„Аерозолното“ охлаждане не компенсира затоплянето

Мария Шилева – IX клас, III място
ПГАСГ „Арх. К. Петков“ – Пловдив
Научен ръководител – Красимир Витларов

Преди две десетилетия понятието „климатични промени“ звучало екзотично. Малко хора са чували за него. Промяната в климата обаче съвсем не е нещо ново и модерно. Парниковият ефект всъщност е една от най-ясно установените теории в науката за атмосферата. Що се отнася до глобалното затопляне, като следствие от човешката дейност, тази концепция вече над два века е обект на изследване и научни дебати.
Още през 1827 г. френският математик Жан-Батист Жозеф Фурие лансира идеята, че атмосферата има свойството да задържа топлина. Той установява, че топлината се запазва по-добре във въздуха, отколкото във вакуум. Фурие полага основите на концепцията за парниковия ефект и е първият, който допуска хипотезата, че човешката дейност може да повлияе на климата в бъдеще. Експериментални изследвания обаче са публикувани 30 години по-късно, а техен автор е Юнис Нютън Фут – първата жена в науките за климата и атмосферата. Тя изследва затоплящия ефект на слънчевото лъчение върху различни газове. Установява, че стъкленицата със сгъстен въздух се загрява по-бързо от тази с разреден, влажният въздух се загрява по-бързо от сухия, а стъкленицата с наситен с СО2 въздух се загрява по-бързо и изстива много по-бавно от тази с обикновен въздух.
През 1896 г. Сванте Арениус – шведски физик, химик, носител на Нобеловата награда за химия от 1903 г., за първи път представя количествено отношението между концентрацията на СО2 в атмосферата и промяната в температурите на земната повърхност. За този ефект Арениус въвежда термина hot house, който не след дълго започва да се налага като greenhouse effect – или т.нар. парников ефект. В изчисленията си отбелязва и правопропорционалната зависимост между промяната в температурите и количеството водна пара, отделяно в атмосферата.
В своя труд „Светове в творението: Еволюцията на Вселената“, преведен на английски през 1908 г., Сванте Арениус изчислява, че при намаляване съдържанието на СО2 в атмосферата наполовина глобалната температура ще падне с около 4°C, а с всяко удвояване ще се повишава с 4°C. Той обаче смята, че Световният океан ще абсорбира по-голямата част от СО2, отделян от индустриалното производство, и само малка част от остатъчните парникови газове могат да окажат някакво доловимо въздействие върху климата, и то чак в хода на следващите няколко века.
Научният принос на Сванте Арениус е забележителен. Той първи изразява тезата, че ако изпаряваме залежите си от въглища във въздуха, ще последва глобално затопляне. Много от неговите изчисления обаче са оспорени, откриват се и редица неточности.
Науките за климата продължават да напредват и през 1938 г. британският инженер Гай Стюарт Календар публикува изследването си „Изкуственото производство на въглероден диоксид и неговото влияние върху температурата“, където изчислява, че температурите през предходните 50 години са се увеличили.
След 60-те години на ХХ век аерозолите и въглеродният диоксид вече са обект на по-сериозни изследвания. Изчислителната техника навлиза в науката, а нови данни и компютърните модели дават много по-добро предвиждане на ефектите върху глобалния климат от замърсяването на атмосферата. В началото се смята, че праховите частици от непълното изгаряне на въглища ще доведат до охлаждане на климата, тъй като този вид аерозолно замърсяване на места може да повиши албедото, а така по-малко слънчева светлина ще достига до земната повърхност. През 70-те години обаче вече е напълно ясно, че „аерозолното“ охлаждане не може да компенсира затоплянето от натрупващия се въглероден диоксид, метан и други парникови газове.

* Заглавията са на редакцията. Есетата се публикуват със съкращения

Свързани статии:

Въглеродният резервоар на Земята* Милиарди сензори за метеорологични данни Отличие за най-талантливите „Златният учител“ на България*