Парниковый эффект — реальность или вымысел

Парниковый эффект и глобальное потепление климата.

как природные феномены В рассуждениях о парниковом эффекте и глобальном потеплении климата важно разобраться, действительно ли имеет место эти явления и, если да, то в какой степени его последствия угрожают существованию человечества. В качестве первого шага необходимо разграничить понятия «глобальное потепление» и «парниковый эффект», первое из которых часто подменяют вторым, создавая тем самым почву для спекуляций.

Как известно, температура межзвездного пространства составляет приблизительно -250°С, в то время как средняя температура поверхности Земли равна 15 °C. Разница в 265 °C обусловлена в первую очередь солнечным излучением. Однако из них 20 °C приходится на некоторые парниковые газы, которые порождают «парниковый эффект». Без этого эффекта поверхность Земли имела бы температуру в -5°С, и наша планета была бы необитаемой. Парниковые газы (двуокись углерода, двуокись азота, метан, хлорфторуглероды, водяной пар и др.) пропускают солнечные лучи, но непроницаемы для инфракрасного излучения, которое, проникая в атмосферу, не в состоянии ее покинуть и тем самым способствуют согреванию поверхности Земли. Доля каждого из этих газов в возникновении «парникового эффекта» различна вследствие разной способности их молекул к поглощению излучения .

Возникновение парникового эффекта опирается на квантовую теорию света. В соответствии с ней, энергия ε кванта равна hυ, где h — постоянная Планка (6,62•10−34); υ - частота, присущая кванту.

Поскольку частота видимой части солнечного излучения заметно выше, чем инфракрасной, то и энергия кванта в ней больше, чем кванта теплового излучения — примерно в 1000 раз. Поэтому значительно менее мощные кванты последнего задерживаются в атмосфере сильнее, чем падающие на поверхность кванта света. Задержанию в существенной степени содействуют более крупные молекулы парниковых газов. Действительно, диаметр молекул основных газовых составляющих атмосферы (N2, O2) разными методиками расчета оценивается соответственно 3,15−3,70•10−8 и 2,94−3,56•10−8 см, а для СО2 и CH4, например, он составляет 3,24−4,54•10−8 и 3,24−4,30•10−8 см. В основе рассмотренного механизма возникновения парникового эффекта лежит идея знаменитого шведского физико-химика Свенте Аррениуса о прогреве атмосферы за счет поглощения ею инфракрасного излучения и представление о том, что передача тепла в тропосфере происходит за счет его радиации.

В то время как сам по себе парниковый эффект — это научно доказанный факт, его усиление, которое обычно называют глобальным потеплением, не имеет однозначного подтверждения. Кроме того, наличие парникового эффекта, как следствие антропогенной деятельности, оспаривается.

Парниковый эффект: угроза или благо?

Усиление парникового эффекта было впервые описано упомянутым С. Аррениусом еще в 1896 г. Он высказал гипотезу о том, что парниковый эффект в атмосфере Земли создается диоксидом углерода. С тех пор ученые, моделируя климат планеты, уделяют основное внимание именно СО2. За 100 последних лет его концентрация в атмосфере увеличилась на 10%, а глобальная температура планеты поднялась на 0,6°С .

Ряд исследователей считают рост концентрации СО2 благом: с их точки зрения он дает не парниковый, а антипарниковый эффект, то есть понижает температуру планеты. Кроме того, он необходим для дыхания. Полезность СО2 можно аргументировать также тем, что 20 млн. лет назад, когда его концентрация была втрое выше, количество фитомассы было значительно больше. Стало быть, увеличение концентрации СО2 повышает урожайность.