Влияние углекислого газа

| Категория реферата: Рефераты по химии
| Теги реферата: конспект урока по русскому языку, век реферат
| Добавил(а) на сайт: Verbnija.

Углерод в атмосфере.

Тщательные измерения содержания атмосферного [pic] были начаты в 1957 году Киллингом в обсерватории Мауна-Лоа. Регулярные измерения содержания атмосферного [pic] проводятся также на ряде других станций. Из анализа наблюдений можно заключить, что годовой ход концентрации [pic] обусловлен в основном сезонными изменениями цикла фотосинтеза и деструкции растений на суше; на него также влияет, хотя и меньшей степени, годовой ход температуры поверхности океана, от которого зависит растворимость [pic] в морской воде.
Третьим, и, вероятно, наименее важным фактором является годовой ход интенсивности фотосинтеза в океане. Среднее за каждый данный год содержание
[pic] в атмосфере несколько выше в северном полушарии, поскольку источники антропогенного поступления [pic] расположены преимущественно в северном полушарии. Кроме того, наблюдаются небольшие межгодовые изменения содержания [pic], которые, вероятно, определяются особенностями общей циркуляции атмосферы. Из имеющихся данных по изменению концентрации [pic] в атмосфере основное значение имеют данные о наблюдаемом в течение последних
25 лет регулярном росте содержания атмосферного [pic]. Более ранние измерения содержания атмосферного углекислого газа (начиная с середины прошлого века) были, как правило, недостаточно полны. Образцы воздуха отбирались без необходимой тщательности и не производилась оценка погрешности результатов. С помощью анализа состава пузырьков воздуха из ледниковых кернов стало возможным получить данные для периода с 1750 по
1960 год. Было также выявлено, что определённые путём анализа воздушных включений ледников значения концентраций атмосферного [pic] для 50-х годов хорошо согласуются с данными обсерватории Мауна-Лоа. Концентрация [pic] в течение 1750-1800 годов оказалась близкой к значению 280 млн.[pic], после чего она стала медленно расти и к 1984 году составляла 343[pic]1 млн.[pic].

Углерод в почве.

По разным оценкам, суммарное содержание углерода составляет около
[pic] г С. Главная неопределённость существующих оценок обусловлена недостаточной полнотой сведений о площадях и содержании углерода в торфяниках планеты.

Более медленный процесс разложения углерода в почвах холодных климатических зон приводит к большей концентрации углерода почв (на единицу поверхности) в бореальных лесах и травянистых сообществах средних широт по сравнению с тропическими экосистемами. Однако только небольшое количество
(несколько процентов или даже меньше) детрита, поступающего ежегодно в резервуар почв, остаётся в них в течение длительного времени. Большая часть мёртвого органического вещества окисляется до [pic] за несколько лет. В чернозёмах около 98% углерода подстилки характеризуется временем оборота около 5 месяцев, а 2% углерода подстилки остаются в почве в среднем в течение 500-1000 лет. Эта характерная черта почвообразовательного процесса проявляется также в том, что возраст почв в средних широтах, определяемый радиоизотопным методом, составляет от нескольких сотен до тысячи лет и более. Однако скорость разложения органического вещества при трансформации земель, занятых естественной растительностью, в сельскохозяйственные угодья совершенно другая. Например, высказывается мнение, что 50% органического углерода в почвах, используемых в сельском хозяйстве Северной Америки, могло быть потеряно вследствие окисления, так как эти почвы начали эксплуатироваться до начала прошлого века или в самом его начале.

Изменения содержания углерода в континентальных экосистемах.

За последние 200 лет произошли значительные изменения в континентальных экосистемах в результате возрастающего антропогенного воздействия. Когда земли, занятые лесами и травянистыми сообществами, превращаются в сельскохозяйственные угодья, органическое вещество, т.е. живое вещество растений и мёртвое органическое вещество почв, окисляется и поступает в атмосферу в форме [pic]. Какое-то количество элементарного углерода может также захораниваться в почве в виде древесного угля (как продукт, оставшийся от сжигания леса) и, таким образом, изыматься из быстрого оборота в углеродном цикле. Содержание углерода в различных компонентах экосистем изменяется, поскольку восстановление и деструкция органического вещества зависят от географической широты и типа растительности.

Были проведены многочисленные исследования, имевшие своей целью разрешить существующую неопределённость в оценке изменений запасов углерода в континентальных экосистемах. Основываясь на данных этих исследований, можно прийти к выводу о том, что поступление [pic] в атмосферу с 1860 по
1980 год составило [pic] г. С и что в 1980 году биотический выброс углерода был равен [pic] г. С/год. Кроме того, возможно влияние возрастающих атмосферных концентраций [pic] и выбросов загрязняющих веществ, таких, как
[pic] и [pic], на интенсивность фотосинтеза и деструкции органического вещества континентальных экосистем. По-видимому, интенсивность фотосинтеза растёт с увеличением концентрации [pic] в атмосфере. Наиболее вероятно, что этот рост характерен для сельскохозяйственных культур, а в естественных континентальных экосистемах повышение эффективности использования воды могло бы привести к ускорению образования органического вещества.

Прогнозы концентрации углекислого газа в атмосфере на будущее.

Основные выводы.

За последние десятилетия было создано большое количество моделей глобального углеродного цикла, рассматривать которые в данной работе не представляется целесообразным из-за того, что они в достаточной мере сложны и объёмны. Рассмотрим лишь кратко основные их выводы. Различные сценарии, использованные для прогноза содержания [pic] в атмосфере в будущем, дали сходные результаты. Ниже приведёна попытка подвести общий итог наших сегодняшних знаний и предположений, касающихся проблемы антропогенного изменения концентрации [pic] в атмосфере.

. С 1860 по 1984 год в атмосферу поступило [pic] г. За счёт сжигания ископаемого топлива, скорость выброса [pic] в настоящее время (по данным на 1984 год) равна [pic] г. С/год.

. В течение этого же периода времени поступление [pic] в атмосферу за вырубки лесов и изменения характера землепользования составило [pic] г. С, интенсивность этого поступления в настоящее время равна [pic] г. С/год.

. С середины прошлого века концентрация [pic] в атмосфере увеличилась от [pic] до [pic] млн.[pic] в 1984 году.

. Основные характеристики глобального углеродного цикла хорошо изучены. Стало возможным создание количественных моделей, которые могут быть положены в основу прогнозов роста концентрации [pic] в атмосфере при использовании определённых сценариев выброса.

. Неопределённости прогнозов вероятных изменений концентрации [pic] в будущем, получаемых на основе сценариев выбросов, значительно меньше значительно меньше неопределённостей самих сценариев выбросов.

. Если интенсивность выбросов [pic] в атмосферу в течение ближайших четырёх десятилетий останется постоянной или будет возрастать очень медленно (не более 0,5% в год) и в более отдалённом будущем также будет расти очень медленно, то к концу XXI века концентрация атмосферного [pic] составит около 440 млн.[pic], т.е. не более, чем на 60% превысит доиндустриальный уровень.

. Если интенсивность выбросов [pic] в течение ближайших четырёх десятилетий будет возрастать в среднем на 1-2 % в год, т.е. также, как она возрастала с 1973 года до настоящего времени, а в более отдалённом будущем темпы её роста замедлятся, то удвоение содержания

[pic] в атмосфере по сравнению с доиндустриальным уровнем произойдёт к концу XXI века.