تأثير الاحتباس الحراري هو نشاط طبيعي ناتج عن الإشعاع الحراري للكوكب الذي تمتصه غازات الغلاف الجوي ، مما يؤدي إلى زيادة درجة الحرارة والرطوبة. ومع ذلك ، في السنوات الأخيرة ، تسبب مزيج التلوث بغاز ثاني أكسيد الكربون وغازات الاحتباس الحراري في تغير المناخ على الأرض. نعرض أدناه أسباب ونتائج ظاهرة الاحتباس الحراري.
تأثير الصوبة الزجاجية
هذه ظاهرة طبيعية تحدث عندما يتم امتصاص الإشعاع الحراري الناتج عن سطح الأرض بواسطة غازات الاحتباس الحراري (GHG) في الغلاف الجوي وتنتشر في جميع الاتجاهات. نتيجة عودة هذا الإشعاع إلى سطح الأرض والغلاف الجوي السفلي هو زيادة متوسط درجة حرارة سطح الأرض. وإلا فإن درجة حرارة سطح الأرض ستكون منخفضة للغاية.
تمر معظم الأشعة الشمسية التي تشع في تردد الضوء المرئي عبر الغلاف الجوي وتسخن سطح الأرض ، ثم تشع هذه الطاقة الشمسية بترددات منخفضة من الأشعة تحت الحمراء. يتم امتصاص هذا الإشعاع الحراري بواسطة غازات الدفيئة ، وهذا بدوره ينبعث وينشر هذه الطاقة الحرارية في اتجاهات مختلفة على سطح الأرض والغلاف الجوي السفلي.
هذا التأثير مشابه جدًا للتأثير الذي تحدثه أشعة الشمس عندما تمر عبر الزجاج وتزيد من درجة حرارة الغرفة أو الدفيئة في الحديقة. ومع ذلك ، فإن هذا يختلف في الطريقة التي يمتص بها الغلاف الجوي الحرارة فيما يتعلق بما يحدث في البستنة الدفيئة ، حيث يتم تقليل تيارات الهواء ، مما يؤدي إلى فصل الهواء الساخن المتبقي داخل الدفيئة وبالتالي يكون هناك فقدان أقل للحرارة الحرارية.
تتمثل الفائدة الرئيسية لحدوث غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي في زيادة درجة الحرارة على سطح الأرض ، وإلا ستكون حوالي -18 درجة مئوية تحت الصفر. ومع ذلك ، يبلغ متوسط درجة حرارة سطح الأرض حوالي 14 درجة مئوية ، مما يشير إلى أهمية هذه الظاهرة الطبيعية لتأثير الاحتباس الحراري في الحياة. ومع ذلك ، بسبب العمليات الصناعية وتسارع إزالة الغابات وحرق الوقود الأحفوري ، زاد الإشعاع الحراري لسطح الأرض ، مما تسبب في الاحتباس الحراري والتأثير على مناخ الأرض.
الأسباب
من الآثار البيئية للتطور الصناعي الذي تم إنشاؤه في نهاية القرن الثامن عشر زيادة انبعاث ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وانخفاض الغطاء النباتي نتيجة إقامة المصانع والمدن. يحدث انبعاث غازات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بسبب زيادة استخدام الوقود الأحفوري لاستخدامه في العمليات الصناعية ووسائل النقل المختلفة.
إلى جانب تصنيع النمط الاقتصادي ، حدثت إزالة الغابات لمساحات كبيرة من الغابات ، مما أدى إلى انخفاض تحول ثاني أكسيد الكربون وبالتالي البقاء لفترة أطول في الغلاف الجوي. هذا لأنه نظرًا لوجود عدد أقل من الغابات ، يقوم عدد أقل من النباتات بعملية التمثيل الضوئي ، والتي تحول ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين يتم إطلاقه في الغلاف الجوي وإلى سكريات لتغذية النبات.
تأثير
أدى الانخفاض في أسطح الغابات والتصنيع إلى زيادة درجة الحرارة ومع الإشعاع الحراري الأرضي ، تم إطلاق المزيد من الطاقة الحرارية في الغلاف الجوي وامتصاصها بواسطة غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي التي شتتها لاحقًا إلى أجزاء مختلفة من العالم. الكوكب ، ولهذا السبب تزداد درجة الحرارة في جميع أنحاء العالم ، مما يؤثر على المناخ في المجال العالمي.
