Tartalmi kivonat
Üvegházhatás A Föld –légkör rendszer évi globális átlagos energiaháztartásával jellemezhető: Napból rövidhullámú sugárzás a Földre 15oC-on a földfelszín 390 W/m2-t sugároz ki Földről 236 W/m2 hosszúhullámú sugárzás az űrbe Ez a hosszúhullámú sugárzás csökkenés az üvegházhatás. Föld felszín hőmérséklete e nélkül 15oC-kal alacsonyabb lenne. Üvegházhatású gázok: CO 2 , CH 4 , CFC, felhők (vízgőz), N 2 O, O 3 (troposzferikus). Antropogén hatásra ezek légköri koncentrációja a troposzférában nő. Légköri tartózkodási idejük: 5-10 év, így globális léptékű. Földi átlaghőmérséklet változása: 60 millió évvel ezelőtt hőm. Csökkenés Utóbbi 1,7 millió évben százezer évenként jégkorszak. (6-10oC) 6000 év óta a hőmérséklet ezerévenként fél fokot csökkent, kb. 5000 év múlva jegesedés. Üvegházhatású gázok természetes forrásai és nyelői (növények, óceánok)
dinamikus egyensúlyban vannak. Antropogén folyamatok megváltoztatják az egyensúlyokat (elsősorban a fosszilis tüzelőanyagok égetése, cementgyártás, erdők égetése) a nyelők nem képesek felvenni. Fosszilis energiahordozók felhasználása (1018 J): Szilárd tüzelőanyagok folyékony légnemű 1960 64,8 38,9 18,1 1989 124,5 132,3 69,6 Három évtized alatt a fosszilis energiahordozók felhasználásából származó CO 2 kibocsátás 2,5-szeresére nőtt. 1985-ben: 26600 millió tonna CO 2 , 7200 millió tonna szén, amiből 5000 a fosszilis égetésből származik. Üvegházgázok: hosszú tartózkodási idő – egyenletes légköri koncentráció – csökkentés hatásai is elhúzódnak, évtizedekre. Intenzitás különbség: CO 2 : 1, CH4 : 21, CFC: 10000 Üvegházhatású gázok Antropogén hatás az üvegházhatású gázok légköri koncentrációjára Ipari forradalom előtti konc. Jelenlegi konc. Jelenlegi növekedés Üteme évente
Tartózkodási idő (év) CO 2 (ppm) 280 CH 4 (ppm) 0,8 CFC-11 (ppb) 0 CFC-12 (ppb) 0 N2O (ppb) 288 353 1,72 0,280 0,484 310 1,8 0,015 0,0095 0,017 0,8 0,5 % 0,9% 4% 4% 0,25% 5 10 65 130 150 Szén-dioxid: Antropogén források: • fosszilis tüzelőanyagok égetése 6 Mrd tonna/év • Erdők pusztítása • Földhasználat változtatása, együtt: 2 Mrd tonna/év. Nyelők: növények és az óceánok Metán: Forrásai a rizstermesztés, állattenyésztés, szerves hulladékok kezelése. Anaerob körülmények közt, szén mikrobiológiai átalakulásából. É-i féltekén a légköri metán koncentráció évente kb. 11%-al nő Antarktiszi és Grönlandi minták alapján exp. Növekedés az utóbbi 300 évben. Nitrogén-oxidok: Forrásai a fosszilis tüzelőanyagok égetése, biomassza égése, rothadása, szénbányászat, szénhidrogének ipari átalakítása, műtrágyázás. Talajban és vízben mikrobiológiai folyamatok révén. Évente
0,2-0,3%-os növekedés Troposzferikus ózon: változik a légköri koncentrációja a kémiai folyamatok és légmozgások miatt. Fotokémiai folyamatokban keletkezik. Évi 1-2%-os növekedés az É-i féltekén CFC-k: Csak antropogén forrásból származik! Nincs természetes nyelője. Felhasználása: oldószerek, szórópalackok hajtógázaként, hűtőberendezések, klímaberendezések hűtőközegeként, oltóberendezésekben. Legfontosabbak a CFC-11, CFC-12 Évi növekedésük: 6% a 80-as években. Sztratoszférában fotokémiailag lebomlanak, miközben részt vesznek az ózon bontásában. Nemzetközi egyezmények a csökkentésre, Montreáli Protokoll Globális és éghajlati változások Üvegházhatás következményei: Földi átlaghőmérséklet emelkedése (2050-re az átlaghőmérséklet magasabb lehet, mint az utóbbi 10ezer évben), hőmérséklet eloszlás változása Tengerszint-emelkedés Csapadékellátottság változása, hat a
vízjárásra és vízgazdálkodásra Felszíni vízmérleg változása Ökológiai rendszerek zavarai, mezőgazdaság átalakulása Globális hőmérsékletváltozás jóslására modellek, realisztikus forgatókönyvek, függnek az üvegházhatású gázok kibocsátásától, ami viszont szociológiai, politikai, technikai és gazdasági faktoroktól függ. Globális felmelegedés jelenlegi üteme: elmúlt 100 évben 0,30,6oC Ha a kibocsátások nem csökkennek: 0,3oC/évtized, 2025-re 1oC, 2100-ra 3oC. Kibocsátások előirányzott csökkenése esetén: 0,1oC /évtized. Emberi tevékenység közvetve vagy közvetlenül az éghajlat hűlését is okozhatják: Ózonpajzs vékonyodása, amelynek ózon molekulái szintén üvegházhatású gázok Légköri szulfát aeroszolok koncentrációjának növekedése, alsóbb légrétegekben csökkenti a felszínre érkező napsugárzást. Globális problémák, légköri folyamatok összefüggésben állnak.
Dinamikus egyensúly Globális felmelegedés hatásai Becslések léteznek csupán, megjósolni nem lehet a változásokat. Modellek hibái, visszacsatolások. Tengerszint-emelkedés: népesség fele parti területen él. Tengervíz termális kiterjedése és a jég olvadása miatt. Utóbbi 100 évben 10 cm-el nőtt. 2030-ra 20 cm 2100-ra 60 cm. Következmények: partok eróziója, földhasználat váltás, talajnedvesség változás, vízgazdálkodási rendszerek változása. Mezőgazdasági változások: területi időjárási változások kiszámíthatatlanok. Mg termelékenységében változások, eltolódások Ökoszisztémák zavarai: fajok kihalása, reprodukciós sikertelenség, erdőpusztulások, ami további CO 2 és CH 4 kibocsátással jár, erősíti az üvegházhatást. Reakció az éghajlati változásokra kétféle lehet: Adaptációs stratégiák: változó éghajlat következményeinek csökkentése Korlátozó stratégiák: üvegházgázok
légköri koncentrációját limitálják. Mindkettő nagy ráfordítást igényel, kettő együtt érheti el a célt, a Föld globális felmelegedésének mérséklését és így a lehetséges globális következmények kivédését