2. 2
1) Τίτλος έρευνας
Το φαινόμενο του θερμοκηπίου σε παγκόσμια κλίμακα και πως επηρεάζει τη
ζωή μας.
Το φαινόμενο του θερμοκηπίου :Μεταβλητή
Σε παγκόσμια κλίμακα: Όριο
2) Παρουσίαση του προβλήματος
Ως Φαινόμενο του θερμοκηπίου χαρακτηρίζεται το φαινόμενο θέρμανσης
που παρατηρείται στα θερμοκήπια (εξ ου και η ονομασία). Κατά το φαινόμενο
αυτό η γυάλινη υπερκατασκευή ή θόλος είναι διάφανη για τη φωτεινή
ακτινοβολία, η οποία εισέρχεται στο στεγασμένο χώρο, απορροφάται εν μέρει,
διαχέεται και επανεκπέμπεται. Η κατασκευή όμως είναι αδιαφανής για τη
δευτερογενή αυτή ακτινοβολία, η οποία "παγιδεύεται" στο χώρο και τελικά
μετατρέπεται σε θερμότητα (αρχή του θερμοκηπίου). Με τον τρόπο αυτό
θερμαίνει το εσωτερικό του θερμοκηπίου με αποτέλεσμα να διατηρούνται οι
καλλιέργειες πάντα σε κατάλληλη και σχετικά σταθερή θερμοκρασία.
Το ίδιο φαινόμενο παρατηρείται και στη Φύση κατά την οποία η ατμόσφαιρα
ενός πλανήτη συμβάλλει στη θέρμανσή του. Ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά
από τον Γάλλο μαθηματικό, αστρολόγο και φυσικό Ζοζέφ Φουριέ, το 1824,
ενώ διερευνήθηκε συστηματικά από τον Σβάντε Αρρένιους το 1896. Τα
τελευταία χρόνια, ο όρος συνδέεται με την παγκόσμια θέρμανση (global
warming),ο οποίος δηλώνει μία ειδική περίπτωση κλιματικής μεταβολής και
αναφέρεται στην αύξηση της μέσης θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας της γης
και των ωκεανών ενώ θεωρείται πως το φαινόμενο έχει ενισχυθεί σημαντικά
από ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Παρατηρείται σε όλους τους πλανήτες
που διαθέτουν ατμόσφαιρα αλλά για λόγους απλότητας αναφερόμαστε
αποκλειστικά στην περίπτωση της Γης, δηλαδή του πλανήτη στον οποίο
κατοικούμε.
3. 3
Με τον όρο παγκόσμια κλίμακα θα εξετάσω το φαινόμενο του θερμοκηπίου
όχι σε τοπικό αλλά πλανητικό επίπεδο.
3) Παρουσίαση του σκοπού της έρευνας
Σκοπός της έρευνας είναι να ευαισθητοποιήσει και να ενημερώσει το κοινό.
Να ξεκαθαρίσει τα αίτια και τις επιπτώσεις του προβλήματος αλλά και να
προτείνει νέες και αποτελεσματικές λύσεις. Επιπλέον, θα προσθέσει νέες
επιστημονικές γνώσεις. Σαν αποτέλεσμα η κατάσταση θα βελτιωθεί αισθητά.
4)Παρουσίαση των κοινωνικών αναγκών που
εξυπηρετεί η έρευνα
Η έρευνα αυτή αφορά όλους τους ανθρώπους. Ιδιαίτερα τις
περιβαλλοντολογικές οργανώσεις και τα σωματεία. Προσπαθεί να ενημερώσει
και να ευαισθητοποιήσει πολύ περισσότερο τον κόσμο ώστε να πάρει τα
απαραίτητα μέτρα. Τέλος, πληροφορεί τους επιστήμονες οι οποίοι
ασχολούνται με το πρόβλημα του φαινομένου του θερμοκηπίου.
