химический каталог




Введение в химию окружающей среды

Автор J.E.Andrews P.Brimblecombe T.D.Jickells P.S.Liss

ь нежелательные изменения в климате) было сделано несколько попыток предсказания уровней атмосферного С02 в следующем столетии. Результаты одного из таких исследований показаны на рис. 5.11. Различные кривые соответствуют разным сценариям роста населения, использования энергии и способа производства. Все они предсказывают значительное возрастание концентрации атмосферного С02 в течение следующих 100 лет, а уровни колеблются от 450 до 900 ? 10^* % к 2100 году. Такой разброс в два раза не представляет всей области изменений, поскольку, безусловно, возможны и другие прогнозы (более высокие или более низкие), выходящие за пределы использованных диапазонов. Кроме того, в модели природной

J

236 ГЛАВА 5

атмосферу, поглощается молекулами Оз в стратосфере, и это объясняет современную озабоченность тем, что вызванное человеком уменьшение стратосферного Оз может привести к большему количеству пагубного УФ-излучения, достигающего поверхности Земли (см. разд. 5.5). Ббльшая часть оставшейся солнечной энергии проходит через атмосферу, в основном не поглощаясь.

Обратившись теперь к спектру эмиссии Земли, отметим, что особенно важна здесь полоса поглощения С02, расположенная вблизи 15 мкм. Наличие этой полосы, а также других полос поглощения, обусловленных молекулами воды, приводит к тому, что атмосфера значительно теплее (средняя температура около 15 °С), чем эффективная температура излучения Земли (-23 °С). Совместный эффект прозрачности атмосферы для большей части приходящего солнечного излучения и поглощения большинства отражаемого Землей излучения молекулами воды и С02 в атмосфере обычно называют «парниковым эффектом» (по аналогии с той ролью, которую играет стекло в садовых парниках).

Из приведенного выше обсуждения хорошо видно, почему возросшие концентрации С02 в атмосфере в результате сжигания ископаемого топлива способны привести к потеплению климата. Однако внимательное рассмотрение рис. 5.12 показывает, что в доиндустриальной атмосфере было достаточно С02, чтобы при 15 мкм поглощалось почти 100 % энергии, поступающей от Земли в этом диапазоне длин волн. Хотя полоса поглощения С02 расширяется по мере возрастания концентраций С02, главный эффект заключается в том, что поглощение происходит в основном в нижних слоях атмосферы, уменьшаясь с высотой. В результате нижние слои нагреваются, тогда как выше происходит охлаждение.

Для детального предсказания ожидаемых изменений температуры в результате возросших уровней атмосферного С02 используются очень сложные математические модели. Результаты одной довольно прямолинейной модели показаны на рис. 5.13. В модели подтверждается простое предсказание, сделанное выше; нижняя часть атмосферы нагревается примерно на 3 "С при удвоении концентрации атмосферного С02 (хотя распределение этого увеличения значительно варьирует в зависимости от широты) с сопутствующим уменьшением температур на высоте. Из рис. 5.11 следует, что для многих сценариев потребления ископаемых топлив такое удвоение может произойти где-то в последней части следующего столетия.

Хотя С02 является самым важным из антропогенных парниковых газов, не он один имеет значение. На рис. 5.14 для периода 1980—90 гг. показаны относительные вклады различных газов в общее потепление, обусловленное парниковыми газами, за это десятилетие. Немногим более чем наполовину эффект был связан с С02, но другие газы, включая метан (СН4), закись азота (N20) и ХФУ (см. табл. 5.1), также внесли существенный вклад в общий результат. В случае этих газов, несмотря на то, что абсолютные количества их, поступающие в атмосферу, были невелики по сравнению с С02, их вклады в парниковый эффект оказались большими из-за того, что поглощение ими энергии происходит в ненасыщенных частях спектра излучения Земли (см. рис. 5.12). Это можно проиллюстрировать тем, что из расчета молекула-на-молекулу метан в 21 раз более эффективно поглощает энергию, чем С02, а ХФУ-11 — более чем в 12 000 раз. Таким образом, понимание циклов парниковых газов в целом так же важно, как знание цикла С02.

До сих пор внимание было сосредоточено на изменениях температуры, вызванных только парниковыми газами. Однако

ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ 238

другие климатические изменения — например, в распределении дождевых осадков, могут быть более важными в практическом смысле, чем само по себе увеличение температуры. Некоторые компьютерные модели вероятных изменений климата в результате возрастания концентраций СОг и других парниковых газов показывают, что лето в умеренных и высоких широтах, скорее всего, будет теплее, с более влажными зимами в высоких широтах. Предвидятся также изменения В скоростях испарения, при этом изменение в разности между количеством осадков и испарением показывает, какое воздействие будет оказано на содержание влаги в почве. Увеличение сухости летнего периода в основном В областях выращивания зерновых В северной части умеренных широт мира приведет там, если прогнозы модели правильны, к снижению урожаев и даст толчок к росту урожаев В бо

страница 70
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

Скачать книгу "Введение в химию окружающей среды" (5.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
excel для продвинутых курсы
установка акустики в квартие
курсы косметологов без мед образования в подольске
чиж и ко купить билет

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(02.12.2016)