Global uppvärmning: Mekanism, effekter och kontroll av global uppvärmning

Läs den här artikeln för att lära känna mekanismen, effekterna och kontrollen av den globala uppvärmningen!

Den globala uppvärmningen, den senaste uppvärmningen av jordens yta och lägre atmosfär, antas bero på en förstärkning av växthuseffekten, främst beroende på mänskligt producerade ökningar av atmosfäriska växthusgaser.

Image Courtesy: cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2012/11/global-warming2.jpg

Växthuseffekten är en process genom vilken radioaktiv energi som lämnar en planetyta absorberas av vissa atmosfäriska gaser, som kallas växthusgaser. De överför denna energi till andra komponenter i atmosfären, och den är återutstrålad i alla riktningar, inklusive tillbaka ner mot ytan. Detta överför energi till ytan och den nedre atmosfären, så temperaturen är högre än vad det skulle vara om direkt uppvärmning med solstrålning var den enda värmemekanismen.

Denna mekanism skiljer sig väsentligen från en faktisk växthus, som fungerar genom att isolera varm luft inuti strukturen så att värmen inte förloras av konvektion.

Växthuseffekten upptäcktes av Joseph Fourier 1824, experimentligen försökt av John Tyndall 1858, och först rapporterades kvantitativt av Svante Arrhenius 1896.

En växthusgas (ibland förkortad växthusgas) är en gas i en atmosfär som absorberar och avger strålning inom det termiska infraröda området. Denna process är den grundläggande orsaken till effekten. De primära växthusgaserna i jordens atmosfär är vattenånga, koldioxid, metan, kväveoxid och ozon. För att de mest växande växthusgaserna i jordens atmosfär är:

jag. Vattenånga.

ii. Koldioxid, metan.

III. Kväveoxid

iv. Ozon, klorfluorkolväten.

Gassens bidrag till växthuseffekten påverkas av både gasens egenskaper och dess överflöd. Det fenomen som bekymrar miljöforskarna är att på grund av antropogena aktiviteter ökar koncentrationen av växthusgaserna i luften som absorberar infrarött ljus som innehåller värme och resulterar i återstrålning av ännu mer av den utgående termiska infraröda energin, vilket ökar medeltemperaturen över 15 ° C.

Fenomenet kallas den förstärkta växthuseffekten för att skilja dess effekt från den som har arbetat naturligt i årtusenden. Växthusgaserna som finns i troposfären och resulterar i en ökning av luft- och jordens temperatur diskuteras här:

CO ₂ :

Det bidrar med ca 55% till global uppvärmning från växthusgaser som produceras av mänsklig aktivitet. Industriella länder står för cirka 76% av de årliga utsläppen. Huvudkällorna är fossila bränslen (67%) och avskogning, andra former av markrensning och bränning (33%). Koldioxid stannar i atmosfären i ca 500 år. Koldioxidkoncentrationen i atmosfären var 355 ppm 1990 som ökar med en hastighet av 1, 5 ppm per år.

CFC:

Dessa tros vara ansvariga för 24% av det mänskliga bidraget till växthusgaser. De bryter också ner ozon i stratosfären. De viktigaste källorna till CFC: er är läckande luftkonditioneringsapparater och kylskåp, avdunstning av industriella lösningsmedel, produktion av plastskum, aerosoler, drivmedel etc.

CFCs tar 10-15 år för att nå stratosfären och i allmänhet fälla 1500 till 7000 gånger mer värme per molekyl än C02 medan de befinner sig i troposfären. Denna uppvärmningseffekt i troposfären kan delvis kompenseras av den kylning som orsakas när CFC: er tömmer ozon under sina 65 till 110 år kvar i stratosfären. Atmosfärisk koncentration av CFC är 0, 00225 ppm som ökar med en hastighet av 0, 5% per år.

Metan:

Den står för 18% av de ökade växthusgaserna. Metan produceras när bakterier bryter ner död organiskt material på fuktiga ställen som saknar syre, såsom träsk, får och termiter, våtmarker, naturliga våtmarker, paddyfält, deponier och matsmältningsvägar.

Produktion och användning av olja och naturgas och ofullständig förbränning av organiskt material är också betydande källor till metan. Metan stannar i atmosfären i 7-10 år. Varje metanmolekyl fäller omkring 25 gånger så mycket värme som en C02-molekyl. Atmosfärisk koncentration av metan är 1.675 ppm och den ökar med en hastighet på 1% årligen.

N2O:

Den ansvarar för 6% av den mänskliga inmatningen av växthusgaser. Förutom att fånga värme i troposfären tappar det också ozon i stratosfären. Det frigörs från nylonprodukter, från förbränning av biomassa och kväverika bränslen (särskilt kol) och från nedbrytning av kvävegödselmedel i mark, boskapsprodukter och nitratförorenat grundvatten. Dess livslängd i troposfären är 140-190 år och det fäller omkring 230 gånger så mycket värme per molekyl som CO2. Den atmosfäriska koncentrationen av N20 är 0, 3 ppm och ökar med en hastighet av 0, 2% per år.

1. Global Warming Mechanism:

jag. Den inkommande strålningen från solen är huvudsakligen i form av synligt ljus och närliggande våglängder, i storleksordningen 0, 2-4, 1 m, vilket motsvarar solens strålningstemperatur på 6 000 K. Nästan hälften av strålningen är i form av "synligt" ljus, som våra ögon är anpassade att använda.

ii. Omkring 50% av solens energi absorberas på jordens yta och resten reflekteras eller absorberas av atmosfären. Reflektionen av ljuset tillbaka i rymden - i stor utsträckning av moln - påverkar inte mycket den grundläggande mekanismen; detta ljus är effektivt förlorat för systemet.

III. Den absorberade energin värmer ytan. Enkla presentationer av växthuseffekten, såsom den idealiserade växthusmodellen, visar att denna värme förloras som termisk strålning. Verkligheten är mer komplex: atmosfären nära ytan är i stor utsträckning ogenomskinlig för termisk strålning (med viktiga undantag för "fönster" -band), och mest värmeförlust från ytan är genom förnuftig värme och latent värmeöverföring.

Radiativa energiförluster blir allt viktigare högre i atmosfären till stor del på grund av den minskande koncentrationen av vattenånga, en viktig växthusgas. Det är mer realistiskt att tänka på växthuseffekterna som applicerande på en "yta" i mitten av troposfären, som effektivt kopplas till ytan med en bortfallshastighet.

2. Effekter av global uppvärmning:

(i) Global temperaturökning:

Det uppskattas att jordens genomsnittliga temperatur stiger mellan 1, 5 och 5, 5 ° C före 2050 om ingående av växthusgaser fortsätter att stiga till nuvarande hastighet. Även till det lägre värdet skulle jorden vara varmare än det har varit i 10 000 år.

(ii) Stigande i havsnivå:

Med ökningen av den globala temperaturen kommer havsvatten att expandera. Uppvärmning smälter isbladen och glaciärerna vilket resulterar i ytterligare stigning i havsnivån. Nuvarande modeller tyder på att en ökning av den genomsnittliga atmosfärstemperaturen på 3 ° C skulle öka den genomsnittliga globala havsnivån med 0, 2-1, 5 meter under de kommande 50-100 åren.

En meter ökning i havsnivå kommer att översvämma låglänta områden i städer som Shanghai, Kairo, Bangkok, Sydney, Hamburg och Venedig samt jordbruksmarker och delta i Egypten, Bangladesh, Indien, Kina och kommer att påverka risproduktiviteten.

Detta kommer också att störa många kommersiellt viktiga gybplatser och skulle troligen öka frekvensen av stormskador på laguner, flodmynningar och korallrev. I Indien kan Lakshadweepöarna med en maximal höjd av 4 meter över havsnivån vara sårbar.

Några av de vackraste städerna som Mumbai kan räddas av tunga investeringar på däck för att förhindra översvämning. Livet för miljontals människor kommer att påverkas av havsnivån som har byggt bostäder i Ganges, Nilen, Mekong, Yangtze och Mississippi.

(iii) Effekter på människors hälsa:

Den globala uppvärmningen kommer att leda till förändringar i regnmönstret på många områden, vilket påverkar fördelningen av vektorburna sjukdomar som malaria, filariasis, elefantiasis etc. Områden som för närvarande är fria från sjukdomar som malaria; schistosomiasis etc. kan bli odlingsgrunderna för vektorerna för sådana sjukdomar.

De områden som kan påverkas på detta sätt är Etiopien, Kenya och Indonesien. Varmare temperatur och mer vattenstagnation skulle gynna uppfödning av myggor, sniglar och vissa insekter, vilka är vektorerna för sådana sjukdomar. Högre temperatur och fuktighet ökar / förvärrar andnings- och hudsjukdomar.

iv) Effekter på jordbruket:

Det finns olika åsikter om effekten av global uppvärmning på jordbruket. Det kan visa positiva eller negativa effekter på olika typer av grödor i olika regioner i världen. Tropiska och subtropiska områden kommer att påverkas, eftersom medeltemperaturen i dessa regioner redan ligger på den högre sidan.

Även en ökning av 2 ° C kan vara ganska skadlig för grödor. Jordfuktigheten minskar och evapotranspiration ökar, vilket kan drastiskt påverka vetet och majsproduktionen. Ökning av temperatur och fuktighet ökar skadedjursökningen som tillväxten av vektorer för olika sjukdomar. Skadedjur kommer att anpassa sig till sådana förändringar bättre än grödorna. För att klara av den förändrade situationen måste torka resistenta, värmebeständiga och skadedjurssistenta sorter av grödor utvecklas.

3. Kontrollåtgärder för global uppvärmning:

Det finns många sätt att stoppa global uppvärmning:

jag. Plantera fler träd och sluta bidra till avskogning:

Detta är överlägset det enklaste sättet att rädda vår planet från riskerna för global uppvärmning. Den globala uppvärmningen kan hänföras till storskalig koncentration av koldioxid i atmosfären. Att säga att plantera träd kan hjälpa till att absorbera denna skadliga gas och hjälpa till att reglera dess mängd i atmosfären och hjälpa till att förebygga global uppvärmning genom att minska växthuseffekten.

ii. Byta till kompaktlysrör:

Varje hushåll som använder glödlampor bidrar till global uppvärmning i stor skala. Sammantaget lägger dessa lökar 300 lbs koldioxid till atmosfären varje år. Byte av glödlampor med energibesparande Kompaktlysrör (CFL) kan bidra till att minska koldioxidgenerationen och hjälpa dig att spara 60 procent av energin.

III. Återanvända och återvinna produkter:

Återanvändning och återvinning av olika produkter som vi använder i vårt dagliga liv kan också hjälpa dig att göra din bit för att stoppa global uppvärmning. Exempelvis kommer återvinnings papper att se till att storskalig avverkning av träd för att producera papper stoppas, och dessa träd kommer i sin tur att absorbera koldioxiden i atmosfären och minska den globala uppvärmningen.

iv. Koppla ur apparater:

Unplugging apparater för att spara energi är ännu ett effektivt sätt att ta itu med problemen med global uppvärmning. Att helt enkelt koppla bort alla elektroniska enheter som inte används kan hjälpa till att spara 20 procent energi. Ännu viktigare kommer det också att bidra till att minska elavgiften med 10 procent varje månad.

v. Undvik att hålla elektriska apparater i vänteläge:

På samma sätt bidrar det också till att hålla elektroniska apparater i beredskapslösningar till energiförlust och global uppvärmning, och det är därför bäst att undvika. Man kan känna att det inte är en stor skillnad att hålla en enda dator i vänteläge, men när miljontals människor tänker på detta sätt gör det en drastisk skillnad.

vi. Använd en programmerbar termostat:

En termostat hjälper till att reglera temperaturen genom att ändra värmeförsörjningen. Se till att du håller termostaten så låg som möjligt under vintern och så hög som möjligt under sommaren. Att sänka termostaten med 2 grader på vintern och öka den med 2 grader på sommaren kan hjälpa till att hålla 2 000 kg koldioxid ur atmosfären.

vii. Främja användningen av ekologiska produkter:

Att främja användningen av ekologiska livsmedel är också ett effektivt sätt att förebygga global uppvärmning. Tendensen av organiska jordar för att fånga koldioxid överträffar långt från den mark som används i konventionellt jordbruk. Uppskattningar föreslår att vi kan bli av med 580 miljarder lbs koldioxid om vi tillgriper ekologiskt jordbruk för livsmedelsproduktion.

viii. Använd fordon effektivt:

En av de främsta orsakerna till föroreningar, dumpar en stor mängd koldioxid i atmosfären. Om vi ​​slutar använda fordon kan vi skära ner mycket förorening. Om du inte kan motstå fordonet kan du välja effektiva körtips, till exempel att stänga av motorn vid röda lampor och köra med måttliga hastigheter och bidra till att begränsa den globala uppvärmningen. Helst bör du välja kollektivtrafik eller andra miljövänliga transportsätt som cykling.

ix. Orten till alternativa energikällor:

En av de mest talade om global uppvärmningslösningen är att byta till alternativa energikällor som solkraft och vindkraft. Du kan enkelt utnyttja dessa naturkällor för att skapa ström och ersätta fossila bränslen med det. Att göra bort med fossila bränslen ensam hjälper till att minska den stora mängden koldioxid i atmosfären varje dag.

x. Bli ansvarig medborgare:

Detta är det viktigaste bland de olika åtgärderna för att begränsa den globala uppvärmningen. Vi måste erkänna det faktum att vi är ansvariga för denna hot i stor utsträckning. Att bara genomföra de enkla stegen för att stoppa global uppvärmning som nämns ovan kan göra en stor skillnad. Du kan också komma med dina egna nya sätt att bidra med den här orsaken.

En av våra läsare hade till exempel gett en giltig punkt genom att säga: "Om vi ​​offrar de onödiga lyxen i vårt liv kan vi bidra till att spara den enorma mängd energi som går i deras produktion." Att ge dessa 10 sätt att stoppa global uppvärmning kan hjälpa oss att stärka problemet i stor utsträckning.