Efekat Staklene Baste
-
Upload
nikola-todorovic -
Category
Documents
-
view
201 -
download
0
description
Transcript of Efekat Staklene Baste
SADRŽAJ:
1. Uvod 2
2. Mehanizam delovanja efekta staklene bašte 2
3. Gasovi staklene bašte 5
3.1. Vodena para 53.2. Ugljen-dioksid 53.3. Metan 63.4. Azot(I)-oksid 73.5. Jedinjenja fluora 73.6. Neke druge sintetičke materije 8
4. Ostali faktori koji utiču na efekat staklene bašte 8
5. Povratni mehanizmi unutar klimatskog sistema 8
6. Klimatski modeli 9
6.1. Moguće klimatske promene usled povećanja koncentracije ugljen-dioksida u atmosferi 9
7. Izvod iz istorije proučavanja efekta staklene bašte 13
8. Kontrola emisije gasova staklene bašte 14
9. Literatura 15
1
1. Uvod
Atmosfera, slično staklu, uglavnom propušta Sunčevo zračenje, ali je slabo propusna za
zračenje Zemljine površine, pa deo energije koji uđe u sistem Zemlja-atmosfera, kao i u
staklenik, ostaje u njemu i pretvara se u toplotnu energiju, zagrevajući Zemljinu površinu
i niže slojeve atmosfere. Ova prirodna pojava „greje“ Zemljinu površinu, što traje već
četiri milijarde godina. Međutim, danas su naučnici sve zabrinutiji da bi ljudska aktivnost
mogla, u određenoj meri, izmeniti ovaj posve prirodan proces sa, izvesno je, veoma
opasnim posledicama. Od industrijske revolucije, u XIII veku, čovečanstvo je izumelo
mnoge mašine i postrojenja koji koriste fosilna goriva kao što su ugalj, nafta i prirodni
gas. Sagorevanje ovih goriva, kao i mnoge druge aktivnosti čoveka poput raščišćavanja
zemljišta za potrebe zemljoradnje ili izgradnje naselja, oslobađaju u atmosferu gasove
koji zadržavaju toplotu unutar nje, kao što su ugljen-dioksid (CO2), metan i azot(I)-oksid
(N2O). Količina ovih gasova u atmosferi sada je najviša u proteklih 420 hiljada godina.
Kako se ovi gasovi nakupljaju u atmosferi, zadržavaju sve više i više toplote pri Zemljinoj
površini, uzrokujući otopljavanje Zemljine klime koje za posledicu ima promene koje će
biti navedene u daljem tekstu.
Sam termin efekat staklene bašte, već ustaljen u naučnoj literaturi, ne odgovara u
potpunosti svojim značenjem pojavi koju opisuje. Naime, povišena temperatura unutar
staklenika ima za uzrok, pre svega, nemogućnost mešanja vazduha u stakleniku sa
okolnim vazduhom, a u mnogo manjoj meri potiče od upijanja dugotalasnog zračenja u
staklu zidova staklenika. Prema tome, ni termin gasovi staklene bašte ne može se
vezivati za prirodu gasova koji se ovim terminom podrazumevaju.
2. Mehanizam delovanja efekta staklene bašte
Efekat staklene bašte je rezultat interakcije Sunčevog zračenja i sloja Zemljine
atmosfere koji se proteže do 100km iznad Zemljine površine. Sunčevo zračenje sadrži
spektar zračenja različitih talasnih dužina, što je poznato kao Sunčev spektar i ono
uključuje vidljivo, infracrveno, gama, rendgensko i ultraljubičasto zračenje. Kada
Sunčevo zračenje dospe do atmosfere, 25% energije koju nosi biva odbijeno od oblaka i
drugih atmosferskih komponenata nazad u međuplanetarni prostor. Oko 20% upije
atmosfera. Na primer, molekuli gasa u najvišim slojevima atmosfere apsorbuju Sunčevo
2
gama i rendgensko zračenje. Sunčevo ultraljubičasto zračenje apsorbuje sloj ozona koji
se nalazi na visini od 19 do 48km iznad Zemljine površine.
