Utjecaj čovjeka na atmosferu i globalnu klimu

Prof.dr.sc. Stjepan KrčmarOdjel za biologiju, Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku

Antropogeni staklenički učinak - život na Zemlji omogućuje prirodni učinak staklenika, bez njega na Zemlji

umjesto 150 C vladala bi arktička hladnoća od -180 C

- prirodnom stakleničkom učinku doprinosi vodena para s 20,60 C, staklenički plinovi 12,40 C

- koncentracija stakleničkih plinova iznosi 0,1% u troposferi

- CO2 uvjetuje povišenje temperature za 7,2 0 C, troposferski ozon O3 za 2,40 C,

N2O za 1,4 0 C, CH4 za 0,80 C, ostali plinovi za 0,60 C.

- u antropogenom stakleničkom učinku sudjeluje: CO2 50%, CH4 21%, CFC i HCFC 17%, O3 7%,

- N2O i ostali plinovi 5% i vodena para 3%.

rezultat toga je povišenje temperature od 0,3 do 0,60 C u prizemnim slojevima atmosfere

Tablica 6. Promjene u koncentracijama stakleničkih plinova

Staklenički plin Koncentracija 1750. Koncentracija 1992.

CO2280 x 10-6 355 x 10-6

CH40,8 x 10-6 1,72 x 10-6

N2O 275 x 10-9 310 x 10-9

CFC - 11 0 280 x 10-12

CFC - 12 0 484 x 10-12

HCFC/HFC 0 nepoznati broj

O3 troposfere nepoznati broj promjenjiva

O3 stratosfere nepoznati broj 300 DU

- antropogena emisija CO2 1900. iznosila je 3,7 Gt, 1940. 7 Gt, 1960. 15 Gt, 1985. 26 Gt, 1995. 29 Gt.

- spaljivanjem fosilnih goriva godišnje se otpušta 20 Gt CO2, a uništavanjem šuma 6 Gt

- oceani i mora apsorbiraju 7,3 Gt ili 28%, a kopnena vegetacija 4,4 Gt ili 17%.

- prije industrijske revolucije atmosfera je sadržavala 2,2 Tt CO2 , a do 1980. narasla je na 2,8 Tt

Slika 100. Porast temperature pri daljnjem povišenju CO2

- Metan (CH4)

u troposferi je zastupljen s 4,9 Gt, prosječne koncentracije od 1,75 x 10-6 apsorbira infracrvene zrake od 3 i 6-9 m

iz prirodnih izvora (močvare) u atmosferu dospijeva 160 Mt godišnje, što iznosi oko 30% ukupne emisije, iz antropogenih izvora (rižina polja, farme goveda, deponiji smeća, fosilna energija) 375 Mt, što iznosi oko 70%

razgrađuje se u troposferi fotokemijski i obitava oko 12 godina u atmosferi

godišnja razgradnja se procjenjuje na 490 Mt

Metan

Slika 101. Porast koncentracija metana od 1840. do 1995.

POVEĆANJE KONCENTRACIJE METANA U USPOREDBI SA RASTOM SVJETSKOG STANOVNIŠTVA

KONCENTRACIJA METANA

KONCENTRACIJA METANA

POPULACIJA

Slika 102. Porast koncentracije metana od 1983. do 1994.

GODINA

CFC spojevi (fluoroklorougljici): CFC 11 (CFCl3), CFC 12 (CF2Cl2), CFC 13 (CF3Cl), CFC 113 (C2F3Cl3), CFC 114 (C2F4Cl2), CFC 115 (C2F5Cl), HCFC 22 (CHF2Cl), CCl4 CH3Cl.

svjetska produkcija 1989. iznosila je 1,14 milijuna tona

razgrađuju ozonski omotač

apsorpcijski spektar nalazi im se između 7 i 18 m, a doprinos stakleničkom učinku iznosi 17 %

haloni CF2ClBr, CF3Br, CH3Br - gašenje požara

godišnja svjetska produkcija se procjenjuje da je između 240.000 do 400.000 tona

Slika 103. Smanjivanje svjetske proizvodnje CFC -a

Slika 104. Brojnost CFC-a, halona i metil

bromida u atmosferi

GODINA

CFC

PR

OD

UK

CIJ

A U

TO

NA

MA

GODINA

Abu

ndan

ca a

tmos

fere

(ppt

)

Ozon troposfere – doprinosi zatopljavanju sa 7%

prosječne vrijednosti troposferskog ozona kreću se od 30 do 50 x 10-9 ,

toksičan je u gradskom smogu u koncentracijama većim od 100 x 10-

9

reakcija tvorbe troposferskog ozona iz CO: CO + OH CO2 + H H + O2 + M HO2 + M

HO2 + NO OH + NO2

NO2 + h NO + O ( 400 nm) O + O2 + M O3 + M

CO + 2O2 CO2 + O3

godišnja produkcija troposferskog ozona iznosi 8 Gt

apsorbira infracrvene zrake valne dužine oko 9,6 m

Dušični suboksid (N2O)

emitiran je aktivnošću nitrificirajućih i denitrificirajućih bakterija iz pregnojenih tala moderne poljoprivrede, spaljivanjem tropskih šuma

obitava u atmosferi oko 120 godina, staklenički učinak 220 od CO2

koncentracija je porasla od 275 na 375 x 10-9

1995., 1998., 2003., 2007. i 2011. najtoplije su godine otkad se mjere

temperature zraka

1992. održana je prva okvirna konvencija UN -a o klimatskim promjenama u Rio de Janieru

1993. konvenciju je prihvatila Europska zajednica i 165 zemalja potpisnica

1997. u Kyoto-u se okupilo 155 predstavnika zemalja potpisnica, 6 zemalja promatrača i 278 organizacija za zaštitu okoliša

38 industrijskih zemalja obvezalo se na redukciju stakleničkih

plinova do 2012. za prosječno 5,2% u odnosu na 1990.

SAD – kao najveći zagađivač atmosfere s udjelom od 30% sporazum nije prihvatio

promjena klime uzrokovana ljudskom djelatnošću

prosječne temperature u prizemnim slojevima atmosfere porasle su od 0,3 do 0,6 °C

1995., 1998., 2003. i 2007. , izmjerene su najviše prosječne globalne temperature

usporedba vremenskih razdoblja od 1955. - 1974. i 1975. - 1994., pokazuje:

a) veću zagrijanost atmosfere iznad kontinenta, nego iznad oceana

b) veće zagrijavanje u višim i srednjim zemljopisnim širinama

c) zahlađenje iznad sjeverozapadnih dijelova Atlantika i srednjih

zemljopisnih širina Pacifika

GLOBALNA PROMJENA KLIME

porast koncentracije stakleničkih plinova

povišenje razine morske vode u 20 st. za oko 15 cm

smanjenje površine alpskih glečera u posljednjih 150 godina

za 50%

učestalost vremenskih nepogoda

do 2100. porast globalne temperature za 20C

jače isparavanje vodenih površina, veća količina padalina

razina mora i oceana narast će do 2100. za oko 35 cm

promjena klime i razine mora rezultirat će ogromnim

promjenama u biosferi

Literatura:

Glavač V. 1999. Uvod u globalnu ekologiju. Duzpo i Hrvatske šume. Zagreb. 211pp.

Aloisi de Larderel J. 2002. Svatko može učiniti nešto za spas ozonskog omotača. Words and publications, 47pp.

http://images.google.hr/(30.9.2012.). http://www.theozonehole.com/(30.9.2012.).