курсовые,контрольные,дипломы,рефераты
Томский политехнический университет
Кафедра
общей
физики
Углеродный цикл и
изменения климата.
Выполнил:
cтудент Молодых П.В.
гр.8г72
Принял:
Томск 1998г.
Содержание.
1 Введение.
1.1 Взаимосвязь между энергопотреблением, экономической деятельностью и поступлением в атмосферу.
1.2 Потребление энергии и выбросы углекислого газа.
2 Углерод в природе.
2.1 Основные химические соединения и реакции.
2.2 Изотопы углерода.
3 Углерод в атмосфере.
3.1 Атмосферный углекислый газ.
3.2 Содержание изотопа С в атмосферном углекислом газе.
3.3 Содержание изотопа С в атмосферном углекислом газе.
3.4 Перемешивание в атмосфере.
4 Газообмен в системе атмосфера - океан.
4.1 Скорость газообмена.
4.2 Буферные свойства карбонатной системы.
5 Углерод в морской воде.
5.1 Полное содержание углерода и щёлочность.
5.2 Фотосинтез, разложение и растворение органического вещества.
6 Углерод в континентальной биоте и в почвах.
6.1 Изменение содержания углерода в континентальных экосистемах.
7 Прогнозы концентрации углекислого газа в атмосфере на будущее. Основные выводы.
8 Список литературы.
Введение.
Так как земная поверхность без растительного покрова сильно нагревается солнечной радиацией, то относительная влажность воздуха на ней падает, что повышает уровень конденсации и может уменьшиться количество выпадающих осадков. Может быть,поэтому в некоторых случаях в сухих районах количество естественной растительности не во-зобновлялось после её уничтожения человеком.
Человек влиял на климат и путём применения искусственного орошения,что резко изменяло микроклимат орошаемых полей,так как из-за незна-чительного увеличения затраты тепла на испарение снижается температура земной поверхности, что приводило к понижению температуры и повышению относительной влажности нижнего слоя воздуха. Но такое изменение климата быстро затухает за пре-делами орошаемых полей, поэтому орошение при-водит только к изменениям местного климата и мало влияет на метеорологические процессы большого масштаба.
Другие виды деятельности человека в прошлом не оказывали большого влияния на метеоро-логический режим обширных пространств, поэтому до недавнего времени климатические условия на Земле определялись в основном естественными факторами. Такое положение начало изменяться с наступлением ХХ века - из-за быстрого роста чис-ленности населения и, особенно, из-за ускорения развития техники и энергетики.
Современные воздействия человека на климат можно разделить на две группы, к первой из ко-торых относятся направленные воздействия на гид-рометеорологический режим, а ко второй – воз-действия, являющиеся побочными следствиями хо-зяйственной деятельности человека.
Итак, в данной работе я попытаюсь рассмот-реть,прежде всего, вторую группу воздействиий, и ,в частности, влияние человека на углеродный цикл.
К сожалению,наша деятельность достигла уже такого уровня, при котором её влияние на природу приобретает глобальный характер.Такие природные системы, как атмосфера, суша, океан ,а также жизнь на планете в целом подвергаются этим воздействиям. Известно, что на протяжении XX сто-летия увеличивалось содержание в атмосфере не-которых газовых составляющих, таких, как двуокись углерода (), закись азота (), метан () и тропосферный озон (). Дополнительно в атмосферу поступали и другие газы, не являющиеся естест-венными компонентами глобальной экосистемы. Главные из них – фторхлоруглеводороды, поглоща-ющие и излучающие радиацию, и поэтому они спо-собны влиять на климат Земли. Все эти газы в со-вокупности можно назвать парниковыми.
В то время как для коротковолновой солнечной радиации прозрачен, уходящую от земной поверхности длинноволновую радиацию этот газ поглощает и переизлучает поглощённую энергию по всем направлениям. Вследствие этого эффекта уве-личение концентрации атмосферного приводит к нагреву поверхности Земли и нижней атмосферы. Продолжающийся рост концентрации в атмосфере может привести к изменению глобального климата, поэтому прогноз будущих концентраций углекислого газа является важной задачей.
Углерод в природе.
Среди множества химических элементов, без которых невозможно существование жизни на Земле, углерод является главным. Химические превращения органических веществ связаны со способностью атома углерода образовывать длинные ковалентные цепи и кольца. Основными резервуарами углерода являются атмосфера, континентальная биомасса, включая почвы, гидросфера и литосфера. В течение последних двух столетий в системе атмосфера - биосфера - гидросфера происходят изменения пото-ков углерода, интенсивность которых примерно на порядок величины превышает интенсивность геоло-гических процессов переноса этого элемента. По этой причине следует ограничиться анализом вза-имодействий в пределах этой системы, включая почвы.
Основные химические соединения и реакции.
Известно более миллиона углеродных сое-динений, тысячи из которых участвуют в биоло-гических процессах. Атомы углерода могут нахо-диться в одном из девяти возможных состояний окисления: от +IV до -IV. Наиболее распрост-ранённое явление - это полное окисление, т.е. +IV, примерами таких соединений могут служить и . Более 99% углерода в атмосфере содержится в виде углекислого газа. Около 97% углерода в океанах существует в растворённой форме (), а в литосфере - в виде минералов. Примером состояния окисления +II является малая газовая составляющая атмосферы , которая до-вольно быстро окисляется до .Элементарный уг-лерод присутствует в атмосфере в малых коли-чествах в виде графита и алмаза, а в почве - в форме древесного угля. Ассимиляция углерода в процессе фотосинтеза приводит к образованию вос-становленного углерода, который присутствует в биоте, мёртвом органическом веществе почвы, в верхних слоях осадочных пород в виде угля, нефти и газа, захоронённых на больших глубинах, и в литосфере - в виде рассеянного недоокисленного углерода. В океанах содержится значительное количество растворённых соединений органического углерода, процессы окисления которых до известны ещё недостаточно хорошо.
Изотопы углерода.
В природе известно семь изотопов углерода, из которых существенную роль играют три. Два из них - и - являются стабильными, а один - - радиоактивным с периодом полураспада 5730 лет. Необходимость изучения различных изотопов уг-лерода обусловлена тем, что скорости переноса соединений углерода и условия равновесия в химических реакциях зависят от того, какие изотопы углерода содержат эти соединения. По этой причине в природе наблюдается различное рас-пределение стабильных изотопов углерода. Рас-пределение же изотопа , с одной стороны, зави-сит от его образования в ядерных реакциях с участием нейтронов и атомов азота в атмосфере, а с другой - от радиоактивного распада.
Углерод в атмосфере.
Атмосферный углекислый газ.
Тщательные измерения содержания атмосфер-ного были начаты в 1957 году Киллингом в обсерватории Мауна-Лоа. Регулярные измерения содержания атмосферного проводятся также на ряде других станций. Из анализа наблюдений можно заключить, что годовой ход концентрации обусловлен в основном:
1.сезонными изменениями цикла фотосинтеза рас-
тений на суше;
2.на него также влияет, хотя и меньшей степени,
годовой ход температуры поверхности океана,
от которого зависит растворимость в морс-
кой воде;
3.и,вероятно, наименее важным фактором является
годовой ход интенсивности фотосинтеза в
океане. Среднее за каждый данный год со-держание в атмосфере несколько выше в северном полушарии, поскольку источники поступления в атмосферу расположены преимущественно в северном полушарии. Кроме того, наблюдаются небольшие меж-годовые изменения содержания , которые, ве-роятно, определяются особенностями общей цирку-ляции атмосферы. Из имеющихся данных по изменению концентрации в атмосфере основное значение,к сожалению, имеют данные о наблюдаемом в течение последних 25 лет регулярном росте содержания атмо-сферного . Более ранние измерения содержания атмосферного углекислого газа (начиная с середины прошлого века) были, как правило, недостаточно полны,так как образцы воздуха отбирались без не-обходимой тщательности и не производилась оценка погрешности результатов. С помощью анализа состава пузырьков воздуха из ледниковых кернов стало возможным получить данные для периода с 1750 по 1960 год. Было также выявлено, что определённые путём анализа воздушных включений ледников значения концентраций атмосферного для 50-х годов хорошо согласуются с данными обсерватории Мауна-Лоа.Итак, концентрация в течение 1750-1800 годов оказалась близкой к значению 280 млн, после чего она стала медленно расти и к 1984 году составляла 3431 млн.
