что такое выбросы парниковых газов
Парниковый эффект: для чего он нужен и как влияет на изменение климата
Что такое парниковый эффект?
Парниковый эффект — это естественное явление, которое повышает температуру на нашей планете для комфортного существования.
Как он возникает? На нашу планету поступает солнечная радиация, которая нагревает поверхность. Излучение от солнца коротковолновое, поэтому парниковые газы, которые находятся вокруг Земли, свободно пропускают его. Какую-то незначительную часть солнечного света могут отразить обратно аэрозоли, которые находятся вместе с парниковыми газами в атмосфере Земли.
В свою очередь, когда планета нагревается, она отдает тепловую радиацию — инфракрасное излучение (длинные волны). Но так как излучение длинноволновое, то парниковые газы не дают полностью ему улететь в космос. Частично тепловому излучению все же удается обойти парниковые газы, но значительная доля отражается обратно, что и повышает температуру на Земле.
Первым, кто описал парниковый эффект, стал французский ученый Жан-Батист Жозеф Фурье в 1824 году, его же называют автором термина.
Какие на Земле есть основные парниковые газы
Углекислый газ (CO2) — считается важнейшим парниковым газом антропогенного происхождения. Углекислый газ возникает и естественным путем при круговороте углерода, но именно человек увеличил его концентрацию в атмосфере на 47% с момента индустриальной революции. [1]
Закись азота (N2O) образуется при сжигании твердых отходов и ископаемого топлива. Значительная часть N2O идет от сельского хозяйства.
Синтетические химические вещества, например, гидрофторуглероды, галогенированные углеводороды, гексафторид серы и другие синтетические газы. Основной источник — это химическая промышленность.
Озон (O3) — естественным образом встречается в стратосфере и тропосфере Земли и не вызывает значительного парникового эффекта. [2]
Водяной пар — по объему занимает первое место среди всех парниковых газов, однако прямые выбросы водяного пара влияют на парниковый эффект наименьшим образом. [3]
Самый сильный парниковый эффект в Солнечной системе существует на Венере. Атмосфера планеты практически полностью состоит из углекислого газа, поэтому температура на поверхности Венеры достигает 475℃.
Причины парникового эффекта
Земля постоянно получает и отдает энергию. По закону сохранения энергии все это должно пребывать в радиационном балансе. Но человек своими действиями вывел систему из баланса. Когда объем парниковых газов увеличивается, они все чаще и чаще не позволяют теплу покинуть атмосферу Земли. Получается, что даже то инфракрасное излучение, которое когда-то улетало в космос, теперь частично остается с нами — глобальная температура повышается.
Ученые пришли к выводу, что средняя температура на Земле выросла на 1,1℃ с конца XIX века. [5] Разница всего в 4℃ ранее приводила к ледниковым эпохам, поэтому эта цифра не такая уж и маленькая. Сложился научный консенсус, что в резком росте парниковых газов в атмосфере виновата хозяйственная деятельность человека. [6]
Что усиливает парниковый эффект:
Наибольший парниковый эффект вызывает сжигание топлива, его добыча и транспортировка, производство сырья (цемент, сталь и другие металлы), пищевая промышленность, захоронение и сжигание отходов. На них приходится примерно 70% всех глобальных антропогенных выбросов. [7]
Ученые вывели потенциал глобального потепления, который позволяет сравнить климатические эффекты парниковых газов за различные периоды времени. Например, 1 кг метана поглощает тепловое излучение в 84 раза лучше, чем 1 кг CO2, если брать 20-летний период. [8]
У газов разное время жизни, например, у метана оно составляет около 12 лет, у N2O — 114 лет. [9] Часть антропогенных выбросов углекислого газа удаляются из атмосферы в течении нескольких десятилетий, но значительная часть остается в атмосфере вплоть до нескольких тысячелетий.
Последствия парникового эффекта
Изменение температуры прямо пропорционально радиационному воздействию. Ученые уже подсчитали, что если количество CO2 удвоится, это вызовет потепление от 1,5°C до 4,5°C — это так называемая чувствительность климата. Уже сейчас концентрация углекислого газа в 1,5 раза выше доиндустриального уровня. [10]
Некоммерческий исследовательский центр Oxford Economics опубликовал исследование о влиянии глобального потепления на экономику. Ученые взяли за основу показатель оптимальной температуры, при которой люди работают максимально производительно, а сельскохозяйственные культуры дают наибольший урожай. Эксперты определили этот показатель в 15°C. Государства, в которых среднегодовая температура ниже этого значения, могут получить небольшие преимущества от потепления. Страны с более жарким климатом, наоборот, понесут ущерб.
