zagrożenie realne, czy koniunkturalnie nagłośniony problem?.
Transkrypt
zagrożenie realne, czy koniunkturalnie nagłośniony problem?.
Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y POLITECHNIKA GDAŃSKA Seminarium z Chłodnictwa Temat: Efekt cieplarniany - zagrożenie realne, czy koniunkturalnie nagłośniony problem? Prowadzący : Dr inż. Zenon Bonca Wykonał: Rafał Andrzejczyk Marcin Beczek Wydział Mechaniczny Spec: SIUCHKL 1 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Konspekt prezentacji: 1.Zdefiniowanie głównej problematyki omawianego zagadnienia. 2.Przyblizenie znaczenia efektu cieplarnianego dla zbilansowania energetycznego planety. 3.Omówienie podstawowych składników atmosfery przyczyniających się do powstawania efektu cieplarnianego. 4.Naturalne i antropogeniczne źródła emisji gazów cieplarnianych. 5. Udział procentowy poszczególnych dziedzin działalności człowieka przyczyniający się do emisji gazów cieplarnianych. 6.Poglady na temat omawianego zjawiska. -pogląd mówiący o tym, iż człowiek powstrzymał zlodowacenie -teoria łącząca wzrosty i spadki emisji CO2 z kryzysami cywilizacji ludzkiej -zalety dwutlenku węgla -scenariusz szybkiego ocieplenia klimatu w przypadku nie zmniejszenia emisji GHG -porównanie czynników sprzyjających i niesprzyjających ocieplaniu się klimatu -teoria utożsamiająca emisję CO2 i CH4 z precesją ruchu Ziemi 7. Sprzeczności w zaprezentowanych danych . 8. Skutki prowadzonych badań i analiz na życie nas wszystkich. 9.Podsumowanie. 2 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Różne sposoby definiowania prezentowanego zjawiska · · Jedna z definicji mówi , iż jest to zjawisko podwyższenia temperatury planety powodowane obecnością gazów cieplarnianych w atmosferze. Zmiany powodujące wzrost roli efektu cieplarnianego mogą być jedną z przyczyn globalnego ocieplenia. Na Ziemi termin "efekt cieplarniany" odnosi się zarówno do podwyższenia temperatury, związanego z czynnikami naturalnymi, jak i do zmiany tego efektu, wywołanego emisją gazów cieplarnianych wskutek działalności człowieka . Inna zaś stwierdza , iż efekt cieplarniany jest zjawiskiem spowodowanym zdolnością atmosfery do przepuszczania dużej części promieniowania słonecznego (głównie światła) i zatrzymywania promieniowania Ziemi (m. in. cieplnego). Dzięki temu na powierzchni Ziemi oraz w dolnych warstwach jej atmosfery jest cieplej niż byłoby, gdyby atmosfera nie istniała. Jak wynika z wyliczeń naukowców, temperatura powierzchni Ziemi pozbawionej atmosfery utrzymywałaby się w okolicy -17°C, podczas, gdy obecnie średnia temperatura na Ziemi wynosi +15°C. Efekt cieplarniany jest zjawiskiem naturalnym i bardzo korzystnym, gdyż bez niego na Ziemi nie mogłoby powstać i rozwinąć się życie. 3 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y W tym miejscu pozwoliliśmy sobie na przybliżenie bilansu energetycznego Ziemi i ukazanie w nim roli efektu cieplarnianego. Jak widać na poniższej ilustracji Słońce emituje promieniowanie w ilości 342 W/m2 z czego od powierzchni chmur i ziemi odbite jest 137 W/m2.Pozostałe 70% promieniowania (235 W/m2 ) jest absorbowane w atmosferze i na powierzchni Ziemi , w tym 16% pochłaniane przez atmosferę 67 W/m2 przez chmury i 168 W/m2 przez powierzchnię Ziemi. Pochłonięte promieniowanie ogrzewa atmosferę , oceany i lądy a jego niewielka część poprzez fotosyntezę dostarcza życiowej energii .Widmo promieniowania słonecznego jest zbliżone do promieniowania ciała doskonale czarnego o temp. 5250°C , a większość energii promieniowania słonecznego przypada na światło widzialne i bliską podczerwień . W tym zakresie czysta atmosfera Ziemi jest niemal przeźroczysta. Dla Ziemi promieniowanie tez ma rozkład taki jak dla ciała doskonale czarnego z tym że o temp. 287 K. Powierzchnia Ziemi jest znacznie chłodniejsza więc emituje energie cieplną z falami o większej długości . Promieniowanie to ma maksimum w dalekiej podczerwieni. W tym zakresie atmosfera ziemska jest nieprzeźroczysta i pochłania jego większą część. Atmosfera uległa by wychłodzeniu o 1,6°C na dzień gdyby nie występowało zjawisko efektu cieplarnianego . 4 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Do powstawania tego efektu przyczyniają się następujące gazy cieplarniane: • dwutlenek węgla • ozon • freony • metan • podtlenek azotu • halony • para wodna (najpowszechniejszy z gazów cieplarnianych w atmosferze) Na powyższym diagramie został zaprezentowany procentowy udział poszczególnych związków w tworzeniu efektu cieplarnianego .Jak wyraźnie widać całkowitą przewagę w kreowaniu tego zjawiska posiada para wodna Aż 96% pozostałe związki w tym najbardziej „obwiniany’ CO2 mają zaledwie 4% udział . 5 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y • Naturalne źródła emisji GHG • Do naturalnych źródeł emisji gazów cieplarnianych zaliczamy: • aktywność wulkaniczną • aktywność biologiczną flory i fauny • Źródła emisji GHG spowodowane działalnością człowieka • Do źródeł emisji powodowanych działalnością człowieka zaliczamy: • spalanie paliw kopalnych • wycinanie lasów • chów bydła • nawożenie gleby • używanie gazów cieplarnianych w przemyśle. • Warto zwrócić uwagę , że do całkowitego strumienia CO2(gaz uważany za głównego „sprawcę” efektu cieplarnianego) wprowadzanego do atmosfery człowiek dodaje swoja aktywnością przemysłową i rolniczą tylko około 3,4% 6 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Udział procentowy poszczególnych dziedzin działalności człowieka przyczyniający się do emisji gazów cieplarnianych • Wartości te są ustalane szacunkowo na podstawie pomiarów atmosfery komputerowymi metodami analitycznymi. 7 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Obecnie mamy do czynienia z dwoma przeciwstawnymi poglądami na temat omawianego przez nas zjawiska 1. Ziemia ociepla się z winny człowieka emitującego gazy cieplarniane, gł. CO2 - pogląd naukowców związanych z IPCC oraz kreowany przez media. 2. Zarówno ilość CO2 w atmosferze, jak i jej temperatura nigdy nie były stałe. Z przyczyn naturalnych podlegały one zawsze ogromnym wahaniom. Dane geologiczne wskazują, że stężenie CO2 w atmosferze bywało w minionych epokach nawet kilkunastokrotnie wyższe niż obecnie.50 milionów lat temu przewyższało współczesne wartości niemal sześciokrotnie ! Od około 100 mln. Lat zarówno średnia temperatura powierzchni Ziemi , jak i ilość CO2 w powietrzu systematycznie się obniża . 8 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y • Przedstawione powyżej dane są oparte są o około 90 tys. Bezpośrednich pomiarów CO2 , prowadzonych w atmosferze od 1812 do połowy XX wieku oraz użyciu pośrednich pomiarów w rdzeniach lodu polarnego. Tyle ,że zawartość CO2 w powietrzu pobranym z lodu jest mniejsza o 30%-50% niż była w rzeczywistości w atmosferze . Tak więc rdzenie lodowe nie nadają się do rekonstruowania składu chemicznego dawnej atmosfery i nie można na nich zbudować fundamentu naukowego . Gdyż kłóci się to np. z badaniami zawartości węgla w aparatach szparkowych liści pochodzących z przeszłych epok. Stężenie szacowane tą metodą jest o 26% wyższe niż ujawniają to badania rdzeni lodowych próbek pochodzących z tego samego okresu. 9 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Sprzeczności w podstawach naukowych zaprezentowanych danych 1. Bezpośrednie pomiary CO2 , prowadzone w atmosferze od roku 1812 do połowy XX wieku. 2. Badanie rdzeni lodu polarnego. 3. Badanie aparatów szparkowych roślin z przeszłych epok. Rozbieżności na temat wpływu gazów cieplarnianych na klimat oraz jej zanieczyszczenie Powyższa rycina prezentuje naturalny cykl zlodowacenia w jakim powinna obecnie znajdować się Ziemia . Jednocześnie pokazuje jaki wpływ na owo zjawisko wywołała ingerencja człowieka , mianowicie wynika z niej że już nasi przodkowie przez swą rolniczą działalność ocieplili klimat a zjawisko to w wyniku Wielkiej Rewolucji Przemysłowej uległo spotęgowaniu. 10 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y 1. Rozwój rolnictwa w początkach cywilizacji. Rozwój rolnictwa spowodował emisje gazów cieplarnianych , które skompensowały naturalne ochłodzenie klimatu na długo przed początkiem epoki przemysłowej ogrzewając atmosferę Ziemi średnio o 0,8° C .To wczesne ocieplenie przewyższa wynoszące 0,6°C ocieplenie wywołane w ciągu ostatniego stulecia przez szybki rozwój przemysłu. 11 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y 2. Rewolucja przemysłowa. Gdy zasoby paliw kopalnianych się wyczerpią , temperatura- wciąż wzrastająca wskutek efektu cieplarnianego –osiągnie maksimum i zacznie spadać , a na Ziemi nastanie kolejne , spóźnione o kilka tysięcy lat zlodowacenie . 12 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Teoria łącząca wzrosty i spadki emisji CO2 z kryzysami cywilizacji ludzkiej Według tej teorii na bezpośrednie zmiany stężenia gazów cieplarnianych , a głównie CO2 miały skoki cywilizacyjne , które dokonywały się na przestrzeni dziejów. I tak na przykład autor wykazuje tu , iż epidemie takie jak epidemia dżumy za czasów Cesarstwa Rzymskiego oraz Średniowieczna i ospa na kontynencie amerykańskim przyczyniły się bezpośrednio do gwałtownego spadku zawartości dwutlenku węgla w atmosferze . Związane to zaś było z zaprzestaniem wycinki drzew przez ludność i odrastaniem lasu na terenach uprawnych. 13 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Zalety dwutlenku węgla 1. Cały węgiel, z którego zbudowane są organizmy żywe pochodzi z atmosfery. 2. Wzrost produkcji biologicznej spowodowany wzrostem zawartości CO2. • Konkretniej co do CO2 to faktem jest , iż cały węgiel z którego zbudowane są organizmy żywe pochodzi z atmosfery . Dlatego gdy jest więcej CO2 w powietrzu cała biosfera ma się lepiej . Dzieje się tak wskutek lepszego nawożenia roślin przez CO2 . Jak wskazują pomiary satelitarne , pierwotna biologiczna produkcja netto wzrosła w latach 1980-2003 w skali całego globu o 6 proc. (o 3,4 mld ton węgla pierwiastkowego ), a największy przyrost masy roślin wystąpił w lasach Amazonii , osiągając 42 % przyrostu światowego . CO2 jest gazem życia , a nie groźnym skażeniem. 14 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Scenariusz szybkiego ocieplenia klimatu w przypadku nie zmniejszenia emisji GHG Część naukowców opierając się na komputerowych modelach wróży scenariusz szybkiego ocieplenia klimatu , które w konsekwencji doprowadzi do zalania niżej położonych terenów , spowodowanego roztopieniem się lodu na biegunach i w konsekwencji podniesieniem poziomu mórz i oceanów . Powyższa ilustracja prezentuje dane zebrane z 22 modeli i odnoszą się one do trzech różnych wariantów rozwoju świata . Wszystkie trzy scenariusze opracowano na podstawie badań prowadzonych przed rokiem 2000. Nie uwzględniają one żadnych działań powstrzymujących ocieplenie. 15 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Porównanie czynników sprzyjających i niesprzyjających ocieplaniu się klimatu Jak widać z powyższego diagramu znacznie więcej jest warunków sprzyjających ocieplaniu się klimatu . Przeważają wymuszenia dodatnie a emisja CO2 i jeszcze bardziej niebezpiecznego CH4 cały czas rośnie za sprawą rolnictwa i przemysłu. 16 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Teoria utożsamiająca emisję CO2 i CH4 z precesją ruchu Ziemi 1.Pojęcie precesji. • Zgodnie z powiedzeniem ilu naukowców tyle teorii w ostatnich latach pojawił się z kolei jeszcze inny pogląd który nie utożsamia zmian w klimacie ani z działalnością człowieka ani z naturalnymi procesami zachodzącymi na Ziemi .Mówi on o tym iż kontrolę nad emisją CO2 i o wiele bardziej sprzyjającemu ociepleniu CH4 sprawuje nachylenie osi obrotu Ziemi do słońca a dokładniej precesja-jest to zjawisko zmiany kierunku osi obrotu obracającego się ciała. Oś obrotu sama obraca się wówczas wokół pewnego kierunku w przestrzeni zakreślając powierzchnię stożkową .Od tych zmian zależy ilość energii słonecznej która dociera do różnych części globu. Uważa się ,że przez ostatni milion lat zmiany te doprowadziły do dużych zmian stężenia metanu i dwutlenku węgla .Chociaż naukowcy nie są pewni dlaczego , o ilości tych gazów w atmosferze decyduje głównie nasłonecznienie półkuli północnej w miesiącach letnich , czyli wtedy gdy biegun północny znajduje się najbliżej Słońca. 17 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Zmiany w nasłonecznieniu spowodowane porami roku Jak widać z powyższych rysunków Ziemia doznaje co 11 ty. lat cyklu zmian nasłonecznienia w wyniku , których klimat ulega ociepleniu lub ochłodzeniu . Za ten stan rzeczy odpowiada naturalne zjawisko precesji związane z ruchem obrotowym Ziemi wokół własnej osi. 18 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Można by mnożyć poglądy i opinie na temat efektu cieplarnianego i jego wpływu na życie naszej planety. My zostawiamy to państwu do indywidualnego przemyślenia. Fakty są jednak takie , iż nasi przywódcy polityczni zadecydowali już które badania są według nich bardziej wiarygodne. Chociaż niektórzy z tych naukowców którzy wieszczą obecnie szybkie ocieplenie w latach osiemdziesiątych ostrzegało przed nadejściem epoki lodowcowej J. Pod naciskiem ekologów i międzynarodowej organizacji o nazwie Intergovernmental Panel on Climate Change (Międzyrządowy Zespół do spraw Zmian Klimatu) podpisano protokół z Kioto. Skutki prowadzonych badań i analiz na życie nas wszystkich 1.Powołanie IPCC przy ONZ Intergovernmental Panel on Climate Change (Międzyrządowy Zespół do spraw Zmian Klimatu) . 2.Protokół z Kioto i jego główne postanowienia. *redukcja emisji CO2 przez sygnatariuszy protokołu o co najmniej 5%; *handel limitami emisji GHG; *karne obniżanie limitów emisji w przypadku nie spełnienia zawartych ustaleń. Na mocy postanowień protokołu kraje, które zdecydowały się na jego ratyfikację, zobowiązały się do redukcji do 2012 roku własnych emisji o wynegocjowane wartości zestawione w załączniku do protokołu (co najmniej 5% poziomu emisji z 1990 - art. 3 ust. 1) dwutlenku węgla, metanu, tlenku azotu, HFC i PFC - gazów powodujących efekt cieplarniany. W przypadku niedoboru bądź nadwyżki emisji tych gazów, sygnatariusze umowy zobowiązali się do zaangażowania się w „wymianę handlową”, polegającą na odsprzedaży lub odkupieniu limitów od innych krajów. raje, które po upływie 2012 roku będą wciąż emitowały więcej gazów cieplarnianych niż pozwalają im na to ich limity, będą musiały się wywiązać ze swoich zobowiązań w kolejnym okresie, a ich kwoty zostaną karnie obniżone o 30% Jeżeli protokół z Kioto zostanie w pełni wprowadzony w życie, to przewiduje się, na skutek jego postanowień, redukcję średniej temperatury globalnej pomiędzy 0,02°C a 0,28°C do roku 2050. Polska jest również sygnatariuszem tego protokołu. Z takim faktem również pragniemy zostawić państwu pole do przemyśleń 19 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Podsumowanie 1.W świetle obecnej wiedzy nie można z całą pewnością określić wpływu zmian atmosfery ziemskiej na klimat planety. 2.Klimat jest w swej istocie rzeczą zależną od olbrzymiej ilości czynników, których równowaga jest chwiejna. 3.Brak spójnych i jednoznacznych argumentów naukowych, uzasadniających „złą opinię o efekcie cieplarnianym”. 4.Polityczne i medialne preferowanie ustaleń naukowców związanych z IPCC. 20 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 3.0 3.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Literatura: 1.Polityka nr 15(2649) , 12 kwietnia 2008 2.Wiedza i Życie ,maj 1998 3.Świat Nauki , wrzesień 2007 4.Świat Nauki , kwiecień 2005 5.Strona internetowa: http://www.ipcc.ch/ 6. Strona internetowa: http://pl.wikipedia.org/ 21 w. A B B Y Y.c om