На протяжении всей своей истории человечество безвозмездно пользовалось природными ресурсами родной планеты. Блага, предоставленные природой в наше распоряжение, принимались как данное. Параллельно развитию человеческой цивилизации шло беспощадное присвоение земных богатств. Пусть наш земной дом и огромен, он в состоянии самостоятельно регулировать происходящие в природе процессы, но все же среда обитания человека сегодня выглядит не такой идеальной, какой была в течение последних 1-2 тысяч лет назад. Одним из самых видимых последствий развития человеческой цивилизации является глобальное изменение климата.
За последние 150-200 лет, когда человечество вступило в активную фазу своего развития, климат на планете изменился весьма заметно. Видоизменилась география планеты, кардинально поменялись условия обитания в разных частях Земли. Там, где прежде наблюдались идеальные погодные условия, климат меняется, среда обитания становится жестче и менее гостеприимной. Все меньше и меньше остается условий, необходимых для нормального и благополучного существования человеческой расы.
В чем суть проблемы потепления?
Следует признать, что последствия глобального потепления не являются целиком и полностью результатом бездумной деятельности человека. На изменения климатических условий планеты оказывает влияние целый ряд факторов.
В масштабах Вселенной наша цивилизация – мимолетный период. Что такое 200 тысяч лет существования человека разумного в сравнении с 4,5 млрд. лет жизни нашей планеты? За весь срок существования Земли климат на ее поверхности неоднократно менялся. Засушливые и горячие периоды уступали место глобальным похолоданиям, которые заканчивались ледниковыми периодами. Огромные ледники покрывали своим панцирем большую часть планеты. Дальнейшие последствия глобального потепления в доисторические времена становились катастрофическими. Таяние ледников приводило к масштабным наводнениям. Стремительно поднявшийся уровень океана на планете приводил к затоплению огромных территорий.
По мнению ученых, процесс глобального потепления был запущен давно и без вмешательства человека. Этому способствует естественный ход геофизических и астрофизических процессов, происходящих в нашей солнечной системе, в нашей галактике и во Вселенной. Существовавшая в конце XX века теория, что человек в определенной мере причастен к ухудшению климатической ситуации в мире, в наши дни пересмотрена. Анализ катастроф, охвативших нашу планету в последние 20-30 лет, изучение астрофизических и геофизических данных дали ученым повод считать, что наметившиеся изменения в климате носят динамичный характер. На сегодняшний день установлено два фактора, оказывающих влияние на изменения погодных условий на планете и трансформацию климата:
- природный;
- антропогенный.
Первый фактор носит неуправляемый характер и объясняется неизбежными процессами, происходящими в космосе. Нарастающее расширение Вселенной оказывает влияние на астрофизические параметры движения всех небесных тел. Другими словами, наличие климатических изменений на нашей планете — следствие цикличности астрономических процессов.
В то время как одна категория ученых пристально изучает влияние Вселенной на земные процессы, другая часть принялась изучать масштабы негативного влияния человеческой цивилизации на природную среду. Воздействие антропогенных факторов началось с приходом промышленной революции. Новые технологии и последующая глобализация экономики привели к стремительному ухудшению экологической обстановки на планете. Как следствие, антропогенные факторы из года в год стали оказывать влияние на окружающую среду и влиять на планетарный климат.
Наносимый вред носит локальный характер, поэтому на региональном уровне является не столь заметным. Однако в совокупности вредное влияние человека на биосферу Земли носит глобальный масштаб. В результате выбросов продуктов деятельности нефтехимических и металлургических предприятий растет содержание углекислого газа в атмосфере. Вырубка экваториальных лесов в Бразилии, в свою очередь, приводит к уменьшению кислорода в составе атмосферы нашей планеты. Все это и многое другое приводит к появлению парникового эффекта. Как результат, наблюдается повышение средней температуры на планете, тают полярные льды и, соответственно, повышается уровень мирового океана.
Становится очевидным, что необходимо кардинально менять свое отношение к собственной планете. Добиться этого можно, если исключить или ограничить антропогенные факторы, оказывающие вредное влияние на нашу среду обитания.
Проблема носит планетарный масштаб, поэтому изучать ее и искать решение необходимо совместными усилиями. Индивидуальная деятельность каких-то отдельных международных организаций и общественных движений не решит проблему. Но к сожалению, в настоящее время налицо ситуация глобального масштаба непонимания происходящего, отсутствия реальной и объективной оценки факторов, оказывающих влияние на климатические условия.
Новые факты в истории глобального потепления
Исследования проб льда, взятые с двухкилометровой глубины на станции «Восток» в Антарктиде, показали существенное изменение химического состава атмосферы Земли за две сотни тысяч лет. Как и говорилось, климат на Земле не всегда был однородным и стабильным. Однако теперь в ученой среде появились сведения, что основные причины глобального потепления в доисторическую эпоху были связаны не только с геофизическими процессами, но и с высокой концентрацией парниковых газов – СО2 и СН4 (метан). Таяние ледников происходило всегда. Другое дело, что сегодня этот процесс происходит стремительнее. Глобальное потепление на земле может наступить значительно раньше — не через тысячу, не через сотню, а гораздо быстрее — в течение десятка лет.
По количеству парниковых газов в земной атмосфере XX столетие выглядит рекордным. Можно говорить о том, что это связано с влиянием циклических природных факторов, однако на сегодняшний день эти процессы явно не обходятся без участия человека. Изменения климата происходит динамичнее, чем это определяется естественным циклом. Реальное тому подтверждение – стремительно увеличившееся количество катаклизмов планетарного масштаба.
По данным ученых метеорологического факультета Вашингтонского Университета в 80-е годы XX века планета переживала в среднем за год 100-120 катастроф и стихийных бедствий. В 2000-е годы количество ураганов, торнадо, наводнений и других стихийных бедствий, происходящих ежегодно на планете, увеличилось в 5 раз. Гораздо чаще стали случаться засухи, а продолжительность сезона муссонных дождей увеличилась.
По мнению метеорологов, это является прямым следствием того, что колебания атмосферных температур на планете стали значительными. Сезонность на Земле перестает быть нормой, границы между теплым и холодным периодом становятся более четкими и выразительными. Холодная зима резко сменяется жарким летом и наоборот. Вслед за теплым временем года резко наступают холода. В областях планеты, где преобладал мягкий морской климат, увеличивается количество жарких и засушливых дней. В холодных регионах вместо трескучих морозов наблюдается затяжная оттепель.
Интенсивное увеличение использование в промышленности и в процессе жизнедеятельности человека органических видов топлива приводит к увеличению выбросов СО2, метана и оксида азота в атмосферу. Преобладание этих газов в составе земной атмосферы, препятствует теплообмену между воздушными слоями, создавая эффект парника. Земная поверхность, нагреваемая солнечной энергией и «завернутая» в воздушную шубу из парниковых газов, отдает меньшее количество тепла, соответственно, быстрее нагревается.
Больше всего увеличение концентрации парниковых газов чревато следующими обстоятельствами:
- повышение температуры воздушной массы;
- изменение локализации зон формирования осадков в земной атмосфере;
- увеличение интенсивности и выразительности климатических и погодных явлений;
- таяние ледников;
- уменьшение запасов пресной воды;
- повышение уровня мирового океана;
- изменение существующих экосистем на планете.
Изменение среднегодовой температуры всего на 1-2 градуса приводит к необратимым последствиям, которые влекут за собой цепную реакцию. Поднявшаяся средняя температура на планете приводит к стремительному таянию ледников на планете, уменьшается площадь ледяного панциря Гренландии и Антарктиды. Уменьшается среднегодовая толщина снежного покрова в Сибири и на территории канадской тундры. Сокращается ледяной покров, сковывающий Северный Ледовитый океан.
Ледники Гренландии и Антарктики — богатейший природный запас пресной воды на планете — безвозвратно растворяются в океанской соленой воде. Повышается уровень воды мирового океана, но из-за повышения температуры морской воды и ее опреснения уменьшается популяция промысловых рыб. Соответственно сокращается и рыболовный промысел, а в результате природного испарения скудеют огромные территории сельскохозяйственных угодий. На месте полей и рисовых чеков стремительно появляются зоны полупустынь и пустынь, совершенно непригодных для выращивания сельскохозяйственных культур.
Являясь прямым следствием изменения температуры на планете, голод и масштабные затопления прибрежных территорий становятся все более вероятной угрозой человечеству.
Количество воды, полученное в результате стремительного таяния ледников Гренландии и Антарктиды, приведет к поднятию уровня воды мирового океана на 11-15 метров. Будут затоплены огромные площади на территории стран Европы, Азии, Африки и государств, расположенных в Западном полушарии, где проживает до 60% населения планеты.
По прогнозам ученых, затопление морской водой прибрежных территорий в ближайшие 20-30 лет вызовет естественную миграцию населения вглубь материков. Повышение температуры в зоне вечной мерзлоты приведет к заболачиванию огромных пространств Западной и Восточной Сибири, которые станут в итоге непригодными для освоения. Изменение интенсивности выпадения осадков и уменьшение запасов пресной воды приведет к началу новой борьбы за передел ресурсов.
Поиск решения проблемы глобального потепления
Изменение климата на планете — это не проблема частного плана. Это медленно текущая катастрофа, которая в конечном итоге коснется всех и каждого. В связи с этим, способы ее решения — задача правительств всех стран. Недаром масштабы проблемы и ее аспекты являются доминирующими и обсуждаются на самом высоком международном уровне.
Достигнутые на сегодняшний день в этом направлении усилия обнадеживают. Впервые на государственном уровне было признано, что именно человек, его коммерческая деятельность приводят к увеличению количества парниковых газов в атмосфере планеты. Под давлением научного сообщества и общественных экологических организаций всего мира политики наиболее развитых государств подписали в 1997 году Киотский протокол. Это соглашение призвано регулировать количество промышленных выбросов, в которых присутствует высокое количество парниковых газов. Основной целью Киотского протокола стало стремление уменьшить объемы вредных выбросов на 5,2% и привести параметры загрязнения к уровню 1990 года. Атмосфера, как следствие, должна очиститься от вредных газообразных соединений, что приведет к снижению парникового эффекта.