В ходе исследования специалисты из Oxford Economics проанализировали данные о положении в 203 развитых и развивающихся странах и спрогнозировали падение мирового ВВП на 20% к 2100 году. Такой вывод основан на предположении, что средняя температура продолжит расти с такой же скоростью, что и сейчас (примерно на 0,2°C в десятилетие). Выводы специалистов из Oxford Economics подтверждают результаты более раннего исследования, которое в 2015 году опубликовали ученые из Стэнфордского университета и Калифорнийского университета в Беркли.
По мнению экспертов из Oxford Economics, больше всего пострадает экономика Индии: ВВП на душу населения в стране упадет на 90% к 2100 году, если выбросы парниковых газов в атмосферу не снизятся. Специалисты также предположили, каким мог бы быть этот показатель в разных странах, если бы средняя температура была на 1,1°C ниже. Согласно прогнозу, он был бы значительно выше. Например, ВВП на душу населения в Нигерии мог бы быть на 35% больше, чем сейчас.
Пути решения
Существует множество путей решения проблемы, которые можно условно разделить на фантастические и реальные.
К фантастическим относится предложение распылить частички серебра в стратосфере, чтобы те отражали как можно больше солнечного света. Так Солнце не будет нагревать нашу планету, а та в свою очередь меньше будет отдавать тепла. По этой же причине некоторые ученые предлагают искусственно вызывать облака, так как они способны отражать солнечный свет, поступающий на Землю. [11]
Что можно реально делать уже сейчас, чтобы парниковый эффект не навредил нам в будущем:
Основные парниковые газы и их влияние на климат
Среди обсуждаемых тем в области мировой экологии на первом месте остаётся климатическая проблема. Причиной стали парниковые газы, которые имеют прямое отношение к изменению климата на планете. В обязанность каждой страны входит ежегодное предоставление докладов по учету и контролю опасных выбросов.
Источники выбросов парниковых газов
С момента образования атмосферы на планете появился парниковый эффект. Климат Земли менялся в течение миллионов лет, периодически возникали ледниковые и межледниковые периоды. Эти циклы длились десятки тысяч лет и их источниками были естественные природные процессы:
За последний век климатические изменения происходят стремительно, особенно с развитием индустриализации. К природным источникам повышения в атмосфере парниковых газов присоединились антропогенные:
Для снижения выброса летучих соединений принимают меры, включающие улучшение технологических процессов на предприятиях. Чтобы продуктивно выполнять принципы для каждой группы выбросов, их объединили в категории.
Возможные источники выбросов
Опасный потенциал
Усиление парникового эффекта происходит ежегодно. Это связано с нарушением энергетического баланса, который основан на взаимодействии Мирового океана и атмосферы. Циркуляция водных масс и основные течения влияют на планетарный климат. Опасный потенциал имеет смена движения Гольфстрима из-за климатических изменений.
Сначала XX века доля парниковых газов продолжает расти, увеличивая интенсивность с каждым годом. Большая часть из них приходится на двуокись углерода. На сегодня именно CO2 отдается главная роль среди всех причин глобального потепления.
Для климатических процессов губительным оказывается постоянное увеличение источников метана. Среди них основные это: сокращение растительных площадей и активное развитие животноводства. В перспективе метановые выбросы более опасны (период распада 10 лет).
Итоговое пребывание половины парниковых газов в атмосфере достигает 200 лет, остальной объём поглощается растительностью, водными массами. Перемешанные парниковые газы способствуют задержанию исходящей от земной поверхности тепловой энергии.
Образование мелких аэрозольных частиц возникает из-за лесных пожаров, выбросов транспорта. Объемы, находящиеся во взвешенном состоянии приводят к замутнению слоев тропосферы и повышению облачного покрова.
Основные парниковые газы Земли
Парниковый эффект возрастает из-за кумулятивного действия основных и второстепенных парниковых газов, которые отлично перемешиваются между собой. От того какими темпами будет развиваться экономика в будущем и зависит насколько быстро изменится климат. Стремительное изменение характерно при отсутствии или несоблюдении мер, снижающих или устраняющих влияние выбросов на атмосферу.
