Эмиссия парниковых газов

Эмиссия парниковых газов – это выброс в атмосферу парниковых газов, вызывающих изменение климата.

Существуют два вида эмиссии: природная и антропогенная.

К природным источникам парниковых газов относятся:

• водяной пар с поверхности Мирового океана
• выбросы от вулканической деятельности
• лесные пожары
• продукты жизнедеятельности живых существ

Водяной пар (H₂O) является активным компонентом климатической системы. Его доля в образовании парникового эффекта – примерно 60%. Когда температура Земли повышается, увеличивается испарение, а значит и концентрация водяного пара в атмосфере. Это явление усиливает парниковый эффект. Однако, повышенное испарение ведет к образованию облаков, которые отражают солнечный свет в атмосфере и повышают отражательную способность (альбедо) поверхности Земли. Повышение альбедо создает положительную обратную связь: возникает антипарниковый эффект и уменьшается дневной прогрев тропосферы. Таким образом, водяной пар является газом с обратной связью.

К антропогенным источникам парниковых газов относятся:

• сжигание ископаемого топлива: нефти, угля, торфа.
• промышленность
• транспорт
• сельское хозяйство
• обогрев домов и приготовление пищи
• лесные пожары и вырубка лесов
• промышленные отходы, мусор.
• осушение болот
• использование аэрозолей
• запуск ракет и т.д.

С эволюцией человеческой деятельности, развитием промышленности количество парниковых газов, поступающих в атмосферу, резко возросло, что внесло дисбаланс в природное равновесие. Помимо этого, под антропогенным воздействием происходит значительное сокращение лесных территорий – основных природных поглотителей СО₂.
Большая часть выбросов – это углекислый газ СО₂ от сжигания ископаемого топлива: угля, нефти и природного газа. Основным источником выбросов СО₂ является производство электроэнергии, особенно угольные электростанции, на долю которых приходится более 20% объема всех антропогенных выбросов.
Самым крупным источником выбросов метана является сельское хозяйство, конкретнее – животноводство.

Выбросы фреонов (газов из хладагентов), также вносят свой вклад в образование парникового эффекта. Эти газы не вступают у поверхности планеты ни в какие химические реакции. В неизменном виде они поднимаются в верхние слои атмосферы, вступают в химическую реакцию с озоном, превращая его в кислород. Таким образом, озоновый слой разрушается. Из-за увеличения интенсивности солнечной радиации на листьях растений образуются ожоги, утрачивается их способность к фотосинтезу.

Влияние каждого парникового газа на изменение климата зависит от трех основных факторов:

• количество газа в атмосфере (концентрация),
• продолжительность периода присутствия в атмосфере,
• сила воздействия на атмосферу.

Концентрация парникового газа – это количество определенного газа в воздухе. Увеличение выбросов парниковых газов ведет к повышению их концентрации в атмосфере. Концентрации парниковых газов измеряются в частях на миллион, частях на миллиард и частях на триллион. Одна часть на миллион эквивалентна одной капле воды, разведенной примерно в 13 галлонах жидкости (примерный обьем топливного бака компактного автомобиля).


Каждый из этих газов может оставаться в атмосфере в течение разного периода времени: от нескольких лет до нескольких тысяч лет. Газы имеют свойство перемешиваться, поэтому их количество, измеряемое в атмосфере, примерно одинаково во всем мире, независимо от источника выбросов.
Некоторые газы наиболее "эффективны", т.е. оказывают большее воздействие на образование парникового эффекта на планете.


Двуокись углерода (СО₂) является основным парниковым газом, выделяемым в результате деятельности человека. Он также присутствует естественным образом в атмосфере как часть углеродного цикла Земли. Антропогенная деятельность изменяет этот цикл – как за счет большей эмиссии СО₂ в атмосферу, так и за счет влияния на способность естественных поглотителей, таких как леса, почвы, водоемы, удалять и накапливать СО_2.



Измерение эмиссии парниковых газов
Есть несколько способов измерения выбросов парниковых газов. Выбросы могут быть отнесены к территории, где они были произведены, или по принципу деятельности, которая произвела выбросы. Временной показатель – вклад конкретного парникового газа в зависимости от периода его нахождения в атмосфере. Измерение может быть прямым или в виде оценки.

Четыре основных метода измерения:

• метод, основанный на коэффициентах выбросов,
• метод баланса массы,
• метод системы прогнозирующего мониторинга выбросов,
• метод системы непрерывного мониторинга выбросов.

Сопоставить результаты, используя разные системы измерения, не представляется возможным. Это является аргументом в пользу принятия общего инструмента измерения. Выбросы можно отслеживать в течение длительного периода времени. Изменения в выбросах можно измерить по сравнению с базовым 1990 годом, выбранным Рамочной конференцией ООН по климату в качестве базового года. Выбросы страны можно представить в виде доли в общемировых выбросах за конкретный год. Баланс национальных счетов отслеживает выбросы на основе разницы между экспортом и импортом страны. Выбросы на душу населения подсчитываются на основе объема годовых выбросов.

Интенсивность парниковых газов – соотношение между выбросами парниковых газов и другим показателем, например, валовым внутренним продуктом страны или объемом использованной энергии.


Тенденции
Примерно с 1750 года концентрация углекислого газа и других парниковых газов в атмосфере начала возрастать. Измеренные в 2021 году концентрации СО2 были почти на 50% выше, чем в доиндустриальную эпоху. Выбросы природных источников углекислого газа более чем в 20 раз превышают выбросы антропогенных источников, но естественные выбросы при этом уравновешиваются за счет процессов фотосинтеза растений и поглощений водоемами.


За первое десятилетие 21 века зафиксирован самый значительный рост выбросов парниковых газов в атмосферу за последние 30 лет. Однако, заметны и положительные тенденции, в том числе по причине пандемии Covid-19: производство сократилось, спрос на ископаемое топливо, использование транспорта, особенно воздушного, резко упали. Данная положительная динамика носит временный характер. По окончании пандемии государства будут стремиться восстановить экономику путем наращивания производства, а это вызовет еще большие объемы выбросов в атмосферу.


В 2015 году было подписано Парижское соглашение — международный договор, посвященный изменениям климата. Его одобрили 196 стран. Главная цель документа — не допустить глобального роста температуры и значительно сократить количество выбросов парниковых газов в атмосферу ко второй половине ХХI века.
В рамках соглашения посчитан так называемый бюджет выбросов. В случае, если допускается повышение глобальной температуры на 2°C, то это соответствует объему будущих выбросов в размере 1 170 млрд. тонн, и сведению их к нулю к 2075 году. Если допустить потепление на 1,5 °C, то бюджет будущих выбросов не должен превысить 420 млрд. тонн, выбросы к 2030 году должны быть сокращены на 40-60%, а выход в ноль, т.е. достижение углеродной нейтральности - состояться к 2050 году.

Уже почти тридцать лет ООН ежегодно собирает лидеров государств на климатический саммит COP – Conference of the Parties. Саммит ставит перед собой цель "не допустить опасного антропогенного воздействия на климатическую систему Земли".

Многие развитые страны уже внедрили различные схемы регулирования выбросов парниковых газов и предприняли шаги для их сокращения. Это позволило им достичь снижения эмиссии при одновременном росте ВВП, а значит, и безуглеродного роста экономики.