Zmiany zachodzące w atmosferze można podzielić na naturalne i antropogeniczne. Do naturalnych należą np. zmiany aktywności słonecznej, wybuchy wulkanów. Coraz większego znaczenia nabierają jednak zmiany związane z działalnością człowieka. Wiążą się one z wprowadzaniem do atmosfery dużej ilości zanieczyszczeń, co wywołuje dalsze konsekwencje środowiskowe.

Globalne ocieplenie klimatu

W wyniku spalania paliw kopalnych uwalniane są do atmosfery duże ilości dwutlenku węgla i innych gazów mających zdolność pochłaniania promieniowania cieplnego Ziemi (tzw. gazów szklarniowych). Wzrost zawartości tych gazów powoduje wzrost naturalnego efektu cieplarnianegoefekt cieplarniany efektu cieplarnianego atmosfery ziemskiej i w konsekwencji ocieplenie klimatu. Globalne ocieplenie klimatu prowadzi do wzmożonego topnienia pokryw lodowcowych i podniesienia się poziomu wód oceanicznych.

Przeanalizuj poniższą mapę, która przedstawia konsekwencje globalnego ocieplenia.

REVEELZ8YZl7X

Mapa Europy, na której zaznaczono na niebiesko obszary zalane po podniesieniu się poziomu mórz o 60 metrów. Są to tereny zachodniego wybrzeża Francji i częściowo Normandii, wschodnia część Anglii, Kornwalia i pomniejsze części na wybrzeżach Wielkiej Brytanii, a także Irlandii. Holandia, , zachodnia część belgii, niemal cała Dania, nieduże fragmenty południowego wybrzeża Szwecji, północne Niemcy, wybrzeże Polski oprócz okolic Trójmiasta, obwód kaliningradzki, wybrzeże Litwy, częściowo Łotwy i Estonii. We Włoszech duży teren Wenecji i okolic oraz części wybrzeża Półwyspu Apenińskiego, fragmenty lądu wzdłuż linii brzegowej Bałkanów, Grecji, Ukrainy, Turcji, Afryki Północnej i krajów basenu Morza Kaspijskiego. Część południowo‑wschodnia Rumunii, fragmenty Rosji nad kaukazem oraz na północ od Morza Kaspijskiego. Cześć Iraku, aż po Bagdad, włącznie. W Egipcie część terenów z Aleksandrią.

Pesymistyczne prognozy mówią o podniesieniu się poziomu mórz w dalszej przyszłości nawet o 60 metrów. W takiej sytuacji stolica Niemiec znajdzie się na dnie wielkiego rozlewiska, podobnie jak znaczne obszary północnych Niemiec. W Polsce utracimy całą infrastrukturę na wybrzeżu, w tym miasta. Nie będzie już Gdańska, nie będzie Szczecina, zniknie gazoport w Świnoujściu. Wyraźnemu skróceniu ulegnie nasza lądowa granica z Niemcami, a Bałtyk stanie się morzem szeroko otwartym do Morza Północnego i Atlantyku. Pod powierzchnią morza znajdzie się obwód kaliningradzki, Wenecja, Holandia i znaczna część Belgii.

Polecenie 1

Przeanalizuj poniższą rycinę, która pokazuje czas potrzebny do osiągnięcia stanu równowagi po zredukowaniu emisji dwutlenku węgla. Czy jeżeli zmniejszymy emisję gazów cieplarnianych to wszystko wróci do normy? W jakim czasie i czy w ogóle jest to możliwe?

Przeanalizuj opis poniższej ryciny, która pokazuje czas potrzebny do osiągnięcia stanu równowagi po zredukowaniu emisji dwutlenku węgla. Czy jeżeli zmniejszymy emisję gazów cieplarnianych to wszystko wróci do normy? W jakim czasie i czy w ogóle jest to możliwe?

R1cxzaD8y3SuF

Ilustracja pokazuje za pomocą kilku linii na wykresie czas potrzebny do osiągnięcia stanu równowagi po zredukowaniu emisji dwutlenku węgla. Napis na górze ilustracji głosi "stężenie dwutlenku węgla, temperatura i poziom morza wzrastają jeszcze długo po zredukowaniu emisji". Na wykresie są trzy linie pionowe - pierwsza na początku wykresu podpisana jest jako "dziś", kolejna to "sto lat od dziś", a linia niemal na końcu wykresu to "za tysiąc lat od dziś". Na wykresie kolorowymi liniami zaznaczono ustalenie się średniej temperatury Ziemi, ustalenie się stężenia dwutlenku węgla w atmosferze, wzrost poziomu morza wskutek zwiększenia się objętości wody spowodowanego jej wyższą temperaturą, wzrost poziomu morza wskutek topnienia pokryw lodowych, emisja dwutlenku węgla. Z wykresu odczytać można, że poziom emisji dwutlenku węgla dziś jest wysoki, ale będzie spadał, za sto lat będzie niższym, a później utrzyma niski poziom. Poziomy wszystkich pozostałych elementów będą szybko rosły do momentu za sto lat od dziś, następnie średnia temperatura Ziemi i stężenie dwutlenku węgla w atmosferze przestanie rosnąć i utrzyma osiągnięty poziom, poziomy morza nadal będą rosły i za tysiąc lat będą jeszcze wyższe. Wskazano czas potrzebny do osiągnięcia stanu równowagi: ustalenie się średniej temperatury Ziemi - kilka wieków, ustalenie się stężenia dwutlenku węgla w atmosferze - 100 do 300 lat, wzrost poziomu morza wskutek zwiększenia się objętości wody spowodowanego jej wyższą temperaturą - od kilkuset do kilku tysięcy lat, wzrost poziomu morza wskutek topnienia pokryw lodowych - kilka tysiącleci.

R18PeNgo1gcWW

(Uzupełnij).

---

Rycina pokazuje, co może się zdarzyć, jeśli antropogeniczne emisje COIndeks dolny 2₂ przestaną rosnąć w ciągu następnych stu lat, a później zaczną maleć. Po tym jak emisja COIndeks dolny 2₂ zmniejszy się, a jego stężenie w atmosferze ustabilizuje się, temperatura powietrza będzie powoli wzrastać przez sto lub więcej lat. Wzrost objętości wody oceanicznej spowodowany przez wzrost temperatury wody będzie trwać jeszcze długo po tym, jak emisja COIndeks dolny 2₂ zmniejszy się, a topnienie pokryw lodowych będzie dodatkowo przyczyniać się do wzrostu poziomu morza jeszcze przez całe stulecia.

Innymi skutkami wzrostu efektu cieplarnianego mogą być np. zwiększenie parowania, wysychanie rzek, ekspansja terenów pustynnych, obniżenie produktywności gleb, nasilenie gwałtownych zjawisk pogodowych na kuli ziemskiej, m.in. powodzi czy huraganów. Niektóre skutki są trudne do przewidzenia, ponieważ wiele czynników jest silnie ze sobą powiązanych, a niektóre zmiany w środowisku przyspieszają lub spowalniają inne. Do zmian przyspieszających można zaliczyć fakt, że zmniejszenie powierzchni lodowców spowoduje zmniejszenie albedo powierzchni Ziemi. Wśród zmian spowalniających można wskazać np. wzrost parowania, który może ograniczyć dopływ promieniowania słonecznego.

Kwaśne opady

Działalność gospodarcza człowieka powodująca emisję gazów i pyłów do atmosfery przyczynia się również do występowania kwaśnych deszczów (opadów). Do ich powstania przyczyniają się głównie związki siarki i azotu. Szkodliwe substancje wędrują z wiatrem w postaci zawiesiny i opadając z cząsteczkami wody na ziemię, uszkadzają wiele ekosystemów. Gleby – zwłaszcza pozbawione wapnia z przyczyn naturalnych, jak np. w Kanadzie czy w Skandynawii, gdzie warstwa ziemi spoczywa na granitowym trzonie – stają się niezdatne do uprawy. W wyjałowionych jeziorach giną ryby. Przede wszystkim zaś ginie las.

R1KJwyC4LoE26

Na zdjęciu znajdują się dwie śnięte ryby średniej wielkości, unoszące się na powierzchni wody. Leżą bokami.

Kwaśne opady powodują też przyspieszoną korozję i niszczenie obiektów wybudowanych przez ludzi, np. konstrukcji mostów, zabytków, czy elementów dekoracyjnych budynków.

Niszczenie warstwy ozonowej

Do niszczenia warstwy ozonowej przyczyniają się głównie freony, gazy stosowane m.in. w urządzeniach chłodniczych oraz w aerozolach. W stratosferze wiążą one ozon, zmniejszając jego ilość. Powstaje strefa o zmniejszonej zawartości ozonu – dziura ozonowa. W tej strefie wzrasta ilość szkodliwego dla życia promieniowania ultrafioletowego docierającego do powierzchni Ziemi.

RicMXMw1Q3HL8

na ilustracji przedstawiono dane dotyczące zasięgu dziury ozonowej nad Antarktyką w latach 2011–2017. 12 września 2011 wielkość dziury 26,1 milionów kilometrów kwadratowych. 22 września 2012 roku wielkość dziury 21,1 milionów kilometrów kwadratowych. 16 września 2013 roku wielkość dziury 24 miliony kilometrów kwadratowych. 11 września 2014 roku wielkość dziury 24,1 milionów kilometrów kwadratowych. 9 października 2015 roku wielkość dziury 28,2 milionów kilometrów kwadratowych. 28 września 2016 roku wielkość dziury 23,1 milionów kilometrów kwadratowych. 11 września 2017 roku wielkość dziury 19,6 milionów kilometrów kwadratowych.

Pozytywnym zjawiskiem jest fakt zmniejszania się w ostatnich latach powierzchni dziury ozonowej – jest to skutek wyraźnego ograniczenia emisji freonów na Ziemi. Przykładem może być zasięg dziury ozonowej nad Antarktydą w roku 2006.

RH8Y873F6Eiun

Na ilustracji ukazany jest glob ziemski z perspektywy południowej, z widokiem na Antarktydę. Widoczna jest wielka niebiesko‑fioletowa przestrzeń, większa od samej Antarktydy. Jest to dziura ozonowa. Pozostała część kuli ziemskiej pokryta jest zieloną warstwą.

Przykłady skutków występowania dziury ozonowej:

• wzrost globalnego ocieplenia, czyli znaczna zmiana warunków klimatycznych w różnych częściach Ziemi, zjawisko zwane efektem cieplarnianym prowadzi do topnienia górskich lodowców oraz do ogólnych zaburzeń klimatu, na przykład przechodzenia z mroźnych zim do upalnego lata bez przejściowych pór roku;

• promieniowanie ultrafioletowe przedostaje się do wody, powodując tym samym niszczenie życia organizmów wchodzących w skład planktonu, czego skutkiem jest brak pożywienia dla wielu gatunków ryb i ssaków, którym zagraża wyginięcie;

• poprzez szkodliwe działanie promieniowania zostaje uszkodzony chlorofil roślinny, co w następstwie prowadzi do wyginięcia roślin;

• jeżeli wyginą rośliny, zagrożone będą również gatunki zwierząt roślinożernych, co w następstwie łańcucha pokarmowego pociągnie za sobą zwierzęta mięsożerne oraz populację ludzką;

• człowiek jest również narażony na promieniowanie ultrafioletowe, którego oddziaływanie powoduje choroby skóry (rak skóry), szybsze starzenie się, poważne choroby oczu (zaćma) oraz ogólne obniżenie odporności człowieka;

• najważniejszym skutkiem dziury ozonowej może być całkowite zniszczenie warstwy ozonu, co w rezultacie może doprowadzić do biologicznej śmierci naszej planety.

Smog

Na lokalne zmiany atmosfery duży wpływ mają same miasta. Zwłaszcza zimą stanowią tzw. wyspy ciepła, gdzie temperatura powietrza może być (w zależności od wielkości miasta) wyższa o kilka lub nawet kilkanaście stopni niż na terenach otaczających. Częściej występuje w nich również np. duże zachmurzenie czy smogsmogsmog. Smog to problem związany z emisją szkodliwych pyłów i gazów powstałych w wyniku nieefektywnego spalania paliw (węgla kamiennego, węgla drzewnego, benzyny, oleju napędowego itp.) w domach, samochodach oraz w elektrowniach węglowych i zakładach przemysłowych. Smog oprócz wymienionych zanieczyszczeń potrzebuje do powstania jeszcze braku wiatru i inwersji termicznej.

Ogólnie smog jest mieszaniną dymów, pyłów, gazów i pary wodnej, bardzo szkodliwą dla zdrowia ludzi. Najbardziej odczuwalnymi skutkami smogu są zwiększony poziom zachorowalności na choroby układu oddechowego oraz nowotworowe i związana z tym większa śmiertelność mieszkańców. Nawet krótkotrwała ekspozycja u osób zdrowych może wywoływać stany zapalne, podrażnienie spojówek, krtani i tchawicy, łagodne, przemijające stany zapalne płuc, alergie, patologiczne zmęczenie, spadek tolerancji wysiłku, problemy z pamięcią i koncentracją, wyższy poziom niepokoju, stany depresyjnie.

Słownik