Водяной пар
До 70% «эффекта парника» приходится на долю газа естественного происхождения. Увеличение количества водяного пара прямо пропорционально повышению температуры воздуха. Это замкнутый круг, в котором есть и благоприятное действие. Формирование облачной массы защищает атмосферу от солнечных лучей, предотвращая ее перегрев.
Углекислый газ
К природной части парникового газа добавляется большая масса CO2, которая образуется от:
Определенный процент от общего количества поглощается лесами, но как источника очищения воздуха их уже не хватает.
Метан
Хотя этот углеводород и не долговечен, но масштабное увеличение глобальных выбросов, привело к тому, что он в 23 раза сильнее задерживает тепло в атмосфере.
Тропосферный озон
Этот газ присутствует в тропосфере, стратосфере и мезосфере. Состояние стратосферного озонового слоя влияет на степень защиты от ультрафиолетового излучения. Тропосферный озон — полноценный парниковый газ, который нарушает радиационный фон Земли и способен изменять концентрацию других газов (метана).
Второстепенные парниковые газы
По распространению и концентрации в атмосфере второстепенных газов меньше, чем главных. Газообразные элементы этих групп являются озоноразрушающими. По подсчетам к середине XXI века влияние оксида азота, фреонов может быть приравнено к углекислому газу. Фторхлоруглероды — это единственный вид соединений, который не встречается в естественной среде.
Канадские исследователи из Торонтского университета открыли новый парниковый газ — перфтортриабутиламин. Он увеличивает прогрев Земли более чем в 7000 раз за 100 лет, но пока при небольших концентрационных выбросах серьезной угрозы не представляет.
Оксиды азота
Высокоочищенная продукция применяется в медицине для ингаляционного наркоза, в пищевой промышленности в качестве искусственных добавок. Неочищенные фракции применяются в двигателях внутреннего сгорания.
Но массовое проникновение оксида азота в атмосферу связано с сельскохозяйственной производительностью. Основным источником считается газ, выделяющийся из стоков животноводческих хозяйств и разложившихся в почве азотистых удобрений.
Фреоны
Эта группа углеводородов применяется в качестве аэрозолей и хладагентов для холодильных установок, кондиционеров. Превышают парниковую активность углекислого газ до 8500 раз. Многие страны отказалась от фреонов и перешли на менее опасные гидрофторуглероды.
Новый парниковый газ
Перфторуглероды образуются при изготовлении электротехники, алюминия, растворителей, хладагентов, смазочных масел. В потенциале загрязнение парниковыми газами с содержанием фтора намного опаснее.
Гексафторид серы необходим для пожаротушения, выбросы в атмосферу происходят при изготовлении электроизоляционного материала и применении в металлургии. Способен кумулировать тепловое излучение.
Расчет парниковых газов
Фактическая отчетность о выбросах входит в национальную систему оценки антропогенных воздействий многих стран. Для контроля учитывается выброс источником за длительный период (12 месяцев).
В расчет водяные парниковые газы не входят, так как связанная с ними опасность не просматривается.
Смешанные газообразные элементы долго присутствуют в атмосфере и в расчете указывается суммарный парниковый эффект.
Чтобы рассчитать ущерб экосистеме требуется:
Пути решения проблемы
Международное сообщество постоянно разрабатывает и усовершенствует новые направления по сокращению выбросов парниковых газов. Экополитика направлена на снижение топливного потребления. Эта мера выполнима при переходе на безтопливный транспорт.
Наложение запрета на вырубку лесов влияет на улучшение состояния экосистемы, так как именно растительность поглощает до половины CO2. Сохраненные лесные участки в тропических странах оптимизировали мировые индексы по выбросу газов.
Международные экологические организации контролируют деятельность газо- и нефтеперерабатывающих компаний по метановым выбросам во многих странах.
Производство газовых водонагревателей и бойлеров по установленным европейским стандартам обязано соблюдать требования по выбросу углекислоты во время их работы.
Возобновляемая энергия — вызов парниковым газам
С экологической точки зрения все большую известность набирает биоэнергетика. Инвестиции, вкладываемые в эту отрасль неуклонно растут. Под биоэнергетикой понимают получение энергии вследствие естественных процессов, которые регулярно протекают в природе. Солнечный свет, ветер, приливы, водные потоки представляют важное значение для технических нужд.
При возобновляемой энергии работа ветряных, солнечных, гидравлических станций сопровождается «нулевой эмиссией CO2». На основе технологий энергосбережения во Франции построена фотоэлектрическая станция — Cestas. Лидерские позиции по ветроэнергетике занимают Китай и США.
Для получения биотоплива (этанола), способного ликвидировать парниковые газы от сжигания топлива во многих странах мира, выращивают энергетические культуры. В Северной Америке «зеленое топливо» вырабатывают из рисовой, зерновой целлюлозы, в Бразилии из сахарного тростника.
Уменьшение выбросов парниковых газов
С каждым годом экологическое состояние планеты ухудшается. Поэтому уменьшению выбросов в атмосферу способствуют следующие меры:
Проблема парниковых газов в России
По объему выбросов Россия расположена на 5 месте, объемная часть приходится на энергетическую отрасль (71%). Поэтому решение проблемы глобального потепления относится к обсуждаемой теме многосторонних переговоров. Готовность стран сократить выбросы выгодно России.
Среди положительных сторон участия в международных проектах значится снижение загрязнения окружающей среды в мире, развитие инновационных технологий и привлечение заграничных инвестиций.
Мировые тенденции по сокращению выбросов парниковых газов значительно проявили себя за последние 10 лет. В копилке экологической безопасности важен вклад каждого человека — это соблюдение легких условий экономии электроэнергии и высадка деревьев. Пропаганда снижения объема выбросов парниковых газов вносит ощутимое воздействие на сохранение биосферы.
Глобальное потепление климата: миф или реальность
Парниковый эффект и разрушение озонового слоя: суть процессов
Парниковый эффект в атмосфере Земли и его возможные последствия
Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека и окружающую среду
Экологические последствия загрязнения атмосферы
Глобальные экологические проблемы и способы их решения
Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии
Где находится и из чего состоит озоновый слой Земли
Антропогенное загрязнение атмосферы: виды, основные источники, последствия
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу: источники и нормирование
Альтернативная энергетика и экология: виды и пути развития
Достоинства и недостатки солнечной энергетики
Парниковые газы
Что такое парниковые газы?
Многие химические соединения в атмосфере действуют как парниковые газы. При попадании солнечного света на поверхность земли, часть его излучается обратно в космос в виде инфракрасного излучения. Парниковые газы поглощают это инфракрасное излучение, улавливая его тепло в атмосфере, создавая парниковый эффект. Парниковый эффект приводит к глобальному потеплению и изменению климата.
На протяжении тысячелетий мировое предложение парниковых газов было по существу стабильным. Природные процессы удаляли из атмосферы столько углерода, сколько высвобождали.
Парниковые газы имеют разные химические свойства и удаляются из атмосферы с течением времени различными процессами.
Например, углекислый газ поглощается так называемыми поглотителями углерода, такими как растения, почва и океан.
Фторированные газы разрушаются только солнечным светом в дальних верхних слоях атмосферы.
Влияние парникового газа на глобальное потепление зависит от трех ключевых факторов.
Что такое выбросы парниковых газов?
С начала промышленной революции и появления паровых двигателей, работающих на угле, деятельность человека привела к увеличению объема парниковых газов, выбрасываемых в атмосферу.
Парниковые газы мож но разделить на два разных типа : выбросы парниковых газов и выбросы парниковых газов с обратной связью.
Пять основных парниковых газов
Наиболее важные газы, вызывающие глобальное потепление за счет парникового эффекта, следующие:
Двуокись углерода
На долю двуокиси углерода (CO2) приходится около 76 процентов глобальных антропогенных выбросов.
Метан
МетанПодробнее о метане, как о парниковом газе написано здесь.
Закись азота
Закись азота (N2O) также сильный парниковый газ: его потенциал глобального потепления в 300 раз больше, чем у углекислого газа в 100-летнем масштабе. Он остается в атмосфере в среднем немногим более века. На его долю приходится около 6 процентов антропогенных выбросов парниковых газов во всем мире.
Фторированные газы
Фторированные газы являются антропогенными.
