مقاله کامل گازهای گلخانه ای

اثر گلخانه ای
25 ژآنویه سال 2005 میلادی روزی است که در تاریخ بشر ثبت شده است و به یاد خواهد ماند چرا که در این روز برای نخستین بار یک گزارش رسمی‌بین المللی در سراسر جهان منتشر شد که جهانیان را بهت زده کرد در این گزارش آمده که گرمای گلخانه ای خطری که چندین سال است پیرامون آن هشدار دادهمی‌شود سرانجام به مرحله حدی و آستانه انفجار خود رسیده است و بشریت می‌رود تا گام در یک فاجعه جهانی بگذارد.
/
چرا گازهای گلخانه ای:
آیا تا کنون یک گلخانه دیده اید ؟ گلخانه اتاقک شیشه ای است که گیاهان را در خود محبوس کرده است. نور خورشید به این اتاقک می‌تابد و پس از عبور از شیشه نیاز گیاهان را به نور آفتاب مرتفع می‌سازد. مقداری از این نور توسط گیاهان و اشیاء درون گلخانه جذب و مابقی آنها منعکس می‌شوند ولی در این مرحله شیشه‌های جداره گلخانه مانع از خروج اشعه‌های بازتاب شده، می‌گردد.
خورشید می‌تابد و زمین را گرم می‌کند. بخشی از نور هنگام ورود به جو منعکس می‌شود وباقی آن وارد اتمسفر شده و به زمین می‌رسد و آن را گرم می‌کند. زمین که گرم شده، شروع به تابش می‌کند. زمین مقداری از این انرژی را جذب می‌کند و باقی آن رامنعکس می‌نماید. در طی این فرآیند طول موج نور تغییر پیدا می‌کند. بعضی از گازهایموجود در جو زمین، این
تابش خروجی را جذب می‌کنند. این تابش عمدتا در محدوده مادونقرمز است. مولکول گازهای گلخانه ای، بسیار بیشتر از سایر گازها نور مادون قرمز راجذب می‌کند. جذب انرژی توسط مولکولهای گاز سبب جنبش مولکول و افزایش انرژی آن می‌شود. وقتی این اتفاق در مقیاس بزرگ رخ دهد، مانند این است که زمین را با یک پتوپوشانده ایم. دمای کل نواحی زمین افزایش می‌یابد. این پدیده ” اثر گلخانه ای ” وگازهایی که در آن موثرند، ” گازهای گلخانه ای ” نامیده می‌شوند.
اثر گلخانه ایباعث می‌شود زمین گرم بماند و حیات روی آن ادامه پیدا کند. متان، دی اکسید کربن، بخار آب و اکسید نیتروژن جزو گازهای گلخانه ای هستند. این گازها هم در طبیعت و همدر فرآیندهای صنعتی تولید می‌شوند. CFC‌ها دسته دیگری از گازهای گلخانه ای هستند کهفقط در صنعت تولید می‌گردد. عده ای از دانشمندان معتقدند که اثر گلخانه ای درسالهای اخیر بیشتر شده و زمین در حال گرم شدن است. متان و CFC انرژی بیشتری را بهدام می‌اندازند، اما دی اکسیدکربن مهمترین بخش گازهای گلخانه ای است، زیرا حجمبیشتری از آن در اتمسفر وجود دارد. احتراق سوخت‌های فسیلی (زغال سنگ، نفت و گاز)دلیل اصلی ازدیاد بیش از حد دی اکسیدکربن است.
اما برخی دیگر از دانشمندان بااین نظر مخالفند. آنها می‌گویند که مطالعات انجام شده عموما بر پایه مدلسازی‌هایکامپیوتری است و آب و هوای زمین بسیار پیچیده تر از آن است که بتوان رفتار آن راپیش بینی کرد.
اما مطالعاتی که در سال 2001، توسط تیمی‌از محققان انگلیسی انجامشد، نشان می‌دهد که طبق اصلاعات ماهواره ای 30 سال گذشته، تشعشعی که از زمین به فضافرستاده می‌شود،
کاهش یافته است. این یعنی اثر گلخانه ای همگام با تولید بیشترگازهای گلخانه ای، افزایش پیدا کرده است.
تحلیل ماجرا آنقدرها هم که بهنظر می‌رسد ساده نیست. گرم شدن زمین و افزایش دی اکسید کربن پدیده‌های جانبی متعددیرا همراه دارد. ذوب شدن یخها سبب می‌شود که سطح بیشتری از خاک زمین در معرض تابشنور قرار گیرد. پس زمین سریعتر از پیش گرم خواهد شد. از سوی دیگر بسیار محتمل استکه با افزایش دما و میزان دی اکسید کربن موجود در جو، گیاهان دی اکسید کربن بیشتریرا جذب کنند و این باعث اعتدال شرایط شود.
اما توجیه‌های دیگران نیز برایتغییر آب و هوا وجود دارد. عده ای بر این باورند که تغییرات ایجاد شده در بادهایخورشیدی (ذرات بارداری که از خورشید به سمت ما می‌آیند. ) باعث این دگرگونی است. چون تاثیرات آن به مراتب بیشتر از گازهای گلخانه ای است.
گازهای گلخانه ای چه گازهائی هستند ؟
به مجموعه ای از گازها که مقداری از انرژی خورشید را در جو نگه می‌دارند و باعث گرم شدن جو می‌شوند گازهای گلخانه ای گویند. این گازها که عموماً از احتراق اکسیدهای فسیلی تولید می‌شوند در جو مورد نیاز هستند. بطوریکه فقدان این گازها در اتمسفر، تمام گرمای تابیده شده از خورشید و تشعشعات مادون قرمز را به فضا باز گردانده و زمین 33- درجه سانتیگراد نسبت به دمای کنونی کاهش خواهد داشت ولی آنچه مهم است وجود بیش از حد این گازها در جو می‌باشد.
گازهای گلخانه ای:
این گازها شامل گازهای گوناگونی هستند که حجم اصلی تشکیل دهنده این گازها را موارد زیر تشکیلمی‌دهند:
NOX، CO2، CH4، H2O، CFC
Relative warming effect of current emission of GHG over next 100 years
/
Source: The Met Office& Hadley Center for Climate Prediction and Research
CO2:
اصلی ترین گاز گلخانه ای که توسط دست بشر تولید می‌شود CO2 است. دی اکسید کربن در اتمسفر سالانه 5/0 درصدافزایش می‌یابد.
در سال ضایعات ناشی از سوختهای فسیلی حدود 25 میلیارد تن CO2وارد جو می‌کنند که معادل ton. p. s 800 می‌باشد و 60% آلودگیهائی که در تخریب چرخه اقلیمی‌موثرند را شامل می‌شود.
بعنوان مثال یک نیروگاه Mw 1000 بطور متوسط در ساعت: 15 تنNOx , 2. 2 ton, CO2، kg 105 هیدروکربنهای نسوخته تولید می‌کند. بررسی‌های انجام شده در کشورهای جامعه همکاری اقتصادی و توسعه (OECD) حاکی از آن است که بیش از 50% گازهای گلخانه ای بویژه CO2محصول نیروگاه‌های بخار هستند که حدود 30% انرژی جهان را مصرف می‌کنند. لذا تمرکز بیشتر روی کاهش تولید این گاز در صنایع می‌باشد. بعنوان مثال در نمایشگاه ماشین در سال 2008 در آفریقای جنوبی کمپانی لامبورگینی مدل جدید « مورسی الگو » خود را با کاهش 18% در تولید CO2 به بازار ارائه کرده، بدون توجه به اینکه این تغییر کاهش 03/0 ثانیه شتاب صفر تا صد این مدل را تا رساندن به 17/3 ثانیه کند کرده است.
تغییر در اکوسیستم دریاها:
پس از سالها دانشمندان متوجه شدند که میزان CO2 تولید شده با میزان CO2 موجود در اتمسفر هماهنگی ندارد. پس از مطالعات و بررسی‌های گسترده این مقدار دی اکسید کربن مفقود شده در آب دریاها و اقیانوسها یافت شده و این نتیجه حاصل شد که درصدی از دی اکسید کربن تولید شده از سال 1800 میلادی تا کنون به صورت محلول در آب در آمده است. وجود این CO2باعثتغییرات اساسی در اکوسیستم دریاها و اقیانوسهاشده و علاوه بر آن با کاهش یونهای کربنات آب اقیانوسها – که عامل اصلی ترمیم بدنه جانوران آبزی که دارای پوسته آهکی هستند – ادامه حیات این گونه موجودات آبزی را به مخاطره انداخته اند.
طبق اظهارات پرفسور سابیناز NOAA 10 درصد از 50 درصد دی اکسید کربن ساخته ی دست انسان در دویست سال گذشته توسط دریاها جذب شده اند.