В рамках Киотского документа были определены квоты на вредные выбросы:
- для стран Евросоюза количество выбросов парниковых газов необходимо будет уменьшить на 8%;
- для Соединенных Штатов объем выбросов должен будет сократиться на 7%;
- Канада и Япония обязались уменьшить этот показатель на 6%;
- для стран Балтии и Восточной Европы количество парниковых газов в объеме выбросов должно будет уменьшиться на 8%;
- для Российской Федерации и Украины создан особый, благоприятный режим, в результате которого экономикам обеих стран необходимо придерживаться параметров выбросов вредных газов на уровне 1990 года.
Несмотря на глобальный масштаб мероприятия, не все страны, на территории которых находятся массовые источники выбросов, ратифицировали данное соглашение на государственном уровне. Например, Соединенные штаты — страна с наибольшей экономикой на планете — до сих пор не провела процедуру ратификации. Канада вообще вышла из состава участниц Киотского протокола, а Китай и Индия только недавно вошли в состав стран-участниц международных соглашений по сохранению климата.
Последним достижением на фронте борьбы за сохранение климата на планете стала Парижская международная конференция по климату, прошедшая в декабре 2018 года. В рамках конференции были определены новые квоты на выброс парниковых газов и озвучены новые требования к правительствам стран, чьи экономики являются зависимыми от использования минеральных видов топлива на промышленных объектах. Новое соглашение определило пути развития альтернативных источников энергии. Акцент сделан на развитие гидроэнергетики, увеличение теплосодержания в производственных технологиях, на использование солнечных батарей.
Борьба с глобальным потеплением в настоящее время
К сожалению, сегодня промышленные гиганты, разбросанные по всему миру, сосредоточили в своих руках более 40% мировой экономики. Благородное стремление ограничить количество выбросов вредных компонентов в атмосферу путем внедрения ограничений в сфере промышленного производства ряда стран выглядит как попытка оказать искусственное давление на экономику конкурентов.
Глобальное потепление в России оценивают как один из сдерживающих факторов развития отечественной экономики. Несмотря на активную позицию страны на мировой арене в вопросах защиты и сохранения климата, экономика страны сильно зависима от использования минеральных видов топлива. Слабая энергоемкость отечественной промышленности и медленный переход на современные энергоемкие технологии становятся серьезным препятствием на пути реальных достижений в этом направлении.
Насколько все это окажется правдой, покажет наше ближайшее будущее. Является ли глобальное потепление мифом или жестокой реальностью, узнают уже другие поколения бизнесменов и политиков.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
в XX и XXI веках.По оценкам ученых к началу средняя температура поверхности Земли может повыситься на величину от 1,8 до 3,4 °C. В отдельных регионах температура может немного понизиться (см. рис. 1).
По мнению экспертов (МГЭИК) , средняя температура по Земле поднялась на 0,7 °C со второй половины , и «бо́льшая доля потепления, наблюдавшегося в последние 50 лет, вызвана деятельностью ». Это в первую очередь выброс , вызывающего в результате сжигания , и . (см. рис.2) .
Наиболее сильные колебания температуры наблюдаются в Арктике, Гренландии и на Антарктическом полуострове (см.рис 3). Именно приполярные регионы наиболее чувствительны к изменениям климата, где вода находится на границе таяния и замерзания. Небольшое похолодание приводит к увеличению площади снегов и льдов, которые хорошо отражают в космос солнечное излучение, способствуя тем самым дальнейшему понижению температуры. И наоборот, потепление приводит к сокращению снежно-ледового покрова, лучшему прогреву воды и интенсивному таянию ледников, что приводит к увеличению уровня океана.
Помимо повышения , повышение температуры также приведёт к изменениям в количестве и распределении . В результате могут участиться природные катаклизмы: , и другие. Потепление, по всей вероятности, увеличит частоту и масштаб таких явлений.
Другим возможным последствием повышения глобальных температур является снижение урожаев культур в Африки, Азии и Латинской Америки и повышение урожаев в развитых странах (за счёт удлинения вегетационных периодов).
Потепление климата может привести к смещению зон обитания растительных и животных видов к полярным зона, что увеличит вероятность вымирания малочисленных видов-обитателей прибрежных зон и островов, чье существование в настоящее время находится под угрозой исчезновения.
К 2013 году научное сообщество сообщает, что процесс глобального потепления приостановился, изучаются причины прекращения роста температур.
Цель моей работы исследовать глобальное потепление и найти пути решения этой проблемы.
Задачи исследования:
Изучить различные теории глобального потепления;
Оценить последствия данного процесса;
Предложить меры по предотвращению глобального потепления.
Методы исследования, примененные в моей работе:
Эмпирический
Статистический
Математический и др.
Изменение климата на Земле.
Климат изменяется как в результате естественных внутренних процессов, так и внешних воздействий на окружающую среду (см. рис. 4). За последние 2000 лет ясно выделяются несколько климатических циклов похолодания и потепления, сменяющих друг друга.
Климатические сдвиги нашей эры.
0 - 400 гг
. Климат был, вероятно, жарким, но не сухим. Температура примерно соответствовала современной, а к северу от Альп была даже выше современной. В Северной Африке и на Ближнем Востоке царил более влажный климат.
400 - 1000 гг
. Среднегодовая температура была на 1-1,5 градуса ниже нынешней. В целом климат стал более влажным, а зима - более холодной. В Европе холодная температура также была связана с повышенной влажностью. Граница распространения деревьев в Альпах понизилась примерно на 200 метров, а ледники увеличились.
1000 - 1300 гг
. Эпоха относительно тёплого климата в в - веках, характеризовалась мягкими зимами, сравнительно тёплой и ровной погодой.
1300 - 1850 гг
. Период , имевший место на в течение - . Данный период является наиболее холодным за последние 2 тысячи лет.
1850 - 20?? гг
«Глобальное потепление». Оценки, полученные по климатическим моделям говорят, что к началу средняя температура поверхности Земли может повыситься на величину от 1,8 до 3,4 °C.
Причины глобального потепления.
Причины изменений климата остаются неизвестными, однако, среди основных внешних воздействий - изменения орбиты Земли , вулканические выбросы и . По данным прямых климатических наблюдений средние температуры на Земле повысились, однако причины такого повышения остаются предметом дискуссий. Одной из наиболее широко обсуждаемых причин является антропогенный .
.
По мнению некоторых ученых настоящее глобальное потепление объясняется деятельностью человека. Оно вызвано антропогенным ростом концентрации углекислого газа в атмосфере Земли, и, как следствие, увеличением « ». Эффект его присутствия в напоминает эффект парника, когда коротковолновая солнечная радиация легко проникает через слой СО 2 , а затем, отражаясь от земной поверхности и превращаясь в длинноволновую радиацию, не может обратно проникнуть через него и остается в атмосфере. Этот слой действует как пленка в парнике - создает дополнительный тепловой эффект.
Парниковый эффект был обнаружен в и впервые был исследован в году . Это процесс, при котором поглощение и испускание вызывает нагрев атмосферы и поверхности .
На Земле основными парниковыми газами являются: (ответственен примерно за 36-70 % парникового эффекта, без учёта облаков), (CO 2 ) (9-26 %), (CH 4 ) (4-9 %) и (3-7 %). Атмосферные концентрации CO 2 и CH 4 увеличились с началом промышленной революции к середине на 31 % и 149 % соответственно. Согласно отдельным исследованиям, такие уровни концентрации достигнуты впервые за последние 650 тысяч лет. Это период, для которого были получены данные из образцов полярного льда. Углекислый газ создает 50 % парникового эффекта, на долю хлорфторуглерода приходится 15-20 %, на долю метана - 18 %, азота 6 % (рис. 5).
Около половины всех парниковых газов, получаемых в ходе хозяйственной деятельности человечества, остаются в атмосфере. Около трёх четвертых всех антропогенных выбросов углекислого газа, за последние 20 лет, стали результатом сжигания топлива. При этом примерно половина объема антропогенных выбросов углекислоты связываются наземной растительностью и океаном. Бо́льшая часть остальных выбросов CO 2 вызвана в первую очередь с вырубкой лесов и уменьшением количества растительности, поглощающих углекислый газ.
2.2 Изменение солнечной активности.
Учеными были предложены разнообразные , объясняющие изменения температуры Земли. Все происходящие климатические процессы на планете зависят от активности нашего светила – Солнца. Поэтому даже самые малые изменения солнечной активности непременно сказываются на погоде и климате Земли. Выделяют 11-летние, 22-летние, а также 80-90 летние (Глайсберга) циклы солнечной активности. Вполне вероятно, что наблюдаемое глобальное потепление связано с очередным ростом солнечной активности, которая в будущем может снова пойти на убыль. Солнечная активность может объяснить половину температурных изменений до 1970 года. Под действием солнечной радиации изменяется толщина горных ледников. Например, в Альпах практически рас таял ледник Pasterze (см.рис.6). Причем в одних районах происходит утончение ледников, тогда как в других утолщение ледникового покрова (см. рис.7 ). За последние полвека температура на юго-западе Антарктики, на , возросла на 2,5 °C. В от шельфового площадью 3250 км² и толщиной свыше 200 метров, расположенного на Антарктическом полуострове, откололся площадью свыше 2500 км². Весь процесс разрушения занял всего 35 дней. До этого ледник оставался стабильным в течение 10 тысяч лет, с конца последнего ледникового периода. Таяние шельфового ледника привело к выбросу большого количества айсбергов (свыше тысячи) в (см. рис.8).
2.3 Влияние Мирового океана.
Мировой океан является огромным накопителем солнечной энергии. Он определяет направление и скорость движения тёплых океанических течений, а также воздушных масс на Земле, которые сильно влияют на климат планеты. В настоящее время мало изучена природа циркуляции тепла в водной толщи океана. Известно, что средняя температура вод океана составляет 3,5°С, а поверхности суши 15°С, поэтому усиленный теплообмен между толщей океана и приземным слоем атмосферы может приводить к значительным климатическим изменениям (рис.9). Кроме того, в водах океана растворено большое количество СО 2 (около 140 трлн. тонн, что в 60 раз больше, чем в атмосфере) и ряда других парниковых газов. В результате различных природных процессов эти газы могут поступать в атмосферу, существенно оказывая влияние на климат Земли.
2 .4 Вулканическая деятельность.
Вулканическая активность также является источником поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и большого количества углекислого газа, выделяющегося при извержении вулканов. Крупные извержения первоначально сопровождаются похолоданием вследствие поступления в атмосферу Земли пепла, серной кислоты и частиц сажи. Впоследствии, поступивший в ходе извержения CO 2 вызывает рост среднегодовой температуры на Земле. Последующее долговременное снижение вулканической активности способствует увеличению прозрачности атмосферы, и приводит к повышению температуры на планете. Это может значительным образом сказаться на климате Земли.