Oko 50% Sunčeve energije, većinom u obliku vidljive svetlosti, prolazi, kao
kratkotalasno zračenje, kroz atmosferu i dospeva do Zemljine površine. Zemljište, biljke i
vodene površine (pre svega okeani) upijaju oko 85% ove toplotne energije, dok
ostatak biva reflektovan u atmosferu, najviše od strane izrazito reflektivnih ovršina kao
što su sneg, led i peščane pustinje. Dalje, deo Sunčevog kratkotalasnog zračenja koje
dospe do površine Zemlje pretvara se u dugotalasno toplotno (infracrveno) zračenje i
vraća se nazad u atmosferu.
Neki gasovi, poput vodene pare, ugljen-dioksida, metana i azot-suboksida, apsorbuju
deo ovog infracrvenog zračenja, privremeno sprečavajući njegovo otpuštanje u svemir.
Pošto se ovi gasovi zagrevaju, oni emituju infracrveno zračenje u svim smerovima. Deo
ovako nastale toplote vraća se ka Zemljinoj površini koju dodatno zagreva (što je
poznato upravo kao efekat staklene bašte), a deo biva vraćen u svemir. Ovakav protok
toplotnog zračenja stvara ravnotežu između ukupne količine toplote koja dolazi od
Sunca i količine toplote koja se otpusti u svemir. Ova ravnoteža ili energetski balans
između Zemljine površine, atmosfere i svemira od velikog je značaja za održavanje
klime koja omogućava opstanak života na Zemlji.
3
Slika 1. Ilustracija efekta staklene bašte
Pomenuti gasovi, koji zadržavaju toplotu u atmosferi, nazivaju se gasovima staklene
bašte. Bez ovih gasova, toplotna energija apsorbovana i odbijena od Zemljine površine
lako bi se vratila nazad u svemir, pa bi prosečna temperatura na Zemljinoj površini bila
oko -19°C, za razliku od sadašnjih 15°C.
Da bi bilo moguće ceniti značaj gasova staklene bašte u procesima stvaranja klime
koja omogućava opstanak velikog broja živih bića, interesantno je uporediti Zemlju sa
Marsom i Venerom. Mars ima tanku atmosferu koja sadrži niske koncentracije gasova
koji bi mogli zadržavati toplotu unutar nje. Usled toga, Mars ima slab efekat staklene
bašte što ima za posledicu većinom smrznutu površinu koja ne pokazuje tragove života.
Kao suprotnost, Venera ima atmosferu koja sadrži visoku koncentraciju ugljen-dioksida.
Ovaj gas sprečava toplotu koja dolazi od površine planete da napusti atmosferu, pa je
4
prosečna temperatura površine Venere oko 462°C, što je previše za opstanak bilo kog
poznatog oblika života.
3. Gasovi staklene bašte
Zemljina atmosfera se sastoji, uglavnom, od azota (78%) i kiseonika (21%). Ova dva
najzastupljenija atmosferska gasa imaju hemijske strukture koje ograničavaju apsorbciju
infracrvenog zračenja, što ne važi za gasove staklene bašte. Ovi gasovi se stvaraju
prirodnim putem ili veštački (antropogeno). Najzastupljeniji prirodno nastali gas staklene
bašte jeste vodena para, zatim je slede ugljen-dioksid, metan i azot-suboksid.
Supstance nastale čovekovom aktivnošću koje se ponašaju kao gasovi staklene bašte
uključuju hlorofluorokarbonate, hidrohlorofluorokarbonate i hidrofluorokarbonate.
Od 1700-ih, aktivnosti čoveka su se znatno povećale, pri tom značajno povećavajući
koncentraciju gasova staklene bašte u atmosferi. Naučnici predviđaju da će očekivano
povećanje količine gasova staklene bašte u atmosferi snažno povećati količinu
infracrvenog zračenja zadržanog u atmosferi, što će dovesti do dodatnog, veštačkog,
zagrevanja Zemljine površine.
3.1. Vodena para
Vodena para se nalazi u najvećoj količini u atmosferi, upoređujući je sa ostalim
gasovima staklene bašte. Ona najjače upija dugotalasno zračenje, učestvujući sa 60 do
70% u stvaranju efekta staklene bašte. Čovek nema nekog većeg direktnog uticaja na
količinu vodene pare u atmosferi. Ipak, kako čovekova aktivnost sve više uzima maha i
utiče na povećanje koncentracije ostalih gasova staklene bašte, isparavanje okeana,
jezera i reka, kao i transpiracija biljaka postaju intenzivniji i povećavaju količinu vodene
pare u atmosferi.
