Narušení ozónové vrstvy Globální problémy Změny klimatu Narušení ozónové vrstvy (Atmosférický smog)

Skleníkový efekt „skleníkové“ zvýšení teploty o ~ 33°C Změny klimatu Skleníkový efekt „skleníkové“ zvýšení teploty o ~ 33°C účinné plyny: H2O, CO2, CH4, NOx …

antropogenní emise uhlíku Změny klimatu Dodatečný skleníkový efekt – CO2 antropogenní emise uhlíku

historická měření obsahu CO2 v atmosféře Změny klimatu Dodatečný skleníkový efekt – CO2 97% emisí z přirozených zdrojů (rozklad organické hmoty) bilance ukládáním (rostliny, voda) 3% antropogenního původu (fosilní paliva, odlesňování) přírůstek od 19. stol. 30% historická měření obsahu CO2 v atmosféře

Dodatečný skleníkový efekt – další plynné emise Změny klimatu Dodatečný skleníkový efekt – další plynné emise relativní význam dodatečných emisí CH4 : zdrojem těžba zemního plynu, pěstování rýže, chov dobytka. Dodatečné emise o 145% vyšší proti přirozenému stavu. NOx : zdrojem spalování fosilních paliv, dodatečné emise o 15% vyšší proti přirozenému stavu. CFC : bez přírodního zdroje, pouze antropogenní původ.

Změny klimatu od 19. století zvýšení teploty za 100 let o 0,6 ± 0,2°C zvýšení hladiny oceánů o 10 – 25 cm 90. léta nejteplejší od r. 1860, 4 nejteplejší roky v této dekádě tání ledovců – 40% ledové vrstvy v Arktidě, horské ledovce teplotní výkyvy od r. 1860

Klimatické modely: předpověď pro 21. století Změny klimatu Klimatické modely: předpověď pro 21. století výsledky: zvýšení teploty o 1 – 3,5 °C - zvýšení hladiny oceánů o 15 – 95cm úbytek 1/3 - 1/2 ledovců nárůst četnosti a intenzity extrémních klimatických jevů (dlouhotrvající sucha, záplavy, větrné smrště) výpočetní modely, založené na fyzikálních zákonech proudění, přenosu tepla a stavového chování ověřováno na popisu historických dat o vývoji klimatu

zvýšení hladiny oceánu o 50 cm zasáhne nejméně 100 milionů lidí Změny klimatu Proč to vadí? zvýšení hladiny oceánu o 50 cm zasáhne nejméně 100 milionů lidí roztátí horských ledovců zvýší problémy v zásobování pitnou vodou déletrvající sucha znemožní zemědělství v dnes již okrajových oblastech 4. 50 – 80 milionů případů malárie ročně navíc rychlost změny přesahuje adaptační schopnost některých druhů i celých (nespojitých) ekosystémů 6. možné odklonění Golfského proudu

Změny klimatu Odezva Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) pod patronací U.N. Environmental Program a World Meteorological Organization, 2000 vědců, od r. 1990 vydány tři zprávy o stavu a perspektivách globálního klimatu 1997 Kyotský protokol, snížení emisí skleníkových plynů v průměru o 5,2% mezi lety 1990 a 2008-2012, rychlejší pokles u průmyslových zemí. Dosud nevstoupil v platnost (ratifikace v nedostatečném počtu států, chybí USA)

emise uhlíku přepočtené na osobu Změny klimatu: závěr emise uhlíku přepočtené na osobu

Rozvrstvení atmosféry Narušení ozónové vrstvy Rozvrstvení atmosféry Ve stratosféře teplotní zvrat díky zachytávání UV záření, které se spotřebuje na procesy vzniku a zániku ozónu (O3) a přitom se uvolní jako teplo. Stratosféra je díky tomu stabilní, bez promíchávání prouděním. Ozón je jedinou účinnou ochranou života na Zemi před účinky tvrdého UV záření.

použití: klimatizace, chladící zařízení, rozprašovače, hasící Narušení ozónové vrstvy CFC - freony od r. 1932 (Midgley) nehořlavé, netoxické, chemicky inertní použití: klimatizace, chladící zařízení, rozprašovače, hasící přístroje, čistidla… životnost v atmosféře kolem 50 let – dost času na difúzi do všech částí stratosféry

Katalytický rozklad ozónu Narušení ozónové vrstvy Katalytický rozklad ozónu UV záření odštěpí z molekuly freonu chlorový atom… 2. …atom chloru katalyzuje reakci rozkladu ozónu na molekulární kyslík… 3. …tím je narušena rovnováha v rychlosti vzniku a zániku ozónu a dochází k jeho absolutnímu úbytku. 4. Katalytický účinek prokázán (teoreticky i experimentálně) v r. 1974 – Rowland & Mollina

Ozónová díra nad Antarktidou Narušení ozónové vrstvy Ozónová díra nad Antarktidou úbytek ozónu nad Antarktidou kombinace atmosférických podmínek v průběhu antarktické zimy a zesíleného katalytického účinku chloru na počátku jara data od r. 1976 publikována v r. 1984 (Farman) počáteční nesoulad s údaji ze satelitních měření… úbytek ozónu v současnosti na méně než polovinu dlouhodobého průměru

Narušení ozónové vrstvy Odezva 1987 Montrealský protokol o snížení produkce plynů, narušujících ozónovou vrstvu, vytvořen fond pomoci rozvojovým zemím v nahrazování freonů dodatky ke smlouvě 1990 v Londýně, 1992 v Kodani, 1997 v Montrealu, 1999 v Pekingu – úplné zastavení výroby v průmyslových zemích, postupný útlum v rozvojových zemích

rozsah ozónové díry, rok 2003 Narušení ozónové vrstvy: závěr rozsah ozónové díry, rok 2003

úbytek ozónové vrstvy, rok 2003 Narušení ozónové vrstvy: závěr úbytek ozónové vrstvy, rok 2003

emise – škodliviny (zpravidla plynné), uvolněné do atmosféry Atmosférický smog Emise emise – škodliviny (zpravidla plynné), uvolněné do atmosféry oxidy síry, oxidy dusíku, uhlovodíky, dioxiny… přirozené zdroje (sopečná činnost, půdní bakterie), důsledek lidské činnosti (spalování fosilních paliv, nakládání s odpady – zvláště nebezpečné jsou odpady s obsahem chloru: PVC, zbytky barev, pesticidů…)

Atmosférický smog Imise & smog imise – produkty chemických reakcí emisí v atmosféře a jejich účinky na ekosystém. Důsledkem může být smog – zvýšená imisní zátěž v určité oblasti, zpravidla vázaná na jistý typ atmosférické situace tvorba kyselin (siřičitá, sírová, dusičitá, dusičná, chlorovodíková…) => okyselení půdy, vodních toků, přímé škody (budovy, konstrukce), nepřímé škody (změny v ekosystémech, narušení zdravotního stavu) fotochemická oxidace => tvorba přízemního ozónu (prudký oxidant), přímé a nepřímé škody