Парниковые газы поглощают отраженную энергию Солнца, делая атмосферу Земли более теплой. Большая часть солнечной энергии достигает поверхности планеты, а часть отражается обратно в космос. Некоторые газы, присутствующие в атмосфере, поглощают отраженную энергию и перенаправляют ее обратно на Землю в виде тепла. Газы, ответственные за это, называются парниковыми газами, поскольку они играют ту же роль, что и прозрачный пластик или стекло, покрывающие теплицу.

Парниковые газы и деятельность человека

Некоторые парниковые газы выделяются естественным путем в результате , вулканической активности и биологических процессов. Однако, начиная с возникновения промышленной революции на рубеже XIX века, люди выпускали в атмосферу все большее количество парниковых газов. Это увеличение ускорилось с развитием нефтехимической промышленности.

Парниковый эффект

Тепло, отраженное от парниковых газов, производит измеримое потепление поверхности Земли и океанов. Это оказывает широкомасштабное воздействие на лед, океаны, и .

Основные парниковые газы Земли:

Водяной пар

Водяной пар является наиболее сильным и важным из парниковых газов Земли. Количество водяного пара в не может быть непосредственно изменено деятельностью человека - оно определяется температурой воздуха. Чем теплее, тем выше скорость испарения воды с поверхности. В результате, увеличенное испарение приводит к большей концентрации водяного пара в нижней атмосфере, способной поглощать инфракрасное излучение и отражать его вниз.

Углекислый газ (CO2)

Углекислый газ является самым важным парниковым газом. Он высвобождается в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива, извержения вулканов, разложения органических веществ и передвижения транспортных средств. Процесс производства цемента приводит к выбросу большого количества углекислого газа. Вспашка земли также вызывает высвобождение большого количества углекислого газа, обычно хранящегося в почве.

Растительная жизнь, которая поглощает СО2 в , является важным естественным хранилищем углекислого газа. также может поглощать растворенный в воде CO2.

Метан

Метан (CH4) - второй наиболее важный парниковый газ после двуокиси углерода. Он более сильный, чем CO2, но присутствует в атмосфере в гораздо меньших концентрациях. CH4 может находится в атмосфере в течение более короткого времени, по сравнению с CO2 (время пребывания CH4 составляет примерно 10 лет, по сравнению с сотнями лет для CO2). Природные источники метана включают в себя: водно-болотные угодья; горение биомассы; процессы жизнедеятельности крупного рогатого скота; выращивание риса; добыча, сжигание и переработка нефти или природного газа и др. Основным природным поглотителем метана является сама атмосфера; другим - почва, где метан окисляется бактериями.

Как и в случае с СО2, деятельность человечества увеличивает концентрацию СН4 быстрее, чем метан поглощается естественным образом.

Тропосферный озон

Следующим наиболее значительным парниковым газом является тропосферный озон (O3). Он образуется в результате загрязнения воздуха и его следует отличать от естественного стратосферного О3, который защищает нас от многих разрушительных солнечных лучей. В нижних частях атмосферы озон возникает при разрушении других химических веществ (например, оксидов азота). Этот озон считается парниковым газом, но он недолговечен и хотя способен в значительной степени способствовать потеплению, его последствия обычно локальные, а не глобальные.

Второстепенные парниковые газы

Второстепенными парниковыми газами выступают оксиды азота и фреоны. Они являются потенциально опасными для . Однако в связи с тем, что их концентрации не такие значительные как вышеупомянутых газов, оценка их влияния на климат полностью не изучена.

Оксиды азота

Оксиды азота находятся в атмосфере благодаря естественным биологическим реакциям в почве и воде. Тем не менее большое количество выделяемого оксида азота вносит значительный вклад в глобальное потепление. Основным источником является производство и использование синтетических удобрений в сельскохозяйственной деятельности. Моторные автомобили выделяют оксиды азота при работе на ископаемых видах топлива, таких как бензин или дизельное топливо.

