Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию - Фелленберг Г.
ISBN 5-03-002857-9
Скачать (прямая ссылка):
С помощью описанных выше модельных представлений была сделана попытка оценить возможные климатические изменения при среднем подъеме температуры на 2°С. При этом климатические пояса Земли сдвигаются к полюсам. В результате замерзающие порты Северной Европы, Северной Америки и Северной Азии освобождаются от льдов, одновременно происходит смещение субтропических засушливых зон в важнейшие плодородные области. Это сильно скажется на продовольственном положении населения планеты. Внушает опасение возможное снижение урожая кукурузы в США на 20% и урожая пшеницы на 10%. В Казахстане урожай пшеницы может понизиться даже на 20%. Напротив, в тропических районах возможно увеличение сбора риса на 12—16%.
Другая проблема заключается в том, что повышение температуры приведет к расплавлению ледяных шапок на полюсах. Таяние арктических льдов не будет столь уж интенсивным, поскольку там существует равновесие между плавающими льдами и водой. Иное положение создается в Антарктиде, где основная часть ледового щита покоится на твердом основании. При таянии этого ледового щита или сползании его в океан возможен подъем уровня воды на несколько метров. В этом случае вода покроет около 2% общей площади США с населением 12 млн. человек. В Германии будут затоплены' около 16% территории Шлезвиг-Гольштейна, Нижней Саксонии, Гамбурга и Бремена с населением 2 млн. человек.
Хотя это лишь краткая оценка возможных климатических изменений, которая не претендует на точное предсказание последствий повышения температуры, она все же заставляет серьезно задуматься над проблемой возможного тропосферного изменения температуры. Для предотвращения обогащения
56
2. Изменения в атмосфере
тропосферы углекислым газом (CO2). существует ряд технических методов его извлечения из воздуха и воды, но все они чрезвычайно дороги. Можно также стремиться уменьшить расход энергии за счет более рационального ее использования; можно, наконец, использовать такие источники энергии, которые не образуют CO2, при этом чрезвычайно перспективными представляются возобновляемые источники энергии.
Следует подчеркнуть некоторые особенности подхода к про- « блеме обогащения атмосферы CO2. Эта проблема не должна рассматриваться изолированно, так как в кругообороте CO2 участвуют и синергические, и антагонистические факторы. К сине-ргическим факторам относится влияние таких газов, как SO2, N2O, фторхлоруглеводородов (фреонов), CH» и O3. Водяные пары должны быть исключены из этого рассмотрения, так как, несмотря на локальные различия в распределении над поверхностью планеты, их общая доля в атмосфере практически остается постоянной и не вносит заметного вклада в нагревание земной поверхности. Другие газы, поглощающие ИК-излучение, вносят приблизительно 50% по сравнению с общим количеством тепла, накапливаемого за счет диоксида углерода. При оценке так называемого парникового эффекта, вызванного деятельностью человека, необходимо учитывать и влияние этого фактора.
Чрезвычайно сложной представляется оценка влияния озона. Озон, образующийся при действии выхлопных газов автомашин (разд. 2.2.6.2) вблизи земной поверхности, играет в дальнейшем незначительную роль, так как он снова быстро разрушается. Озон, образованный фотохимически в высших слоях тропосферы и в тропопаузе из выхлопных газов самолетов, напротив, вносит определенный вклад в нагревание тропосферы. Стратосферный же озон благодаря поглощению энергии в стратосфере вызывает небольшое охлаждение тропосферы. Концентрация озона в стратосфере непрерывно понижается благодаря действию фреонов и других антропогенных продуктов, при этом уменьшается поглощение солнечных лучей в стратосфере и растет доля энергии, приходящейся на земную поверхность, которая соответственно нагревается. Неоднозначны высказывания по поводу влияния концентрации свободного N2O и фторхлоруглеводородов при фотохимических превращениях озона и других газов, а также по поводу влияния этих факторов на нагрев атмосферы, фреоны в тропосфере, несомненно, усиливают парниковый эффект от CO2. Фторхлоруглеводороды в стратосфере в первую очередь участву-
2.2. Газы
57
ют в разрушении озона (разд. 2.2.9) и, снижая таким образом долю поглощенных озоном солнечных лучей на высоте 40 км, вызывают дополнительное нагревание тропосферы. Первоначально использовавшиеся CCI2F2 и CCbF из-за высокого содержания хлора, приводившего к разрушению озона, были заменены CHCIF2, который в меньшей степени разрушает озон. Это соединение еще в большей степени поглощает инфракрасные лучи, чем два предыдущих и особенно эффективно влияет на парниковый эффект в течение своего пребывания в тропосфере. Вопреки ожиданиям в атмосфере сохнанилось известное количество CCJ2F2 и CCbF, следовательно и CHClF2 может быть обнаружен в больших количествах, чем предполагалось.
Как это ни удивительно, но и содержание метана в атмосфере изменилось за последние десятилетия. Исследование состава воздуха в полостях льда в Гренландии показало, что содержание CFU в атмосфере в течение длительного времени (от .500 до 27000 лет) составляло около 0,7 млн ~ \ За 25 лет содержание метана поднялось на 1,25 млн"1 и сейчас составляет около 2 млн-1, что связано с увеличением площадей, занятых посадками риса, который выращивают в анаэробных условиях, а также с созданием крупных животноводческих хозяйств. Более точные сведения о причинах роста концентрации CHU в атмосфере пока отсутствуют. Выражаются опасения, что увеличение количества CH4 в атмосфере вызовет такое же накопление тепла, как и за счет фторхлоруглеводородов.