3.2. Ugljen-dioksid
Ugljen-dioksid neprekidno cirkuliše u velikom broju prirodnih procesa poznatim pod
nazivom ciklus ugljenika. Vulkanske erupcije i razlaganje biljnih i životinjskih ostataka
oslobađaju ovaj gas u atmosferu. Disanjem, životinje posredno razlažu hranu koja
oslobađa energiju potrebnu za održavanje ćelijske aktivnosti. Jedan od produkata
disanja jeste i ugljen-dioksid, koji životinje izdišu. Okeani, jezera i reke apsorbuju ugljen-
5
dioksid iz atmosfere. U procesu fotosinteze, biljke uzimaju ugljen-dioksid da bi proizvele
skrob, pritom ga ugrađujući u novo biljno tkivo i ujedno oslobađaju kiseonik u okolinu
kao ko-produkt.
Da bi obezbedio energiju za zagrevanje stanova, pokretanje automobila i elektrana,
čovek sagoreva supstance koji sadrže ugljenik, kao što su fosilna goriva (ugalj, nafta i
prirodni gas), drvo i neki čvrsti materijali. Prilikom njihovog sagorevanja, ugljen-dioksid
biva oslobođen u vazduh. Pri tom, čovek dodatno „otežava situaciju“ nekontrolisanom
sečom velikih šumskih površina da bi obezbedio drvo ili zemljište za potrebe
zemljoradnje ili naseljavanja. Ovaj proces, poznat pod nazivom deforestacija, može i da
oslobodi ugljen-dioksid iz drveća i da smanji broj stabala koja bi ga apsorbovala.
Rezultat ovih ljudskih aktivnosti jeste mnogo brže nagomilavanje ugljen-dioksida
nego što se on može apsorbovati u nekim prirodnim procesima. Analizirajući mehuriće
vazduha zarobljene u glečerima starim i po nekoliko vekova, naučnici su utvrdili da je
koncentracija ugljen-dioksida u atmosferi porasla za oko 31% od 1750. godine, a pošto
ovaj gas može da ostane u atmosferi vekovima, naučnici predviđaju udvostručavanje ili
čak utrostručavanje njegove koncentracije u toku sledećeg veka, ako se njen sadašnji
rast nastavi u istoj meri. Tada bi se apsorbovano zračenje povećalo za 4W/m2, što bi
povećalo emitovanje dugotalasnog zračenja sa površine Zemlje, pa bi se povisila
temperatura donjih atmosferskih slojeva i Zemljine površine. Porast srednje temperature
donjih atmosferskih slojeva procenjuje se na 1.2°C. Porastom učinka efekta staklene
bašte povećala bi se vertikalna promena temperature, smanjila atmosferska stabilnost i
pospešila konvekcija.
3.3. Metan
Metan nastaje u mnogim prirodnim procesima, a poznat je i kao prirodni gas.
Raspadanjem mnogih supstanci koje sadrže ugljenik, a u sredini bez prisustva
kiseonika, kao što su otpadi, oslobađa se ovaj gas. Životinje koje preživaju hranu kao
što su goveda i ovce oslobađaju metan u vazduh kao proizvod u procesu varenja hrane.
Mikroorganizmi koji žive u vlažnom zemljištu, kao što su pirinčana polja, proizvode
metan kada razlažu organsku materiju. Metan se takođe oslobađa u rudnicima uglja i
prilikom proizvodnje i transporta drugih fosilnih goriva.
Količina metana se od 1750. godine udvostručila, a po procenama, mogla bi se opet
udvostručiti u sledećem veku. Atmosferske koncentracije metana su mnogo manje od
koncentracije ugljen-dioksida, a i metan se zadržava u atmosferi tek otprilike jednu
6
deceniju. Međutim, naučnici smatraju da je metan veoma efektan gas staklene bašte
(jedan molekul metana je 20 puta efikasniji u zadržavanju infracrvenog zračenja
odbijenog sa Zemljine površine od molekula ugljen-dioksida).
3.4. Azot(I)-oksid
Ovaj gas se oslobađa prilikom sagorevanja fosilnih goriva i u automobilskim izduvnim
gasovima. Takođe, mnogi zemljoradnici koriste đubriva na bazi azota da bi biljkama
obezbedili hranljive sastojke. Kada ova đubriva dospeju u zemljište, ona emituju azot-
suboksid u vazduh. Pored toga, ovaj gas se oslobađa i oranjem zemljišta iz korena
biljaka.
Od 1750. godine, koncentracija ovog oksida porasla je za 17% u atmosferi. Iako je
ovaj porast manji od porasta koncentracije drugih gasova staklene bašte, jedan molekul
ovog gasa zadržava oko 300 puta više toplote od ugljen-dioksida i može ostati u
atmosferi i do sto godina.
3.5. Jedinjenja fluora
Neki od najopasnijih gasova staklene bašte produkovani su samo od strane čoveka.
Jedinjenja fluora koriste se u mnogim proizvodnim procesima. Jedan molekul svakog
ovakvog jedinjenja nekoliko je hiljada puta opasniji od jednog molekula ugljen-dioksida.
Hlorofluorokarbonati, prvi put sintetisani 1928. godine, široko su rasprostranjeni u
proizvodnji raznih sprejeva, kao sredstva za otapanje i kao rashlađivači. Netoksični i
bezbedni za upotrebu u mnogim procesima, ova jedinjenja su bezopasna za niže slojeve
stmosfere. Međutim, u višim slojevima, ultraljubičasto zračenje ih razlaže, pri čemu se
oslobađa hlor.
Sredinom 70-ih, naučnici su počeli da uočavaju da visoke koncentracije hlora
uništavaju ozonski omotač. Ozon štiti Zemlju od štetnog ultraljubičastog zračenja, koje
može da uzrokuje tumore i da na druge načine ošteti biljke i životinje.
Zbog ovako opasnog učinka, naučnici su razvili zamene za ova jedinjenja, koja
takođe štetno utiču na atmosferu, ali u mnogo manjoj meri.
7
3.6. Neke druge sintetičke materije
Stručnjaci su zabrinuti zbog upravo ovih, industrijskih, hemikalija koje imaju veliki
potencijal za efekat staklene bašte. 2000. godine naučnici su posmatrali porast
prethodno nepraćene supstance trifluorometil-sumporpentafluorida.
Iako je danas prisutan u vrlo malim količinama u životnoj sredini, ovaj gas je
izuzetno opasan jer zadržava dugotalasno zračenje mnogo efektivnije od svih drugih
gasova staklene bašte. Tačni izvori ovog gasa koji se proizvodi u industrijskim
procesima, još uvek nisu sa sigurnošću utvrđeni.
4. Ostali faktori koji utiču na efekat staklene bašte
Aerosoli, čestice koje lebde u atmosferi, apsorbuju, rasejavaju i reflektuju zračenje
nazad u svemir. Oblaci, čestice prašine nošene vetrom i čestice dima iz vulkanskih
erupcija su primeri prirodnih aerosola. Ljudska aktivnost, uključujući sagorevanje fosilnih
goriva, dodatno doprinosi nagomilavanju aerosola u atmosferi. Iako aerosoli ne
zadržavaju toplotno zračenje, svakako utiču na prenos toplotne energije od Zemlje ka
svemiru. Još se raspravlja o uticaju aerosola na klimatske promene, ali naučnici veruju
da svetlo obojeni aerosoli hlade Zemljinu površinu, dok tamno obojeni čine suprotno.
Porast temperature u proteklom veku je niži nego što su mnogi naučnici predvideli i to
samo ako se uzmu u obzir porast koncentracije ugljen-dioksida, metana, azot-suboksida
i jedinjenja fluora. Neki naučnici veruju da bi upravo aerosoli mogli biti uzrok ovog
neočekivanog manjeg povećanja temperature. Ipak, naučnici ne očekuju da će aerosoli
igrati veliku ulogu u umanjenju globalnog zagrevanja. Kao zagađivači, aerosoli
predstavljaju pretnju zdravlju. Kao rezultat, stručnjaci ne očekuju da če količina aerosola
rasti u 21. veku istom brzinom kao količina gasova staklene bašte.
