فعالیت های انسانی در حال حاضر به حدی رسیده است که کل محتوای دی اکسید کربن در جو زمین به حداکثر مقادیر مجاز رسیده است. سیستم های طبیعی - زمین، جو، اقیانوس - تحت تأثیر مخرب هستند.
حقایق مهم
محتوای دی اکسید کربن در جو زمین در طول قرن گذشته به طور مداوم در حال افزایش بوده است. علاوه بر CO2، گازهای دیگری نیز وارد آنجا می شوند که به اجزای طبیعی سیستم اکولوژیکی جهانی تعلق ندارند.
برای مثال، اینها شامل فلوئوروکلروهیدروکربن ها هستند. این ناخالصی های گازی تشعشعات خورشیدی را ساطع و جذب می کنند که بر آب و هوای سیاره تأثیر می گذارد. در مجموع، CO2، سایر ترکیبات گازی که وارد جو می شوند، گازهای گلخانه ای نامیده می شوند.
پیشینه تاریخی
میزان دی اکسید کربن موجود در جو چقدر است؟ اسوانته آرنیوس در یک زمان به این سوال فکر کرد. او توانست رابطه بین انتشار دی اکسید کربن و تغییرات آب و هوایی را ثابت کند. این دانشمند خاطرنشان کرد که وقتی مواد معدنی سوزانده می شوند، محتوای دی اکسید کربن در جو به طور چشمگیری افزایش می یابد.
او هشدار داد که افزایش حجم سوخت سوزانده شده می تواند منجر به نقض تعادل تشعشعات زمین شود.
واقعیت های مدرن
امروزه هنگام سوزاندن سوخت و همچنین به دلیل تغییراتی که در طبیعت به دلیل جنگل زدایی و افزایش زمین های کشاورزی رخ می دهد، دی اکسید کربن بیشتری وارد جو می شود.
مکانیسم تأثیر دی اکسید کربن بر حیات وحش
افزایش سطح دی اکسید کربن در جو باعث ایجاد اثر گلخانه ای می شود. اگر مونوکسید کربن (IV) در طول تابش خورشیدی موج کوتاه شفاف باشد، تابش موج بلند را جذب می کند و انرژی را در همه جهات تابش می کند. در نتیجه، محتوای دی اکسید کربن در جو به طور قابل توجهی افزایش می یابد، سطح زمین گرم می شود و لایه های پایینی جو گرم می شوند. با افزایش بعدی در میزان دی اکسید کربن، تغییرات آب و هوایی جهانی امکان پذیر است.
به همین دلیل مهم است که مقدار کل دی اکسید کربن در جو زمین را پیش بینی کنیم.
منابعورودی اتمسفر
در میان آنها انتشارات صنعتی است. محتوای دی اکسید کربن در جو به دلیل انتشارات انسانی در حال افزایش است. رشد اقتصادی به طور مستقیم به مقدار منابع طبیعی سوزانده شده بستگی دارد، زیرا بسیاری از صنایع، شرکت های انرژی بر هستند.
نتایج مطالعات آماری حاکی از آن است که از اواخر قرن گذشته در بسیاری از کشورها هزینه های انرژی ویژه با افزایش قابل توجه قیمت برق کاهش یافته است.
استفاده مؤثر از آن از طریق نوسازی فرآیند فن آوری، وسایل نقلیه، استفاده از فناوری های جدید در ساخت کارگاه های تولید به دست می آید. برخی از کشورهای صنعتی توسعه یافته از توسعه صنایع تبدیلی و مواد اولیه به سمت توسعه مناطقی حرکت کرده اند که به تولید محصول نهایی مشغول هستند.
درصد دی اکسید کربن در جو یک مقدار ثابت نیست. با حداقل توسعه پایه تولید، وجود جنگل انبوه، حداقل عملکرد را دارد.
در مناطق بزرگ شهری با پایگاه صنعتی جدی، انتشار دی اکسید کربن در جو به طور قابل توجهی بالاتر است، زیرا CO2 اغلب محصول جانبی صنایعی است که فعالیت های آنها رضایت بخش است. نیازهای آموزشی، پزشکی.
در کشورهای در حال توسعه، افزایش قابل توجه در استفاده از سوخت با کیفیت بالا به ازای هر 1 نفر عاملی جدی برای گذار به استاندارد زندگی بالاتر در نظر گرفته می شود. این ایده در حال حاضر ارائه شده است، با توجه بهجایی که رشد اقتصادی مستمر و بهبود استانداردهای زندگی بدون افزایش میزان سوخت مصرف شده امکان پذیر است.
