Образное название «парниковый эффект» получило природное явление, суть которого заключается в том, что атмосфера задерживает идущее от земной поверхности тепловое излучение (подобно пленке над огородным парником).
Энергия, поступающая на нашу планету от Солнца, определяет ход всех биологических процессов на Земле. Из общего количества этой энергии 20 % поглощается атмосферой, 34% отражается облаками и земной поверхностью и уходит обратно в космос. Оставшиеся 46 % энергии доходят до земной поверхности и нагревают ее. Нагретая земля в свою очередь излучает длинноволновую инфракрасную (тепловую) радиацию, которая частично уходит в космос, а частично остается в атмосфере, задерживаясь входящими в ее состав газами и нагревая приземные слои воздуха.
Газы, задерживающие тепловое излучение и препятствующие оттоку тепла в космическое пространство, называются парниковыми газами.
Благодаря парниковому эффекту среднегодовая температура у поверхности Земли в последнее тысячелетие составляет примерно 15°С, а без него она опустилась бы до -18°С и существование жизни на Земле стало бы невозможным. Основной парниковый газ - водяной пар, задерживает до 60 % теплового излучения Земли. Содержание водяного
пара в атмосфере определяется планетарным круговоротом воды и при сильных широтных и высотных колебаниях в целом практически постоянно. Остальные 40 % теплового излучения Земли задерживают другие парниковые газы, в том числе более 20 % - углекислый газ.
Основные источники углекислого газа в атмосфере - извержения вулканов и естественные лесные пожары. На заре геобиохимической эволюции Земли (то есть тогда, когда возникли первые биологические соединения) углекислый газ поступал в Мировой океан через подводные вулканы и выделялся в атмосферу.
До сих пор нет точных оценок содержания углекислого газа в атмосфере на ранних этапах ее развития. Американский геохимик Д. Марэ полагает, что содержание углекислого газа в атмосфере в первый миллиард лет ее существования было в 1000 раз больше, чем в настоящее время, — около 39 %. Тога температура воздуха в приземном слое достигала почти 100°С, а температура воды в Мировом океане приближалась к точке кипения (сверхпарниковый эффект).
С появлением фотосинтезируюших организмов стал действовать мощный механизм изъятия из атмосферы и океана углекислого газа - ведь он необходим для фотосинтеза. Связанный живыми организмами, углекислый газ стал откладываться в осадочных породах и парниковый эффект стал постепенно уменьшаться, пока не установилось равновесие в биосфере, при котором содержание углекислого газа з атмосфере
составляло 0,03 %.
|