ينتج عن هذا الاحتباس الحراري ذوبان الجبال الجليدية في القطبين ، مما يرفع مستوى البحار ويقلل من مصادر المياه العذبة على الكوكب. تؤثر التغيرات في درجات الحرارة على الحيوانات ونباتات الأرض ، مثل الشعاب المرجانية ، التي تواجه صعوبة في التكيف مع ارتفاع درجة حرارة مياه البحر. هذا يؤدي إلى انخفاض في التنوع البيولوجي وما يترتب على ذلك من اختلال في سلسلة الغذاء على كوكب الأرض. هذا التغير المناخي له تأثير سلبي ، مع ما يترتب على ذلك من ظواهر جوية غير متوقعة مثل الأعاصير والأمطار الغزيرة الخالد.
غازات الاحتباس الحراري
يحدث تأثير الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي نتيجة لوجود غازات مختلفة ، بداية من بخار الماء ثم ثاني أكسيد الكربون ، وهو غاز موجود بكميات قليلة في الغلاف الجوي ، بالكاد يبلغ 0,035٪ ، وهذا يدل على أنه غاز صغير جدًا. يمكن أن يكون للنسبة المئوية لثاني أكسيد الكربون تأثير كبير على الغلاف الجوي. وهو ما يفسر لماذا من خلال زيادة هذه النسبة المئوية بسبب التلوث الذي يسببه الإنسان ، يكون لها مثل هذا التأثير السلبي على تأثير الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي للأرض.
إن تحول ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بطيء ، حوالي 50٪ من هذا الغاز يستغرق حوالي 30 عامًا للتخلص منه. من ناحية أخرى ، فإن الـ 30٪ المتبقية ستستغرق قرونًا لتتحلل ، وستبقى الـ 20٪ الأخرى من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لآلاف السنين. بالإضافة إلى بخار الماء وثاني أكسيد الكربون ، تشارك غازات الميثان وأكسيد النيتروز والأوزون ، بالإضافة إلى كلوروفلوروكربون ، في تأثير الاحتباس الحراري. غازات الكلوروفلوروكربون هذه هي غازات تنتجها أنشطة البشر لأنها ليست غازًا تنتجه الطبيعة.
اشعاع شمسي
يتم استقبال إشعاع طاقة الشمس على سطح الأرض في شكل طاقة ضوئية وطاقة حرارية. من الملك النجمي "الشمس" إلى سطح الأرض يصل إلى حوالي 341 واط لكل متر مربع وفي تردد موجي قصير. تتوزع هذه الطاقة بين الغلاف الجوي للأرض بحوالي 157 واط والغلاف الجوي الذي يصل إلى سطح الأرض بحوالي 184 واط.
الإشعاع الحراري
سطح الأرض ، بالإضافة إلى استقباله للضوء والحرارة أو الطاقة الحرارية من الشمس ، ينبعث منها أيضًا طاقة حرارية. يحدث هذا الانبعاث للطاقة الحرارية لأن جميع الكائنات التي لديها درجة حرارة أعلى من الصفر المطلق (وهي أدنى درجة حرارة ممكنة تساوي -273 درجة مئوية أو -459,67 درجة فهرنهايت) ، تشع حرارة أو طاقة حرارية. في السنة ، تبلغ الطاقة الحرارية التي تشع من سطح الأرض حوالي 396 واط لكل متر مربع وهي عبارة عن أشعة تحت الحمراء. يمتص الغلاف الجوي هذه الطاقة الحرارية وتعود إلى سطح الأرض.
ينعكس الإشعاع
يعكس الغلاف الجوي للأرض وسطحها بعضًا من طاقة الشمس. ونتيجة لذلك ، تتواجد الطاقة الشمسية في الغلاف الجوي لفترة قصيرة ثم تتشتت منها. بعد ذلك ، يكون مجموع الطاقة المستلمة والطاقة المنبعثة هو إجمالي الحرارة التي يتلقاها الغلاف الجوي ولتحقيق التوازن ، يجب التخلص منها ، كونها الطاقة المنعكسة. كمية الطاقة المنعكسة 120 واط / م2، هذا يمثل حوالي ثلث الإشعاع الشمسي الذي تتلقاه الأرض. يمر الكثير من الإشعاع الحراري المنبعث من سطح الأرض (الأشعة تحت الحمراء) عبر الغلاف الجوي وينتشر في الفضاء.
