Парниковый газ

Парниковый эффект солнечной радиации на поверхности Земли, вызванный парниковыми газами

Радиационное воздействие различных факторов изменения климата в 2011 году, как сообщается в пятом оценочном докладе МГЭИК .

Парниковые газы (иногда сокращенно ПГ ) представляет собой газ , который поглощает и испускает лучистую энергию в пределах теплового инфракрасного диапазона, в результате чего парникового эффекта . ^[1] Основными парниковыми газами в атмосфере Земли являются водяной пар ( H
2O ), диоксид углерода ( CO
2), метан ( CH
4), закись азота ( N
2O ) и озон ( O ₃ ). Без парниковых газов средняя температура поверхности Земли была бы около -18 ° C (0 ° F) ^[2], а не нынешняя средняя температура 15 ° C (59 ° F). ^{[3] [4] [5]} Атмосфера Венеры , Марса и Титана также содержит парниковые газы.

Деятельность человека с начала промышленной революции (около 1750 г.) привела к увеличению концентрации углекислого газа в атмосфере на 45% , с 280 ppm в 1750 году до 415 ppm в 2019 году. ^[6] Последний раз атмосферная концентрация углекислого газа. был этот максимум более 3 миллионов лет назад. ^[7] Это увеличение произошло несмотря на поглощение более половины выбросов различными естественными «стоками», вовлеченными в углеродный цикл . ^{[8] [9]}

Подавляющее большинство антропогенных выбросов двуокиси углерода происходит из сгорания из ископаемого топлива , главным образом угля , нефтей ( в том числе нефти ) и природного газа , с дополнительными взносами исходя из вырубки леса и других изменений в землепользовании. ^{[10] [11]} Основным источником антропогенных выбросов метана является сельское хозяйство, за которым следуют выбросы газа и летучие выбросы от ископаемого топлива. ^{[12] [13]} Традиционное выращивание рисаявляется вторым по величине источником метана в сельском хозяйстве после домашнего скота, с краткосрочным потеплением, эквивалентным выбросам углекислого газа от всей авиации. ^[14]

При нынешних темпах выбросов, температура может увеличиться на 2  ° C (3,6 ° F ), которую Организации Объединенных Наций по " Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) , назначенный в качестве верхнего предела , чтобы избежать„опасных“уровней, от 2036 ^[15]

Газы в атмосфере Земли [ править ]

Непарниковые газы [ править ]

Основные составляющие атмосферы Земли, азот ( N
₂) (78%), кислород ( O
₂) (21%) и аргон (Ar) (0,9%) не являются парниковыми газами, поскольку молекулы, содержащие два атома одного и того же элемента, например N
₂и O
₂не имеют чистого изменения в распределении их электрических зарядов, когда они вибрируют, а одноатомные газы, такие как Ar, не имеют мод колебаний. Следовательно , они почти полностью не зависит от инфракрасного излучения . Некоторые молекулы, содержащие всего два атома различных элементов, такие как окись углерода (CO) и хлористый водород (HCl), действительно поглощают инфракрасное излучение, но эти молекулы недолговечны в атмосфере из-за их реакционной способности или растворимости . Следовательно, они не вносят значительного вклада в парниковый эффект и часто не учитываются при обсуждении парниковых газов.

Парниковые газы [ править ]

Парниковые газы - это те газы, которые поглощают и излучают инфракрасное излучение в диапазоне длин волн, излучаемых Землей . ^[1] Двуокись углерода (0,04%), закись азота, метан и озон - это следовые газы, которые составляют почти 0,1% атмосферы Земли и обладают заметным парниковым эффектом.

По порядку, наиболее распространенными ^{[ требуется разъяснение ]} парниковых газов в атмосфере Земли являются: ^{[ необходима цитата ]}

• Водяной пар ( H
  ₂O )
• Двуокись углерода ( CO
  ₂)
• Метан ( CH
  ₄)
• Закись азота ( N
  ₂O )
• Озон ( O
  ₃)
• Хлорфторуглероды (ХФУ)
• Гидрофторуглероды (включая ГХФУ и ГФУ)

Атмосферные концентрации определяются балансом между источниками (выбросы газа в результате деятельности человека и естественными системами) и стоками (удаление газа из атмосферы путем преобразования в другое химическое соединение или поглощения водными объектами). ^[16] Доля выбросов, остающихся в атмосфере по прошествии определенного времени, является « воздушной фракцией » (AF). Годовая бортовая фракция представляет собой отношение атмосферного увеличения данного года до общего объема выбросов этого года. По состоянию на 2006 год годовая доля CO в воздухе
2было около 0,45. Годовая доля переносимого по воздуху увеличивалась со скоростью 0,25 ± 0,21% в год за период 1959–2006 гг. ^[17]

Косвенные радиационные эффекты [ править ]

Некоторые газы имеют косвенное радиационное воздействие (независимо от того, являются ли они парниковыми газами или нет). Это происходит двумя основными способами. Один из способов заключается в том, что при распаде в атмосфере выделяется еще один парниковый газ. Например, метан и оксид углерода (CO) окисляются с образованием диоксида углерода (при окислении метана также образуется водяной пар). Окисление CO до CO
2непосредственно вызывает недвусмысленное увеличение радиационного воздействия, хотя причина этого неясна. Пик теплового ИК-излучения с поверхности Земли очень близок к сильной колебательной полосе поглощения CO.
2( длина волны 15 микрон, или волновое число 667 см ^-1 ). С другой стороны, одиночная колебательная полоса CO поглощает ИК-излучение только на гораздо более коротких длинах волн (4,7 микрона, или 2145 см ^-1 ), где излучение лучистой энергии с поверхности Земли по крайней мере в десять раз меньше. Окисление метана до CO
2, который требует реакции с радикалом ОН, приводит к мгновенному снижению поглощения и излучения излучения, поскольку CO
2является более слабым парниковым газом, чем метан. Однако окисление CO и CH
₄переплетаются, поскольку оба потребляют радикалы ОН. В любом случае расчет общего радиационного воздействия включает как прямое, так и косвенное воздействие.

Второй тип косвенного эффекта возникает, когда химические реакции в атмосфере с участием этих газов изменяют концентрацию парниковых газов. Например, разрушение неметановых летучих органических соединений (НМЛОС) в атмосфере может привести к образованию озона. Величина косвенного эффекта может сильно зависеть от того, где и когда происходит выброс газа. ^[19]

Метан оказывает косвенное влияние, помимо образования CO.
2. Основным химическим веществом, которое вступает в реакцию с метаном в атмосфере, является гидроксильный радикал (ОН), поэтому большее количество метана означает, что концентрация ОН снижается. По сути, метан увеличивает время жизни в атмосфере и, следовательно, его общий радиационный эффект. Окисление метана может производить как озон, так и воду; и является основным источником водяного пара в обычно сухой стратосфере . CO и НМЛОС производят CO
2когда они окисляются. Они удаляют ОН из атмосферы, что приводит к более высокой концентрации метана. Удивительный эффект от этого заключается в том, что потенциал глобального потепления CO в три раза выше, чем у CO.
2. ^[20] Тот же процесс, который преобразует НМЛОС в двуокись углерода, может также привести к образованию тропосферного озона. Галоуглероды имеют косвенный эффект, потому что они разрушают стратосферный озон. Наконец, водород может приводить к образованию озона и CH
₄увеличивается, а также производит стратосферный водяной пар. ^[19]

Вклад облаков в парниковый эффект Земли [ править ]

Облака , являющиеся основным источником парникового эффекта Земли, помимо газа , также поглощают и излучают инфракрасное излучение и, таким образом, влияют на излучательные свойства парниковых газов. Облака - это капли воды или кристаллы льда, взвешенные в атмосфере. ^{[21] [22]}

Воздействие на общий парниковый эффект [ править ]

Вклад каждого газа в парниковый эффект определяется характеристиками этого газа, его распространенностью и любыми косвенными эффектами, которые он может вызвать. Например, прямое радиационное воздействие массы метана примерно в 84 раза сильнее, чем та же масса углекислого газа за 20-летний период времени ^[25], но он присутствует в гораздо меньших концентрациях, так что его общий прямой радиационный эффект до сих пор он был меньше, отчасти из-за более короткого времени жизни в атмосфере при отсутствии дополнительного связывания углерода. С другой стороны, в дополнение к своему прямому радиационному воздействию, метан оказывает большое косвенное радиационное воздействие, потому что он способствует образованию озона. Shindell et al. (2005) ^[26]утверждает, что вклад метана в изменение климата как минимум вдвое превышает предыдущие оценки в результате этого эффекта. ^[27]

При ранжировании по их прямому вкладу в парниковый эффект наиболее важными являются: ^{[21] [ неудачная проверка ]}

Помимо основных парниковых газов, перечисленных выше, другие парниковые газы включают гексафторид серы , гидрофторуглероды и перфторуглероды (см. Список парниковых газов МГЭИК ). Некоторые парниковые газы не часто упоминаются. Например, трифторид азота имеет высокий потенциал глобального потепления (ПГП), но присутствует только в очень малых количествах. ^[30]

Доля прямых эффектов в данный момент [ править ]

Невозможно утверждать, что определенный газ вызывает точный процент парникового эффекта. Это связано с тем, что некоторые газы поглощают и излучают излучение на тех же частотах, что и другие, так что общий парниковый эффект не является просто суммой влияния каждого газа. Верхние пределы указанных диапазонов относятся только к каждому газу; нижние концы учитывают перекрытия с другими газами. ^{[21] [22]} Кроме того, известно, что некоторые газы, такие как метан, имеют большие косвенные эффекты, которые все еще оцениваются количественно. ^[31]

Время жизни в атмосфере [ править ]

Помимо водяного пара , время пребывания которого составляет около девяти дней ^[32], основные парниковые газы хорошо перемешаны, и им требуется много лет, чтобы покинуть атмосферу. ^[33] Хотя сложно точно определить, сколько времени требуется парниковым газам, чтобы покинуть атмосферу, существуют оценки для основных парниковых газов. Якоб (1999) ^[34] определяет срок службы атмосферного вида X в одно- блочной модели в качестве среднего времени , что молекула X остается в поле. Математически может быть определено как отношение массы (в кг) X в коробке к скорости его удаления, которая является суммой расхода X из коробки (${\displaystyle \tau }$${\displaystyle \tau }$${\displaystyle m}$${\displaystyle F_{out}}$), Химическая потеря X ( ), а также осаждение из Й ( ) (все в кг / с): . ^[34] Если поступление этого газа в ящик прекратится, то со временем его концентрация уменьшится примерно на 63%.${\displaystyle L}$${\displaystyle D}$${\displaystyle \tau ={\frac {m}{F_{out}+L+D}}}$${\displaystyle \tau }$

Таким образом, продолжительность жизни вида в атмосфере измеряет время, необходимое для восстановления равновесия после внезапного увеличения или уменьшения его концентрации в атмосфере. Отдельные атомы или молекулы могут быть потеряны или осаждены в поглотителях, таких как почва, океаны и другие воды, или растительность и другие биологические системы, уменьшая избыток до фоновых концентраций. Среднее время, необходимое для достижения этого, и есть средний срок службы .

Двуокись углерода имеет переменную продолжительность жизни в атмосфере и не может быть точно указана. ^{[35] [25]} Хотя более половины CO
2выбрасываемый удаляется из атмосферы в течение столетия, некоторая часть (около 20%) выброшенного CO
2остается в атмосфере многие тысячи лет. ^{[36] [37] [38]} Аналогичные вопросы применимы к другим парниковым газам, многие из которых имеют более длительный средний срок службы, чем CO.
2, например, N 2 O имеет среднее время жизни в атмосфере 121 год. ^[25]

Радиационное воздействие и годовой индекс парниковых газов [ править ]

Земля поглощает часть лучистой энергии, полученной от Солнца, отражает часть ее в виде света, а остальную часть отражает или излучает обратно в космос в виде тепла . Температура поверхности Земли зависит от этого баланса между входящей и исходящей энергией. Если этот энергетический баланс изменяется, поверхность Земли становится теплее или холоднее, что приводит к различным изменениям глобального климата. ^[41]

Ряд естественных и искусственных механизмов могут повлиять на глобальный энергетический баланс и вызвать изменения климата Земли. Парниковые газы - один из таких механизмов. Парниковые газы поглощают и испускают часть исходящей энергии, излучаемой с поверхности Земли, в результате чего это тепло сохраняется в нижних слоях атмосферы. ^[41] Как объяснялось выше , некоторые парниковые газы остаются в атмосфере в течение десятилетий или даже столетий и, следовательно, могут влиять на энергетический баланс Земли в течение длительного периода. Радиационное воздействиеопределяет количественно (в ваттах на квадратный метр) влияние факторов, влияющих на энергетический баланс Земли; в том числе изменения концентраций парниковых газов. Положительное радиационное воздействие приводит к потеплению за счет увеличения чистой поступающей энергии, тогда как отрицательное радиационное воздействие приводит к охлаждению. ^[42]

Годовой индекс парниковых газов (AGGI) определяется атмосферными учеными из NOAA как отношение общего прямого радиационного воздействия, вызванного долгоживущими и хорошо перемешанными парниковыми газами за любой год, для которого существуют адекватные глобальные измерения, к тому, что имеется в 1990 году. . ^{[40] [43]} Эти радиационные снижают уровни по сравнению с присутствующим в 1750 году (т.е. до начала индустриальной эры ). 1990 выбран, потому что это базовый год для Киотского протокола и год публикации первой научной оценки изменения климата МГЭИК.. Таким образом, NOAA заявляет, что AGGI «измеряет приверженность, которую (глобальное) общество уже взяло на себя к жизни в изменяющемся климате. Он основан на наблюдениях за атмосферой высочайшего качества с разных мест по всему миру. Его неопределенность очень мала». ^[44]

Потенциал глобального потепления [ править ]

Потенциал глобального потепления (ПГП) зависит как от эффективности молекулы как парникового газа и его жизни в атмосфере. ПГП измеряется по отношению к одной и той же массы в CO
2и оценивается в определенный период времени. Таким образом, если газ имеет высокое (положительное) радиационное воздействие, но также короткое время жизни, он будет иметь большой ПГП в 20-летнем масштабе и малый в 100-летнем масштабе. И наоборот, если молекула имеет более продолжительное время жизни в атмосфере, чем CO
2его GWP увеличится, если принять во внимание временные рамки. Углекислый газ определяется как имеющий ПГП, равный 1 для всех периодов времени.

Время жизни метана в атмосфере составляет 12 ± 3 года. В отчете МГЭИК 2007 года указано, что GWP составляет 72 в течение 20 лет, 25 - за 100 лет и 7,6 - за 500 лет. ^[45] Однако анализ 2014 года утверждает, что, хотя первоначальное воздействие метана примерно в 100 раз больше, чем воздействие CO
2, из-за более короткого времени жизни в атмосфере, через шесть или семь десятилетий влияние двух газов примерно одинаково, и с тех пор относительная роль метана продолжает снижаться. ^[46] Уменьшение GWP в течение более длительного времени связано с тем, что метан разлагается до воды и CO.
2 через химические реакции в атмосфере.

Примеры времени жизни в атмосфере и GWP относительно CO
2 для нескольких парниковых газов приведены в следующей таблице:

Использование CFC-12 (за исключением некоторых важных применений) было прекращено из-за его озоноразрушающих свойств. ^[47] Поэтапный отказ от менее активных соединений ГХФУ будет завершен в 2030 году. ^[48]

Природные и антропогенные источники [ править ]

Помимо синтетических галоидоуглеродов, производимых исключительно человеком, большинство парниковых газов имеет как естественные, так и антропогенные источники. Во время доиндустриального голоцена концентрации существующих газов были примерно постоянными, потому что крупные природные источники и поглотители примерно уравновешивались. В индустриальную эпоху деятельность человека привела к увеличению выбросов парниковых газов в атмосферу, в основном за счет сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов. ^{[51] [52]}

В четвертом оценочном докладе за 2007 год, составленном МГЭИК (ДО4), отмечалось, что «изменения атмосферных концентраций парниковых газов и аэрозолей, земного покрова и солнечной радиации изменяют энергетический баланс климатической системы», и был сделан вывод о том, что «увеличивается антропогенная концентрация парниковых газов весьма вероятно, что это вызвало большую часть повышения средних мировых температур с середины 20 века ". ^[53] В ДО4 «большая часть» определяется как более 50%.

Сокращения, используемые в двух таблицах ниже: ppm = части на миллион ; ppb = частей на миллиард; ppt = частей на триллион; Вт / м ² = Вт на квадратный метр

Ледяные керны свидетельствуют об изменениях концентрации парниковых газов за последние 800 000 лет (см. Следующий раздел ). Оба CO
2и CH
₄варьируются между ледниковой и межледниковой фазами, и концентрации этих газов сильно коррелируют с температурой. Прямых данных за периоды ранее, чем те, которые представлены в записи керна льда, не существует, запись, указывающая на CO
2 мольные доли оставались в диапазоне от 180 до 280 частей на миллион в течение последних 800 000 лет, вплоть до увеличения за последние 250 лет. Однако различные прокси и моделирование предполагают большие вариации в прошлые эпохи; 500 миллионов лет назад CO
2уровни, вероятно, были в 10 раз выше, чем сейчас. ^[66] Действительно, более высокий CO
2Считается, что концентрации преобладали на протяжении большей части фанерозойского эона, с концентрациями в четыре-шесть раз выше текущих концентраций в течение мезозойской эры и в десять-пятнадцать раз выше текущих концентраций в период раннего палеозоя до середины девонского периода, примерно 400 млн лет назад . ^{[67] [68] [69]} Считается, что распространение наземных растений привело к снижению CO.
2концентрации в течение позднего девона, а деятельность растений как источников, так и поглотителей CO
2с тех пор сыграли важную роль в обеспечении стабилизирующей обратной связи. ^[70] Еще раньше 200-миллионный период прерывистого, широко распространенного оледенения, простирающегося близко к экватору ( Земля-Снежный ком ), по-видимому, внезапно закончился, около 550 млн лет назад, из-за колоссального выделения газа из вулкана, которое подняло CO
2концентрация атмосферы резко увеличивается до 12%, что примерно в 350 раз превышает современные уровни, вызывая экстремальные парниковые условия и отложение карбонатов в виде известняка со скоростью около 1 мм в день. ^[71] Этот эпизод ознаменовал завершение докембрийского эона, за ним последовали в целом более теплые условия фанерозоя, в течение которых развивались многоклеточные животные и растения. С тех пор не произошло никаких выбросов вулканического углекислого газа сопоставимого масштаба. В современную эпоху выбросы в атмосферу вулканов составляют примерно 0,645 миллиарда тонн CO.
2в год, тогда как люди выделяют 29 миллиардов тонн CO
2каждый год. ^{[72] [71] [73] [74]}

Ледяные ядра [ править ]

Измерения по кернам антарктического льда показывают, что до начала промышленных выбросов CO в атмосферу
2мольные доли составляли около 280 частей на миллион (ppm) и оставались между 260 и 280 в течение предшествующих десяти тысяч лет. ^[75] Мольные доли углекислого газа в атмосфере увеличились примерно на 35 процентов с 1900-х годов, увеличившись с 280 частей на миллион по объему до 387 частей на миллион в 2009 году. Одно исследование с использованием данных устьиц окаменелых листьев предполагает большую изменчивость, с мольными долями углекислого газа выше 300 частей на миллион в период от семи до десяти тысяч лет назад ^[76], хотя другие утверждали, что эти результаты скорее отражают проблемы калибровки или загрязнения, чем фактический CO
2изменчивость. ^{[77] [78]} Из-за того, как воздух задерживается во льду (поры во льду медленно закрываются, образуя пузырьки глубоко внутри фирна), и периода времени, представленного в каждом проанализированном образце льда, эти цифры представляют собой средние атмосферные концентрации до нескольких столетий, а не годового или декадного уровня.

Изменения со времен промышленной революции [ править ]

С началом промышленной революции концентрация многих парниковых газов увеличилась. Например, мольная доля диоксида углерода увеличилась с 280 до 415 частей на миллион, или на 120 частей на миллион по сравнению с современными доиндустриальными уровнями. Первое увеличение на 30 ppm произошло примерно за 200 лет, с начала промышленной революции до 1958 года; однако следующее увеличение на 90 ppm произошло в течение 56 лет, с 1958 по 2014 год. ^{[79] [80]}

Последние данные также показывают, что концентрация увеличивается более высокими темпами. В 1960-е годы средний годовой прирост составлял всего 37% от уровня с 2000 по 2007 год ^[81].

Общие совокупные выбросы с 1870 по 2017 год составили 425 ± 20 ГтС (1539 ГтCO ₂ ) от ископаемого топлива и промышленности и 180 ± 60 ГтС (660 ГтCO ₂ ) от изменений в землепользовании . Изменения в землепользовании, такие как вырубка лесов , вызвали около 31% совокупных выбросов за 1870–2017 гг., Уголь 32%, нефть 25% и газ 10%. ^[82]

Сегодня ^{[ когда? ]} запас углерода в атмосфере увеличивается более чем на 3 миллиона тонн в год (0,04%) по сравнению с существующим запасом. ^{[ требуется пояснение ]} Это увеличение является результатом деятельности человека по сжиганию ископаемых видов топлива, обезлесения и деградации лесов в тропических и северных регионах. ^[83]

Другие парниковые газы, образующиеся в результате деятельности человека, демонстрируют аналогичное увеличение как по количеству, так и по темпам роста. Многие наблюдения доступны в Интернете в различных базах данных по химии атмосферы .

Роль водяного пара [ править ]

На водяной пар приходится самый большой процент парникового эффекта: от 36% до 66% в условиях ясного неба и от 66% до 85%, включая облака. ^[22] Концентрация водяного пара колеблется в зависимости от региона, но деятельность человека не влияет напрямую на концентрацию водяного пара, за исключением локальных масштабов, например, вблизи орошаемых полей. Косвенно, человеческая деятельность, которая увеличивает глобальную температуру, приведет к увеличению концентрации водяного пара - процесс, известный как обратная связь водяного пара. ^[84] Концентрация пара в атмосфере сильно варьируется и в значительной степени зависит от температуры: от менее 0,01% в чрезвычайно холодных регионах до 3% по массе в насыщенном воздухе при температуре около 32 ° C. ^[85] (См. Относительная влажность # Другие важные факты.)

Среднее время пребывания молекулы воды в атмосфере составляет всего около девяти дней по сравнению с годами или столетиями для других парниковых газов, таких как CH.
₄и CO
2. ^[86] Водяной пар реагирует на другие парниковые газы и усиливает их. Соотношение Клаузиуса-Клапейрона устанавливает, что больше водяного пара будет присутствовать на единицу объема при повышенных температурах. Этот и другие основные принципы показывают, что потепление, связанное с повышением концентрации других парниковых газов, также приведет к увеличению концентрации водяного пара (при условии, что относительная влажность остается примерно постоянной; исследования моделирования и наблюдения показывают, что это действительно так). Поскольку водяной пар является парниковым газом, это приводит к дальнейшему нагреванию, а также к « положительной обратной связи », которая усиливает первоначальное потепление. В конце концов, другие земные процессы ^{[ какие? ]}компенсирует эти положительные обратные связи, стабилизируя глобальную температуру на новом уровне равновесия и предотвращая потерю воды на Земле из-за парникового эффекта, подобного Венере . ^[84]

Антропогенные парниковые газы [ править ]

Примерно с 1750 года деятельность человека увеличила концентрацию углекислого газа и других парниковых газов. По состоянию на 2001 год измеренные концентрации двуокиси углерода в атмосфере были на 100 частей на миллион выше доиндустриальных уровней. ^[89] Природные источники углекислого газа более чем в 20 раз больше, чем источники, вызванные деятельностью человека ^[90], но в течение периодов, превышающих несколько лет, естественные источники тесно уравновешиваются естественными стоками, в основном фотосинтезом соединений углерода растениями и морскими водами планктон. В результате этого баланса мольная доля двуокиси углерода в атмосфере оставалась между 260 и 280 частями на миллион в течение 10 000 лет между концом последнего ледникового максимума и началом индустриальной эры. ^[91]

Вероятно, что антропогенное (т. Е. Вызванное деятельностью человека) потепление, например, вызванное повышенными уровнями парниковых газов, оказало заметное влияние на многие физические и биологические системы. ^[92] Дальнейшее потепление, по прогнозам, имеют целый ряд воздействий , в том числе повышение уровня моря , ^[93] повышенные частоты и серьезности некоторых экстремальных погодных событий, ^[93] утраты биоразнообразия , ^[94] и региональные изменения в производительности в сельском хозяйстве . ^[94]

Основными источниками парниковых газов в результате деятельности человека являются:

• сжигание ископаемого топлива и вырубка лесов, ведущие к повышению концентрации углекислого газа в воздухе. На изменение землепользования (в основном, вырубка лесов в тропиках) приходится до одной трети общего антропогенного CO.
  2выбросы. ^[91]
• скота кишечной ферментация и навоз, ^[95] рисовый рис сельское хозяйство, землепользование и заболоченные изменения, искусственные озера, ^[96] Потери в трубопроводах, и покрыт вентилируемые выбросы на свалках приводят к более высокой атмосферной концентрации метана. Многие из полностью вентилируемых септических систем нового типа, которые улучшают и нацеливают процесс ферментации, также являются источниками атмосферного метана .
• использование хлорфторуглеродов (CFC) в холодильных системах, а также использование CFC и галонов в системах пожаротушения и производственных процессах.
• сельскохозяйственная деятельность, включая использование удобрений, приводит к повышению содержания закиси азота ( N
  ₂О ) концентрации.

Семь источников CO
2от сжигания ископаемого топлива (с процентным вкладом за 2000–2004 гг.): ^[98]

Этот список нуждается в обновлении, так как он использует устаревший источник. ^{[ требуется обновление ]}

• Жидкое топливо (например, бензин, мазут): 36%
• Твердое топливо (например, уголь): 35%
• Газообразное топливо (например, природный газ): 20%
• Производство цемента: 3%
• Сжигание газа в промышленных условиях и на скважинах: 1%  
• Нетопливные углеводороды: 1%  
• «Международное бункерное топливо» транспорта, не включенное в национальные запасы: 4%

Двуокись углерода , метан , закись азота ( N
₂O ) и трех групп фторированных газов ( гексафторид серы ( SF
₆), гидрофторуглероды (ГФУ) и перфторуглероды (ПФУ)) являются основными антропогенными парниковыми газами ^{[99] : 147 [100]} и регулируются международным договором Киотского протокола , который вступил в силу в 2005 году. ^[101] Ограничения на выбросы указанный в Киотском протоколе истек в 2012 году ^[101] Канкуне соглашение , согласованные в 2010 году, включает в себя добровольные обязательства , принятые на 76 стран для контроля выбросов. ^[102] На момент подписания соглашения эти 76 стран несли коллективную ответственность за 85% годовых глобальных выбросов. ^[102]

Хотя ХФУ являются парниковыми газами, они регулируются Монреальским протоколом , который был мотивирован вкладом ХФУ в разрушение озонового слоя, а не их вкладом в глобальное потепление. Обратите внимание, что истощение озонового слоя играет лишь незначительную роль в потеплении парниковых газов, хотя эти два процесса часто путают в средствах массовой информации. 15 октября 2016 года переговорщики из более чем 170 стран, собравшиеся на саммите Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде, достигли юридически обязательного соглашения о поэтапном отказе от гидрофторуглеродов (ГФУ) в рамках поправки к Монреальскому протоколу . ^{[103] [104] [105]}

Выбросы парниковых газов по секторам [ править ]

Глобальные выбросы парниковых газов можно отнести к разным секторам экономики. Это дает представление о различном вкладе различных видов экономической деятельности в глобальное потепление и помогает понять изменения, необходимые для смягчения последствий изменения климата.

Искусственные выбросы парниковых газов можно разделить на выбросы, возникающие при сжигании топлива для производства энергии, и выбросы, возникающие в результате других процессов. Около двух третей выбросов парниковых газов связано с сжиганием топлива. ^[107]

Энергия может производиться в точке потребления или генератором для потребления другими. Таким образом, выбросы, возникающие при производстве энергии, можно разделить на категории в зависимости от того, где они выбрасываются или где потребляется полученная энергия. Если выбросы относить на место производства, то на долю производителей электроэнергии приходится около 25% мировых выбросов парниковых газов. ^[108] Если эти выбросы относятся к конечному потребителю, то 24% общих выбросов приходится на производство и строительство, 17% от транспорта, 11% от бытовых потребителей и 7% от коммерческих потребителей. ^[109] Около 4% выбросов приходится на энергию, потребляемую самой энергетической и топливной отраслями.

Оставшаяся треть выбросов связана с другими процессами, помимо производства энергии. 12% общих выбросов приходится на сельское хозяйство, 7% - на изменение землепользования и лесное хозяйство, 6% - на промышленные процессы и 3% - на отходы. ^[107] Около 6% выбросов - это неорганизованные выбросы, которые представляют собой отработанные газы, выделяемые при добыче ископаемого топлива.

По состоянию на 2020 год Secunda CTL является крупнейшим в мире источником выбросов с выбросами 56,5 миллионов тонн CO2 в год. ^{[110][update]}

Производство электроэнергии [ править ]

Производство электроэнергии выбрасывает более четверти мировых парниковых газов. ^[111] Угольные электростанции являются крупнейшим источником выбросов, с более чем 10 Гт CO.
2в 2018 году. ^[112] Хотя электростанции, работающие на природном газе, намного меньше загрязняют окружающую среду, чем угольные, они также являются основными источниками выбросов. ^[113]

Туризм [ править ]

По данным ЮНЕП , мировой туризм тесно связан с изменением климата . Туризм вносит значительный вклад в увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере. На туризм приходится около 50% транспортных потоков. Быстро расширяющиеся воздушные перевозки обеспечивают около 2,5% производства CO.
2. Ожидается, что число международных путешественников увеличится с 594 миллионов в 1996 году до 1,6 миллиарда к 2020 году, что значительно усугубит проблему, если не будут предприняты шаги по сокращению выбросов. ^[114]

Автоперевозки и перевозки [ править ]

Этот раздел необходимо обновить . Обновите эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. ( Сентябрь 2019 г. )

Перевозки и буксировка промышленность играет важную роль в производстве СО
2, на долю которой приходится около 20% общих выбросов углерода в Великобритании в год, и только энергетическая отрасль оказывает большее влияние - около 39%. ^[115] Средние выбросы углерода в транспортной отрасли падают - за тридцатилетний период с 1977 по 2007 год выбросы углерода, связанные с поездкой на 200 миль, снизились на 21 процент; Выбросы NOx также сократились на 87 процентов, а время в пути сократилось примерно на треть. ^[116]

Пластик [ править ]

Пластик производится в основном из ископаемого топлива . По оценкам, на производство пластика приходится 8 процентов годовой мировой добычи нефти. По оценкам EPA ^{[ необходима цитата ]} на каждую единицу массы производимого полиэтилентерефталата (ПЭТ) выделяется до пяти единиц массы углекислого газа - типа пластика, наиболее часто используемого для бутылок с напитками ^[117], при транспортировке также выделяются парниковые газы. . ^[118] Пластиковые отходы при разложении выделяют углекислый газ. В исследовании 2018 года утверждалось, что некоторые из наиболее распространенных в окружающей среде пластиков выделяют парниковые газы метан и этилен.при воздействии солнечного света в количестве, которое может повлиять на климат Земли. ^{[119] [120]}

С другой стороны, если его поместить на свалку, он станет стоком углерода ^[121], хотя биоразлагаемые пластмассы вызывают выбросы метана . ^[122] Из-за того, что пластик легче по сравнению со стеклом или металлом, пластик может снизить потребление энергии. Например, упаковка напитков из полиэтилентерефталата, а не из стекла или металла, по оценкам, позволяет сэкономить 52% энергии при транспортировке, если , конечно, стеклянная или металлическая упаковка является одноразовой .

В 2019 году вышел новый отчет «Пластик и климат». Согласно отчету, пластик внесет в атмосферу парниковые газы в эквиваленте 850 миллионов тонн углекислого газа (CO ₂ ) в 2019 году. При нынешней тенденции ежегодные выбросы вырастут до 1,34 миллиарда тонн к 2030 году. К 2050 году пластик может выделять 56 миллиардов тонн выбросов парниковых газов, что составляет целых 14 процентов оставшегося углеродного бюджета Земли . ^[123] В отчете говорится, что только решения, предполагающие сокращение потребления, могут решить проблему, в то время как другие, такие как биоразлагаемый пластик, очистка океана, использование возобновляемых источников энергии в пластмассовой промышленности, мало что могут сделать, а в некоторых случаях могут даже усугубить ее. ^[124]

Фармацевтическая промышленность [ править ]

В 2015 году фармацевтическая промышленность выбросила в атмосферу 52 мегатонны углекислого газа. Это больше, чем в автомобильном секторе. Однако в этом анализе использовались комбинированные выбросы конгломератов, производящих фармацевтические препараты, а также другие продукты. ^[125]

Авиация [ править ]

Примерно 3,5% общего антропогенного воздействия на климат приходится на авиационный сектор. Влияние сектора на климат за последние 20 лет увеличилось вдвое, но часть вклада сектора по сравнению с другими секторами не изменилась, поскольку другие секторы также выросли. ^[126]

Цифровой сектор [ править ]

В 2017 году цифровой сектор произвел 3,3% мировых выбросов парниковых газов, больше, чем гражданская авиация (2%). Ожидается, что в 2020 году этот показатель достигнет 4%, что эквивалентно выбросам Индии в 2015 году. ^{[127] [128]}

Сектор санитарии [ править ]

Известно, что сточные воды, а также системы канализации вносят свой вклад в выбросы парниковых газов (ПГ), главным образом за счет разложения фекалий в процессе очистки. Это приводит к образованию метана, который затем выбрасывается в окружающую среду. Выбросы из сектора канализации и сточных вод были сосредоточены в основном на системах очистки, особенно на очистных сооружениях, и на них приходится основная часть углеродного следа в секторе. ^[129]

Поскольку воздействие систем сточных вод и канализации на климат представляет собой глобальный риск, страны с низкими доходами во многих случаях подвергаются более серьезным рискам. В последние годы внимание к потребностям адаптации в секторе санитарии только начинает набирать силу. ^[130]

Распределение выбросов по регионам и странам [ править ]

По данным Агентства по охране окружающей среды (EPA), выбросы парниковых газов в США можно отслеживать из разных секторов.

Есть несколько способов измерения выбросов парниковых газов, например, см. World Bank (2010) ^{[131] : 362,} где приведены таблицы национальных данных о выбросах. Некоторые переменные, о которых сообщалось ^[132], включают:

• Определение границ измерения: Выбросы могут быть отнесены географически к области, где они были выброшены (принцип территории), или по принципу деятельности к территории, на которой произошли выбросы. Эти два принципа приводят к разным результатам при измерении, например, импорта электроэнергии из одной страны в другую или выбросов в международном аэропорту.
• Временной горизонт различных газов: Вклад данного парникового газа указывается как CO
  2эквивалент. Расчет для определения этого учитывает, как долго этот газ остается в атмосфере. Это не всегда известно точно, и расчеты необходимо регулярно обновлять, чтобы отражать новую информацию.
• Какие секторы включены в расчет (например, энергетика, промышленные процессы, сельское хозяйство и т. Д.): Часто возникает конфликт между прозрачностью и доступностью данных.
• Сам протокол измерения: это может быть прямое измерение или оценка. Четыре основных метода - это метод, основанный на коэффициентах выбросов, метод баланса масс, системы прогнозирующего мониторинга выбросов и системы непрерывного мониторинга выбросов. Эти методы отличаются точностью, стоимостью и удобством использования.

Эти меры иногда используются странами для утверждения различных политических / этических позиций в отношении изменения климата (Banuri et al., 1996, p. 94). ^[133] Использование разных показателей приводит к недостаточной сопоставимости, что проблематично при мониторинге прогресса в достижении целей. Есть аргументы в пользу принятия общего инструмента измерения или, по крайней мере, развития связи между различными инструментами. ^[132]

Выбросы можно измерять за длительные периоды времени. Этот тип измерения называется историческими или кумулятивными выбросами. Совокупные выбросы дают некоторое представление о том, кто несет ответственность за увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере (IEA, 2007, стр. 199). ^[134]

Баланс национальных счетов будет положительно связан с выбросами углерода. Баланс национальных счетов показывает разницу между экспортом и импортом. Для многих более богатых стран, таких как Соединенные Штаты, баланс счетов отрицательный, потому что товаров импортируется больше, чем экспортируется. В основном это связано с тем, что дешевле производить товары за пределами развитых стран, в результате чего экономики развитых стран становятся все более зависимыми от услуг, а не товаров. Мы полагали, что положительное сальдо счета будет означать, что в стране происходит больше производства, поэтому большее количество работающих фабрик увеличит уровень выбросов углерода. ^[135]

Выбросы также можно измерять за более короткие периоды времени. Изменения выбросов можно, например, измерить по сравнению с базовым 1990 годом. 1990 год использовался в Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН) в качестве базового года для выбросов, а также в Киотском протоколе (некоторые газы являются также измеряется с 1995 года). ^{[99] : 146, 149} Выбросы страны также могут указываться как доля глобальных выбросов за конкретный год.

Еще одно измерение - выбросы на душу населения. Это делит общие годовые выбросы страны на ее среднегодовое население. ^{[131] : 370} Выбросы на душу населения могут быть основаны на исторических или годовых выбросах (Banuri et al., 1996, стр. 106–07). ^[133]

Хотя иногда считается, что города вносят непропорциональный вклад в выбросы, выбросы на душу населения в городах, как правило, ниже, чем в среднем по их странам. ^[136]

От изменения землепользования [ править ]

Изменения в землепользовании, например вырубка лесов для использования в сельском хозяйстве, могут повлиять на концентрацию парниковых газов в атмосфере, изменяя количество углерода, уходящего из атмосферы в поглотители углерода . ^[137] Учет изменений в землепользовании можно понимать как попытку измерить "чистые" выбросы, то есть валовые выбросы из всех источников за вычетом удаления выбросов из атмосферы поглотителями углерода (Banuri et al., 1996, стр. 92–93). ^[133]

Существуют значительные неточности в измерении чистых выбросов углерода. ^[138] Кроме того, существуют разногласия по поводу того, как поглотители углерода должны распределяться между различными регионами и во времени (Banuri et al., 1996, p. 93). ^[133] Например, сосредоточение внимания на недавних изменениях в поглотителях углерода, вероятно, будет благоприятствовать тем регионам, которые ранее вырубали леса, например Европе.

Интенсивность парниковых газов [ править ]

Интенсивность парниковых газов - это соотношение между выбросами парниковых газов и другим показателем, например валовым внутренним продуктом (ВВП) или использованием энергии. Иногда используются термины «углеродоемкость» и « интенсивность выбросов ». ^[139] Интенсивность выбросов может быть рассчитана с использованием рыночных обменных курсов (MER) или паритета покупательной способности (PPP) (Banuri et al., 1996, p. 96). ^[133] Расчеты, основанные на MER, показывают большие различия в интенсивности между развитыми и развивающимися странами, тогда как расчеты, основанные на ППС, показывают меньшие различия.

Накопленные и исторические выбросы [ править ]

Кумулятивные антропогенные (например, антропогенные) выбросы CO
2из ископаемого топлива использования являются одной из основных причин глобального потепления , ^[140] и дают некоторое представление о том, какие страны имеют наибольший вклад изменения климата , вызванного деятельностью человека. ^{[141] : 15} В целом на развитые страны приходится 83,8% промышленного CO.
2выбросы за этот период времени и 67,8% от общего количества CO
2выбросы. На долю развивающихся стран приходится промышленный CO
2выбросы 16,2% за этот период времени и 32,2% от общего количества CO
2выбросы. Оценка общего CO
2Выбросы включают биотические выбросы углерода, в основном в результате обезлесения. Banuri et al. (1996, стр. 94) ^[133] рассчитаны совокупные выбросы на душу населения на основе численности населения на тот момент. Соотношение выбросов на душу населения между промышленно развитыми странами и развивающимися странами оценивается более чем в 10: 1.

Включение биотических выбросов вызывает те же противоречия, о которых говорилось ранее в отношении поглотителей углерода и изменений в землепользовании (Banuri et al., 1996, стр. 93–94). ^[133] Фактический расчет чистых выбросов очень сложен и зависит от того, как поглотители углерода распределяются между регионами, и от динамики климатической системы .

На страны, не входящие в ОЭСР, приходилось 42% совокупного выбросов CO, связанного с энергетикой.
2выбросы между 1890 и 2007 годами. ^{[142] : 179–80} За этот период на США пришлось 28% выбросов; ЕС - 23%; Россия, 11%; Китай - 9%; другие страны ОЭСР - 5%; Япония - 4%; Индия - 3%; и остальной мир - 18%. ^{[142] : 179–80}

Изменения с определенного базового года [ править ]

В период с 1970 по 2004 год глобальный рост годового CO
2выбросы были вызваны Северной Америкой, Азией и Ближним Востоком. ^[143] Резкое ускорение в CO
2Выбросы с 2000 года увеличиваются более чем на 3% в год (более 2 частей на миллион в год) с 1,1% в год в 1990-х годах, что связано с прекращением ранее существовавших тенденций к снижению углеродоемкости как в развивающихся, так и в развитых странах. На долю Китая в этот период приходится большая часть глобального роста выбросов. За локальным резким падением выбросов, связанным с распадом Советского Союза, последовал медленный рост выбросов в этом регионе из-за более эффективного использования энергии , что стало необходимым из-за увеличения ее доли, которая экспортируется. ^[98] Для сравнения, метан не увеличился заметно, а N
₂O на 0,25% г ⁻¹ .

Использование разных базовых лет для измерения выбросов влияет на оценки национального вклада в глобальное потепление. ^{[141] : 17–18 [144]} Это можно рассчитать путем деления наибольшего вклада страны в глобальное потепление, начиная с определенного базового года, на минимальный вклад этой страны в глобальное потепление, начиная с определенного базового года. Выбор между базовыми годами 1750, 1900, 1950 и 1990 имеет большое значение для большинства стран. ^{[141] : 17–18} В группе стран « большой восьмерки » наиболее значимыми являются Великобритания, Франция и Германия. Эти страны имеют долгую историю CO
2выбросы (см. раздел « Накопленные и исторические выбросы» ).

Годовые выбросы [ править ]

Ежегодные выбросы на душу населения в промышленно развитых странах обычно в десять раз превышают средний уровень выбросов в развивающихся странах. ^{[99] : 144} В связи с быстрым экономическим развитием Китая его годовые выбросы на душу населения быстро приближаются к уровням, указанным в группе Приложения I Киотского протокола (т. Е. В развитых странах, за исключением США). ^[145] Другими странами с быстрорастущими выбросами являются Южная Корея , Иран и Австралия (которые, помимо богатых нефтью стран Персидского залива, в настоящее время имеют самый высокий уровень выбросов на душу населения в мире). С другой стороны, годовые выбросы на душу населения в странах ЕС-15 и США постепенно снижаются. ^[145] Выбросы в России иУкраина снизилась быстрее всего с 1990 года из-за экономической реструктуризации в этих странах. ^[146]

Статистика энергетики для быстрорастущих экономик менее точна, чем для промышленно развитых стран. Для годовых выбросов Китая в 2008 году Нидерландское агентство по оценке окружающей среды оценило диапазон неопределенности примерно в 10%. ^[145]

Парниковые газы след относится к выбросам в результате создания продуктов или услуг. Он более всеобъемлющий, чем обычно используемый углеродный след , который измеряет только углекислый газ, один из многих парниковых газов.

2015 год стал первым годом, когда наблюдался как общий рост мировой экономики, так и сокращение выбросов углерода. ^[147]

Страны-эмитенты [ править ]

Годовой [ править ]

В 2009 году на десять стран с наибольшими выбросами в год приходилось около двух третей мирового годового объема выбросов CO, связанных с энергетикой.
2выбросы. ^[148]

Топ-10 годовых CO
2эмиттеры на 2017 год ^[149]

Страна	% от общемировых годовых выбросов	Всего за 2017 год выбросы CO2 (килотонны) [150]	Тонны ПГ на душу населения [151]
Китай	29,3	10 877 217	7,7
Соединенные Штаты	13,8	5 107 393	15,7
Индия	6,6	2,454,773	1,8
Россия	4.8	1,764,865	12,2
Япония	3,6	1,320,776	10,4
Германия	2.1	796 528	9,7
Южная Корея	1,8	673 323	13,2
Иран	1,8	671 450	8,2
Саудовская Аравия	1,7	638 761	19,3
Канада	1,7	617 300	16,9

Встроенные выбросы [ править ]

Этот раздел необходимо обновить . Обновите эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. ( Декабрь 2019 г. )

Один из способов отнести выбросы парниковых газов - это измерение встроенных выбросов (также называемых «воплощенные выбросы») потребляемых товаров. Выбросы обычно измеряются по производству, а не по потреблению. ^[152] Например, в основном международном договоре об изменении климата ( РКИК ООН ) страны сообщают о выбросах, произведенных в пределах их границ, например, о выбросах от сжигания ископаемого топлива. ^{[142] : 179 [153] : 1}При производственном учете выбросов встроенные выбросы от импортируемых товаров относятся на страну-экспортер, а не на страну-импортер. При учете выбросов на основе потребления встроенные выбросы по импортируемым товарам относятся к стране-импортеру, а не к стране-экспортеру.

Дэвис и Калдейра (2010) ^{[153] : 4} обнаружили, что значительная часть CO
2выбросы продаются на международном уровне. Чистый эффект торговли заключался в экспорте выбросов из Китая и других развивающихся рынков потребителям в США, Японии и Западной Европе. Основываясь на данных о годовых выбросах за 2004 год и на основе потребления на душу населения, было установлено, что 5 стран с наибольшими выбросами (в тоннах CO
2на человека в год): Люксембург (34,7), США (22,0), Сингапур (20,2), Австралия (16,7) и Канада (16,6). ^{[153] : 5} Исследование Carbon Trust показало, что примерно 25% всего CO
2выбросы в результате деятельности человека «перетекают» (т. е. импортируются или экспортируются) из одной страны в другую. Было обнаружено, что основные развитые страны обычно являются чистыми импортерами воплощенных выбросов углерода - при этом выбросы потребления в Великобритании на 34% превышают производственные выбросы, а Германия (29%), Япония (19%) и США (13%) также являются значительными нетто-импортерами выбросов углерода. воплощенные выбросы. ^[154]

Эффект политики [ править ]

Этот раздел необходимо обновить . Обновите эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. ( Декабрь 2019 г. )

Правительства приняли меры по сокращению выбросов парниковых газов для смягчения последствий изменения климата . Оценки эффективности политики включали работу к Межправительственной группе экспертов по изменению климата , ^[155] Международное энергетическое агентство , ^{[156] [157]} и Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде . ^[158] Политика, осуществляемая правительствами, включала ^{[159] [160] [161]} национальные и региональные цели по сокращению выбросов, повышению энергоэффективности и поддержке перехода к возобновляемым источникам энергии. например, солнечная энергия как эффективное использование возобновляемой энергии, потому что солнечная энергия использует энергию солнца и не выделяет загрязняющие вещества в воздух.

Страны и регионы, перечисленные в Приложении I к Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН) (т.е. ОЭСР и страны с бывшей плановой экономикой Советского Союза), должны представлять в РКИК ООН периодические оценки действий, которые они предпринимают для решения проблемы климата. изменять. ^{[161] : 3} Анализ РКИК ООН (2011) ^{[161] : 8} предполагает, что политика и меры, предпринятые Сторонами, включенными в приложение I, могли привести к сокращению выбросов в размере 1,5 тыс. Тг CO.2-экв в 2010 году, при этом наибольшая экономия была получена в энергетическом секторе . Прогнозируемая экономия выбросов 1,5 тыс. Тг CO.
2-eq измеряется относительно гипотетической « базовой линии » выбросов Приложения I, т. е. прогнозируемых выбросов Приложения I в отсутствие политики и мер. Общая прогнозируемая экономия по Приложению I 1,5 тыс. CO
2-экв. не включает сокращение выбросов в семи Сторонах, включенных в приложение I. ^{[161] : 8}

Прогнозы [ править ]

Этот раздел необходимо обновить . Обновите эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. ( Декабрь 2019 г. )

Был составлен широкий спектр прогнозов будущих выбросов. ^[162] Rogner et al. (2007) ^[163] провели оценку научной литературы по прогнозам выбросов парниковых газов. Rogner et al. (2007) ^[164] пришли к выводу, что, если энергетическая политика не изменится существенно, мир будет продолжать зависеть от ископаемого топлива до 2025–2030 годов. Согласно прогнозам, более 80% мировой энергии будет поступать из ископаемого топлива. Этот вывод был основан на «большом количестве доказательств» и «высоком согласии» в литературе. ^[164] Прогнозируемый годовой выброс CO, связанный с энергетикой
2выбросы в 2030 г. были на 40–110% выше, чем в 2000 г., причем две трети прироста приходятся на развивающиеся страны. ^[164] Прогнозируемые годовые выбросы на душу населения в регионах развитых стран оставались существенно ниже (2,8–5,1 тонны CO
2), чем в регионах развитых стран (9,6–15,1 т CO
2). ^[165] Прогнозы неизменно показывают увеличение ежегодных мировых выбросов «киотских» газов, ^[166] измеряемых в CO.2-эквивалент ) на 25–90% к 2030 г. по сравнению с 2000 г. ^[164]

Относительный CO
2выбросы от различных видов топлива [ править ]

При использовании одного литра бензина в качестве топлива образуется 2,32 кг (около 1300 литров или 1,3 кубических метра) двуокиси углерода, парникового газа. Один галлон США дает 19,4 фунта (1291,5 галлона или 172,65 кубических футов). ^{[167] [168] [169]}

Выбросы парниковых газов из источников энергии в течение жизненного цикла [ править ]

Отчет МГЭИК 2011 года включал обзор литературы по полному жизненному циклу многочисленных источников энергии CO.
2выбросы. Ниже приведены CO
2значения выбросов, которые попали на 50-й процентиль всех обследованных исследований. ^[171]

Удаление из атмосферы [ править ]

Природные процессы [ править ]

Парниковые газы могут быть удалены из атмосферы с помощью различных процессов, как следствие:

• физическое изменение (конденсация и осадки удаляют водяной пар из атмосферы).
• химическая реакция в атмосфере. Например, метан окисляется в результате реакции с встречающимся в природе гидроксильным радикалом ОН · и разлагается до СО.
  2и водяной пар ( CO
  2от окисления метана не входит в потенциал глобального потепления метана ). Другие химические реакции включают химию раствора и твердой фазы, происходящую в атмосферных аэрозолях.
• физический обмен между атмосферой и другими компонентами планеты. Примером может служить смешивание атмосферных газов с океанами.
• химическое изменение на границе между атмосферой и другими компонентами планеты. Так обстоит дело с CO
  2, Который восстанавливают с помощью фотосинтеза растений, и которые, после растворения в океане, вступает в реакцию с образованием угольной кислоты и бикарбоната и карбоната ионов (см подкисление океана ).
• фотохимические изменения . Галоидоуглероды диссоциируют под действием ультрафиолетового света, выделяя Cl · и F · в виде свободных радикалов в стратосфере, оказывающих вредное воздействие на озон (галоидоуглероды обычно слишком стабильны, чтобы исчезнуть в результате химической реакции в атмосфере).

Отрицательные выбросы [ править ]

Ряд технологий удаляют выбросы парниковых газов из атмосферы. Наиболее широко проанализированы те , что двуокись углерода удалить из атмосферы, либо геологических формаций , таких как био-энергии с улавливания и хранения углерода и улавливания диоксида углерода воздуха , ^[172] , или к почве , как и в случае с биоугля . ^[172] МГЭИК указала, что многие модели долгосрочных климатических сценариев требуют крупномасштабных антропогенных отрицательных выбросов, чтобы избежать серьезных изменений климата. ^[173]

История научных исследований [ править ]

В конце 19 века ученые экспериментально обнаружили, что N
₂и O
₂не поглощают инфракрасное излучение (называемое в то время «темным излучением»), в то время как вода (как настоящий пар, так и конденсированная в виде микроскопических капель, взвешенных в облаках) и CO
2и другие многоатомные газовые молекулы действительно поглощают инфракрасное излучение. ^{[174] [175]} В начале 20 века исследователи поняли, что парниковые газы в атмосфере повышают общую температуру Земли, чем она была бы без них. В конце 20-го века научный консенсус пришел к выводу, что увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере вызывает существенное повышение глобальной температуры и изменения других частей климатической системы ^[176] с последствиями для окружающей среды и здоровья человека .

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Библиография [ править ]

• Blasing, TJ (февраль 2013 г.), Текущая концентрация парниковых газов , doi : 10.3334 / CDIAC / atg.032
• РГ1 ТДО МГЭИК (2001), Хоутон, Дж. Т .; Ding, Y .; Григгс, диджей; Noguer, M .; van der Linden, PJ; Дай, X .; Maskell, K .; Джонсон, Калифорния (ред.), Изменение климата 2001: Научная основа , Вклад Рабочей группы I (WG1) в Третий оценочный доклад (TAR) Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), Cambridge University Press, ISBN 978-0521807678, заархивировано из оригинала 15 декабря 2019 г. , извлечено 18 декабря 2019 г.(pb: ISBN 0521014956 ) 
• AR4 WG1 МГЭИК (2007), Solomon, S .; Qin, D .; Manning, M .; Chen, Z .; Marquis, M .; Аверит, КБ; Тиньор, М .; Миллер, Х.Л. (ред.), Изменение климата 2007: Основа физических наук - Вклад Рабочей группы I (WG1) в Четвертый оценочный отчет (AR4) Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC) , Cambridge University Press, ISBN 978-0521880091(pb: ISBN 978-0521705967 ) 
• Rogner, H.-H .; Чжоу, Д .; Bradley, R .; Crabbé, P .; Edenhofer, O .; Заяц, Б .; Kuijpers, L .; Ямагути, М. (2007), Б. Мец; OR Дэвидсон; PR Bosch; Р. Дэйв; Л.А. Мейер (ред.), Изменение климата 2007: Смягчение. Вклад Рабочей группы III в Четвертый отчет об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата , Cambridge University Press, ISBN 978-0521880114, заархивировано из оригинала 21 января 2012 г. , извлечено 14 января 2012 г.

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме парниковых газов .

• Центр анализа информации по двуокиси углерода (CDIAC) Министерства энергетики США , данные получены 26 июля 2020 г.
• Официальные данные о выбросах парниковых газов в развитых странах из РКИК ООН
• Парниковый газ в Керли
• Годовой индекс парниковых газов (AGGI) от NOAA
• Атмосферные спектры парниковых газов и других газовых примесей

Выбросы углекислого газа [ править ]

• NOAA CMDL CCGG - Интерактивная визуализация атмосферных данных NOAA CO
  2 данные
• Информационно-аналитический центр по двуокиси углерода (CDIAC)
• Орбитальная углеродная обсерватория НАСА