Фреоны

Фреоны представляют собой группу углеводородов с различными видами использования и характеристиками. Хлорфторуглероды широко используются в качестве хладагентов (в кондиционерах и холодильниках), вспенивателей, растворителей и др. Их производство уже запрещено в большинстве стран, но они по-прежнему присутствуют в атмосфере и наносят ущерб озоновому слою. Гидрофторуглероды служат альтернативой более вредным озоноразрушающим веществам, и вносят гораздо меньший вклад в глобальное изменение климата на планете.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Данные научных исследований предоставляют информацию о том, что без уменьшения массы парниковых газов в земной атмосфере человечеству ухудшения климата на планете не избежать.

Откуда они взялись?

Парниковые газы, находясь в атмосферах планет, способствуют возникновению некоторого опасного эффекта. Он назван соответственно – парниковым. С одной стороны, без этого явления наша планета никогда не смогла бы согреться настолько, чтобы на ней зародилась жизнь. С другой – всё хорошо в меру и до определённого момента. Поэтому речь пойдёт о проблемах цивилизации, связанных с явлением парниковых газов, которое, сыграв свою положительную роль, со временем поменяло своё качество и стало темой для дискуссий, исследований и всеобщей тревоги.

Много миллионов лет назад Солнце, нагревая Землю, постепенно превратило её саму в источник энергии. Частично её тепло уходило в космическое пространство. Кроме того, оно отражалось газами в атмосфере и согревало слои воздуха, приближённые к земле. Такому процессу, схожему с сохранением тепла под прозрачной плёнкой в теплицах, учёные дали название . А газы, которые его провоцируют, они назвали также просто. Их наименование – «парниковые газы».

На заре установления климата Земли возникновению данного эффекта способствовала активная деятельность вулканов. Выбросы в виде водяного пара и углекислого газа в огромном количестве задерживались в атмосфере. Получался гиперпарниковый эффект, подогревавший Мировой океан практически до точки кипения. И только с появлением зелёной биосферы, поглощающей углекислый газ атмосферы, температурный режим планеты постепенно нормализовался.

Однако всеобщая индустриализация, постоянный рост производственных мощностей поменяли не только химический состав парниковых газов, но и суть этого явления.

Их знают наперечёт

Парниковый газ представляет собой соединение, которое задерживается в атмосфере Земли и становится преградой её тепловым излучениям на пути к космосу. Отданное планетой тепло снова возвращается обратно. В результате показатели средней температуры неуклонно растут, что может привести к непредсказуемым последствиям.

Излишний нагрев планеты происходит по причине разницы в прозрачности слоёв атмосферы. Солнечные лучи проходят через них легко. Для ультрафиолета атмосфера прозрачна. Тепловым инфракрасным излучениям трудно пробиться через её нижние слои, где собираются парниковые газы. Дело в том, что они создают уплотнение.

Киотский протокол содержит чёткий перечень парниковых газов, с присутствием которых в атмосфере Земли следует бороться. К таковым относятся:

  • водяной пар;
  • углекислый газ;
  • метан;
  • закись азота;
  • фреоны;
  • озон;
  • перфторуглероды;
  • гексафторид серы.

Опасный потенциал

Водяной пар относят к естественным газам, однако его участие в образовании парникового эффекта достаточно велико. Его нельзя недооценивать.

Углекислый газ рассматривают как один главных факторов, влияющих на климат планеты. Его доля в атмосфере составляет около 64%, и ровно настолько велика его роль в глобальном потеплении. Основные источники его выброса в атмосферу таковы:

  • вулканические извержения;
  • процесс обмена веществ биосферы;
  • сжигание биомассы и ископаемого топлива;
  • уничтожение лесов;
  • производственные процессы.

Метан не распадается в атмосфере на протяжении 10 лет и представляет собой серьёзную угрозу климату Земли. Его парниковый эффект в 28 раз превышает возможности углекислого газа, а в перспективе 20-ти лет, если не прекратить его эмиссию, это превосходство дойдёт до 84-х. Главные его источники носят антропогенный характер. Это:

  • сельскохозяйственное производство, в частности, выращивание риса;
  • скотоводство (увеличение поголовья и, как следствие, нечистот);
  • сжигание леса.

Частично парниковый метан появляется в результате утечки в процессе разработки месторождений каменного угля. Он также выделяется при добыче природного газа.

Фреоны представляют собой особую опасность для экологии. В основном их используют в аэрозолях и холодильных установках.

