Dvadeset četvrto predavanje 1
CILJEVI PREDAVANJA Pojačan efekat staklene bašte H 2 O i CO 2 kao apsorberi radijacije sa Zemlje radijaciono forsiranje Posledice globalnog zagrevanja Izvori i potrošnja gasova staklenika Kjoto protokol ISHODI PREDAVANJA Na kraju predavanja student će biti osposobljen da: 2
MARS (T = -56 C) T = -50 C ΔT = +6 C atmosfera skoro bez CO 2 ZEMLJA (T = -18 C) T = +15 C ΔT = +33 C atmosfera sa 0.03% CO 2 Planete i njihove atmosfere VENERA (T = -46 C) T = +500 C ΔT = +546 C atmosfera sa 96% CO 2 3
Kada se poveća koncentracija gasova, koji doprinose efektu staklenika, u vazduhu, veća količina IC radijacije se vraća ka Zemljinoj površini, pa temperatura vazduha raste. 4
5
apsorpcioni spektar vode apsorpcioni spektar CO 2 Atmosferski prozor: 8000-12000nm 6
Koncentracija gasa u atmosferi Vreme života Koliko je efikasan IC apsorber (intenzitet apsorpcije po molekulu) Talasna dužina na kojoj molekul gasa apsorbuje radijaciono forsiranje 7
Apsorpcioni spektri CFC-11 i CFC-12 poklapaju se sa atmosferskim prozorom 8
CO 2 CH 4 CFC-11 CFC-12 N 2 O Koncentracija ppm ppm ppt ppt ppb Preindustrijski period (<1800) 280 0.8 0 0 288 Trenutno 370 1.74 268 484 314 Vreme života u atmosferi (god) 50-100 10 45 130 114 Radijaciono forsiranje (u odnosu na CO 2 ) 1 23 4000 15800 296 9
10
CO CO 2 koncentracija Concentration (PPM) 2 (ppm) Trenutna vrednost 370 ppm 400 350 300 250 200 150 100 50 Istorijska vrednost 280 ppm 0 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 Godina Year 11
Prosečna koncentracija CO 2 u atmosferi posmatranoj na Mauna Loa, Havaji povećala se za približno 40 ppmv između 1958 i 1995. Male fluktuacije krive potiču od sezonskih varijacija. Smanjenje koncentracije u letnjim mesecima objašnjava se uvećanjem fotosinteze, a zimski porast povećanom potrošnjom goriva. 12
Prirodni izvori biološka aktivnost respiracija (CO 2 je proizvod) sagorevanje vulkanska aktivnost procesi oksidacije izdvajanje iz okeana (sadrži 60 puta više CO 2 nego atmosfera). Antropogeni izvori izgaranje fosilnih goriva deforestacija Potrošnja rastvara se u okeanima i morima (morska voda je delimično alkalna, dok je CO 2 kiseo Okean predstavlja ogroman rezervoar CO 2 ) fotosinteza 6CO 2 + 6H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6O 2 13
(N 2 O) Metan CFC 14
Porast nivoa mora Erozija obala Gubitak plodnog priobalnog zemljišta Uticaj na poljoprivredu i agrokulturu Menja se dužina sezone rasta biljaka Promene unutar prirodnih ekosistema (neke vrste postaju dominantne, neke izumiru) Biodivezitet Neke biljne vrste mogu ubrzano da rastu 15
16
Promena kvaliteta vazduha Porast reaktivnosti i koncentracije izvesnih atmosferskih hemijskih vrsta porast O 3 u urbanim oblastima Uticaj na zdravlje ljudi Respiratorni problemi prouzrokovani promenom kvaliteta vazduha 17
18
Lideri 160 nacija su decembra 1997 u japanskom gradu Kjoto potpisali protokol o smanjenju gasova staklene bašte u atmosferi. Prema tom protokolu razvijene nacije (ujedno i najveći zagađivači vazduha) obavezale su se na redukciju emisije CO2 za 5 % (u odnosu na nivo emisije iz 1990. godine) do 2012. Pritom, smanjenje emisije je raspodeljeno samo na 34 zemlje koje godišnje zajedno emituju 13,7 miliona tona ugljen-dioksida, ali u procentualnim iznosima koji odgovaraju njihovom ukupnom učešću u toj količini. Evropska unija, prema protokolu iz Kjota, ima obavezu da smanji emisiju za 8 %, Sjedinjene države za 7 %, Japan za 6 %, a slede druge zemlje s manjim iznosima. 19
prašina (ppm) ΔT ( C) hiljade godina hiljade godina CO 2 (ppmv) hiljade godina hiljade godina hiljade godina 20
21
Atmosfera propušta UV i VIS zračenje. Tačno Netačno 22
Radijacioni bilans Zemlje je takav da je energija koju Zemlja prima jednaka energiji koju Zemlja emituje u svemir. Tačno Netačno 23
Sunčevu energiju čini samo vidljivo zračenje. Tačno Netačno 24
Zračenje Zemlje je većih talasnih dužina od zračenja Sunca. Tačno Netačno 25
Solarna konstanta predstavlja količinu energije koju primi jedinica površine postavljene upravno na solarni fluks iznad ekvatora na Zemljinoj površini. Tačno Netačno 26
Na vrednost Zemljinog albeda najviše utiče površina Zemlje. Tačno Netačno 27
Samo oni atmosferski gasovi koji mogu da apsorbuju IC zračenje doprinose efektu staklene bašte. Tačno Netačno 28
Azot i kiseonik ne apsorbuju IC zračenje jer prilikom apsorpcije IC zračenja koja uzrokuje vibracije molekula ne dolazi do promene njihovog dipolnog momenta. Tačno Netačno 29
Atmosferski prozor predstavlja radijaciju sa Zemlje koja je apsorbovana od glavnih konstituenata atmosfere. Tačno Netačno 30
Koncentracija CO 2 je porasla za oko 40% za zadnjih 40 godina. Tačno Netačno 31