Содержание изотопа С в
атмосферном углекислом газе.
Содержание изотопа выражается отклонением () () отношения от общепринятого стандарта. Первые измерения содержания изотопа в атмосфере были проведены Килингом в 1956 году и повторены им же в 1978 году. Значение для атмосферного в 1956 году было равно 7, а в 1978 составляло -7,65. Недавно были опубли-кованы также данные измерений в углекислом газе воздушных включений в ледниках. В среднем оценки уменьшения в атмосферном в течение последних 200 лет составляют 1,0-1,5. Наб-людаемые изменения содержания вызваны главным образом поступлением в атмосферу с меньшим значением при вырубке лесов, изменении харак-тера землепользования и сжигания ископаемого топ-лива.
Содержание изотопа С в атмосферном
углекислом газе.
Количество изотопа на Земле зависит от баланса между образованием под воздействием космического излучения и его радиоактивным распа-дом. По-видимому, до начала сельскохозяйственной и промышленной революции распределение изотопа в различных резервуарах углерода сохранялось примерно неизменным. До начала заметных измене-ний, вызванных выбросами при испытаниях ядер-ного оружия, с начала прошлого века до середины текущего происходило уменьшение содержания . Оно было главным образом вызвано выбросом за счёт сжигания ископаемого топлива, в котором не содержится радиоактивный изотоп . Это привело к уменьшению содержания в атмосфере. Начиная с первых испытаний ядерного оружия в 1952 и 1954 годах наблюдались существенные изменения в со-держании в атмосферном углекислом газе. Боль-шое поступление в атмосферу произошло в ре-зультате ядерных испытаний, проведённых США в Тихом океане в 1958 году и СССР в 1961-1962 годах. После этого выбросы были заметно огра-ничены. Первоначально большая часть радиоактивных продуктов переносилась в стратосферу. Поскольку время обмена между стратосферой и атмосферой сос-тавляет несколько лет, то уменьшение концент-рации изотопа в тропосфере, обусловленное вза-имодействием с континентальной биотой и океанами, начиная с 1965 года происходило более медленно за счёт поступления этого изотопа из стратосферы.
Перемешивание в атмосфере.
Перемешивание воздуха в тропосфере проис-ходит довольно быстро. Пассаты в средних широтах в обоих полушариях огибают Землю в среднем при-мерно за один месяц, вертикальное перемещение между земной поверхностью и тропопаузой (на вы-соте от 12 до 16 км) также происходит в течение месяца, перемешивание в направлении с севера на юг в пределах полушария происходит приблизительно за три месяца, а эффективный обмен между двумя полушариями осуществляется примерно за год. Так как в данной работе я рассматриваю процессы, изменения которых происходят за время порядка нескольких лет, десятилетий и столетий, можно считать, что тропосфера в любой момент времени хорошо перемешана. Это предположение основано на том, что средние годовые значения концентрации для высоких северных и высоких южных широт отли-чаются только на 1,5-2,0 млн.Очевидно, что в северном полушарии концентрация выше, чем в южном. Различие концентраций в северном и южном полушариях, вероятно, вызвано тем, что около 90% источников промышленных выбросов расположено в северном полушарии. За последние десятилетия эта разница увеличилась, поскольку потребление иско-паемого топлива также возросло.
Обмен между стратосферой и тропосферой про-исходит значительно медленнее, чем в тропосфере, поэтому сезонные колебания концентрации атмосфер-ного углекислого газа выше тропопаузы быстро уменьшаются. В стратосфере рост концентрации значительно запаздывает по сравнению с её ростом в тропосфере. Так, согласно измерениям, концент-рации на высоте 36 км примерно на 7 млн меньше, чем на уровне тропопаузы (т.е. на высоте 15 км). Это соответствует времени перемешивания между стратосферой и тропосферой, равному 5-8 годам.
Газообмен в системе атмосфера - океан.
Скорость газообмена.
В стационарном состоянии, существовавшем в до-индустриальное время, более 90% содержащегося на Земле изотопа находилось в морской воде и донных отложениях (содержание в последних сос-тавляет всего несколько процентов). Существовал примерный баланс между переносом из атмосферы в океан и радиоактивным распадом внутри океана. Средний глобальный обмен между атмосферой и океаном можно определить путём измерения разности содержания в углекислом газе атмосферы и растворённом в поверхностном слое океана. Данные наблюдений за уменьшением концентрации в атмосфере и её увеличением в поверхностных водах океана после проведения испытаний ядерного оружия дают ещё одну возможность определить скорость газообмена. Третий способ оценки скорости газообмена между атмосферой и океаном заключается в измерении отклонения от состояния равновесия между и , обусловленного поступлением из океана в атмосферу. Средняя скорость газообмена между атмосферой и океаном при концентрации в атмосфере 300 млн, по-лученная на основе этих трёх способов, равна 185 моль/(мгод). Это означает, что среднее время пребывания в атмосфере равно 8,52 лет. Скорость газообмена на границе раздела между атмосферой и океаном зависит от состояния поверхности океана, от скорости ветра и волнения.
Буферные свойства карбонатной системы.
При растворении в морской воде проис-ходит реакция гидратации с образованием угольной кислоты , которая в свою очередь диссоциирует на ионы . Карбонатная система опреде-ляется суммарной концентрацией растворённого неорганического углерода (), кислотностью (pH); парциальным давлением расворённого углекислого газа , которое при условии равновесия с атмо-сферой равно парциальному давлению в атмо-сфере. При поглощении морской водой щё-лочность остаётся неизменной, а образование и разложение органических и неорганических соединений приводит к изменению как . Карбо-натная система имеет следующие основные особенности:
1. Растворимость в морской воде и соот-ветственно концентрация суммарного углерода, находящегося в равновесии с атмосферным при заданном значении концентрации послед-него, зависят от температуры.
2. Обмен между газовой фазой и раствором зависит от так называемого буферного фактора, который также называют фактором Ревелла.
Растворимость и буферный фактор увеличиваются при понижении температуры. Так как изменение парци-ального давления углекислого газа в направлении от полюса к экватору невелико, в среднем переносится из атмосферы в океан в высоких ши-ротах и в противоположном направлении в низких. Буферный фактор имеет величину порядка 10 и увеличивается с ростом значений . Это означает, что чувствительно к довольно малым изменениям в воде. При сохранении равновесия в системе ат-мосфера - поверхностные воды океана изменение концентрации в атмосфере примерно на 25% в течение последних 100 лет вызовет изменение содержания суммарного расворённого неорганичес-кого углерода в поверхностных водах только на 2-2,5%. Таким образом, способность океана поглощать избыточный атмосферный в 10 раз меньше той, которую можно было бы ожидать исходя из сравнения размеров природных резервуаров углерода.
Углерод в морской воде.
Полное содержание углерода и щёлочность.
Как показали исследования, содержание сум-марного неорганического углерода в океане в 1983 году более, чем в 50 раз превышало содержание в атмосфере. Кроме того, в океане находятся зна-чительные количества растворённого органического углерода. Вертикальное распределение не явля-ется однородным, его концентрации в глубинных слоях океана выше, чем в поверхностных. На-блюдается также увеличение концентрации от довольно низких значений в глубинных водах Се-верного Ледовитого океана к более высоким зна-чениям в глубинных водах Атлантического океана, к ещё более высоким в Южном и Индийском океанах до максимальных в Тихом океане. Вертикальное распре-деление щёлочности очень похоже на распределение , однако пределы изменений щёлочности значи-тельно меньше и составляют примерно 30% изменений . Интересно отметить, что поверхностные концент-рации были бы на примерно на 15% выше, если бы океаны были хорошо перемешаны, что в свою очередь означало бы, что концентрация в атмосфере должна быть около 700 млн. Наличие вертикальных градиендов (так же как и щёлочности) в океанах оказывает существенное влияние на концентрации атмосферного .
органического вещества.
Деятельность морской биоты практически пол-ностью ограничена поверхностными слоями океана, где происходит интенсивный фотосинтез. В про-цессе образования первичной продукции, включающей как органические, так и неорганические соединения углерода, концентрация уменьшается. Влияние этого процесса на щёлочность может быть различным.Несомненно, что увеличение концентрации атмосферного создаёт поток из атмосферы в океан, который в свою очередь должен был изменить доиндустриальное распределение в верхних слоях океана.
Ежегодно около г С откладывается на дне океана, часть этих отложений представляет собой органический углерод, а другая часть - . Органический углерод является основным источником энергии для организмов, обитающих на дне моря, и только малая его часть захороняется в осадках, исключение составляют прибрежные зоны и шельфы. В некоторых ограниченных областях (например, в некоторых районах Балтийского моря) содержание кислорода в придонных водах может быть очень низким, соответственно уменьшается скорость окис-ления и значительные количества органического уг-лерода захороняются в осадках. Области с бес-кислородными условиями увеличиваются вследствие загрязнения прибрежных вод, и в последние годы, вероятно, количество легко окисляемого органичес-кого вещества также увеличилось.
Вследствие буферных свойств карбонатной системы, изменение концентрации растворённого суммарного неорганического углерода в морской воде, необходимое для достижения состояния рав-новесия с возрастающей концентрацией атмосферного углекислого газа, мало, и равновесное состояние между атмосферным и растворённым в поверхностных водах устанавливается быстро. Роль океана в глобальном углеродном цикле определяется главным образом скоростью обмена вод в океане.
Поверхностные слои океана довольно хорошо перемешаны вплоть до верхней границы термоклина, т.е. до глубины около 75 м в области широт примерно 45с. - 45ю. В более высоких широтах зимнее охлаждение вод приводит к перемешиванию до значительно больших глубин, а в ограниченных областях и в течение коротких интервалов времени перемешивание вод распространяется до дна океанов (как, например, в Гренландском море и море Уэд-делла). Кроме того, из областей основных течений в широтном поясе 45-55 (Гольфстрим в Северной Атлантике, Куросио в северной части Тихого океана и Антарктическое циркумполярное течение) про-исходит крупномасштабный перенос холодных поверхностных вод в область главного термоклина (глубина 100-1000 м). В слое термоклина про-исходит также вертикальное перемешивание. Оба процесса играют важную роль при переносе углерода в океане.
Между углекислым газом в атмосфере и растворённым неорганическим углеродом в поверхностных слоях морской воды равновесие устанавливается примерно в течение года (если пренебречь сезонными изменениями). Растворённый неорганический углерод переносится вместе с водными массами из поверхностных вод в глубинные слои океана. Возникающее в результате увеличение содержания суммарного растворённого неоргани-ческого углерода можно вычислить, принимая во внимание сопутствующий рост содержания пита-тельных веществ и щёлочности. Однако, таким спо-собом нельзя достаточно точно определить значения концентрации для времени, когда происходило образование глубинных вод. При поглощении ант-ропогенного океаном поток растворённого не-органического углерода из глубинных слоёв к по-верхностным уменьшается из-за повышения кон-центрации в поверхностных слоях океана, но при этом направленный вниз поток детрита остаётся не-изменным. Справедливость этого предположения под-тверждает тот факт, что первичная продуктивность в поверхностном слое океана обычно лимитируется наличием питательных веществ.
Автор статьи, использованной в качестве основы для написания этого реферата, проанализировал некоторые из этих возможных факторов и показал, что при определённых условиях в поверхностных слоях океана могут наблюдаться более низкие значения концентраций растворённого неорганичес-кого углерода по сравнению с современными, соответственно концентрации атмосферного будут также другими.
При оценках возможных значений концентраций атмосферного в будущем обычно считают, что об-щая циркуляция океанов не будет изменятся. Однако несомненно, что в прошлом она менялась. Если по-тепление, вызванное ростом концентрации в ат-мосфере, будет значительным, то, вероятно, про-изойдёт какое-то изменение циркуляции океана. В частности, может уменьшиться интенсивность обра-зования холодных глубинных вод, что в свою оче-редь может привести к уменьшению поглощения промышленного океаном.
Изменение круговорота углерода могло бы произойти также при увеличении суммарного количества питательных веществ в океане. Если наличие питательных веществ в поверхностных слоях по-прежнему будет основным фактором, лимитирующим фотосинтез, их концентрации в этих слоях должны быть очень низкими. Следовательно, должна увели-чится концентрация питательных веществ между обеднёнными этими веществами поверхностными вода-ми и глубинными слоями. В этом случае за счёт вертикального перемешивания в океане в поверх-ностные слои будет переноситься больше пита-тельных веществ, что приведёт к росту интен-сивности фотосинтеза. Вертикальный градиент концентрации также возрастёт, а поверхностные значения и парциальное давление при этом уменьшатся.
Для грубой оценки возможного роста первичной продуктивности в водных системах можно считать, что в процессе фотосинтеза используется 20-50 % имеющегося количества фосфатов и что образованное таким образом органическое вещество становится частью углеродного цикла в океане или захоро-няется в отложениях. Такое изменение продук-тивности приведёт к удалению из атмосферы и по-верхностных слоёв водных систем г. С/год. Это количество соответствует 2-6 % годового выброса углерода в атмосферу за счёт сжигания ископаемого топлива в 1972 году, поэтому данный процесс нельзя не учитывать при построении моделей изменения глобального климата.
Углерод в континентальной биоте
и в почвах.
В течение последних 20 лет были предприняты многочисленные попытки определения запасов уг-лерода в континентальной растительности и харак-теристик его годового круговорота - общей пер-вичной продуктивности и дыхания. Оценка, харак-теризующая состояние континентальной биомассы на 1980 год без учёта сухостоя, равна г С. В более поздних работах, основанных на большем количестве данных, указывается, что эта оценка содержания углерода в живом веществе биомассы скорее всего завышена.
Среднее время пребывания углерода в лесных системах составляет 16-20 лет, но средний возраст деревьев по крайней мере в два раза больше, так как менее половины чистой первичной продукции превращается в целлюлозу. Среднее время жизни уг-лерода в растениях, не входящих в лесные системы, равно примерно 3 годам.
По разным оценкам, суммарное содержание углерода в составляет около г С. Главная неопределённость существующих оценок обусловлена недостаточной полнотой сведений о площадях и содержании углерода в торфяниках планеты.
Изменения содержания углерода в
континентальных экосистемах.
За последние 200 лет произошли значительные изменения в континентальных экосистемах в ре-зультате возрастающего антропогенного воздейст-вия. Когда земли, занятые лесами и травянистыми сообществами, превращаются в сельскохозяйственные угодья, органическое вещество, т.е. живое вещест-во растений и мёртвое органическое вещество почв, окисляется и поступает в атмосферу в форме . Какое-то количество элементарного углерода может также захораниваться в почве в виде древесного угля (как продукт, оставшийся от сжигания леса) и, таким образом, изыматься из быстрого оборота в углеродном цикле. Содержание углерода в различных компонентах экосистем изменяется, поскольку восстановление органического вещества зависит от географической широты и типа растительности.
Были проведены многочисленные исследования, имевшие своей целью разрешить существующую не-определённость в оценке изменений запасов угле-рода в континентальных экосистемах. Основываясь на данных этих исследований, можно прийти к вы-воду о том, что поступление в атмосферу с 1860 по 1990 год составило г С и что в 1990 году биотический выброс углерода был равен г С/год. Кроме того, возможно влияние возрастающих атмосферных концентраций и выб-росов загрязняющих веществ, таких, как и , на интенсивность фотосинтеза органического ве-щества континентальных экосистем. По-видимому, интенсивность фотосинтеза растёт с увеличением концентрации в атмосфере. Наиболее вероятно, что этот рост характерен для сельскохозяйственных культур, а в естественных континентальных эко-системах повышение эффективности использования воды могло бы привести к ускорению образования органического вещества.
Прогнозы концентрации углекислого
газа в атмосфере на будущее.
Основные выводы.
За последние десятилетия было создано боль-шое количество моделей глобального углеродного цикла, рассматреть которые в данной работе я не смог из-за того, что они сложны и объёмны. Рассмотрю лишь кратко основные их выводы. Раз-личные сценарии, использованные для прогноза со-держания в атмосфере в будущем, дали сходные результаты. Ниже я попытался подвести общий итог, касающихся проблемы антропогенного изменения кон-центрации в атмосфере.