تغير المناخ
بطريقة طبيعية ، يتم إنتاج تبادل للطاقة بسبب تأثير الاحتباس الحراري للغلاف الجوي ، وهذا يحدث في ضوء حقيقة أن الإشعاع الحراري (الأشعة تحت الحمراء) الذي ينبعث من سطح الأرض مثل الطاقة الضوئية التي تصل عن طريق الإشعاع الشمسي غير مشتت ، يمتصه الغلاف الجوي ، سطح الأرض ، العوامل الحيوية ، بعض المكونات اللاأحيائية ، التي تتفاعل ولها دورة ثابتة وهي تأثير الاحتباس الحراري للأرض.
التبادلات الغازية والطاقة التي تحدث في الغلاف الجوي هي سبب التغيرات في المناخ بشكل طبيعي. كما هو الحال مع التغيرات في درجات الحرارة والأمطار والرياح التي تتم ملاحظتها في مواسم السنة المختلفة. نتيجة لذلك ، في حين أن هناك تدفقًا ثابتًا للضوء والطاقة الحرارية ، فإن ظواهر الأرصاد الجوية ستحدث بطرق موسمية ويمكن التنبؤ بها. يحدث العكس عندما يولد تأثير الاحتباس الحراري الناتج عن تلوث ثاني أكسيد الكربون درجات حرارة عالية في الغلاف الجوي ويؤدي إلى تكوين الأعاصير والأعاصير الحلزونية وأمواج تسونامي والرياح الموسمية وغيرها.
اتفاق دولي
محاولة الحد من انبعاث غازات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وتجنب زيادة درجة الحرارة وما يترتب على ذلك من تغيرات في المناخ بسبب ظاهرة الاحتباس الحراري. وقعت العديد من دول العالم اتفاقيات واتفاقيات في إطار اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ ، وهي:
- بروتوكول كيوتو: تم التوقيع على الاتفاقية في عام 1997 ، وهي تتضمن سلسلة من الأهداف القانونية ذات الصلة بهدف تحقيق الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. حتى هذا العام 2020 ، فإن الفترة الثانية من هذا البروتوكول سارية المفعول.
- اتفاق باريس: تم تنفيذ هذه الاتفاقية في عام 2015 وستدخل حيز التنفيذ اعتبارًا من هذا العام 2020 ، عندما ينتهي بروتوكول كيوتو. هدفها هو تعزيز التنمية المستدامة في جميع أنحاء العالم ، وتحقيق تنمية الاقتصادات دون زيادة انبعاثات الغازات الصناعية التي تؤثر على مناخ الأرض.
الحد من تأثير الاحتباس الحراري
بهدف خفض انبعاث غازات الاحتباس الحراري ، تعمل بعض الدول على مشاريع تسمح باستبدال الوقود الأحفوري ، من خلال مصادر الطاقة النظيفة مثل: الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو الطاقة الحرارية الأرضية. وبالمثل ، في عواصم الكوكب ، يخططون لسياسات وقوانين من شأنها ، من خلال تنفيذها ، أن تقلل من التلوث الناجم عن الصناعات الكبيرة ووسائل النقل الخاصة وغيرها.
تأثير الاحتباس الحراري وتغير المناخ
وفقًا لعلماء البيئة ، يتأثر تأثير الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي بانبعاث المزيد من الغازات بسبب التطورات الصناعية ، مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان. في تقرير من تقرير المناخ العالمي - أكتوبر 2018 من ذلك العام ، باستثناء شهر واحد ، كانت جميع الأشهر المتبقية أكثر دفئًا من المتوسط منذ عام 1977. إذا استمر هذا ، فإن العواقب ليست مشجعة للغاية.
ذوبان الجبل الجليدي. بسبب ارتفاع درجة الحرارة وبالتالي الاحتباس الحراري للكوكب ، فإن ذوبان الكتل الكبيرة من الأنهار الجليدية يحدث بوتيرة متسارعة وهذا يؤدي إلى زيادة مستوى التيارات البحرية ، وانخفاض في الإشعاع الشمسي الذي يلفه كوكب الأرض. السطح المنبعث في الغلاف الجوي وإطلاق غاز الميثان.
فيضانات. تسبب تغير المناخ في زيادة المد وموجاته ، مما يعرض السكان الذين يعيشون في المناطق الساحلية للخطر. في التقرير المقدم في تقرير التقييم الخامس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ ، في عام 2014 ، والذي تم فيه التشخيص بين عامي 1901 و 2010 ، يشير إلى أن متوسط مستوى سطح البحر قد ارتفع بنحو 19 سم. والتنبؤ هو أنه في عام 2100 سيرتفع 15 أو 90 سنتيمترا وسيصبح أكثر من 92 مليون شخص في خطر.
أعاصير قوية. على الرغم من أن ظاهرة الاحتباس الحراري ليست السبب المباشر لحدوث هذه الظواهر الجوية ، بشكل مباشر ، على الرغم من أنها تزيد من حجمها. يحدث هذا لأن الأعاصير تتكون من ارتفاع درجات حرارة البحر التي ترتفع باتجاه الغلاف الجوي.
زيادة الهجرات. بسبب ارتفاع درجة الحرارة في مناطق مختلفة من الأرض ، وتغيير الظروف المناخية لهذه الأماكن ، يسافر العديد من الحيوانات إلى أماكن أخرى حيث تسمح لها الظروف البيئية بتنفيذ دورة حياتها البيولوجية. وفقًا لبيانات البنك الدولي في عام 2050 ، اضطر حوالي 140 مليون شخص إلى الانتقال من أماكنهم التي يعيشون فيها بسبب الجفاف والفيضانات.
تصحر التربة. أدى ارتفاع درجة الحرارة إلى تصحر مساحة كبيرة من الأرض ، مما أدى إلى اختلال التوازن البيئي وكذلك في السلسلة الغذائية. هذا التصحر هو سوء تغذية التربة الخصبة في المناطق الفقيرة وغير المنتجة ، وفقًا لمنظمة الأمم المتحدة (UN) ، فإن حوالي 30 ٪ من التربة الزراعية على كوكب الأرض متدهورة.
ضاع في الزراعة والثروة الحيوانية. تعني التغيرات المناخية أن مدة الفصول المختلفة قد اختلفت وبالتالي تغيرت فترة دورات نمو الأنواع النباتية والحيوانية. يقترن بظهور الآفات والأمراض بسبب اختلالات في السلسلة الغذائية. وبالمثل ، فقد تم تغيير التمثيل الغذائي لحيوانات المزرعة وصحتها وتكاثرها ، من بين أمور أخرى.
المجاعة في السكان. يؤثر تغير المناخ وما يترتب على ذلك من فقدان التربة الزراعية وجفاف مصادر المياه على الإنتاج الزراعي ، مما يؤدي إلى انخفاض المعروض من الأغذية المزروعة وزيادة الطلب عليها ، وبالتالي زيادة نقص الغذاء. منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (الفاو) قلقة من التأثير السلبي لتغير المناخ على إنتاج الغذاء.
الأوبئة والأمراض. يمكن أن تؤدي زيادة درجة الحرارة على كوكب الأرض إلى تسريع الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي. وكذلك ظهور الأمراض المعدية التي تم القضاء عليها مثل الملاريا أو الكوليرا أو انتشارها إلى أماكن على كوكب الأرض لم تحدث فيها.
من أجل حل تأثير التطورات التكنولوجية والصناعية على المناخ وعلى تأثير الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي ، يجب على كل واحد منا الالتزام بتغيير موقفنا تجاه البيئة ، وإلى حد إمكانياتنا ، المساهمة في التغيير. السلوك وأن نكون أكثر مسؤولية ، والمشاركة مع المجموعات البيئية في حملات للامتثال للاتفاقيات الموقعة من قبل حكوماتنا للحد من تأثير الاحتباس الحراري.
أدعوكم لمواصلة معرفة الطبيعة الرائعة وكيفية تعلم العناية بها. اقرأ المنشورات التالية: