Таблица 1.
Основные газы, обусловливающие парниковый эффект
Газ | С(2001) | С(2004) | C(2030) | Р(%) | V | Основные источники | Т |
Двуокись углерода | 287-304 ppm | 353 ppm | 440-450 | 0,5 | 66 | сжигание топлива,сведение лесов | 2 |
Метан | 1,2 ppm | 1,72 ppm | 2,5-2,6 ppm | 0,9 | 15 | рисовые поля,животноводство, свалки, производство горючего | 7-10 |
Оксиды азота | 290 ppb | 300 ppb | 340 ppb | 0,25 | 3 | азотные удобрения,сведение лесов, сжигание биомассы | 140-190 |
Хлорфтор углерод | 0 | 0,28 ppb | 0,5 ppb | 4 | 4 | аэрозоли, холодильники | 65-110 |
Примечание: С(2001) — предполагаемая концентрация в 2001 г.; С (2004) — концентрация в 2004 г.; С(2030) — прогнозируемая концентрация в 2030 г.; Р — среднегодовой прирост концентрации (% в год); V — вклад в потепление (%); Т- период сохранения газа в атмосфере (лет); ppm — одна миллионная часть, ppb — одна миллиардная по объему.
Результаты сравнительного анализа изменчивости содержания СО2 и СН4 в атмосфере полярных регионов (прямые измерения и анализ воздушных включений кернов льда) и данные глобального атмосферного мониторинга показали, что планетарный максимум в распределении этих газов находится не над зоной 60° с. ш., где потребляется свыше 90% ископаемого топлива, а над Арктикой/Субарктикой, где антропогенная активность относительно невелика: между 60° и 70° с. ш. сжигается менее 5% добываемого ископаемого топлива. Это значит, что в северных широтах существует мощный природный источник СО2 и СН4, который обеспечивает существование межполюсного градиента в меридиональном распределении СО2 и СН4: среднее содержание атмосферного СО2 примерно на 3 mатм (около 1% от средней величины) и СН4 на 0.15-0.17 mатм (8-10% от средней величины) над Арктикой выше, чем над Антарктикой (рис. 3).
Рис. 3. Межполюсные градиенты СО2 и СН4.
Содержание углекислоты в оболочках Земли приведено в таблице 2.
Таблица 2.
Содержание углекислоты в оболочках Земли.
Среда | Масса, трлн. т. | Давление при выходе в атмосферу, бар |
Атмосфера | 2.6 | 0,00035 |
Океан | 165 | 0,021 |
Биомасса на суше | 2 | 0,00026 |
Каменный уголь, нефть и др. | 660 | 0,091 |
Отложения на дне океана | 370000 | 40 |
Из таблицы видно, что в атмосфере остались, по существу, жалкие остатки СО2. А ведь жизнь растений целиком зависит от фотосинтеза, который без СО2 невозможен. Если освободить всю углекислоту, захороненную в карбонатных отложениях на дне океанов и континентов, то ее содержание в атмосфере повысится в 130 000 раз и парциальное давление углекислого газа станет равным 40 атмосферам, т.е. атмосфера станет, по существу, углекислотной, почти такой же, как на Венере, где давление равно 90 атмосфер, а температура близка к 50000С.
Кроме концентрации газа, большое значение имеют период сохранения его молекул в атмосфере и эффективность взаимодействия с тепловым излучением. Так, например, молекула метана остается в атмосфере около 11 лет и абсорбирует тепловое излучение приблизительно в 15 раз более эффективно, чем молекула СО2. Доля метана в суммарном тепличном эффекте оценивается в 15%, доля фреонов — от 15 до 20%. Вызывает тревогу увеличение концентрации метана в атмосфере. Она оставалась неизменной почти в течение 1000 лет, а с начала XIX столетия начала расти, и сейчас почти удвоилась (рис. 3). Основные источники выброса метана антропогенного происхождения: животноводство, рисовые поля, добыча угля, а также природные болота.
Содержание двуокиси азота также увеличилось в последние годы. Источниками этого вещества могут быть сжигание топлива, азотные удобрения, сведение лесов, сжигание биомассы.
Литература
1. «Беседы о природе, обществе и человеке», издательство «Знание», Москва 1975 г.
2. «В мире науки», № 10, Москва 1990 г.
3. «География», энциклопедия, издательство «Росмэн», Москва 1994 г.
4. «Жизнь в окружающей среде», Т. Миллер, т. 1, Москва 1980 г.
5. «Жизнь в окружающей среде», Т. Миллер, т. 3, Москва 1980 г.
6. «Калейдоскоп», 12(46), Москва 1997 г.
7. «Человек и природа», издательство «Знание», Москва 1980 г.
8. «Экология и будущее», Г. А. Кузнецов, Москва, изд. 1988 г.
9. «Экологические меридианы и параллели», А. Удальцов, Москва, изд. 1981.