ТЕПЛИЦЫ И ПАРНИКИ


ТЕПЛИЦЫ И ПАРНИКИ

Выбор теплицы

Основные типы теплиц

Основные типы конструкций

Отдельно стоящие теплицы

Примыкающие теплицы

Парники

Теплые и холодные парники

ВЫБОР МЕСТА ДЛЯ ТЕПЛИЦЫ,
ЕЕ РАЗМЕРА И
ВНУТРЕННЕЙ ПЛАНИРОВКИ

Выбор места для теплицы

Определение размеров теплицы

Планировка помещения теплицы

Конструкция входной двери

МИКРОКЛИМАТ В ТЕПЛИЦЕ
И КОНТРОЛЬ ЗА НИМ

Вода в теплице

Освещение и электричество в теплице

Системы охлаждения, обогрева и вентилирования

Контроль за микроклиматом в теплице летом

Управление микроклиматом в зимнее время

Гидропоника

Инсектициды в теплице

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ТЕПЛИЦЫ

Дерево как строительный материал

Обшивка теплицы

Внешняя обшивка теплицы

Другие материалы для каркаса теплицы

Теплоизоляция теплицы

Гидроизоляция теплицы

Двери теплицы

Альтернативные строительные материалы

Покраска теплицы

ПОКРЫТИЕ ТЕПЛИЦЫ

Прохождение света

Материалы покрытий теплицы

Герметики и герметизирующие прокладки

ФУНДАМЕНТ И ПОЛ ТЕПЛИЦЫ

Типы фундаментов

Типы полов

Изготовление бетонного фундамента и плиты

Сооружение блочного фундамента

Сооружение фундамента сухой кладки

Сооружение кирпичного фундамента

Сооружение каменного фундамента

Сооружение деревянного фундамента

МЕТОДЫ СТРОИТЕЛЬСТВА

Сооружение сборной теплицы

Сооружение самодельной теплицы

Методы строительства с использованием стандартных пиломатериалов

Конструкционные детали теплицы

Установка покрытия

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО, САНТЕХНИКА, ОБОГРЕВ

Монтаж электрической сети

Монтаж водопровода

Установка системы обогрева

ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ДЛЯ ТЕПЛИЦ

Стеллажи для растений

Полки и грядки

Инструменты и оборудование

Камера для проращивания семян

Стеллаж для выращивания рассады

Стол для пересаживания растений

Места для хранения

Рабочая одежда

Средства борьбы с насекомыми

ПРОЕКТЫ ТЕПЛИЦ

Традиционная теплица

Утепленная теплица

Теплица с наклонными стенами

Теплица со стрельчатыми арками

Примыкающая теплица

Теплица на сваях или на помосте

Арочная или туннелеобразная теплица

Оконная тепличка

Теплица-кладовая

Универсальный парник

Стол для пересаживания растений

Использование теплового действия тока в теплицах и инкубаторах


Презентация по физике на тему:"Использование теплового действия электрического тока в устройстве инкубаторов и теплиц"

Описание слайда:

Использование теплового действия электрического тока в устройстве инкубаторов. Инкуба́тор (от латинского incubo,  — высиживаю птенцов) — аппарат для искусственного вывода молодняка сельскохозяйственной птицы из яиц. Простейшие инкубаторы обычно представляют собой специальные помещения, утеплённые бочки, печи и др. — ещё с древних времён были распространены в южных странах. Более 3000 лет назад в Египте уже строили инкубаторы для цыплят. Чтобы обогреть инкубатор, сжигали солому и, не имея измерительных приборов, поддерживали нужный режим на глаз. Инкубаторы использовавшиеся в СССР в 1970-е годы  были «кабинетные» и «шкафные», последние были более известны. Эти инкубаторы — сложные устройства, где поддержание необходимой температуры и влажности воздуха, воздухообмен и поворачивание яиц, то есть весь процесс инкубации, происходит автоматически. Обогрев в каждом шкафу осуществляется четырьмя электронагревателями по 0,5 кВт каждый, включенными попарно в две ступени мощности. Управление включением и выключением нагревателей производят реле температуры мембранного типа, действующие независимо на каждую пару нагревателей. Реле замыкают свои контакты, когда температура в шкафу становится ниже соответственно 37,7 и 37,4 °С. При этом срабатывают промежуточные реле, включая одну, а затем и другую ступени нагрева. Отключаются нагреватели в обратном порядке. Включение всех четырех нагревателей обычно становится необходимым лишь при форсировании разогрева, например после закладки яиц. Чтобы поддерживать необходимую температуру, в обычных условиях достаточно двух нагревателей.

Что такое парниковый эффект?

Краткий ответ:

Парниковый эффект - это процесс, который происходит, когда газы в атмосфере Земли задерживают тепло Солнца. Этот процесс делает Землю намного теплее, чем она была бы без атмосферы. Парниковый эффект - одна из вещей, которые делают Землю комфортным местом для жизни.

Посмотрите это видео, чтобы узнать о парниковом эффекте!

Как работает парниковый эффект?

Как можно догадаться из названия, парниковый эффект работает… как оранжерея! Теплица - это здание со стеклянными стенами и стеклянной крышей.Теплицы используются для выращивания растений, таких как помидоры и тропические цветы.

Внутри теплицы остается тепло даже зимой. Днем в теплицу попадает солнечный свет, который согревает растения и воздух внутри. Ночью на улице холоднее, но внутри теплицы остается довольно тепло. Это потому, что стеклянные стены теплицы задерживают солнечное тепло.

Теплица улавливает солнечное тепло в течение дня. Его стеклянные стены задерживают солнечное тепло, благодаря чему растения в теплице остаются в тепле - даже в холодные ночи.Предоставлено: NASA / JPL-Caltech

.

Парниковый эффект действует на Земле примерно так же. Газы в атмосфере, такие как углекислый газ, улавливают тепло, как стеклянная крыша теплицы. Эти удерживающие тепло газы называются парниковыми газами.

Днем сквозь атмосферу просвечивает Солнце. Поверхность Земли нагревается на солнце. Ночью поверхность Земли охлаждается, возвращая тепло в воздух. Но часть тепла удерживается парниковыми газами в атмосфере.Это то, что поддерживает на нашей Земле тепло и уют в среднем 14 градусов по Цельсию.

Атмосфера Земли улавливает часть солнечного тепла, не позволяя ему уйти обратно в космос ночью. Предоставлено: NASA / JPL-Caltech

.

Как люди влияют на парниковый эффект?

Человеческая деятельность меняет естественный парниковый эффект Земли. При сжигании ископаемого топлива, такого как уголь и нефть, в нашу атмосферу попадает больше углекислого газа.

НАСА наблюдало увеличение количества углекислого газа и некоторых других парниковых газов в нашей атмосфере.Слишком много этих парниковых газов может привести к тому, что атмосфера Земли будет улавливать все больше и больше тепла. Это заставляет Землю нагреваться.

Что снижает парниковый эффект на Земле?

Как и стеклянная оранжерея, земная оранжерея полна растений! Растения могут помочь сбалансировать парниковый эффект на Земле. Все растения - от гигантских деревьев до крошечного фитопланктона в океане - поглощают углекислый газ и выделяют кислород.

Океан также поглощает из воздуха много избыточного углекислого газа.К сожалению, увеличение содержания углекислого газа в океане изменяет воду, делая ее более кислой. Это называется закислением океана.

Более кислая вода может быть вредной для многих морских обитателей, например, некоторых моллюсков и кораллов. Потепление океанов из-за слишком большого количества парниковых газов в атмосфере также может быть вредным для этих организмов. Более теплая вода - основная причина обесцвечивания кораллов.

На этой фотографии изображен обесцвеченный мозговой коралл. Основная причина обесцвечивания кораллов - потепление океанов.Подкисление океана также отрицательно сказывается на сообществах коралловых рифов. Кредит: NOAA

. ,

Усиленный парниковый эффект - Любопытный

Без парникового эффекта мы жили бы в очень прохладном месте - средняя мировая температура была бы минус 18 ° C вместо привычных 15 ° C. Так что же такое парниковый эффект и как он делает Землю теплее примерно на 33 ° C?

Естественный парниковый эффект

Естественный парниковый эффект - это явление, вызываемое газами, естественным образом присутствующими в атмосфере, которые влияют на поведение тепловой энергии, излучаемой солнцем.Проще говоря, солнечный свет (коротковолновое излучение) проходит через атмосферу и поглощается поверхностью Земли. Это нагревает поверхность Земли, а затем Земля излучает часть этой энергии (в виде инфракрасного или длинноволнового излучения) обратно в космос. При прохождении через атмосферу такие газы, как водяной пар, углекислый газ, метан и закись азота, поглощают большую часть энергии. Затем энергия повторно излучается во всех направлениях, поэтому некоторая часть энергии уходит в космос, но меньше, чем могла бы ускользнул бы, если бы не было атмосферы и ее парниковых газов.В результате часть солнечной энергии оказывается в «ловушке», в результате чего нижняя часть атмосферы и Земля становятся теплее, чем были бы в противном случае.

Этот процесс известен как парниковый эффект, потому что он похож на то, как работает теплица: солнечная энергия проходит через стеклянные (или аналогичные) стекла теплицы, но не всей энергии снова удается уйти, заставляя внутреннюю часть теплицы. теплица более теплая и гостеприимная среда для растений внутри.

Энергетический баланс Земли

Скорость, с которой энергия поглощается Землей, приблизительно уравновешивается скоростью, с которой она излучается обратно в космос, поддерживая Землю в так называемом состоянии равновесия и при стабильной температуре.Это равновесие сохраняется до тех пор, пока количество парниковых газов в воздухе остается неизменным, а скорость приходящей от Солнца энергии постоянна. В состоянии равновесия, которое существовало на протяжении веков до промышленной революции, которая началась в конце 1700-х годов, естественный парниковый эффект поддерживал среднюю температуру поверхности Земли на уровне около 15 ° C.

Достижения в области человеческих технологий также привели к увеличению уровня загрязнения, нарушив способность атмосферы поддерживать стабильную температуру.Источник изображения: Билли Уилсон / Flickr.
  • Парниковые газы

    Ученые регулярно измеряют содержание углекислого газа в атмосфере (CO 2 ) примерно с 1960 года. Несколько станций по всему миру, в том числе ряд австралийских станций, совместно эксплуатируемых Бюро метеорологии и CSIRO, контролируют CO 2 и другие. парниковые газы и вносить данные в Глобальную службу атмосферы.

    Но как мы можем узнать концентрации CO 2 , которые существовали до начала этого регулярного мониторинга?

    Доказательства поступают из множества источников, но один из самых простых - это взятие образцов льда из полярных ледяных шапок.Ледяные щиты образуются из-за сжатия снегопадов каждый год. Просверлив лед (толщиной до 4 километров), ученые могут собрать образцы керна ежегодных снегопадов, происходящих за тысячи лет. Чем глубже погружаешься, тем лед старше. Этот лед содержит пузырьки воздуха, захваченные во время выпадения снега и с тех пор скрепленные льдом.

    Ученые могут взять кусочек ядра и проанализировать воздух, заключенный в пузырьках. Эта ледяная пластинка может дать нам информацию о состоянии воздуха 800 000 лет назад.Ледовый рекорд показывает, что в течение многих тысяч лет концентрация CO 2 медленно колебалась. Она оставалась стабильной в течение последних нескольких тысяч лет, но начала расти примерно в 1800 году, как и метан и закись азота. Концентрации парниковых газов в атмосфере сейчас выше, чем когда-либо за последние 800 000 лет.

    Двуокись углерода (CO 2 )

    Увеличение выбросов CO 2 частично вызвано сжиганием ископаемого топлива, производством цемента, расчисткой земель, лесозаготовками и изменениями в сельскохозяйственной практике.Согласно Австралийской национальной инвентаризации парниковых газов 2011 года, на CO 2 приходится 74% выбросов парниковых газов в Австралии.

    Метан

    Выбросы от свалок, сжигание биомассы, увеличение сельскохозяйственного производства на рисовых полях, пищеварительная ферментация (отрыжка и пук) крупного рогатого скота и другого домашнего скота, а также утечки из трубопроводов природного газа и угольных шахт привели к устойчивому увеличению выбросов метана. На производство метана приходится 20 процентов выбросов парниковых газов в Австралии, и выбросы этого газа увеличивались быстрее, чем CO 2 .Ученые обеспокоены тем, что глобальное потепление приведет к выбросу еще большего количества метана, если вечная мерзлота тает.

    Закись азота

    Есть много небольших источников этого газа, как природных, так и промышленных, которые трудно определить количественно. Основными источниками, созданными деятельностью человека, являются сельское хозяйство (особенно развитие пастбищ в тропических регионах), сжигание биомассы и ряд промышленных процессов. На производство закиси азота приходится 4 процента выбросов парниковых газов в Австралии.

    Галоуглероды

    Хлорфторуглероды (CFC) - это галоидоуглероды, которые широко использовались для пропеллентов, хладагентов и пенообразователей. Их использование быстро расширилось после их изобретения в 1930-х годах. Осознание того, что они несут ответственность за разрушение озонового слоя в стратосфере, привело к их прекращению в соответствии с Монреальским протоколом 1987 года. Перфторуглероды, другой тип галоидоуглерода, производятся при производстве алюминия. На производство галоуглерода приходится 1,1% выбросов парниковых газов в Австралии.

Состав атмосферы меняется

Атмосфера Земли состоит из 78 процентов азота и 21 процента кислорода. Лишь около 1 процента составляют природные парниковые газы, но это сравнительно небольшое количество газа имеет большое значение. Промышленная революция принесла новые промышленные процессы, увеличение сжигания ископаемого топлива, более обширное сельское хозяйство и быстрый рост населения мира. Этот быстрый рост человеческой деятельности привел к (все еще продолжающемуся) выбросу в атмосферу значительного количества парниковых газов.Мы знаем это благодаря измерениям, проведенным за последние 50 лет, и анализу пузырьков воздуха, захваченных в древнем льду, которые показывают, что уровни углекислого газа, метана, закиси азота и галоидоуглеродов увеличиваются.

Хотя атмосфера Земли значительно изменилась за геологическое время, и в прошлом в атмосфере Земли присутствовали высокие концентрации парниковых газов, никогда прежде Земля не подвергалась такому увеличению количества парниковых газов в атмосфере по сравнению с таким мало времени.Хотя в течение геологического периода (от тысяч до миллионов лет) жизнь на Земле могла бы постепенно адаптироваться к повышенным концентрациям парниковых газов, сравнительное равновесие, существовавшее последние 10 000 лет или около того, нарушается с такой быстрой скоростью. Оцените, что адаптация может оказаться невозможной.

Обратите внимание, что на приведенных выше рисунках используется компиляция как инструментальных, так и косвенных данных.

Усиленный парниковый эффект и изменение климата

Нарушение климатического равновесия Земли, вызванное повышенными концентрациями парниковых газов, привело к повышению средней глобальной приземной температуры.Этот процесс называется усиленным парниковым эффектом.

Хотя ученые согласны с тем, что уровни парниковых газов и средние глобальные температуры повышаются, нет уверенности в том, какими будут последствия в будущем. Чтобы понять это, ученые используют математические модели. Эти модели учитывают многие процессы, которые вместе определяют поведение атмосферы (например, температуру, влажность, скорость ветра и атмосферное давление).

  • Что такое моделирование?

    Моделирование - это способ упрощения реального мира, чтобы мы могли решать проблемы.Мы делаем это постоянно и так легко, что даже не замечаем, что делаем. Например, каталог улиц - это модель городских дорог, диаграмма - это модель того, как что-то сделано, и даже календарь - это модель месяца. Люди используют эти модели для решения таких задач, как «Какой самый короткий маршрут?», «Как мне это сложить?», «Сколько осталось до моего дня рождения?» Математика - один из важнейших инструментов моделирования. Древние египтяне использовали геометрию для моделирования и разделения своих сельскохозяйственных угодий.В 1600-х годах Исаак Ньютон разработал математические уравнения для моделирования движения планет - одно из величайших научных достижений.

    Сегодня мы используем сложные компьютерные модели, чтобы помочь прогнозировать погоду, моделировать климатические условия и изменение климата, а также оценивать влияние роста населения на окружающую среду. Модель климата принимает во внимание многочисленные переменные, которые характеризуют климатическую систему - температуру, осадки, ветер, влажность и т. Д. Используя уравнения, которые описывают отношения между этими переменными, модели вычисляют числа, чтобы делать прогнозы и прогнозы того, как внешние воздействия или изменения в одной или нескольких переменных может повлиять на другие в будущем.

    Климатические модели особенно сложны из-за большого количества влияний, которые они должны учитывать, и сложной взаимосвязанности всей климатической системы. К настоящему времени ученые разработали модели, которые обеспечивают достаточно хорошее моделирование текущих климатических условий в глобальном и континентальном масштабах. Местные вариации сложнее точно смоделировать (и, следовательно, предсказать), а некоторые переменные легче предсказать, чем другие - например, температуру легче предсказать точно, чем количество осадков.Моделирование изменения климата, вызванного деятельностью человека, включает моделирование усиленного парникового эффекта, который повышение концентрации парниковых газов оказывает на общий радиационный баланс планеты. Это часто называют «радиационным воздействием изменения климата».

Модели показывают, что поверхность Земли станет теплее. Это будет иметь серьезные побочные эффекты, такие как изменения глобального количества осадков, циркуляции океана и экстремальных погодных явлений, а также повышение уровня моря. Эти изменения будут иметь дальнейшие последствия для глобального сельского хозяйства, биоразнообразия и здоровья человека.Установить точные временные рамки для реакции Земли на повышение уровня парниковых газов в атмосфере сложно, но ясно, что недавние наблюдения начинают подтверждать предсказания о потеплении планеты.

Средняя глобальная температура повысилась примерно на 0,7 ° C с начала 20 века. Это может показаться не таким уж большим, но некоторые регионы испытают гораздо более резкую реакцию, чем в среднем по миру. Что еще более важно, даже небольшое, но постоянное повышение температуры может в долгосрочной перспективе оказать значительное влияние на крупномасштабные экологические объекты, такие как ледяной покров или лесной покров.Экстремальные явления, которые уже раздвигают границы устойчивости экосистем, будут еще сильнее.

Площадь арктического льда, снежного покрова и ледников уменьшилась, а уровень моря повысился. Температура поверхности океана повысилась. Повышение температуры океана повлияет на морские экосистемы и может оказать негативное влияние на коралловые рифы. Кроме того, увеличение содержания CO 2 в атмосфере также привело к увеличению CO 2 , поглощаемого океаном. Это изменило химию поверхности океана, процесс, известный как закисление океана, и может привести к целому ряду других проблем для морской жизни.

Сложно предсказывать будущее

Хотя основы физики парникового эффекта достаточно хорошо изучены, прогнозирование будущего развития событий затруднено из-за наших ограниченных знаний о будущих выбросах парниковых газов и детальном поведении атмосферы и океанов. Климатическая система чрезвычайно сложна, в ней задействовано множество взаимосвязанных процессов «обратной связи», которые могут либо усилить, либо уменьшить исходный эффект.

Национальный и международный выпуск

Повышение глобальной температуры принесет изменения всей планете и, следовательно, каждой стране. Это делает его международной проблемой, требующей изучения и ответов во всем мире. Вклад Австралии в глобальные выбросы CO 2 в 2012 году составлял всего около 1 процента, но наше производство CO 2 на душу населения ставит нас в лидеры среди стран ОЭСР.

Австралия и более 150 других стран подписали Рамочную конвенцию Организации Объединенных Наций об изменении климата на Конференции Организации Объединенных Наций по окружающей среде и развитию, состоявшейся в Рио-де-Жанейро в 1992 году. После этой встречи правительства регулярно встречались для обсуждения действий по предотвращению экстремальных климатических изменений.

Однако весьма спорная политическая и экономическая природа проблем, связанных с изменением климата, означает, что в сокращении выбросов парниковых газов достигнут незначительный прогресс в мире.Климатическая система Земли не обращает особого внимания на политические дебаты, и уровни парниковых газов в атмосфере продолжают расти. Перед промышленной революцией уровни CO 2 в атмосфере составляли около 280 частей на миллион. В 2013 году обсерватория Мауна-Лоа на Гавайях, которая измеряет уровни CO 2 в атмосфере с 1958 года, зафиксировала веху в 400 частей на миллион CO 2 в атмосфере, уровня, который не наблюдался примерно 35 миллионов лет назад. тому назад.Тогда Земля была совсем другим местом - средняя глобальная температура была примерно на 34 ° C выше, а уровень моря был примерно на 540 метров выше. Вокруг определенно не было людей; шерстистые мамонты и другие гигантские млекопитающие бродили по планете.

,

Новая теплица с накопителем тепла; система теплообмена воздух-вода (форум теплиц в Перми)

Хороший дизайн Дэн, я могу сказать, что вы инженер-механик. Мне нравится идея хранить тепло в воде и прятать его под землей. Я просто выскажу некоторые мысли в произвольном порядке ...

Если вы стремитесь к максимальному зимнему освещению, я думаю, что угол остекления может быть немного плоским (если вы не говорите 55 градусов от горизонтали). Вы примерно на 40 градусах северной широты, поэтому солнце равноденствия будет на 50 градусах, а солнце зимнего солнцестояния будет примерно на 27 градусах от горизонтали.Пожалуйста, дважды проверьте меня, потому что я немного исхожу из памяти. Я считаю, что многие люди стремятся примерно на 15 градусов по вертикали от солнечного угла равноденствия (для вас 35 градусов от вертикали). Таким образом, вы будете оптимально ловить солнце с ноября по январь, а не только с 21 декабря. Если ваше описание означало 55 от горизонтали, вам было бы хорошо идти. 55 от вертикали, вероятно, даст вам много солнца летом и меньше зимой, что может быть противоположным тому, что вы хотите.

Я слышал, что поддержание тепла в почве зимой приносит растениям больше пользы, чем воздух.Теплые резервуары под кроватями должны помочь. Возможно, вы захотите оставить доступ для прокладки трубопроводов горячей воды для теплообменника через почву в областях, не над резервуарами, чтобы они также получали немного тепла.

Я ничего не знаю о гидропонике, но вы можете использовать почвенное ложе в своих интересах, не наклоняя дно. Если бы вы сделали его плоским и запечатали, чтобы удерживать воду, растения могли бы набирать необходимую воду со дна почвы. Вам понадобится слив на дюйм или два от дна, чтобы он не промок.А поскольку я ничего не знаю, не делайте того, о чем я говорю. Но это может быть способ упростить полив или сделать его более автоматическим, когда растения пустят корни.

Как вы предотвратите раздавливание крышек резервуаров грязью? Было бы отстойно все это построить, засыпать грязью, а затем над резервуарами образовалось бы углубление.

Это далеко идущая идея, но поскольку вы инженер, я полагаю, вы справитесь с этим. Сделайте один из резервуаров батареей с фазовым переходом, используя глицерин.Прежде чем вы больше не сможете добраться до него, намотайте в резервуар целую связку pex или ирригационной линии, чтобы вы могли пропустить воду через нее и до теплообменника. Затем заполните емкость глицерином. Фаза изменяется на 65 градусов, что требует много энергии. Поэтому, когда тепло, вы пропускаете воду по спиральным трубам, чтобы расплавить глицерин. Затем, когда становится холодно, вы пропускаете холодную воду из комнаты через глицерин, чтобы нагреть ее.

Если вы можете поддерживать температуру выше 50 градусов, вы можете выращивать и цитрусовые...

Если вы устанавливаете пароизоляцию (что, я думаю, рекомендуется), я бы положил ее на внутреннюю сторону osb, чтобы osb не заплесневел или не повредился водой.

Я не слежу за анкерными стойками. Разве существующий фальш-брус не достаточен для фундамента?

Некоторое стекло имеет низкоэмиссионное покрытие или другие вещи, которые могут помочь или повредить вам, в зависимости от того, какой стороной вы обращены. Если вы сможете выяснить, что у вас есть, и если это имеет значение, это может быть полезно.

Возможно, вам понадобится проход для доступа ко всем вашим растениям. Возможно, включите это с доступом к резервуарам, чтобы у вас была сложная функция (доступ, проход, водопровод и т. Д.). Плюс это место для меньшего количества грязи. О, как только вы пройдете мимо резервуаров, сделайте из него компостную камеру для червяков.

Удачи, похоже веселый проект!

.

Выбросы парниковых газов: причины и источники

За борьбой против глобального потепления и изменения климата стоит увеличение количества парниковых газов в нашей атмосфере. Парниковый газ - это любое газообразное соединение в атмосфере, способное поглощать инфракрасное излучение, тем самым улавливая и удерживая тепло в атмосфере. Увеличивая тепло в атмосфере, парниковые газы вызывают парниковый эффект, который в конечном итоге приводит к глобальному потеплению.

Солнечная радиация и «парниковый эффект»

Глобальное потепление - не новое понятие в науке.Основы этого явления были разработаны более века назад Сванте Аррениусом в 1896 году. Его статья, опубликованная в Philosophical Magazine и Journal of Science, была первой, в которой количественно определен вклад углекислого газа в то, что ученые теперь называют «теплицей». эффект «.

Парниковый эффект возникает из-за того, что солнце бомбардирует Землю огромным количеством излучения, которое поражает атмосферу Земли в виде видимого света, а также ультрафиолетового (УФ), инфракрасного (ИК) и других типов излучения, невидимых для человеческого глаза. ,Около 30 процентов излучения, падающего на Землю, отражается обратно в космос облаками, льдом и другими отражающими поверхностями. По данным НАСА, оставшиеся 70 процентов поглощаются океанами, землей и атмосферой.

Поглощая радиацию и нагреваясь, океаны, суша и атмосфера выделяют тепло в виде теплового инфракрасного излучения, которое выходит из атмосферы в космос. По данным НАСА, баланс между входящей и исходящей радиацией поддерживает общую среднюю температуру Земли на уровне 59 градусов по Фаренгейту (15 градусов по Цельсию).

Этот обмен входящей и исходящей радиацией, которая нагревает Землю, называется парниковым эффектом, потому что парниковый эффект работает примерно так же. Поступающее УФ-излучение легко проходит через стеклянные стены теплицы и поглощается растениями и твердыми поверхностями внутри. Однако более слабое ИК-излучение с трудом проходит через стеклянные стены и задерживается внутри, нагревая теплицу.

Как парниковые газы влияют на глобальное потепление

Газы в атмосфере, которые поглощают радиацию, известны как «парниковые газы» (иногда сокращенно ПГ), потому что они в значительной степени ответственны за парниковый эффект.Парниковый эффект, в свою очередь, является одной из основных причин глобального потепления. По данным Агентства по охране окружающей среды (EPA), наиболее важными парниковыми газами являются водяной пар (h3O), диоксид углерода (CO2), метан (Ch5) и закись азота (N2O). «Хотя кислород (O2) является вторым по распространенности газом в нашей атмосфере, O2 не поглощает тепловое инфракрасное излучение», - сказал Майкл Дейли, доцент кафедры экологических наук в колледже Ласелл в Массачусетсе.

Хотя некоторые утверждают, что глобальное потепление - это естественный процесс и что парниковые газы присутствовали всегда, количество газов в атмосфере резко возросло за последнее время.До промышленной революции содержание CO2 в атмосфере колебалось от 180 частей на миллион (частей на миллион) во время ледниковых периодов и 280 частей на миллион во время межледниковых периодов тепла. Однако после промышленной революции количество CO2 увеличивалось в 100 раз быстрее, чем при завершении последнего ледникового периода, по данным Национального управления по исследованию океана и атмосферы (NOAA).

Фторированные газы, то есть газы, к которым был добавлен элемент фтор, включая гидрофторуглероды, перфторуглероды и гексафторид серы, образуются в ходе промышленных процессов и также считаются парниковыми газами.Хотя они присутствуют в очень малых концентрациях, они очень эффективно улавливают тепло, что делает их газами с высоким «потенциалом глобального потепления» (ПГП).

Хлорфторуглероды (ХФУ), которые когда-то использовались в качестве хладагентов и аэрозольных пропеллентов, пока они не были выведены из обращения в соответствии с международным соглашением, также являются парниковыми газами.

На степень влияния парникового газа на глобальное потепление влияют три фактора:

  • Его концентрация в атмосфере.
  • Как долго он остается в атмосфере.
  • Его потенциал глобального потепления.

Углекислый газ оказывает значительное влияние на глобальное потепление, отчасти из-за его большого количества в атмосфере. По данным EPA, в 2016 году выбросы парниковых газов в США составили 6 511 миллионов метрических тонн (7 177 миллионов тонн) эквивалента углекислого газа, что равняется 81 проценту всех парниковых газов антропогенного происхождения, что на 2,5 процента меньше, чем годом ранее. Кроме того, CO2 остается в атмосфере в течение тысяч лет.

Однако, по данным EPA, метан примерно в 21 раз более эффективно поглощает излучение, чем CO2, что дает ему более высокий рейтинг GWP, хотя он остается в атмосфере всего около 10 лет.

Источники парниковых газов

Некоторые парниковые газы, такие как метан, образуются в результате сельскохозяйственных работ, включая навоз домашнего скота. Другие, такие как CO2, в основном являются результатом естественных процессов, таких как дыхание, и сжигания ископаемых видов топлива, таких как уголь, нефть и газ.

Согласно исследованию, опубликованному Университетом Дьюка, второй причиной выброса CO2 является вырубка лесов. Когда деревья убивают для производства товаров или тепла, они выделяют углерод, который обычно сохраняется для фотосинтеза.Согласно Глобальной оценке лесных ресурсов 2010 года, в результате этого процесса в атмосферу ежегодно попадает около миллиарда тонн углерода.

Лесное хозяйство и другие методы землепользования могут компенсировать некоторые из этих выбросов парниковых газов, согласно EPA.

«Пересадка помогает уменьшить накопление углекислого газа в атмосфере, поскольку растущие деревья поглощают углекислый газ посредством фотосинтеза», - сказал Дейли Live Science. «Однако леса не могут улавливать весь углекислый газ, который мы выбрасываем в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива, и сокращение выбросов ископаемого топлива по-прежнему необходимо, чтобы избежать накопления в атмосфере.«

Во всем мире выбросы парниковых газов являются источником серьезной озабоченности. По данным НАСА, с начала промышленной революции до 2009 года уровни CO2 в атмосфере увеличились почти на 38 процентов, а уровни метана - на колоссальные 148 процентов. , и большая часть этого увеличения пришлась на последние 50 лет. Из-за глобального потепления 2016 год был самым теплым годом за всю историю наблюдений, а 2018 год станет четвертым самым теплым годом, а 20 самых жарких лет за всю историю наблюдений пришли на период после 1998 года. , по данным Всемирной метеорологической организации.

«Наблюдаемое нами потепление влияет на атмосферную циркуляцию, которая влияет на характер осадков во всем мире», - сказал Йозеф Верне, доцент кафедры геологии и планетологии Университета Питтсбурга. «Это приведет к большим экологическим изменениям и вызовам для людей во всем мире».

Будущее нашей планеты

Если нынешние тенденции сохранятся, ученые, правительственные чиновники и растущее число граждан опасаются, что наихудшие последствия глобального потепления - экстремальные погодные условия, повышение уровня моря, вымирание растений и животных, закисление океана, серьезные изменения климата и беспрецедентные социальные потрясения - неизбежны.

В ответ на проблемы, вызванные глобальным потеплением из-за парниковых газов, правительство США в 2013 году разработало план действий по борьбе с изменением климата. А в апреле 2016 года представители 73 стран подписали Парижское соглашение, международный пакт по борьбе с изменением климата путем инвестирования в устойчивое низкоуглеродное будущее в соответствии с Рамочной конвенцией Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН). США были включены в число стран, которые согласились с соглашением в 2016 году, но начали процедуру выхода из Парижского соглашения в июне 2017 года.

По данным EPA, выбросы парниковых газов в 2016 году были на 12 процентов ниже, чем в 2005 году, отчасти из-за значительного сокращения сжигания ископаемого топлива в результате перехода на природный газ из угля. Более теплые зимние условия в те годы также уменьшили потребность многих домов и предприятий в повышении температуры.

Исследователи во всем мире продолжают работать над поиском способов снижения выбросов парниковых газов и смягчения их последствий. По словам Дины Лич, доцента биологических и экологических наук Университета Лонгвуд в Вирджинии, одно из возможных решений, которое изучают ученые, - это высосать углекислый газ из атмосферы и закопать его под землей на неопределенное время.

«Что мы можем сделать, так это минимизировать количество углерода, которое мы помещаем туда, и, как результат, минимизировать изменение температуры», - сказал Лич. «Однако окно действий быстро закрывается».

Дополнительные ресурсы :

Эта статья была обновлена ​​3 января 2019 г. участницей Live Science Рэйчел Росс.

,

Смотрите также

 
Copyright © - Теплицы и парники.
Содержание, карта.