3 .Результаты исследований глобального потепления.
При изучении глобального потепления разными метеостанциями мира, обозначилось четыре ряда глобальных температур, начинающихся со второй половины XIX века (см. рис. 10). На них видны два отчетливых эпизода глобального потепления. Один из них приходится на период с 1910 по 1940 год. За это время средняя температура на Земле выросла на 0,3- 0,4°C. Затем в течение 30 лет температура не росла и, возможно, даже немного снизилась. А с 1970 года начался новый эпизод потепления, который продолжается до сих пор. За это время температура повысилась еще на 0,6- 0,8°C. Таким образом, в целом за XX век средняя глобальная температура приземного воздуха на Земле выросла примерно на один градус. Это довольно много, поскольку даже при выходе из ледникового периода потепление обычно составляет всего 4° C.
Изучая изменения уровня Мирового океана, ученые установили, что средний уровень моря растет в течение последних 100 лет со средней скоростью около 1,7 мм / год, что значительно больше, чем средняя скорость за последние несколько тысяч лет. С 1993 года глобальный уровень моря начал подниматься ускоренными темпами - около 3,5 мм / год (см.рис.11). Основная причина повышения уровня моря на сегодняшний день - увеличение теплосодержания океана, которое приводит к его расширению. Ожидается, что в будущем, более значительную роль в ускорении подъема уровня моря, будет играть таяние льда.
Общий объем ледников на Земле довольно резко сокращается. Ледники постепенно сокращались на протяжении всего прошлого века. Но скорость сокращения заметно возросла именно в последнее десятилетие (см. рис. 12). Только несколько ледников все еще растут. Постепенное исчезновение ледников будет следствием не только повышения уровня мирового океана, но и возникновение проблем с обеспечением пресной водой некоторых районов Азии и Южной Америки.
.
Существует теория , которая часто используется противниками концепций антропогенного глобального потепления и парникового эффекта. Они утверждают, что современное потепление - это естественный выход из малого ледникового периода XIV-XIX веков, которое, приведет к восстановлению температур малого климатического оптимума X-XIII веков.
Глобальное потепление может произойти не везде. Согласно гипотезе климатологов М. Юинга и У. Донна, существует колебательный процесс, в котором ледниковый период порождается потеплением климата, а выход из ледникового периода - похолоданием. Это связано с тем, что при оттаивании ледяных полярных шапок увеличивается количество осадков в полярных широтах. В дальнейшем происходит снижение температуры в внутриконтинентальных районах северного полушария с последующим образованием ледников. При замерзании ледяных полярных шапок ледники в глубинных районах континентов, не получая достаточно подпитки в виде осадков, начинают оттаивать.
По одной из гипотез, глобальное потепление приведёт к остановке или серьёзному ослаблению . Это вызовет существенное падение средней температуры в (при этом температура в других регионах повысится, но не обязательно во всех), так как Гольфстрим прогревает континент за счёт переноса тёплой воды из тропиков.
5. Последствия глобального потепления.
В настоящее время фактор потепления климата рассматривается наравне с другими известными факторами риска здоровью – курением, алкоголем, избыточным питанием, малой физической активностью и другими.
5.1 Распространение инфекций .
В результате потепления климата ожидаются рост количества осадков, расширение площадей заболоченных земель и увеличение числа подтопленных населенных пунктов. Площадь заселения водоемов личинками комаров постоянно возрастает, в том числе 70% водоемов заражены личинками малярийных комаров. По мнению экспертов ВОЗ, повышение температуры на 2–3 °С ведет к увеличению числа людей, которые могут заболеть малярией примерно на 3–5%. Возможно появление комариных («москитных») заболеваний, таких как лихорадка Западного Нила (ЛЗН), лихорадка Денге, желтая лихорадка. Увеличение количества дней с высокой температурой приводит к активизации клещей и росту заболеваемости инфекциями, ими переносимыми.
5.2. Таяние вечной мерзлоты.
В толще мерзлых горных пород законсервирован газ – метан. Он вызывает несравнимо больший парниковый эффект, чем CO2. Если метан при таянии мерзлоты будет выпускаться в атмосферу, изменение климата будет необратимо. Планета станет пригодной только для тараканов и бактерий. Кроме того, десятки городов, построенные на вечной мерзлоте, просто утонут. Процент деформаций зданий на севере уже очень большой и все время растет. Из-за таяния вечномерзлой земли будет невозможно добывать нефть, газ, никель, алмазы и медь. При глобальном потеплении с повышением температуры возникнут новые вспышки вирусов, оно становится доступным бактериям и грибам, которые разлагают метан.
5.3 Аномальные природные явления.
Одним из последствий изменения климата ученые считают увеличение числа таких аномальных погодных явлений, как наводнения, штормы, тайфуны, ураганы. Р ост повторяемости, интенсивности и продолжительности засух в некоторых регионах приведет к повышению пожароопасности в лесных массивах, заметному расширению районов засух и пустынных земель. В других регионах Земли можно ожидать усиление ветров и увеличение интенсивности тропических циклонов, увеличение частоты сильных осадков из-за чего участятся наводнения, что приведет к переувлажнения почвы, которое опасно для сельского хозяйства.
5.4 Повышение уровня океана.
В северных морях уменьшится количество ледников (например, в Гренландии), что приведет к подъему уровня Мирового Океана. Тогда окажутся под водой прибрежные территории, уровень которых ниже уровня моря. Например, Нидерланды, которые под натиском моря только с помощью дамб сохраняют свою территорию; Япония, у которой в таких районах находятся многие производственные мощности; могут быть залиты океаном многие острова в тропиках.
5.5 Экономические последствия.
Расходы, связанные с изменениями климата, растут вместе с температурой. Сильнейшие штормы и наводнения являются причинами убытков в миллиарды долларов. Экстремальные погодные условия создают чрезвычайные финансовые проблемы. К примеру, после рекордного по показателям урагана в 2005 году в штате Луизиана произошло 15-процентное падение доходов спустя месяц после бури, а материальный ущерб был оценен в 135 миллиардов долларов. Потребители регулярно сталкиваются с ростом цен на продовольствие и энергоносители наряду с увеличением стоимости медицинских услуг и недвижимости. Из-за увеличения площади засушливых земель под угрозой находится производство продуктов питания, а некоторые группы населения подвергаются риску остаться голодными. Сегодня Индия, Пакистан и страны Африки, расположенные южнее Сахары, страдают от нехватки продовольствия, а эксперты прогнозируют еще большее сокращение количества осадков в ближайшие десятилетия. Таким образом, по оценкам, вырисовывается совсем невеселая картина. Межправительственная группа экспертов по изменению климата предполагает, что к 2020 году 75-200 миллионов африканцев могут испытывать нехватку воды, а количество сельскохозяйственной продукции на континенте сократиться на 50 процентов.
5.6 Потеря биологического разнообразия и разрушение экосистем.
К 2050 году человечество рискует потерять целых 30 процентов видов животных и растений, если средняя температура повысится на 1,1-6,4 градуса по Цельсию. Такое исчезновение произойдет из-за потери мест обитания путем опустынивания, обезлесения и потепления вод океана, а также из-за неспособности адаптации к происходящим климатическим изменениям. Исследователи дикой природы отметили, что некоторые более устойчивые виды мигрировали на полюса для того, чтобы "поддержать" необходимую им среду обитания. Когда растения и животные исчезнут в результате климатических изменений, человеческая пища, топливо и доходы также исчезнут. Ученые уже наблюдают обесцвечивание и гибель коралловых рифов из-за потепления вод в океане, а также миграцию наиболее уязвимых видов растений и животных в другие районы в связи с повышением температуры воздуха и воды, а также в связи с таянием ледников. Изменение климатических условий и резкое увеличение углекислого газа в атмосфере – это серьезное испытание для наших экосистем.
6. Районы изменения климата.
Межправительственная комиссия выделила ряд районов, наиболее уязвимых к ожидаемому изменению климата:
В районе , мега-дельте Азии, небольших островах произойдет усиление засух и увеличению опустынивания;
В Европе увеличение температур приведет к уменьшению водных ресурсов и выработки гидроэлектроэнергии, уменьшению продукции сельского хозяйства, ухудшению условий туризма, сокращению снежного покрова и отступанию горных ледников, усилению летних осадков и увеличению риска сильных и катастрофических на реках;
В Центральной и Восточной Европе произойдет увеличение частоты лесных пожаров, пожаров на торфяниках, сокращению продуктивности лесов; возрастанию неустойчивости грунтов в Северной Европе.
В Арктике - катастрофическое уменьшение площади покровного оледенения, сокращение площади морских льдов, усиление берегов;
На юго-западе Антарктики, на , температура возросла на 2,5 °C. Масса льдов Антарктики уменьшается с ускоряющимся темпом;
В Западной Сибири с начала 1970-х годов температура многолетнемёрзлых грунтов повысилась на 1,0 °C, в центральной Якутии - на 1-1,5 °C в северных регионах - Архангельской области, Республике Коми совсем не потеплел;
На севере с середины 1980-х годов температура верхнего слоя мёрзлых пород увеличилась на 3 °C, а благодатной Калифорнии несколько похолодал;
В южных районах, в частности, на Украине, также несколько похолодало.
7. Меры по предотвращению глобального потепления.
Чтобы остановить рост CO 2 , необходимо заменить традиционные виды энергии, основанные на сжигании углеродного сырья, на нетрадиционные. Необходимо увеличить производство солнечных батарей, ветряков, строительство приливных электростанций (ПЭС), геотермальных и гидроэлектростанций (ГЭС).
Проблема глобального потепления должна решаться на международном уровне, в соответствии с единой международной программой, составленной с участием правительств всех стран и мировой общественности, под единым международным руководством. На сегодняшний день основным мировым соглашением о противодействии глобальному потеплению является (согласован в , вступил в силу в ). Протокол включает более 160 стран мира и покрывает около 55 % общемировых выбросов парниковых газов. :
Европейский союз должен сократить выбросы CO 2 и других тепличных газов на 8 %.
США - на 7 %.
Япония - на 6 %.
Протокол предусматривает систему квот на выбросы тепличных газов. Суть его заключается в том, что каждая из стран, получает разрешение на выброс определенного количества тепличных газов. Таким образом, предполагается сокращение выбросов тепличных газов в следующие 15 лет на 5 %.
Поскольку выполнение этой программы будет рассчитано на долгие годы, в ней необходимо обозначить этапы ее выполнения, их сроки, предусмотреть систему контроля и отчетности.
Российские ученые также разрабатывают оружие против глобального потепления. Это аэрозоль из соединений серы, который предполагается распылять в нижних слоях атмосферы. Метод, разрабатываемый российскими учеными, предусматривает распыление с помощью самолетов в нижних слоях стратосферы (на высоте 10-14 километров от земли) тонкого слоя аэрозоля (0,25-0,5 микрона) из различных соединений серы. Капли серы будут отражать солнечные излучения.
По расчетам ученых, если распылить над Землей один миллион тонн аэрозоля, это позволит на 0,5-1 процента снизить солнечную радиацию, а температуру воздуха - на 1-1,5 градуса Цельсия.
Количество распыленного аэрозоля будет необходимо постоянно поддерживать, поскольку со временем сернистые соединения будут опускаться на землю.
Заключение.
При исследовании глобального потепления я пришла к выводу, что за последние 150 лет происходит изменение термического режима примерно на 1-1,5 градуса. Оно имеет свои региональные и временные масштабы.
Многие ученые считают, что основной причиной, которая, возможно, приводит к этим процессам, является увеличение СО 2 (углекислого газа) в . Его называют "парниковым газом». Увеличение содержания в таких газов, как фреон и целого ряда галогенных газов считается также следствием хозяйственной деятельности человека и причиной возникновения озоновых дыр.
Исследования показали: чтобы избежать глобальной катастрофы, необходимо уменьшить выбросы углерода в атмосферу.
Я считаю, что важнейшими путями решения данной проблемы являются: внедрение экологически чистых, мало- и безотходных технологий, строительство очистных сооружений, рациональное размещение производства и использование природных ресурсов.
Я предлагаю использовать биогазовые технологии.
Биогаз – продукт разложения органических веществ самого разного происхождения (навоз, отходы пищевой промышленности, иные биологические отходы).
Состоит биогаз на 50-70% из метана (CH 4) и на 30-50% из углекислого газа (CO 2). Его можно использовать как топливо для получения тепла и электричества. Биогаз может использоваться в бойлерных установках (для получения тепла), в газовых турбинах или в поршневых двигателях. Обычно они работают в режиме когенерации – на производство электроэнергии и тепла (см. рис.13).
Сырье для биогазовых установок имеется в достаточных количествах на станциях очистки сточных вод, на свалках мусора, на свинофермах, птицефабриках, в коровниках. Именно агропредприятия могут считаться основным потребителем биогазовых технологий. Из тонны навоза получается 30-50 м3 биогаза с содержанием метана 60%. Фактически одна корова способна обеспечить получение 2,5 кубометра газа в сутки. Из одного кубометра биогаза можно выработать около 2 кВт электроэнергии. Плюс вырабатывается органическое удобрение, которое можно использовать в аграрном хозяйстве.
Принцип действия установки:
Из животноводческих корпусов 1 самосплавным методом навоз перемещается в приемную емкость 2 , где происходит подготовка сырья к загрузке в реакторы для переработки. Затем он подается в биогазовую установку 3 , где происходит выделение биогаза, который подается в газораспределительную колонку 5 . В ней отделяется углекислый газ и метан. Отходы представляют собой азотные удобрения, они вывозятся на поля 10. CO 2 идет на производство биовитаминного концентрата, а СН4 в газогенератор 9 , где вырабатывает электричество, с помощью которого работает насос 11 , подающий воду для орошения полей и теплиц 13 .
В энергобалансе европейских стран биогаз занимает 3-4%. В Финляндии, Швеции и Австрии, благодаря государственному стимулированию биоэнергетики, его доля достигает 15-20%. В Китае действует 12 млн. маленьких «семейных» биогазовых установок, снабжающих газом в основном кухонные плиты. Распространена эта технология в Индии, в Африке. В России установки для получения биогаза используются мало.
Список используемой литературы.
Журнал «Химия и Жизнь» №4, 2007
Крискунов Е.А. Экология (учебник), М. 1995г.
Правда.ру
Ревич Б.А. «Россия в окружающем мире: 2004»
-
Http://www.priroda.su/item/389
Http://www.climatechange.ru/node/119
Http://energyland.info
В атмосферу в результате сжигания ископаемых топлив с 1800 года по 2007 в миллиардах тонн.
Рис.3 За период с 1979 (слева) по 2003 год (справа), область, покрытая арктическим льдом, заметно уменьшилась.
Рис.4 Климатические реконструкции за период 1000-2000 гг. н. э., отмечен Малый ледниковый период
Рис. 5. Доля содержания антропогенных газов в атмосфере при парниковом эффекте.
Рис.6 Фотографии тающего ледника Pasterze в Австрии в 1875 году (слева) и 2004 году (справа).
Рис.7 Карта изменения толщины горных ледников с 1970 года. Утоньшение в оранжевых и красных цветах, утолщение - в синих.
Рис.8. Таяние шельфового ледника.
Рис.9 График изменения теплосодержания океана для 700 метрового слоя воды начиная с 1955 года. Сезонные изменения (красные точки), среднегодовые (черная линия)
Рис.10. Изучение глобального потепления на разных метеостанциях.
Рис. 11 График изменения среднегодовых измерений глобального уровня моря. Красный цвет: уровень моря с 1870 года; синий цвет: по данным датчиков с учетом приливов, черный цвет: на основе спутниковых наблюдений. На вставке среднее глобальное повышение уровня моря с 1993 года - период, в течение которого повышение уровня моря ускорилось.
Рис. 12 График объемного снижения (в кубических милях) ледников во всем мире.
Рис. 13 Схема биогазовой установки.
О глобальном потеплении сейчас говорится и пишется много. Чуть ли ни каждый день появляются новые гипотезы, опровергаются старые. Нас постоянно пугают, тем, что нас ожидает в будущем (Хорошо запомнился комментарий одного из читателей журнала www.сайт «Нас так долго и страшно пугают, что уже и не страшно» ). Многие высказывания и статьи откровенно противоречат друг другу, вводя нас в заблуждение. Глобальное потепление для многих уже стало «глобальной путаницей», а некоторые и вовсе потеряли всяческий интерес к проблеме изменения климата. Попробуем систематизировать имеющуюся информацию, создав своего рода мини энциклопедию о глобальном потеплении.
1. Глобальное потепление - процесс постепенного роста средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана, вследствие всевозможных причин (увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере Земли, изменение солнечной или вулканической активности и т.д.). Очень часто в качестве синонима глобального потепления употребляют словосочетание «парниковый эффект» , но между этими понятиями есть небольшая разница. Парниковый эффект – это увеличение средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана вследствие роста в атмосфере Земли концентраций парниковых газов (углекислый газ, метан, водяной пар и т.д.). Эти газы выполняют роль плёнки или стекла теплицы (парника), они свободно пропускают солнечные лучи к поверхности Земли и задерживают тепло, покидающее атмосферу планеты. Более детально этот процесс мы рассмотрим ниже.
Впервые о глобальном потеплении и парниковом эффекте заговорили в 60-ых годах XX века, а на уровне ООН проблему глобального изменения климата впервые озвучили в 1980 году. С тех пор над этой проблемой ломают головы многие учёные, зачастую, взаимно опровергая теории и предположения друг друга.
2. Способы получения информации о климатических изменениях
Существующие технологии позволяют достоверно судить об имеющих место климатических изменениях. Учёные при обосновании своих теорий климатических изменений используют следующие «инструменты»:
— исторические летописи и хроники;
— метеорологические наблюдения;
— спутниковые измерения площади льдов, растительности, климатических зон и атмосферных процессов;
— анализ палеонтологических (останки древних животных и растений) и археологических данных;
— анализ осадочных океанических пород и отложений рек;
— анализ древних льдов Арктики и Антарктиды (соотношение изотопов O16 и О18);
— измерение скорости таяния ледников и вечной мерзлоты, интенсивность образования айсбергов;
— наблюдение за морскими течениями Земли;
— наблюдение за химическим составом атмосферы и океана;
— наблюдение за изменениями ареалов (мест обитания) живых организмов;
— анализ годовых колец деревьев и химического состава тканей растительных организмов.
3. Факты, свидетельствующие о глобальном потеплении
Палеонтологические данные свидетельствуют о том, что климат Земли не был постоянным. Тёплые периоды, сменялись холодными ледниковыми. В тёплые периоды среднегодовая температура Арктических широт поднималась до 7 — 13°С, а температура самого холодного месяца января составляла 4-6 градусов, т.е. климатические условия в нашей Арктике мало отличались от климата современного Крыма. На смену тёплым периодам рано или поздно приходили похолодания, во время которых льды достигали современных тропических широт.
Человек был тоже свидетелем ряда климатических изменений. В начале второго тысячелетия (11-13 века) исторические хроники свидетельствуют о том, что большая площадь Гренландии не была покрыта льдами (именно поэтому норвежские мореплаватели её окрестили «зелёной землёй»). Затем климат Земли стал суровей, и Гренландия практически полностью покрылась льдами. В 15-17 века суровые зимы достигли своего апогея. О суровости зим того времени свидетельствуют многие исторические летописи, а также художественные произведения. Так на известной картине голландского художника Ян Ван Гойена «Конькобежцы» (1641) изображено массовое катание на коньках по каналам Амстердама, в настоящее время каналы Голландии уже давным давно не замерзают. В средневековые зимы замерзала даже река Темза в Англии. В 18 веке было отмечено незначительное потепление, которое достигло своего максимума в 1770 году. 19 век снова ознаменовался очередным похолоданием, которое продолжалось вплоть до 1900 года, а с начала 20 века уже началось довольно таки быстрое потепление. Уже к 1940 году в Гренландском море количество льдов сократилось вдвое, в Баренцевом – почти на треть, а в Советском секторе Арктике площадь льдов в сумме сократилась почти на половину (1 млн. км 2). В этот период времени даже обычные суда (не ледоколы) спокойно проплывали северным морским путём от западных до восточных окраин страны. Именно тогда было зафиксировано значительное повышение температуры арктических морей, отмечено значительное отступление ледников в Альпах и на Кавказе. Общая площадь льда Кавказа снизилась на 10%, а толщина льда местами уменьшилась на целые 100 метров. Повышение температуры в Гренландии составило 5°С, а на Шпицбергене все 9°С.
В 1940 потепление сменилось кратковременным похолоданием, в скором времени на смену которого, пришло очередное потепление, а с 1979 года начался быстрый рост температуры поверхностного слоя атмосферы Земли, который вызвал очередное ускорение таяния льдов Арктики, Антарктики и повышение зимних температур в умеренных широтах. Так, за последние 50 лет, толщина арктических льдов уменьшилась на 40%, а жители ряда сибирских городов стали для себя отмечать, что крепкие морозы уже давно остались в прошлом. Средняя зимняя температура в Сибири повысилась почти на десять градусов за последние пятьдесят лет. В некоторых областях России безморозный период увеличился на две-три недели. Ареал обитания многих живых организмов сместился к северу вслед за растущими средними зимними температурами, об этих и других мы поговорим ниже.Особенно наглядно о глобальных изменениях климата свидетельствуют старые фотографии ледников (все фото сделаны в одном и том же месяце).
В целом за последние сто лет средняя температура поверхностного слоя атмосферы повысилась на 0,3–0,8°С, площадь снежного покрова в северном полушарии снизилась на 8%, а уровень Мирового океана поднялся в среднем на 10–20 сантиметров. Эти факты вызывают определённую озабоченность. Остановится ли глобальное потепление или дальнейший рост среднегодовой температуры на Земле продолжится, ответ на этот вопрос появится только тогда, когда будут точно установлены причины происходящих климатических изменений.
4. Причины глобального потепления
Гипотеза 1- Причиной глобального потепления является изменение солнечной активности
Все происходящие климатические процессы на планете зависят от активности нашего светила – Солнца. Поэтому даже самые малые изменения активности Солнца непременно сказываются на погоде и климате Земли. Выделяют 11-летние, 22-летние, а также 80-90 летние (Глайсберга) циклы солнечной активности.
Вполне вероятно, что наблюдаемое глобальное потепление связано с очередным ростом солнечной активности, которая в будущем может снова пойти на убыль.
Гипотеза 2 — Причина глобального потепление – изменение угла оси вращения Земли и её орбиты
Югославский астроном Миланкович предположил, что циклические изменения климата во многом связаны с изменением орбиты вращения Земли вокруг Солнца, а также изменением угла наклона оси вращения Земли, по отношению к Солнцу. Подобные орбитальные изменения положения и движения планеты вызывают изменение радиационного баланса Земли, а значит и её климата. Миланкович, руководствуясь своей теорией, вполне точно рассчитал времена и протяжённость ледниковых периодов в прошлом нашей планеты. Климатические изменения, вызванные изменением орбиты Земли, происходят обычно в течение десятков, а то и сотен тысяч лет. Наблюдаемое же в настоящий момент времени относительно быстрое изменение климата, по-видимому, происходит в результате действия ещё каких-то факторов.
Гипотеза 3 – Виновник глобальных климатических изменений – океан
Мировой океан – огромный инерционный аккумулятор солнечной энергии. Он во многом определяет направление и скорость движения тёплых океанических, а также воздушных масс на Земле, которые в сильной степени влияют на климат планеты. В настоящий момент времени мало изучена природа циркуляции тепла в водной толщи океана. Так известно, что средняя температура вод океана составляет 3,5°С, а поверхности суши 15°С, поэтому интенсивность теплообмена между толщей океана и приземным слоем атмосферы может приводить к значительным климатическим изменениям. Кроме того, в водах океана растворено большое количество СО 2 (около 140 трлн. тонн, что в 60 раз больше, чем в атмосфере) и ряда других парниковых газов, в результате определённых природных процессов эти газы могут поступать в атмосферу, существенным образом оказывая влияние на климат Земли.
Гипотеза 4 – Вулканическая активность
Вулканическая активность является источником поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и большого количества углекислого газа, что также может значительным образом сказаться на климате Земли. Крупные извержения первоначально сопровождаются похолоданием вследствие поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и частиц сажи. Впоследствии, поступивший в ходе извержения CO 2 вызывает рост среднегодовой температуры на Земле. Последующее долговременное снижение вулканической активности способствует увеличению прозрачности атмосферы, а значит и повышению температуры на планете.
Гипотеза 5 – Неизвестные взаимодействия между Солнцем и планетами Солнечной системы
В словосочетании «Солнечная система» не зря упоминается слово «система», а в любой системе, как известно, присутствуют связи между её компонентами. Поэтому не исключено, что взаимное положение планет и Солнца может влиять на распределение и силу гравитационных полей, солнечной энергии, а также других видов энергии. Все связи и взаимодействия между Солнцем, планетами и Землёй пока ещё не изучены и не исключено, что они оказывают значительное влияние на процессы, происходящие в атмосфере и гидросфере Земли.
Гипотеза 6 – Изменение климата может происходить само по себе без каких-либо внешних воздействий и деятельности человека
Планета Земля настолько большая и сложная система с огромным количеством структурных элементов, что её глобальные климатические характеристики могут ощутимо изменяться без всяких изменений солнечной активности и химического состава атмосферы. Различные математические модели показывают, что на протяжении века, колебания температуры приземного слоя воздуха (флуктуации) могут достигать 0,4°С. В качестве сравнения можно привести температуру тела здорового человека, которая варьирует течение дня и даже часа.
Гипотеза 7 – Всему виной человек
Самая популярная на сегодняшний день гипотеза. Высокая скорость климатических изменений, происходящих в последние десятилетия, действительно может быть объяснима всё возрастающей интенсификацией антропогенной деятельности, которая оказывает заметное влияние на химический состав атмосферы нашей планеты в сторону увеличения содержания в ней парниковых газов. Действительно повышение средней температуры воздуха нижних слоёв атмосферы Земли на 0,8°С за последние 100 лет – слишком высокая скорость для естественных процессов, ранее в истории Земли такие изменения происходили в течение тысячелетий. Последние десятилетия добавили ещё большей весомости этому аргументу, так как изменения средней температуры воздуха происходили еще большими темпами - 0,3-0,4°С за последние 15 лет!
Вполне вероятно, что имеющее место в настоящее время глобальное потепление результат действия многих факторов. С остальными гипотезами, происходящего глобального потепления Вы можете ознакомиться .
5.Человек и Парниковый эффект
Приверженцы последней гипотезы, отводят ключевую роль в глобальном потеплении человеку, который кардинальным образом меняет состав атмосферы, способствуя росту парникового эффекта атмосферы Земли.
Парниковый эффект в атмосфере нашей планеты вызван тем, что поток энергии в инфракрасном диапазоне спектра, поднимающийся от поверхности Земли, поглощается молекулами газов атмосферы, и излучается обратно в разные стороны, в результате половина поглощенной молекулами парниковых газов энергии возвращается обратно к поверхности Земли, вызывая её разогрев. Следует отметить, что парниковый эффект – это естественное атмосферное явление. Если бы на Земле вообще не было парникового эффекта, то средняя температура на нашей планеты была бы около -21°С, а так, благодаря парниковым газам, она составляет +14°С. Поэтому, чисто теоретически, деятельность человека, сопряжённая с выбросом парниковых газов в атмосферу Земли, должна приводить к дальнейшему разогреву планеты.
Познакомимся подробнее с парниковыми газами, способными потенциально вызвать глобальное потепление. Парниковым газом номер один является водяной пар, его вклад в существующий атмосферный парниковый эффект составляет 20,6 °С. На втором месте находится СО 2 , его вклад составляет около 7,2°С. Рост содержания в атмосфере Земли углекислого газа сейчас вызывает наибольшую озабоченность, так как растущее активное использование углеводородов человечеством продолжится и в ближайшем будущем. За последние два с половиной века (с начала индустриальной эры) содержание СО 2 в атмосфере уже выросло приблизительно на 30%.
На третьем месте нашего «парникового рейтинга» находится озон, его вклад в общее глобальное потепление составляет 2,4 °С. В отличие от других парниковых газов, деятельность человека наоборот вызывает уменьшение содержания озона в атмосфере Земли. Далее следует закись азота, её вклад в парниковый эффект оценивается в 1,4°С. Содержание закиси азота в атмосфере планеты имеет тенденцию к росту, за последние два с половиной века концентрация этого парникового газа в атмосфере выросла на 17%. Большое количество закиси азота поступает в атмосферу Земли в результате сжигания различных отходов. Список основных парниковых газов завершает метан, его вклад в суммарный парниковый эффект составляет 0,8°С. Содержание метана в атмосфере растёт очень быстро, за два с половиной столетия этот рост составил 150%. Основными источниками метана в атмосфере Земли являются разлагающиеся отходы, крупный рогатый скот, а также распад природных соединений, содержащих в своём составе метан. Особое опасение вызывает то, что способность поглощать инфракрасное излучение на единицу массы у метана в 21 раз выше, чем у углекислого газа.
Наибольшая роль в имеющем место глобальном потеплении отводиться водяному пару и углекислому газу. На их долю приходится более 95% всего парникового эффекта. Именно благодаря этим двум газообразным веществам происходит разогрев атмосферы Земли на 33°С. Антропогенная деятельность оказывает наибольшее влияние на рост в атмосфере Земли концентрации углекислого газа, а содержание водяного пара в атмосфере растёт вслед за температурой на планете, вследствие увеличения испаряемости. Общий техногенный выброс СО 2 в атмосферу Земли составляет 1.8 млрд. т/год, общее количество углекислого газа, которое связывает растительность Земли в результате фотосинтеза составляет 43 млрд. т/год, но почти всё это количество углерода в результате дыхания растений, пожаров, процессов разложения снова оказывается в атмосфере планеты и только 45 млн.т/год углерода оказывается депонированной в тканях растений, болотах суши и глубинах океана. Эти цифры показывают, что деятельность человека потенциально может являться ощутимой силой, влияющей на климат Земли.
6. Факторы, ускоряющие и замедляющие глобальное потепление
Планета Земля настолько сложная система, что существует множество факторов, которые прямо или косвенно влияют на климат планеты, ускоряя или замедляя глобальное потепление.