5)Διαμόρφωση της υπόθεσης της έρευνας
Με την πραγματοποίηση αυτής της έρευνας θέλω να αποδείξω ότι το
φαινόμενο του θερμοκηπίου αποτελεί πράγματι ένα μείζων θέμα στις μέρες
μας και ότι αφορά όλους τους ανθρώπους. Επιπλέον, οι περιβαλλοντικές
οργανώσεις θα μπορέσουν αναλάβουν πιο έντονη δράση ώστε η κατάσταση να
αλλάξει. Επίσης, τα κράτη θα μπορέσουν να ψηφίσουν κοινούς πιο
αποτελεσματικούς νόμους και να συνεργαστούν καλύτερα. Τέλος, και οι απλοί
4. πολίτες θα έχουν τη δυνατότητα όντας πιο καλά ενημερωμένοι να αναλάβουν
πιο ενεργά δράση και να συμμετάσχουν και αυτοί στην επίλυση του
προβλήματος.
6)Ανάλυση των παραμέτρων που
4
θεωρήθηκε ότι δεν επηρεάζουν την έρευνα
Ο μόνος παράγοντας που ίσως θα επηρέαζε την έρευνά μου είναι η μη
εγκυρότητα των στοιχείων που έχω συλλέξει. Όμως τώρα που οι
πληροφορίες μου από το Διαδίκτυο είναι ελεγμένες και διασταυρωμένες δεν
υπάρχει περίπτωση λάθους.
7)Περιγραφή των ορίων-περιορισμών
της έρευνας
Α)Η μόνες πηγές που έχω είναι οι παρακάτω ιστοσελίδες στο
Διαδίκτυο : 1)η ηλεκτρονική σελίδα της Βικιπαίδειας :www.wikipedia.org
2)το site της wwf στην Ελλάδα:www.wwf.gr
Β)H χρονική διάρκεια της έρευνας είναι από τον Οκτώβριο του
2009 έως τον Απρίλιο του 2010
8)Περιγράψτε τη διαδικασία που
ακλούθησε ο ερευνητής με λεπτομέρειες και
διάγραμμα ροής.
5. Για πραγματοποιήσω την έρευνα αυτή συνέλεξα κατ’ αρχήν τις
πληροφορίες μου στο Internet στις ηλεκτρονικές σελίδες του wwf και του
Wikipedia. Στη συνέχεια, οργάνωσα και ολοκλήρωσα με βάση τις
πληροφορίες αυτές την έρευνά μου.
5
ΕΙΣΑΓΩΓΗ:
Το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι μια φυσική διαδικασία.
Το χρειαζόμαστε για να διατηρούμε τη Γη μας ζεστή, ώστε να
υπάρχει ζωή και ανάπτυξη. Δίχως αυτό, η Γη θα ήταν κρύα
περίπου -20 oC, και δεν θα μπορούσε να υπάρχει ζωή.
Αντιθέτως, η μέση θερμοκρασία της Γης διατηρείται στο
επίπεδο των 15 oC, χάρις στο φαινόμενο αυτό.
Τα αέρια του θερμοκηπίου (που περιλαμβάνουν κυρίως το
CO2 και τους υδρατμούς) σχηματίζουν ένα 'στρώμα' πάνω
από το έδαφος της Γης σε ένα ορισμένο ύψος, ώστε αφού
επιτρέψουν να εισέλθει η υπέρυθρη ακτινοβολία του ήλιου,
αυτή απορροφάται κατά ένα μέρος από τη Γη και την
ατμόσφαιρα.
Η Γη δέχεται συνολικά ηλιακή ακτινοβολία, που αντιστοιχεί
σε ροή περίπου 1366 βατ ανά τετραγωνικό μέτρο, στο όριο
της ατμόσφαιρας. Ένα μέρος αυτής απορροφάται από το
σύστημα Γης-ατμόσφαιρας, ενώ το υπόλοιπο διαφεύγει στο
διάστημα.
Περίπου το 30% της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας
ανακλάται, σε ποσοστό 6% από την ατμόσφαιρα, 3% από τα
νέφη και 4% από την επιφάνεια της Γης.
