Riscaldamento globale: meccanismo, effetti e controllo del riscaldamento globale

Leggi questo articolo per conoscere il meccanismo, gli effetti e il controllo del riscaldamento globale!

Il riscaldamento globale, un recente riscaldamento della superficie terrestre e della bassa atmosfera, è ritenuto il risultato di un rafforzamento dell'effetto serra dovuto principalmente agli aumenti prodotti dall'uomo nei gas serra dell'atmosfera.

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L'effetto serra è un processo attraverso il quale l'energia radioattiva che lascia una superficie planetaria viene assorbita da alcuni gas atmosferici, chiamati gas serra. Trasferiscono questa energia ad altri componenti dell'atmosfera, e viene irradiata in tutte le direzioni, incluso di nuovo verso la superficie. Questo trasferisce energia alla superficie e alla bassa atmosfera, quindi la temperatura è superiore a quella che sarebbe se il riscaldamento diretto mediante la radiazione solare fosse l'unico meccanismo di riscaldamento.

Questo meccanismo è fondamentalmente diverso da quello di una serra reale, che funziona isolando l'aria calda all'interno della struttura in modo che il calore non venga perso dalla convezione.

L'effetto serra fu scoperto da Joseph Fourier nel 1824, dapprima sperimentato in modo affidabile da John Tyndall nel 1858, e riportato per la prima volta quantitativamente da Svante Arrhenius nel 1896.

Un gas a effetto serra (a volte abbreviato GHG) è un gas in un'atmosfera che assorbe ed emette radiazioni all'interno della gamma dell'infrarosso termico. Questo processo è la causa fondamentale dell'effetto. I gas serra principali nell'atmosfera terrestre sono vapore acqueo, anidride carbonica, metano, protossido di azoto e ozono. In ordine, i gas a effetto serra più abbondanti nell'atmosfera terrestre sono:

io. Vapore acqueo.

ii. Anidride carbonica, metano

iii. Ossido nitroso.

iv. Ozono, clorofluorocarburi.

Il contributo all'effetto serra di un gas è influenzato sia dalle caratteristiche del gas che dalla sua abbondanza. Il fenomeno che preoccupa gli scienziati ambientali è che a causa delle attività antropogeniche vi è un aumento della concentrazione dei gas serra nell'aria che assorbono luce infrarossa che contiene calore e produce la re-radiazione di ancora più energia termica in uscita, aumentando così la temperatura superficiale media oltre i 15 ° C.

Il fenomeno viene definito come l'effetto serra potenziato per distinguere il suo effetto da quello che ha funzionato naturalmente per millenni. I gas serra presenti nella troposfera e che determinano un aumento della temperatura dell'aria e della terra sono discussi qui:

CO ₂ :

Contribuisce per circa il 55% al ​​riscaldamento globale dei gas serra prodotti dall'attività umana. I paesi industriali rappresentano circa il 76% delle emissioni annue. Le fonti principali sono la combustione di combustibili fossili (67%) e la deforestazione, altre forme di compensazione e combustione dei terreni (33%). La CO2 rimane nell'atmosfera per circa 500 anni. La concentrazione di CO2 nell'atmosfera era di 355 ppm nel 1990, che aumenta ad un tasso di 1, 5 ppm ogni anno.

CFC:

Si ritiene che questi siano responsabili del 24% del contributo umano ai gas serra. Inoltre riducono l'ozono nella stratosfera. Le principali fonti di CFC includono i condizionatori e i frigoriferi che perdono, l'evaporazione di solventi industriali, la produzione di schiume plastiche, aerosol, propellenti ecc.

I CFC impiegano 10-15 anni per raggiungere la stratosfera e generalmente intrappolano da 1500 a 7000 volte più calore per molecola rispetto a C02 mentre si trovano nella troposfera. Questo effetto di riscaldamento nella troposfera può essere parzialmente compensato dal raffreddamento causato quando i CFC riducono l'ozono durante i loro 65-110 anni di permanenza nella stratosfera. La concentrazione atmosferica di CFC è di 0, 00225 ppm che aumenta ad un tasso dello 0, 5% all'anno.

Metano:

Rappresenta il 18% dell'aumento dei gas serra. Il metano viene prodotto quando i batteri abbattono la materia organica morta in luoghi umidi privi di ossigeno come paludi, zone umide naturali, risaie, discariche e tratti digestivi di bovini, ovini e termiti.

Anche la produzione e l'uso di petrolio e gas naturale e la combustione incompleta di materiale organico sono fonti significative di metano. Il metano rimane nell'atmosfera per 7-10 anni. Ogni molecola di metano intrappola circa 25 volte più calore di una molecola di C02. La concentrazione atmosferica di metano è di 1.675 ppm e aumenta ad un tasso dell'1% all'anno.

N2O:

È responsabile del 6% dell'input umano dei gas serra. Oltre a intrappolare il calore nella troposfera, si consuma anche l'ozono nella stratosfera. Viene rilasciato dai prodotti di nylon, dalla combustione di biomasse e combustibili ricchi di azoto (soprattutto carbone) e dalla rottura di fertilizzanti azotati nel suolo, rifiuti di bestiame e acque sotterranee contaminate da nitrati. La sua durata nella troposfera è di 140-190 anni e intrappola circa 230 volte più calore per molecola della CO2. La concentrazione atmosferica di N20 è 0, 3 ppm e aumenta ad un tasso dello 0, 2% all'anno.

1. Meccanismo di riscaldamento globale:

io. La radiazione in arrivo dal Sole è per lo più sotto forma di luce visibile e di lunghezze d'onda vicine, largamente nell'intervallo 0, 2 - 4 1m, corrispondente alla temperatura radiante del Sole di 6000 K. Quasi la metà della radiazione è sotto forma di luce "visibile", che i nostri occhi sono adatti all'uso.

ii. Circa il 50% dell'energia del Sole viene assorbita dalla superficie terrestre e il resto viene riflesso o assorbito dall'atmosfera. Il riflesso della luce nello spazio - in gran parte dalle nuvole - non influisce molto sul meccanismo di base; questa luce, efficacemente, viene persa per il sistema.

iii. L'energia assorbita riscalda la superficie. Le semplici presentazioni dell'effetto serra, come il modello idealizzato della serra, mostrano che questo calore viene perso come radiazione termica. La realtà è più complessa: l'atmosfera vicino alla superficie è in gran parte opaca alle radiazioni termiche (con importanti eccezioni per le bande "a finestra") e la maggior parte della dispersione di calore dalla superficie è dovuta a calore sensibile e trasporto del calore latente.

Le perdite di energia radiativa diventano sempre più importanti nell'atmosfera in gran parte a causa della diminuzione della concentrazione di vapore acqueo, un importante gas serra. È più realistico pensare all'effetto serra come se si applicasse a una "superficie" nella metà del troposfera, che è efficacemente accoppiata alla superficie di un intervallo di cadenza.

2. Effetti del riscaldamento globale:

(i) aumento della temperatura globale:

Si stima che la temperatura media della terra aumenterà tra 1, 5 e 5, 5 ° C entro il 2050 se l'immissione di gas a effetto serra continua a salire al ritmo attuale. Anche al valore più basso, la terra sarebbe più calda di quanto lo sia stata per 10.000 anni.

(ii) Aumento nel livello del mare:

Con l'aumento della temperatura globale l'acqua di mare si espanderà. Il riscaldamento scioglierà le calotte polari e i ghiacciai provocando un ulteriore innalzamento del livello del mare. I modelli attuali indicano che un aumento della temperatura atmosferica media di 3 ° C aumenterebbe il livello medio del mare globale di 0, 2-1, 5 metri nei prossimi 50-100 anni.

Un innalzamento di un metro sul livello del mare inonderà aree basse di città come Shanghai, Il Cairo, Bangkok, Sydney, Amburgo e Venezia, nonché pianure agricole e delta in Egitto, Bangladesh, India, Cina e influenzerà la produttività del riso.

Ciò disturberà anche molti terreni di riproduzione commercialmente importanti e probabilmente aumenterebbe la frequenza dei danni provocati dalle tempeste alle lagune, agli estuari e alle barriere coralline. In India, le isole Lakshadweep con un'altezza massima di 4 metri sopra il livello del mare possono essere vulnerabili.

Alcune delle città più belle come Mumbai possono essere salvate da ingenti investimenti sul terrapieno per prevenire l'inondazione. La vita di milioni di persone sarà influenzata dagli innalzamenti del livello del mare che hanno costruito case nei delta del Gange, del Nilo, del Mekong, del fiume Yangtze e del Mississippi.

(iii) Effetti sulla salute umana:

Il riscaldamento globale porterà a cambiamenti nel modello delle piogge in molte aree, influenzando così la distribuzione di malattie trasmesse da vettori come malaria, filariosi, elefantiasi, ecc. Aree attualmente prive di malattie come la malaria; la schistosomiasi ecc. può diventare il terreno fertile per i vettori di tali malattie.

Le aree che potrebbero essere interessate in questo modo sono l'Etiopia, il Kenya e l'Indonesia. Una temperatura più calda e un maggiore ristagno idrico favorirebbero l'allevamento di zanzare, lumache e alcuni insetti, che sono i vettori di tali malattie. Temperature e umidità più elevate aumentano / aggravano le malattie respiratorie e della pelle.

(iv) Effetti sull'agricoltura:

Esistono opinioni diverse sull'effetto del riscaldamento globale sull'agricoltura. Può mostrare effetti positivi o negativi su vari tipi di colture in diverse regioni del mondo. Le regioni tropicali e subtropicali saranno più colpite poiché la temperatura media in queste regioni è già nella parte più alta.

Anche un aumento di 2 ° C può essere molto dannoso per le colture. L'umidità del suolo diminuirà e l'evapotraspirazione aumenterà, il che potrebbe influire drasticamente sulla produzione di frumento e mais. L'aumento della temperatura e dell'umidità aumenterà la crescita dei parassiti come la crescita di vettori per varie malattie. I parassiti si adatteranno a tali cambiamenti meglio delle colture. Per far fronte alla situazione in evoluzione, è necessario sviluppare varietà di colture resistenti alla siccità, resistenti al calore e ai parassiti.

3. Misura di controllo del riscaldamento globale:

Esistono numerosi modi per fermare il riscaldamento globale:

io. Pianta più alberi e smetti di contribuire alla deforestazione:

Questa è di gran lunga la misura più semplice per salvare il nostro pianeta dai pericoli del riscaldamento globale. Il riscaldamento globale può essere attribuito alla concentrazione su larga scala di anidride carbonica nell'atmosfera. Detto questo, piantare alberi può aiutare ad assorbire questo gas nocivo e aiutare a regolare la sua quantità nell'atmosfera e aiutare a prevenire il riscaldamento globale riducendo l'effetto serra.

ii. Passa alle lampadine a luce fluorescente compatta:

Ogni famiglia che utilizza lampadine a incandescenza contribuisce al riscaldamento globale su larga scala. Nel complesso, queste lampadine aggiungono 300 libbre di anidride carbonica all'atmosfera ogni anno. Sostituire le lampadine a incandescenza con lampadine a fluorescenza compatta a risparmio energetico (CFL) può aiutare a ridurre la produzione di anidride carbonica e aiuta a risparmiare il 60 percento di energia.

iii. Riutilizzare e riciclare i prodotti:

Riutilizzare e riciclare vari prodotti che usiamo nella nostra vita di tutti i giorni può anche aiutarti a fare la tua parte per fermare il riscaldamento globale. Ad esempio, la carta riciclata garantirà che l'abbattimento su larga scala degli alberi per produrre carta venga interrotto, e questi alberi a loro volta assorbiranno il biossido di carbonio nell'atmosfera e ridurranno il riscaldamento globale.

iv. Scollegare le appliance:

Scollegare gli apparecchi per risparmiare energia è un altro modo efficace per affrontare i problemi del riscaldamento globale. Basta scollegare tutti i dispositivi elettronici che non sono in uso può aiutare a risparmiare il 20 per cento di energia. Ancora più importante, aiuterà anche a ridurre la bolletta dell'elettricità del 10% ogni mese.

v. Evitare di tenere le apparecchiature elettriche in standby:

Allo stesso modo, tenere gli apparecchi elettronici in standby contribuisce anche alla perdita di energia e al riscaldamento globale, e quindi è meglio evitare. Si potrebbe pensare che tenere un singolo computer in standby non faccia una grande differenza, ma quando milioni di persone pensano in questo modo fa una drastica differenza.

VI. Utilizzare un termostato programmabile:

Un termostato aiuta a regolare la temperatura alterando l'approvvigionamento di calore. Assicurati di mantenere il termostato il più basso possibile durante l'inverno e il più alto possibile durante l'estate. Abbassare il termostato di 2 gradi in inverno e aumentarlo di 2 gradi in estate può aiutare a mantenere 2.000 libbre di anidride carbonica dall'atmosfera.

vii. Promuovere l'uso di prodotti biologici:

Promuovere l'uso di alimenti biologici è anche uno dei modi efficaci per prevenire il riscaldamento globale. La tendenza dei suoli organici a catturare anidride carbonica supera di gran lunga quella del suolo utilizzato nell'agricoltura convenzionale. Le stime suggeriscono che possiamo sbarazzarci di 580 miliardi di libbre di anidride carbonica se ricorriamo all'agricoltura biologica per la produzione di cibo.

viii. Utilizzare i veicoli in modo efficiente:

Una delle principali cause di inquinamento, i veicoli scaricano una grande quantità di anidride carbonica nell'atmosfera. Se smettiamo di usare il veicolo, possiamo ridurre una grande quantità di inquinamento. Se non riesci a resistere al veicolo, puoi optare per consigli di guida efficienti, come spegnere il motore a luci rosse e guidare a velocità moderate, e contribuire a ridurre il riscaldamento globale. Idealmente, dovresti optare per il trasporto pubblico o altri modi di trasporto rispettosi dell'ambiente come il ciclismo.

ix. Ricorso alle fonti di energia alternative:

Una delle soluzioni di riscaldamento globale più discusse è quella di passare a fonti energetiche alternative come l'energia solare e l'energia eolica. Puoi facilmente sfruttare queste fonti naturali per generare energia e sostituire con esse i combustibili fossili. Eliminare da solo i combustibili fossili aiuterà a ridurre l'enorme quantità di anidride carbonica nell'atmosfera ogni giorno.

X. Diventa un cittadino responsabile:

Questo è il più importante tra le varie misure per frenare il riscaldamento globale. Dobbiamo riconoscere il fatto che siamo responsabili di questa minaccia in larga misura. Implementare semplicemente i semplici passaggi per fermare il riscaldamento globale di cui sopra può fare una grande differenza. Puoi anche inventare i tuoi nuovi modi di contribuire per questa causa.

Ad esempio, uno dei nostri lettori ha fatto un punto valido dicendo: "Se sacrifichiamo i lussi inutili nella nostra vita, possiamo contribuire a salvare la tremenda quantità di energia che va nella loro produzione". Ricorrere a questi 10 modi per fermarsi il riscaldamento globale può aiutarci a contenere il problema in misura significativa.