¿Qué tan dañino es el dióxido de carbono y por qué tiene un impacto tan grande en el clima global?
Clima El clima es diferente del tiempo. Los pronósticos meteorológicos pueden ser precisos al minuto, mientras que la investigación climática se basa en años. Según la Organización Meteorológica Mundial, cada 30 años es un ciclo estándar de medición del clima. En pocas palabras, la climatología es el estudio de las condiciones climáticas promedio en todo el mundo durante muchos años.
Los elementos climáticos como la temperatura y las precipitaciones, así como diversos datos estadísticos como los valores medios y extremos, son la base básica para expresar el clima. Por ejemplo, la tabla de veinticuatro términos solares es un resumen del clima elaborado por los antiguos chinos basándose en experiencias de largo plazo. Hay muchos factores que afectan el clima terrestre, entre ellos: la actividad solar, la vegetación de la superficie, la circulación atmosférica, las corrientes oceánicas, la distribución terrestre y marítima, la topografía, el movimiento de la tierra, etc. , ahora hay nuevamente actividades humanas. Porque con la expansión e industrialización global humana, los humanos tienen la capacidad de afectar el clima de la Tierra.
La actividad solar es un factor clave que afecta al clima. Por ejemplo, en un momento determinado, cuando el sol está activo, el clima de la Tierra variará mucho.
Pero en un corto período de tiempo, como 100 años, la influencia humana en el clima local de la tierra ha superado a los demás factores mencionados anteriormente. En la actualidad, la capacidad de la civilización humana ha podido afectar la distribución de la vegetación en la superficie terrestre, convirtiendo los oasis en desiertos. En las grandes ciudades densamente pobladas, debido a la acumulación de calor generado por las actividades humanas, la temperatura en las zonas urbanas es varios grados más alta que en las zonas suburbanas. Se trata del llamado efecto isla de calor.
Diagrama esquemático del efecto isla de calor
Las actividades humanas no sólo producirán un efecto isla de calor en algunas zonas, sino que también aumentarán la temperatura media de la Tierra, principal motivo de ello. El aumento de la temperatura media de la Tierra es el gran número de emisiones de gases de efecto invernadero. El calentamiento global es causado por factores provocados por el hombre. Esto no es un engaño ni una mentira. Esta es la conclusión a la que llegaron científicos de muchos países después de una larga investigación. Desde finales del siglo pasado, las Naciones Unidas y otras organizaciones internacionales han expresado su preocupación por el calentamiento global y han tomado medidas concretas, como el Protocolo de Kioto y otros acuerdos.
¿Qué son los gases de efecto invernadero? Los gases de efecto invernadero tienen un efecto de aislamiento térmico. Los gases de efecto invernadero son muy penetrantes en la luz visible (longitudes de onda más cortas) de la luz solar y muy absorbentes en la luz infrarroja (longitudes de onda más largas) reflejada desde el suelo. Pueden absorber grandes cantidades de radiación infrarroja del sol y liberarla a la atmósfera, y también pueden interceptar la radiación que se refleja de regreso al espacio desde la superficie de la Tierra.
Cuando la luz del sol incide sobre la superficie de la Tierra, calentará la superficie y la superficie de la Tierra también irradiará una gran cantidad de luz solar al espacio exterior. Los gases de efecto invernadero en la atmósfera pueden interceptar la radiación de la superficie terrestre, evitar que la tierra disipe el calor y calentar la superficie terrestre, como cubrir la tierra con una colcha. El efecto de este gas de efecto invernadero sobre el aumento de la temperatura de la superficie terrestre se denomina efecto invernadero. El científico y matemático francés Fourier fue la primera persona en el mundo en discutir temas relacionados.
Actualmente, los principales gases de efecto invernadero en la atmósfera terrestre son el vapor de agua (H2O), el dióxido de carbono (CO2) y el metano (CH4). La capacidad de los diferentes gases de efecto invernadero para absorber luz infrarroja está relacionada con su estructura molecular.
El "Protocolo de Kyoto de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático" estipula el control de seis gases de efecto invernadero, a saber, dióxido de carbono, metano, óxido nitroso (N2O), hidrofluorocarbonos (HFC) y perfluorocarbonos (PFC). ) y hexafluoruro de azufre (SF6). Entre ellos, los tres últimos gases tienen la mayor capacidad para producir el efecto invernadero, pero debido al alto contenido de dióxido de carbono en el aire, contribuyen casi a la mitad al calentamiento global.
El dióxido de carbono es el principal gas de efecto invernadero. La atmósfera terrestre es una mezcla, compuesta principalmente por 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno, 0,94% de gases raros, 0,03%~0,04% de dióxido de carbono y el 0,03% restante es vapor de agua, ozono, metano y otras partículas en suspensión atmosférica. Se puede comprobar que el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre es en realidad muy pequeño, incluso menos del 0,1%. Sin embargo, este pequeño aumento de dióxido de carbono es suficiente para aumentar las temperaturas globales promedio.
Los paleoclimatólogos han descubierto que el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera antes de la Revolución Industrial era aproximadamente del 0,0275%.
Según las estadísticas de los científicos, en la década de 1950, el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre alcanzó el 0,0315%, pero aumentó al 0,0325% en la década de 1970, y la tasa de crecimiento de la concentración de dióxido de carbono sigue acelerándose.
Hay dos razones principales para el aumento de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera. En primer lugar, está el uso generalizado de combustibles fósiles desde la Revolución Industrial. Desde mediados del siglo XIX, con el uso generalizado de combustibles fósiles, las emisiones de dióxido de carbono han aumentado año tras año, con una tasa de crecimiento anual promedio estimada en alrededor del 4%. Las emisiones de dióxido de carbono del siglo pasado han excedido las emisiones totales de dióxido de carbono de la humanidad durante miles de años. Esto no es sólo el aumento de la población mundial, sino también el aumento múltiple de las necesidades individuales de emisiones de carbono.
En segundo lugar, el ritmo de destrucción humana de la vegetación ha aumentado considerablemente. Las plantas verdes de la superficie de la tierra son una enorme fábrica productora de oxígeno y también tienen la función de secuestrar carbono. Se estima que cada metro cuadrado de bosque puede convertir de 1 a 2 kilogramos de dióxido de carbono. Debido a las necesidades de los asentamientos humanos y la producción industrial y agrícola, se han talado una gran cantidad de bosques. En la década de 1970, se cortaron cada año unos 2.400 millones de metros cúbicos de madera, la mitad de los cuales se quemaron, lo que aumentó significativamente la cantidad de dióxido de carbono en el aire. La pérdida de vegetación impediría la conversión oportuna del dióxido de carbono en la atmósfera.
Las investigaciones muestran que la temperatura media de la superficie terrestre ha ido aumentando desde la Revolución Industrial, especialmente en el último medio siglo. El aumento de la temperatura media de la superficie terrestre casi ha coincidido con el aumento de la temperatura media de la superficie terrestre. concentración de dióxido de carbono en la atmósfera.
La imagen de arriba muestra los cambios de tendencia en la temperatura de la superficie terrestre y la concentración de dióxido de carbono.
Los peligros del efecto invernadero
Se puede ver que si no se toman medidas, las emisiones humanas de dióxido de carbono tarde o temprano romperán el equilibrio del ciclo del carbono en la naturaleza.
Con los niveles de crecimiento actuales de las concentraciones de dióxido de carbono, las altas concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera aumentarán la temperatura promedio de la superficie de la Tierra en varios grados para 2050. Algunas personas pueden pensar que esto está bien. ¿No es la temperatura media unos pocos grados más alta? No es gran cosa. Ya sabes, el aumento de la temperatura media hará que las temperaturas extremas fluctúen significativamente en un momento determinado. Por ejemplo, aunque la temperatura media mundial ha aumentado 1°C, los veranos serán varios grados más calurosos que en el pasado.
La imagen de arriba muestra los cambios de temperatura promedio global en los últimos 100 años.
Los rápidos cambios de temperatura aumentarán la frecuencia de fenómenos meteorológicos extremos en todo el mundo. Además de la redistribución de las precipitaciones globales, el calentamiento global derretirá los casquetes polares y de las montañas y elevará el nivel del mar. Muchos lugares con niveles del mar bajos se convertirán en marismas y el mapa mundial también cambiará en consecuencia. Además, las altas concentraciones de dióxido de carbono pueden aumentar el contenido de dióxido de carbono en el agua de mar, aumentar la acidez del agua de mar y poner en peligro la supervivencia de la vida marina. Pero teniendo en cuenta el derretimiento de los glaciares, queda por considerar la situación específica. Además, el fuerte aumento de las temperaturas globales acelerará inevitablemente la extinción de especies en la Tierra. Los daños causados por el calentamiento global no se limitan a estos, por lo que no entraré en detalles.
Como se muestra en la imagen, debido al calentamiento global, los casquetes polares del Círculo Polar Ártico han comenzado a derretirse y los osos polares han perdido sus hogares. En el futuro, es posible que solo veamos osos polares en los zoológicos.
Desde la década de 1970, los científicos estadounidenses han utilizado satélites para estudiar la cobertura del hielo marino en el Océano Ártico. En ese momento, la tasa de cobertura de hielo marino en el Océano Ártico era más del 50%, pero en 2007, la tasa de cobertura de hielo marino era solo del 29%, y en 2012, el valor más bajo alcanzó el 24%. Quizás no pase mucho tiempo antes de que llegue el verano en el hemisferio norte y no quede nada de hielo en el Océano Ártico.
La imagen de arriba es una fotografía satelital del Círculo Polar Ártico.
Venus es el mejor ejemplo.
Si los seres humanos tomamos medidas lo antes posible para frenar la tendencia creciente del contenido de dióxido de carbono en la atmósfera, es posible que el escenario anterior no se produzca. Pero podemos sentir el terrible efecto invernadero de otros planetas.
Venus es un planeta entre Mercurio y la Tierra, con una temperatura superficial media de 475°C. Mercurio, que está más cerca del Sol, tiene una temperatura superficial máxima de 427 grados Celsius durante el día. ¿Por qué las temperaturas superficiales de los planetas más alejados del Sol son más altas que las de los más cercanos al Sol? El científico estadounidense Carl Sagan fue el primero en explicar el motivo de la alta temperatura en la superficie de Venus. Creía que era causada por el efecto invernadero producido por la atmósfera de Venus.
A través de los datos enviados por la sonda Venus, descubrimos que la atmósfera de Venus está compuesta principalmente de dióxido de carbono y contiene una pequeña cantidad de nitrógeno. Venus tiene aproximadamente el mismo tamaño que la Tierra, pero la atmósfera superficial de Venus es más densa que la de la Tierra y la presión atmosférica superficial es aproximadamente 92 veces mayor que la de la Tierra. Precisamente por la presencia de grandes cantidades de dióxido de carbono, el efecto invernadero en la superficie de Venus es sumamente aterrador.
Sin dióxido de carbono, la temperatura media en la superficie de Venus descendería más de 300 grados.
Si el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre continúa aumentando, la temperatura media en la superficie terrestre inevitablemente seguirá aumentando. Aunque no es tan aterrador como Venus, será una seria amenaza para los humanos y la vida en la Tierra.
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En resumen, aunque el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre es inferior al 0,1%, tendrá un gran impacto en el clima terrestre porque es un importante invernadero. gas. Es conocimiento científico que las crecientes concentraciones de dióxido de carbono son la principal causa del calentamiento global.
Debido a esto, los países de todo el mundo están abogando vigorosamente por una vida con bajas emisiones de carbono y reduciendo las emisiones de carbono. Ante el dilema del desarrollo económico y la reducción de las emisiones de carbono, todavía tenemos que depender de los cambios tecnológicos para salir del estancamiento, y las nuevas energías son sin duda el foco del desarrollo.
Para hacer frente al calentamiento global y enfriar la Tierra, a los científicos se les han ocurrido todo tipo de ideas fantásticas. Solo hay dos formas, una es reducir el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera y la otra es utilizar directamente métodos físicos para reducir la energía térmica irradiada por el sol a la superficie terrestre. Evidentemente, la primera forma es más práctica. Plantar árboles, aumentar la cobertura vegetal y reducir las emisiones de dióxido de carbono en la producción y la vida es exactamente lo que están haciendo los principales países responsables.
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