توازن الطاقة في الأرض والتأثير الإشعاعي لتغير المناخ

اقرأ هذه المقالة للتعرف على توازن الطاقة على الأرض والتأثير الإشعاعي لتغير المناخ.

المقدمة:

أرضنا تستقبل إشعاعات قصيرة الموجة من الشمس. وينعكس ثلثها ويستوعب الباقي من الغلاف الجوي والمحيطات والأرض والجليد والكائنات الحية. الطاقة التي يتم امتصاصها من الإشعاع الشمسي متوازنة على المدى الطويل بالإشعاع الخارج من الأرض وجوها.

لكن التوازن بين الطاقة الممتصة والمُبعدة كإشعاع طويل بالأشعة تحت الحمراء يمكن أن يتغير بسبب العديد من العوامل الطبيعية مثل إنتاج الطاقة الشمسية والتغيرات البطيئة في مدار الأرض والعوامل البشرية المنشأ التي تسبب تأثير البيت الأخضر والاحترار العالمي والشتاء النووي واستنفاد طبقة الأوزون وثقب الأوزون في أنتاركتيكا. ويسمى امتصاص الأشعة تحت الحمراء عموما باسم التأثير الإشعاعي.

وينقسم الغلاف الجوي لدينا إلى طبقات أفقية مختلفة. يتميز كل واحد من منحدر ملفه درجة الحرارة. بداية من سطح الأرض تسمى هذه الطبقات التروبوسفير والستراتوسفير والميزوسفير والغلاف الحراري. في درجات حرارة طبقة التروبوسفير والميسموسفير تتناقص مع الارتفاع ، بينما في الستراتوسفير والغلاف الحراري ، تزداد مع الارتفاع.

ويطلق على ارتفاعات الانتقال التي تفصل هذه الطبقات التروبوبوز ، وطبقة الستاتوبوس ، و mesopause. يحدث أكثر من 80٪ من كتلة الغلاف الجوي وكل غيوم بخار الماء والتهطال في التروبوسفير. عند خط الاستواء ، قد يكون حوالي 18 كم لكنه ينخفض ​​إلى 10-12 كم في خطوط العرض الوسطى وعند القطبين ، قد يكون فقط حوالي 5-6 كم. في التروبوسفير ، تنخفض درجة الحرارة عادة من 5 إلى 7 درجات مئوية لكل كيلومتر.

هذه المنطقة عادة ما تكون مكانًا مضطربًا للغاية حيث توجد حركات عمودية قوية تؤدي إلى خلط سريع وكامل للهواء. هذا الخلط يحسن نوعية الهواء لأنه يقلل بسرعة الملوثات المختلفة. يوجد فوق طبقة التروبوسفير طبقة الستراتوسفيس ، وهي طبقة مستقرة من الهواء الجاف.

قد تبقى الملوثات التي تدخل في الستراتوسفير هناك لسنوات عديدة قبل أن تنجرف مرة أخرى إلى طبقة التروبوسفير ، حيث يتم تبديدها بسهولة أكبر وفي النهاية إزالتها عن طريق الترسيب أو الترسيب. يتم امتصاص الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة في طبقة الستراتوسفير بواسطة الأوزون (O 3 ) والأكسجين (O 2 ) ، بحيث يتم تسخين الهواء. يؤدي انعكاس درجة الحرارة الناتج إلى استقرار هذه المنطقة. ويشكل التروبوسفير والستراتوسفير معاً نحو 99.9٪ من كتلة الغلاف الجوي.

بعد طبقة الستراتوسفير يكمن الغلاف الجوي. في هذه المنطقة أيضا يختلط الهواء بسرعة كبيرة. فوق الغلاف الجوي هو الغلاف الحراري. في الغلاف الحراري ، يرجع التسخين إلى امتصاص الطاقة الشمسية بواسطة الأكسجين الذري. في الغلاف الحراري توجد مجموعة كثيفة من الجسيمات المشحونة تسمى الأيونوسفير. وهو يعكس الموجات الراديوية إلى الأرض حتى قبل اختراع الأقمار الصناعية كان للأيونوسفير أهمية خاصة للاتصالات في جميع أنحاء العالم.

تأثير البيت الاخضر:

ويمكن للإشعاعات الشمسية ذات الموجة القصيرة التي لها طول موجي أقل من 3 µm أن تمر بسهولة عبر الغلاف الجوي ، في حين أن الإشعاعات الأرضية الطويلة المنبعثة من سطح الأرض (أكثر من 3 ميكرومترات) يتم امتصاصها جزئيًا بعدد الغازات النادرة الموجودة في الغلاف الجوي. تُعرف هذه الغازات المنبعثة باسم غازات البيت الأخضر. (غازات الدفيئة).

غازات الدفيئة الرئيسية هي غاز ثاني أكسيد الكربون (CO 2 ) الميثان (CH4) أكسيد النيتروز (N 2 O) ، وبخار الماء والأوزون (O 3 ) الموجود في طبقة التروبوسفير والستراتوسفير. إلى جانب هذه الغازات الخضراء الطبيعية في العقود الأخيرة ، أضيفت أيضاً إلى السوق كلوروفلوروكربون (CFCs) وغيرها من الهالوكربونات ، بسبب الأنشطة البشرية المختلفة.

عندما تمر الإشعاعات الشمسية أو الأشعة الكونية عبر الغلاف الجوي فإنها تتأثر بالغازات والأهباء الجوية المختلفة في الهواء. ويمكن لهذه الغازات إما أن تسمح للطاقة الإشعاعية أو أشعة الشمس بالمرور من دون تأثر ، أو أشعة مبعثرة عن طريق الانعكاس أو أنها يمكن أن توقفها عن طريق امتصاص هذه الإشعاعات الواردة.

وبالمثل ، تمتص هذه الغازات أيضًا إشعاعات الأشعة تحت الحمراء الصادرة (1R) المنبعثة من سطح الأرض. يتم امتصاص معظم الإشعاعات الحرارية طويلة الموجة المنبعثة من الأرض بواسطة غازات البيت الأخضر النشطة إشعاعيا. بخار الماء (H 2 O) وهو غاز بيئي مهم للغاية يمتص بقوة الإشعاعات الحرارية في أقل من 8 ميكرومتر وأكثر من 18 ميكرومتر وكذلك النطاقات المتمركزة عند 2.7 ميكرومتر و 4.3 ميكرومتر.

تم العثور على ما بين 7 إلى 12 ميكرومتر نافذة في الغلاف الجوي وهي سماء صافية نسبيا للإشعاعات الأرضية الخارجة. تسير الإشعاعات في هذه الأطوال الموجية بسهولة عبر الغلاف الجوي باستثناء نطاق امتصاص صغير ولكنه مهم للغاية يتراوح بين 9.5 ميكرومتر و 10.6 ميكرومتر ، ويرتبط بالأوزون. يتم امتصاص كل الإشعاع الشمسي القادم بأطوال موجية أقل من 0.3 ميكرومتر أي الأشعة فوق البنفسجية بواسطة الأكسجين والأوزون.

يحدث هذا الامتصاص للأشعة فوق البنفسجية في الستراتوسفير ، الذي يحمي سطح الأرض من الإشعاعات فوق البنفسجية الضارة. غازات الدفيئة النشطة إشعاعيًا تمتص الطول الموجي أطول من 4 ميكرومتر. بسبب هذا الامتصاص ، يتم تسخين الغلاف الجوي الذي يشع الطاقة مرة أخرى إلى الأرض والمساحة أيضًا كما هو موضح في الرسم التخطيطي (شكل 1). تعمل غازات الدفيئة هذه كغطاء حراري حول العالم ، مما يرفع درجة حرارة سطح الأرض.

ويستند مصطلح البيت الأخضر على مفهوم الدفيئة التقليدية المصنوعة من الزجاج. الزجاج ينقل الإشعاعات الشمسية القصيرة إلى داخل البيت الأخضر ويمتص جميع الإشعاع الموجي الطويل الذي يشع من داخل البيت الأخضر. هذا الاصطياد الإشعاعي مسؤول جزئيًا عن درجات الحرارة المرتفعة داخل البيت الأخضر. الكثير من هذا التأثير هو فقط بسبب انخفاض في الحمل الحراري للتبريد الداخلي بسبب الضميمة. تسخين الجزء الداخلي من سيارتك بعد وقوف السيارات في الشمس هو مثال بسيط آخر من تأثير البيت الأخضر.

إذا لم يكن للأرض تأثير بيت أخضر طبيعي ، فإن متوسط ​​درجة الحرارة فيها سيكون 19 درجة مئوية. وهكذا يمكننا أن نقول أن تأثير البيت الأخضر هو المسؤول عن ارتفاع درجة حرارة الأرض. على الرغم من أن تأثير البيت الأخضر هو ظاهرة طبيعية وكان موجودًا منذ زمن بعيد ، ولكن بعد الثورة الصناعية أو يمكننا القول أنه منذ عام 1950 بسبب التصنيع السريع ، وقطع الغابات لاستخدامات الأراضي ، والزيادة الهائلة في السيارات ، وما إلى ذلك. البيت الأخضر ، تزداد الغازات في البيئة عدة مرات بسبب درجة حرارة الأرض التي تتزايد بمعدل أسرع بكثير. هذا هو سبب رئيسي للقلق لجميع البلدان المتقدمة وكذلك النامية.

التأثير الإشعاعي لتغير المناخ:

على الرغم من أن تأثير البيت الأخضر هو ظاهرة طبيعية مسؤولة عن ارتفاع درجة حرارة الأرض عند 34 درجة مئوية عما كانت عليه إذا لم يكن لديها غازات نشطة إشعاعيًا في الغلاف الجوي. من الواضح تمامًا الآن أن المصادر البشرية من انبعاث العديد من الغازات والهباء الجوي تؤثر على تأثير البيت الأخضر ، مما يؤدي إلى عدم اليقين في التنبؤ بالمناخ العالمي المستقبلي كما هو موضح في نموذج متوسط ​​تدفق الطاقة العالمي

الطاقة الشمسية الداخلة التي تمتصها الأرض وجوها الجوي هي 235 واط / م 2 ، والتي تكون متوازنة بمقدار 235 واط / م 2 ، من إشعاع الموجة الطويلة المنتهية. إذا تمت إضافة أي كمية إضافية من الطاقة إلى الطاقة الإشعاعية الواردة لأي سبب من الأسباب ، فسيتم إزعاج هذا التوازن مؤقتًا ، ومع مرور الوقت ، سيتكيف النظام المناخي مع هذا التغيير إما عن طريق زيادة أو خفض درجة حرارة سطح الأرض ، حتى يتم استعادة التوازن. رياضيا يمكننا تمثيل هذه العملية على النحو التالي. في البداية ، يمتلك النظام المتوازن طاقة شمسية واردة متساوية (Qabs) والطاقة المشعة الخارجة (Qrad)

عندما يحدث اضطراب في النظام من خلال التأثير الإشعاعي مثل AF (w / m 2 ) إلى الطاقة الممتصة الواردة ، سيتم إنشاء توازن جديد مع الوقت بحيث

هنا تشير الدلتا إلى التغيرات في كمية الطاقات الممتصة والإشعاعية. على طرح 1 من 2 يعطي

حتى الآن ، قمنا بوصف تأثير البيت الأخضر كظاهرة طبيعية بسبب ارتفاع درجة حرارة الأرض إلى 34 درجة مئوية ، إذا لم يكن لديها غازات نشطة إشعاعيًا في الغلاف الجوي. يمكن تطبيق مفهوم التأثير الإشعاعي لتغير المناخ على تراكم غازات البيت الأخضر (GHG) في الغلاف الجوي الذي يعيق التوازن بين الإشعاعات الشمسية الواردة والإشعاعات الأرضية الخارجة.

ويمكن أيضاً تطبيقه على التغيرات في الأهباء والمواد الجسيمية بسبب المصادر الطبيعية والمصنعة من صنع الإنسان ، ونضوب الأوزون في الستراتوسفير ، وتراكم الأوزون المنتج كيميائياً في التروبوسفير والتنوع في الإشعاعات الشمسية التي تصل إلى الغلاف الجوي للأرض.

بسبب هذه العوامل ، كل من التأثيرات الإيجابية والسلبية ممكنة. التأثير الإيجابي يساهم في الاحترار العالمي في حين يساهم التأثير السلبي في تبريد الأرض. الغازات والمواد الجسيمية الموجودة في الغلاف الجوي قادرة على ممارسة التأثيرات الإشعاعية المباشرة وغير المباشرة.

يحدث التأثير المباشر بسبب المواد في الغلاف الجوي التي تم إنزالها بالفعل من بعض المصادر. التأثيرات غير المباشرة هي تلك التي تحدث عندما تسبب هذه المواد تغيرات جوية أخرى تؤثر على الخصائص الإشعاعية للغلاف الجوي.

فعلى سبيل المثال ، تؤثر الأيروصولات تأثيراً مباشراً على الإجبار عن طريق امتصاص الإشعاع الشمسي أو عكسه ، في حين أنها تؤثر أيضاً بشكل غير مباشر عن طريق إحداث تغييرات في بياض السحب. وبالمثل ، فإن الهالوكربونات مثل مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) تمارس تأثيرا مباشرا وغير مباشر على حد سواء. التأثير المباشر للهالوكربونات هو زيادة في التأثير الإشعاعي لأن هذه الغازات ، أي الكربون بالإضافة إلى الفلور والكلور و / أو البروم تمتص الإشعاعات الأرضية الكبيرة من الأرض. كما أنها تسبب تأثيراً غير مباشر بتدمير الأوزون (O 3 ) في الستراتوسفير.

