приховати рекламу

Інфрачервоне випромінювання і зміна клімату

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

Інфрачервоне випромінювання і зміна клімату
Інфрачервоне випромінювання - Це електромагнітне випромінювання, займаю-ний спектральну область між червоним кінцем видимого світла (з довжиною хвилі l = 0,74 мкм) і короткохвильовим радіовипромінюванням (l ~ 1-2 мм). Інфрачервону область спектру зазвичай умовно поділяють на ближню (l від 0 , 74 до 2,5 мкм), середню (2,5-50 мкм) і далеку (50-2000 мкм).
Джерела інфрачервоного випромінювання бувають природні і техногенні.
До природних відносяться: випромінювання Сонця, діючі вулкани, термальні води, процеси тепломасопереносу в атмосфері, лісові пожежі, всі нагріті тіла.
До техногенних належать: газорозрядні лампи, вугільні та електричними приладами для дуги, електричні плити зі спіраллю, електронагрівальні прилади-ри, плазмові установки, печі, двигуни, генератори, атомні реактори, інфрачервоні лазери.
Проходячи через земну атмосферу, інфрачервоне випромінювання послаблюється в результаті розсіювання та поглинання. Азот і кисень повітря його не поглинають і послаблюють лише в результаті розсіювання, яке, однак, для випромінювання значно менше, ніж для видимого світла. Пари води, вуглекислий газ, озон і інші домішки, наявні в атмосфері, селективно поглинають випромінювання. Особливо сильно поглинають його пари води, смуги поглинання яких розташовані майже у всій інфрачервоної області спектра, а в середній інфрачервоній області - вуглекислий газ. У приземних шарах атмосфери в середній інфрачервоній області є лише невелике число «вікон», прозорих для інфрачервоного випромінювання. Наявність в атмосфері зважених часток - диму, пилу, дрібних крапель води (серпанок, туман) - призводить до додаткового ослаблення випромінювання в результаті розсіювання його на цих частках, причому величина розсіювання залежить від співвідношення розмірів частинок і довжини хвилі випромінювання. При малих розмірах частинок (повітряний серпанок) інфрачервоне випромінювання розсіюється менше, ніж видиме випромінювання, а при великих розмірах крапель (густий туман) воно розсіюється так само сильно.
Одна з причин глобального потепління - це забруднення атмосфери інфрачервоним випромінюванням.
Під парниковими газами розуміються гази, які створюють в атмосфері екран, що затримує інфрачервоні промені. У результаті цього відбувається нагрівання нижнього шару атмосфери. Атмосфера відіграє роль як би «ковдри», який утримує тепло.
Найбільш значущими природними парниковими газами є пари води, що містяться в атмосфері у великій кількості, а також діоксид вуглецю, який потрапляє в атмосферу як природним, так і штучним шляхом і є основним компонентом, що викликають парниковий ефект антропогенного походження. Відомо, що за відсутності діоксиду вуглецю в атмосфері температура поверхні Землі була б, приблизно, на 7 градусів нижче, ніж в даний час, що створило б украй несприятливі умови для життя тварин і рослин.
Спалювання палива, лісові та степові пожежі - це основні причини збільшення вмісту діоксиду вуглецю в атмосфері. У той же час поглинання СО 2 з атмосфери основними його споживачами (лісовими рослинами і фітопланктоном Світового океану) скоротилася за рахунок зменшення площ лісів, загибелі фітопланктону. У результаті цього надходження вуглецю в атмосферу стало перевищувати його споживання рослинами. Щорічний приріст СО 2 в атмосфері становить близько 3,5 млрд. т.
Зростання діоксиду вуглецю в атмосфері посилює парниковий ефект, так як СО 2 успішно пропускає довгохвильові промені сонячного світла до поверхні Землі і затримує короткохвильове випромінювання. Тому чим вище концентрація СО 2 в атмосфері, тим менше тепла розсіює Земля, тим вище середня температура в земної поверхні. Потеплінню клімату Землі сприяє також надходження тепла в атмосферу за рахунок спалювання нафтопродуктів, вугілля, торфу, роботи різноманітних двигунів. Підвищення середніх температур на земній кулі може істотно змінити хід природних процесів біосфери. Наприклад, відомо, що підвищення середніх температур приземного шару повітря в 1930-і роки на 0,4 ° С супроводжувалося скороченням площі льодів в Арктиці на 10%, жорстокими посухами в багатьох країнах, зрушеннями кордонів ландшафтних зон до 200 км на північ.
У протилежному напрямку на клімат впливає запиленість атмосфери. Пилові частки, накопичуючись у верхніх шарах атмосфери, відбивають частина сонячних променів і тим самим скорочують кількість тепла, що надходить на Землю від Сонця. Вчені вважають, що, незважаючи на збільшення концентрації СО 2 в атмосфері в 1940-і роки, потепління змінилося похолоданням саме за рахунок збільшення запиленості повітря.
Вченими було зроблено однозначний висновок про те, що викиди в атмосферу, викликані людською діяльністю, призводять до істотного збільшення концентрації парникових газів в атмосфері. На основі розрахунків з використанням комп'ютерних моделей було показано, що якщо збережеться нинішня швидкість надходження парникових газів в атмосферу, то всього за 30 років температура в середньому по Земній кулі підвищиться, приблизно, на 1 градус. Це незвичайно велике підвищення температури, якщо судити по палеокліматичні даними.