· С 1860 по 1984 год в атмосферу поступило г С за счёт сжигания ископаемого топ-лива, скорость выброса в настоящее время (по данным на 1990 год) равна г С/год.
· В течение этого же периода времени поступление в атмосферу за вырубки лесов и изменения характера землепользования составило г С, интенсивность этого поступления в нас-тоящее время равна г С/год.
· С середины прошлого века концентрация в атмосфере увеличилась от до млн в 1990 году.
· Основные характеристики глобального углеродного цикла хорошо изучены. Стало возможным создание количественных моделей, которые могут быт положены в основу прогнозов роста концентрации в атмосфере при использовании определённых сценариев выброса.
· Если интенсивность выбросов в атмосферу в течение ближайших четырёх десятилетий останется постоянной или будет возрастать очень медленно (не более 0,5% в год) и в более отдалённом бу-дущем также будет расти очень медленно, то к концу XXI века концентрация атмосферного составит около 440 млн, т.е. не более, чем на 60% превысит доиндустриальный уровень.
· Если интенсивность выбросов в течение бли-жайших четырёх десятилетий будет возрастать в среднем на 1-2 % в год, т.е. также, как она возрастала с 1973 года до настоящего времени, а в более отдалённом будущем темпы её роста за-медлятся, то удвоение содержания в атмо-сфере по сравнению с доиндустриальным уровнем произойдёт к концу XXI века.
· Основные неопределённости прогнозов концент-рации в атмосфере вызваны недостаточным знанием роли таких факторов,как:
· скорости водообмена между поверхностными, промежуточными и глубинными слоями океана;
· чувствительности морской первичной продукции к изменениям содержания пита-тельных веществ в поверхностных водах;
· захоронения органического вещества в осад-ках в прибрежных районах (и озёрах);
· изменение щёлочности, и, следовательно, буферного фактора морской воды, вызванных ростом содержания растворённого неоргани-ческого углерода;
· увеличения интенсивности фотосинтеза и рос-та биомассы и почвенного органического ве-щества в континентальных экосистемах за счёт роста концентрации в атмосфере и возможного отложения питательных веществ, поступающих из антропогенных источников;
· увеличения скорости разложения органичес-кого вещества почв, особенно в процессе эксплуатации лесов;
· образование древесного угля в процессе го-рения биомассы.
Величина ожидаемого изменения средней гло-бальной температуры при удвоении концентрации приблизительно соответствует величине её изме-нения при переходе от последнего ледникового пе-риода к современному межледниковью. Более уме-ренное потребление ископаемого топлива в течение ближайших десятилетий могло бы продлить воз-можность его использования на более отдалённую перспективу. В этом случае концентрация в ат-мосфере не достигнет удвоенного значения по срав-нению с доиндустриальным уровнем.
Проблема изменения климата в результате эмиссии парниковых газов должна рассматриваться как одна из самых важных современных проблем, связанных с долгосрочными воздействиями на окружающую среду, и рассматривать её нужно в со-вокупности с другими проблемами, вызванными ант-ропогенными воздействиями на природу.
Список литературы.
1. Парниковый эффект, изменение климата и экосистемы. / Под редакцией Б. Болина, Б. Р. Десса, Дж. Ягера, Р. Уоррика. / Ленинград, Гидрометеоиздат - 1989.
2. “Земля и Вселенная”, 2-93: “Углекислый газ и климатические изменения” – С.А.Щепинов
3. “Земля и Вселенная”, 1-95: “Экологические следствия начавшегося глобального потепления Земли” – А.Л.Яншин
Томский политехнический университет Кафедра общей физики Углеродный цикл и изменения климата. Выполнил:
Учёные-ядерщики
Учение Вернадского в биосфере
Хаос и порядок. Порядок и беспорядок в природе
Человек и ноосфера
Человеческое сознание и интеграция знаний
Эволюция Вселенной
Эволюция Дарвина
Эволюция Нашей Вселенной
Эволюция химических соединений на земле
Экзаменационные вопросы и билеты по концепции современного естествознания за осенний семестр 2000 года
Copyright (c) 2024 Stud-Baza.ru Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы.