i t a m W s z y s t k i c h ! ! ! W Zapraszam do obejrzenia mojej prezentacji

Festiwal Nauki Okiem chemika… Ach, ta nasza Ziemia !

Efekt cieplarniany To ogromny problem, który zagraża naszej przepięknej planecie!!!

Czym jest efekt cieplarniany? Ziemia posiada atmosferę o grubości ponad 1000 kilometrów. Atmosfera zawiera masy powietrza, które zatrzymują i magazynują ciepło pochodzące ze słońca pod postacią promieniowania podczerwonego. Podwyższenie temperatury powierzchni Ziemi będące skutkiem zatrzymywania energii słonecznej przez gazy cieplarniane nazywane jest efektem cieplarnianym lub "szklarniowym".

Każdy, kto w pogodny dzień wszedł do szklarni, W szklarni Każdy, kto w pogodny dzień wszedł do szklarni, natychmiast musiał zauważyć, ze w środku jest znacznie cieplej niż na zewnątrz, pomimo ze nie ma tam żadnego dodatkowego ogrzewania. Widzialne promienie słoneczne, padając na szyby szklarni, przenikają do środka i nagrzewają ziemię, na której rosną rośliny. Rozgrzana ziemia zaczyna wysyłać promieniowanie podczerwone (o większej długości fali niż padające na szyby promieniowanie widzialne), dla którego szkło stanowi barierę nie do przebycia. Zatrzymane promieniowanie podczerwone podnosi temperaturę wnętrza szklarni.

Jak powstaje? Mechanizm powstawania efektu cieplarnianego przedstawiłem na zamieszczonym obok schemacie.

Dokładniej… Znaczna część promieniowania słonecznego (promieniowanie krótkofalowe o długości fali od 0,1 do 4 nm - nanometrów) jest przepuszczana przez atmosferę ziemską i pochłaniana przez powierzchnię Ziemi, co powoduje jej ogrzanie. Wskutek ocieplenia powierzchni Ziemi następuje emisja promieniowania podczerwonego (promieniowanie długofalowe o długości fali od 4 do 80 nm). Znaczna część tego promieniowania jest pochłaniana przez znajdujące się w atmosferze cząsteczki wody, dwutlenku węgla i innych gazów oraz przez drobne kropelki wody w chmurach. Energia cieplna jest teraz przekazywana przez atmosferę głównie z powrotem do powierzchni Ziemi w postaci tzw. promieniowania zwrotnego a tylko częściowo w przestrzeń kosmiczną. Promieniowanie zwrotne ogrzewa ponownie powierzchnię Ziemi, dlatego jest podstawową przyczyną występowania na naszej planecie efektu cieplarnianego. Energia oddawana przez naszą planetę jest mniejsza od energii przyjmowanej pochodzącej ze Słońca.

Dopóki człowiek nie zanieczyszczał środowiska w tak znacznym stopniu, jak ma to miejsce obecnie, główną rolę w pochłanianiu ciepła odbitego od powierzchni Ziemi pełniła para wodna. Jednak od kilkudziesięciu już lat na skutek działalności człowieka szybko wzrasta rola pozostałych gazów cieplarnianych.

Gazy cieplarniane - co to ? Gazy cieplarniane są lotnymi substancjami chemicznymi występującymi w atmosferze, których budowa fizyko-chemiczna pozwala na zatrzymywanie i magazynowanie energii cieplnej oraz przekazywanie jej do powierzchni Ziemi w postaci promieniowania podczerwonego.

Tabela Spośród ponad 30 dotychczas zidentyfikowanych gazów cieplarnianych w poniższej tabeli umieściłem 5 najważniejszych ze względu na udział w efekcie cieplarnianym oraz zdolność do pochłaniania promieniowania podczerwonego w porównaniu do dwutlenku węgla.

Wykres Te same dane, jednak przedstawione na wykresie kołowym.

Dwutlenek węgla – CO2 W powstawaniu efektu cieplarnianego najważniejszą rolę odgrywa dwutlenek węgla, którego udział wynosi 50%. Tak wysoki udział CO2 w efekcie cieplarnianym, mimo najmniejszej efektywności pochłaniania promieniowania podczerwonego jest możliwy dzięki jego wysokiej zawartości w atmosferze - ok. 0,03% (zaw. objętościowa). Rola dwutlenku węgla w efekcie cieplarnianym wciąż wzrasta, co jest skutkiem działalności człowieka: emisja CO2 związana z przemysłem, połączona z gwałtownym zmniejszaniem się powierzchni terenów zalesionych. Oblicza się, że globalna emisja CO2 wynosi ok. 1011 t/rok. W obecnym stuleciu stężenie tego gazu wzrosło od ok. 270 ppm (parts per million - - części na milion) na początku XX w. do 360 ppm w latach 80.

Jedna z wielu przyczyn ! ! ! Rozwój przemysłu i intensywne wycinanie lasów stanowią główne przyczyny zwiększania się zawartości dwutlenku węgla w atmosferze.

Podwyższenie zawartości takich gazów cieplarnianych jak tlenki azotu i ozon następuje przede wszystkim na skutek gwałtownego rozwoju motoryzacji .

M e t a n CH4 Wysoki udział w powstawaniu efektu cieplarnianego ma również metan (CH4) - 18%. Gaz ten powstaje i jest emitowany do atmosfery w wyniku licznych reakcji beztlenowego rozkładu szczątków roślin i zwierząt oraz beztlenowego rozkładu odchodów zwierzęcych. Metan jest głównym składnikiem gazu ziemnego, dlatego też jego znaczne ilości są uwalniane do atmosfery wraz wydobywanym węglem kamiennym i ropą naftową.

Freony!!! Freony, w przeciwieństwie do pozostałych gazów, nie powstają w sposób naturalny. Powstają one jedynie w wyniku reakcji chemicznych przeprowadzonych przez człowieka i stosowane są w chłodnictwie oraz (obecnie coraz rzadziej) do produkcji aerozoli. Freony są szczególnie niebezpiecznymi gazami, nie tylko ze względu na bardzo małą aktywność chemiczną, czego skutkiem jest duża trwałość. W porównaniu do dwutlenku węgla freony odznaczają się od 10 do 20000 razy większą efektywnością w pochłanianiu promieniowania podczerwonego. Należy także zauważyć, że freony powodują rozkład ozonu (O3) na tlen (O2), czego skutkiem jest powstanie tzw. dziury ozonowej.

K O N S E K W E N C J E

Skutki stopniowego ocieplania klimatu na Ziemi zauważamy już od wielu lat. W wielu miejscach na Ziemi obserwuje się wzrost średniej temperatury powietrza. Ogrzane wody w morzach i oceanach powodują topnienie lodowców na biegunach Ziemi oraz zwiększają swoją objętość, co prowadzi do podniesienia się ich poziomu.

Nowe warunki klimatyczne wywołają liczne klęski żywiołowe Nowe warunki klimatyczne wywołają liczne klęski żywiołowe. Zmienione układy ciśnień atmosferycznych spowodują powstanie huraganów, cyklonów i tornad.

Zwiększone parowanie wód w morzach i oceanach doprowadzi do występowania nawalnych opadów, a skutkiem tego będą liczne powodzie, a w górach lawiny.

wyniku szybkiego wysychania W gleb utrzymywać się będą susze.

Długotrwałym suszom bardzo często towarzyszą pożary.

Niewątpliwie efekt cieplarniany jest wielkim zagrożeniem dla naszej PLANETY

Dziękuję bardzo za uwagę! Festiwal Nauki Kategoria: chemia Dziękuję bardzo za uwagę! Michał Gródek kl. II „i”