Réchauffement climatique: Mécanisme, effets et contrôle du réchauffement climatique

Lisez cet article pour en savoir plus sur les mécanismes, les effets et le contrôle du réchauffement planétaire!

Le réchauffement climatique, un réchauffement récent de la surface de la Terre et de la basse atmosphère, résulterait d'un renforcement de l'effet de serre, principalement dû à l'augmentation des émissions de gaz à effet de serre dans l'atmosphère.

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L'effet de serre est un processus par lequel l'énergie radioactive quittant une surface planétaire est absorbée par certains gaz atmosphériques, appelés gaz à effet de serre. Ils transfèrent cette énergie à d'autres composants de l'atmosphère et la rejettent dans toutes les directions, y compris vers la surface. Cela transfère de l’énergie à la surface et à la basse atmosphère, de sorte que la température y est plus élevée que si le chauffage direct par le rayonnement solaire était le seul mécanisme de réchauffement.

Ce mécanisme est fondamentalement différent de celui d'une serre réelle, qui fonctionne en isolant l'air chaud à l'intérieur de la structure afin que la chaleur ne soit pas perdue par convection.

L'effet de serre a été découvert par Joseph Fourier en 1824, d'abord expérimenté de manière fiable par John Tyndall en 1858, et signalé pour la première fois quantitativement par Svante Arrhenius en 1896.

Un gaz à effet de serre (parfois abrégé GES) est un gaz présent dans une atmosphère qui absorbe et émet des radiations dans le domaine infrarouge thermique. Ce processus est la cause fondamentale de l'effet. Les principaux gaz à effet de serre dans l'atmosphère terrestre sont la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone, le méthane, l'oxyde nitreux et l'ozone. Dans l'ordre, les gaz à effet de serre les plus abondants dans l'atmosphère terrestre sont:

je. Vapeur d'eau.

ii. Dioxyde de carbone, méthane.

iii. Protoxyde d'azote.

iv. Ozone, chlorofluorocarbures.

La contribution d’un gaz à l’effet de serre dépend à la fois de ses caractéristiques et de son abondance Le phénomène qui inquiète les spécialistes de l’environnement est qu’en raison des activités anthropiques, la concentration des gaz à effet de serre dans l’air augmente la lumière infrarouge contenant de la chaleur et se traduisant par la réémission d'une quantité encore plus grande de l'énergie infrarouge thermique sortante, augmentant ainsi la température moyenne de la surface au-delà de 15 ° C.

Le phénomène est appelé effet de serre renforcé pour distinguer son effet de celui qui fonctionne naturellement depuis des millénaires. Les gaz à effet de serre présents dans la troposphère et entraînant une augmentation de la température de l'air et de la terre sont discutés ici:

CO ₂ :

Il contribue pour environ 55% au réchauffement planétaire dû aux gaz à effet de serre produits par l'activité humaine. Les pays industrialisés représentent environ 76% des émissions annuelles. Les principales sources sont la combustion de combustibles fossiles (67%) et la déforestation, ainsi que d’autres formes de défrichement et de brûlage des terres (33%). Le CO2 reste dans l'atmosphère pendant environ 500 ans. La concentration de CO2 dans l'atmosphère était de 355 ppm en 1990 et augmente à un taux de 1, 5 ppm chaque année.

CFC:

Celles-ci seraient responsables de 24% de la contribution humaine aux gaz à effet de serre. Ils appauvrissent également la couche d'ozone dans la stratosphère. Les principales sources de CFC sont les fuites des climatiseurs et des réfrigérateurs, l'évaporation de solvants industriels, la production de mousses plastiques, d'aérosols, de propulseurs, etc.