Το 70% της ηλιακής ακτινοβολίας απορροφάται, κατά 16%
από την ατμόσφαιρα (συμπεριλαμβανομένου και του
στρατοσφαιρικού στρώματος του όζοντος), κατά 3% από τα
νέφη και κατά το μεγαλύτερο ποσοστό (51%) από την
επιφάνεια και τους ωκεανούς.
Ένα μέρος λοιπόν της ηλιακής ακτινοβολίας κατά την είσοδο
της, περνά αναλλοίωτη στην ατμόσφαιρα, φτάνει στην
επιφάνεια του εδάφους και ακτινοβολείται προς τα πάνω με
6. 6
μεγαλύτερο μήκος κύματος.
Ένα μέρος αυτής απορροφάται από την ατμόσφαιρα, τη
θερμαίνει και επανεκπέμπεται στην επιφάνεια του εδάφους.
Το στρώμα των αερίων λοιπόν, επιτρέπει τη διέλευση της
ακτινοβολίας αλλά ταυτόχρονα την εγκλωβίζει, μοιάζει με τη
λειτουργία ενός θερμοκηπίου και ο Γάλλος μαθηματικός
Fourier το ονόμασε το 1822 φαινόμενο του θερμοκηπίου.
Περίπου το 86% της κατακρατούμενης από την ατμόσφαιρα
γήινης ακτινοβολίας, οφείλεται στην παρουσία υδρατμών
(H2O), διοξειδίου του άνθρακα (CO2) και νεφών. Οι υδρατμοί
αποτελούν το πλέον ενεργό συστατικό, κατά ποσοστό 60%,
ενώ μικρότερη συνεισφορά έχουν και τα αέρια μεθανίου
(CH4), οξειδίου του νατρίου (N2O) και όζοντος (O3) (περίπου
8%).
Αποτελεί λοιπόν μια φυσική διεργασία που εξασφαλίζει στη
Γη μια σταθερή θερμοκρασία επιφάνειας εδάφους γύρω στους
15οC.
Όμως τα τελευταία χρόνια λέγοντας φαινόμενο Θερμοκηπίου
δεν αναφερόμαστε στη φυσική διεργασία, αλλά στην έξαρση
αυτής, λόγω της ρύπανσης της ατμόσφαιρας από τις
ανθρωπογενείς δραστηριότητες.
Οι τελευταίες, συμβάλλουν στην αύξηση της συγκέντρωσης
των αερίων του θερμοκηπίου καθώς και στην έκλυση άλλων
ιχνοστοιχείων, όπως οι χλωροφθοράνθρακες (CFC's). Τα
τελευταία χρόνια, καταγράφεται μία αύξηση στη συγκέντρωση
αρκετών αερίων του θερμοκηπίου, ενώ ειδικότερα στην
περίπτωση του διοξειδίου του άνθρακα, η αύξηση αυτή ήταν
31% την περίοδο 1998. Τα τρία τέταρτα της ανθρωπογενούς
παραγωγής διοξειδίου του άνθρακα, οφείλεται σε χρήση
ορυκτών καυσίμων, ενώ το υπόλοιπο μέρος προέρχεται από
αλλαγές που συντελούνται στο έδαφος, κυρίως μέσω της
αποδάσωσης.
Αέρια θερμοκηπίου με τη μεγαλύτερη αύξηση συγκέντρωσης
(Πηγή: IPCC)
Αέριο
Επίπεδα
1998
Αύξηση από το
1750
Ποσοστό
αύξησης
7. 7
Διοξείδιο του
άνθρακα
365 ppm 87 ppm 31%
Μεθάνιο 1,745 ppb 1,045 ppb 150%
Οξείδιο του
314 ppb 44 ppb 16%
Αζώτου
Χρονολογικός πίνακας της ιστορίας του φαινομένου
Χρονολογικά γεγονότα του φαινομένου
θερμοκηπίου
1824 - Ο Ζοζέφ Φουριέ θέτει το θέμα του ρόλου
που παίζει η ατμόσφαιρα της Γης στη
θερμοκρασία του πλανήτη, καθώς και της
επιπτώσεις της βιομηχανίας στι κλίμα.
1896 - Ο Σουηδός Σβάντε Αρρένιους
υποστηρίζει ότι η θερμοκρασία του εδάφους
επηρεάζεται από τα αέρια που συγκρατούν τη
θερμότητα.
1941 - Ο Σέρβος Μιλουτίν Μιλάνκοβιτς
υποστηρίζει ότι η μεταβολή της τροχιάς της Γης,
μας φέρνει κάθε 40.000 χρόνια την εποχή των
παγετώνων.
1957 - Ο Τσαρλς Ντέιβιντ Κίλινγκ μετράει την
συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην
ατμόσφαιρα, από ένα παρατηρητήριο στη Χαβάη.
Σε περίοδο έξι ετών, φαίνεται καθαρά η αύξηση
της συγκέντρωσης του ποσοστού του διοξειδίου
του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.
1980 - Ο Σουηδός Μπερτ Μπολίν διαπιστώνει
πως η θερμοκρασία της Γης αυξάνεται εδώ και
ένα αιώνα.
1988 - Ο ΟΗΕ και ο Παγκόσμιος Οργανισμός
Μετεωρολογίας συστήνουν την Διακυβερνητική
Ομάδα Ειδικών για την εξέλιξη του κλίματος
8. 8
(IPCC).
1992 - Στη σύνοδο του Ρίο 167 κράτη
υπογράφουν τη μη δεσμευτική συνθήκη-πλαίσιο
για τις κλιματικές αλλαγές.
1997 - Στο Κιότο της Ιαπωνίας 38 βιομηχανικές
χώρες δεσμεύονται να μειώσουν ως το 2010 τις
εκπομπές αερίων που προκαλούν το φαινόμενο
του θερμοκηπίου κατά 5.2% (μέσος όρος) σε
σχέση με το 1990. Το πρωτόκολλο αυτό δεν έχει
επικυρωθεί.
2001 - Στη Βόννη της Γερμανίας, γίνεται το
πρώτο βήμα για την επικύρωση του
πρωτοκόλλου του Κιότου, χωρίς τη συμμετοχή
των ΗΠΑ, αλλά με την συμμετοχή της Ιαπωνίας,
Ρωσίας, των χωρών της ΕΕ, συνολικά 178
χώρες.
Πως δημιουργείται το πρόβλημα με εικόνες
Οι υδρατμοί, το διοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο
σχηματίζουν ένα φυσικό διαχωριστικό γύρω από τη Γη.
Πάντως η καύση ορυκτών καυσίμων έχει οδηγήσει στην
αύξηση του ποσού του CO2 αλλά και άλλων αερίων όπως το
μεθάνιο και οξείδια του αζώτου, που εκλύονται στην
ατμόσφαιρα.
Η επιφάνεια της Γης θερμαίνεται
από τον ήλιο. Καθώς θερμαίνεται,
ανακλά πίσω προς την ατμόσφαιρα
θερμότητα.
9. 9
Περίπου το 70% της
ενέργειας του ήλιου,
ακτινοβολείται προς τα πίσω,
στο διάστημα. Αλλά κάποιο
ποσό της υπέρυθρης
ακτινοβολίας παγιδεύεται
από τα αέρια του
θερμοκηπίου, που
θερμαίνουν ακόμη
περισσότερο την
ατμόσφαιρα.
Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα,
η Γη να διατηρείται θερμή
και να εμφανίζεται το
φαινόμενο της ζωής. Αλλά οι
αυξημένες ποσότητες των
εκπομπών των αερίων,
αλλάζουν την ισορροπία του
σύνθετου αυτού συστήματος,
προξενώντας την παγκόσμια
άνοδο της θερμοκρασίας . Αίτια του φαινομένου
Επίπεδα συγκέντρωσης του CO2 τα τελευταία 1000 χρόνια
(μπλε καμπύλη, άξονας τιμών αριστερά) σε σύγκριση με την
διακύμανση της μέσης θερμοκρασίας (κόκκινη γραμμή, άξονας
τιμών δεξιά).
10. 10
Οι κλιματολογικές παράμετροι μεταβάλλονται τόσο μέσα από
φυσικές "εσωτερικές" διαδικασίες όσο και από εξωτερικές
παρεμβάσεις, ανθρώπινες ή μη (όπως η ηλιακή δραστηριότητα
ή η έκλυση αερίων του θερμοκηπίου από ηφαίστεια). Αν και οι
κλιματολόγοι αποδέχονται το γεγονός της αύξησης της
θερμοκρασίας της Γης, ως προς τα αίτιά του υπάρχουν
διαφορετικές ερμηνείες.
Αέρια του θερμοκηπίου
Μεταβολή της συγκέντρωσης των κυριότερων αερίων του
θερμοκηπίου.
Ο εμπλουτισμός της ατμόσφαιρας με αέρια όπως το διοξείδιο
του άνθρακα (CO2) ή το μεθάνιο (CH4), έχουν ως αποτέλεσμα
την θέρμανση του πλανήτη, εφόσον δεν συνοδεύονται από
άλλες μεταβολές στην ατμόσφαιρα. Το αποκαλούμενο και
φυσικό φαινόμενο του θερμοκηπίου, ευθύνεται εξ άλλου για
μία αύξηση της θερμοκρασίας της Γης περίπου 30 °C, γεγονός
που την καθιστά και κατοικήσιμη.
Ανθρωπογενείς δραστηριότητες συντελούν στην αύξηση της
συγκέντρωσης των αερίων των κατώτερων στρωμάτων της
ατμόσφαιρας (διοξείδιο του άνθρακα, υδρατμοί,
χλωροφθοράνθρακες, όζον κλπ.), συνεισφέροντας με 450
εκατομμύρια τόνους μεθανίου κάθε χρόνο [3]. Οι
συγκεντρώσεις σε διοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο έχουν
αυξηθεί από το 1750 κατά 31% και 149% αντίστοιχα, ενώ
βρίσκονται στα υψηλότερα επίπεδα των τελευταίων 650.000
11. 11
ετών. Εκτιμάται ότι τα τρία τέταρτα της ανθρωπογενούς
παραγωγής διοξειδίου του άνθρακα, οφείλεται σε χρήση
ορυκτών καυσίμων, ενώ το υπόλοιπο μέρος προέρχεται από
αλλαγές που συντελούνται στο έδαφος, κυρίως μέσω της
αποδάσωσης.
Συνέπειες του φαινομένου του θερμοκηπίου
1. Πανδημίες και επανεμφάνιση ξεχασμένων ασθενειών: Καθώς οι βόρειες
περιοχές του πλανήτη θα γίνονται πιο ζεστές έντομα θα μεταναστεύουν εκεί,
φέρνοντας και τις ασθένειες των οποίων είναι φορείς.Ήδη επιστήμονες
υποστηρίζουν πως εξαιτίας του φαινόμενου η μαλάρια επανεμφανίστηκε στο
Περού.
2. θέρμανση των υδάτων και δημιουργία συχνών και ισχυρών τυφώνων:
Όσο η στάθμη και η θερμοκρασία των ωκεανών θα ανεβαίνει, τόσο θα
αυξάνεται και η πιθανότητα δημιουργίας επικίνδυνων καιρικών φαινομένων.
Πρόσφατα είναι τα παραδείγματα του 2004 και 2005.
3. Εμφάνιση και όξυνση του φαινομένου της “ερημοποίησης” και των
κυμάτων έντονου καύσωνα: Την ίδια στιγμή που σε άλλες περιοχές του
πλανήτη η στάθμη του νερού θα ανεβαίνει, άλλα κράτη θα έρχονται
αντιμέτωπα με την ξηρασία και την έλλειψη πόσιμου νερού. Η Αφρική και
περιοχές της Ασίας ήδη αντιμετωπίζουν το φαινόμενο,ενώ αξίζει να
σημειωθεί πως ως συνέπεια έχει την δημιουργία ενός νέου τύπου προσφύγων
που αποκαλούνται “περιβαλλοντολογικοί πρόσφυγες” και βέβαια την
δημιουργία ταραχών και ένοπλων συγκρούσεων για τον έλεγχο πηγών
πόσιμου νερού.
4.Οικονομικές συνέπειες: H συνολική αντιμετώπιση του φαινομένου θα
οδηγήσει τα κράτη να ξοδέψουν τεράστια χρηματικά ποσά . Ειδικά η
αντιμετώπιση ασθενειών που μέχρι τώρα θεωρούνταν αδύνατον να πλήξουν
τον ανεπτυγμένο κόσμο θα απαιτήσει την διάθεση αστρονομικών ποσών με
συνέπεια η παγκόσμια οικονομία να πληγεί βαθιά.
5. Το λιώσιμο των πάγων στούς πόλους: Πρόκειται βέβαια για το πιο
άμεσο και ορατό επακόλουθο της υπερθέρμανσης του πλανήτη,για το οποίο
έχουν ειπωθεί πολλά και επηρεάζει άμεσα την εμφάνιση των παραπάνω.
12. Αξίζει όμως να τονίσουμε πως επηρεάζει και την επιβίωση πολλών ειδών του
ζωικού βασιλείου που ζουν στους πόλους.
12
Θετικές συνέπειες
Το φαινόμενο της παγκόσμιας θέρμανσης μπορεί να συνοδευτεί και από
ορισμένες θετικές επιδράσεις:
Η γεωργία στο μεγαλύτερο τμήμα της Ευρώπης και ιδιαίτερα στα μέσα
γεωγραφικά πλάτη και στη βόρεια Ευρώπη, θα μπορούσε ενδεχομένως
να ωφεληθεί από μια συντηρητική άνοδο της θερμοκρασίας. Ωστόσο,
περιοχές της νότιας Ευρώπης είναι πιθανό να απειληθούν από την
έλλειψη νερού. Επιπλέον, η πιθανή εμφάνιση ακραίων καιρικών
φαινομένων, με μεγαλύτερη συχνότητα σε σχέση με το παρελθόν,
μπορεί να οδηγήσει σε περισσότερες κακές σοδειές. Σημαντική
παράμετρο αποτελεί γενικά η ικανότητα της γεωργίας να προσαρμοστεί
σε μελλοντικές κλιματικές μεταβολές.
Η παγκόσμια θέρμανση θα οδηγήσει σε αύξηση του αριθμού των
ημερών που θεωρού
9)Ορισμοί(των μεταβλητών)
Δεν υπάρχουν εξηγήσεις για τις μεταβλητές μου.
10)Συμπεράσματα
Με την ολοκλήρωση της έρευνας αυτής κατάφερα να πραγματοποιήσω
το σκοπό μου. Απέδειξα ότι το φαινόμενο του θερμοκηπίου αφορά όλους τους
ανθρώπους από κάθε χώρα αφού οι επιπτώσεις του δεν περιορίζονται σε ένα
μέρος αλλά εξαπλώνονται σε όλο τον πλανήτη. Επιπλέον οι περιβαλλοντικές
οργανώσεις έχουν αναλάβει πιο έντονη δράση ενώ η στάση τον κρατών έχει
αλλάξει. Τέλος, οι πολίτες συμμετέχουν ενεργά αφού είναι πλέον
ενημερωμένοι και συνειδητοποιημένοι.
13. 13
11)Προτάσεις για συμπληρωματική έρευνα
Α)Το φαινόμενο του θερμοκηπίου στην Ελλάδα
Β)Φαινόμενο του θερμοκηπίου και άνθρωπος
Γ)Φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι συνέπειές του
12)Βιβλιογραφία
Α)Βουτσινός Γεώργιος-Τεχνολογία-Α΄Λυκείου-ΟΕΔΒ-2006
Β)Βικιπαιδία-www.wikipedia.org
Γ)WWF-www.wwf.gr
Φωτογραφίες
