Анализ изменчивости концентрации парниковых газов на территории Санкт-Петербурга

Введение 3
Глава 1. Парниковый эффект 7
1.1 Понятия 7
1.2 Парниковые газы 8
1.3 Причины возникновения 12
Глава 2. Методы мониторинга концентрации парниковых газов 14
2.1 Приборы и методы измерения наземного мониторинга ПГ 14
2.2 Приборы и методы измерения дистанционного мониторинга ПГ 32
Глава 3. Оценка трендов содержания климатически важных атмосферных газов на территории Санкт-Петербурга 35
Глава 4. Изменения, связанные с парниковым эффектом 46
Глава 5. Действия Санкт-Петербурга, направленные на сокращение выбросов парниковых газов 50
Список использованной литературы
Купить

Актуальность темы: Мир становится теплее, и человечество в порядочной мере повинно в этом, сообщают специалисты.
Однако некоторые моменты, действующие на смену климата, еще не изучены. Отдельные засушливые участки в Африке за прошедшие 25 лет стали еще более сухими.
Особенные водоёмы, дающие человечеству воду, высыхают. Обостряются песчаные бури. В семидесятых там прекратились дожди. Все более актуальной становится проблема пригодной для питья воды. Согласно компьютерным моделям такие места продолжат иссушаться и вскоре станут вовсе непригодными для проживания.
В таких экологических изменениях виноват парниковый эффект, механизм которого объясняется так: поверхность Земли, нагреваясь под действием солнечной радиации, становится источником длинноволнового инфракрасного (теплового) излучения. Часть этого излучения уходит в космос, часть отражается от атмосферы и возвращается назад на Землю, а часть поглощается определенными газами и нагревает слои воздуха вблизи поверхности Земли. Это явление, как и сохранение тепла под прозрачным листом теплицы, называется парниковым эффектом.
Основными парниковыми газами на планете являются:
водяной пар (Наиболее интенсивными являются полосы поглощения в инфракрасной области спектра, между X от 0,7 до 4,9 мкм. В области X >5 мкм происходит почти полное поглощение длинноволновой радиации водяным паром, за исключением 8—12 мкм);
углекислый газ (Поглощение радиации в инфракрасной области спектра атмосферным углекислым газом, наиболее сильное в интервале X от 12,9 до
17,1 мкм с максимумом около 14,7 мкм, менее сильное в областях от 2,3 до 3,0 и от 1,2 до 4,4 мкм.);
метан (Основная линия поглощения метана в ИК области X от 3,2 до 3,4 мкм.); озон (Обладает слабым поглощением в видимой части спектра, в диапазоне длин волн от 440 до 850 нм. Ряд колебательно-вращательных полос поглощения озона расположены в инфракрасной части спектра. Из них наиболее интересна узкая, но сильная полоса поглощения при X =9,57 мкм);
Антропогенные галогенированные углеводороды и оксиды азота могут потенциально способствовать парниковому эффекту, однако из-за низких концентраций в атмосфере оценить их вклад проблематично.
Одним из главных положительных последствий парникового эффекта является дальнейшее «потепление» поверхности нашей планеты, благодаря которому возникновение жизни на Земле стало возможным. Без парникового эффекта средняя годовая температура воздуха у поверхности земли составила бы всего -18 ° C.
Причиной парникового эффекта стало огромное количество водяного пара и углекислого газа, которые попали в атмосферу Земли сотни миллионов лет назад из-за чрезвычайно высокой вулканической активности. Из-за высокой концентрации углекислого газа, в тысячи раз превышающей сегодняшнюю, наблюдался «суперпарниковый» эффект, в результате которого температура воды в мировом океане была близка к точке кипения.
Со временем, с появлением зеленой растительности, углекислый газ начал активно поглощаться из атмосферы Земли, парниковый эффект стал уменьшаться, пока не установился баланс, позволяющий поддерживать среднегодовую температуру на уровне + 15 ° C.
С активизацией промышленной деятельности человека огромное количество углекислого газа и других парниковых газов было повторно выброшено в атмосферу.
Добыча угля распространена по всей планете. При сжигании угля в атмосферу выбрасывается большое количество углекислого газа (CO2). По мере того как развивающиеся страны пойдут по стопам своих промышленных соседей, выбросы CO2 в XXI веке увеличатся вдвое. Большинство экспертов, изучающих сложность климатической системы Земли, связывают повышение глобальной температуры и будущее изменение климата с увеличением уровня CO2 в атмосферном воздухе. В течение четырех миллиардов лет климатические колебания были драматичными: от ледникового периода, который длился 10 000 лет, до эпохи быстрого потепления. С каждым изменением неопределенное количество видов форм жизни изменялось, развивалось и выживало. Другие ослабевали или просто исчезали. Сегодня многие эксперты считают, что человечество ставит под угрозу глобальную экологическую систему из-за глобального потепления, вызванного парниковым эффектом.
Последствия парникового эффекта описываются как изменение температуры прямо пропорционально к дозе радиоактивного излучения. Эксперты уже рассчитали, если количество CO2 удвоится, это вызовет потепление с 1,5 ° C до 4,5 ° C - это так называемая чувствительность климата. Концентрация углекислого газа уже в 1,5 раза превышает доиндустриальный уровень.
Все эти воздействия и изменения в климате не остались незамеченными. Ещё в 2005 году был принят «Киотский протокол», целью которого является сокращения выбросов парниковых газов в атмосферу Земли для противодействия глобальному потеплению. Протокол основан на принципе совместной, но дифференцированной компетенции: он признает, что страны имеют разные возможности для борьбы с изменением климата из -за разного экономического развития, и поэтому обязуется сокращать текущие выбросы в промышленно развитых странах и странах с переходной экономикой в соответствии с количественными обязательствами, основанными на их исторической ответственности за нынешний уровень парниковых газов в атмосфере. Кроме того, для каждой страны была установлена квота на выбросы парниковых газов. В случае, если государство выбрасывает в атмосферу меньше парниковых газов, чем его выделенная квота, оно может продать излишки другому государству, что открывает возможность выброса большего количества парниковых газов.
В целом мониторинг состояния концентрации важная деятельность, благодаря которой можно анализировать изменения в парниковых газах, а впоследствии, строить модели изменения климата и корректировать количество выбросов, а также изучать антропогенные факторы воздействия на климат.
Цель работы: Оценка и анализ изменений концентрации парниковых газов на территории Санкт-Петербурга, как в индустриальном мегаполисе Задачи:
1) Рассмотреть понятие и источники образования парникового эффекта
2) Описать методы мониторинга концентрации газов, влияющих на парниковый эффект
3) Провести анализ данных мониторинга концентрации газов на территории Санкт-Петербурга
4) Рассмотреть мероприятия по снижению концентрации парниковых газов.

Купить