يتم امتصاص الأوزون في النافذة الإشعاعية الجوية في منتصف النهار ، لذلك يؤدي تدمير الأوزون إلى فتح النافذة ويسمح للأرض بالبرودة بسهولة أكبر حتى يمكننا القول أن التأثير المباشر للهالوكربونات يساهم في الاحترار العالمي حيث أن تأثيرها غير المباشر لتدمير الأوزون يساعد في تبريد الكون. يرد في الجدول الوارد أدناه موجز التقديرات الحالية للتأثير الإشعاعي الناجم عن التأثيرات المباشرة وغير المباشرة لغازات البيت الأخضر والهباء الجوي والمواد الجسيمية والإشعاعات الشمسية.

غازات الدفيئة الرئيسية المدرجة في الجدول أعلاه ممزوجة جيداً في الغلاف الجوي كما أن تأثيراتها الإشعاعية مفهومة جيداً. يوضح الشكل (2) الأهمية النسبية لهذه الغازات الرئيسية لغازات الدفيئة (GHGs) من حيث التغيرات في تأثيرها الإشعاعي منذ الأزمان ما قبل الصناعية أي 1850 إلى يومنا هذا. من إجمالي 2.45 وات / م 2 من الإجبار منذ عام 1850 ، فإن حصة رئيسية من ثاني أكسيد الكربون ، والتي تمثل 64 ٪ ، والثاني هو الميثان (CH 4 ) ل 19 ٪ ، من الهالوكربونات لمدة 11 ٪ وحسابات أكسيد النيتروز (N 2 O) لمدة 6 ٪ فقط.

يتم تبسيط مساهمات الهالوكربونات في هذا الشكل لأن تأثير التبريد غير المباشر الذي يرتبط بتدمير الأوزون لا يتم تضمينه في البيانات. إذا تم تضمين هذه التأثيرات غير المباشرة ، فإن التأثير الكلي للهالوكربونات يصبح في الواقع أقل من 11٪. الآن سنناقش حول غازات البيت الأخضر الرئيسية هذه بالتفصيل.

ثاني أكسيد الكربون (CO 2 ):

وهو عبارة عن غاز رئيسي من غازات الدفيئة مع نسبة أعلى من 50-60٪ ويمثل حوالي ثلثي التأثير الإشعاعي الحالي. بدأت أول قياسات دقيقة ومباشرة لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي في عام 1957 في القطب الجنوبي وفي 1958 في مونالوا ، هاواي.

كان تركيز ثاني أكسيد الكربون في ذلك الوقت حوالي 315 جزء في المليون ، ونمو بمعدل 1 جزء في المليون في السنة تقريباً حتى منتصف الثمانين ، وهو الآن ينمو بمعدل 1.6 جزء في المليون / سنة. يتم أخذ CO 2 من الغلاف الجوي من قبل النباتات في عملية التمثيل الضوئي كما هو موضح في هذه المعادلة

في ربيع وصيف موسم النباتات هو الحد الأقصى. ينخفض ​​مستوى ثاني أكسيد الكربون ليصل إلى أدنى مستوى له في حوالي شهر أكتوبر في نصف الكرة الشمالي. في التنفس ، العملية التي تستخدم الكائنات الحية للحصول على الطاقة ، يتم عكس المعادلة أعلاه. في التنفس تنقسم الجزيئات العضوية المعقدة إلى الكربون العائدين إلى الغلاف الجوي.

في أشهر الخريف والشتاء يتجاوز معدل التنفس معدل التمثيل الضوئي. هناك استبدال صافي للكربون في الغلاف الجوي ينتج عنه تركيز أقصى لثاني أكسيد الكربون في نصفي الكرة الأرضية الشمالي في شهر مايو. وهكذا يتحرك الكربون باستمرار من الغلاف الجوي إلى السلسلة الغذائية (في عملية التمثيل الضوئي) ويعود إلى الأجواء (في التنفس).

رد فعل التنفس هو كما يلي:

ترتفع تركيزات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 30٪ تقريبًا عما كانت عليه قبل الثورة الصناعية.

الميثان (CH 4 ):

ويشكل تراكم الميثان في الغلاف الجوي 0.47 واط / م 2 من التأثير الإشعاعي ، وهو ما يمثل 19٪ من مجموع التأثيرات المباشرة في البيت الأخضر. في أوقات ما قبل الصناعة كان تركيز الميثان في الغلاف الجوي حوالي 700 جزء في المليار (ppb) لعدة مئات من السنين ، ولكن في 1800s. زيادة تركيزه بسرعة. في عام 1992 وصلت إلى 1714 جزء في البليون ، وهو ما يزيد بمقدار مرتين ونصف المرة عن مستويات ما قبل الصناعة.

الميثان هو غاز طبيعي في الجو ، لكن تركيزه يتزايد بسرعة بسبب الأنشطة البشرية. المصادر الطبيعية للميثان هي الأراضي الرطبة ، والمحيطات تطلق 160 مليون طن من الميثان في السنة في حين أن المصادر الصناعية تمثل حوالي 375 مليون طن من غاز الميثان. حوالي 50 ٪ من الإنسان ، انبعاثات CH4 هي نتيجة لإنتاج الغذاء البشري ونحو 27 ٪ من المقرر أن استخدام الوقود الأحفوري.

ومع ازدياد إنتاج الغذاء والطاقة لتلبية الطلب المتزايد على انبعاثات الميثان السكانية ، سيظل جزءًا كبيرًا من إجمالي التأثير الإشعاعي. يصور الرسم البياني الخاص بالشريط أدناه (الشكل 3) نسبة مساهمة المصادر البشرية المختلفة لانبعاثات الميثان.

للميثان تأثيرات مباشرة وغير مباشرة على التأثير الإشعاعي. وبما أن الميثان CH4 له عمر أطول في الغلاف الجوي ، فإنه يستمر في امتصاص الأشعة تحت الحمراء لوقت أطول ، مما يزيد من إمكانية الاحترار العالمي. وهناك أيضاً قلق من احتمال أن يتم تحرير كمية كبيرة من الميثان المتجمدة حالياً في الأراضي دائمة التجمد في المناطق الشمالية من العالم بسبب الاحترار العالمي ، مما قد يسمح بالتحلل اللاهوائي للمواد العضوية المجمدة في التربة الصقيعية وبالتالي إنتاج المزيد من الميثان. الاحترار بسبب زيادة إطلاق الميثان يمكن أن يضيف إلى الاحترار الأصلي.

أكسيد النيتروز:

وهو غاز أخضر آخر يحدث بشكل طبيعي ، يزداد تركيزه بسبب الأنشطة البشرية. في الأوقات الصناعية السابقة كان تركيزه 275 جزء في البليون. وهو في الوقت الحاضر هو 312 جزء من البليون الذي يظهر زيادة بنسبة 13٪. يتم إطلاق أكسيد النيتروز في الغلاف الجوي أثناء عملية النتروجين من دورة النيتروجين.

يمثل أكسيد النيتروز 6٪ من التأثير الإشعاعي. وتطلق المصادر الطبيعية من أكسيد النيتروز نحو 9 ملايين طن من النيتروجين في الغلاف الجوي كل عام ، ويأتي جزء كبير منها من المحيطات وتربة الغابات الرطبة. تسهم المصادر التي صنعها الإنسان بنحو 40٪ من إجمالي انبعاثات أكسيد النيتروز أي 5.7 مليون طن سنويًا (IPCC ، 1995) ، والذي يرجع أساسًا إلى الزراعة الاستوائية.

تحويل الأراضي الحرجية إلى الأراضي العشبية واستخدام الأسمدة النيتروجينية في الأراضي الزراعية هي المصادر الرئيسية لانبعاثات أكسيد النيتروز. المصادر الأخرى هي احتراق الوقود المحتوي على N 2 ، والمحولات الحفزية ثلاثية الاتجاهات في السيارات والعديد من العمليات الصناعية مثل إنتاج النايلون. كما أن N2O لها عمر طويل في الغلاف الجوي يقدر بحوالي 120 سنة مما يعني أن الاضطرابات في دورتها الطبيعية سيكون لها تداعيات طويلة الأمد. يتحلل ببطء في الستراتوسفير عن طريق التحلل الضوئي.

الهالوكربونات:

هذه هي الجزيئات القائمة على الكربون التي تحتوي على الكلور أو الفلور أو البروم فيها. هذه هي غازات البيت الأخضر القوية. هذه هي أيضا مهمة بيئيا لأنها تسهم في الاحترار العالمي وأيضا بسبب وجود ذرات الكلور والبروم التي تجد طريقها إلى الستراتوسفير ولديها القدرة على تدمير الأوزون في تلك الطبقة. الهالوكربونات تشمل مركبات الكربون الكلورية فلورية. (CFCs) ومركبات الكربون الكلورية فلورية المائية (HCFCs).

مركبات الكربون الكلورية فلورية غير سامة وغير تفاعلية وغير قابلة للاشتعال وغير قابلة للذوبان في الماء. وبسبب طبيعتها الخاملة ، لا يتم تدميرها من خلال التفاعلات الكيميائية ولا يتم إزالتها من طبقة التروبوسفير بسبب الأمطار. لذلك لديهم وقت حياة طويلة في الغلاف الجوي. ولا يمكن إزالتها إلا عن طريق التحلل الضوئي ، أي انهيار الإشعاعات الشمسية القصيرة الموجة ، التي تحدث عندما تصل الجزيئات إلى الستراتوسفير.

لكن الكلور المحرَّر عن طريق التحلل الضوئي من مركبات الكربون الكلورية فلورية يدمر طبقة الأوزون الستراتوسفيري. لمنع استنفاد طبقة الأوزون الستراتوسفيرية هذه ، يجري إدخال مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية بدلاً من مركبات الكربون الكلورية فلورية. إن إضافة الهيدروجين يكسر خمودها بحيث تتعرض للتلف بسبب التفاعلات الكيميائية في طبقة التروبوسفير قبل أن تنجرف إلى طبقة الستراتوسفير. لكن لا يزال لديهم امكانات جيدة ل
استنفاد طبقة الأوزون. لا تحتوي مركبات الكربون الفلورية الهيدروجينية (HFCs) على الكلور ، لذا فهي أفضل من مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية.

تحتوي الهالونات على البروم وهو عنصر يدمر طبقة الأوزون. وهي جزيئات مستقرة للغاية ولا تتحلل في طبقة التروبوسفير ، لذا فإنها تطلق البروم فقط بعد الوصول إلى طبقة الستراتوسفير وتتكسر بفعل التحلل الضوئي. يتم استخدامها في طفايات الحريق.

الأوزون (O 3 ):

يمتلك الأوزون نطاق امتصاص قوي عند 9 ميكرومتر ، أي في منتصف الإطار الجوي مما يجعله غازًا مهمًا من غازات الدفيئة. إنه غاز أساسي في الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي ، حيث يرتبط إنتاج الضباب الدخاني بالتصنيع الرئيسي ، لذلك يكون تركيزه أكثر في البلدان المتقدمة أي في نصف الكرة الشمالي من نصف الكرة الجنوبي.

ويختلف تركيزها أيضًا بشكل موسمي مع تركيزات أعلى في الصيف مع تنشيط أشهر الصيف لتكوين الأوزون التأثير الإشعاعي للأوزون التروبوسفيري غير مؤكد أيضًا وهو يتراوح بين 0.2 - 0.6 واط / م 2 . وتتناقص تركيزات الأوزون الستراتوسفيري بسبب هجمات الكلور والبرومين المنطلقة من مركبات الكربون الكلورية فلورية المكشوفة بالأشعة فوق البنفسجية والهالونات.

ووفقاً لأحد التقديرات ، فإن الخسارة في الأوزون الستراتوسفيري لها تأثير سلبي متوسط ​​عالمي يبلغ حوالي -1،1 وزن / م 2 مع عامل عدم يقين. واستنفاد الأوزون هذا ناتج بصورة غير مباشرة عن استخدام مركبات الكربون الكلورية فلورية والهالونات. لذلك فإن هذا التأثير السلبي يميل إلى تعويض بعض التأثير الإيجابي الناجم عن انبعاث الهالوكربونات. وكما يحدث بعد بروتوكول مونتريال ، يتم تقليص انبعاثات مركبات الكربون الكلورية فلورية والهالونات في الغلاف الجوي ، لذا من المتوقع أن يبدأ الأوزون في التعافي في السنوات القادمة ، وسوف يتضاءل هذا التأثير السلبي.

وبهذه الطريقة نرى أن التأثير الإشعاعي لهذه الغازات الخضراء يؤثر على درجة الحرارة والمناخ العالميين. التأثير الإيجابي يزيد من درجة الحرارة بينما يقلل التأثير السلبي من نفسه. كما ناقشنا هذه التأثيرات إلى جانب كونها ظاهرة طبيعية هي أيضا من الأنشطة البشرية لذلك يجب علينا التفكير مرتين قبل استخدام هذه التكنولوجيا ، والتي تسهم في زيادة غازات الاحتباس الحراري والاحترار العالمي مما يؤدي إلى تغيرات المناخ.

غازات البيت الأخضر والمناخ العالمي:

الزيادة في تركيز ثاني أكسيد الكربون كما تم قياسها في مرصد موناالو في هاواي في عام 1958 حيث كان 315 جزءًا في المليون إلى 345 جزءًا في المليون في عام 1985 يرجع أساسًا إلى نشاطين بشريين رئيسيين ، وهما حرق الوقود الأحفوري بمعدل ينذر بالخطر وتدمير غطاء الغابات الذي يعتبر CO حوضان للكوكب. زاد استهلاك الفحم والنفط عدة مرات خلال السنوات الماضية كما هو مبين في الشكل (19) الارتفاع في ثاني أكسيد الكربون ، وله تأثير مباشر على ارتفاع درجة الحرارة العالمية. إلى جانب زيادة مستوى ثاني أكسيد الكربون من غازات البيت الأخضر (GHG) على مر السنين كما ناقشنا في وقت سابق.

وفقا لتقرير وكالة ناسا ، فإن ارتفاع مركبات الكربون الكلورية فلورية يبلغ حوالي 5 ٪ سنويا في حين أن ارتفاع الميثان هو حوالي 1 ٪ سنويا. إذا كان الارتفاع في غازات الدفيئة يحدث بالمعدل الحالي ، فإن النقطة المضاعفة لكل من هذه الغازات التي تسهم في تأثير البيت الأخضر ستكون بعض الوقت في عام 2030. على الرغم من أن تأثير غازات الدفيئة على المناخ بطيء وغير محسوس على الفور ولكن في المدى الطويل ، التأثير على تغير المناخ يصبح مزعجا ولا رجعة فيه. يتم إعطاء نسبة انبعاثات غازات الدفيئة في 12 دولة رئيسية بالشكل (شكل 5)

ومن المثير للاهتمام ملاحظة أنه في انبعاثات غازات الدفيئة فإن البلدان المتقدمة هي المساهم الرئيسي والمساهمة للبلدان النامية هي 15٪ فقط. في أوقات ما بعد الصناعة على الرغم من أن ما يقرب من 75 ٪ من سكان العالم يعيشون في تطوير بلدان العالم الثالث. حتى الماضي القريب ، كانت معظم غازات البيت الأخضر تنبعث وتنزع من طبقة التروبوسفير عن طريق الدورات البيوكيميائية الرئيسية للأرض دون تدخل من الأنشطة البشرية ولكن بعد الثورة الصناعية خاصة منذ عام 1950 ، كنا نضع كميات هائلة من غازات البيت الأخضر في الغلاف الجوي. هناك قلق متزايد الآن من أن هذه الغازات المسببة للاحتباس الحراري يمكن أن تعزز تأثير البيت الأخضر الطبيعي وتؤدي إلى الاحترار العالمي للكوكب.

الآثار المحتملة لظاهرة الاحتباس الحراري هي كما يلي:

(ط) الارتفاع في مستوى سطح البحر:

بسبب التوسّع الحراري للاحترار العالمي للبحر ، فإن ذوبان الأنهار الجليدية في الجبل ، وذوبان الصفيحة الجليدية في غرينلاند ، وذوبان الصفيح في أنتاركتيكا ، سيؤدي بالتالي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر.

(2) محصول المحاصيل:

ومن المتوقع أنه نتيجة لارتفاع غلات المحاصيل CO2 سوف يتم زيادة المحاصيل على الرغم من العوامل الأخرى يمكن أن تقطع هذه الآثار.

(3) صحة الإنسان:

في العقود القادمة حيث سيصبح العالم أكثر دفئًا ، من المرجح أن يتأثر الناس بالأمراض المدارية.

(4) توازن الماء:

على الرغم من الارتفاع في مستوى سطح البحر في المستقبل ، فإن العالم الأكثر دفئًا سيواجه أزمة مياه في بعض الأجزاء ، بينما ستكون الأجزاء الأخرى أكثر رطوبة من اليوم. وبهذه الطريقة سيتم إزعاج توازن الماء. يتم وصف التأثيرات الإجمالية أدناه (شكل 6).

مشكلة استنفاد الأوزون والإشعاع:

يحدث غاز الأوزون في الغلاف الجوي بكميات صغيرة. وهو غاز له رائحة لاذعة اللون الأزرق. على مستوى سطح الأرض في المتوسط ​​يحتوي كل سنتيمتر من الهواء على حوالي 10 -19 جزيئات من الغازات التي يكون تركيز الأوزون فيها حوالي 0.1 جزء في المليون. ما يقرب من 90 ٪ من الأوزون في الغلاف الجوي يكمن في الستراتوسفير. ويجري باستمرار إنتاج الأوزون وتدميره في طبقة الستراتوسفير. لكن العديد من الغازات الملوثة مثل NO ، NO 2 ، CI ، الخ التي يمكن أن تتفاعل بسهولة مع الأوزون تأخذ طريقها إلى الستراتوسفير وتتفاعل مع الأوزون لإنتاج الأكسجين. يسمى هذا عادة باسم "استنفاد الأوزون".

وبسبب استنفاد طبقة الأوزون في الستراتوسفير ، فإن الإشعاعات فوق البنفسجية من الشمس تصل بسهولة إلى الأرض ، حيث تعمل طبقة الأوزون كدرع واقي. هذه الإشعاعات فوق البنفسجية لها تأثيرات ضارة على صحتنا ، على نظمنا البيئية ، على الأنظمة المائية وعلى الغطاء النباتي الخ. وفقا لتقدير خلال 1969-1988 كان هناك 3-5 إلى 5 ٪ من استنفاد الأوزون في نصف الكرة الشمالي.

عادة هناك 3 طرق رئيسية لاستنفاد طبقة الأوزون في الستراتوسفير. هؤلاء هم:

(ط) نظام الهيدروجين

(ثانيا) نظام النيتروجين و

(3) نظام الكلور

(1) نظام الهيدروجين (نظام OH):

هذا النظام يدمر 10 ٪ فقط من الأوزون.

يظهر التفاعل فوق 40 كم فوق قشرة الأرض كما يلي :

ويمكن أيضا أن يتم تشكيل OH عن طريق أكسدة الميثان

(2) نظام النيتروجين (نظام N 2 O):

يحدث 60٪ من تدمير الأوزون من خلال هذا النظام. N 2 O التي يتم إنتاجها في المحيطات والتربة من خلال العمل البكتيري للكائنات الدقيقة تنتشر صعودا في الستراتوسفير ، وهناك تتفاعل مع '0 ″ في وجود الضوء لإنتاج NO الذي يدمر O 3 .

ردود الفعل من هذه العملية هي كما يلي:

(3) نظام الكلور (CFCI 3 أو CF 2 CI 2 ):

وعلى الرغم من أن الكلور المحايد يدمر كمية ضئيلة للغاية من الأوزون ، إلا أن مركبات الكربون الكلورية فلورية (CFCl s ) وغيرها من الهالوكربونات هي مدمرات الأوزون الرئيسية. تبقى هذه المركبات خاملة في طبقة التروبوسفير ولكنها تنفصل في الستراتوسفير.

ردود الفعل هي كما يلي:

وبهذه الطريقة نرى أن هذه العمليات تؤدي إلى استنفاد طبقة الأوزون في الستراتوسفير. في أواخر الثمانينات من القرن العشرين ، أظهرت قياسات من الأقمار الصناعية والبالونات أن منطقة O 3 المستنفدة تمتد في أنتاركتيكا بأكملها. يتركز الاستنزاف بشكل رئيسي بين 12-14 كم في الارتفاع الممتد على الجزء الأكبر من طبقة الستراتوسفير السفلى في خطوط العرض هذه.

يحدث ثقب الأوزون هذا كل عام في شهر أغسطس وسبتمبر. ما الذي يسبب ثقب الأوزون هو سؤال مثير للجدل. لكن الإجماع المشترك هو أن سلسلة من المراحل هي المسؤولة عن كفاءة peculuar التي يدمر بها الكلور الأوزون فوق أنتاركتيكا. استنزاف الأوزون هو سبب رئيسي للقلق بسبب دوره كمرشح لأشعة الشمس فوق البنفسجية. يتم التخلص من الأشعة فوق البنفسجية التي تحمل علامة UV-C (2.0 x 2.9 x10 -7 nm) في الغلاف الجوي.

هذه الفرقة UV-C هي قاتلة للكائنات الحية الدقيقة ويمكن أن تدمر كل من الأحماض النووية والبروتينات. الحماية من UV-C تعود بالكامل إلى امتصاصها بواسطة الأوزون. إن نطاق الأشعة فوق البنفسجية بين 2.9 × 10 -7 نانومتر و 3.2 × 10 -7 هو أكثر أهمية وهو ما يعرف بـ "الأشعة فوق البنفسجية النشطة بيولوجيا أو الأشعة فوق البنفسجية - باء". فرقة. الإشعاعات فوق البنفسجية باء لها آثار ضارة على البشر وكذلك على النباتات والحيوانات. الآن سنناقش حول الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية باء على البشر والنباتات والحيوانات وعلى بيئتنا في بعض التفاصيل.

(ط) على صحة الإنسان:

التأثير الأكثر ضررا هو أن الإصابة بسرطان الجلد تزيد من الإشعاعات فوق البنفسجية. والدليلان المؤيدان لذلك هما: (1) سرطان الجلد هو في الغالب مرض الأشخاص ذوي البشرة البيضاء ، والصبغة الداكنة الميلانين معروفة بأنها المرشح الفعال للأشعة فوق البنفسجية باء. الدليل الثاني هو من علم الأوبئة أي دراسة تلك العوامل التي تؤثر على حدوث المرض بين البشر. الميلانوما هو شكل معين من أشكال سرطان الجلد في العديد من المناطق ذات معدلات الوفيات العالية.

ويؤثر على الشباب على الرغم من أن أشكال أخرى من سرطان الجلد تحدث في الغالب في كبار السن نسبيا. هذه السرطانات محزنة ولكنها عادة ما يتم علاجها بنجاح. حدوث الورم الميلانيني يتزايد على مدى العقود القليلة الماضية في جميع السكان ذوي البشرة البيضاء. تشير الدراسات إلى أن الورم الميلانيني يرتبط بالتعرض العالي للأشعة فوق البنفسجية باء.

وفقا لدراسة أجرتها وكالة حماية البيئة كل انخفاض بنسبة 1 ٪ من عمود الأوزون يمكن أن يؤدي إلى زيادة 3 ٪ في الإصابة بسرطان الجلد غير سرطان الجلد. كما أن التعرض للأشعة فوق البنفسجية النشطة بيولوجيًا (UV-B) يمكن أن يكون له تأثيرات ضارة مباشرة على جسم الإنسان حيث أن هذه الإشعاعات لها ميل إلى كبت جهاز المناعة في الجسم. الأشعة فوق البنفسجية باء أيضا تسبب ضررا لأعيننا.

(2) على نباتات الأرض:

تتكيف معظم النباتات الأرضية مع المستويات الحالية للإشعاع المرئي ولا يُعرف الكثير عن تأثيرات الإشعاعات المحسنة للأشعة فوق البنفسجية - باء في النباتات. وتركز معظم الدراسات على آثار زيادة الإشعاع فوق البنفسجي باء على نباتات المحاصيل وأكثر من 300 نوع تم فحصها حتى الآن ، حوالي ثلثيها يظهر بعض الحساسية للإشعاعات على الرغم من درجة الحساسية للأنواع المختلفة وحتى الفلاحين المختلفين من نفس الأنواع تتفاوت إلى حد كبير.

تؤدي أعراض الحساسية إلى انخفاض نمو النبات ، والأوراق الأصغر ، وانخفاض كفاءة التمثيل الضوئي وانخفاض الإنتاجية من البذور والفواكه. في بعض الحالات ، يتم أيضًا رؤية التغيرات في التركيب الكيميائي للنباتات ، مما يؤثر على جودة الغذاء. وعلى الرغم من قلة البيانات المتوفرة عن تأثير الإشعاعات فوق البنفسجية باء على الغطاء النباتي الحرجي ، إلا أنها تشير إلى أن زيادة مستويات الأشعة فوق البنفسجية - باء قد تؤثر أيضاً على إنتاجية الغابات.

ويقترح أيضا أن انخفاض نمو النبات الناجم عن الإشعاعات فوق البنفسجية النشطة بيولوجيًا (UV-B) قد يخل بالتوازن الدقيق الموجود في النظم البيئية الطبيعية ، حتى يتأثر توزيع النباتات ووفرتها.

(3) في النظم الإيكولوجية البحرية:

الحياة في المحيطات هي أيضا عرضة للأشعة فوق البنفسجية. هناك أدلة على أن الأشعة الشمسية فوق البنفسجية المحيطة هي عامل مقيد هام في النظم الإيكولوجية البحرية ، على الرغم من أنها ليست عاملاً مهمًا مثل الضوء المرئي أو درجة الحرارة لمستويات المغذيات. يعتمد تأثير الأشعة فوق البنفسجية المعززة على العمق الذي تخترقه. في المياه الصافية أكثر من 20 م ولكن في المياه غير الواضحة يبلغ طولها 5 أمتار فقط.

وقد أظهرت الإشعاعات المحسنة للأشعة فوق البنفسجية - باء أنها تضر بالعديد من أنواع الكائنات المائية الصغيرة والعوالق الحيوانية وسرطان البحر اليرقي والجمبري والأسماك الشابة. ويلاحظ انخفاض في الهائمات النباتية في التمثيل الضوئي بسبب الأشعة فوق البنفسجية.

(4) حول المناخ:

يرتبط اهتمامنا الرئيسي بالدور الرئيسي للأوزون في درجة حرارة الغلاف الجوي. مع جولة مبدعة ومدمرة من دورة الأوزون ، هناك امتصاص عام للإشعاع الشمسي ، الذي يتم إطلاقه في النهاية كحرارة في الستراتوسفير. هذا يدفئ طبقة الستراتوسفير وينتج انعكاس درجة الحرارة عند التروبوبوز ، يصيب أنه لن يكون هناك ستراتوسفير بدون طبقة الأوزون. وبالتالي فإن استنفاد الأوزون الستراتوسفيري من شأنه أن يبرد هذه المنطقة ويغير هيكل درجة حرارة الستراتوسفير إلى حد ما.

الإشعاعات الجوية والشتاء النووي:

تمارس الجسيمات والهباء الجوي تأثيرها على المناخ عن طريق تعطيل تدفق الإشعاعات الشمسية داخل نظام الغلاف الجوي للأرض. هذا التوهين أو الحد من الإشعاع الشمسي الذي يحدث بسبب وجود الجسيمات والهباء الجوي في الغلاف الجوي هو مؤشر على التعكر في الغلاف الجوي ، وهي خاصية ترتبط بالغبار أو قذارة الغلاف الجوي.

عندما يضرب الإشعاع الهباء الجوي في الغلاف الجوي ، إذا كان الجسيم شفافًا بصريًا من الطاقة المشعة التي تمر عبره دون تغيير ولا يحدث أي تغيير في توازن الطاقة في الغلاف الجوي. عادةً ما ينعكس الإشعاع ، متناثرًا أو ممتصًا ، وتعتمد نسبة الانعكاس أو الانتثار أو الامتصاص على "حجم ولون وتركيز الجسيمات في الغلاف الجوي وكذلك على طبيعة الإشعاع نفسه. الجسيمات أو الأيروسولات ، التي تشتت أو تعكس الإشعاع ، تزيد من الغلاف الجوي للغلاف الجوي وتقلل كمية الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الأرض.

الأيروسولات أو المواد الجسيمية التي تمتص الإشعاع لها تأثير معاكس وتزيد من كمية الإشعاع الشمسي القادم. كل من هذه العمليات لديه القدرة على تغيير ميزانية الطاقة في الأرض من خلال قدرتها على تغيير مسار الإشعاع عبر الغلاف الجوي. وبالإضافة إلى تعطيل تدفق الإشعاعات الشمسية الواردة ، فإن وجود الأهباء الجوي له أيضاً تأثير على الإشعاع الأرضي.

سطح الأرض يجري في مستوى طاقة أقل يشع الطاقة في نهاية الأشعة تحت الحمراء من الطيف. وتمتص الجسيمات والهباء الجوي مثل جزيئات السخام والرمل والغبار التي تطلق في الطبقة الحدودية إشعاعات الأشعة تحت الحمراء بسهولة خاصة إذا كانت أكبر من 1.0 um في القطر ، ونتيجة لهذه الامتصاصات ، تزداد درجة الحرارة في طبقة التروبوسفير. يتم إطلاق كمية كبيرة من المواد الجسيمية في البيئة من خلال العمليات الطبيعية مثل الانفجارات البركانية.

وتنفصل المادة الجسيمية المنطلقة من مواقع المصدر بفعل ضغوط الرياح والهواء في الدوران الجوي إلى أماكن بعيدة. فالأنشطة البشرية تخلق فقط جسيمات تتراوح من 15 إلى 20٪ ، والمصدر الرئيسي لمثل هذه المسألة هو الحرب ، على سبيل المثال في حرب الخليج عام 1991 التي أحرقتها القوات العراقية أكثر من 600 بئر نفطية. واصلت هذه الآبار حرق لعدة أشهر.

وخلال ذلك الوقت ، تم إطلاق كمية ضخمة من الدخان ، وثاني أكسيد الكبريت ، وثاني أكسيد الكربون ، وهيدروكربونات ونترات غير محترقة في البيئة. وظلت معظم هذه المسألة في النصف السفلي من طبقة التروبوسفير على ارتفاع 5 كيلومترات من سطح الأرض. خلال فترة السنوات الخمسين الماضية أو نحو ذلك ، على الرغم من الاتفاقات بين الدول الكبرى للحد من استخدام الأسلحة النووية في استخدام هذه مستمرة في معظم البلدان.

تلوث الإشعاعات المتأينة من هذه الأسلحة وتلوث الجو بمعدل ينذر بالخطر. الآن هناك إمكانية جديدة للشتاء النووي تضاف أيضا في هذه المعركة المعاصرة للتفوق ، والتي ربما تكون الضربة النهائية لأي ناجين من التبادل النووي. إن فرضية فصل الشتاء النووي تستند إلى افتراض أن الدخان والغبار المنبعث في الغلاف الجوي أثناء الحرب النووية من شأنه أن يزيد من التعكر في الغلاف الجوي إلى حد يمكن منع نسبة عالية من الإشعاع الشمسي القادم من الوصول إلى الغلاف الجوي السفلي وسطح الأرض. لذا ستنخفض درجة حرارة الأرض بحدة.

من المرجح أن تتعرض الغطاء النباتي في المناطق الاستوائية لأضرار بالغة. النباتات الاستوائية تزدهر في درجات حرارة معتدلة خفية. هم عرضة للتراجع المعتدل في درجات الحرارة وغير قادر على تطوير مقاومة للبرد كما تفعل النباتات المعتدلة. في درجات الحرارة المنخفضة وظروف الإضاءة المنخفضة في الشتاء النووي قد تختفي في هذه المناطق. وبالإضافة إلى الضرر الذي يلحق بالنباتات في النظام البيئي الطبيعي ، فإن النباتات المزروعة سوف تتضرر أيضًا.

عادة ما تتضرر المحاصيل الاستوائية مثل الأرز والذرة والموزة وما إلى ذلك بسبب هبوط درجة الحرارة إلى 7-10 درجة مئوية لمدة أيام قليلة ، ويكون التبريد المعتدل كافياً للتسبب في فشل المحاصيل. إننا نواجه بالفعل مشكلة نقص المحاصيل التي قد تتفاقم بفعل الشتاء النووي.

وبالإضافة إلى هذه التأثيرات الجوية لدرجات الحرارة المنخفضة ومستويات الإضاءة المنخفضة والعواصف العنيفة ، فإننا سنواجه أيضاً تداعيات إشعاعية مستمرة ومستويات عالية من تلوث الهواء السام وزيادة الأشعة فوق البنفسجية. كل هذه الآثار جنبا إلى جنب مع نقص في الغذاء ومياه الشرب من شأنه أن يجعل الحياة مرهقة للغاية وخطيرة. لذلك من أجل إنقاذ مستقبلنا وحياة الأجيال القادمة ، من الضروري اتخاذ خطوات ضرورية لكبح الحروب وتعزيز السلام العالمي ليس من أجل الإنسانية فحسب ، بل لحماية بيئتنا أيضا.

الإشعاع والاحترار العالمي:

نظامنا المناخي يشمل الغلاف الجوي والغلاف المائي والغلاف الصخري والمحيط الحيوي. كل هذه الأمور متداخلة و اضطراب في واحد يؤثر على الآخر. في الغلاف الجوي ، يمتص ثاني أكسيد الكربون وأبخرة الماء بقوة الأشعة تحت الحمراء (في الطول الموجي من 14000 إلى 25000 نانوميتر) ويمنعان بشكل فعال جزءًا كبيرًا من الإشعاعات المنبعثة من الأرض.

الإشعاع الذي يمتصه ثاني أكسيد الكربون وأبخرة الماء ، أي أن H2O ينبعث جزئيا إلى سطح الأرض مسببا الاحترار العالمي. يمتص الكربون السميك أو الكربون الأسود الإشعاع الشمسي مباشرة ويسبب تسخين الأرض بنسبة 15-30٪. وقد خلص الفريق الدولي المعني بتغير المناخ (IPCC) في تقرير التقييم الأول إلى أن درجة حرارة الأرض الدنيا ستزداد في المتوسط ​​بين درجتين مئويتين إلى 6 درجات مئوية بحلول نهاية القرن القادم ، مما سيترتب عليه عواقب وخيمة للغاية.

لقد لاحظنا في القرن الماضي أن عقد التسعينات كان الأدفأ في نصف الكرة الشمالي. تعتبر التغيرات الإشعاعية والنشاط البركاني السبب الرئيسي لسنوات التسعينيات الحارة خاصة في أعوام 1990 و 1994 و 1997 و 1998. في عام 1998 شهدت أوروبا واليابان الحرارة الحارقة. في لندن كان هذا الصيف الأكثر جفافاً خلال 300 عام ، كما شهدت ألمانيا أشد الصيف حرارة.

في اليابان كان الجفاف شديداً ، حيث تم إغلاق آلاف المصانع هناك. بسبب ارتفاع درجة الحرارة ، يذوب الثلج في القطبين بسرعة كبيرة مما يؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر. في المناخ الدافئ يميل الثلج والغطاء الجليدي للأرض إلى الانخفاض. وبما أن الثلج والثلج من العاكسات الجيدة للإشعاعات الواردة ، فإن انخفاض الثلج والجليد سيزيد من امتصاص الإشعاع ويعزز ارتفاع حرارة الأرض. كلما زادت درجة الحرارة تصبح التربة جافة ، والأتربة والجسيمات تدخل بسهولة في الغلاف الجوي.

وتزعم الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أنه بحلول عام 2100 ميلادية سوف يرتفع مستوى سطح البحر بمقدار 30-110 سم إذا استمر نمط استهلاكنا الحالي للطاقة على هذا النحو. سيكون لارتفاع مستوى سطح البحر آثار خطيرة. ويمكن إغراق العديد من المناطق ذات الكثافة السكانية العالية ، وقد يحدث تآكل شديد للمناطق الساحلية ، وقد يؤدي تسرب المياه المالحة في مناطق اليابسة إلى تملح العديد من المياه الجوفية الصالحة للشرب ، وسوف تفقد أكثر من 30 ٪ من الأراضي الزراعية الإنتاجية. هناك احتمال أنه في المحيط الهندي والهادي سوف تمحى العديد من الجزر الجميلة مثل جزر المالديف وجزيرة مارشال وتونغا وتافالو. العديد من المناطق الساحلية المنخفضة ستكون على المحك.

وتشمل التأثيرات الأخرى تباطؤ دوران الحرارة ، ونضوب طبقة الأوزون ، والأعاصير الشديدة ، وانخفاض درجة حموضة مياه البحر وانتشار العدوى والأمراض مثل حمى الضنك ، والطاعون الدبلي ، والالتهابات الفيروسية ، والعديد من الأمراض البكتيرية الأخرى في البشر. إلى جانب ذلك سيكون هناك خطر من انقراض العديد من الأنواع النباتية والحيوانية.

سوف يسبب الاحترار العالمي درجات حرارة أكثر دفئا في بعض المناطق ، وكذلك جفاف في بعض المناطق ، لذلك سيكون هناك خلع من شأنه أن يتجاوز السيطرة على أي مجتمع حديث. لم تنج أي قارة من الآثار الضارة لظاهرة الاحتباس الحراري.

تنعكس بعض تداعيات الاحترار العالمي في العقدين الماضيين في شكل النتائج التالية:

1. ارتفع متوسط ​​مستوى سطح البحر بمقدار 15 سم.

2. في أنتاركتيكا ذوبان الجليد قد خفضت سكان أديلي البطاريق بمقدار الثلث في السنوات ال 25 الماضية.

3 - وقد عانت أستراليا من أسوأ جفاف شهدته في عام 2003 ، وهو ما يرجع إلى تأثير النينو ، أي ارتفاع درجة حرارة المحيط الهادئ الاستوائي.

4 - شهدت نيويورك جفافا في تموز / يوليه 1999 مع ارتفاع درجة الحرارة فوق 35 درجة مئوية لمدة 15 يوما تقريبا.

5 - وفي التبت ، سجلت درجات الحرارة في أيام الحارة في حزيران / يونيه 1998 ، في لاسا حيث تجاوزت درجة حرارتها 25 درجة مئوية طوال الشهر تقريبا.

6 - وفي إسبانيا في عام 2006 ، حدث جفاف شديد وشهدت أكثر من 000 306 هكتار من الغابات النيران

7 - ووفقا لتقارير برنامج الأمم المتحدة للبيئة ، فإن ذوبان الجليد في القطب الشمالي يذوب بسبب الاحترار العالمي وإطلاق الكربون والميثان المقفل فيه.

8. الأنهار الجليدية في جبال الهيمالايا تنحسر بمعدل ينذر بالخطر. هذه هي أصل معظم أنهار شمال الهند. يعد نهر جانجوتري الجليدي مصدراً رئيسياً لجانجا العظيمة ، وروافد نهر الجانج تشكل شريان الحياة لمئات الملايين من الناس الذين يعيشون في حوض غانجيتك. ووفقا لتقرير صادر عن اللجنة الدولية للثلج والجليد ، فإن نهر جانجوتري الجليدي ينحسر من 20 إلى 30 مترا في السنة وفقد حوالي ثلث طوله البالغ 13 كيلومترا. تجفيف هذا الجبل الجليدي يعني جفاف الجانج الذي سيكون له عواقب مدمرة لأهالي حوض غانجيتك.