Съдържание
- Как работи оранжерията?
- Какво представляват парниковите газове?
- Парниковият ефект с течение на времето
- Оранжерия в задния двор
Благодарение на нарастващите опасения относно изменението на климата (често наричано „глобално затопляне“) и езика, който се появи около тази загриженост, вероятно е колкото повече млади хора да са чули термини като „парниковият ефект“ и „парниковите газове“, отколкото са били вътре в действителна оранжерия или знайте каква е дори такава структура.
Добре поддържаната оранжерия е спокойно и визуално приятно място за посещение или работа, въпреки че средата е може би прекалено топла и влажна за някои хора. Притесненията за парниковите газове и тяхното въздействие върху климата на Земята обаче са всичко друго, но не са примамливи, а опасенията за глобалното затопляне стават все по-притеснителни през годината. Докато истинските оранжерии не са отговорни за ефекта, който носи тяхното име, основните принципи правят интересно проучване на някои основни физически принципи.
Как работи оранжерията?
Оранжерия е наречена така, защото нейната структура е предназначена за отглеждане на растения, а повечето растения са зелени, поне отчасти. Очевидно можете да имате растения и в дома си, но оранжериите са изградени, за да увеличите максимално „комфорта“ на растенията. По аналогия можете да играете баскетбол на асфалтирана алея с помощта на единичен импровизиран обръч, но малцина биха спорили, че това е толкова полезно за подобряване на играта ви, колкото закрит корт с два коша на равен етаж.
Какво прави оранжерията специална? На първо място това е количеството светлина, контролираната температура и лесно манипулираното количество влага, което растенията получават. Някои оранжерии са посветени на "култури", които не се ядат и се използват само декоративно или за специални поводи, например цветя. Други имат растения, които дават ядливи продукти, като домати. Оранжериите имат стъклени тавани, които служат и за допускане на голямо количество светлина и задържане на топлина вътре в конструкцията. Когато слънцето залезе, топлината не се разсейва толкова бързо, колкото на открито, което позволява растенията, които не понасят хладните нощи, да процъфтяват.
От физическа гледна точка това, което затопля оранжерия е същото, което затопля интериора на автомобил в слънчев ден. Инфрачервената светлина с по-малка дължина на вълната навлиза в структурата през стъклото и след като тези невидими, но топли лъчи скачат наоколо, те стават електромагнитна енергия с по-дълга вълна и са склонни да се задържат вътре, поглъщайки се от заобикалящата ги среда. Тези среди в оранжерия включват листните повърхности на растенията, които използват слънчева светлина за задвижване на фотосинтезата или създаването на глюкоза (храна) за енергия.
Какво представляват парниковите газове?
Основните парникови газове са въглероден диоксид, метан, водна пара и азотен оксид. Тези газови молекули са свързани по-свободно, отколкото повечето молекули, така че когато топлината ги удари, те са склонни да вибрират. Тези вибриращи молекули отделят топлина, голяма част от която след това се абсорбира от съседните молекули на парникови газове. Този цикъл поддържа въздуха в околността необичайно топъл.
По-голямата част от атмосферата се състои от азот, който съставлява над три четвърти от атмосферата, и кислород, който представлява около една пета. И двата газа включват два еднакви атома (N2 и О2). Връзките, държащи тези молекули заедно, са стегнати и позволяват малко вибрации, така че те не задържат добре топлината и следователно не допринасят значително за парниковите ефекти.
Въглероден диоксид (CO2): Молекулите на въглеродния диоксид съставляват само малка част от атмосферата, но въпреки това оказват много силно влияние върху климата. Около средата на 1850 г., преди началото на индустриалната революция и съпътстващото изгаряне на въглища, атмосферата държи около 270 части на милион обем (ppmv) CO2, Това ниво постоянно се покачва, тъй като изгарянето на въглища и други изкопаеми горива, като бензин, изпускат повече от газа в атмосферата. СО2 ниво в атмосферата сега е около 400 (ppmv), 50% увеличение.
Противниците на цялата идея за климатичните промени, причинени от хората, могат да посочат факта, че СО2 съставлява толкова малка част от атмосферата, дори в тази епоха на тежката промишленост, че тя не може да има значителни ефекти върху климата. Това е лесно популяризирана идея, тъй като има известна доза интуитивен смисъл. Но също така "има смисъл", че ниско ниво на микроскопични бактерии в кръвообращението, с тегло далеч по-малко от милиграм, не може да е достатъчно, за да причини сериозно заболяване и че малките нива на змийска отрова не могат да бъдат опасни или смъртоносни.Тези идеи са просто глупости, така че интуицията в науката може да бъде прословуто лошо ръководство.
Метан (СН4): Метанът е мощен парников газ, способен да абсорбира значително повече топлина, молекула за молекула, отколкото въглеродният диоксид може. Състои се от един въглероден атом, присъединен към четири водородни атома, СН4, като СО2, се намира в минимални количества в атмосферата, но може да има значително влияние върху глобалното затопляне. Газът от метан се отделя от добитъка и като най-проста молекула, която се определя като въглеводород, той се използва и като гориво. Когато метанът се изгори, въглеродният диоксид се отделя в атмосферата като страничен продукт, което прави метана едновременно пряк и косвен принос за парниковия ефект.
Парниковият ефект с течение на времето
Както беше отбелязано, въпреки че само малки части от газовете в земната атмосфера се считат за парникови газове, те оказват съществено влияние върху климата, независимо дали са попаднали там в резултат на естествени процеси или поради човешки дейности. По някое време през 21-ви век, количеството въглероден диоксид в атмосферата вероятно е двойно по-голямо от това в началото на века. Нивата на други парникови газове, главно метан и азотен оксид, също се покачват. Количеството парникови газове се увеличава пропорционално на количеството изгарящи се изкопаеми горива, което изхвърля в атмосферата не само парникови газове, но и замърсяване на въздуха. Парниковите газове попадат в атмосферата и от други източници. Животните отделят газ метан в процеса на усвояване на храната. Освен това привидно доброкачествените процеси могат да допринесат за нетривиални количества CO2 към сместа. Например, тъй като циментът е направен от варовик, се отделя въглероден диоксид.
С повече парникови газове в атмосферата, създавайки нещо като невидим таван (не за разлика от истински парник), преминаването на топлина нагоре е по-вероятно да бъде спряно, отколкото да излезе извън атмосферата, защото допълнителните парникови газове поглъщат и след това излъчват. , тази топлина като инфрачервено лъчение. Част от топлината ще се отдалечи от Земята, но част от нея ще бъде погълната от близките молекули на парникови газове, а някои отново ще се върнат на земната повърхност. По този начин, чрез различни механизми, тъй като парниковите газове се натрупват, планетата продължава да се затопля. Ледниците се оттеглят, ледът на двата полюса на Земята се стопява, океаните се затоплят и стават по-кисели, снежната покривка в световен мащаб намалява и катастрофалните метеорологични събития като ураганите стават все по-често срещани.
Оранжерия в задния двор
Да направите своя собствена оранжерия не е тривиален проект, но с достатъчно амбиция, това не е извън възможностите на страстен човек или група. Независимо дали искате да защитите летни растения през зимата, да започнете напредването на растенията за озеленяване през пролетта или просто да научите малко за градинарството в закрити помещения, можете да получите настройка за навсякъде от няколкостотин американски долара до няколко хиляди.