ملخص الدرس / الثالثة ثانوي/علوم الطبيعة و الحياة/ التلوث الجوي و الرهانات العالمية من أجل بيئة متوازنة/الغازات ذات الاحتباس الحراري

وضعية الانطلاق: تصدر الشمس إشعاعات يصل جزء منها إلى سطح الكرة الأرضية، فتمتص بعضها. أما البعض الآخر فينعكس، و باصطدامه بطبقات الجو يرتد جزء منها فيعمل على تنظيم معدلات درجة حرارة الجو، وهذا ما يعرف ب"الإحتباس الحراري الطبيعي".

 الإشكالية: - مما تتكون طبقات الجو المسببة للاحتباس الحراري؟

- ما هو تأثير النشاط الصناعي على هذا الاحتباس الحراري؟

 التقصي: 

تركيز بعض غازات الغلاف الجوي: ص 117

النشاط 4: الغازات ذات الاحتباس الحراري

1- تحديد أهم الغازات الجوية التي لها علاقة بالاحتباس الحراري انطلاقا من مقارنة الوثيقتين 1و 2 ص 117: إن امتصاص الطاقة بالاحتباس الحراري ناجم أساسا عن غازات تدعى "الغازات ذات الاحتباس الحراري"، و التي يمكن تصنيفها إلى نمطين:

 غازات ذات الاحتباس الحراري الطبيعية: بخار الماء (H2O)، ثاني أوكسيد الكربون (CO2)، الأوزون (03)، غاز الميثان (CH4)، أوكسيد الأزوت (N20). - غازات ذات الاحتباس الحراري الصناعية: غازات ناتجة عن احتراق الكاربو هالوجينات (مشتقات هیدروکربونية)، ومنها: كلوروفلوروکربون (CFC) و أوكسيد الأزوت (N20).

 من جدول الوثيقة 2 يتبين أن الغازات التي تلعب أكبر دور في الاحتباس الحراري هي بخار الماء و CO2، ثم بدرجة أقل الأوزون ، غاز الميثان، أوكسيد الأزوت و CFC. 2- استنتاج دور و أهمية الغازات الطبيعية المتسببة في ظاهرة الاحتباس الحراري تمتص هذه الغازات الأشعة تحت الحمراء (الحاملة للحرارة المرتدة من الأرض (كما يفعل الزجاج في البيوت الزراعية الشفافة Les serres)، و ترسل إلى الأرض طاقة قدرها حوالي 150 واط مة، وهكذا تنظم معدلات درجات الحرارة في الجو ضمن قيم تتلاءم مع الحياة (درجة حرارة متوسطة قدرها 15 °م). بدون ظاهرة الاحتباس الحراري، تكون درجة الحرارة على سطح الأرض حوالي - 20 °م، و تكون عندها الحياة مستحيلة.

 أمثلة عن مصادر الغازات الطبيعية المتسببة في ظاهرة الاحتباس الحراري المصادر الطبيعية هي المصادر التي لا دخل للإنسان فيها و لم يتسبب في حدوثها، و يصعب التحكم فيها

بخار الماء: ناتج عن تبخر مياه البحار و المحيطات، وعن الكائنات الحية (دورة الماء في الطبيعة). 

غاز CO2: ناتج أساسا عن تنفس الكائنات الحية (دورة الكربون في الطبيعة). 

غاز الأوزون: يتشكل بسبب التفريغ الكهربي في السحر 

غاز الميثان: ينتج عن التخمرات (في غياب 02). 4- أمثلة عن مصادر الغازات الصناعية المتسببة في زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري المصادر الصناعية هي المصادر التي يتسبب في حدوثها الإنسان، و هي أخطر من السابقة. * الكلوروفلوروکربون (CFC): يستعمل في المكيفات الهوائية و الثلاجات. 

غاز CO2: الناتج أساسا من استخدام الوقود (طاقة مستحاثية: البترول، الفحم الحجري...) لإنتاج الطاقة.

 غاز الميثان: ناتج عن التخمرات التي تحدث على مستوى بعض الزراعات (Les rivieres) و عن تربية بعض الحيوانات المجترات، مثل البقر).

 أوكسيد الأزوت: ناتج عن الأسمدة.

 

تطور ترکیز غازات الاحتباس الحراري

استغلال الوثيقة 3 ص :118 1

 تحليل المنحنيات: تمثل المنحنيات تطور كمية الغازات ( N20، CO2 ، وCFCE) بدلالة الزمن. نلاحظ منذ مطلع النهضة الصناعية، تزيد كمية غازات الإحتباس الحراري بتزايد الزمن (تناسب طردي)، و كان هذا التزايد معتبرا و سريعا ما بين 1950 و 2000. 

الإستخلاص: النهضة الصناعية هي سبب زيادة كمية غازات الاحتباس الحراري في الجو.

المقارنة بين المنحنيات (أ، ب، ج) من جهة، و المنحنی (د) من جهة أخرى: إن الغازات ( Ch . N20 ، CO2 ) كانت موجودة في الهواء قبل 1750 لكن بكمية قليلة، ثم ارتفعت کمیتها بعد النهضة الصناعية. أما غازات CFC، فظهر منذ 1950 فقط، و تزايدت کمیته بسرعة بعد ذلك.

الإستناج: تعتبر غازات CFC غازات صناعية تنتجها أجهزة حديثة الإختراع، بينما غازات CH4 ، 20 ، CO2 هي غازات طبيعية ارتفعت کميتها مع انطلاق النهضة الصناعية.

 حساب النسبة المئوية لزيادة غازات الإحتباس الحرارية:

CFC	CH4	N20	2CO2	| الفترة الزمنية
-	195 ppm->24,37%	6 ppm - 2,10%	13 ppm -4,62 %	1900 - 1800
-	755 ppr -> 75,87%	19 pprn1-6,52 %	63 ppr - 21,42 %	2000 -1900
0,28 ppm ->4,62 %	-	-	-	2000 -1950

ppm = جزء من المليون (ج.م.م)

التعليل:

ارتفاع نسبة الزيادة في كمية غازات الإحتباس الحراري في المجالات الزمنية المدروسة راجع إلى قيام النهضة الصناعية 4- تفسير تغير كمية الغازات بمرور الزمن مع إبراز أسباب التطور المفاجئ الكمية الغازات انطلاقا من سنة 1950 تفسير الزيادة في كمية الغازات بنشاط الإنسان، حيث ساهم في هذه الزيادة بإنتاجه لكميات كبيرة من غازات الإحتباس الحراري، و هذا منذ بداية النهضة الصناعية كما نلاحظ تزايد مفاجئ لكمية هذه الغازات انطلاقا من 1950 بسبب تقدم و تكثيف النشاطات الصناعية.

استغلال الوثيقة 4 ص 118: 

حساب نسبة زيادة تركيز الغازات ذات الاحتباس الحراري باستغلال جدول الوثيقة 4 :

بالنسبة لغاز CO2: 

حساب الزيادة في تركيز الغاز 80 = 280- 360

حساب النسبة % لزيادة الترکیز:

280← 100 %

80←x % 

x = 28,57 

 

 بالنسبة لغاز %85 , CH4: 142

 بالنسبة لغاز %71 , N20:10

بالنسبة لغاز %CFC: 100

  الإستنتاج: غازات الإحتباس الحراري ذات نسب الزيادة الأكثر ارتفاعا هي: CFC CH4 ثم CO2.

 درجة الحرارة المتوسطة على سطح الأرض: الوثيفة 5 ص 119 

رسم منحنی تغیرات درجة الحرارة بدلالة السنوات على الورقة الميليمترية

استخلاص متوسط درجة الحرارة خلال هذه الفترة:

 حساب مجموع درجات الحرارة من 1870 إلى 2000 (أي خلال 130 سنة = 13 عشرية): 239,09 °م

حساب متوسط درجة الحرارة خلال هذه الفترة:

239,09 + 16 =,14,95°م

 مقارنة تطور ترکیز غاز ثاني أكسيد الكربون و درجة الحرارة بدلالة الزمن: الوثيقة 6 ص 119

مقارنة بين تغیرات درجة الحرارة مع تركيز CO2 في الفترة (1870- 1910) ثم في الفترة (1910- 1940):

في الفترة (1870- 1910):

ثبات في متوسط ترکیز CO2 و في درجة الحرارة.

في الفترة (1910- 1940):

ترکیز CO2 يتبعه ارتفاع في درجة الحرارة يتبعه ارتفاع في درجة الحرارة. إذن، ارتفاع تركيز CO2 في الهواء الجوي تسبب في ارتفاع درجة الحرارة على سطح الأرض

ما يمكن قوله حول تطور درجة الحرارة و CO2 في الفترة (1940- 2000):

 نلاحظ زيادة مستمرة في تركيز CO2 تتبعه زيادة مستمرة في درجة الحرارة. 

التعليل: انطلاقا من 1940 حدث تطور كبير في المجال الصناعي مما أدى إلى ارتفاع ترکیز CO2 في الهواء مما أدى إلى ارتفاع درجة الحرارة على سطح الأرض.

استنتاج تأثير هذه التغيرات على ظاهرة الاحتباس الحراري: 

بزيادة نشاط الإنسان على الأرض زاد ترکیز غازات الاحتباس الحراري في الهواء الجوي، مما أدى إلى تضخيم ظاهرة الاحتباس الحراري.

استغلال الوثيقة 7 ص 120: 

تحليل المنحنى

من 1860 إلى 1920: كان متوسط درجة الحرارة العالمية ثابتا تقريبا. 

من 1920 إلى 1940: ارتفاع درجة الحرارة، ويقدر متوسط الانحراف خلال هذه الفترة بحوالي 0,3 °م. 

من 1940 إلى 1970: استقرار نسبي لمتوسط درجة الحرارة العالمية 

من 1970 إلى 2000: ارتفاع درجة الحرارة، و يقدر متوسط الإنحراف خلال هذه الفترة بحوالي0,5 °م.

 استنتاج: تقدر زيادة درجة الحرارة الناجمة عن الاحتباس الحراري بحوالي 0, 8 °م خلال قرن الماضي. تنبيه: يتوقع الأخصائيون أن ترتفع درجة الحرارة أكثر عند نهاية هذا القرن (أ ي 21)نتيجة زيادة تركيز غازات الاحتباس الحراري.

مقارنة صورتي الوثيقة 8 ص 120: -

في الصورة الملتقطة في 1908: كمية الثلوج التي تغطي هذه المنطقة كبيرة. 

في الصورة الملتقطة في 1968: كمية الثلوج التي تغطي هذه المنطقة في تناقص.

استنتاج: بمرور السنوات تناقصت كمية الثلوج التي تغطي سطح الأرض. 

إن ارتفاع درجة الحرارة على سطح الأرض بسبب الإحتباس الحراري هو المتسبب في ذوبان الثلوج.

 تحلیل منحنی الوثيقة 9 ص 120: 

يبين المنحنى تغیرات منسوب مياه البحر بدلالة الزمن.

من 1880 إلى 1940: تلاط ثبات نسبي لمنسوب مياه البحر بمرور الزمن

من 1940 إلى 1980: نلاحظ تزايد مستمر لمنسوب مياه البحر بمرور الزمن.

 استنتاج: إن ارتفاع درجة الحرارة على سطح الأرض (نتيجة الإحتباس الحراري) هو السبب في ذوبان الثلوج مما يؤدي إلى تزايد مستمر لمنسوب مياه البحر الملاحظ منذ .1940 

العواقب الناتجة عن ذوبان الجليديات:

 قد ينجر عن الارتفاع الكبير في درجات الحرارة على سطح الأرض، ذوبان جزء من الجليديات (في القطبين المتجمدين مما يؤدي إلى ارتفاع منسوب مياه البحر التي قد تغمر بعض المناطق في العلم وتؤدي إلى اختفائها. 

استغلال الوثيقة 10 ص 121: 

نعم، لأن أي خلل أو تغيير في الظواهر المناخية ينجر عنه العديد من الظواهر الخطيرة لا سيما تكون الأعاصير المدمرة مثل إعصار "كاترينا" الذي ضرب الولايات الأمريكية المتحدة في 28 أوت 2005، حيث اجتاح مدينة "أورليون الجديدة".

الوثيقة 11 ص 121  

تحلیل معطيات جدول: يبين الجدول انواع غازات الاحتباس الحراري، مصدرها و مدة بقائها في الجو. 

نلاحظ أن مصادرها متنوعة، ومنها ما يبقى في الجو لمدة طويلة جدا تتراوح من عدة عشريات إلى آلاف السنين.

إن هذه الغازات هي التي تساهم بشكل أساسي في ظاهرة الاحتباس الحراري، و إن مصدرها هو نشاطات الإنسان المختلفة (الصناعية و الزراعية).

إن خطورة غازات الاحتباس الحراري مرتبط بمدة بقائها في الجو و صعوبة التخلص منها في فترات قصيرة.

تأثيرات أخرى لغازات الاحتباس الحراري:  ص 122 

تحديد مصادر الغازات: 

منها ما ينتج عن النشاط الصناعي الذي يقوم به الإنسان، مثل: H20 و N2O 

ومنها ما ينتج عن بعض الظواهر الطبيعية كالبراكين، مثل: S02 و SO

هي أحماض، حيث 

ينتج عن التفاعل (2): حمض الكبريت.

 ينتج عن التفاعل (3): حمض الآزوت.

استغلال الوثيقة 12 ص :122 

تحديد الدول الأكثر إنتاجا لغازات الاحتباس الحراري: أمريكا، الصين، الهند و روسيا.

التعليل:

أكسيد الأزوت N20		أكسيد الكبريت S02
الكمية (مليون طن)	الدولة	الكمية (مليون طن)	الدولة
34	أمريكا	18	الصين
18	الصين	12,5	أمريكا
10	الهند	05,5	روسيا
06	روسيا	5	الهند

إن الدول الأكثر إنتاجا للأكسيد الكبريت و أكاسيد الأزوت هي الدول الكبرى ذات الصناعة المتطورة.

استنتاج:  تأثیر زیادة هذه الغازات في الجو إن زيادة نسبة هذه الغازات السامة في الجو يؤدي إلى تلوث الجو و احتمال سقوط أمطار شديدة الحموضة، فتؤثر على درجة حموضة البرك و المستنقعات، مما يؤدي إلى موت بعض الكائنات الدقيقة التي تعيش فيها فيحدث خلل في السلسلة الغذائية، و بالتالي يختل توازن النظم البيئية.

 استغلال الوثيقة 13 ص 122: 

تبين الوثيقة 13 باحث يقيس درجة حموضة بركة بعد سقوط أمطار حمضية. يؤدي ارتفاع نسبة غازات S02 و N20 في الجو إلى انحلالها في الهواء الرطب منتجة أحماض الكبريت و الأزوت، فتكون الأمطار التي تسقط ذات pH منخفض (أمطار حمضية).

استغلال الوثيقة 14 ص 123 

شرح التأثيرات السلبية الحموضة الأمطار على البيئة و المعالم التراثية: 

إن حموضة الأمطار تؤثر على البيئة إذ تحدث خللا في السلاسل الغذائية و تضعف مردود النباتات، كما تؤثر مع الوقت على المعالم الأثرية المصنوعة من الرخام خاصة، و من الصخور الكلسية عامة، فتذهب ملامحها و قد تزول الأشكال المنحوتة على مثل هذه الصخور.

 تحديد تأثیر زيادة حموضة مياه الأمطار على التربة:

 تتفاعل الأمطار الحمضية مع الكلس (الذي يعتبر ملاطا جيدا) فتؤدي إلى تفتت حبيبات التربة و تحطم نسيجها، مما يؤدي إلى زيادة مساميتها و نفاذيتها للماء، كما تؤدي إلى غسل التربة من العناصر الكيميائية الضرورية لنمو النباتات.

استغلال الوثيقة 15 ص :123 

إن الأمطار الحمضية مرتبطة بالغازات المتسببة فيها، حيث لا نلاحظ هذه الأمطار إلا في الدول الصناعية التي تنبعث منها. و قد تسقط مثل هذه الأمطار في مناطق غير صناعية لأسباب عديدة نذكر منها: - الرياح: التي يمكن أن تقود سحب الأمطار الحمضية إلى مناطق و دول غير صناعية.

ثورات البراكين: الذي يؤدي إلى ابعات كميات كبيرة من غازات N2O و SO2، و عليه تتسبب في سقوط أمطار حمضية في مناطق و بلدان غير صناعية.

البحث في الأنترنيت على معلومات إضافية حول مصدر و تأثير الأمطار الحمضية.