Karbondioksit atmosfere geçerek girer. Atmosfere kim daha fazla karbondioksit salıyor - insan mı doğa mı? Enerji tüketimi ve emisyonlar

İnsan faaliyetleri şimdiden öyle bir ölçeğe ulaştı ki, Dünya atmosferindeki toplam karbondioksit içeriği izin verilen maksimum değerlere ulaştı. Doğal sistemler - kara, atmosfer, okyanus - yıkıcı etki altındadır.

Önemli gerçekler

Örneğin, bunlar floroklorohidrokarbonları içerir. Bu gaz kirlilikleri, gezegenin iklimini etkileyen güneş radyasyonu yayar ve emer. Atmosferde son bulan diğer gaz halindeki bileşikler olan CO2, birlikte sera gazları olarak adlandırılır.

Geçmiş referansı

Yakılan yakıt hacmindeki bir artışın, Dünya'nın radyasyon dengesinin ihlaline yol açabileceği konusunda uyardı.

modern gerçekler

Günümüzde, yakıt yandığında ve ayrıca ormansızlaşma ve tarım arazilerindeki artış nedeniyle doğada meydana gelen değişiklikler nedeniyle atmosfere daha fazla karbondioksit giriyor.

Yaban hayatı üzerindeki karbondioksit etkisinin mekanizması

Atmosferdeki karbondioksit miktarının artması sera etkisine neden olur. Kısa dalgalı güneş radyasyonu sırasında karbon monoksit (IV) şeffafsa, uzun dalga radyasyonu emer ve her yöne enerji yayar. Sonuç olarak, atmosferdeki karbondioksit içeriği önemli ölçüde artar, Dünya'nın yüzeyi ısınır ve atmosferin alt katmanları ısınır. Karbondioksit miktarında müteakip bir artış ile küresel iklim değişikliği mümkündür.

Bu nedenle, Dünya atmosferindeki toplam karbondioksit miktarını tahmin etmek önemlidir.

Atmosfere salınım kaynakları

Bunlar arasında endüstriyel emisyonlar vardır. Atmosferdeki karbondioksit içeriği, antropojenik emisyonlar nedeniyle artmaktadır. Birçok endüstri enerji yoğun işletmeler olduğundan, ekonomik büyüme doğrudan yakılan doğal kaynakların miktarına bağlıdır.

İstatistiksel çalışmaların sonuçları, geçen yüzyılın sonundan bu yana birçok ülkede elektrik fiyatlarında önemli bir artışla birlikte spesifik enerji maliyetlerinde bir düşüş olduğunu göstermektedir.

Etkili kullanımı, teknolojik sürecin modernizasyonu, araçlar, üretim atölyelerinin yapımında yeni teknolojilerin kullanılmasıyla sağlanır. Bazı gelişmiş sanayi ülkeleri, işleme ve hammadde endüstrilerinin geliştirilmesinden nihai ürünün imalatıyla uğraşan alanların gelişimine geçmiştir.

Ciddi bir endüstriyel temele sahip büyük metropol alanlarda, CO2 genellikle faaliyetleri eğitim ve tıp ihtiyaçlarını karşılayan endüstrilerin bir yan ürünü olduğundan, atmosfere verilen karbondioksit emisyonları önemli ölçüde daha yüksektir.

Gelişmekte olan ülkelerde, kişi başına düşen yüksek kaliteli yakıt kullanımında önemli bir artış, daha yüksek bir yaşam standardına geçişte önemli bir faktör olarak kabul edilmektedir. Ortaya atılan fikir, yakılan yakıt miktarını artırmadan sürekli ekonomik büyümenin ve iyileştirilmiş yaşam standartlarının mümkün olduğudur.

Bölgeye bağlı olarak, atmosferdeki karbondioksit içeriği %10 ile %35 arasında değişmektedir.

Enerji tüketimi ve CO2 emisyonları arasındaki ilişki

Enerjinin sadece onu almak için üretilmediği gerçeğiyle başlayalım. Gelişmiş sanayi ülkelerinde çoğu sanayide, binaların ısıtılması ve soğutulmasında ve ulaşımda kullanılmaktadır. Büyük araştırma merkezleri tarafından yürütülen araştırmalar, enerji tasarrufu sağlayan teknolojilerin kullanılmasının, dünya atmosferine salınan karbondioksit emisyonlarında önemli bir azalmaya yol açabileceğini göstermiştir.

Örneğin bilim adamları, Amerika Birleşik Devletleri tüketim mallarının üretiminde daha az enerji yoğun teknolojilere geçerse, bunun atmosfere giren karbondioksit miktarını %25 oranında azaltacağını hesaplayabildiler. Küresel ölçekte bu, sera etkisi sorununu %7 oranında azaltacaktır.

doğada karbon

Dünya atmosferine karbondioksit emisyonu sorununu analiz ederken, bir parçası olan karbonun biyolojik organizmaların varlığı için hayati önem taşıdığını not ediyoruz. Karmaşık karbon zincirleri (kovalent bağlar) oluşturma yeteneği, yaşam için gerekli protein moleküllerinin ortaya çıkmasına neden olur. Biyojenik karbon döngüsü, sadece canlıların işleyişini değil, aynı zamanda inorganik bileşiklerin farklı karbon rezervuarları arasında ve bunların içinde transferini de içerdiğinden karmaşık bir süreçtir.

Bunlara atmosfer, topraklar dahil kıta kütlesi ve ayrıca hidrosfer, litosfer dahildir. Son iki yüzyıl boyunca, biyosfer-atmosfer-hidrosfer sisteminde, yoğunluklarında bu elementin jeolojik transfer süreçlerinin hızını önemli ölçüde aşan karbon akışlarında değişiklikler gözlendi. Bu nedenle, toprak da dahil olmak üzere sistem içindeki ilişkileri dikkate almakla yetinmek zorundayız.

Geçen yüzyılın ortalarından itibaren, dünya atmosferindeki karbondioksitin niceliksel içeriğinin belirlenmesine ilişkin ciddi çalışmalar yapılmaya başlandı. Bu tür hesaplamaların öncüsü, ünlü Mauna Loa gözlemevinde çalışan Killing'di.

Gözlemlerin bir analizi, atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonundaki değişikliklerin fotosentez döngüsünden, karadaki bitkilerin yok edilmesinden ve okyanuslardaki yıllık sıcaklık değişiminden etkilendiğini gösterdi. Deneyler sırasında, kuzey yarımküredeki kantitatif karbondioksit içeriğinin önemli ölçüde daha yüksek olduğunu bulmak mümkün oldu. Bilim adamları bunun, antropojenik gelirin çoğunun bu yarımküreye düştüğü gerçeğinden kaynaklandığını öne sürdüler.

Analiz için özel yöntemler kullanılmadan alındı, ayrıca hesaplamaların bağıl ve mutlak hataları dikkate alınmadı. Buzul çekirdeklerinde bulunan hava kabarcıklarının analizi sayesinde araştırmacılar, dünya atmosferindeki karbondioksit içeriği hakkında 1750-1960 aralığında veri oluşturabildiler.

Çözüm

Geçtiğimiz yüzyıllarda kıtasal ekosistemlerde önemli değişiklikler meydana geldi, bunun nedeni antropojenik etkinin artmasıydı. Gezegenimizin atmosferindeki kantitatif karbondioksit içeriğindeki artışla birlikte, canlı organizmaların varlığını olumsuz yönde etkileyen sera etkisi artar. Bu nedenle, atmosfere CO 2 emisyonlarının azaltılmasına izin veren enerji tasarrufu sağlayan teknolojilere geçmek önemlidir.

1 İnsan ve iklim.

2 Tanıtım.

Enerji tüketimi, ekonomik aktivite ve gelir arasındaki ilişki atmosferde.

Enerji tüketimi ve karbondioksit emisyonları.

3 doğada karbon.

Karbon izotopları.

4 Atmosferdeki karbon.

atmosferik karbondioksit.

Toprak karbonu.

5 Gelecek için atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonu tahminleri. Ana sonuçlar.

6 Bibliyografya.

Tanıtım.

İnsan faaliyeti, doğa üzerindeki etkisinin küresel hale geldiği bir gelişme düzeyine çoktan ulaştı. Doğal sistemler - atmosfer, kara, okyanus - ve bir bütün olarak gezegendeki yaşam bu etkilere tabidir. Geçen yüzyılda, atmosferdeki karbondioksit (), azot oksit (), metan () ve troposferik ozon () gibi belirli gaz bileşenlerinin içeriğinin arttığı bilinmektedir. Ayrıca küresel ekosistemin doğal bileşenleri olmayan diğer gazlar da atmosfere girdi. Başlıcaları floroklorohidrokarbonlardır. Bu gaz halindeki safsızlıklar radyasyonu emer ve yayar ve bu nedenle Dünya'nın iklimini etkileyebilir. Bütün bu gazlar birlikte sera gazları olarak adlandırılabilir.

Atmosfere karbondioksit salınımının bir sonucu olarak iklimin değişebileceği fikri şimdi ortaya çıkmıyordu. Arrhenius, fosil yakıtların yakılmasının atmosferik konsantrasyonda bir artışa yol açabileceğine ve dolayısıyla Dünya'nın radyasyon dengesini değiştirebileceğine dikkat çekti. Fosil yakıtların yakılmasından ve arazi kullanımındaki değişikliklerden (ormansızlaşma ve tarım arazilerinin genişlemesi) atmosfere yaklaşık olarak ne kadar salındığını artık biliyoruz ve atmosferik konsantrasyonlarda gözlemlenen artışı insan faaliyetleriyle ilişkilendirebiliriz.

İklim değişikliğinin mekanizması, sözde sera etkisidir. Güneşin kısa dalga radyasyonuna karşı şeffaf olmasına rağmen, bu gaz, dünya yüzeyinden ayrılan uzun dalga radyasyonunu emer ve emilen enerjiyi her yöne yayar. Bu etkinin bir sonucu olarak, atmosferik konsantrasyondaki bir artış, Dünya yüzeyinin ısınmasına ve atmosferin daha düşük olmasına neden olur. Atmosferik konsantrasyonlardaki sürekli artış küresel iklim değişikliğine yol açabilir, bu nedenle gelecekteki karbondioksit konsantrasyonlarını tahmin etmek önemli bir görevdir.

Atmosfere karbondioksit salınımı

endüstriyel bir sonucu olarak

emisyonlar.

Ana antropojenik emisyon kaynağı, her türlü karbonlu yakıtın yanmasıdır. Şu anda, ekonomik kalkınma genellikle sanayileşmenin büyümesiyle ilişkilidir. Tarihsel olarak, ekonomik iyileşme, uygun fiyatlı enerji kaynaklarının mevcudiyetine ve yakılan fosil yakıtların miktarına bağlıydı. 1860-1973 dönemi için çoğu ülke için ekonomi ve enerjinin gelişimine ilişkin veriler. Sadece ekonomik büyümeye değil, aynı zamanda enerji tüketimindeki büyümeye de tanıklık ediyorlar. Ancak biri diğerinin sonucu değildir. 1973 yılından bu yana birçok ülkede reel enerji fiyatlarındaki artışla birlikte spesifik enerji maliyetlerinde azalma olmuştur. Amerika Birleşik Devletleri'nde endüstriyel enerji kullanımına ilişkin yakın tarihli bir araştırma, 1920'den beri birincil enerji maliyetlerinin üretilen malların ekonomik eşdeğerine oranının istikrarlı bir şekilde azaldığını göstermiştir. Endüstriyel teknoloji, araçlar ve bina tasarımındaki gelişmeler sonucunda enerjinin daha verimli kullanılması sağlanmaktadır. Buna ek olarak, bir dizi sanayileşmiş ülkede, hammadde ve işleme endüstrilerinin geliştirilmesinden nihai ürünü üreten endüstrilerin genişlemesine geçişte ifade edilen ekonominin yapısında değişiklikler olmuştur.

Şu anda tıp, eğitim ve rekreasyon ihtiyaçlarını karşılamak için gereken kişi başına minimum enerji tüketimi düzeyi, bölgeden bölgeye ve ülkeden ülkeye önemli farklılıklar göstermektedir. Gelişmekte olan birçok ülkede, daha yüksek bir yaşam standardına ulaşmak için kişi başına yüksek kaliteli yakıt tüketiminde önemli bir artış şarttır. Şimdi, devam eden ekonomik büyümenin ve arzu edilen bir yaşam standardına ulaşmanın kişi başına enerji tüketimi ile ilişkili olmadığı görülüyor, ancak bu süreç henüz tam olarak anlaşılmış değil.

Gelecek yüzyılın ortalarından önce, çoğu ülkenin ekonomisinin daha yüksek enerji fiyatlarına uyum sağlayabileceği, iş gücü ve diğer kaynak türlerine olan ihtiyacı azaltacağı ve ayrıca bilgi işleme ve iletme hızını artıracağı varsayılabilir. veya belki de mal üretimi ile hizmet sunumu arasındaki ekonomik dengenin yapısını değiştirmek. Bu nedenle, endüstriyel emisyonların oranı, enerji sisteminde kömür veya nükleer yakıt kullanımının bir veya daha fazla payı ile bir enerji geliştirme stratejisi seçimine doğrudan bağlı olacaktır.

Enerji tüketimi ve emisyonlar

karbon dioksit.

Enerji üretimi için enerji üretilmez. Sanayileşmiş ülkelerde üretilen enerjinin çoğu sanayi, ulaşım, ısıtma ve soğutma binalarından gelmektedir. Son zamanlarda yapılan birçok çalışma, sanayileşmiş ülkelerdeki mevcut enerji tüketimi seviyesinin, enerji tasarrufu sağlayan teknolojilerin kullanılmasıyla önemli ölçüde azaltılabileceğini göstermiştir. ABD'nin tüketim malları üretiminde ve hizmet sektöründe aynı üretim hacminde en az enerji yoğun teknolojilere geçmesi durumunda atmosfere giren miktarın %25 azalacağı hesaplandı. Küresel emisyonlarda ortaya çıkan azalma %7 olacaktır. Benzer bir etki diğer sanayileşmiş ülkelerde de gerçekleşecektir. Atmosfere salınım oranında daha fazla azalma, daha verimli mal üretim yöntemlerinin tanıtılması ve nüfusa hizmet sunumundaki iyileştirmelerin bir sonucu olarak ekonominin yapısını değiştirerek sağlanabilir.

doğada karbon.

Onsuz Dünya'da yaşamın imkansız olduğu birçok kimyasal element arasında karbon en önemlisidir.Organik maddelerin kimyasal dönüşümleri, karbon atomunun uzun kovalent zincirler ve halkalar oluşturma yeteneği ile ilişkilidir. Karbonun biyojeokimyasal döngüsü, elbette, çok karmaşıktır, çünkü yalnızca Dünya üzerindeki tüm yaşam biçimlerinin işleyişini değil, aynı zamanda inorganik maddelerin hem farklı karbon rezervuarları arasında hem de bunların içindeki transferini içerir. Karbonun ana rezervuarları atmosfer, topraklar dahil kıtasal biyokütle, deniz biyotası içeren hidrosfer ve litosferdir. Atmosfer-biyosfer-hidrosfer sisteminde son iki yüzyıl boyunca, yoğunluğu bu elementin transferinin jeolojik süreçlerinin yoğunluğundan yaklaşık olarak daha yüksek olan karbon akışlarında değişiklikler olmuştur. Bu nedenle, topraklar da dahil olmak üzere, bu sistem içindeki etkileşimlerin analizi ile sınırlandırılmalıdır.

Temel kimyasal bileşikler ve reaksiyonlar.

Binlercesi biyolojik süreçlerde yer alan bir milyondan fazla karbon bileşiği bilinmektedir. Karbon atomları dokuz olası oksidasyon durumundan birinde olabilir: +IV'ten -IV'e. En yaygın fenomen tam oksidasyondur, yani. +IV ve bu tür bileşiklerin örnekleri olarak hizmet edebilir. Atmosferdeki karbonun %99'dan fazlası karbondioksit formundadır. Okyanuslardaki karbonun yaklaşık %97'si çözünmüş halde () ve litosferde - mineraller şeklinde bulunur. +II oksidasyon durumuna bir örnek, atmosferin oldukça hızlı bir şekilde okside olan küçük bir gaz bileşenidir. Elementel karbon atmosferde az miktarda grafit ve elmas şeklinde, toprakta ise kömür şeklinde bulunur. Fotosentez sırasında karbonun asimilasyonu, toprağın ölü organik maddesi olan biota'da bulunan, büyük derinliklerde gömülü olan tortul kayaçların üst katmanlarında kömür, petrol ve gaz formundaki indirgenmiş karbonun oluşmasına ve dağılmış az oksitlenmiş karbon şeklinde litosferde. Tamamen oksitlenmemiş karbon, özellikle metan içeren bazı gaz halindeki bileşikler, anaerobik işlemlerde meydana gelen maddelerin indirgenmesi sırasında atmosfere girer. Bakteriyel ayrışma sırasında birkaç farklı gaz halindeki bileşik oluşmasına rağmen, hızla oksitlenirler ve sisteme girdiği düşünülebilir. Bir istisna, sera etkisine de katkıda bulunduğu için metandır. Okyanuslar, oksidasyon süreçleri henüz iyi bilinmeyen önemli miktarda çözünmüş organik karbon bileşikleri içerir.

Karbon izotopları.

Doğada bilinen yedi karbon izotopu vardır ve bunlardan üçünün önemli bir rolü vardır. Bunlardan ikisi - ve - kararlıdır ve biri 5730 yıllık yarı ömre sahip radyoaktiftir. Çeşitli karbon izotoplarını inceleme ihtiyacı, karbon bileşiklerinin transfer hızlarının ve kimyasal reaksiyonlardaki denge koşullarının bu bileşiklerin hangi karbon izotoplarını içerdiğine bağlı olmasından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle doğada kararlı karbon izotoplarının farklı bir dağılımı gözlenir. İzotopun dağılımı, bir yandan atmosferdeki nötronları ve azot atomlarını içeren nükleer reaksiyonlarda oluşumuna ve diğer yandan radyoaktif bozunmaya bağlıdır.

Atmosferdeki karbon.

Atmosferik içeriğin dikkatli ölçümleri 1957'de Mauna Loa Gözlemevinde Killing tarafından başlatıldı. Atmosferik içeriğin düzenli ölçümleri de bir dizi başka istasyonda gerçekleştirilir. Gözlemlerin analizinden, yıllık konsantrasyonun seyrinin esas olarak fotosentez döngüsündeki mevsimsel değişikliklerden ve karadaki bitkilerin yok edilmesinden kaynaklandığı sonucuna varılabilir; aynı zamanda, deniz suyundaki çözünürlüğün bağlı olduğu okyanus yüzey sıcaklığındaki yıllık değişimden, daha az ölçüde de olsa etkilenir. Üçüncü ve muhtemelen en az önemli faktör, okyanustaki yıllık fotosentez hızıdır. Antropojenik girdi kaynakları esas olarak kuzey yarımkürede yer aldığından, herhangi bir yıl için ortalama atmosferik içerik kuzey yarımkürede biraz daha yüksektir. Ek olarak, muhtemelen atmosferin genel sirkülasyonunun özellikleri tarafından belirlenen içerikte küçük yıllar arası değişiklikler gözlenir. Atmosferdeki konsantrasyon değişikliğine ilişkin mevcut verilerden, son 25 yılda gözlemlenen atmosferik içerikte düzenli artışa ilişkin veriler birincil öneme sahiptir. Atmosferik karbon dioksit içeriğinin (geçen yüzyılın ortasından başlayarak) önceki ölçümleri, kural olarak, yeterince tamamlanmamıştı. Hava numuneleri gerekli titizlik gösterilmeden alınmış ve sonuçların hatasına ilişkin herhangi bir tahminde bulunulmamıştır. Buzul çekirdeklerinden gelen hava kabarcıklarının bileşimini analiz ederek 1750'den 1960'a kadar olan dönem için veri elde etmek mümkün oldu. Buzulların hava kapanımlarının analiz edilmesiyle belirlenen 1950'ler için atmosferik konsantrasyon değerlerinin Mauna Loa gözlemevinin verileriyle iyi bir uyum içinde olduğu da bulundu. 1750-1800 yıllarında 280 milyona yakın olan konsantrasyon, daha sonra yavaş yavaş artmaya başlamış ve 1984 yılına kadar 3431 milyona ulaşmıştır.

Toprak karbonu.

Çeşitli tahminlere göre, toplam karbon içeriği yaklaşık

GS. Mevcut tahminlerin ana belirsizliği, gezegenin turbalık alanlarındaki alanlar ve karbon içeriği hakkındaki bilgilerin yetersiz eksiksiz olmasından kaynaklanmaktadır.

Soğuk iklim bölgelerinin topraklarındaki karbon ayrışmasının daha yavaş süreci, tropikal ekosistemlere kıyasla boreal ormanlarda ve orta enlemlerin çimenli topluluklarında daha yüksek toprak karbon konsantrasyonuna (birim alan başına) yol açar. Bununla birlikte, toprak rezervuarına yıllık olarak giren yalnızca küçük bir miktar (yüzde birkaç veya daha az) döküntü, uzun süre içlerinde kalır. Ölü organik maddelerin çoğu birkaç yıl içinde oksitlenir. Chernozemlerde, çöp karbonunun yaklaşık %98'i yaklaşık 5 aylık bir devir süresine sahiptir ve çöp karbonunun %2'si ortalama 500-1000 yıl boyunca toprakta kalır. Toprak oluşturma sürecinin bu karakteristik özelliği, radyoizotop yöntemiyle belirlenen orta enlemlerdeki toprakların yaşının birkaç yüz ila bin yıl veya daha fazla olduğu gerçeğinde de kendini gösterir. Ancak doğal bitki örtüsünün kapladığı arazinin tarım arazisine dönüştürülmesi sırasında organik maddenin bozunma hızı tamamen farklıdır. Örneğin, Kuzey Amerika tarım topraklarındaki organik karbonun %50'sinin, bu topraklar geçen yüzyıldan önce veya çok erken bir dönemde işletildiği için asitlenme nedeniyle kaybolmuş olabileceği iddia edilmiştir.

Karbon içeriğindeki değişiklikler

kıtasal ekosistemler.

Son 200 yılda, artan antropojenik etkinin bir sonucu olarak kıtasal ekosistemlerde önemli değişiklikler meydana geldi. Ormanların ve otsu toplulukların işgal ettiği topraklar tarım arazisine dönüştüğünde, organik madde yani. bitkilerin canlı maddeleri ve toprakların ölü organik maddeleri oksitlenir ve atmosfere . Bazı elementer karbonlar da (orman yakmanın bir yan ürünü olarak) kömür olarak toprağa gömülebilir ve böylece karbon döngüsündeki hızlı dönüşümden uzaklaştırılabilir. Organik maddenin restorasyonu ve yok edilmesi coğrafi enlem ve bitki örtüsünün türüne bağlı olduğundan, ekosistemlerin çeşitli bileşenlerindeki karbon içeriği değişiklik gösterir.

Kıtasal ekosistemlerdeki karbon stoklarındaki değişikliklerin tahmin edilmesindeki mevcut belirsizliği gidermek için çok sayıda çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalardan elde edilen verilere dayanarak, 1860'tan 1980'e atmosferik girişin olduğu sonucuna varılabilir. C ve 1980'de biyotik karbon emisyonu C/yıl. Ek olarak, artan atmosferik konsantrasyonların ve ve gibi kirleticilerin emisyonlarının, kıtasal ekosistemlerde fotosentezin yoğunluğu ve organik maddenin yok edilmesi üzerindeki etkisi mümkündür. Görünüşe göre, fotosentez yoğunluğu atmosferdeki artan konsantrasyonla artar. Bu büyümenin tarımsal ürünlerin özelliği olması muhtemeldir ve doğal kıtasal ekosistemlerde su kullanımının verimliliğindeki bir artış, organik madde oluşumunda bir hızlanmaya yol açabilir.

Karbondioksit konsantrasyonu tahminleri

Gelecek için atmosferdeki gaz.

Ana sonuçlar.

Geçtiğimiz on yıllar boyunca, yeterince karmaşık ve hacimli olmaları nedeniyle bu yazıda ele alınması uygun görünmeyen çok sayıda küresel karbon döngüsü modeli oluşturulmuştur. Ana sonuçlarını kısaca ele alalım. Gelecekteki atmosferik bollukları tahmin etmek için kullanılan çeşitli senaryolar benzer sonuçlar verdi. Aşağıdakiler, atmosferik konsantrasyonlardaki antropojenik değişim sorununa ilişkin mevcut bilgilerimizi ve varsayımlarımızı özetleme girişimidir.

1860'tan 1984'e kadar atmosfer d) Fosil yakıtların yakılması nedeniyle şu anda emisyon oranı (1984 verilerine göre) g.C/yıl'a eşittir.

· Aynı zaman diliminde, ormansızlaşma ve arazi kullanımı değişikliğinden kaynaklanan atmosferik salınımlar g. C, bu gelirin yoğunluğu şu anda eşittir C/yıl.

· Geçen yüzyılın ortalarından bu yana, atmosferdeki konsantrasyon 1984'te bir milyona kadar yükseldi.

· Küresel karbon döngüsünün temel özellikleri iyi anlaşılmıştır. Belirli emisyon senaryoları kullanıldığında, atmosferdeki konsantrasyonun büyümesini tahmin etmek için temel olarak kullanılabilecek nicel modeller oluşturmak mümkün hale geldi.

· Emisyon senaryolarından türetilen gelecekteki olası konsantrasyon değişiklikleri tahminlerindeki belirsizlikler, emisyon senaryolarının kendilerindeki belirsizliklerden önemli ölçüde daha küçüktür ve çok daha küçüktür.

Önümüzdeki kırk yıl içinde atmosfere salınan emisyonların yoğunluğu sabit kalırsa veya çok yavaş artarsa ​​(yılda %0,5'ten fazla değil) ve daha uzak gelecekte de çok yavaş büyürse, 21. yüzyılın sonunda atmosferik konsantrasyon yaklaşık 440 milyon olacaktır., yani. sanayi öncesi seviyeden en fazla %60 daha yüksek.

· Önümüzdeki kırk yılda emisyonların yoğunluğu yılda ortalama %1-2 artacaksa, yani. 1973'ten günümüze nasıl artıyorsa ve daha uzak bir gelecekte büyüme hızı yavaşlayacaksa, 21. yüzyılın sonunda sanayi öncesi seviyelere kıyasla atmosferdeki içeriğin iki katına çıkması gerçekleşecek. .

İnsan uygarlığının gezegendeki sera gazlarının ana kaynağı olup olmadığı konusundaki yorumlar şiddetli bir tartışmaya neden oldu. sevgili kararır12 Volkanların modern uygarlığa göre 100-500 kat daha az karbondioksit saldığını söyleyen ilginç bir bağlantı verdi:

Buna cevaben canım vladimir000 onun getirdi. Onun sonucunda o emisyonları aldı CO2çok daha az insan uygarlığı: yaklaşık 600 milyon ton:

Garip bir numara sırasına sahip olduğunuz bir şey. Arama, Dünya'daki tüm enerji santrallerinin toplam gücünü 2 * 10^12 watt verir, yani, hepsinin tüm yıl boyunca fosil yakıtlarla çalıştığını varsayarsak, yaklaşık 2 * 10^16 watt-saat yıllık tüketim elde ederiz. dir, 6 * 10^15 KJoule .

Yine, arama, fosil yakıtın kilogramı başına ilk on binlerce KJ'lik belirli bir kalorifik değer verir. Basitlik için 10.000'i alalım ve tüm işlenmiş yakıtın boruya kalıntı bırakmadan uçtuğunu varsayalım.

Ardından, insanlığın enerji ihtiyacını tam olarak karşılamak için yılda 6*10^15/10^4 kilogram karbon yani 6*10^8 ton karbon yakmanın yeterli olduğu ortaya çıkıyor. Yılda 600 megaton. Hala nükleer, hidro ve diğer yenilenebilir santraller olduğu göz önüne alındığında, nihai tüketim 500 kat artacak nasıl bilmiyorum.

Fark çok büyük çıktı - 500 kat. Ama aynı zamanda bu 500 kat farkın nereden geldiğini tam olarak anlayamadım. 29 milyar tonu 600 milyon tona bölersek 50 misli fark olur. Öte yandan, bu fark muhtemelen %100 olmamasından kaynaklanmaktadır. yeterlik santral ve fosil yakıtların sadece santraller tarafından değil, ulaşım, ev ısıtma veya çimento üretimi için de tüketilmesi.

Dolayısıyla bu hesaplamayı daha doğru yapmak mümkündür. Bunu yapmak için aşağıdaki alıntıyı kullanmanız yeterlidir: " bir ton standart yakıt miktarında kömür yakarken 2.3 ton oksijen tüketilir ve 2.76 ton karbondioksit salınır ve doğal gaz yakarken 1.62 ton karbondioksit salınır ve aynı 2.35 ton oksijen tüketilen ".

İnsanlık şimdi yılda ne kadar yakıt tüketiyor? Bu tür istatistikler şirketin raporlarında verilmektedir. BP. Yaklaşık 13 milyar ton referans yakıt. Böylece insanlık atmosfere yaklaşık 26 milyar ton karbondioksit salıyor. Ayrıca, aynı veriler emisyonlar hakkında ayrıntılı istatistikler sağlar. CO2 her yıl için. Bu emisyonların sürekli arttığını takip eder:

Aynı zamanda, bu emisyonların sadece yarısı atmosfere girer. Diğer yarısı

Sayfa 8/10

Karbondioksitin Dünya atmosferindeki rolü.

Son zamanlarda, havadaki karbondioksit konsantrasyonunda bir artış oldu ve bu da Dünya'nın ikliminde bir değişikliğe yol açtı.

Atmosferdeki karbon (C), esas olarak karbon dioksit (CO 2) ve az miktarda metan (CH 4), karbon monoksit ve diğer hidrokarbonlar şeklinde bulunur.

Dünya atmosferinin gazları için "gaz ömrü" kavramı kullanılır. Bu, gazın tamamen yenilendiği zamandır, yani. içerdiği kadar gazın atmosfere girmesi için geçen süre. Yani, karbondioksit için bu süre 3-5 yıl, metan için - 10-14 yıl. CO, birkaç ay içinde CO2'ye oksitlenir.

Biyosferde, tüm canlı organizmaların bir parçası olduğu için karbonun önemi çok yüksektir. Canlılar içinde karbon indirgenmiş bir biçimde ve biyosferin dışında oksitlenmiş bir biçimde bulunur. Böylece yaşam döngüsünün kimyasal alışverişi oluşur: CO 2 ↔ canlı madde.

Dünya atmosferindeki karbon kaynakları.

Birincil karbondioksit kaynağı, patlama sırasında atmosfere çok miktarda gaz salınan volkanlardır. Bu karbondioksitin bir kısmı, çeşitli metamorfik bölgelerdeki antik kireçtaşlarının termal ayrışmasından kaynaklanır.

Karbon ayrıca, organik kalıntıların anaerobik ayrışmasının bir sonucu olarak Dünya atmosferine metan şeklinde girer. Oksijenin etkisi altındaki metan hızla karbondioksite oksitlenir. Atmosfere metanın ana tedarikçileri tropikal ormanlar ve bataklıklardır.

Biyosferde CO2'nin göçü.

CO 2'nin göçü iki şekilde ilerler:

- İlk yöntemde, CO2, fotosentez sırasında Dünya atmosferinden emilir ve organik maddelerin oluşumuna katılır ve daha sonra yerkabuğunda mineraller şeklinde gömülür: turba, yağ, şeyl.

- İkinci yöntemde karbon, hidrosferde karbonatların oluşumunda rol oynar. CO 2, H 2 CO 3, HCO 3 -1, CO 3 -2'ye girer. Daha sonra kalsiyumun (nadiren magnezyum ve demir) katılımıyla, karbonatların çökelmesi biyojenik ve abiyojenik bir şekilde gerçekleşir. Kalın kalker ve dolomit tabakaları ortaya çıkar. A.B.'ye göre Ronov'a göre, biyosfer tarihinde organik karbonun (Corg) karbonat karbona (Ccarb) oranı 1:4 idi.

Karbonun jeokimyasal döngüsü.

Atmosferden karbondioksitin çıkarılması.

Dünya atmosferindeki karbondioksit, enerji kullanan pigment klorofil aracılığıyla gerçekleştirilen fotosentez işlemiyle yeşil bitkiler tarafından çıkarılır. Güneş radyasyonu. Bitkiler atmosferdeki karbondioksiti karbonhidratlara ve oksijene dönüştürür. Karbonhidratlar, bitkilerin organik bileşiklerinin oluşumunda yer alır ve oksijen atmosfere geri salınır.

Karbondioksitin bağlanması.

Toplam kütlesinin çok küçük bir kısmı aktif karbon döngüsünde yer alır. Fosil kireçtaşları ve diğer kayaçlar şeklinde büyük miktarda karbonik asit korunur. Dünya atmosferinin karbondioksiti ile okyanusun suyu arasında sırayla hareketli bir denge vardır.

Yüksek üreme hızı nedeniyle bitki organizmaları (özellikle düşük mikroorganizmalar ve deniz fitoplanktonları) organik madde şeklinde yılda yaklaşık 1.5-10 11 ton karbon üretirler ki bu da 5.86-10 20 J'ye (1.4-10 20 cal) tekabül eder. enerji.

Bitkiler, ölümü sırasında organik maddenin sapropel, humus, turba şeklinde biriktiği hayvanlar tarafından kısmen yenir, bu da diğer birçok kostobiyolit - kömür, petrol, yanıcı gazlara yol açar.

Organik maddelerin ayrışma süreçlerinde, mineralizasyonları, bakteriler (örneğin, paslandırıcı) ve ayrıca birçok mantar (örneğin küfler) büyük rol oynar.

Ana karbon rezervleri, Dünya'nın tortul kayaçlarında bağlı bir durumdadır (esas olarak karbonatların bileşiminde), önemli bir kısmı okyanus sularında çözülür ve nispeten küçük bir kısmı havada bulunur.

Güncellenmiş hesaplamalara göre, litosfer, hidrosfer ve Dünya atmosferindeki karbon miktarlarının oranı 28570: 57: 1'dir.

Karbondioksit Dünya atmosferine nasıl geri döner?

Karbondioksit Dünya atmosferine salınır:

- canlı organizmaların solunumu ve cesetlerinin ayrışması, karbonatların çürümesi, fermantasyon, çürüme ve yanma süreçlerinde;

- yeşil bitkiler, gün boyunca fotosentez sürecinde atmosferden karbondioksiti emer, geceleri bir kısmı geri döner;

- gazları esas olarak karbondioksit ve su buharından oluşan volkanların aktivitesinin bir sonucu olarak. Modern volkanizma, ortalama olarak, antropojenik gazın %1'inden daha az olan, yılda 2 108 ton CO2 salınımına yol açar. emisyonlar (insan faaliyetlerinden kaynaklanan);

- son yıllarda karbon döngüsünde özel bir yer edinen endüstriyel insan faaliyetlerinin bir sonucu olarak. Fosil yakıtların toplu olarak yakılması, insanoğlunun ürettiği karbondioksitin yalnızca %57'si bitkiler tarafından işlenip hidrosfer tarafından emildiğinden, atmosferdeki karbon içeriğinde bir artışa yol açar. Büyük ormansızlaşma ayrıca havadaki karbondioksit konsantrasyonunda bir artışa yol açar.

bu makaleydi Dünya atmosferinde karbondioksit. ". Devamını okuyun: « Dünya atmosferinin bileşimindeki argon - atmosferdeki içerik% 1'dir.«

Görünüşe göre Dünya, küresel ısınma zemininde önemli bir eşiği aşmış durumda.

Genellikle Eylül ayında atmosferdeki karbondioksit (CO2) seviyeleri en düşük seviyededir. Bu konsantrasyon, gelecek yıl boyunca sera gazı seviyelerindeki dalgalanmaların ölçüldüğü bir ölçüttür. Ancak bu yılın Eylül ayında, CO2 seviyeleri yaklaşık 400 ppm'de yüksek kalıyor ve birçok bilim insanı, ömrümüz boyunca sera gazı konsantrasyonunun bu eşiğin altına düşmeyeceğine inanıyor.

Dünya, sanayi devriminden bu yana atmosferde düzenli olarak CO2 biriktiriyor, ancak 400 ppm seviyeleri, gezegenimizde milyonlarca yıldır görülmeyen yeni bir normal yaratıyor.

Deniz ve Atmosfer Bilimleri Okulu'ndan bir doçent, Christian Science Monitor'e yaptığı açıklamada, "Gezegenimizin atmosferi en son yaklaşık üç buçuk milyon yıl önce 400 ppm CO2 seviyelerine sahipti ve o zamanki iklim bugünden çok farklıydı" dedi. Stony Brook David Black'deki State University of New York'taki fenomenler.

Black, "Özellikle, Kuzey Kutbu'nda (60. enlemin kuzeyi) bugünden çok daha sıcaktı ve gezegendeki deniz seviyesi mevcut olandan 5-27 metre daha yüksekti" dedi.

"O zaman atmosferin 400 ppm CO2'ye ulaşması milyonlarca yıl aldı. Ve 280 milyonda birine düşmesi (böyle bir gösterge sanayi devriminin arifesindeydi), milyonlarca yıl daha sürdü. Klimatologlar, doğanın milyonlarca yılda yaptığını insanların sadece birkaç yüzyılda yapmış olmasından ve bu değişikliklerin çoğu son 50-60 yılda meydana gelmesinden çok endişe duyuyorlar.

Küresel CO2 konsantrasyonu birkaç yıldır periyodik olarak 400 ppm'nin üzerine çıkıyor; ancak yaz büyüme mevsimi boyunca, atmosferdeki karbondioksitin önemli bir kısmı fotosentez tarafından emilir ve bu nedenle CO2 seviyeleri yılın büyük bölümünde bu işaretin altındadır.

Bağlam

sera çılgınlığı

Dünya küresel ısınmaya hazır değil

Avrupa'da iklim felaketi

İklim zamanı

zehirli iklim

“Ekim 2016'da aylık rakamın Eylül ayından daha düşük olması ve 400 milyonun altına düşmesi mümkün mü? Pratik olarak hayır, ”diye yazdı programın yöneticisi Oşinografi Enstitüsü'nden. Skrips Ralph Keeling.

Geçmişte CO2 seviyelerinin önceki Eylül değerlerinin altına düştüğü durumlar olmuştur, ancak bunlar oldukça nadirdir. Bilim adamlarına göre, dünya yarından itibaren atmosfere karbondioksit salmayı tamamen durdursa bile, konsantrasyonu birkaç yıl daha 400 ppm'nin üzerinde kalacak.

“En iyi durumda (böyle bir senaryoda), yakın gelecekte stabilizasyon beklenebilir ve bu nedenle CO2 seviyesinin çok fazla değişmesi olası değildir. Ancak NASA baş iklim bilimcisi Gavin Schmidt, Climate Central'a verdiği demeçte, 10 yıl kadar sonra azalmaya başlayacak. “Bence artık 400 ppm'nin altında bir aylık rakam görmeyeceğiz.”

Atmosferik CO2 konsantrasyonundaki artış endişe kaynağı olsa da, 400 ppm işaretinin kendi başına, dünyaya bir iklim kıyametinin habercisi olan sert bir göstergeden çok bir yol işareti olduğu belirtilmelidir.

Montreal'deki Concordia Üniversitesi'nde çevre profesörü olan Damon Matthews, "İnsanlar yuvarlak sayıları sever" diyor. "CO2'deki artışa paralel olarak küresel sıcaklıkların sanayi öncesi seviyelerin bir derece üzerine çıkması da çok sembolik."

Tabii ki, bu göstergeler çoğunlukla semboliktir, ancak dünyanın ikliminin izlediği yörüngenin gerçek bir göstergesidir.

Dr. Matthews, "CO2 konsantrasyonu bir şekilde tersine çevrilebilir, çünkü bitkiler karbondioksiti emer" diyor. "Fakat insan çabalarının yokluğunda, bu tür değişiklikler temelinde oluşan sıcaklık geri döndürülemez."

Sera gazı şeklindeki karbondioksit sadece küresel ısınmaya katkıda bulunmakla kalmaz, aynı zamanda asitlenmesi nedeniyle dünya okyanuslarının durumunu da olumsuz etkiler. Karbondioksit suda büyük hacimlerde çözündüğünde, bir kısmı karbon dioksite dönüşür ve su molekülleri ile reaksiyona girerek hidrojen iyonları üretir ve bu da okyanusun asitliğini artırır. Bu da mercan ağarmasına yol açar ve küçük organizmaların yaşam döngüsüne müdahale eder, bu da besin zincirinin daha aşağısındaki daha büyük organizmaları olumsuz etkiler.

400 ppm eşiği haberi, dünya liderlerinin 2020'den başlayarak dünya çapında karbon emisyonlarını sistematik olarak azaltmayı amaçlayan iklim değişikliğine ilişkin Paris Anlaşması'nı onaylamak için bir dizi adım attıkları sırada geliyor.

Anlaşmayı onaylayan ülkelerin yapacak çok işi var.

“Atmosferik CO2'yi birkaç yüzyıllık bir zaman ölçeğinde azaltmak için, yalnızca karbon dışı enerji kaynaklarını kullanmamız ve geliştirmemiz gerekmiyor; Ayrıca CO2'yi fiziksel, kimyasal ve biyolojik olarak atmosferden uzaklaştırmamız gerekiyor” diyor Black. "Atmosferik CO2'yi ortadan kaldırmak için bir teknoloji var, ancak mevcut sorunun ölçeğinde henüz uygulanabilir değil."