Факторы, ускоряющие глобальное потепление:
+ эмиссия CO 2 , метана, закиси азота в результате техногенной деятельности человека;
+ разложение, вследствие повышения температуры, геохимических источников карбонатов с выделением СО 2 . В земной коре содержится в связанном состоянии углекислого газа в 50000 раз больше, чем в атмосфере;
+ увеличение содержания в атмосфере Земли водяного пара, вследствие роста температуры, а значит и испаряемости воды океанов;
+ выделение CO 2 Мировым океаном вследствие его нагревания (растворимость газов при повышении температуры воды падает). С ростом температуры воды на каждый градус растворимость в ней CO2 падает на 3%. В Мировом океане содержится в 60 раз больше CO 2 , чем в атмосфере Земли (140 триллионов тонн);
+ уменьшение альбедо Земли (отражающей способности поверхности планеты), вследствие таяния ледников, смены климатических зон и растительности. Морская гладь отражает значительно меньше солнечных лучей, чем полярные ледники и снега планеты, горы лишённые ледников, также обладаю меньшим альбедо, продвигающая на север древесная растительность обладает меньшим альбедо, чем растения тундр. За последние пять лет альбедо Земли уже уменьшилось на 2,5%;
+ выделение метана при таянии вечной мерзлоты;
+ разложение метангидратов – кристаллических льдистых соединений воды и метана, содержащихся в приполярных областях Земли.
Факторы, замедляющие глобальное потепление:
— глобальное потепление вызывает замедление скорости океанических течений, замедление тёплого течения Гольфстрим вызовет снижение температуры в Арктике;
— с увеличением температуры на Земле растёт испаряемость, а значит и облачность, которая является определённого рода преградой на пути солнечных лучей. Площадь облачности растет приблизительно на 0,4% на каждый градус потепления;
— с ростом испаряемости увеличивается количество выпадающих осадков, что способствует заболачиванию земель, а болота, как известно, являются одними из главных депо CO 2 ;
— увеличение температуры, будет способствовать расширению площади тёплых морей, а значит и расширению ареала моллюсков и коралловых рифов, эти организмы принимают активное участие в депонировании CO 2 , который идёт на постройку раковин;
— увеличение концентрации CO 2 в атмосфере стимулирует рост и развитие растений, которые являются активными акцепторами (потребителями) этого парникового газа.
7. Возможные сценарии глобальных климатических изменений
Глобальные климатические изменения очень сложны, поэтому современная наука не может дать однозначного ответа, что же нас ожидает в ближайшем будущем. Существует множество сценариев развития ситуации.
Сценарий 1 – глобальное потепление будет происходить постепенно
Земля очень большая и сложная система, состоящая из большого количества связанных между собой структурных компонентов. На планете есть подвижная атмосфера, движение воздушных масс которой распределяет тепловую энергию по широтам планеты, на Земле есть огромный аккумулятор тепла и газов – Мировой океан (океан накапливает в 1000 раз больше тепла, чем атмосфера) Изменения в такой сложной системе не могут происходить быстро. Пройдут столетия и тысячелетия, прежде чем можно будет судить об сколько-нибудь ощутимом изменении климата.
Сценарий 2 – глобальное потепление будет происходить относительно быстро
Самый «популярный» в настоящее время сценарий. По различным оценкам за последние сто лет средняя температура на нашей планете увеличилась на 0,5-1°С, концентрация — СО 2 возросла на 20-24 %, а метана на 100%. В будущем эти процессы получат дальнейшее продолжение и к концу XXI века средняя температура поверхности Земли может увеличиться от 1,1 до 6,4°С, по сравнению с 1990 годом (по прогнозам IPCC от 1,4 до 5,8°С). Дальнейшее таяние Арктических и Антарктических льдов может ускорить процессы глобального потепления из-за изменения альбедо планеты. По утверждению некоторых учёных, только ледяные шапки планеты за счёт отражения солнечного излучения охлаждают нашу Землю на 2°С, а покрывающий поверхность океана лёд существенно замедляет процессы теплообмена между относительно теплыми океаническим водами и более холодным поверхностным слоем атмосферы. Кроме того, над ледяными шапками практически нет главного парникового газа – водяного пара, так как он выморожен.
Глобальное потепление будет сопровождаться подъёмом уровня мирового океана. С 1995 по 2005 год уровень Мирового океана уже поднялся на 4 см, вместо прогнозируемых 2-ух см. Если уровень Мирового океана в дальнейшем будет подниматься с такой же скоростью, то к концу XXI века суммарный подъём его уровня составит 30 — 50 см, что вызовет частичное затопление многих прибрежных территорий, особенно многонаселённого побережья Азии. Следует помнить, что около 100 миллионов человек на Земле живёт на высоте меньше 88 сантиметров над уровнем моря.
Кроме повышения уровня Мирового океана глобальное потепление влияет на силу ветров и распределение осадков на планете. В результате на планете вырастет частота и масштабы различных природных катаклизмов (штормы, ураганы, засухи, наводнения).
В настоящее время от засухи страдает 2% всей суши, по прогнозам некоторых учёных к 2050 году засухой будет охвачено до 10% всех земель материков. Кроме того, изменится распределение количества осадков по сезонам.
В Северной Европе и на западе США увеличится количество осадков и частота штормов, ураганы будут бушевать в 2-а раза чаще, чем в XX веке. Климат Центральной Европы станет переменчивым, в сердце Европы зимы станут теплее, а лето дождливее. Восточную и Южную Европу, включая Средиземноморье, ждёт засуха и жара.
Сценарий 3 – Глобальное потепление в некоторых частях Земли сменится кратковременным похолоданием
Известно, что одним из факторов возникновения океанических течений является градиент (разница) температур между арктическими и тропическими водами. Таяние полярных льдов способствует повышению температуры Арктических вод, а значит, вызывает уменьшение температурной разницы между тропическими и арктическими водами, что неминуемо, в будущем приведёт к замедлению течений.
Одним из самых известных тёплых течений является Гольфстрим, благодаря которому во многих странах Северной Европы среднегодовая температура на 10 градусов выше, чем в других аналогичных климатических зонах Земли. Понятно, что остановка этого океанического конвейера тепла очень сильно повлияет на климат Земли. Уже сейчас течение Гольфстрим, стало слабее на 30% по сравнению с 1957 годом. Математическое моделирование показало, чтобы полностью остановить Гольфстрим достаточно будет повышения температуры на 2-2,5 градуса. В настоящее время температура Северной Атлантики уже прогрелась на 0,2 градуса по сравнению с 70-ми годами. В случае остановки Гольфстрима среднегодовая температура в Европе к 2010 году понизится на 1 градус, а после 2010 года дальнейший рост среднегодовой температуры продолжится. Другие математические модели «сулят» более сильное похолодание Европе.
Согласно этим математическим расчётам полная остановка Гольфстрима произойдёт через 20 лет, в результате чего климат Северной Европы, Ирландии, Исландии и Великобритании может стать холоднее настоящего на 4-6 градусов, усилятся дожди и участятся шторма. Похолодание затронет также и Нидерланды, Бельгию, Скандинавию и север европейской части России. После 2020-2030 года потепление в Европе возобновится по сценарию №2.
Сценарий 4 – Глобальное потепление сменится глобальным похолоданием
Остановка Гольфстрима и других океанических вызовет на Земле и наступление очередного ледникового периода.
Сценарий 5 — Парниковая катастрофа
Парниковая катастрофа — самый «неприятный» сценарий развития процессов глобального потепления. Автором теории является наш учёный Карнаухов, суть её в следующем. Рост среднегодовой температуры на Земле, вследствие увеличения в атмосфере Земли содержания антропогенного CO 2 , вызовет переход в атмосферу растворённого в океане CO 2 , а также спровоцирует разложение осадочных карбонатных пород с дополнительным выделением углекислого газа, который, в свою очередь, поднимет температуру на Земле ещё выше, что повлечёт за собой дальнейшее разложение карбонатов, лежащих в более глубоких слоях земной коры (в океане содержится углекислого газа в 60 раз больше, чем в атмосфере, а в земной коре почти в 50 000 раз больше). Ледники будут интенсивно таять, уменьшая альбедо Земли. Такое быстрое повышение температуры будет способствовать интенсивному поступлению метана из тающей вечной мерзлоты, а повышение температуры до 1,4–5,8°С к концу столетия будет способствовать разложению метангидратов (льдистых соединений воды и метана), сосредоточенных преимущественно в холодных местах Земли. Если учесть, что метан, является в 21 раз более сильным парниковым газом, чем CO 2 рост температуры на Земле будет катастрофическим. Чтобы лучше представить, что будет с Землёй лучше всего обратить внимание на нашего соседа по солнечной системе – планету Венера. При таких же параметрах атмосферы, как на Земле, температура на Венере должна быть выше Земной всего на 60°С (Венера ближе Земли к Солнцу) т.е. быть в районе 75°С, в реальности же температура на Венере почти 500°С. Большинство карбонатных и метано-содержащих соединений на Венере давным давно были разрушены с выделением углекислого газа и метана. В настоящее время атмосфера Венеры состоит на 98% из СО 2 , что приводит к увеличению температуры планеты почти на 400°С
Если глобальное потепление пойдёт по такому же сценарию, как на Венере, то температура приземных слоев атмосферы на Земле может достигнуть 150 градусов. Повышение температуры Земли даже на 50°С поставит крест, на человеческой цивилизации, а увеличение температуры на 150°С вызовет гибель почти всех живых организмов планеты.
По оптимистическому сценарию Карнаухова, если количество, поступающего в атмосферу CO 2 , останется на прежнем уровне, то температура 50°С, на Земле установится через 300 лет, а 150°С через 6000 лет. К сожалению, прогресс не остановить, с каждым годом объёмы выбросов CO 2 только растут. По реалистическому сценарию, согласно которому выброс CO2 будет расти с такой же скоростью, удваиваясь каждые 50 лет, температура 50 2 на Земле уже установится через 100 лет, а 150°С через 300 лет.
8. Последствия глобального потепления
Увеличение средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы будет сильнее ощущаться над материками, чем над океанами, что в будущем вызовет коренную перестройку природных зон материков. Смещение рада зон в Арктические и Антарктические широты отмечается уже сейчас.
Зона вечной мерзлоты уже сместилась к северу на сотни километров. Некоторые учёные утверждают, что вследствие быстрого таяния вечной мерзлоты и повышения уровня Мирового океана, в последние годы Ледовитый океан наступает на сушу со средней скоростью 3-6 метров за лето, а на арктических островах и мысах высокольдистые породы разрушаются и поглощаются морем в теплый период года со скоростью до 20-30 метров. Исчезают полностью целые арктические острова; так уже в 21 веке исчезнем остров Муостах вблизи устья реки Лены.
При дальнейшем увеличении среднегодовой температуры приземного слоя атмосферы, тундра может практически полностью исчезнуть на Европейской части России и сохранится только лишь на арктическом побережье Сибири.
Зона тайги сместиться к северу на 500-600 километров и сократиться по площади почти на треть, площадь лиственных лесов увеличится в 3-5 раз, и если будет позволять увлажнение, пояс лиственных лесов будет простираться непрерывной полосой от Балтики до Тихого океана.
Лесостепи и степи также продвинутся на север и покроют Смоленскую, Калужскую, Тульскую, Рязанскую области, вплотную подступив к южным границам Московской и Владимирской областям.
Глобальное потепление затронет и места обитания животных. Смена ареалов обитания живых организмов уже отмечается во многих уголках Земного шара. В Гренландии уже стал гнездиться сизоголовый дрозд, в субарктической Исландии появились скворцы и ласточки, в Британии появилась белая цапля. Особенно сильно заметно потепление арктических океанических вод. Теперь многие промысловые рыбы встречаются там, где их раньше не было. В водах Гренландии появилась треска и сельдь в количестве достаточном для осуществления их промышленного лова, в водах Великобритании – обитатели южных широт: красная форель, большеголовая черепаха, в дальневосточном заливе Петра Великого – тихоокеанская сардина, а в Охотском море появилась скумбрия и сайра. Ареал бурого медведя в Северной Америке уже продвинулся на север до такой степени, что стали появляться , а в южной части своего ареала бурые медведи и вовсе перестали впадать в спячку.
Повышение температуры создаёт благоприятные условия для развития болезней, чему способствуют не только высокая температура и влажность, но и расширение ареала обитания ряда животных — переносчиков болезней. К середине 21 века ожидается, что заболеваемость малярией вырастет на 60%. Усиленное развитие микрофлоры и нехватка чистой питьевой воды будет способствовать росту инфекционных кишечных заболеваний. Быстрое размножение микроорганизмов в воздухе может увеличить заболеваемость астмой, аллергией и различными респираторными болезнями.
Благодаря глобальным климатическим изменениям ближайшие пол века могут . Уже сейчас белые медведи, моржи и тюлени лишаются важного компонента их среды обитания – арктического льда.
Глобальное потепление для нашей страны влечёт за собой как плюсы, так и минусы. Зимы станут менее суровыми, земли с пригодным для земледелия климатом продвинутся дальше на север (в Европейской части России до Белого и Карского морей, в Сибири до Северного полярного круга), во многих районах страны станет возможным выращивание более южных культур и раннее созревание прежних. Ожидается, что к 2060 году средняя температура в России достигнет 0 градуса по Цельсию, сейчас она пока составляет в –5,3°С.
Не предсказуемые последствия повлечёт за собой таяние вечной мерзлоты, как известно вечная мерзлота покрывает 2/3 площади России и 1/4 площади всего Северного полушария. На вечной мерзлоте Российской Федерации стоит множество городов, проложено тысячи километров трубопроводов, а также автомобильных и железных дорог (80% БАМа проходит по вечной мерзлоте). . Большие территории могут стать не пригодными для жизни человека. Некоторые учёные высказывают опасение, что Сибирь может вообще оказаться отрезанной от Европейской части России и стать объектом притязаний других стран.
Другие страны мира тоже ждут кардинальные перемены. В целом, согласно большинству моделей, зимой ожидается рост осадков в высоких широтах (выше 50° северной и южной широты), а также и в умеренных широтах. В южных широтах наоборот ожидается снижение количества выпадающих осадков (до 20%), особенно, в летний период. Страны Южной Европы, промышляющие туризмом, ожидают большие экономические потери. Летняя засушливая жара и зимние ливневые дожди поубавят «пыл» у желающих отдохнуть в Италии, Греции, Испании и Франции. Для многих других стран, живущих за счёт туристов, тоже наступят далеко не лучшие времена. Любителей покататься на горных лыжах в Альпах ждёт разочарование, со снегом в горах будет «напряжёнка». Во многих странах мира условия жизни значительно ухудшаться. По оценкам ООН, к середине XXI века в мире будет насчитываться до 200 миллионов климатических беженцев.
9. Способы предотвращения глобального потепления
Есть мнение, что человек в будущем попытается , насколько это будет успешно, покажет время. Если человечеству это не удастся, и он не изменит свой образ жизни, то вид Homo sapiens ожидает участь динозавров.
Уже сейчас передовые умы размышляют над тем, как нивелировать процессы глобального потепления. Предлагаются такие , как выведение новых сортов растений и пород деревьев, листья которых обладают более высоким альбедо, покраска крыш в белый цвет, установка зеркал на околоземной орбите, укрытие от солнечных лучей ледников и т.д. Много усилий тратится на замену традиционных видов энергии, основанной на сжигании углеродного сырья, на не традиционные, такие как производство солнечных батарей, ветряков, строительство ПЭС (приливных электростанций), ГЭС, АЭС. Предлагаются такие, как , а также ряд других. Энергетический голод и страх перед угрожающим глобальным потеплением творит чудеса с человеческим мозгом. Новые и оригинальные идеи рождаются, чуть ли не каждый день.
Не малое внимание уделяется рациональному использованию энергоресурсов.
Для уменьшения выбросов CO 2 в атмосферу, улучшается КПД двигателей, выпускаются .
В будущем планируется уделять большое внимание , а также непосредственно из атмосферы путём , использования хитроумных , закачки углекислого газа на многокилометровую глубину океана, где он будет растворяться в водной толще. Большинство перечисленных способов «нейтрализации» CO 2 очень дороги. В настоящее время стоимость улавливания одной тонны СО 2 составляет приблизительно 100-300 долларов, что превышает рыночную стоимость тонны нефти, а если учесть, что при сгорании одной тонны приблизительно образуется три тонны CO 2 , то многие способы связывания углекислого газа оказываются пока не актуальными. Предлагавшиеся ранее способы депонирования углерода с помощью высадки деревьев признаются несостоятельными в связи с тем, бОльшая часть углерода в результате лесных пожаров и разложения органики поступает обратно в атмосферу.
Особое внимание уделяется разработке законодательных нормативов, направленных на снижение выброса парниковых газов. В настоящее время многими странами мира были приняты Рамочная конвенция ООН об изменении климата (1992) и Киотский протокол (1999). Последний не был ратифицирован рядом стран, на которые приходится львиная доля выброса CO 2 . Так на долю США приходится около 40% от всех выбросов (в последнее время появилась информация, что ). К сожалению, пока человек во главу угла будет ставить собственное благосостояние, прогресса в решении вопросов глобального потепления не предвидится.
А.В. Егошин
(Visited 64 492 times, 10 visits today)
22.06.2017 статья
Что представляет собой изменения климата на нашей планете?
Если упростить, это разбалансировка всех природных систем, которая приводит к изменениям режима выпадения осадков и увеличению числа экстремальных явлений, таких как ураганы, наводнения, засухи; это резкие изменения погоды, которые вызваны колебаниями солнечного излучения (солнечной радиации) и, с недавних пор, деятельностью человека.
Климат и погода
Погода – это состояние нижних слоев атмосферы в данное время в данном месте. Климат – это усредненное состояние погоды, и он предсказуем. Климат включает в себя такие показатели, как средняя температура, количество осадков, количество солнечных дней и другие переменные, которые могут быть измерены.
Изменение климата – колебания климата Земли в целом или отдельных ее регионов с течением времени, выражающиеся в статистически достоверных отклонениях параметров погоды от многолетних значений за период времени от десятилетий до миллионов лет. Причем учитываются изменения как средних значений погодных параметров, так и изменения частоты экстремальных погодных явлений. Изучением изменений климата занимается наука палеоклиматология.
Динамические процессы в электрической машине планеты являются источником энергии тайфунов, циклонов, антициклонов и других глобальных явлений Бушуев, Копылов « Космос и земля. Электромеханические взаимодействия»
Причиной изменения климата являются динамические процессы (нарушения равновесия, баланса природных явлений) на Земле, внешние воздействия, такие как колебания интенсивности солнечного излучения, и, можно добавить деятельность человека.
Оледенения
Учеными оледенения признаны одними из самых маркерных показателей изменения климата: они весьма увеличиваются в размерах во время охлаждения климата (так называемые «малые ледниковые периоды») и уменьшаются во время потепления климата. Ледники растут и тают из-за природных изменений и под влиянием внешних воздействий. Самые значительные климатические процессы за последние несколько миллионов лет – это смена ледниковых и межледниковых эпох текущего ледникового периода, обусловленные изменениями орбиты и оси Земли. Изменение состояния континентальных льдов и колебания уровня моря в пределах 130 метров являются в большинстве регионов ключевыми следствиями изменения климата.
Мировой океан
Океан имеет свойство аккумулировать (накапливать с целью последующего ее использования) тепловую энергию и перемещать эту энергию в различные части океана. Крупномасштабная океаническая циркуляция, создаваемая за счет перепада плотности (скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объему) воды, образовавшегося вследствие неоднородности распределения температуры и солености в океане, то есть она вызывается градиентами плотности в результате действия потоков пресной воды и тепла. Эти два фактора (температура и соленость) вместе определяют плотность морской воды. Ветровые поверхностные течения (такие как Гольфстрим) перемещают воды из экваториальной части Атлантического океана к северу.
Транзитное время - 1600 лет Primeau, 2005
Эти воды в пути охлаждаются и в результате за счет увеличения получившейся плотности погружаются ко дну. Плотные воды на глубинах перемещаются в сторону, противоположную направлению движения ветровых течений. Большая часть плотных вод поднимается обратно к поверхности в районе Южного океана, а самые «старые» из них (по транзитному времени в 1600 лет (Primeau, 2005) поднимаются в северной части Тихого океана, это происходит благодаря ещё и морским течениям – постоянным или периодическим потокам в толще мирового океана и морей. Различают постоянные, периодические и неправильные течения; поверхностные и подводные, теплые и холодные течения.
Самые весомые для нашей планеты Северное и Южно-Пассатные течения, течение Западных Ветров и плотностные (определяются различиями в плотности воды, примером которых может стать Гольфстрим и северотихоокеанское течение) течения.
Таким образом между океанскими бассейнами в рамках «океанского» измерения времени происходит постоянное перемешивание, которое уменьшает разницу между ними и объединяет океаны в глобальную систему. Во время движения водные массы постоянно перемещают как энергию (в форме тепла), так и вещество (частицы, растворенные вещества и газы), поэтому крупномасштабная океаническая циркуляция существенно влияет на климат нашей планеты, эту циркуляцию часто называют океаническим конвейером. Она играет ключевую роль в перераспределении тепла и может значительно влиять на климат.
