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

Схема отопления теплицы с принудительной циркуляцией


какое лучше. Схемы, способы и системы отопления теплицы зимой

Вне всякого сомнения, теплица на приусадебном участке – сооружение необходимое.

Еще большую ценность приобретает эта незаменимая для огородника постройка, когда предусмотрена возможность ее обогрева.

Выращивание ранних овощей, зелени, клубники и рассады, а при круглогодичном использовании отапливаемой теплицы – и получение такой продукции в зимний период – это ли не очевидная выгода?

Особенно для тех, кто таким способом зарабатывает: витамины зимой и ранней весной – удовольствие не из дешевых и спрос на них велик.

Возможность снять 2-3 урожая делает данный бизнес еще более рентабельным.

Модным увлечением стало сейчас выращивание тропических и декоративных растений. А обеспечить им соответствующие климатические условия в течение всего года можно лишь в теплице или зимнем саду, где присутствует обогрев.

Как построить теплицу с отоплением? или сделать отопление в уже существующей?

Каким способом сделать отопление в теплице?

Имеется немало способов отопления теплицы своими руками. Для этих целей применяют разные схемы:

  • печное отопления теплицы
  • газовое отопление теплицы
  • электрическое отопление теплицы
  • паровое отопление в теплице
  • горячую воду

Можно, например, при закладке фундамента теплицы закрепить в нем электрический контур, используя обогревательные кабели для теплых полов. Такой вариант практически не занимает пространство данной постройки, обеспечивая при этом хороший прогрев, как воздуха, так и почвы.

А вот применение электрических калориферов – не очень удобное решение.

Дело в том, что при отсутствии нормальной циркуляции воздуха площадь теплицы будет прогреваться неравномерно, т. е., если одна часть пространства получается излишне перегретой, то до другой тепло вовсе не дойдет.

Нормализовать движение воздушного потока можно, вмонтировав вентилятор. Однако, сам процесс его работы тоже приводит к охлаждению воздуха. Здесь присутствует и еще один отрицательный момент – расходы на электроэнергию существенно увеличатся.

Чтобы сделать отопление теплицы своими руками рациональным, создать комфортные условия для роста растений, особенно если вы делаете отопление теплицы зимой, следует выбрать такой его вид, который обеспечит полноценный обогрев грунта и воздуха.

Выбор системы отопления

Выбирать отопительную систему теплицы следует учитывать:

  • размеры постройки
  • способ отопления самого жилого дома
  • свои финансовые возможности.

Каждому варианту присущи как свои достоинства, так и недостатки.

Важно, чтобы система отопления сочеталась с типом теплицы.

Известно, что отопление пленочных теплиц, например, требует большего выделения тепла, чем отопление теплиц из поликарбоната – материала, который сам является достойным теплоизолятором.

Необходимо учитывать особенности системы. К примеру, некоторые из них, по причине своей дороговизны, совершенно неподходящий вариант для стандартных, небольшой площади теплиц. Иные системы требуют профессионального монтажа и настройки.

Особенно это важно, когда речь заходит об отопление промышленных теплиц, где используются передовые технологии, такие как тепловые насосы, инфракрасное отопление и другие.

Приняв решение о самодельном отопление теплицы, первым делом нужно «прочувствовать» всю технологию процесса, принять во внимание все плюсы и минусы выбранной системы отопления.

Необходимо грамотно сделать расчет отопления теплицы, чтобы достичь наиболее рационального распределения тепла в данном помещении.

Теперь вкратце о каждом способе обогрева.

Водяное отопление

Возможен монтаж водяного отопления теплицы, работающего как на электричестве, так и на газе.

Источник тепла – горячая вода, циркулирующая по трубам, которые проложены внутри теплицы или под полом.

Схема и принцип действия водяного отопления теплицы таков: по замкнутым в систему трубам циркулирует теплоноситель (нагретая вода), которая, отдав тепло в атмосферу, снова поступает в котел, где заново нагревается.

Большее количество труб позволяет понижать температуру нагрева воды. Нужно заметить, что система труб имеет свойство довольно медленно нагреваться.

Котел – основной элемент такого отопления для теплиц. Выбор его обусловлен конкретной ситуацией.

В местности, где проложен газопровод, чаще востребованы именно газовые котлы, как наиболее экономичный вариант.

При том, что отопление работает от электросети, происходит следующее: нагретая в бойлере вода посредством циркуляционного насоса подается в трубы, которые могут быть проложены вдоль стен теплицы либо между растениями.

При монтаже системы водяного отопления используют медные, стальные и пластиковые трубы. Последние – как раз то, что нужно в данном случае. Они легкие, доступны по цене, не ржавеют.

Циркуляция воды в системе обычно принудительная, чему способствует установленный насос, реже – естественная.

При подключении терморегуляторов к трубопроводам и радиаторам появляется возможность поддержания определенной температуры автоматически.

Укладывая трубы для подпочвенного обогрева, нужно учитывать, что сталь для этих целей не подходит. Коррозия металла разрушит и выведет из строя такую систему отопления.

К числу недостатков водяного отопления теплицы можно отнести сложность монтажа системы труб, высокую цену и необходимость постоянного контроля.

Положительная сторона в том, что происходит одновременный обогрев воздуха и грунта.

Сколько схем подключения радиаторов отопления вы знаете?

Не хотите остаться без горячей воды в период отключения? Прочитайте статью по адресу: https://obogreem.net/otopitel-ny-e-pribory/bojlery/bojler-dlya-nagreva-vody.html и будьте во всеоружии.

Подключение к имеющейся отопительной системе

Прежде, чем что-то предпринять, необходимо удостовериться, что котел сможет обеспечить нужное давление.

К тому же бессмысленно подключаться к уже существующей системе, если теплица расположена на расстоянии более 10 м от дома.

А так как трубы, проложенные к ней, должны быть утеплены, то и стоить это будет совсем недешево. Принимать во внимание нужно и то, что более всего обогрев необходим теплице ночью. Как раз в это время регулируемые системы отопления могут понижать температуру. Здесь важно учесть приоритет подключения к теплице.

Инфракрасное отопление

Для инфракрасного отопления теплиц используют:

  • инфракрасные лампы для теплиц
  • инфракрасные обогреватели

Если брать в расчет то, что такой энергоноситель, как электричество – самый дорогой, то становится понятно, отчего набирает обороты популярность система отопления плэн.

Обладая высоким КПД, они обогревают растения и почву, не нагревая при этом воздух.

Затем, уже нагретый грунт и конструкция помещения отдают тепло в окружающую атмосферу. Причем, теплее внизу, т. е. грунт хорошо прогревается.

Экономия становится возможной по той причине, что инфракрасный обогреватель работает непостоянно. Он может оснащаться терморегулятором, который контролирует температурный режим. Включается ИК обогреватель лишь для поддержания требуемой температуры.

Существенное значение имеет то, что инфракрасное излучение совершенно безвредно для людей и растений. Применяя инфракрасное отопление теплицы, можно создать для разных видов растений различные температурные полосы, что очень комфортно для посадок.

Такой обогрев идеален, когда требуется поднять в теплице температуру за короткий промежуток времени. Обогреватели выходят на заданную температуру всего за десять минут.

Воздушное отопление

Воздушное отопление теплицы своими руками соорудить проще водяного.

При этом способе в качестве теплоносителя используется воздух.

Он нагнетается между стенками котла и топкой, при этом нагреваясь, и затем происходит его распределение по системе воздуховодов.

По периметру всего помещения укладывается полиэтиленовый перфорированный рукав. По нему и поступает теплый воздух, который равномерно прогревает грунт.

Преимущество данного способа – быстрый прогрев теплицы любой площади.

Недостаток данной системы обогрева в том, что приходится постоянно наблюдать за влажностью в теплице. Такой способ отопления способствует резкому ее снижению.

Дровяное отопление

При выборе варианта обогрева для тепличного помещения, с учетом происходящего с завидной регулярностью роста тарифов на электроэнергию и газ, стоит обратить внимание на альтернативный способ – отопление теплицы дровами.

Очень подходят для этой цели печи типа Булерьян. Их использование позволяет так организовать обогрев теплицы, что ночные походы для очередной закладки дров не потребуются. Помещение быстро нагревается, а температура поддерживается на заданном уровне в течение долгого времени.

Одной закладки дров хватает на 6-8 ч. Корпус печи не накаляется, что полностью обеспечивает безопасность.

Можно своими руками соорудить печь для отопления теплиц, как вариант, печь с горизонтальным дымоходом.

Ее устройство выглядит следующим образом: в тамбуре делают топку из кирпича, а в теплице, во всю ее длину, прокладывают под стеллажами дымоход. Именно по нему проходит угарный газ и покидает помещение через трубу с другой стороны.

Выделяемое при этом тепло и обогревает нашу постройку.

Помимо газовых и электрических котлов отопления, большой популярностью пользуется дровяной котел отопления – все плюсы и минусы в одной статье.

Для нормального обогрева вашего дома, необходима схема отопления с принудительной циркуляцией. О её преимуществах можете узнать здесь.

Комбинированный способ отопления

Комбинированные котлы применяется довольно широко. Они удобны тем, что дают возможность моментально отреагировать на изменение эксплуатационных условий.

При этом минусы одного способа обогрева могут успешно закрываться преимуществами другого. Например, отключение электроэнергии не застанет врасплох, если предусмотрено отопление, функционирующее на дровах, газе, угле.

Когда есть дублирующий источник тепла, можно смело подсчитывать будущую прибыль от богатого урожая.

Какой способ для отопления теплицы выбрать, каждый решает самостоятельно.

Чтобы выбрать оптимальный способ обогрева, столь необходимого на загородном участке, сооружения, следует очень тщательно рассчитать каждый доступный вариант. И в итоге, понять для себя какое отопление лучше для теплицы, экономнее, выгоднее и удобнее.

Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией: схема, фото, отзывы

Насколько комфортно будет жить в частном доме, во многом зависит от качества системы отопления. На сегодняшний день существует несколько способов сборки таких конструкций. Самая простая и эффективная - это так называемая «ленинградская» - однотрубная система. О том, как смонтировать его самостоятельно, и поговорим далее в статье.

Достоинства и недостатки

К достоинствам такой конструкции как однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией следует отнести прежде всего простоту монтажа, экономичность и не слишком большую стоимость.Недостатком таких конструкций является не особо высокий КПД при использовании в зданиях большой площади, а также неравномерный нагрев радиаторов на разных этажах.

Какие бывают разновидности

В частных домах обычно можно увидеть только два типа конструкций, например однотрубную систему отопления с принудительной циркуляцией закрытого типа:

  • Вертикальная. В этом случае теплоноситель от котла сначала поднимается на самый верхний этаж. Здесь он проходит через все радиаторы.Затем вода или антифриз спускается на нижний этаж, после чего цикл повторяется. Потом в стояке теплоноситель течет еще ниже и так далее.
  • Горизонтально. Такие однотрубные системы устанавливают в одноэтажных домах. В этом случае теплоноситель просто последовательно проходит через все радиаторы дома и возвращается по обратной трубе в котел.

Сооружение «Ленинград»

Имеется однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией следующих элементов:

  • Котел отопления.Может работать на газе, твердом или жидком топливе, а также от электричества. В загородных домах обычно используют первую разновидность. Достоинством этого оборудования прежде всего считается экономичность. Электрокотел дешевле, но за его работу придется платить намного больше. Модели, работающие на жидком или твердом топливе, обычно устанавливают в местах, где газопроводы и электрические сети не подключены.
  • Основные направления. Также это очень важный элемент такой конструкции, как однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией.Диаметр труб в этом случае может быть меньше, чем при естественном движении теплоносителя. Магистрали для таких систем отопления могут быть использованы из стали, полипропилена, металлопластика или меди.
  • Радиаторы отопления. Батареи в частных домах могут быть стальными, чугунными, алюминиевыми или биметаллическими. Лучше выбрать второй или последний сорт. Каждый радиатор необходимо оборудовать краном Маевского.
  • Расширительный бак. Этот элемент предназначен для снижения давления в трубопроводе при нагреве теплоносителя.При расширении воды «лишняя» часть просто попадает в этот резервуар.
  • Циркуляционный насос. Иногда теплоноситель циркулирует в системе отопления естественным образом - из-за разницы температур в прямом и обратном трубопроводах. Но в наше время владельцы домов предпочитают использовать варианты с принудительной циркуляцией. В этом случае движение теплоносителя происходит в результате работы насоса. При его использовании можно установить трубы гораздо меньшего диаметра, что часто позволяет сэкономить определенную сумму денег.Недостатком систем с принудительной циркуляцией является только их зависимость от электричества. Однако, когда он выключен, дизайн можно переключить в естественный режим. Кроме того, всегда можно использовать переносной генератор.
  • Запорная арматура. Помимо прочего, конструкция таких систем включает в себя различные типы клапанов, клапанов и термоклапанов.

Составляем проект

При построении контура такой конструкции, как однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией, учитываются следующие факторы:

  • Мощность котла.Расчет этого показателя обычно доверяют специалистам. Дело в том, что для выбора наиболее подходящего оборудования в данном случае необходимо учитывать очень большое количество самых разных факторов. Ориентировочно расчет основан на том, что для обогрева каждых 10 м 2 Требуется 1 кВт единичной мощности.
  • Кол-во радиаторов. Этот показатель также может зависеть от различных факторов. Удельная мощность одной секции аккумулятора указывается в ее паспорте. На 1 м 2 На площадь помещения необходимо 100 кВт.
  • Место и материал изготовления труб.
  • Мощность циркуляционного насоса. Первый показатель для воды определяется по формуле:
    Qpu = Qn: 1,163 x Dt [м 3 / ч],
    где Qn - количество потребляемого тепла в киловаттах,
    и Dt - разница температур в обратке. и подающие трубопроводы.
  • Объем расширительного бачка. Его также можно рассчитать самостоятельно. Сделайте это с помощью формулы:
    V = ex C: (1 - P o / Pmax) xk,
    где e - коэффициент расширения воды,
    C - объем охлаждающей жидкости в системе в литрах,
    R 0 - начальное давление воздуха в баке,
    P max - предельное давление в системе отопления,
    k - емкость конденсатора).
    Последний показатель и предельное давление определяются по специальным таблицам.

Котельная установка

Котел в конструкции однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией, установлен ниже места расположения магистрали и радиаторов. Чаще всего он располагается в подвале помещения. Установите этот блок на ровной платформе. В продаже также есть модели подвески. В первую очередь подключают дымоход и выводят на улицу. Подключение к газовой магистрали доверяют только специалисты.Самостоятельно это сделать невозможно.

Установка радиаторов

Продолжить монтаж такой конструкции как однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией, схема которой была представлена ​​выше, установка аккумуляторных батарей. Радиаторы вешают обычно под окнами. Предварительно на стене размечают ширину и длину радиатора. Затем крепятся кронштейны. На них висит аккумулятор. Он должен располагаться таким образом, чтобы его нижний край не доходил до пола хотя бы на 10 см.Такое же расстояние должно оставаться между его верхним краем и подоконником. Расстояние до стены - 5 см.

Монтаж трубопроводов

На следующем этапе майнрайнсеры. Подающая труба должна располагаться над обратной трубой. Крепление к стене осуществляется скобами. Между собой трубы соединяются фитингами. На шоссе не рекомендуется слишком много колен. Это снизит скорость Coo

.

Влияние парниковых газов на глобальное потепление за счет радиационного воздействия

1. Введение

Радиационное воздействие - это мера величины вклада парниковых газов в глобальное потепление. Значения радиационного воздействия оцениваются посредством численного процесса с использованием схем переноса излучения для земной радиации и данных из моделей общей циркуляции. Однако оценка сложна и трудна для понимания неспециалистами, включая исследователей в других областях.Понимание сущности системы Земля важно для правильного обсуждения глобальных экологических проблем. Соответственно, в этой главе значения радиационного воздействия рассчитываются на основе простой, интуитивно понятной модели переноса излучения с использованием спектров поглощения парниковых газов и формулы Планка для земного излучения. [1]

1.1. Радиационное воздействие

Глобальная концентрация углекислого газа в атмосфере (CO 2 ) увеличилась примерно с 278 ppmv в доиндустриальные времена (определено как 1750) до 390.5 ppmv в 2011 году. За тот же период концентрации метана (CH 4 ) и закиси азота (N 2 O) также увеличились с примерно 0,722 ppmv до 1,803 ppmv и примерно с 0,270 ppmv до 0,324 ppmv, соответственно ( Таблица 1). [2]

Парниковый газ Концентрация (ppmv) Радиационное воздействие Потенциал глобального потепления
1750 2011 (Вт м – 2) 20 лет 100 лет
Двуокись углерода 278 390.5 1,82 (1,63 до 2,01) 1 1
Метан 0,722 1,803 0,48 (0,43 до 0,53) 84 28
Закись азота 0,270 0,324 0,17 (0,14 до 0,20) 264 265

Таблица 1.

Концентрации в 1750 и 2011 годах, радиационное воздействие и потенциал глобального потепления для каждого парникового газа.[2]

Радиационное воздействие часто называют показателем размера вклада парниковых газов в глобальное потепление. Когда земная система находится в радиационном равновесии, поток энергии, достигающий верхней части атмосферы Земли, точно уравновешивается исходящим потоком энергии от Земли в космическое пространство. Однако увеличение концентрации парниковых газов уменьшает поток энергии в космическое пространство и изменяет поток энергии на Землю в избыток. Следовательно, температура поверхности Земли и атмосферы повышаются, вызывая увеличение исходящего потока, и земная система переходит к новому равновесию.Радиационное воздействие определяется как дисбаланс плотности потока энергии, вызванный этими возмущениями. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) оценила следующие значения радиационного воздействия из-за увеличения концентрации парниковых газов в 2011 году по сравнению с их доиндустриальными уровнями: CO 2 , 1,82 Вт · м –2 ; CH 4 , 0,48 Вт м –2 ; и N 2 O, 0,17 Вт · м –2 . Единица радиационного воздействия такая же, как и для плотности потока энергии.Все погрешности этих значений составляют ± 10% при доверительном интервале 90%. Хотя величина положительного радиационного воздействия парниковых газов хорошо известна, влияние других компонентов атмосферы, таких как аэрозоли, является предметом значительной неопределенности [3]. Оценочные значения МГЭИК представляют собой сумму вкладов прямого воздействия (через выбросы газов) и нескольких косвенных эффектов (через химический состав атмосферы). Радиационное воздействие, которое сравнивается с расчетным значением в этой главе, является прямым вкладом: CO 2 , 1.68 Вт м –2 ; CH 4 , 0,64 Вт · м –2 ; и N 2 O, 0,17 Вт · м –2 .

Потенциал глобального потепления (ПГП) также используется в комплексных стратегиях регулирования выбросов парниковых газов. ПГП - это мера того, насколько данная масса парникового газа способствует глобальному потеплению, и обычно определяется как радиационное воздействие, возникающее в результате мгновенного выброса 1 кг парникового газа в атмосферу по сравнению с выбросом CO 2 .[4] Значения ПГП на следующие 20 и 100 лет приведены в Таблице 1.

Радиационное воздействие оценивается численным процессом с использованием схем переноса излучения для земной радиации и данных из моделей, называемых моделями общей циркуляции. [5] Однако, поскольку этот процесс трудно понять неспециалистам, в том числе многим гражданам и исследователям в других областях, они просто принимают результаты, объявленные специалистами. И все же понимание сущности системы Земля важно для правильного обсуждения глобальных экологических проблем.Поэтому необходимо создавать модели, чтобы любой, кто приобрел базовые научные знания, мог интуитивно понять систему Земли, а также суть расчетов, основанных на моделях.

В этой главе значения радиационного воздействия рассчитываются на основе простой модели переноса излучения с использованием спектров поглощения парниковых газов и формулы Планка для земного излучения. Кроме того, выводятся ПГП конкретных парниковых газов. Наконец, оценивается повышение температуры поверхности Земли из-за радиационного воздействия.

1.2. Как можно рассчитать радиационное воздействие?

Средняя вертикальная температура атмосферы является результатом баланса между нагревом и охлаждением. Поверхность Земли и тропосфера сильно связаны конвективными процессами теплопередачи. На поверхности солнечное нагревание уравновешивается конвективным переносом скрытого и явного тепла в тропосферу. В тропосфере радиационное охлаждение (инфракрасное излучение молекул) уравновешивается выделением скрытого тепла посредством конденсации и осаждения, а также конвективным переносом явного тепла от поверхности.Это радиационно-конвективное взаимодействие приводит к примерно постоянной скорости градиента в тропосфере. Однако в верхней части тропосферы (тропопауза), которая находится на высоте около 11 км над поверхностью Земли, температура имеет тенденцию становиться неизменной с высотой [6].

Рис. 1.

Вертикальные профили концентрации четырех основных парниковых газов. Концентрации указаны в ppmv. Эти данные в стандартной атмосфере США получены с веб-сайта SpectralCalc.[7]

IPCC определила радиационное воздействие как изменение чистой плотности потока энергии в тропопаузе. На рис. 1 показана зависимость концентраций четырех основных парниковых газов от высоты. Водяной пар - самый распространенный и важный парниковый газ в атмосфере. Тем не менее, он исключен как цель оценки радиационного воздействия, поскольку люди не могут напрямую контролировать его. Однако из-за сильной полосы поглощения водяной пар следует учитывать при расчете радиационного воздействия других парниковых газов.

Первым шагом в построении модели является разделение атмосферы на соответствующие слои, где давление, температура и концентрация каждого парникового газа однородны внутри каждого слоя. Концентрации CO 2 , CH 4 и N 2 O однородны между поверхностью Земли и тропопаузой, тогда как концентрация водяного пара значительно изменяется. Более того, температура тропосферы снижается с высотой примерно с постоянной скоростью.Для интервалов толщиной 100 м изменение концентрации водяного пара между соседними слоями составляет около 5%, а изменение температуры составляет 0,65 К.

Следовательно, до высоты 11 км атмосфера разделяется на 110 слоев, каждый толщиной 100 мкм. Нижний слой, касательный к поверхности, для наглядности называется нулевым слоем.

Поток земной энергии, излучаемый с поверхности Земли, попадает в нулевой слой. Часть падающего потока поглощается молекулами парниковых газов в слое, а остальная часть передается.В дальнейшем молекулы испускают поток излучения как вверх, так и вниз. Часть объединенного восходящего потока (прошедшего потока и испускаемого восходящего потока) снова поглощается в первом слое, и этот слой излучает излучение. [8] Для простоты молекулы испускают излучение только один раз. Повторение этого простого процесса переноса излучения приводит к исходящему потоку из тропопаузы в космическое пространство.

На первом этапе плотность исходящего потока энергии F¯ в тропопаузе рассчитывается в предположении, что концентрации парниковых газов в атмосфере такие же, как в доиндустриальную эпоху.На следующем этапе плотность потока Fi аналогичным образом рассчитывается для атмосферы, в которой концентрация определенного парникового газа увеличивается до уровня 2011 года, при этом все остальное остается постоянным, включая температуру. [4] Радиационное воздействие получается как ΔFi = F¯ − F для парникового газа i , концентрация которого изменяется.

В этих процессах игнорируется влияние ближней инфракрасной области падающего солнечного излучения. Кроме того, интенсивности поглощения и эмиссии зависят только от соответствующих плотностей парниковых газов в слое.Давление и температура влияют на эти интенсивности только через изменение числовой плотности. Таким образом, для одной и той же концентрации данного парникового газа отношение поглощения или выброса произвольного слоя к таковому из нулевого слоя равно отношению соответствующих числовых плотностей для этого газа. Когда концентрация зависит от высоты, как в случае водяного пара, отношение численной плотности умножается на коэффициент зависимости от высоты. Связь между числовой плотностью и высотой обсуждается в следующем разделе.

2. Математическая зависимость числовой плотности молекул газа

Предположим, что атмосфера в тропосфере состоит из идеального газа с плотностью ρ ( z ) на высоте z и средней молекулярной массой μ . Давление p ( z ) и температура T ( z ) описываются с помощью температуры в нулевом слое T 0 , градиента градиента в тропосфере Γ и универсальной газовой постоянной R следующим образом:

Используя уравнение гидростатики

, где g, - ускорение свободного падения, мы приходим к следующему уравнению для давления:

dpdz = −μgR (T0 + Γ z) p.E4

Уравнение (4) можно легко проинтегрировать на высоте от 0 до z , чтобы получить:

pp0 = exp [−μgR Γln (1 + Γ z / T0)]. E5

Опять же, используя уравнение. (1) отношение плотности атмосферы N ( z ) выглядит следующим образом:

NN0 = ρρ0 = pp0T0T0 + Γ z = T0T0 + Γ zexp [−μgR Γln (1 + Γ z / T0)] .E6

Нижний индекс 0 обозначает значение для нулевого уровня. Числовая плотность хорошо перемешанного парникового газа n ( z ) связана с числовой плотностью атмосферы:

, где C - концентрация (объемное соотношение смешения) парникового газа.Для трех газов (CO 2 , CH 4 и N 2 O), концентрация которых примерно не зависит от высоты, соотношение числовой плотности выглядит следующим образом:

nn0 = T0T0 + Γ zexp [−μgR Γln (1 + Γ z / T0)]. E8

В случае водяного пара, где концентрация изменяется с высотой, уравнение. (8) умножается на коэффициент зависимости от высоты.

3. Простой перенос излучения

Чтобы получить изменение плотности исходящего потока энергии в тропопаузе, необходимо вычислить перенос излучения земной радиации.[9] Для длины волны в диапазоне от λ до λ + чистое изменение плотности потока, проходящего через слой толщиной Δ z , описывается следующим образом:

ΔI dλ = −σan Δz I dλ + σan Δz B dλ, E9

где I ( λ , z ) - интенсивность, которая определяется как количество лучистой энергии, покидающей единицу площади тела в единицу времени на единицу спектрального интервал ; другими словами, интенсивность - это плотность потока энергии на единицу спектрального интервала.

Первый член в правой части уравнения. (9) использует закон поглощения Бера – Ламберта; σ a ( λ ) - сечение поглощения на единицу молекулы парникового газа, а n ( z ) - это плотность парникового газа в слое. Второй член - это излучение черного тела, основанное на законе Кирхгофа, который гласит, что эмиттанс и поглощение имеют одинаковые значения. B ( λ , z ) - интенсивность функции черного тела Планка в тропосфере:

B = 2πhc2λ5 (exp [hcλk (T0 + Γz)] - 1), E10

, где h - Постоянная Планка, k - постоянная Больцмана, а c - скорость света.

Рассеяние на молекулах не учитывается, так как эталонное излучение находится в инфракрасной области. Поглощение нулевого слоя a 0 ( λ ) определяется следующим образом:

В результате мы можем предположить, что поглощение произвольного слоя описывается как a 0 ( λ ), а отношение числовой плотности записывается как

Следовательно, чистое изменение плотности потока выражается как функция высоты следующим образом:

ΔI dλ = a0nn0 (B − I) dλ = a0T0T0 + Γ zexp [−μgR Γln (1 + Γ z / T0)] (B − I) dλ.E13

С учетом поглощения четырьмя типами молекул фактическое изменение плотности потока, проходящего через слой, составляет

ΔI dλ = (w0fw + ∑i = 13a0i) T0T0 + Γ zexp [−μgR Γln (1 + Γ z / T0)] (B − I) dλ, E14

, где a0i и w 0 представляют собой спектры поглощения антропогенного парникового газа и водяного пара нулевого слоя соответственно. f w ( z ) - коэффициент зависимости водяного пара от высоты, который получается нормировкой концентрации произвольного слоя на 7750 ppmv, что является значением для нулевого слоя.

Спектры поглощения парниковых газов обсуждаются в следующем разделе. Плотность исходящего потока в тропопаузе с длиной волны от λ до λ + может быть получена повторным использованием формул. (14) и (10) с начальным значением I ( λ , 0) = B ( λ , 0). Они суммируются для эталонного диапазона длин волн, чтобы получить общую плотность потока. Конечно, полное поглощение через любые слои не должно быть больше единицы.

3.1. Оценка радиационного воздействия

Для расчетов радиационного воздействия необходимы спектры поглощения четырех парниковых газов для нулевого слоя в 1750 г. [10]

Рис. 2.

Спектры поглощения атмосферных парниковых газов в 1750 г. для толщины 100 м, полученные с веб-сайта SpectralCalc: (а) водяной пар, 7750 ppmv; (b) CO2, 278 частей на миллион по объему; (c) Ch5, 0,722 частей на миллион по объему; и (d) N2O, 0,270 ч. / млн по объему. Предполагается, что концентрация водяного пара такая же, как и текущее значение.Поглощение - это отношение интенсивности поглощенного излучения к общему излучению, падающему на нулевой слой.

На рисунке 2 показаны спектры поглощения нулевого слоя для 1750 г., рассчитанные с использованием базы данных SpectralCalc. Для выбранных газов веб-сайт SpectralCalc предоставляет спектры пропускания при произвольном давлении, температуре и толщине газового слоя; концентрация газа в слое; и диапазон длин волн. [7] SpectralCalc использует построчную модель LINEPAK для точного моделирования линейных спектров молекулярного поглощения.[11] Они основаны на базе данных HITRAN, [12] которая представляет собой сборник спектроскопических параметров, широко используемых для моделирования передачи газов и испускания излучения в атмосферу. Концентрации составляют 7750 ppmv для водяного пара, 278 ppmv для CO 2 , 0,722 ppmv для CH 4 и 0,270 ppmv для N 2 O. Предполагается, что доиндустриальная концентрация водяного пара такая же, как приведенная стоимость.

В нулевом слое параметры равны

T0 = 288 K, p0 = 1.013 × 105 Па, Δz = 100 м и λ = 1,85-20,0 мкм. E15

Единичный спектральный интервал установлен равным 1 нм. Численные значения, использованные для расчетов, следующие:

R = 8,3144 Дж · К − 1, μ = 28,964 · 10−3 кг, Γ = −6,5 · 10−3 К · м − 1, g = 9,8 м · с − 2, h = 6,6261 · 10−34 Дж · с, k = 1,3806 · 10−23 Дж · K − 1, c = 2,9979 · 108 м · с − 1. E16

На рисунке 3 показаны рассчитанные исходящие спектры в доиндустриальную эпоху на высотах 3 км, 6 км, 9 км и 11 км (тропопауза). Очевидно, что земное излучение сильно поглощается на длинах волн 5–8 мкм и 13–17 мкм.Первое связано с водяным паром, а второе - с CO 2 . В обоих этих диапазонах поглощение почти равно единице. Однако исходящий поток в этих диапазонах не равен нулю из-за выбросов парниковых газов. Причем интенсивность потока уменьшается с высотой. Красная область под спектром на 11 км, 191.60 Вт · м –2 , соответствует полной исходящей плотности потока F¯.

Темпы роста концентраций парниковых газов с доиндустриальной эры до 2011 года представлены следующим образом: CO 2 , 1.40; CH 4 , 2,50; и N 2 O, 1.20. Для простоты мы предполагаем, что спектр поглощения в 2011 г. можно аппроксимировать, умножив спектр в 1750 г. на скорость роста. Значения поглощения никогда не превышают единицы.

Рис. 3.

Спектр исходящего земного излучения на 3 км (синий), 6 км (зеленый), 9 км (желтый) и 11 км (тропопауза; красный) в 1750 году, рассчитанный с использованием спектров, показанных на рисунке 2

Аналогичный расчет, в котором спектр поглощения только 278 ppmv CO 2 заменен на спектр 390.5 ppmv CO 2 дает F CO2 = 189,26 Вт · м –2 . Следовательно, радиационное воздействие CO 2 за период с 1750 по 2011 год составляет

ΔFCO2 = F¯ − FCO2 = 2.34 Вт · м − 2.E17

Аналогично, исходящая плотность потока F i для спектр парникового газа i при замене его концентрации в 1750 г. на его концентрацию в 2011 г. составляет F Ch5 = 190,74 Вт м –2 и F N2O = 191.41 Вт м –2 . Радиационное воздействие каждого парникового газа приведено в таблице 2. Несмотря на простоту модели переноса излучения, использованной здесь, расчетные значения Δ F близки к оценкам IPCC, но относительно выше: CO 2 , 39%; CH 4 , 33%; и N 2 O, 12%. Спектр 2011 года, использованный в этом расчете, был аппроксимирован путем умножения скорости роста парникового газа на спектр в 1750 году. Тем не менее, различия между приблизительными значениями переноса излучения и точными значениями, основанными на реальном спектре в 2011 году в SpectralCalc, очень малы, за исключением CO 2 : CO 2 , 12%; СН 4 , 1.4%; и N 2 O 0,5%.

Парниковый газ Плотность исходящего потока Радиационное воздействие
1750 2011 ΔF IPCC *
Двуокись углерода 191,597 189,260 2,34 1,68
Метан 190.743 0,85 0,64
Закись азота 191,407 0,19 0,17

Таблица 2.

Расчетная плотность исходящего потока в 1750 и 2011 гг., Оценки радиационного воздействия Δ F и IPCC для каждого парникового газа.

* Эти оценки являются прямым вкладом в выбросы газов.


На рисунке 4 показано распределение радиационного воздействия. Видно, что области насыщенного поглощения, 5–7 мкм для водяного пара и 16–18 мкм для CO 2 , не влияют на радиационное воздействие, тогда как ненасыщенная область влияет.Тем не менее, поглощение CO 2 в диапазоне 9–11 мкм пренебрежимо мало (рис. 2 (b)), составляя 10% радиационного воздействия, поскольку земная радиация максимальна в этом диапазоне.

Устойчивость предложенной модели должна быть подтверждена путем тестирования чувствительности результатов к изменениям определенных параметров. Изменение концентрации водяного пара не оказывает значительного влияния на радиационное воздействие. Увеличение радиационного воздействия составляет около 1%, даже когда концентрация водяного пара снижается на 5%.Более того, исходящая плотность потока уменьшается с увеличением градиента. При изменении градиента на 10% значения радиационного воздействия изменяются между примерно 3% и 6%.

Рис. 4.

Спектры радиационного воздействия, рассчитанные с использованием точных спектров поглощения: CO2 (красный), Ch5 (зеленый) и N2O (синий).

В этом расчете есть несколько источников неточностей. Первый предполагает, что спектры поглощения парниковых газов в каждом слое пропорциональны только их количественной плотности.Однако спектр поглощения также изменяется с изменением давления и температуры в слое: расширение ширины линии поглощения вызвано тепловым движением молекул и столкновениями между ними, которые зависят от давления и температуры. [13,14]

Этот эффект фиксируется с помощью a 0 ( λ ), предоставляемого SpectralCalc. Однако для простоты эффекты другого слоя аппроксимируются как эффекты нулевого слоя. Эти различия в спектрах в каждом слое создают неопределенности в исходящих потоках.

Второй источник неопределенности - игнорирование радиационного переноса падающего солнечного излучения в ближней инфракрасной области. Поглощение и излучение на 2,6–3,5 мкм нельзя пренебречь, поскольку интенсивность солнечного излучения в этом районе составляет 5–8 Вт м –2 мкм –1 (максимальная интенсивность земного излучения составляет около 25 Вт м - 2 мкм –1 , как показано на рисунке 3). Следовательно, исходящий поток содержит некоторую неопределенность.

На рис. 5 показано рассчитанное радиационное воздействие для каждого увеличения выбросов парниковых газов с доиндустриальной эпохи до настоящего времени.Этот результат означает, что каждое радиационное воздействие становится слегка округленным из-за насыщения в определенных областях длин волн, и оно линейно аппроксимируется концентрацией газа: радиационное воздействие на ppmv CO 2 составляет 0,025 Вт · м –2 ; CH 4 , 0,7 Вт м –2 и N 2 O, 3,5 Вт м –2 .

Рис. 5.

Расчетные радиационные воздействия для возрастающих концентраций парниковых газов: (a) CO2, на каждые 20 ppmv от 280 ppmv до 380 ppmv; (b) Ch5 для каждого 0.1 ppmv от 0,7 ppmv до 1,7 ppmv; (c) N2O, на каждые 0,005 ppmv от 0,270 ppmv до 0,320 ppmv.

3.2. Оценка потенциала глобального потепления

ПГП определяется как радиационное воздействие на единицу массы выпущенного парникового газа i по сравнению с CO 2 . Необходимо интегрировать радиационное воздействие для эталонного времени, поскольку количество молекул газа уменьшается со временем. Киотский протокол основан на ПГП от импульсных выбросов за 100-летний период.Для простоты ПГП парникового газа i для его 100-летнего эффекта аппроксимируется как

GWPi = (ΔF / Δn) i / Mi × ∫0100e − t / τidt (ΔF / Δn) CO2 / MCO2 × ∫0100e− t / τCO2dt, E18

, где Δ F / Δ n - радиационное воздействие на единицу повышенной концентрации, а M - молекулярная масса парникового газа. Средний остаточный срок службы парникового газа за 100 лет определяется как

, где τ - это срок его службы.

Срок службы CH 4 и N 2 O равен 12.4 и 121 год, соответственно, согласно Пятому оценочному докладу МГЭИК. [2] Для CO 2 средний остаточный срок службы определяется следующим образом:

∫0100 (0,217 + 0,259 e − t / 172,9 + 0,338 e − t / 18,51) dt. [15] E20

ПГП CH 4 и N 2 O для 100-летнего эффекта рассчитываются как 27,24 и 242,2, соответственно, с использованием Δ F , полученного в разделе 3.1. Они перечислены в таблице 3 вместе с оценками IPCC. ПГП CH 4 очень близок к оценке МГЭИК, тогда как величина радиационного воздействия - нет.

900
Парниковый газ Δn (ppmv) τ (лет) GWP
Эта работа IPCC
Двуокись углерода 112 * 1 1
Метан 1,08 12,4 27,2 28
Закись азота 0.054 121 242 265

Таблица 3.

Повышенная концентрация Δ n с 1750 по 2011 г., время жизни τ , рассчитанное ПГП и оценка ПГП МГЭИК для интервала 100 лет для каждый парниковый газ.

* Для двуокиси углерода МГЭИК использует параметры в формуле. (20), которые представляют средний остаточный срок службы без определения срока службы. [15]


3.3. Радиационное воздействие и температура поверхности

Наконец, мы оцениваем повышение температуры Земли с помощью радиационного воздействия.В доиндустриальную эпоху входящий поток солнечной радиации в тропопаузе точно уравновешивал исходящий поток солнечной радиации, отраженной земной системой, и исходящую земную радиацию.

Пусть исходящее земное излучение приблизительно равно

, где f - среднее поглощение земного излучения в тропопаузе, T 0 - температура поверхности, а σ - постоянная Стефана – Больцмана.

Увеличение количества парниковых газов (e.g., CO 2 ) снижает среднее поглощение на Δ f .

FCO2 = (1 − f − Δ f) σT04.E22

Возмущение Δ f связано с радиационным воздействием с помощью формул. (21) и (22):

Предполагая, что Δ f поддерживается в течение некоторого времени, будет развиваться новое состояние равновесия, в котором температура поверхности увеличится на Δ T . В новом радиационном равновесии исходящий земной поток в тропопаузе не меняется, если входящий солнечный поток и исходящий солнечный поток, отраженный земной системой, не изменяются.Следовательно,

(1 − f) σT04 = (1 − f − Δ f) σ (T0 + ΔT) 4.E24

Игнорирование членов второго и более высоких порядков в уравнении. (24), получаем

Подставляя уравнения. (21) и (23) в уравнение. (25) дает соотношение между Δ T и Δ F CO2 :

Подставляя числовые значения в таблицу 2, мы можем оценить, что температура поверхности Земли повысилась на Δ T = 0,88 K, поскольку в результате увеличения CO 2 с 1750 года. Затем в новом состоянии равновесия температура поверхности составляет T 0 ′ = T 0 + Δ T = 288.9 К, а градиент должен составлять –6.6 × 10 –3 К м –1 из-за температурной инвариантности в тропопаузе. Затем рассчитывается исходящая плотность потока в тропопаузе с температурой поверхности T 0 ′. Это значение близко к F¯.

Радиационное воздействие CO 2 является доминирующим, а радиационные воздействия других парниковых газов почти уравновешиваются с отрицательными радиационными воздействиями (например, аэрозолей). В результате влияние всех радиационных воздействий практически эквивалентно влиянию CO 2 .

На рисунке 6 показано повышение температуры поверхности из-за CO 2 с учетом радиационного воздействия, когда концентрация CO 2 в атмосфере увеличивается вдвое по сравнению с доиндустриальной эпохой. В будущем (когда концентрация CO 2 превысит 390 ppmv) повышение температуры поверхности на 20 ppmv CO 2 составит около 0,1 K.

Рисунок 6.

Повышение температуры поверхности из-за радиационного воздействия СО2, когда концентрация СО2 в атмосфере увеличивается вдвое по сравнению с доиндустриальной эпохой.

.

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 эффективнее 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, исчезновение 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 в Университете 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.

.

Гидропонные теплицы - Проектирование - Строительство |

апреля

Гидропонная теплица имеет технологию и системы, необходимые для создания культуры, основанной на принципах гидропоники, которые можно определить как:

Система орошения, с помощью которой корнеплоды представляют собой сбалансированный питательный раствор, растворенный в воде со всеми химическими веществами, необходимыми для роста растений, которые можно выращивать непосредственно на минеральном растворе или в инертном субстрате или среде.


Итак, мы можем выделить разные системы земледелия, существующие в гидропонике:

Жидкая среда в гидропонных системах:

Эти системы не имеют субстратов для развития сельскохозяйственных культур, которые происходят непосредственно на водоносных системах различных растений, например:

  • Deep Flow Hydroponics: NGS.
  • Плавающие системы: Плавающие полки.
  • Систем по глубине воды: NFT.

Аэропонные системы:

Некоторые системы остаются корнем культуры вне, в контейнере, который держит ее в темноте, куда наносится питательный раствор в виде аэрозольного тумана.

Системы гидропонного субстрата:

В этих системах для культивирования используются инертные субстраты, орошаемые капельным орошением, субирригацией или просачиванием. Наиболее распространенными субстратами являются перлит, минеральная вата, кокосовое волокно и торф.

  • Скамейки или бороздки для посевов.
  • Мешок растущий.
  • Выращивание в отдельных контейнерах или каналах.
  • Поверхность (шлифованная).

В свою очередь, гидропонные системы могут быть классифицированы в зависимости от использования воды, поэтому мы находим:

Закрытых систем:

В этих системах происходит рециркуляция питательного раствора. Они требуют процесса дезинфекции для нового рециркулируемого приложения. В системах дезинфекции чаще всего применяется гипохлорит натрия, диоксид хлора или хлорноватистая кислота, озон и ультрафиолетовое излучение.

Открытые системы или решение об убытках:

Эти системы сбрасывают стоки с плантации.

  • Поддерживайте оптимальные условия для максимальной эффективности фотосинтеза.
  • Максимально увеличивает использование энергии фотосинтеза для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур.
  • Улучшение использования воды.
  • Более эффективное использование площади: для такого же производства требуется меньше площади, чем для традиционного выращивания.
  • Сокращает циклы посева. Рост растений идет быстрее.
  • Решение проблем, вызванных истощением почвы: облегчение использования рабочей силы.
  • Решить проблемы, вызванные истощением почвы.
.

Смотрите также

 
Copyright © - Теплицы и парники.
Содержание, карта.