Теплове забруднення гідросфери проявляється по-іншому. Підвищення температури у водоймах згубно впливає на життя водних організмів. Протягом тривалої еволюції холоднокровні мешканці водного середовища пристосувалися до певного інтервалу температур. Для кожного виду є температурний оптимум, який на певних стадіях життєвого циклу може дещо змінюватися. У певних межах ці організми здатні пристосовуватися до життя при більш високих або більш низьких температурах. Якщо організм живе за умов самих високих температур властивого йому інтервалу, він настільки до них пристосовувати-ється, що загибель його може наступати при температурах кілька більш високих, ніж для організму, який постійно живе в умовах більш низьких температур. Більша частина водних організмів швидше пристосовується до життя у більш теплій воді, ніж у більш холодною. Однак ця здатність до адаптації не має абсолютних максимальних або міні-мінімальних меж і змінюється в залежності від виду.
У природних умовах при повільних підвищеннях або зниженнях температур риби та інші водні організми поступово пристосовуються до змін температури навколишнього середовища. Але якщо в результаті скидання в річки і озера гарячих стоків з промислових підприємств швидко встановлюється новий температурний режим, часу для акліматизації не вистачає, живі організми отримують тепловий шок і гинуть.
Тепловий шок - це крайній результат теплового забруднення. Результатом скидання у водойми нагрітих стоків можуть бути інші, більш підступні наслідки. Одним з них є вплив на процеси обміну речовин. Відповідно до закону Ван Гоффа, швидкість хімічної реакції подвоюється зі збільшенням температури на кожних 10 ° С. Оскільки температура тіла холоднокровних організмів регулюється температурою навколишнього водного середовища, підвищення температури води підсилює швидкість обміну речовин у риб і водних безхребетних. У свою чергу це підвищує їхню потребу в кисні. У те ж саме в результаті підвищення температури води вміст у ній кисню падає, тоді як потреба в ньому живих організмів зростає. Зросла потреба в кисні, його нестача викликають жорстокий фізіологічний стрес і навіть смерть. У літній час підвищення температури води всього на кілька градусів може викликати 100%-ву загибель риб і безхребетних, особливо тих, які мешкають у південних кордонів температурного інтервалу.
Штучне підігрівання води може істотно змінити й поведінка риб - викликати невчасний нерест, порушити міграцію. Якщо руйнівна сила електростанцій перевищує здатність видів до самовідновлення, популяція занепадає.
Підвищення температури води порушить структуру рослинного світу водойм. Характерні для холодної води водорості замінюються теплолюбними і, нарешті, при високих температурах повністю ними витісняються.
Якщо теплове забруднення посилюється надходженням у водойму органічних і мінеральних речовин (змив добрив з полів, гною з ферм, побутових стоків), відбувається процес евтрофікації, тобто різкого підвищення продуктивності водойми. Азот і фосфор, служачи харчуванням для водоростей, у тому числі мікроскопічних, дозволяє останнім різко посилити своє зростання. Розмножуючись, вони починають закривати один одному світло, у результаті чого йде процес їх масового відмирання та гниття, що супроводжується прискореним споживанням кисню, аж до повного його вичерпання. А в цьому випадку вся екосистема може загинути.
Крім зміни середовища проживання водних організмів електростанції можуть чинити на них і фізичний вплив. Солона вода, що використовується для охолодження, робить сильний корозійні вплив на металеві поверхні і викликає вивільнення іонів металів, особливо міді, у воду. Черепашкові тварини накопичують мідь у таких кількостях, що стають непридатними для використання їх людиною.
Всі перераховані вище наслідки теплового забруднення гідросфери та атмосфери завдають величезної шкоди природним екосистемам і приводять до згубного зміни середовища проживання людини.
Список літератури
1) Хотунцев Ю.Л. Екологія та екологічна безпека: Учеб. посібник. - М.: ACADEMA, 2002. - 480с.
2) Воронков Н. А. Екологія. Загальна, соціальна, прикладна: Учеб. посібник. - М.: Агар, 1999.-424с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Екологія та охорона природи | Реферат
20кб. | скачати


Схожі роботи:
Інфрачервоне випромінювання
Інфрачервоне випромінювання ІК
Електромагніт і інфрачервоне випромінювання їх вплив на транспорт і пс
Електромагніт і інфрачервоне випромінювання їх вплив на транспорт і психологічний стан людини
Зміна клімату Землі
Зміна клімату проблема парникового ефекту
Зміна клімату проблема парникового ефекту
Інфрачервоне опромінювання Бальнеотерапія
Аналіз інвестиційного клімату в Росії

Нажми чтобы узнать.
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru