Содержание
Парниковые газы (углекислый газ, метан, закись азота, тропосферный озон, водяной пар)
К парниковым газам относятся такие составляющие атмосферы естественного и
антропогенного происхождения, которые поглощают и излучают радиацию в том же
инфракрасном диапазоне, что и поверхность Земли, атмосфера и облака. Основными
парниковыми газами являются: углекислый газ (СО2), метан (CH4), закись азота(N2O),
тропосферный озон (O3) и водяной пар (H2O). Существуют также ряд других
парниковых газов чисто антропогенного происхождения такие, как галогеноуглероды,
подпадающие под действие Монреальского протокола.
Углекислый газ CO2 является наиболее важным по влиянию на климат
парниковым газом. До начала индустриализации (это примерно- 1750 г.) его
средняя глобальная концентрация в атмосфере составляла 280 ± 10 млн-1 и в течение
последних 10000 лет изменялась в пределах от 260 млн-1 до 280 млн-1. Эти изменения
были обусловлены естественными причинами. В докладе МГЭИК отмечается беспрецедентный по скорости рост концентрации СО 2 в атмосфере за
последние 250 лет. После 1750 г. концентрация СО2 увеличилась на 35% и в 2005 году
составила 379 млн-1 (Рис.4.1).
Метан (СН4) – 2-й по значимости после СО2 парниковый газ. Его концентрация увеличилась с 715 млрд-1 в доиндустриальный период до 1774 млрд-1 в 2005 г., то есть в 2.5 раза. Концентрация метана в атмосфере за последние 10 тыс. лет медленно возрастала с 580 млрд-1 до 730 млрд-1 и увеличилась на 1000 млрд-1 за последние 250 лет(Рис.4.1). В конце 1970-х и начале 1980-х годов скорость роста метана в атмосфере была максимальной и составляла около 1% в год. Однако сначала 1990-х годов о на значительно уменьшилась и за период 1999-2005 гг. рост метана фактически прекратился. Несмотря на замедление роста метана запоследние 15 лет, наблюдается его значительная межгодовая изменчивость, причины которой не достаточно ясны.
Закись азота (N2O). Концентрация закиси азота в 2005 г. составила 319 млрд-
1 и увеличиласьна18% по сравнению с доиндустриальным периодом (270 млрд-1). Этот
рост был примерно линейным и составлял 0.8 млрд-1/год за последние несколько десятков лет. Данные ледниковых кернов показывают, что за последние 10 тыс. лет концентрация N2O от естественных источников изменилась менее чем на 3%. В настоящее время примерно 40% N2O, поступающего в атмосферу, обусловлено хозяйственной деятельностью (удобрения, животноводство, химическая промышленность), однако существует большая неопределенность в оценках эмиссии, как от антропогенных, так и природных источников.
N2O принадлежит важная роль в химии атмосферы, ибо этот газ является источником NО2, разрушающего стратосферный озон. В тропосфере NO2 способствует образованию озона и в значительной степени определяет химический баланс.
Оценки показывают, что большая часть эмиссии закиси азота связана с тропиками, которым принадлежит 52-68% ее выброса по сравнению с 32-48% в средних и высоких широтах обоих полушарий. Причем эмиссия закиси азота океаном южных широт составляет 0.9 млн.т/год или 5% от общей эмиссии N2O, которая оценивается в 18 млн. т./год.
Тропосферный озон
Являясь парниковым газом, тропосферный озон (троп. О3) оказывает как прямое влияние на климат через поглощение длиноволновой радиации Земли и коротковолновой радиации Солнца, так и через химические реакции, которые изменяют концентрации других парниковых газов, например, метана (троп. О3 необходим для образования важного окислителя парниковых газов - радикала - ОН).
Увеличение концентрации троп. О3 с середины XVIII века является третьим по величине положительным радиационным воздействием на атмосферу Земли после СО2 и СН4. Основной причиной увеличения концентрации троп. О3 является рост антропогенной эмиссии предшественников озона -химических соединений, необходимых для для его формирования,-главным образом углеводородов и окислов азота. В целом содержание троп. О3 в тропосфере определяется процессами его образования и разрушения в ходе химических реакций с участием предшественников озона, имеющих как естественное, так и антропогенное происхождение, а также процессами переноса озона из стратосферы (где его содержание значительно больше) и поглощением озона поверхностью земли. Время жизни троп. О3 - до нескольких месяцев, что значительно меньше, че у других парниковых газов (СО2, СН4, N2O). Концентрация троп. О3 значительно изменяется во времени, по пространству и высоте, и её мониторинг является значительно более сложной задачей, чем мониторинг хорошо перемешанных в атмосфере парниковых газов.
В течение XXI века из-за увеличения антропогенной эмиссии предшетвенников озона в результате развития мировой экономики и роста населения (особенно в Юго-Восточной Азии, Центральной и Южной Америке, Африке) влияние троп. О3 на климатическую систему будет оставаться значительным.
Водяной пар - важнейший естественный парниковый газ, вносит значительный вклад в парниковый эффект с сильной положительной обратной связью. Так, увеличение температуры воздуха вызывает увеличение влагосодержания атмосферы при примерном сохранении относительной влажности, что вызывает усиление парникового эффекта и тем самым способствует дальнейшему повышению температуры воздуха.
Влияние водянного пара также может проявляться через увеличение облачности и изменение количества осадков. Хозяйственная деятельность человека вносит вклад в эмиссию водянного пара, составляющий менее 1%.
Водяной пар, наряду со способностью поглощать радиацию практически во всем инфракрасном диапазоне, также является источником ОН-радикалов, являющихся чрезвычайно активными окислителями и в значительной степени (несмотря на малые концентрации)определяют химический состав тропосферы.
Источник: «Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации» (Росгидромет, 2008) см. http://climate2008.igce.ru/v2008/htm/index00.htm
Подробнее: (сайт ..)
