Углеродный цикл и изменения климата

Томский политехнический университет Кафедра общей физики Углеродный цикл и изменения климата.Выполнил: cтудент Молодых П.В. гр.8г72 Принял: доцент Стародубцев В.А. Томск 1998г. Содержание. 1 Введение. 1.1 Взаимосвязь между энергопотреблением, экономической деятельностью и поступлением в атмосферу. 1.2 Потребление энергии и выбросы углекислого газа. 2 Углерод в природе. 2.1 Основные химические соединения и реакции. 2.2 Изотопы углерода. 3 Углерод в атмосфере. 3.1 Атмосферный углекислый газ. 3.2 Содержание изотопа С в атмосферном углекислом газе. 3.3 Содержание изотопа С в атмосферном углекислом газе. 3.4 Перемешивание в атмосфере. 4 Газообмен в системе атмосфера - океан. 4.1 Скорость газообмена. 4.2 Буферные свойства карбонатной системы. 5 Углерод в морской воде. 5.1 Полное содержание углерода и щёлочность. 5.2 Фотосинтез, разложение и растворение органического вещества. 6 Углерод в континентальной биоте и в почвах. 6.1 Изменение содержания углерода в континентальных экосистемах. 7 Прогнозы концентрации углекислого газа в атмосфере на будущее. Основные выводы. 8 Список литературы. Введение.

Для определения цели своей работы позвольте обратиться к прошлому. Как мы знаем, человек стал влиять на климат ещё несколько тысяч лет тому назад, в связи с развитием земледелия.

Часто для обработки земли уничтожали лесную растительность, что увеличивало скорость ветра у земной по-верхности, изменяло режим температуры и влажности нижнего слоя воздуха, а также вело к изменению режима влажности почвы, испарения и речного сто-ка. В сухих областях уничтожение лесов и расти-тельности вело к усилению пыльных бурь и раз-рушению почвенного покрова, что заметно изменяло природные условия на этих территориях.

Так как земная поверхность без растительного покрова сильно нагревается солнечной радиацией, то относительная влажность воздуха на ней падает, что повышает уровень конденсации и может уменьшиться количество выпадающих осадков.

Может быть, поэтому в некоторых случаях в сухих районах количество естественной растительности не во-зобновлялось после её уничтожения человеком. Человек влиял на климат и путём применения искусственного орошения, что резко изменяло микроклимат орошаемых полей, так как из-за незна-чительного увеличения затраты тепла на испарение снижается температура земной поверхности, что приводило к понижению температуры и повышению относительной влажности нижнего слоя воздуха.

Но такое изменение климата быстро затухает за пре-делами орошаемых полей, поэтому орошение при-водит только к изменениям местного климата и мало влияет на метеорологические процессы большого масштаба.

Другие виды деятельности человека в прошлом не оказывали большого влияния на метеоро-логический режим обширных пространств, поэтому до недавнего времени климатические условия на Земле определялись в основном естественными факторами. Такое положение начало изменяться с наступлением ХХ века - из-за быстрого роста чис-ленности населения и, особенно, из-за ускорения развития техники и энергетики. Современные воздействия человека на климат можно разделить на две группы, к первой из ко-торых относятся направленные воздействия на гид-рометеорологический режим, а ко второй – воз-действия, являющиеся побочными следствиями хо-зяйственной деятельности человека.

Итак, в данной работе я попытаюсь рассмот-реть, прежде всего, вторую группу воздействиий, и ,в частности, влияние человека на углеродный цикл. К сожалению, наша деятельность достигла уже такого уровня, при котором её влияние на природу приобретает глобальный характер. Такие природные системы, как атмосфера, суша, океан, а также жизнь на планете в целом подвергаются этим воздействиям.

Известно, что на протяжении XX сто-летия увеличивалось содержание в атмосфере не-которых газовых составляющих, таких, как двуокись углерода ( ), закись азота ( ), метан ( ) и тропосферный озон ( ). Дополнительно в атмосферу поступали и другие газы, не являющиеся естест-венными компонентами глобальной экосистемы. Главные из них – фторхлоруглеводороды, поглоща-ющие и излучающие радиацию, и поэтому они спо-собны влиять на климат Земли. Все эти газы в со-вокупности можно назвать парниковыми.

Дело в том, что эти газы, накапливаясь в атмосфере, свободно пропускают до поверхности земли и воды тепловое излучение Солнца, но задерживают отдачу тепла от этой поверхности, то есть выполняют роль стекла в парниках. Поэтому влияние на климат изменения содержания указанных газов в атмосфере называют парниковым эффектом. В то время как для коротковолновой солнечной радиации прозрачен, уходящую от земной поверхности длинноволновую радиацию этот газ поглощает и переизлучает поглощённую энергию по всем направлениям.

Вследствие этого эффекта уве-личение концентрации атмосферного приводит к нагреву поверхности Земли и нижней атмосферы. Продолжающийся рост концентрации в атмосфере может привести к изменению глобального климата, поэтому прогноз будущих концентраций углекислого газа является важной задачей.

Углерод в природе

Основными резервуарами углерода являются атмосфера, континентальная би... Среди множества химических элементов, без которых невозможно существов... Углерод в природе. В течение последних двух столетий в системе атмосфера - биосфера - гид...

Основные химические соединения и реакции

Атомы углерода могут нахо-диться в одном из девяти возможных состояний... Рас-пределение же изотопа, с одной стороны, зави-сит от его образовани... Примером состояния окисления +II является малая газовая составляющая а... В природе известно семь изотопов углерода, из которых существенную рол... Необходимость изучения различных изотопов уг-лерода обусловлена тем, ч...

Углерод в атмосфере

Углерод в атмосфере.

Атмосферный углекислый газ

Атмосферный углекислый газ. Было также выявлено, что определённые путём анализа воздушных включени... В среднем оценки уменьшения в атмосферном в течение последних 200 лет ... Оно было главным образом вызвано выбросом за счёт сжигания ископаемого... Первоначально большая часть радиоактивных продуктов переносилась в стр...

Перемешивание в атмосфере

Перемешивание в атмосфере. За последние десятилетия эта разница увеличилась, поскольку потреблени... Это соответствует времени перемешивания между стратосферой и тропосфер... Очевидно, что в северном полушарии концентрация выше, чем в южном. Раз... Так, согласно измерениям, концент-рации на высоте 36 км примерно на 7 ...

Газообмен в системе атмосфера - океан

Скорость газообмена на границе раздела между атмосферой и океаном зави... Это означает, что среднее время пребывания в атмосфере равно 8,5 2 лет. В стационарном состоянии, существовавшем в до-индустриальное время, бо... Газообмен в системе атмосфера - океан. Существовал примерный баланс между переносом из атмосферы в океан и ра...

Буферные свойства карбонатной системы

Карбонатная система опреде-ляется суммарной концентрацией растворённог... Буферные свойства карбонатной системы. При растворении в морской воде проис-ходит реакция гидратации с образо...