H2O:
بخار آب در جو فوقانی بواسطه تحریک در تشکیل ابرهای قطبی به کمک آلاینده‌هائی مثل NOx‌ها آمده و به لایه اوزن صدمه می‌زند. در مورد نحوه اثر بخار آب دو نظریه متفاوت وجود دارد:
1 – اثر گلخانه ای بخار آب در لایه میانی Troposfer(km 16-2 از سطح زمین)
2 – اثر گلخانه ای بخار آب در لایه تحتانی (سطح زمین)
ولی آنچه مهم استکمترین سهم در اثر گلخانه ای انتروبوژیک (حاصل از احتراق سوختها)متعلق به آب است.
متان (CH4):
این گاز که حاصل پوسیدگی می‌باشد با وجود حجم کم آن نسبت به CO2، 5 تا 10 برابر مستعدتر در جذب حرارت است. متان در اتمسفر به طور سالانه 1 درصد افزایش می‌یابد.
متان چگونه تولید می‌شود:
وقتی زباله‌ها را به محل دفن زباله می‌فرستید.
پرورش دام (گوسفند و گاو) جهت لبنیات چرا که معده گاو و گوسفند 25-15% اثر متان را در تاثیر گلخانه ای شامل می‌شوند.
کاشت برنج در شالیزار
استخراج زغال سنگ
سوختهای biomass
و. . .
Hydroxy Radicals:
حدود 90% متان در اثر فعل و انفعالات شیمیائی با Hydroxy Radicals نابود می‌شوند. این ماده اصیل ترین دشمن متان است که در اثر تجزیه بخار آب و واکنش بخار آب با سایر گازهای موجود در جو تولید می‌شود.
NO2:
این گاز که پر اهمیت ترین گاز در میان NOxها در اثر گلخانه ای می‌باشد، 180-150 سال در طبیعت باقیمی‌ماند و تا جو فوقانی بالا رفته و باعث تخریب لایه بالائی ازنمی‌شود. درصد سالیانه این گاز در اتمسفر 2/0 تا 3/0 درصد می‌باشد. گازهای خروجی از هواپیماها نیز درا ین مورد جهت صدمه به لایه ازن دارای اهمیت و اثر مهمی‌هستند. در واقع 20% ازNO2 در اثر کودهای شیمیایی و اکسیداسیون سوختهای فسیلی تولید می‌شوند. که در واقع از موارد بسیار مهم تولید NO2 استفاده از کودهای شیمیائی است. بخش
مهمی‌از اتانول که مهمترین عامل انتشار NOxمی‌باشد به دلیل استفاده از کود جهت کشت ذرت در آمریکا می‌باشد.
کلر و فلوروکربن (CFC):
این گاز که در اثر فرآیند خنک سازی هوا جهت استفاده در وسایل مختلف، تولید می‌شود از 75 تا 180 سال در اتمسفر باقی می‌ماند و صرفاً در صنعت تولید می‌شود و حدود 20. 000 برابر مستعدتر از CO2 در جذب گرما است ولی نکته مهم اینجاست که دانشمندان اثر گلخانه ای آنها را در تعادل با اثر خنک کنندگی آنها می‌دانند. درصد سالیانه این گازها در سال 5/0 درصد و تقریبا منطبق بر میزان دی اکسید کربنمی‌باشد.
گازهای گلخانه ای چگونه تولید می‌شوند:
آیا انسان در تغییر آب و هوای زمین موثر است ؟
شاید باور نکنید که انسان هم می‌تواند آب و هوای زمین را تغییر دهد. اکثر فعالیتهای انسان بنا به گفته دانشمندان، گازهای گلخانه ای تولید می‌کنند. پس از انقلاب صنعتی (حدود سال 1800 میلادی) و اختراع انواع ماشین آلات، انسان با فعالیت‌های کشاورزی و صنعتی چهره زمین را دگرگون کرد. قبل از انقلاب صنعتی گازهای گلخانه ای بسیار کمی‌در جو وجود داشت ولی بعد از آن ضمن رشد جمعیت و افزایش مصرف نفت و زغال سنگ ترکیبات گازهای اتمسفر هم تغییر کرد. بطوریکه در حال حاضر گازهای گلخانه ای از p. p. m 270 به p. p. m 367 افزایش داشته اند.
/
انسان برای انجام هر کاری به انرژی نیاز دارد و این انرژی به طور مستقیم و یا غیر مستقیم مستلزم مصرف سوختهای فسیلی است که اکسیداسیون آنها گازهای گلخانه ای آزاد می‌کند.
عوامل افزایش گازهای گلخانه ای در جو:
آیا می‌دانید چه وقتی گازهای گلخانه ای تولید می‌کنید ؟
وقتی تلویزیون تماشا می‌کنیم.
وقتی به سینما می‌رویم.
وقتی لباس اتو می‌کنیم و. . .
چرا که همه اینها برای تولید برق در نیروگاه‌ها نیاز به اکسیداسیون سوخت دارند که این امر باعث تولید گازهای بیشتری می‌شود. ضمن اینکه پالایشگاه‌ها هم جهت گرفتن این سوختها از نفت خام خود عملیاتی دارند که این گازها را تولید می‌کنند.
/
چرا نمی‌خواهیم زمین گرمتر شود:
در ده سال گذشته زمین حدود 4/0 درجه سانتیگراد افزایش داشته که دانشمندان انتظار دارند در 10 سال آینده دمای زمین از 5/1 تا 5/4 و حتی تحت شرایط خاص تا 8/5 درجه سانتیگراد هم افزایش یابد. ممکن است به نظر برسد که این مقدار ناچیز است و اثری روی عوامل محیطی نخواهدداشت ولی در صورتیکه همین مقدار اندک استمرار داشته باشد و طولانی شود باعث ایجاد تغییرات مهمی‌در الگوی شرایط آب و هوائی، بارندگیها و در نتیجه حجم آب آشامیدنی ایجاد خواهد کرد. تغییر و تحولات شدید جوی، زمستان‌های ملایم، تابستان‌هایی که با گرمای شدید از یک سو و ابر و باران شدید و سیل از سوی دیگر نمود می‌یابند و نیز تفاوت‌های فاحش جوی همزمان در نقاط مختلف، از شاخص‌های وضعیت اقلیمی‌جهان در سال‌ها و دهه‌های معاصر هستند. مثلا در تابستان 2002 هم اروپای شرقی و هم مرکزی و هم بخشی از ایران و هم شرق آسیا با سیلاب‌های شدید دست به گریبان شدند و این در حالی است که در نقاطی مانند ترکیه و یونان هوای شرجی و شدت گرما به ابعاد بی سابقه ای رسیده بود. در سیلاب‌های اخیر علاوه بر ویرانی و تخریب شهرها، روستاها، مزارع و محصولات زراعتی 1700 نفر نیز جان خود را از دست دادند.
بعنوان مثال جهت روشن تر شدن مبحث می‌توان به مثال ساده و در عین حال شیوای مسواک اشاره نمود. اگر، یک شب و یا حتی چند شب مسواک نزنیم اثری چشمگیر روی سلامت دندانهایمان نخواهد داشت. ولی اگر به این رویه ادامه دهیم، در دراز مدت باعث پوسیدگی و نابودی دندانهائی خواهد شد که دیگر جبران خسارات وارده به هیچ عنوان میسر نخواهد بود.
ممکن است به نظر برسد که گرمتر شدن زمین در بعضی کشورها مانند فنلاند باعث مطبوع تر شدن هوای گردد ولی اثر این گرمتر شدن در الگوهای آب و هوائی و بارندگی از یک طرف و ایجاد طوفانها و گردبادهای مختلف صدمات خود را به این مناطق قطعاً خواهد رساند.
اثرات مخرب افزایش دمای زمین:
در دهه‌های پایانی قرن بیستم بشریت با این واقعیت مواجه شد که آلودگیهایی که توسط وی بوجود آمده است به طور بی سابقه ای تمامی‌کره زمین را با خطر مواجه ساخته است.
بنابر آمار سازمان ملل متحد نزدیک به 50 هزار گونه از گونه‌های موجودات زنده در طبیعت در حال نابودی هستند که این بیش از 1000 برابر نرخ طبیعی نابودی گونه‌هامی‌باشد.
در هر سال 3 میلیون نفر، در اثر آلودگی هوا می‌میرند که این خود 5% کل مرگ و میر در دنیا می‌باشد.
شیوع بیماری
افزایش روزهای گرم سال باعث شیوع بیشتر بیماریهائی مثل گرمازدگی و مالاریا مخصوصاً در کشورهای فقیرتر که عموماً در مناطق گرمسیر هستند، چرا که این کشورها عموماً توانائی مالی لازم جهت مبارزه با این بیماریها را نیز دارا نیستند.

فایل : 31 صفحه

فرمت : Word