بسته به منطقه، محتوای دی اکسید کربن در جو بین 10 تا 35٪ متغیر است.
رابطه بین مصرف انرژی و انتشار CO2
بیایید با این واقعیت شروع کنیم که انرژی فقط به خاطر دریافت آن تولید نمی شود. در کشورهای پیشرفته صنعتی، بیشتر آن در صنعت، گرمایش و سرمایش ساختمان ها و حمل و نقل استفاده می شود. مطالعات انجام شده توسط مراکز علمی بزرگ نشان داده است که با استفاده از فناوری های صرفه جویی در انرژی، می توان کاهش قابل توجهی در انتشار دی اکسید کربن در جو زمین به دست آورد.
برای مثال، دانشمندان توانستند محاسبه کنند که اگر ایالات متحده در تولید کالاهای مصرفی به فناوری‌های کم‌مصرف انرژی روی آورد، میزان دی اکسید کربن ورودی به جو را تا ۲۵ درصد کاهش می‌دهد. در مقیاس جهانی، این مشکل اثر گلخانه‌ای را تا 7% کاهش می‌دهد.
کربن در طبیعت
با تجزیه و تحلیل مشکل انتشار دی اکسید کربن در جو زمین، خاطرنشان می کنیم که کربن، که بخشی از آن است، برای وجود موجودات بیولوژیکی حیاتی است. توانایی آن در تشکیل زنجیره های کربنی پیچیده (پیوندهای کووالانسی) منجر به ظهور مولکول های پروتئینی لازم برای زندگی می شود. چرخه کربن بیوژنیک یک فرآیند پیچیده است،زیرا این نه تنها شامل عملکرد موجودات زنده، بلکه همچنین انتقال ترکیبات معدنی بین مخازن کربن مختلف و همچنین درون آنها می شود.
اینها شامل جو، توده قاره، از جمله خاک، و همچنین هیدروسفر، لیتوسفر است. در طول دو قرن گذشته، تغییراتی در شار کربن در سیستم بیوسفر-اتمسفر-هیدروسفر مشاهده شده است که در شدت آنها به طور قابل توجهی از سرعت فرآیندهای زمین شناسی انتقال این عنصر بیشتر است. به همین دلیل است که ما باید خود را به در نظر گرفتن روابط درون سیستم، از جمله خاک، محدود کنیم.
مطالعات جدی در مورد تعیین محتوای کمی دی اکسید کربن در جو زمین از اواسط قرن گذشته آغاز شد. یکی از پیشگامان چنین محاسباتی کیلینگ بود که در رصدخانه معروف Mauna Loa کار می کند.
تجزیه و تحلیل مشاهدات نشان داد که تغییرات غلظت دی اکسید کربن در اتمسفر تحت تأثیر چرخه فتوسنتز، نابودی گیاهان در خشکی و همچنین تغییر دمای سالانه در اقیانوس ها قرار می گیرد. در طی آزمایشات، می توان دریافت که محتوای کمی دی اکسید کربن در نیمکره شمالی به طور قابل توجهی بالاتر است. دانشمندان پیشنهاد کرده اند که این به دلیل این واقعیت است که بیشتر درآمدهای انسان زایی به این نیمکره می رسد.
برای آنالیز، نمونه‌برداری از هوا بدون روش خاص انجام شد، همچنین خطاهای محاسباتی نسبی و مطلق در نظر گرفته نشد. از طریق تجزیه و تحلیل حباب های هوا که در هسته های یخچالی وجود داشت، محققان توانستندایجاد اطلاعات در مورد محتوای دی اکسید کربن در جو زمین در محدوده 1750-1960
نتیجه گیری
در طول قرن های گذشته، تغییرات قابل توجهی در اکوسیستم های قاره ای رخ داده است که دلیل آن افزایش تأثیرات انسانی بوده است. با افزایش مقدار کمی دی اکسید کربن در جو سیاره ما، اثر گلخانه ای افزایش می یابد که بر وجود موجودات زنده تأثیر منفی می گذارد. به همین دلیل مهم است که به فناوری‌های صرفه‌جویی در مصرف انرژی روی بیاوریم که امکان کاهش انتشار CO22 در جو را فراهم می کند.