Хотя фторированные газы выбрасываются в меньших количествах, чем другие парниковые газы (на них приходится всего 2 процента антропогенных выбросов парниковых газов в мире), они улавливают значительно больше тепла. Потенциал глобального потепления для этих газов может составлять от тысяч до десятков тысяч. Фторированные газы имеют длительный срок распада в атмосфере, в некоторых случаях длящийся десятки тысяч лет.
Водяной пар
Отличается от других парниковых газов тем, что изменения его концентрации в атмосфере напрямую связаны не с деятельностью человека, а с потеплением, которое является результатом воздействия других парниковых газов, которые как и раз и выделяются от деятельности человека. Более теплый воздух содержит больше воды. А поскольку водяной пар является парниковым газом, больше воды поглощает больше тепла, вызывая еще большее потепление.
Из пяти парниковых газов три вызывают наибольшую озабоченность, поскольку они тесно связаны с деятельностью человека:
Откуда берутся парниковые газы?
Производство электроэнергии и тепла
Сжигание угля, нефти и природного газа для производства электроэнергии и тепла составляет четверть мировых антропогенных выбросов парниковых газов.
Применение технологий умных электрических сетей может потенциально снизить выбросы CO2.
Электрическая сеть состоит из трех основных секторов: генерации, передачи и распределения, а также потребления.
Выбросы парниковых газов (объем) при нераспределенном сжигании топлива (7,8%)
Связанные с энергией выбросы от производства энергии из других видов топлива, включая электричество и тепло из биомассы; локальные источники тепла; комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ); атомная промышленность; и гидроаккумулятор.
Изменения в сельском хозяйстве и землепользовании
Деревья, растения и почва поглощают углекислый газ из воздуха. Растения и деревья делают это посредством фотосинтеза (процесса, посредством которого они превращают углекислый газ в глюкозу). В почве обитают микробы, с которыми связывается углерод.
Выбросы парниковых газов (объем):
при использовании энергии в сельском хозяйстве и рыболовстве (1,7%): выбросы, связанные с энергетикой, в результате использования техники в сельском хозяйстве и рыболовстве, например, топлива для сельскохозяйственных машин и рыболовных судов.
пастбища (0,1%): когда пастбища деградируют, эти почвы могут терять углерод, превращаясь в процессе в двуокись углерода. И наоборот, при восстановлении пастбищ (например, из пахотных земель) углерод может быть изолирован. Таким образом, выбросы здесь относятся к чистому балансу этих потерь и доходов углерода от биомассы пастбищ и почв.
пахотные земли (1,4%): в зависимости от методов управления, используемых на пахотных землях, углерод может теряться или связываться с почвами и биомассой. Это влияет на баланс выбросов двуокиси углерода: CO 2 может выделяться при деградации пахотных земель; или изолированы, когда они восстанавливаются. Чистое изменение запасов углерода отражается в выбросах диоксида углерода. Это не включает пастбища для домашнего скота.
Земля играет жизненно важную роль в углеродном цикле, поглощая парниковые газы и выбрасывая их в атмосферу. Это означает, что наши земельные ресурсы являются одновременно частью проблемы изменения климата и потенциально частью решения.
Улучшение управления землей, могло бы уменьшить изменение климата, одновременно улучшив устойчивость сельского хозяйства, поддерживая биоразнообразие и повышая продовольственную безопасность.
Перегруженная земля
В настоящее время в мире используются беспрецедентные темпы использования суши и пресной воды для производства продуктов питания и других продуктов для рекордных глобальных уровней населения и уровней потребления.
Например, потребление пищевых калорий на человека во всем мире с 1961 года увеличилось примерно на треть, а потребление мяса и растительных масел в среднем увеличилось более чем вдвое.
Стремление к увеличению сельскохозяйственного производства привело к тому, что около четверти свободной ото льда территории Земли оказались в различных стадиях деградации из-за потери почвы, питательных веществ и растительности.
Одновременно сократилось биоразнообразие во всем мире, в основном из-за обезлесения, расширения пахотных земель и неустойчивой интенсификации землепользования.
Изменение климата усугубляет деградацию земель
Изменение климата уже оказывает серьезное влияние на землю. Температуры над сушей повышаются почти в два раза быстрее, чем средние глобальные температуры.
В связи с этим увеличилась частота и интенсивность экстремальных явлений, таких как волны тепла и паводковые дожди. С 1961 года глобальная площадь засушливых земель увеличилась более чем на 40%.
Дальнейшие климатические изменения, вероятно, будут способствовать деградации почвы, утрате растительности, биоразнообразия и вечной мерзлоты, а также увеличению ущерба от пожаров и деградации прибрежных районов.
Вода станет более дефицитной, а наши продукты питания станут менее стабильными. То, как именно будут развиваться эти риски, будет зависеть от роста населения, моделей потребления, а также от реакции мирового сообщества.
В целом упреждающее и осознанное управление нашими землями (для обеспечения продовольствием, водой и биоразнообразием) будет приобретать все большее значение.
Промышленность
Около одной пятой глобальных антропогенных выбросов приходится на промышленный сектор, который включает производство товаров и сырья (например, цемент и сталь), пищевую промышленность и строительство.
Выбросы парниковых газов в промышленности (объем):
Железо и сталь (7,2%) : выбросы, связанные с энергетикой, от производства чугуна и стали.
Химическая и нефтехимическая промышленность (3,6%): выбросы, связанные с энергетикой, при производстве удобрений, фармацевтических препаратов, хладагентов, добычи нефти и газа и т. д.
Продукты питания и табак (1%): выбросы, связанные с энергетикой, при производстве табачных изделий и пищевой промышленности (переработка сырых сельскохозяйственных продуктов в их конечные продукты, например, переработка пшеницы в хлеб).
Цветные металлы: 0,7%: производство цветных металлов требует энергии, что приводит к выбросам.
Бумага и целлюлоза (0,6%): выбросы, связанные с энергетикой, в результате переработки древесины в бумагу и целлюлозу.
Машины (0,5%): выбросы, связанные с энергетикой, при производстве машин.
Прочие отрасли (10,6%): выбросы, связанные с энергетикой, от производства в других отраслях, включая горнодобывающую промышленность и разработку карьеров, строительство, текстильную промышленность, изделия из дерева и транспортное оборудование (например, производство автомобилей).
Цемент (3%): диоксид углерода образуется как побочный продукт процесса химической конверсии, используемого при производстве клинкера, компонента цемента. В этой реакции известняк (CaCO3) превращается в известь (CaO) и производит CO2 в качестве побочного продукта.
Транспорт
На сжигание нефтяного топлива, а именно бензина и дизельного топлива, для питания мировых транспортных систем приходится 14 процентов глобальных выбросов парниковых газов. Диоксид углерода является основным выбрасываемым газом. При сжигании топлива также выделяются небольшие количества метана и закиси азота. Системы кондиционирования воздуха и рефрижераторные транспортные средства также выделяют фторированные газы.
Выбросы парниковых газов от транспорта включает в себя небольшое количество электроэнергии (косвенные выбросы), а также все прямые выбросы от сжигания ископаемого топлива для энерготранспортной деятельности. Эти цифры не включают выбросы от производства автомобилей или другого транспортного оборудования.
Выбросы парниковых газов (объем):
Судоходство (1,7%): выбросы от сжигания бензина или дизельного топлива на лодках. Сюда входят как пассажирские, так и грузовые морские перевозки.
Железнодорожный транспорт (0,4%): выбросы от пассажирских и грузовых железнодорожных перевозок.
Трубопровод (0,3%): топливо и товары (например, нефть, газ, вода или пар) часто необходимо транспортировать (внутри страны или между странами) по трубопроводам. Это требует затрат энергии, что приводит к выбросам. Плохо построенные трубопроводы также могут протекать, что приводит к прямым выбросам метана в атмосферу.
Здания
Действующие здания по всему миру генерируют 6,4% парниковых газов в мире. Эти выбросы, состоящие в основном из углекислого газа и метана, происходят в основном от сжигания природного газа и масла для отопления и приготовления пищи.
Жилые здания (10,9%): выбросы, связанные с энергетикой, от производства электроэнергии для освещения, бытовой техники, приготовления пищи, отопления дома.
Коммерческие здания (6,6%): связанные с энергией выбросы от производства электроэнергии для освещения, бытовой техники и отопления в коммерческих зданиях, таких как офисы, рестораны и магазины.
Другие источники
В эту категорию входят выбросы от деятельности, связанной с энергетикой, за исключением сжигания ископаемого топлива, а также добычи, переработки и транспортировки нефти, газа и угля. В глобальном масштабе на этот сектор приходится 9,6 процента выбросов.
Неорганизованные выбросы парниковых газов от производства энергии (объем): 5,8%
Неорганизованные выбросы от угля (1,9%): неорганизованные выбросы представляют собой случайную утечку метана во время добычи угля.
Выбросы парниковых газов (объем) от жизнедеятельности человека:
Личный транспорт
Выбросы парниковых газов по странам
Согласно Глобальному углеродному проекту, с начала промышленной революции в атмосферу было выброшено более 2 000 миллиардов тонн углекислого газа в результате деятельности человека. На Северную Америку и Европу приходится примерно половина этой суммы. На развивающиеся экономики Китая и Индии приходится еще 14 процентов. За остальное несут более 150 стран.
Потенциал глобального потепления
Две характеристики атмосферных газов определяют силу их парникового эффекта.
Во-первых, это способность поглощать энергию и излучать ее (их «эффективность излучения»).
В таблице ниже представлены значения продолжительности жизни в атмосфере и значения ПГП для основных парниковых газов из Пятого оценочного доклада МГЭИК (ДО5), выпущенного в 2014 году. Эти значения периодически обновляются научным сообществом по мере того, как новые исследования уточняют оценки радиационных свойств и механизмов удаления из атмосферы (поглотителей). для каждого газа.
| Парниковый газ | Химическая формула | Потенциал глобального потепления, 100-летний временной горизонт | Срок службы в атмосфере (лет) |
|---|---|---|---|
| Углекислый газ | СО2 | 1 | 100 * |
| Метан | CH4 | 25 | 12 |
| Оксид азота | N2O | 265 | 121 |
| Хлорфторуглерод-12 (CFC-12) | CCl2F2 | 10 200 | 100 |
| Гидрофторуглерод-23 (HFC-23) | CHF3 | 12 400 | 222 |
| Гексафторид серы | SF6 | 23 500 | 3 200 |
| Трифторид азота | NF3 | 16 100 | 500 |
* Для углекислого газа нельзя указать единого срока службы, потому что он перемещается по земной системе с разными скоростями. Часть углекислого газа будет поглощена очень быстро, а часть останется в атмосфере в течение тысяч лет.
В таблице ниже показаны относительные концентрации этих основных парниковых газов и их источники. Некоторые газы (например, CO2) образуются как в результате естественных, так и искусственных процессов, в то время как другие (например, гидрофторуглероды) являются только результатом промышленной деятельности человека. CO2 обычно измеряется в частях на миллион, потому что он в 1000 раз более распространен, чем другие газы, но в таблице для согласованности показан в частях на миллиард.
ПРИМЕЧАНИЯ
Все атмосферные концентрации указаны в частях на миллиард (ppb).
ИСТОЧНИК
Пятый оценочный доклад (Межправительственная группа экспертов по изменению климата МГЭИК, 2014 г.) Источники и концентрации основных парниковых газовПарниковый газ Основные источники Доиндустриальная концентрация (ppb) Концентрация на 2011 год (ppb)
Последствия парникового эффекта
Глобальное потепление, вызванное антропогенными выбросами парниковых газов, во многом меняет климатические системы Земли:
Эти изменения представляют угрозу не только для растений и дикой природы, но и непосредственно для людей.
Решение парникового эффекта
Другими словами, проблема в людях. Но мы также можем быть и решением. У нас есть возможность ограничить выбросы парниковых газов.
Капитальный ремонт энергетических систем потребует радикальных и агрессивных глобальных действий. Согласно МГЭИК, мы должны снизить загрязнение парниковыми газами на 45 процентов по сравнению с уровнями 2010 года к 2030 году и достичь нулевых чистых выбросов к 2050 году.
Превышение глобального потепления на 1,5 градуса Цельсия (что МГЭИК определила как порог для предотвращения худших последствий изменения климата) будет означать более сильную засуху, экстремальную жару, наводнения и бедность, сокращение численности видов (включая массовое вымирание коралловых рифов в мире), а также обострение нехватки продовольствия и лесных пожаров.
Чтобы сократить выбросы парниковых газов, необходимо:
Углеродный след
Эти различия объясняются потенциалом глобального потепления (ПГП) каждого газа, в результате чего углеродный след измеряется в единицах массы эквивалента диоксида углерода (CO2д).