisi yoğunlaşır ve hava sıcaklığı artmaya devam eder. Su buharı bulutluluğun artmasına ve yağıştaki değişikliklere katkıda bulunur. İnsan ekonomik faaliyeti su buharı emisyonunu %1'den fazla etkilemez. Su buharı, neredeyse tüm kızılötesi aralıktaki radyasyonu absorbe etme yeteneğinin yanı sıra, OH radikallerinin oluşumuna da katkıda bulunur.
Sera aktivitesi karbondioksitinkinden 1300-8500 kat daha yüksek olan freonlardan bahsetmeye değer. Freonların kaynakları çeşitli buzdolapları ve terlemeyi önleyicilerden sivrisinek spreylerine kadar her türlü aerosoldür.

Sera gazı kaynakları

Sera gazı emisyonları iki kategorideki kaynaklardan gelir:

doğal Kaynaklar. Sanayinin olmadığı çağda, atmosferdeki sera gazlarının ana kaynakları Dünya Okyanusu'ndaki suyun buharlaşması, volkanlar ve orman yangınlarıydı. Ancak günümüzde volkanlar atmosfere yılda yalnızca 0,15-0,26 milyar ton karbondioksit salmaktadır. Aynı dönemde su buharının hacmi 355 bin kilometreküp suyun buharlaşmasıyla ifade edilebilir.
antropojenik kaynaklar. Yoğun endüstriyel faaliyet nedeniyle, fosil yakıtların (karbon dioksit) yanması sırasında, petrol sahalarının geliştirilmesi sırasında (metan), soğutucu akışkan sızıntısı ve aerosollerin (freon) kullanımı, roket fırlatmaları (nitrojen) nedeniyle sera gazları atmosfere girmektedir. oksitler) ve otomobil motorlarının çalışması (ozon). Ayrıca insanoğlunun endüstriyel faaliyetleri, kıtalardaki karbondioksitin ana yutakları olan ormanların azalmasına da katkıda bulunuyor.

Sera Gazlarının Azaltılması

Geçtiğimiz yüz yıl boyunca insanlık, sera gazı emisyonlarını azaltmayı amaçlayan birleşik bir eylem programını aktif olarak geliştiriyor. Çevre politikasının en önemli bileşeni, yakıt yanma ürünlerinin emisyonlarına ilişkin standartların getirilmesi ve otomobil endüstrisinin elektrikli araçların yaratılmasına geçişi yoluyla yakıt kullanımının azaltılması olarak adlandırılabilir.
Kömür veya petrol ürünlerine ihtiyaç duymayan nükleer santrallerin işletilmesi dolaylı olarak atmosferdeki karbondioksit miktarını azaltmaktadır. Sera gazları özel bir formül kullanılarak veya işletmelerin faaliyetlerini analiz eden özel programlarla hesaplanır.
Ormansızlaşmanın önemli ölçüde azaltılması veya tamamen yasaklanması da sera gazlarıyla mücadelede oldukça etkili bir yöntemdir. Ağaçlar yaşamları boyunca muazzam miktarda karbondioksiti emer. Ağaçların kesilmesi sürecinde bu gazı açığa çıkarırlar. Tropikal ülkelerde ekilebilir araziler için ormansızlaşan alanların azaltılması, küresel sera gazı emisyonlarının optimize edilmesinde halihazırda somut sonuçlar vermiştir.
Çevreciler, günümüzde çeşitli yenilenebilir enerji türlerinin geliştirilmesine yatırım yapma yönündeki moda trendden çok memnunlar. Küresel ölçekte kullanımı yavaş ama sürekli artıyor. Doğada meydana gelen doğal düzenli süreçlerde oluştuğu için “yeşil enerji” olarak adlandırılmaktadır.
Günümüzde insan sera gazlarının olumsuz etkisini göremiyor ve hissedemiyor. Ancak çocuklarımız bu sorunla pekala karşı karşıya kalabilir. Sadece kendinizi düşünmüyorsanız, bugün bu sorunun çözümüne katılabilirsiniz. Sadece evinizin yakınına bir ağaç dikmeniz, ormandaki yangını zamanında söndürmeniz veya ilk fırsatta arabanızı elektrikle "dolu" bir araba ile değiştirmeniz yeterli.

Kaçak Emisyon Kaynağı Kategorileri

Sektör adı	Açıklama
Petrol ve doğal gaz	Petrol ve gazla ilgili tüm faaliyetlerden kaynaklanan kaçak emisyonları kapsar. Bu emisyonların ana kaynakları arasında kaçak ekipman sızıntıları, buharlaşma kayıpları, havalandırma, alevlenme ve kazara salınımlar yer alabilir.
	Ham petrolün araştırılması, üretimi, iletimi, rafine edilmesi ve rafine edilmesi ve ham petrol ürünlerinin dağıtımı ile ilgili havalandırma, yanma ve diğer kaçak kaynaklardan kaynaklanan emisyonları kapsar.
Gaz giderme	Petrol tesislerinde ilgili gazların uzaklaştırılmasından ve atık gaz/buharlaşmadan kaynaklanan emisyonlar.
ışıl ışıl	Petrol tesislerinde ilgili gazın verimsiz yakılmasından kaynaklanan emisyonlar.
Diğerleri	Petrol tesislerinden ekipman sızıntıları, depolama kayıpları, boru hattı arızaları, duvar arızaları, yer üstü depolama tesisleri, gazın yüzeye, havalandırma deliklerine göçü, atık barajlarında biyojenik gaz oluşumu ve istenmeden salınan diğer gaz veya buhar türlerinden kaynaklanan kaçak emisyonlar. İşaret fişeklerinde ve uzaklaştırmada yanma dışı amaçlar.
İstihbarat teşkilatı	Petrol sondajından, sondaj dizisi testlerinden ve kuyu tamamlamalarından kaynaklanan kaçak emisyonlar (gaz çıkarma ve yakma hariç).
Ekstraksiyon ve kalite iyileştirme	Petrol üretiminden kaynaklanan kaçak emisyonlar (gaz çıkarma ve yakma hariç), petrol taşıma sisteminin başlatılması sırasında petrol kuyularından, yağlı kumlardan veya petrollü şistlerden kaynaklanır. Bu, kuyulara, petrollü kumlara veya petrollü şistlere bakım yapılması, ham petrol ürünlerinin (yani kuyu akışı gazları ve sıvıları, emülsiyonlar, petrollü şist ve petrollü kumlar) çıkarma ve iyileştirme için arıtma tesislerine taşınması, ilgili gazın ters enjeksiyon sistemleri ile ilişkili kaçak emisyonları içerir. ve su tahliye sistemleri. Zenginleştirme tesislerinden kaynaklanan kaçak emisyonlar, üretimden kaynaklanan emisyonlarla gruplandırılır; zenginleştirme tesisleri genellikle ekstraksiyon tesisleriyle entegre olduğundan ve bunların emisyonlara göreceli katkısını tespit etmek zor olduğundan, damıtmadan kaynaklanan emisyonlarla gruplandırmak yerine bu tercih edilir. Ancak zenginleştirme tesisleri arıtma tesisleri, kojenerasyon üniteleri veya diğer endüstriyel tesislerle de entegre edilebilir ve bu durumlarda bunların emisyonlara göreceli katkılarının belirlenmesi zordur.
Toplu taşıma	Kaçak emisyonlar (gaz çıkarma ve yakma hariç), iyileştirme ve rafinasyon amacıyla ticari ham petrolün (standart, ağır ve sentetik ham yağlar ve bitüm dahil) taşınmasıyla ilişkilidir. Taşıma sistemleri boru hatlarını, tanker gemilerini, tanker kamyonlarını ve demiryolu tankerlerini içerebilir. Depolama, doldurma ve boşaltma sırasındaki buharlaşma kayıpları ve bu ekipmandan kaynaklanan kaçak sızıntılar bu emisyonların ana kaynaklarıdır.
Damıtma	Petrol rafinerilerinden kaynaklanan kaçak emisyonlar (gaz giderme ve yakma hariç). Rafineriler ham petrolü, gaz kondensatlarını ve sentetik yağı işler ve nihai rafineri ürünleri (örneğin, öncelikle çeşitli yakıtlar ve yağlayıcılar) üretir. Arıtma tesislerinin diğer tesislerle (örneğin zenginleştirme tesisleri veya kojenerasyon tesisleri) entegre olduğu durumlarda, bunların emisyonlara olan göreceli katkılarının belirlenmesi zor olabilir.
Petrol ürünlerinin dağıtımı	Bu, boru hattı terminalleri ve dağıtım istasyonları da dahil olmak üzere rafine edilmiş petrol ürünlerinin taşınması ve dağıtımından kaynaklanan kaçak emisyonları (gaz giderme ve yakma hariç) içerir. Depolama, doldurma ve boşaltma sırasındaki buharlaşma kayıpları ve ekipmandan kaynaklanan kaçak sızıntılar bu emisyonların ana kaynaklarıdır.
	Petrol sistemlerinden kaynaklanan kaçak emisyonlar (yukarıdaki kategorilere dahil olmayan gaz havalandırma ve yakma hariç. Dökülmelerden ve diğer kazara salınımlardan, atık yağ arıtma tesislerinden ve petrol atığı bertaraf tesislerinden kaynaklanan kaçak emisyonları içerir.
Doğal gaz	Doğal gazın (hem ilgili hem de doğal gaz dahil) araştırılması, üretimi, iletimi, depolanması ve dağıtımıyla ilişkili havalandırma, yakma ve diğer kaçak kaynaklardan kaynaklanan emisyonları kapsar.
Gaz giderme	Gaz tesislerinde doğal gazın uzaklaştırılmasından ve atık gaz/buharlaşmadan kaynaklanan emisyonlar.
ışıl ışıl	Gaz tesislerinde doğal gazın yakılmasından ve atık gaz/buharlaşmadan kaynaklanan emisyonlar.
Diğerleri	Gaz tesislerinde ekipman sızıntıları, depolama kayıpları, boru hattı arızaları, duvarların tahrip edilmesi, yer üstü depolama tesisleri, gazın yüzeye, havalandırma deliklerine göçü, atık depolama tanklarında biyojenik gaz oluşumu ve diğer gaz veya buhar türlerinden kaynaklanan kaçak emisyonlar işaret fişeği ile yakma veya uzaklaştırma amacı olmadan, kasıtsız olarak serbest bırakılır.
İstihbarat teşkilatı	Gaz kuyusu sondajı, sondaj dizisi testi ve kuyu tamamlamadan kaynaklanan kaçak emisyonlar (gaz giderme ve yakma hariç).
	Gaz kuyularından, gaz işleme tesislerindeki girişlerden veya herhangi bir arıtma gerekmiyorsa, gaz iletim sistemlerinin ara bağlantı noktalarından kaynaklanan kaçak emisyonlar (havalandırma ve yakma hariç). Kuyu bakımı, gaz toplama, işleme ve ilgili su ve asit gazı bertaraf faaliyetleriyle ilişkili kaçak emisyonları içerir.
Geri dönüşüm	Gaz işleme tesislerinden kaynaklanan kaçak emisyonlar (havalandırma ve yakma hariç).
Nakliye ve depolama	İşlenmiş doğal gazın müşterilere (örneğin, endüstriyel müşteriler ve doğal gaz dağıtım sistemleri) taşınmasında kullanılan sistemlerden kaynaklanan kaçak emisyonlar. Doğal gaz depolama tesislerinden kaynaklanan kaçak emisyonlar da bu kategoriye dahil edilmelidir. Doğal gaz dağıtım sistemlerindeki doğal gaz sıvı giderme tesislerinden kaynaklanan emisyonlar, doğal gaz işlemenin bir parçası olarak hesaba katılmalıdır (sektör 1.B.2.b.iii.3). Doğal gaz sıvılarının taşınmasıyla ilgili kaçak emisyonlar kategori 1.B.2.a.iii.3'te rapor edilmelidir.
Dağıtım	Gaz dağıtımından son kullanıcılara kadar olan kaçak emisyonlar (gaz giderme ve yakma hariç).
	Doğal gaz besleme sistemlerinden kaynaklanan kaçak emisyonlar (gaz giderme ve yakma hariç) yukarıdaki kategorilere dahil değildir. Bu, kuyu patlamalarından, boru hattı hasarlarından veya hendeklerden kaynaklanan emisyonları içerebilir.

Ana sera gazlarından biri karbondioksit - karbondioksittir (CO2). Yakın zamana kadar rolü gereğinden fazla vurgulanıyordu; sera etkisine olan toplam katkının neredeyse yarısı ona atfediliyordu. Ancak artık bu tahminin fazla tahmin edildiği sonucuna vardık.

Son yıllarda atmosferdeki yıllık CO2 birikiminin %0,4 olduğu araçsal olarak kanıtlanmıştır. 20. yüzyılın başından beri. atmosferdeki CO2 seviyesi %31 arttı. Bu değer sıcaklığın arttırılması için gereklidir. En iyimser senaryoya göre sıcaklıklar önümüzdeki yüzyılda 1,5-2°C, en kötümser senaryoya göre ise neredeyse 6°C artacak.

Her yıl antropojenik kaynaklardan atmosfere 6 milyar ton karbondioksit giriyor, bunun 3 milyar tonu fotosentez süreçlerinde bitki örtüsü tarafından emiliyor ve geri kalan 3 milyar tonu birikiyor. Son 100 yılda insan hatasından kaynaklanan toplam birikim miktarı yaklaşık 170 milyar tondur.Verilen verileri, doğal süreçler sonucu her yıl atmosfere giren 190 milyar ton karbondioksit ile karşılaştırarak değerlendirmek gerekir. Bazı Rus bilim adamlarının tahminlerine göre antropojenik faaliyetlerin küresel ısınmaya katkısı yalnızca %10-15 olup geri kalanı küresel doğal döngülerden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, sera gazı emisyonlarını azaltmaya yönelik insan çabalarının yaklaşmakta olan ısınmayı önemli ölçüde yavaşlatması pek olası değildir.

CO 2 konsantrasyonundaki artış biyosfer için ölüm anlamına gelmez. Milyonlarca yıl önce Karbonifer döneminde CO2 konsantrasyonu şimdikinden 10 kat daha yüksekti. Bu dönemde bitki örtüsü çılgınca gelişti, ağaçlar büyük boyutlara ulaştı. Ancak koşullar insan nüfusu için elverişsizdi. İnsanlar için atmosferdeki maksimum CO2 içeriği düzeyi belirlenmemiştir.

CO 2'nin atmosferde birikmesinin nedenleri hakkında farklı hipotezler bulunmaktadır. İlk ve en yaygın bakış açısına göre karbondioksit, organik yakıtın yanması sonucu atmosferde birikir. İkinci hipotez, CO 2 içeriğindeki artışın ana nedeninin Sibirya ve Kuzey Amerika topraklarındaki mikrobiyal toplulukların işlevsizliği olduğunu düşünüyor. Hipotezin seçimi ne olursa olsun, karbondioksit birikimi giderek artan bir ölçekte meydana gelir.

Metan, nitrojen oksitler ve su buharı gibi sera gazlarının iklim üzerinde büyük etkisi vardır.

Yakın zamana kadar hafife alınıyordu metanın rolü(SN4). Sera etkisine aktif olarak katılmaktadır. Ayrıca 15-20 km yüksekliğe yükselen metan, güneş ışığının etkisiyle hidrojen ve karbona ayrışır, bu da oksijenle birleştiğinde karbondioksit oluşturur. Bu da sera etkisini daha da artırıyor.

Doğada CH4, organik maddenin çürümesi sırasında bataklıklarda oluşur, buna bataklık gazı da denir. Metan ayrıca tropikal bölgelerdeki geniş mangrov ormanlarında da ortaya çıkar. Biyotanın tahrip olması nedeniyle dünyada CH 4 konsantrasyonunda bir artış meydana gelmektedir. Ayrıca karadaki ve okyanus tabanındaki tektonik faylardan atmosfere giriyor.

Antropojenik metan emisyonları, mineral kaynaklarının araştırılması ve çıkarılması, mineral yakıtların termik santrallerde ve organik yakıtların araçların içten yanmalı motorlarında yanması ve hayvancılık çiftliklerine salınması ile ilişkilidir. Azotlu gübre kullanımı, pirinç ekimi, belediye atıklarının boşaltılması, doğal gazın sızıntısı ve eksik yakılması da güçlü sera gazları olan metan ve nitrojen oksit emisyonlarının artmasına neden oluyor. Enstrümantal verilere göre atmosferdeki CH4 içeriği yılda% 1 artmaktadır. Son 100 yılda büyüme %145 oldu.

Azot oksitler atmosferde yılda% 0,2 oranında birikiyor ve yoğun endüstriyel gelişme döneminde toplam birikim yaklaşık% 15 idi. Azot oksit içeriğindeki artış, tarımsal faaliyetlerden ve ormanların büyük ölçüde tahrip edilmesinden kaynaklanmaktadır.

Dünyadaki iklimin hızla ısınması, doğadaki su döngüsünün hızlanmasına, su yüzeylerinden buharlaşmanın artmasına ve bu da birikime katkıda bulunmasına neden olur. su buharı atmosferde sera etkisi artıyor. Bazı bilim adamlarına göre sera etkisinin yaklaşık %60'ı su buharından kaynaklanmaktadır. Troposferde ne kadar çok varsa, sera etkisi o kadar güçlü olur ve konsantrasyonları da yüzey sıcaklıklarına ve su yüzeyinin alanına bağlıdır.

Editörün yanıtı

30 Kasım Pazartesi günü ülkeler arasında sera gazı emisyonlarının azaltılmasına yönelik küresel bir anlaşmanın imzalanması bekleniyor. Yeni anlaşma Kyoto Protokolü'nün yerini alacak. Konferans 11 Aralık'a kadar sürecek ve 150 devlet ve hükümet başkanının katılımıyla gerçekleşecek.

AiF.ru sera gazlarının ne olduğundan bahsediyor.

Sera gazları, Dünya atmosferinin bir parçası olan bir grup gazlı bileşiktir. Pratik olarak gezegenden yayılan termal radyasyonun içlerinden geçmesine izin vermiyorlar. Bu nedenle, bazı araştırmacılara göre, sera gazı tabakası iklimi büyük ölçüde etkileyerek Dünya atmosferini ısıtıyor. Bu sürece sıklıkla "sera etkisi" de denir.

Sera gazı türleri

Kyoto Protokolü Ek A'ya göre sera gazlarının listesi aşağıdaki bileşikleri içerir:

Su buharı en yaygın sera gazıdır. Atmosferdeki konsantrasyonunun arttığına dair veri yoktur.

Karbondioksit (CO2) iklim değişikliğinin önemli bir kaynağıdır ve küresel ısınmanın yaklaşık %64'ünden sorumlu olabilir.

Atmosfere karbondioksit emisyonunun ana kaynakları şunlardır:

Azot oksit (N2O), Kyoto Protokolü kapsamında üçüncü en önemli sera gazıdır. Küresel ısınmanın yaklaşık %6’sından sorumludur. Mineral gübrelerin üretiminde ve kullanımında, kimya endüstrisinde, tarımda vb. salınır.

Perflorokarbonlar - PFC'ler. Florinin kısmen karbonun yerini aldığı hidrokarbon bileşikleri. Bu gazların emisyonunun ana kaynakları alüminyum, elektronik ve solvent üretimidir.

Hidroflorokarbonlar (HFC'ler), halojenlerin kısmen hidrojenin yerini aldığı hidrokarbon bileşikleridir.

Kükürt heksaflorür (SF6), elektrik endüstrisinde elektrik yalıtım malzemesi olarak kullanılan bir sera gazıdır. Üretimi ve kullanımı sırasında emisyonlar meydana gelir. Atmosferde çok uzun süre kalır ve aktif bir kızılötesi radyasyon emicidir. Dolayısıyla bu bileşiğin, nispeten küçük emisyonlara rağmen gelecekte uzun süre iklimi etkileme potansiyeli var.

Sera gazı emisyonlarının azaltılması

1. Ulusal ekonominin ilgili sektörlerinde enerji kullanımının verimliliğinin artırılması;

2. İlgili uluslararası çevre anlaşmaları kapsamındaki yükümlülükleri dikkate alarak, sera gazı yutak ve rezervuarlarının kalitesinin korunması ve iyileştirilmesi; sürdürülebilir bir şekilde sağlam ormancılık uygulamalarını, ağaçlandırmayı ve yeniden ağaçlandırmayı teşvik etmek;

3. İklim değişikliği hususları ışığında sürdürülebilir tarım biçimlerinin teşvik edilmesi;

4. Yeni ve yenilenebilir enerji türlerinin, karbondioksit emme teknolojilerinin ve yenilikçi çevre dostu teknolojilerin uygulanmasını, araştırılmasını, geliştirilmesini ve daha geniş kullanımını teşvik etmek;

5. Sera gazı emisyonu üreten tüm sektörlerde piyasa dengesizliklerinin, mali teşviklerin, vergi ve harçlardan muafiyetlerin, Sözleşmenin amacına aykırı sübvansiyonların ve piyasa araçlarının kullanımının kademeli olarak azaltılması veya ortadan kaldırılması;

6. Sera gazı emisyonlarını sınırlandıran veya azaltan politika ve önlemlerin uygulanmasını kolaylaştırmak için ilgili sektörlerde uygun reformların teşvik edilmesi;

7. Taşımacılıkta sera gazı emisyonlarının sınırlandırılmasına ve/veya azaltılmasına yönelik tedbirler;

Atık bertarafının yanı sıra enerji üretimi, nakliyesi ve dağıtımında geri kazanım ve kullanım yoluyla metan emisyonlarını sınırlayın ve/veya azaltın.

Protokolün bu hükümleri genel niteliktedir ve Taraflara, ulusal koşullara ve önceliklere en uygun politika ve tedbirleri bağımsız olarak seçme ve uygulama fırsatı sağlar.

Rusya'da sera gazları

Rusya'daki sera gazı emisyonlarının ana kaynağı:

enerji sektörü (%71);
kömür, petrol ve gaz madenciliği (%16);
sanayi ve inşaat (yaklaşık %13).

Dolayısıyla, Rusya'da sera gazı emisyonlarının azaltılmasına en büyük katkı, muazzam enerji tasarrufu potansiyelinin farkına varılmasıyla yapılabilir. Şu anda ülke ekonomisinin enerji yoğunluğu dünya ortalamasını 2,3 kat, AB ülkeleri ortalamasını ise 3,2 kat aşmaktadır. Rusya'da enerji tasarrufu potansiyelinin mevcut enerji tüketiminin %39-47'si olduğu tahmin edilmektedir ve bu, esas olarak elektrik üretimi, termal enerjinin iletimi ve dağıtımı, endüstriyel sektörler ve binalardaki verimsiz enerji kayıplarına dayanmaktadır.

Kyoto Protokolü, Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi'ni (UNFCCC) tamamlamak üzere Aralık 1997'de Japonya'nın Kyoto kentinde kabul edilen uluslararası bir anlaşmadır. Gelişmiş ülkeleri ve ekonomileri geçiş aşamasında olan ülkeleri sera gazı emisyonlarını azaltma veya dengeleme konusunda taahhüt eder.

Gezegenimizin atmosferindeki sera etkisi, Dünya yüzeyinden yükselen spektrumun kızılötesi aralığındaki enerji akışının atmosferik gaz molekülleri tarafından emilmesi ve farklı yönlere geri yayılmasından kaynaklanmaktadır. Bunun sonucunda sera gazı molekülleri tarafından emilen enerjinin yarısı Dünya yüzeyine geri dönerek ısınmasına neden olur. Sera etkisinin doğal bir atmosferik olay olduğu unutulmamalıdır (Şekil 5). Eğer Dünya'da sera etkisi olmasaydı gezegenimizdeki ortalama sıcaklık yaklaşık -21°C olurdu, ancak sera gazları sayesinde bu rakam +14°C'dir. Bu nedenle, tamamen teorik olarak, sera gazlarının Dünya atmosferine salınmasıyla ilişkili insan faaliyeti, gezegenin daha fazla ısınmasına yol açmalıdır. Ana sera gazları, Dünya'nın ısı dengesi üzerindeki tahmini etkilerine göre, su buharı (%36-70), karbondioksit (%9-26), metan (%4-9), halokarbonlar, nitrik oksittir.

Pirinç.

Kömürle çalışan enerji santralleri, fabrika bacaları, otomobil egzozu ve diğer insan yapımı kirlilik kaynakları, her yıl atmosfere yaklaşık 22 milyar ton karbondioksit ve diğer sera gazlarını salıyor. Hayvancılık, gübre kullanımı, kömür yakılması ve diğer kaynaklar yılda yaklaşık 250 milyon ton metan üretiyor. İnsanlığın saldığı sera gazlarının yaklaşık yarısı atmosferde kalıyor. Son 20 yılda insan kaynaklı sera gazı emisyonlarının yaklaşık dörtte üçü petrol, doğal gaz ve kömür kullanımından kaynaklanmaktadır (Şekil 6). Geriye kalanların çoğu, başta ormansızlaşma olmak üzere, manzaradaki değişikliklerden kaynaklanıyor.

Pirinç.

su buharı- günümüzün en önemli sera gazı. Ancak su buharı birçok başka süreçte de yer alıyor ve bu da farklı koşullardaki rolünü belirsiz kılıyor.

Her şeyden önce, Dünya yüzeyinden buharlaşma ve atmosferde daha fazla yoğunlaşma sırasında, atmosfere giren tüm ısının %40'a kadarı konveksiyon nedeniyle atmosferin alt katmanlarına (troposfer) aktarılır. Böylece su buharı buharlaştığında yüzey sıcaklığını bir miktar düşürür. Ancak atmosferdeki yoğunlaşma sonucu açığa çıkan ısı, onu ısıtmaya ve ardından Dünya'nın yüzeyini ısıtmaya gider.

Ancak su buharının yoğunlaşmasından sonra, güneş ışığının saçılma süreçlerine yoğun bir şekilde katılan, güneş enerjisinin bir kısmını uzaya geri yansıtan su damlacıkları veya buz kristalleri oluşur. Bu damlacık ve kristallerin birikmesinden oluşan bulutlar, atmosferin yansıttığı güneş enerjisinin (albedo) payını artırarak uzaya geri gönderir (ve daha sonra bulutlardan gelen yağışlar kar şeklinde düşerek yüzeyin albedosunu artırır). ).

Bununla birlikte, damlacıklar ve kristaller halinde yoğunlaşmış olsa bile su buharı, spektrumun kızılötesi bölgesinde hala güçlü soğurma bantlarına sahiptir; bu, aynı bulutların rolünün net olmaktan çok uzak olduğu anlamına gelir. Bu ikilik özellikle aşağıdaki aşırı durumlarda fark edilir - güneşli yaz havalarında gökyüzü bulutlarla kaplandığında, yüzey sıcaklığı düşer ve aynı şey bir kış gecesinde olursa, tam tersine artar. Nihai sonuç aynı zamanda bulutların konumundan da etkilenir; alçak irtifalarda kalın bulutlar çok fazla güneş enerjisini yansıtır ve bu durumda denge sera karşıtı etki lehine olabilir, ancak yüksek irtifalarda ince sirrus bulutlar aşağıya doğru oldukça fazla güneş enerjisi iletirler, ancak ince bulutlar bile kızılötesi radyasyonun önünde neredeyse aşılmaz engellerdir ve burada sera etkisinin baskınlığından bahsedebiliriz.

Su buharının bir başka özelliği - nemli bir atmosfer, başka bir sera gazı olan karbondioksitin bağlanmasına ve bunun yağış yoluyla Dünya yüzeyine aktarılmasına bir dereceye kadar katkıda bulunur, burada daha ileri işlemler sonucunda formasyonda tüketilebilir. Karbonatlar ve yanıcı mineraller.

İnsan faaliyetinin atmosferdeki su buharı içeriği üzerinde çok zayıf bir doğrudan etkisi vardır - yalnızca sulanan arazi alanındaki artış, bataklık alanındaki değişiklikler ve ihmal edilebilecek düzeyde enerji çalışması nedeniyle Dünyanın tüm su yüzeyinden buharlaşmanın ve volkanik aktivitenin arka planı. Bu nedenle, sera etkisi sorunu ele alınırken buna çoğu zaman çok az önem verilmektedir.

Bununla birlikte, atmosferik su buharı içeriği ile şimdi ele alacağımız diğer sera gazlarının neden olduğu ısınma arasındaki geri bildirimler nedeniyle su buharı içeriği üzerindeki dolaylı etki çok büyük olabilir.

Sıcaklık arttıkça su buharının buharlaşmasının da arttığı ve her 10 °C'de havadaki olası su buharı içeriğinin neredeyse iki katına çıktığı bilinmektedir. Örneğin, 0 °C'de doymuş buhar basıncı yaklaşık 6 MB, +10 °C - 12 MB ve +20 °C - 23 MB'dir.

Su buharı içeriğinin büyük ölçüde sıcaklığa bağlı olduğu ve herhangi bir nedenden dolayı azaldığında, öncelikle su buharının kendisinin sera etkisinin azaldığı (içeriğin azalması nedeniyle) ve ikinci olarak su buharının yoğunlaşmasının meydana geldiği görülebilir. Bu, elbette, yoğunlaşma ısısının salınımı nedeniyle sıcaklığın düşmesini güçlü bir şekilde engeller, ancak yoğunlaşmadan sonra, güneş enerjisinin hem atmosferde (damlacıklar ve buz kristallerine saçılma) hem de yüzeyde (kar yağışı) yansıması artar. bu da sıcaklığı daha da düşürür.

Sıcaklık arttıkça atmosferdeki su buharı içeriği artar, sera etkisi artar, bu da başlangıçtaki sıcaklık artışını şiddetlendirir. Prensip olarak, bulutluluk da artıyor (nispeten soğuk bölgelere daha fazla su buharı giriyor), ancak son derece zayıf bir şekilde - I. Mokhov'a göre, ısınma derecesi başına yaklaşık% 0,4, bu da güneş enerjisinin yansımasındaki artışı büyük ölçüde etkileyemez.

Karbon dioksit- Günümüzde sera etkisine en fazla katkıda bulunan ikinci madde olup, sıcaklık düştüğünde donmaz ve karasal koşullarda mümkün olan en düşük sıcaklıklarda bile sera etkisi yaratmaya devam eder. Muhtemelen, Dünya'nın güçlü buzullaşma durumundan (ekvator bile kalın bir buz tabakasıyla kaplıyken) çıkabilmesi, volkanik aktivitenin bir sonucu olarak atmosferde kademeli olarak karbondioksit birikmesi sayesinde oldu. Proterozoyik'in başında ve sonunda içine düştü.

Karbondioksit, litosfer-hidrosfer-atmosfer sisteminde güçlü bir karbon döngüsüne dahil olur ve dünyanın iklimindeki değişiklikler öncelikle onun atmosfere girişi ve atmosferden çıkışı dengesindeki değişikliklerle ilişkilidir.

Karbon dioksitin sudaki nispeten yüksek çözünürlüğü nedeniyle, hidrosferdeki (özellikle okyanuslardaki) karbondioksit içeriği artık 4x104 Gt (gigaton) karbona ulaşıyor (bundan sonra karbon cinsinden CO2 verileri verilecektir) derin katmanlar dahil (Putvinsky, 1998). Atmosfer şu anda yaklaşık 7,5x102 Gt karbon içermektedir (Alekseev ve diğerleri, 1999). Atmosferdeki CO2 içeriği her zaman düşük değildi; örneğin Archean'da (yaklaşık 3,5 milyar yıl önce), önemli ölçüde daha yüksek basınç ve sıcaklıkta atmosfer neredeyse %85-90 karbondioksitten oluşuyordu (Sorokhtin, Ushakov, 1997). Bununla birlikte, iç kısımdaki gazın giderilmesi ve yaşamın ortaya çıkması sonucu Dünya yüzeyine önemli miktarda su sağlanması, neredeyse tüm atmosferik maddelerin ve suda çözünmüş karbondioksitin önemli bir kısmının formda bağlanmasını sağlamıştır. karbonatlar (litosferde yaklaşık 5.5x107 Gt karbon depolanmaktadır (IPCC raporu, 2000)) . Ayrıca karbondioksit canlı organizmalar tarafından çeşitli yanıcı mineral formlarına dönüştürülmeye başlandı. Ek olarak, biyokütle birikimi nedeniyle karbondioksitin bir kısmının bağlanması da meydana geldi, toplam karbon rezervleri atmosferdekilerle karşılaştırılabilir ve toprak dikkate alındığında birkaç kat daha yüksektir.

Ancak biz öncelikle atmosfere karbondioksit sağlayan ve onu atmosferden uzaklaştıran akışlarla ilgileniyoruz. Litosfer artık esas olarak volkanik aktivite nedeniyle atmosfere giren çok küçük bir karbondioksit akışı sağlıyor - yılda yaklaşık 0,1 Gt karbon (Putvinsky, 1998). Okyanus (orada yaşayan organizmalarla birlikte) - atmosfer ve karasal biyota - atmosfer sistemlerinde önemli ölçüde büyük akışlar gözlemlenmektedir. Yılda yaklaşık 92 Gt karbon atmosferden okyanusa girmekte ve 90 Gt karbon atmosfere geri dönmektedir (Putvinsky, 1998). Böylece okyanuslar yılda yaklaşık 2 Gt karbonu atmosferden uzaklaştırıyor. Aynı zamanda karada yaşayan ölü canlıların solunumu ve ayrışması süreçlerinde atmosfere yılda yaklaşık 100 Gt karbon girmektedir. Fotosentez süreçlerinde karasal bitki örtüsü de atmosferden yaklaşık 100 Gt karbonu uzaklaştırır (Putvinsky, 1998). Görebildiğimiz gibi, atmosferden karbon alımı ve uzaklaştırılması mekanizması oldukça dengeli olup, yaklaşık olarak eşit akışlar sağlamaktadır. Modern insan faaliyetleri, bu mekanizmaya, fosil yakıtların (petrol, gaz, kömür vb.) yanması nedeniyle atmosfere sürekli artan ilave karbon akışını da içermektedir - örneğin 1989-99 dönemine ait verilere göre, yılda ortalama 6,3 Gt civarında. Ayrıca, ormansızlaşma ve ormanların kısmen yakılması nedeniyle atmosfere karbon akışı artar - yılda 1,7 Gt'ye kadar (IPCC raporu, 2000), CO2 emilimine katkıda bulunan biyokütledeki artış ise yılda yalnızca 0,2 Gt civarındadır. yılda neredeyse 2 Gt yerine. Okyanus tarafından yaklaşık 2 Gt ek karbonun emilme olasılığı dikkate alınsa bile, atmosferdeki karbondioksit içeriğini artıran oldukça önemli bir ek akış (şu anda yılda yaklaşık 6 Gt) mevcuttur. Ek olarak, yakın gelecekte karbondioksitin okyanus tarafından emilmesi azalabilir ve hatta bunun tersi bir süreç bile mümkündür - karbondioksitin Dünya Okyanusundan salınması. Bunun nedeni, su sıcaklığının artmasıyla karbondioksitin çözünürlüğünün azalmasıdır - örneğin, su sıcaklığı yalnızca 5'ten 10 ° C'ye yükseldiğinde, içindeki karbondioksitin çözünürlük katsayısı yaklaşık 1,4'ten 1,2'ye düşer.

Dolayısıyla, ekonomik faaliyetlerin neden olduğu atmosfere karbondioksit akışı, bazı doğal akışlarla karşılaştırıldığında çok fazla değildir, ancak bunun telafi edilmemesi, atmosferde kademeli olarak CO2 birikmesine yol açar ve bu da, CO2 girdisi ve çıktısı arasındaki dengeyi bozar. Dünya'nın ve üzerindeki yaşamın milyarlarca yıllık evrimi.

Jeolojik ve tarihsel geçmişten gelen çok sayıda gerçek, iklim değişikliği ile sera gazlarındaki dalgalanmalar arasında bir bağlantı olduğunu göstermektedir. 4 ila 3,5 milyar yıl önceki dönemde Güneş'in parlaklığı şimdikinden yaklaşık %30 daha azdı. Bununla birlikte, genç, "soluk" Güneş'in ışınları altında bile Dünya'da yaşam gelişti ve tortul kayaçlar oluştu: en azından dünya yüzeyinin bir kısmında sıcaklık suyun donma noktasının üzerindeydi. Bazı bilim adamları o dönemde dünya atmosferinin 1000 kat daha fazla eksen içerdiğini öne sürüyorlar. karbon dioksitŞimdikinden daha fazla ve bu, Dünya tarafından yayılan ısının daha fazlası atmosferde kaldığı için güneş enerjisi eksikliğini telafi etti. Artan sera etkisi, Mesozoik çağda (dinozorlar çağı) daha sonraki olağanüstü sıcak iklimin nedenlerinden biri olabilir. Fosil kalıntıları üzerinde yapılan analizlere göre o dönemde Dünya, şimdikinden 10-15 derece daha sıcaktı. O zamanlar, 100 milyon yıl önce ve daha önce, kıtaların zamanımızdakinden farklı bir konumda olduğunu ve okyanus dolaşımının da farklı olduğunu, dolayısıyla tropik bölgelerden kutup bölgelerine ısı transferinin daha fazla olabileceğini belirtmekte fayda var. Ancak şu anda Pensilvanya Üniversitesi'nden Eric J. Barron ve diğer araştırmacılar tarafından yapılan hesaplamalar, paleo-kıtasal coğrafyanın Mezozoik ısınmanın yarısından fazlasını açıklayamayacağını gösteriyor. Isınmanın geri kalanı artan karbondioksit seviyeleriyle kolaylıkla açıklanabilir. Bu varsayım ilk olarak Devlet Hidroloji Enstitüsü'nden Sovyet bilim adamları A. B. Ronov ve Ana Jeofizik Gözlemevi'nden M. I. Budyko tarafından ortaya atıldı. Bu öneriyi destekleyen hesaplamalar Ulusal Atmosfer Araştırmaları Merkezi'nden (NCAR) Eric Barron, Starley L. Thompson tarafından yapıldı. Yale Üniversitesi'nden Robert A. Berner ve Antonio C. Lasaga ile merhum Robert tarafından geliştirilen jeokimyasal bir modelden. 1983 yılında Teksas'ta bir süre süren kuraklığın ardından tarlalar çöle döndü. Bilgisayar modelleri kullanılarak yapılan hesaplamaların da gösterdiği gibi bu tablo, küresel ısınmanın bir sonucu olarak kıtaların orta bölgelerinde toprak nemi oluştuğunda birçok yerde gözlemlenebiliyor. tahıl üretiminin yoğunlaştığı yerlerde azalır.

Güney Florida Üniversitesi'nden M. Garrels'in araştırmasına göre, yükselen magmanın yeni okyanus tabanı oluşturduğu okyanus ortası sırtlarındaki olağanüstü güçlü volkanik aktivite sırasında karbondioksit açığa çıkabiliyor. Buzullaşma sırasında atmosferik sera gazları ile iklim arasındaki bağlantıya işaret eden doğrudan kanıtlar, eski zamanlarda düşen karın sıkışması sonucu oluşan Antarktika buzundaki hava kabarcıklarından "çıkarılabilir". Grenoble'daki Buzul Bilimi ve Jeofizik Laboratuvarı'ndan Claude Laurieux liderliğindeki bir araştırma ekibi, Antarktika'daki Vostok istasyonunda Sovyet araştırmacılar tarafından elde edilen 2000 m uzunluğunda (160 bin yıllık bir döneme karşılık gelen) bir buz sütunu üzerinde çalıştı. Bu buz sütununda bulunan gazların laboratuvar analizi, antik atmosferde karbondioksit ve metan konsantrasyonlarının uyum içinde ve daha da önemlisi ortalama yerel sıcaklıktaki değişikliklerle "zaman içinde" değiştiğini gösterdi (bu, su moleküllerindeki hidrojen izotoplarının konsantrasyonlarının oranı). 10 bin yıl süren son buzul arası dönemde ve ondan önceki 10 bin yıl süren buzul arası dönemde (130 bin yıl önce), bu bölgedeki ortalama sıcaklık buzullaşma dönemine göre 10 derece daha yüksekti. (Genel olarak bu dönemlerde Dünya 5 os daha sıcaktı.) Aynı dönemlerde atmosfer buzullaşma dönemine göre %25 daha fazla karbondioksit ve 100.070 daha fazla metan içeriyordu. Sebep sera gazlarındaki değişiklikler mi, sonuç iklim değişikliği mi, yoksa tam tersi mi olduğu belli değil. Büyük olasılıkla, buzullaşmaların nedeni, Dünya'nın yörüngesindeki değişiklikler ve buzulların ilerlemesi ve geri çekilmesinin özel dinamikleriydi; ancak bu iklimsel dalgalanmalar, biyotadaki değişiklikler ve atmosferdeki sera gazlarının içeriğini etkileyen okyanus dolaşımındaki dalgalanmalar nedeniyle daha da artmış olabilir. Sera gazı dalgalanmaları ve iklim değişikliğine ilişkin son 100 yıl için daha ayrıntılı veriler mevcut; bu süre zarfında karbondioksit konsantrasyonlarında %25 ve metanda %100 oranında daha fazla artış yaşandı. Geçtiğimiz 100 yılın ortalama küresel sıcaklık "rekoru", Ulusal Havacılık ve Uzay İdaresi Goddard Uzay Araştırmaları Enstitüsü'nden James E. Hansen ve Doğu Üniversitesi İklim Bölümü'nden T. M. L. Wigley liderliğindeki iki araştırmacı ekibi tarafından incelendi. İngiltere.

Atmosferin ısıyı tutması, Dünya'nın enerji dengesinin ana bileşenidir (Şekil 8). Güneş'ten gelen enerjinin yaklaşık %30'u bulutlardan, parçacıklardan veya Dünya yüzeyinden yansır (solda); kalan %70'i emilir. Emilen enerji, gezegenin yüzeyi tarafından kızılötesi olarak yeniden yayılır.

Pirinç.

Bu bilim adamları, tüm kıtalara dağılmış hava istasyonlarından alınan ölçümleri kullandılar (İklim Bölümü ekibi, analize denizdeki ölçümleri de dahil etti). Aynı zamanda iki grup, gözlemleri analiz etmek ve örneğin bazı hava istasyonlarının yüz yıl içinde başka bir yere "taşınması" ve bazılarının şehirlerde bulunması gibi "çarpıtmaları" hesaba katmak için farklı yöntemler benimsedi. “kirlenmiş” veriler » endüstriyel işletmelerin ürettiği veya gün boyunca binalar ve kaldırımlar tarafından biriken ısının etkisi. Isı adalarının ortaya çıkmasına neden olan ikinci etki, Amerika Birleşik Devletleri gibi gelişmiş ülkelerde çok belirgindir. Bununla birlikte, Amerika Birleşik Devletleri için hesaplanan düzeltme (Kuzey Carolina, Asheville'deki Ulusal İklimsel Veri Merkezi'nden Thomas R. Carl ve East Anglia Üniversitesi'nden P. D. Jones tarafından türetilmiştir) dünyadaki tüm verilere genişletilse bile, her iki giriş de kalacak “<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.

Atmosfer ile Dünya üzerindeki çeşitli “rezervuarlar” arasında karbon değişimi (Şekil 9). Her sayı, milyarlarca ton cinsinden, yıllık karbonun (dioksit formunda) girişini veya çıkışını veya rezervuardaki stokunu gösterir. Biri karada, diğeri okyanusta olmak üzere bu doğal döngüler, atmosferden kattığı kadar karbondioksiti uzaklaştırır, ancak ormanların yok edilmesi ve fosil yakıtların yakılması gibi insan faaliyetleri, atmosferdeki karbon seviyelerinin düşmesine ve her yıl 3 milyar oranında artmasına neden olur. ton. Bert Bohlin'in Stockholm Üniversitesi'ndeki çalışmalarından alınan veriler

Şekil 9

Karbondioksit emisyonlarının nasıl değişeceğine dair makul bir tahminimiz olduğunu varsayalım. Bu durumda bu gazın atmosferdeki konsantrasyonuyla ne gibi değişiklikler meydana gelecektir? Atmosferdeki karbondioksit bitkiler tarafından ve ayrıca kimyasal ve biyolojik işlemlerde kullanıldığı okyanuslar tarafından "tüketilir". Atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonu değiştikçe, bu gazın "tüketim" hızı da muhtemelen değişecektir. Başka bir deyişle, atmosferdeki karbondioksitin içeriğinde değişikliğe neden olan süreçlerin mutlaka geri bildirim içermesi gerekir. Karbondioksit, bitkilerde fotosentezin "hammaddesidir", dolayısıyla atmosferde biriktikçe bitkiler tarafından tüketimi muhtemelen artacak ve bu da bu birikimi yavaşlatacaktır. Benzer şekilde, yüzey okyanus sularındaki karbondioksit içeriği atmosferdeki içerikle yaklaşık olarak dengede olduğundan, okyanus suyunun karbondioksit alımını artırmak atmosferdeki birikimini yavaşlatacaktır. Ancak karbondioksit ve diğer sera gazlarının atmosferde birikmesinin iklim etkisini artıracak olumlu geri bildirim mekanizmalarını tetiklemesi de söz konusu olabilir. Bu nedenle, hızlı iklim değişikliği bazı ormanların ve diğer ekosistemlerin yok olmasına neden olabilir ve bu da biyosferin karbondioksiti absorbe etme yeteneğini zayıflatacaktır. Üstelik ısınma, topraktaki ölü organik maddede depolanan karbonun hızla salınmasına yol açabilir. Atmosferde bulunan miktarın iki katı olan bu karbon, toprak bakterileri tarafından sürekli olarak karbondioksit ve metana dönüştürülür. Isınma bunların çalışmasını hızlandırabilir, bu da karbondioksit (kuru topraklardan) ve metan (pirinç tarlalarından, çöplüklerden ve sulak alanlardan) salınımının artmasına neden olabilir. Kıta sahanlığındaki ve Kuzey Kutbu'ndaki permafrost tabakasının altındaki çökeltilerde de oldukça fazla metan, metan ve su moleküllerinden oluşan moleküler kafesler olan klatratlar şeklinde depolanır. Bu belirsizliklere rağmen, birçok araştırmacı karbondioksitin bitkiler ve okyanuslar tarafından alınmasının bu gazın atmosferdeki birikimini en azından önümüzdeki 50 ila 100 yıl içinde yavaşlatacağına inanıyor.Mevcut emisyon oranlarına dayanan tipik tahminler gösteriyor ki Atmosfere giren toplam karbondioksit miktarının yaklaşık yarısı orada kalacaktır. Bundan, karbondioksit konsantrasyonlarının yaklaşık 2030 ile 2080 yılları arasında 1900 seviyelerinden (600 ppm'ye) iki katına çıkacağı sonucu çıkıyor. Ancak diğer sera gazları muhtemelen atmosferde daha hızlı birikecek.