Закись азота – парниковый газ, который находится на одном из ведущих мест по количеству в атмосфере и влиянию на глобальное потепление. Источники его происхождения и применения:

  • производство минеральных удобрений в химической промышленности;
  • пищевая промышленность использует его в качестве пропеллента;
  • в отраслях машино- и ракетостроения его применяют в двигателях.

Озон, вернее та его часть, которую относят к вредным газам, создающим парниковый эффект, находится в нижних слоях тропосферы. Увеличиваясь вблизи земли, его количество может наносить вред зелёным насаждениям, повреждая их листья и уменьшая способность к фотосинтезу. В основном он образуется в результате реакции взаимодействия окисей углерода, оксидов азота с парами воды, солнечным светом и летучими органическими соединениями в присутствии кислорода. Основные источники этих веществ в атмосфере – выбросы парниковых газов промышленными объектами, транспортными средствами и химические растворители.

Перфторуглероды – результат производства алюминия, растворителей и электроники. Они используются в диэлектриках, носителях тепла, хладагентах, смазочных маслах и даже в качестве искусственной крови. Их можно получить только путём химического синтеза. Как большинство фторсодержащих газов, они опасны для окружающей среды. Их парниковый потенциал оценивают в сотни раз выше, чем у углекислого газа.

Гексафторид серы – также один из тех парниковых газов, какие указаны в Киотском протоколе как потенциально опасные. Он применяется в сфере пожаротушения, в электронной и металлургической промышленности в качестве технологической среды, известна его роль как хладагента и т.д. Его выбросы надолго остаются в атмосфере и активно накапливают инфракрасные излучения.

Пути решения проблемы

Мировое сообщество прикладывает немало усилий для выработки единой программы действий в направлении сокращения выбросов парниковых газов.

Одной из серьёзных составляющих экологической политики является утверждение стандартов на выхлопы топливных продуктов сгорания и сокращение использования топлива за счёт перехода автопромышленности на выпуск электромобилей.

Работа атомных электростанций, не использующих уголь и нефтепродукты, косвенно уже позволяет сократить количество углекислого газа в атмосфере в разы.

Транснациональные газовые и нефтяные перерабатывающие компании координируют свою деятельность с международными экологическими организациями и правительствами для борьбы с выбросами метана. К ним уже присоединилось немало крупных добывающих нефть и газ государств, таких как Нигерия, Мексика, Норвегия, США, Россия.

Существенное сокращение или запрет на вырубку лесов также может ощутимо повлиять на оздоровление окружающей среды. По мере своего роста деревья поглощают огромное количество углекислого газа. Во время спиливания они его выделяют. Снижение процента под пахотные земли в тропических странах уже внесло весомый вклад в оптимизацию мировых показателей выбросов парниковых газов.

Частью всемирной экологической программы являются новые европейские ограничения технологических характеристик бойлеров и водонагревателей. Все разработки таких бытовых приборов впредь должны соответствовать требованиям контроля за выбросом углекислого газа в процессе их применения. Ожидается, что при условии внедрения новых технологий на протяжении шести лет этот парниковый газ уменьшит своё присутствие в атмосфере на 136 млн. тонн.

Возобновляемая энергия – вызов парниковым газам

В последнее время появилась модная тенденция инвестировать в развитие отраслей возобновляемой энергии. Процент её использования в масштабах мирового потребления медленно, но неуклонно растёт. Её называют «зелёной энергией», так как она берёт своё начало в естественных регулярных процессах, которые происходят в природе.

Ресурсы, такие как водные потоки, ветер, солнечный свет, приливы, человек теперь научился применять для технических нужд. Процент мирового энергопотребления из возобновляемых источников к 2014 году уже подтянулся к 20-ти. Каждый год на 30% больше используется энергии ветра во всём мире. Увеличивается производство фотоэлектрических панелей. В Испании и Германии растёт популярность солнечных электростанций.

Работающие двигатели автомобилей выбрасывают парниковый газ в огромных количествах. Доказательство этого факта стало стимулом к поиску «зелёных» видов бензина. Недавние исследования показали, что биоэтанол можно рассматривать как альтернативу моторному топливу из нефтепродуктов. В рамках экологической программы Бразилия уже на протяжении нескольких лет занимается производством этанола из сахарного тростника. Его вырабатывают в больших количествах из зерновых, рисовой и кукурузной целлюлозы США. Биотопливо уже начинает частично заменять бензин во многих станах мира.

Вклад каждого

Парниковые газы и их разрушительную работу нельзя увидеть или почувствовать. Пока это всё нам ещё трудно представить. Однако данная проблема может коснуться уже следующего поколения. Думая не только о себе, люди могут принять участие в решении этой задачи уже сегодня. Если каждый из нас посадит дерево, вовремя затушит костёр в лесу, пересядет при первой же возможности на автомобиль, «заправленный» электричеством, он обязательно оставит свой след в будущем.

Сейчас очень многие люди работают непосредственно в интернете, им совершенно не обязательно сидеть в офисе, чтобы вести свои дела. Через сеть решаются многие проблемы, поэтому крайне важно, чтобы качественный интернет-сигнал был абсолютно везде. Если же дача находится достаточно далеко от города, плюс ко всему вышка стоит не рядом, то на качественный интернет можно не надеяться. Но что же делать в таком случае, не ездить на дачу? Возвести возле себя вышку? Все гораздо проще: нужно всего лишь сделать своими руками усилитель интернет-сигнала для дачи.

Немного теории

Перед тем, чтобы узнать, как сделать самый лучший усилитель интернет-сигнала для дачи, нужно немного разобраться, что такое 3G и 4G, а также из-за чего может возникать плохой сигнал.

Еще не так давно многие дачники пользовались спутниковым интернетом, но эта технология себя уже практически полностью изжила, сейчас же подавляющее большинство людей пользуются который выдает весьма хорошую скорость для комфортной работы в сети. На сегодняшний день в России существует три формата связи - 2G, 3G и 4G. Как сообщалось немного ранее, уже через 2 года, в 2020 году, появится самый современный формат - 5G.

Чтобы разобраться, чем отличается классификация форматов связи, необходимо знать следующее:

  • 2G, он же EDGE, - самый медленный мобильный интернет, его скорость не превышает 40 Кб/с, на сегодняшний день практически нигде не используется.
  • 3G - первый скоростной интернет, благодаря которому можно весьма комфортно серфить страницы. Скорость такого формата связи не превышает 800 Кб/с.
  • 4G - на сегодняшний день в России - самый скоростной мобильный интернет, его скорость составляет 2-5 Мб/с.
  • 5G - так как внедрение такого формата еще не произошло, сказать точные цифры достаточно затруднительно, но примерно скорость должна быть около 1 Гб/с.

Данные статистики являются приблизительными, ведь теоретически скорость может повышаться по каждому из пунктов, все зависит от пропускной способности оператора.

Усилитель мобильного интернет-сигнала для дачи

Каждый человек может собственноручно усилить качество сигнала 4G-модема, который можно приобрести в любом салоне сотовой связи выбранного оператора. Чтобы пользоваться интернетом через такой модем, нужен компьютер или ноутбук. Но также следует учитывать фактор стабильности подключения, если же оператор не в состоянии поддерживать бесперебойный сигнал (пусть даже при низкой скорости), то рационально его просто сменить. В противном же случае пользователь все равно получит некачественное интернет-соединение.

Существует несколько возможных вариантов, как усилить сигнал. Наиболее популярными являются:

  1. Удлинить USB-шнур, через который модем подключается к компьютеру или ноутбуку. Благодаря этому модем можно положить где-нибудь выше или даже вынести его на улицу, при этом существенно улучшится качество связи.
  2. UTP-удлинитель для 3 или 4G-модема. Обычный USB-удлинитель неспособен правильно работать, если длина шнура превышает 4 метра. В данном же случае удлинитель может иметь качественное соединение с компьютером на расстоянии до 20 метров. Поэтому модем можно вынести даже на крышу дома.
  3. Приобрести специальный усилитель интернет-сигнала. Не самый дешевый способ, ведь стоимость полного набора обойдется около 2800 руб. (50 долларов), однако, конечный результат действительно стоит этих денег.
  4. Своими руками сделать специальную антенну, которая будет улучшать качество связи.
  5. Сменить оператора. На первый взгляд такая банальная процедура может оказаться самой действенной.
  6. Выбрать режим «Только 3G» или «Только 4G».

С основными методами улучшения интернет-соединения разобрались, теперь более подробно о каждом из них.

Удлинить модем через USB-шнур

Чтобы улучшать качество сигнала, следует понимать, что это волна, которая неравномерно распространяется в разных частях дома. Это означает, что сначала нужно определить, где сигнал является наиболее сильным и стабильным. Для этого потребуется немного времени и терпения, когда будет определено данное место, следует приступать к следующему шагу.

Практически все модемы отображают значение dBm, именно на него и стоит обратить внимание. Если это значение менее 70 - сигнал просто превосходный и именно здесь лучше всего разместить точку доступа к интернету. Когда уровень сигнала находится в пределах 70-80 dBm - средний показатель, если в доме нет лучше показателя, то сильного дискомфорта при серфинге страниц вы не заметите. Но когда значение dBm более 100 - сигнал очень слабый.

На практике известно, что наиболее сильный сигнал существует возле окон и ближе к потолку. Лучше всего размещать модем где-нибудь возле крыши. При этом не стоит волноваться за устройство. Все модемы не боятся ветров, дождей и морозов, а вот выставлять устройство, где сильно много солнечных лучей, нежелательно.

Итак, если место определено, теперь нужно оправиться в магазин и просто приобрести USB-удлинитель нужной длины. При этом важно помнить, что если он будет более 4 метров длиной, то данная процедура теряет весь смысл, качество сигнала снова будет плохим.

UTP-удлинитель

Если же четырех метров удлинителя недостаточно, чтобы серьезно улучшить качество сигнала, то в таком случае следует приобрести специальный UTP-удлинитель. Такое устройство может качественно удлинять модем до 20 метров. Поэтому если точку доступа нужно будет вынести на крышу, это именно то, что нужно.

Удлинитель состоит из трех частей:

  1. USB-порт, который втыкается в ноутбук или компьютер.
  2. Порт, куда подключается модем.
  3. UTP-кабель, который соединяет два порта. Можно использовать классический UTP-5Е кабель.

Но если вам будет недостаточно и 20 метров кабеля, то в таком случае следует приобрести более дорогой Качественная передача информации будет стабильна на расстоянии до 50 метров.

для дачи

Зачастую в магазинах можно увидеть специальные антенны, которые предназначены для усиления сигнала. Они приобретаются вместе с необходимым количеством кабеля, устанавливать антенну следует на крыше дома.

Сложность установки заключается в том, что одному человеку это не по силам. Перед монтажом антенны следует выбрать точное ее направление, в какой стороне будет наиболее качественный сигнал. Процесс происходит примерно так: один человек медленно крутит усилитель интернет-сигнала для дачи, а второй на компьютере смотрит на частоту dBm и в каком месте значение будет самое низкое, в таком направлении и следует крепить устройство.

Сама антенна подключается к модему, а модем, уже кабелем - к компьютеру. Стоит также обратить внимание, что модем должен находиться не дальше двух метров от усилителя сигнала, в противном случае никакого результата не будет. Также возникают еще некоторые трудности с подключением. Не все модемы имеют выходы под антенну, а те, которые есть являются недостаточно качественными, поэтому вполне вероятно, что придется вход перепаивать самостоятельно. Если вы этого делать не умеете, то лучше отнести модем к умельцам, перепаявшим не один десяток таких устройств.

Этот способ является очень сложным и затратным, более того, антенну нужно обязательно заземлять. Однако в некоторых случаях именно антенна и становится спасителем. Если вышка находится достаточно далеко (более 10 км), то это единственно верное решение.

Антенна для усиления сигнала своими руками

Самодельной антенной можно воспользоваться не только на даче, но и в походе, сделать ее достаточно просто. На USB-модем нужно намотать медную проволоку, сколько нужно витков сказать достаточно сложно, но их должно быть не мало. Больше всего проволоки следует намотать там, где расположена сим-карта. На конце провода нужно сделать небольшой экран из обычной консервной банки, а если есть ненужный компакт-диск, то он вообще идеально подойдет для самодельной антенны. Такой простой усилитель интернет-сигнала для дачи способен до 20% улучшить качество связи, что является весьма неплохим показателем.