Les CFC mettent 10 à 15 ans pour atteindre la stratosphère et capturent généralement 1 500 à 7 000 fois plus de chaleur par molécule que le C02 pendant leur séjour dans la troposphère. Cet effet de chauffage dans la troposphère peut être partiellement compensé par le refroidissement causé par l'appauvrissement de la couche d'ozone par les CFC au cours de leurs 65 à 110 années passées dans la stratosphère. La concentration atmosphérique de CFC est de 0, 00225 ppm, ce qui augmente de 0, 5% par an.

Méthane:

Il représente 18% de l'augmentation des gaz à effet de serre. Le méthane est produit lorsque les bactéries décomposent la matière organique morte dans des endroits humides, dépourvus d'oxygène, tels que les marécages, les zones humides naturelles, les rizières, les décharges et les voies digestives des bovins, des moutons et des termites.

La production et l'utilisation de pétrole et de gaz naturel et la combustion incomplète de matières organiques sont également des sources importantes de méthane. Le méthane reste dans l'atmosphère pendant 7 à 10 ans. Chaque molécule de méthane emprisonne environ 25 fois plus de chaleur qu'une molécule de C02. La concentration atmosphérique de méthane est de 1, 675 ppm et elle augmente à un taux de 1% par an.

N2O:

Il est responsable de 6% de l'apport humain de gaz à effet de serre. En plus de piéger la chaleur dans la troposphère, il appauvrit également l'ozone dans la stratosphère. Il est libéré par les produits en nylon, par la combustion de la biomasse et de combustibles riches en azote (en particulier le charbon) et par la décomposition d'engrais azotés dans le sol, les déchets d'élevage et les eaux souterraines contaminées par les nitrates. Sa durée de vie dans la troposphère est de 140 à 190 ans et il piège environ 230 fois plus de chaleur par molécule que de CO2. La concentration atmosphérique de N20 est de 0, 3 ppm et augmente de 0, 2% par an.

1. Mécanisme de réchauffement climatique:

je. Le rayonnement entrant du Soleil se présente principalement sous forme de lumière visible et de longueurs d'ondes proches, principalement dans la plage de 0, 2 à 4 1 m, ce qui correspond à la température radiative du soleil de 6 000 K. Près de la moitié du rayonnement est sous forme de lumière «visible»., que nos yeux sont adaptés à utiliser.

ii. Environ 50% de l'énergie solaire est absorbée à la surface de la Terre et le reste est réfléchi ou absorbé par l'atmosphère. La réflexion de la lumière dans l'espace - principalement par les nuages ​​- n'affecte pas beaucoup le mécanisme de base; cette lumière est effectivement perdue pour le système.

iii. L'énergie absorbée réchauffe la surface. Des présentations simples de l'effet de serre, telles que le modèle de serre idéalisé, montrent que cette chaleur est perdue sous forme de rayonnement thermique. La réalité est plus complexe: l’atmosphère près de la surface est en grande partie opaque au rayonnement thermique (avec des exceptions importantes pour les bandes de «fenêtre») et la plus grande partie de la chaleur dissipée provient de la chaleur sensible et du transfert de chaleur latente.

Les pertes d'énergie radiative deviennent de plus en plus importantes dans l'atmosphère, en raison principalement de la diminution de la concentration de vapeur d'eau, un important gaz à effet de serre. Il est plus réaliste de penser que l’effet de serre s’applique à une «surface» au centre de la troposphère, qui est effectivement couplée à la surface par un taux de déchéance.

2. Effets du réchauffement climatique:

(i) Augmentation de la température globale:

On estime que la température moyenne de la planète augmentera de 1, 5 à 5, 5 ° C d'ici 2050 si les émissions de gaz à effet de serre continuent d'augmenter au rythme actuel. Même à une valeur inférieure, la terre serait plus chaude qu'elle ne l'a été depuis 10 000 ans.

ii) Élévation du niveau de la mer:

Avec l'augmentation de la température globale, l'eau de mer se développera. Le chauffage fera fondre les inlandsis polaires et les glaciers, ce qui entraînera une nouvelle élévation du niveau de la mer. Les modèles actuels indiquent qu'une augmentation de la température atmosphérique moyenne de 3 ° C ferait monter le niveau moyen de la mer de 0, 2 à 1, 5 mètre au cours des 50 à 100 prochaines années.

Une élévation d'un mètre du niveau de la mer inondera des zones basses de villes telles que Shanghai, Le Caire, Bangkok, Sydney, Hambourg et Venise, ainsi que des plaines agricoles et des deltas en Égypte, au Bangladesh, en Inde et en Chine, et affectera la productivité du riz.

Cela perturberait également de nombreuses frayères d’importance commerciale et augmenterait probablement la fréquence des dégâts causés par les tempêtes aux lagons, aux estuaires et aux récifs coralliens. En Inde, les îles Lakshadweep d’une hauteur maximale de 4 mètres au-dessus du niveau de la mer peuvent être vulnérables.

Certaines des plus belles villes comme Mumbai pourraient être sauvées grâce à de lourds investissements dans les talus pour éviter les inondations. La vie de millions de personnes affectées par l'élévation du niveau de la mer aura construit des maisons dans les deltas du Gange, du Nil, du Mékong, du Yangtsé et du Mississippi.

iii) Effets sur la santé humaine:

Le réchauffement de la planète entraînera des changements dans les précipitations dans de nombreuses régions, affectant ainsi la répartition des maladies à vecteurs telles que le paludisme, la filariose, l’éléphantiasis, etc. Des zones actuellement exemptes de maladies telles que le paludisme; la schistosomiase, etc., peuvent devenir des terrains fertiles pour les vecteurs de ces maladies.

Les zones susceptibles d'être touchées de cette manière sont l'Ethiopie, le Kenya et l'Indonésie. Des températures plus chaudes et une plus grande stagnation de l'eau favoriseraient la reproduction des moustiques, des escargots et de certains insectes, vecteurs de ces maladies. Une température et une humidité plus élevées augmenteront / aggraveront les maladies respiratoires et cutanées.

iv) Effets sur l'agriculture:

Les points de vue divergent quant à l’effet du réchauffement climatique sur l’agriculture. Il peut avoir des effets positifs ou négatifs sur divers types de cultures dans différentes régions du monde. Les régions tropicales et subtropicales seront plus touchées étant donné que la température moyenne dans ces régions est déjà très élevée.

Même une augmentation de 2 ° C peut être très dommageable pour les cultures. L'humidité du sol diminuera et l'évapotranspiration augmentera, ce qui peut affecter considérablement la production de blé et de maïs. L'augmentation de la température et de l'humidité augmentera la croissance des organismes nuisibles, tout comme celle des vecteurs de diverses maladies. Les ravageurs s'adapteront mieux à ces changements que les cultures. Pour faire face à l'évolution de la situation, il faut développer des variétés de cultures résistantes à la sécheresse, à la chaleur et aux parasites.

3. Mesure de contrôle du réchauffement climatique:

Il existe de nombreuses façons de lutter contre le réchauffement climatique:

je. Planter plus d'arbres et cesser de contribuer à la déforestation:

C'est de loin la mesure la plus facile pour sauver notre planète des aléas du réchauffement climatique. Le réchauffement climatique peut être attribué à la concentration à grande échelle de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Cela étant dit, la plantation d’arbres peut aider à absorber ce gaz nocif et à en réguler la quantité dans l’atmosphère ainsi qu’à prévenir le réchauffement de la planète en réduisant l’effet de serre.

ii. Passez aux ampoules fluorescentes compactes:

Tous les ménages qui utilisent des ampoules à incandescence contribuent au réchauffement planétaire à grande échelle. Dans l'ensemble, ces ampoules émettent chaque année 300 livres de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Le remplacement des ampoules à incandescence par des ampoules fluorescentes compactes économes en énergie peut aider à réduire la production de dioxyde de carbone et vous aider à économiser 60% d'énergie.

iii. Réutiliser et recycler les produits:

La réutilisation et le recyclage de divers produits que nous utilisons au quotidien peuvent également vous aider à lutter contre le réchauffement climatique. Par exemple, le recyclage du papier permettra d’arrêter l’abattage à grande échelle des arbres pour produire du papier, et ces arbres absorberont à leur tour le dioxyde de carbone de l’atmosphère et réduiront le réchauffement de la planète.

iv. Débranchez les appareils:

Débrancher les appareils pour économiser de l’énergie est un autre moyen efficace de lutter contre le réchauffement de la planète. Le simple fait de débrancher tous les appareils électroniques non utilisés peut permettre d’économiser 20% d’énergie. Plus important encore, cela vous aidera également à réduire votre facture d'électricité de 10% tous les mois.

v. Évitez de garder les appareils électriques en veille:

De même, le fait de garder les appareils électroniques en veille contribue également à la perte d'énergie et au réchauffement de la planète. Il est donc préférable de l'éviter. On peut penser que garder un seul ordinateur en veille ne changera rien, mais quand des millions de personnes pensent ainsi, cela fait une différence énorme.

vi. Utilisez un thermostat programmable:

Un thermostat aide à réguler la température en modifiant l'apport de chaleur. Assurez-vous de maintenir votre thermostat aussi bas que possible en hiver et aussi haut que possible en été. Baisser le thermostat de 2 degrés en hiver et l'augmenter de 2 degrés en été peut aider à empêcher 2 000 livres de dioxyde de carbone de l'atmosphère.

vii. Promouvoir l'utilisation de produits biologiques:

Promouvoir l'utilisation d'aliments biologiques est également l'un des moyens efficaces de prévenir le réchauffement climatique. La tendance des sols organiques à capter le dioxyde de carbone dépasse de loin celle des sols utilisés dans l'agriculture conventionnelle. Les estimations suggèrent que nous pouvons nous débarrasser de 580 milliards de livres de dioxyde de carbone si nous recourons à l'agriculture biologique pour la production alimentaire.

viii. Utiliser les véhicules efficacement:

L'une des principales causes de pollution, les véhicules rejettent une grande quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Si nous arrêtons d'utiliser un véhicule, nous pouvons réduire la pollution. Si vous ne pouvez pas résister au véhicule, vous pouvez opter pour des astuces de conduite efficaces, telles que couper le moteur aux feux rouges et conduire à des vitesses modérées, et contribuer à freiner le réchauffement climatique. Idéalement, vous devriez opter pour les transports en commun ou pour d’autres modes de transport respectueux de l’environnement tels que le vélo.

ix. Recours à d'autres sources d'énergie:

L'une des solutions les plus discutées en matière de réchauffement de la planète est de passer à des sources d'énergie alternatives telles que l'énergie solaire et l'énergie éolienne. Vous pouvez facilement exploiter ces sources de la nature pour générer de l'énergie et en remplacer les combustibles fossiles. La suppression des combustibles fossiles contribuera à réduire chaque jour l’énorme quantité de dioxyde de carbone dans l’atmosphère.

X. Devenir un citoyen responsable:

C’est la plus importante des nombreuses mesures prises pour lutter contre le réchauffement climatique. Nous devons reconnaître que nous sommes responsables de cette menace dans une large mesure. Le simple fait de mettre en œuvre les étapes simples pour arrêter le réchauffement climatique mentionnées ci-dessus peut faire une énorme différence. Vous pouvez également trouver vos propres façons novatrices de contribuer à cette cause.

Par exemple, un de nos lecteurs avait fait valoir un argument valable en déclarant: «Si nous sacrifions le luxe inutile de notre vie, nous pouvons contribuer à économiser la quantité d’énergie énorme qui entre dans leur production." Le recours à ces 10 moyens d’arrêter le réchauffement climatique peut nous aider à enrayer le problème dans une large mesure.