DOI: https://doi.org/10.58584/2490-3752.2022.8.8.105
UDK: 551.511:502.21
Autor
mr. sci. Dino Ćorović
Sažetak
Cilj ovog rada je analiza utjecaja savremene energetike na Zemljinu atmosferu i narušavanje energetske ravnoteže sistema Zemlja-atmosfera. Zagađenje životne sredine ekspanzijom industrijske energetike i povećanjem koncentracije stakleničkih gasova, direktno utiče na klimu Zemlje, što ima za posljedicu narušavanje Zemljine biosfere. U radu je analizirana promjena temperature površine Zemlje u posljednjih 160 godina, u periodu od 1860. do 2020. godine. Utvrđeno je da je za taj period globalni porast temperature iznosio oko 0,90C. Savremena naučna istraživanja pokazuju da već nakon povećanja prosječne temperature površine Zemlje za oko ΔT ≈1,5 stepeni (0C ili K), mogu započeti ireverzibilni procesi u biosferi, što rezultira narušavanjem toplotne ravnoteže sistema Zemlja-atmosfera. Ovo je posebno bitno s aspekta prognoze vremena i klime jer narušavanje toplotne ravnoteže Zemlje i donjih slojeva atmosfere, rezultira vremenskim i klimatskim promjenama na Zemlji. Stabilnost gornjih slojeva atmosfere je od ključnog značaja za nesmetano funkcionisanje navigacionih i komunikacionih sistema, gasovoda, transformatorskih stanica, visokonaponskih dalekovoda itd. Primjenon Stefan-Boltzmannovog zakona zračenja crnog tijela, dokazano je da prisustvo atmosfere dovodi do zagrijavanja Zemljine površine kroz efekat staklene bašte. U tom kontekstvu posebno je značajno infracrveno zračenje koje se emituje s površine Zemlje, a čija snaga trenutno iznosi P = 2,2·1014 kW. Uz odgovarajući matematički formalizam, primjenom Stefan-Boltzamnnovog zakona, urađena je procjena koliki su maksimalni kapaciteti vještačkih izvora toplotne energije koji se mogu instalirati na površini Zemlje, bez narušavanja toplotne ravnoteže sistema Zemlja-atmosfera. Snaga tih dodatnih izvora energije iznosi ΔP≈ 3,6·1012 kW. Trenutna snaga energije proizvedene na Zemlji dostigla je vrijednost 0,5·1010 kW. Značajan doprinos narušavanju toplotne ravnoteže sistema Zemlja-atmosfera daju i primjese (nečistoće) koje kontaminiraju atmosferu, a javljaju se kao posljedica vađenja i korištenja fosilnih goriva, kao i krčenja i spaljivanja šuma. Primjenom kvantne fizike i adekvatnog matematičkog formalizma uspostavljena je veza između koncentracije molekula primjese na površini Zemlje i promjene površinske temperature Zemlje koju izaziva ta primjesa svojim prisustvom.
Ključne riječi
Zemlja, atmosfera, biosfera, energetika, ekologija, toplotna ravnoteža, energija, temperatura, infracrveno zračenje, primjesa