Второй вариант самодельной антенны

Также существует и стационарный вариант антенны. Из достаточно толстой медной проволоки следует сделать два ромба. На вид антенна должна напоминать незакругленную восьмерку. К месту стыков ромбов следует припаять обычный антенный кабель, вторым концом кабеля обмотать модем, так как это указано в прошлом примере. Антенну с модемом закрепить на крыше дома или выставить в окно, а модем подключить к компьютеру при помощи USB или UTP-удлинителя.

Смена оператора

Качество интернет-сигнала напрямую зависит от близости расположенных вышек и качества оборудования. Поэтому прежде чем что-то мастерить, стоит попробовать просто сменить оператора, иногда это является самым простым и действенным методом усиления сигнала.

Мнение пользователей

А что же говорят о том, какой он на самом деле - лучший усилитель интернет-сигнала для дачи, отзывы пользователей? Из всех вышеописанных способов люди чаще всего отдают предпочтение обычным удлинителям. В большинстве случаев именно они помогают решить проблему. Также многие люди хорошо отзываются относительно приобретенных антенн. Что же касается самодельных устройств, то здесь мнения разделились. Некоторым антенны, сделанные своими руками, помогли, а другие жалуются, что улучшения сигнала не наблюдалось вообще. Однако не стоит забывать, что люди могли попросту не придерживаться инструкции или банально сделать что-нибудь неверно.

Когда не хватает простых способов усиления сигнала, таких как размещение модема внутри отражателя, следует попробовать сделать внешнюю антенну своими руками.

Намного проще купить готовое решение правда для сезонного использования на даче или за городом, покупать ее неразумно, лучше сделать самодельную антенну. Возможны несколько вариантов:

  1. Сделать антенну из отрезка проволоки;
  2. Сделать направленную внешнюю антенну из жестяной банки;
  3. Сделать рамочную антенну.

Для первой антенны возьмем отрезок проволоки, сделаем 3-4 витка вокруг конца модема, где находится встроенная антенна устройства. Решение, хоть и кажется очень простым, но требует индивидуального подбора количества витков и длинны конца проволоки для каждой модели 3G модема Интертелеком. При использовании такой антенны скорость интернета увеличится, но не намного.

Внешняя антенна из жестяной банки

Чтоб сделать внешнюю антенну из жестяной банки, нам потребуется сама банка, высококачественный коаксиальный кабель пара коннекторов к нему, настроение и паяльник. Сначала просверлите отверстие сбоку банки на расстоянии длинны волны поделенной на 4 от дна.


Для 3G волн 2100 МГц, используемых операторами связи, расстояние составит 36 мм. Коннектор, с припаянным медным проводом такой-же длины, разместите внутри банки, по центру дна. Прикрепите кабель к коннектору, банку, открытой частью, направьте в сторону ближайшей базовой станции оператора для примера Интертелекома.



Теперь прикрепим обратный конец кабеля антенны к 3G модему. Лучше всего, когда на нем есть готовый выход антенного разъема, достаточно докупить нужный пигтейл. Если разъема нет, то можно попытаться допаять его самостоятельно, что следует делать только на свой страх и риск. Вариантом будет обмотать медную жилу антенного провода, как в предыдущем примере.


Внешняя направлення рамочная антенна Харченко

Самой сложной, но эффективной внешней антенной станет рамочная антенна Харченко. Чтоб ее сделать потребуется медный провод толщиной 4 мм и длинной 424 мм, антенный кабель нужной длинны (чем короче провод до модема, тем лучше), материал для рефлектора. Нужно выгнуть из нее двойной квадрат, со стороной 53 мм.



Теперь делаем из квадратов ромбы, с внешним углом 120 ̊.


Припаиваем рамку к кабелю.



Рефлектор можно сделать из медной пластины или фольгированного текстолита. Размер, в нашем случае, составит 120 на 135 мм.


Его нужно разместить на расстоянии 36 мм от антенны. Хорошо подойдет колпачок от дезодоранта. Можно закрепить всю конструкцию термоклеем.



В заключение можно сказать, что хоть самодельная внешняя антенна для 3G модема и показывает хороший уровень связи, но напрочь убирает мобильность, если она необходима. Без внешнего выхода под антенну на модеме, прирост скорости будет не таким большим. Если в модеме нет разъема, стоит обратиться в сервисные центры магазина, в котором покупалось устройство.