5. Povratni mehanizmi unutar klimatskog sistema
Proučavajući promene klime nije moguće odvojeno posmatrati uticaj pojedinog
činioca na neki klimatski element. Brojne su, još nedovoljno ispitane, međusobne
zavisnosti unutar Zemljinog klimatskog sistema koje otežavaju procenu temperaturne
promene za datu promenu u sastavu Zemljine atmosfere.U daljem tekstu biće opisani
samo neke od tih zavisnosti koje mogu pojačati ili oslabiti efekat staklene bašte.
8
Antropogena emisija CO2 samo je mali deo ukupnih tokova tog gasa koji se
neprestano odvijaju između atmosfere, okeana i biosfere. Zato se i pri zadržavanju
današnje antropogene emisije ovog gasa u atmosferu njegova koncentracija može
povećati zagrevanjem okeanskih masa, što smanjuje sposobnost mikroorganizama u
okeanu da upijaju CO2. Međutim, zbog povećane biološke proizvodnje u okeanu može
se upijanje ovog gasa povećati.
Zagrevanjem atmosfere u njoj bi se mogla povećati količina vodene pare koja, kao i
ugljen-dioksid, upija dugotalasno zračenje, ali, donekle, i kratkotalasno zračenje.
Procenjuje se da bi zbog tog dodatnog doprinosa vodene pare ukupno povišenje
temperature iznosilo 1.9°C.
U sadašnjim uslovima oblačnost utiče tako da je globalna temperatura niža nego što
bi bila u vedroj atmosferi. Kao što je već pomenuto u prethodnom odeljku, oblaci odbijaju
Sunčevo zračenje, ali upijaju Zemljino. Pošto prvi učinak preovladava, povećanjem
oblačnosti smanjuje se ukupna temperatura Zemljine površine i atmosfere. Za sada se
ne može proceniti da li bi otopljavanje i povećanje količine vodene pare u atmosferi
nužno imalo za posledicu i povećanje oblačnosti. Ako bi se oblačnost smanjila, povećala
bi se količina Sunčevog zračenja koje bi dospelo do površine Zemlje, što bi uzrokovalo
pojačano dugotalasno izračivanje na gornjoj granici atmosfere. Stoga je teško pouzdano
odrediti čak i predznak temperaturne promene koja bi nastala zbog promene oblačnosti.
Ima znakova prema kojima bi otopljenje i povećanje količine vodene pare u atmosferi
povećalo razvoj oblaka u višim slojevima gde bi zagrevanje bilo manje. Visoki oblaci bi
pospešili dalje zagrevanje jer bi pri relativno niskoj temperaturi ižarivali prema svemiru
manje energije nego što su je upili.
6. Klimatski modeli
Iznos otopljenja zbog pojačanog efekta staklene bašte procenjuje se obično za
Zemljinu atmosferu u celini. Međutim, zagrevanje nije jednoliko raspoređeno na
Zemljinoj površini. Numerički klimatski modeli omogućuju procenu iznosa, vremenskog i
prostornog rasporeda klimatskih promena. Njihova osnova je slična modelima za
predviđanje vremena, ali su nešto jednostavnijeg oblika s obzirom na prostornu i
vremensku raspodelu. Tim modelima se pretežno razmatra atmosferska cirkulacija, pa
se većinom nazivaju modelima opšte atmosferske cirkulacije. Osnova su im jednačine
koje opisuju dinamiku i termodinamiku atmosfere. Različiti fizički procesi u atmosferi
opisani su u modelima nizom parametara vrednosti koje su određene na osnovu
9
motrenja u sadašnjim klimatskim prilikama. Za te se parametre mogu zadati i neke
pretpostavljene vrednosti u budućnosti. Tako se pomoću modela mogu dobiti procene o
verovatnim promenama klima ako se izmene određeni osnovni klimatski činitelji.
6.1. Moguće klimatske promene usled povećanja koncentracije ugljen-
dioksida u atmosferi
Ovi primeri zasnovani su na projekcijama koje pružaju gotovo svi klimatski modeli i
koje, na osnovu dosadašnjih saznanja, imaju fizičku osnovu. Podaci se odnose na
promene klimatskih elemenata koje bi izazvalo udvostručenje koncentracije CO2, a što
se, kako je već rečeno u prethodnim odeljcima, može dogoditi oko 2030. godine. Naime,
procene porasta temperature dosta se razlikuju, a najčešća je procena na 2.5°C. Značaj
koji bi moglo imati toliko otopljenje može se proceniti ako se zna da je otopljenje od
0.5°C od kraja 19. pa do sredine 20. veka izazvalo povlačenje planinskih glečera u
celom svetu.
Simulacije numeričkim modelima pokazuju da se zbog zagrevanja može očekivati
ubrzanje hidrološkog ciklusa, što bi se odrazilo na opšti porast srednje količine
padavina i isparavanja za 3 do 15%. Međutim, veća količina padavina, ne znači nužnu i
veću količinu vlage u tlu.
Date vrednosti daju samo opštu procenu klimatskih promena. Neophodno je bar
približno saznati kako će se te promene odraziti u pojedinim područjima. Rezultati
simulacija svih modela pokazuju neke zajedničke crte u prostornoj raspodeli klimatskih
promena. Prema svim modelim očekuje se da otopljenje u tropima bude manje od
prosečnog globalnog otopljenja i to zbog povećanog utroška energije na povećano
isparavanje. Ono je povezano i sa povećanjem količine padavina, pa i znatnim
otopljenjem u višim troposferskim slojevima zbog oslobađanja latentne toplote. Većina
modela predviđa da u kopnenim krajevima umerenih širina severne polulopte
temperatura leti poraste i iznad iznosa prosečnog globalnog zagrevanja. To se
objašnjava smanjenim isparavanjem iznad predela koji su i inače suvi, što umanjuje
oblačnost, pa se najveći deo toplotne energije tla troši na grejanje vazduha.
Za veće geografske širine se očekuje veće zagrevanje od proseka u kasnu jesen i
zimi. Površina Zemlje koja više ne bi bila pod snegom i ledom jače bi se grejala
uglavnom leti. Ipak, leti bi zagrevanje bilo manje od prosečnog zbog velikog toplotnog
kapaciteta sloja mešanja u okeanima što sprečava veći porast temperature iznad 0°C.
10
Svi modeli pokazuju na povećanje količine padavina u tropima i višim geografskim
širinama tokom cele godine, a u umerenim širinama zimi. U suvim suptropskim
područjima promene su male, a zbog velike prirodne promenljivosti količine padavina,
na može se tvrditi da su statistički značajne. Promene količine padavina za
subkontinentalna područja, kao što su monsunski krajevi jugoistočne Azije, pojedini
modeli ocenjuju različito, ali većina ipak predviđa pojačanje monsuna. Mnogi modeli
upućuju na određeno smanjivanje letnje količine padavina u kopnenim područjima
umerenih širina. Većina modela ima nisko horizontalno razlaganje, pa stoga ne mogu
dati podrobnu sliku o regionalnoj raspodeli klimatskih promena, pre svega za padavine
koje u velikoj meri zavise od reljefa. Zato se većina rezultata mora uzeti sa oprezom. Uz
pretpostavku da bi se već oko 2020. godine količina CO2 udvostručila, a 2080. povećala
čak četiri puta, proističu promene osnovnih klimatskih veličina za južnu Evropu od 35 do
50°sgš i od 10 do 45°igd:
a) otopljenje oko 2°C zimi i do 2-3°C leti
b) povećanje količine padavina zimi i smanjenje leti za 5-15%, uz smanjenje vlage u
tlu od 15-25%.
Prema navedenoj proceni prosečna temperatura budućih leta u našima krajevima
odgovarala bi ekstremno vrućim letima iz sadašnjeg razdoblja. Međutim, procene za
letnje temperature se čine preterano visokim jer je prirodna međugodišnja promenljivost
srednjih mesečnih temperatura u tom području leti relativno mala.
Zbog male pouzdanosti procena koje daju ravnotežni modeli, u poslednje vreme se
uvode složeniji modeli u kojima se simulira postupan, a ne trenutan, porast koncentracije
retkih gasova. Osim toga, ti modeli mnogo detaljnije opisuju međusobno delovanje
atmosfere i okeana, kao i kretanja morske vode. Promena temperature prema tim
modelima bila bi manja i sporija. Prema ravnotežnim modelima koji porast procenjuju na
4°C za udvostručenje koncetntracije ugljen-dioksida, navedeni modeli daju za trećinu
nižu procenu. Ako bi se nakona postupnog porasta koncentracije CO2 taj rast i
zaustavio, temperatura bi i dalje rasla istom brzinom još 10 do 20 godina. Tek nakon
toga bi se zagrevanje osetnije usporilo.
11
Slika 2. Izračunata povišenja temperature vazduha pri različitim zadatim uslovima o budućoj emisiji
gasova:
A - nema bitnih promena u antropogenoj emisiji gasova;
B - veća potrošnja prirodnog gasa umesto uglja;
C - krajem 21. veka značajni pomaci prema nuklearnoj energiji i obnovljivim izvorima
energije;
D - sredinom 21. veka emisija CO2 se smanjuje na polovinu sadašnje vrednosti.
S temperaturnom promenom u uskoj je vezi i promena nivoa vode svetskih okeana i
mora. Predviđa se da bi se zbog zagrevanja dosadašnji porast nivoa vode od 1 do 2 mm
godišnje mogao u budućnosti povećati 3 do 6 puta. Uz najnepovoljnije zadate uslove
proizilazi da bi do 2030. godine nivo vode porastao za 18cm. Takvom porastu najviše
doprinosi toplotno širenje okeana (10cm), otapanje palninskih glečera (7cm) i leda na
Grenlandu (2cm), a ledeni pokrivač na Antarktiku bi se, zbog povećane količine
padavina ček i povećao na račun okeanske vode (-1cm). Iako i pri najnepovoljnije
zadatim uslovima modeli ne pokazuju porast nivoa vode veći od 1m do kraja veka, ipak
bi i relativno mala promena mogla imati velike posledice na niskim obalama.
Opisani rezultati uglavnom se temelje na izveštaju koji je grupa stručnjaka podnela
na Drugoj svetskoj klimatološkoj konferenciji u Ženevi u oktobru 1990. godine. Iz
izveštaja proističe da ima mnogo mepoznanica u proceni mogućih posledica ljudskog
delovanja na klimu. Određeni broj naučnika osporava procene dobijene klimatskim
modelima. Postoji i mišljenje da bi određeno zagrevanje i ubrzanje hidrološkog ciklusa
imalu, ukupno gledajući, čak i pozitivan učinak na živi svet na Zemlji. Istraživanja na tom
području intenzivno se nastavljaju sa težištem na poboljšanju numeričkih klimatskih
modela kako bi se suzio interval njihove nepouzdanosti. Istovremeno se razvija i sistem
praćenja stvarnih klimatskih prilika kako bi se pravovremeno uočile značajne klimatske
promene na pojedinim delovima Zemlje.
12
7. Izvod iz istorije proučavanja efekta staklene bašte
Iako je zabrinutost zbog efekta staklene bašte relativno novijeg datuma, naučnici su
istraživali ovu pojavu još od ranih 1800-ih. Francuski matematičar i fizičar Žan Baptist
Žozef Furije (Jean Baptiste Joseph Fourier) je, dok je proučavao kako se toplota
provodi kroz različite materijale, bio prvi koji je uporedio atmosferu sa staklenom
komorom 1827. godine. Furije je uočio da vazduh oko Zemlje propušta Sunčevo
zračenje, umnogome kao stakleni krov.
1850-ih britanski fizičar Džon Tindal (John Tyndall) istrživao je prenos toplote kroz
gasove i pare. Tindal je otkrio da azot i kiseonik, dva najzastupljenija gasa u atmosferi,
nemaju osobine apsorbera toplote. Izmerio je apsorpciju infracrvenog zračenja od strane
CO2 i vodene pare, objavljujući rezultate 1863. godine u radu pod imenom „ O radijaciji u
Zemljinoj atmosferi “.
Švedski hemičar Sven Avgust Arenijus (Svante August Arrhenius), poznat po svom
radu u oblasti elektrohemije, za šta je dobio Nobelovu nagradu, takođe je unapredio
razumevanje efekta staklene bašte. 1896. on je izračunao da bi udvostručenje
koncentracije ugljen-dioksida u atmosferi povećalo ukupnu temperaturu za 4 do 6˚C, što
nije tako veliko odstupanje od današnjih procena dobijenih mnogo istančanijim
metodama. Arenijus je tačno predvideo da, kada se temperatura na Zemlji poveća,
isparavanje vodene pare sa okeana raste. Što je veća koncentracija vodene pare u
atmosferi, to je veći efekat staklene bašte i globalno zagrevanje je izraženije.
Predviđanja o ugljen-dioksidu i njegovom doprinosu globalnom zagrevanju koja je
dao Arenijus, ignorisana su gotovo pola veka, dok naučnici nisu počeli da primećuju
značajnu promenu u koncentraciji CO2 u atmosferi. 1957. istraživači iz San Dijega u
Kaliforniji počeli su sa osmatranjem nivoa CO2 u vazduhu iz havajske udaljene Mauna
Loa Observatorije smeštene 3000 m iznad nivoa mora. Kada je studija započeta,
koncentracija ugljen-dioksida u atmosferi bila je 315 mk/1000 mk vazduha. Svake
godine ova koncentracija se povećavala: 323 mk/mil 1970. godine, 335 mk/mil 1980.
godine i 350 mk/mil 1988. godine, što je porast od 8% za 31 godinu.
Pošto su i drugi naučnici potvrdili ove rezultate, naučni interes za nagomilavanje
gasova staklene bašte je polako počeo da raste. 1988. godine, Svetska meteorološka
organizacija i Program UN o životnoj sredini uspostavili su Međuvladin tim za klimatske
promene. Ovaj tim je predstavljao prvu saradnju naučnika iz različitih zemalja na polju
istraživanja efekta staklene bašte.
13
Danas naučnici širom sveta prate koncentracije gasova staklene bašte u atmosferi i
stvaraju prognoze njihovih posledica po globalnu temperaturu. Izvori gasova staklene
bašte, kao što su automobili, fabrike i elektrane, praćeni su direktno da bi se utvrdile
njihove emisije štetnih gasova. Sakupljaju se informacije o klimatskoim sistemima i ovi
podaci se koriste u već pomenutim računarskim modelima koji simuliraju klimatske
promene. Modeli mogu samo da pruže aproksimacije vrednosti, a neka predviđanja
često budu i odbačena od strane naučne zajednice. Ipak, osnovni koncept globalnog
zagrevanja je široko prihvaćen od strane većine klimatologa.
8. Kontrola emisije gasova staklene bašte
Kao posledica brojnih naučnih dokaza i rastućeg političkog interesa, globalno
zagrevanje je trenutno veoma važno međunarodno pitanje. Od 1992. godine,
predstavnici više od 160 zemalja redovno diskutuju o smanjenju emisije štetnih gasova u
atmosferi. 1997. godine, predstavnici su se susreli u Kjotu, u Japanu i izglasali dogovor,
poznat kao Protokol iz Kjota, koji zahteva od industrijalizovanih zemalja da smanje
emisije do 2012. godine na u proseku 5% ispod vrednosti iz 1990. godine. Međutim,
sporazum još uvek nije u punoj snazi jer ga SAD nisu potpisale, što je bila odluka
novoizabranog predsednika Džordža V. Buša (George W. Bush), obrazložena tvrdnjom
da bi redukcija emisije ugljen-dioksida iziskivala prevelika materijalna sredstva. Naučnici
se, međutim, nadaju da će, kako se dokazi o globalnom zagrevanju budu gomilali,
države biti motivisanije da intenzivnije učestvuju u sprečavanju promena u Zemljinoj
klimi.
14
9. Literatura
1. Janković, M.,Đorđević V: Primenjena ekologija, Naučna knjiga, Beograd, 1981.
2. Đukanović Mara: Ekološki izazov, Beograd, 1991.
3. Lakušić R. i Markišić H. (1981): Zaštita životne sredine. Republički zavod za
unapređvanje školstva, Titograd
4. Lakušić R. (1980): Ekologija biljaka, Svjetlost, Sarajevo
5. Mučibabić Smilja (1960): Osnovi ekologije. Univerzitet u Sarajevu, Sarajevo
6. Radoman P. (1971): Teorija organske evolucije. Zavod za udžbenike SR Srbija,
Beograd
www.ekopedia.rs
AC Propulsion, http://www.acpropulsion.com/, 2008
Ekonogics, http://www. ekonogics.com/2010
15