.jpg)
Извержения вулканов, дрейф континентов, оледенения и смещение полюсов Земли – мощные природные процессы, влияющие на климат Земли Ecocosm
В аспекте наблюдения настоящее состояние климата является не только следствием влияния определенных факторов, но также и всей историей его состояния. Например, за десять лет засухи озера частично высыхают, растения погибают, и площадь пустынь увеличивается. Эти условия вызывают, в свою очередь менее обильные дожди в последующие за засухой годы. Таким образом изменение климата является саморегулирующимся процессом, поскольку окружающая среда реагирует определенным образом на внешние воздействия, и, изменяясь, сама способна воздействовать на климат.
Извержения вулканов, дрейф континентов, оледенения и смещение полюсов Земли – мощные природные процессы, влияющие на климат Земли. В масштабе тысячелетий определяющим климат процессом будет является медленное движение от одного ледникового периода к следующему.
Изменения климата обусловлены переменами в земной атмосфере, процессами, происходящими в других частях Земли, таких как океаны, ледники, а также в наше время эффектами, сопутствующими деятельности человека.
Для полноты охвата вопроса нужно отметить, что процессы, формирующие климат, собирающие его – это внешние процессы – это изменения солнечной радиации и орбиты земли.
Причины изменения климата:
- Изменение размеров, рельефа, взаимного расположения материков и океанов.
- Изменение светимости (количества энергии, выделяемой в единицу времени) Солнца.
- Изменения параметров орбиты и оси Земли.
- Изменение прозрачности и состава атмосферы, в том числе изменение концентрации парниковых газов (СО 2 и СН 4).
- Изменение отражательной способности поверхности Земли.
- Изменение количества тепла, имеющегося в глубинах океана.
- Тектоника (строение земной коры в связи с геологическими изменениями, происходящими в ней) литосферных плит.
- Циклическая природа солнечной активности.
- Изменения направления и угла оси Земли, степень отклонения от окружности своей орбиты.
Результатом второй причины в данном перечне является периодическое увеличение и уменьшение площади пустыни Сахара
- Вулканизм.
- Деятельность человека, которая изменяет окружающую среду и влияет на климат.
Главными проблемами последнего фактора являются: растущая из-за сжигания топлива концентрация СО 2 в атмосфере, аэрозоли, влияющие на ее охлаждение, индустриальное животноводство и цементная промышленность.
Считается, что другие факторы, такие как животноводство, землепользование, уменьшение озонового слоя и вырубка лесов также влияют на климат. Это влияние выражается единой величиной – радиационным прогревом атмосферы.
Глобальное потепление
Изменения в современном климате (в сторону потепления) называют глобальным потеплением. Можно сказать, что глобальное потепление это один из локальных пазлов, причем отрицательно окрашенный, глобального явления «современного глобального изменения климата». Глобальное потепление это одно из богатого экземплярами комплекта лиц «изменение климата на планете», которое заключается в увеличении среднегодовой температуры климатической системы Земли. Оно вызывает целую серию неприятностей для человечества: это и таяние ледников, и повышение уровня Мирового океана, и вообще температурные аномалии.
Глобальное потепление это один из локальных пазлов, причем отрицательно окрашенный, глобального явления «современного глобального изменения климата» Ecocosm
Начиная с 70-х годов, как минимум 90% энергии потепления аккумулируется в океане. Несмотря на доминирующую роль океана в накоплении тепла, термин «глобальное потепление» часто используется для обозначения роста средней температуры воздуха у поверхности суши и океана. На глобальное потепление человек может повлиять, не допустив превышения средней температуры на 2 градуса Цельсия, которое определено критическим для окружающей среды, пригодной для человека. При повышении температуры на данное значение биосфере Земли грозят необратимые последствия, которые, как считает международное научное сообщество, можно пресечь методом сокращения вредных выбросов в атмосферу.
К 2100 году по расчетам ученых некоторые страны превратятся в непригодные для жизни территории, это такие страны как Бахрейн, Саудовская Аравия, ОАЭ, Катар и другие страны Ближнего Востока.
Изменение климата и Россия
Для России ежегодный ущерб от воздействия гидрометеорологических явлений составляет 30 – 60 миллионов рублей. Средняя температура воздуха у поверхности Земли увеличилась с доиндустриальной эпохи (примерно с 1750 года) на 0,7 о С. Есть не спонтанные изменения климата - это чередование прохладно-влажных и тепло-сухих периодов в интервале 35 – 45 лет (выдвинуто учеными Э.А. Брикнером) и спонтанные изменения климата, вызванные человеческими выбросами парниковых газов, вследствие хозяйственной деятельности, то есть нагревающем воздействии диоксида углерода. Более того, многие ученые пришли к консенсусу, что парниковые газы сыграли значительную роль в большинстве климатических изменений, а человеческие выбросы углекислого газа уже запустили механизм значительного глобального потепления.
Научное понимание причин глобального потепления со временем становится все более определенным. В четвёртом оценочном докладе МГЭИК (2007) констатировалась 90% вероятность того, что большая часть изменения температуры вызвана повышением концентрации парниковых газов вследствие человеческой деятельности. В 2010 году этот вывод был подтвержден академиями наук основных индустриальных стран. Надо добавить, что результатами роста глобальной температуры являются повышение уровня моря, изменение количества и характера осадков, увеличение пустынь.
Арктика
Не секрет, что потепление сильнее всего проявляется в Арктике, оно приводит к отступлению ледников, вечной мерзлоты и морских льдов. Температура слоя вечной мерзлоты в Арктике за 50 лет повысилась с - 10 до -5 градусов.
В зависимости от времени года меняется и площадь арктического ледяного покрова. Её максимальное значение приходится на конец февраля - начало апреля, а минимальное - на сентябрь. В эти периоды и фиксируются «контрольные показатели».
Национальное управление по аэронавтике и исследованиям космического пространства (NASA) начало спутниковое наблюдение за Арктикой в 1979 году. До 2006 года ледовый покров уменьшался в среднем на 3,7% за десятилетие. Но в сентябре 2008 года произошел рекордный скачок: площадь уменьшилась на 57 000 кв. километров за один год, что в десятилетней перспективе дало 7,5%-ное уменьшение.
Как результат, в каждой части Арктики и в каждый сезон площадь льда теперь значительно ниже, чем это было в 1980-х и 1990-х годах.
Другие последствия
К другим последствиям потепления относятся: увеличение частоты экстремальных погодных явлений, включая периоды жары, засухи и ливни; окисление океана; вымирание биологических видов из-за изменения температурного режима. К важным для человечества последствиям относится угроза продовольственной безопасности из-за негативного влияния на урожайность (особенно в Азии и Африке) и потеря мест обитания людей из-за повышения уровня моря. Повышенное количество углекислого газа в атмосфере закислят океан.
Политика противодействия
Политика противодействия глобальному потеплению включает идею его смягчения за счет сокращения эмиссии парниковых газов, а также адаптации к его воздействию. В будущем станет возможным геологическое проектирование. Считается, чтобы предотвратить необратимые изменения климата, ежегодное снижение выбросов углекислого газа вплоть до 2100 года должно составлять не менее 6,3%.
Это значит, что с одной стороны нужно внедрять энергосберегающие технологии, с другой переходить на альтернативные источники энергии уместные географическому положению. Безопасными для атмосферы с точки зрения выбросов являются несколько источников энергии: гидроэнергетика, атомные станции и новые возобновляемые источники – солнце, ветер, приливы, отливы.
12 декабря 2015 года на Всемирной конференции ООН по климату в Париже 195 делегаций со всего мира одобрили глобальное соглашение, которое должно прийти на смену Киотскому протоколу, срок действия которого заканчивается в 2020 году.
Карта последствий глобального потепления
Доброго времени суток дорогие читатели! Сегодня мы поговорим о глобальных проблемах человечества. Хотелось бы обсудить всеми оговариваемую тему — глобальное потепление. Выяснить причины и то, как Земля от этого страдает и как справляется с ним...
Глобальное потепление климата, как полагают, напрямую связано с хозяйственной деятельностью человека . Хотя мы практически не ощущаем незначительного увеличения температуры, однако это может иметь самые пагубные последствия для всей биосферы. Нехватка воды и засухи, сильные наводнения, ураганы и пожары в разных регионах планеты — это результат глобального потепления. Кроме того, под его воздействием заметно изменяется растительный и животный мир
Некоторые ученые считают, что это этапы эволюционного развития нашей планеты. Ведь Земля уже пережила несколько , поэтому мы вполне можем жить в тёплом межледниковье. Сильное потепление произошло в плиоценовую эпоху (5,3-1,6 млн. лет назад). Тогда уровень моря был на 30-35 метров выше современного. Предполагается, что непосредственной причиной ледникового периода стало изменение угла наклона земной оси к плоскости орбиты, по которой она вращается вокруг Солнца. Среди других факторов глобального потепления называют: увеличение солнечной активности и значительную запыленность атмосферы вследствие вулканической деятельности промышленных выбросов.
Установлено, что до 1990 года температура увеличивалась на 0,5°C каждые 100 лет, тогда как в последнее время она растёт на 0,3°C каждые 10 лет. Если человечество будет продолжать загрязнять атмосферу такими же темпами, то уже в текущем столетии климат на земле потеплеет на 1-5°C.
Основные причины.
Наиболее распространено мнение, что смесь газов природного и промышленного происхождения (включая закись азота, водный пар, сернистый ангидрид, углекислоту и метан) удерживает тепловую энергию в Земли, что и приводит к нагреванию. У этих газов общее название —
парниковые газы, а также у них общее воздействие, которое они оказывают, его называют парниковым эффектом (иногда тепличным).
Значительная часть солнечной энергии поглощается землей, а неиспользованная часть в норме уходит в космическое пространство. Однако парниковые газы препятствуют данному процессу, поэтому поверхность нашей планеты начинает нагреваться. Глобальное потепление — результат описанного механизма.
Горные системы, снежные и ледяные щиты, а также растительный покров планеты играют ключевую роль в регуляции воздушных потоков и температуры. Криосфера — области, покрытые снегом и льдом, — отражает тепло от всей поверхности в космос. Отношение потока излучения, рассеиваемая поверхностью, к потоку, падающему на неё, ученые именуют альбедо. Поскольку значительная часть тропических лесов вырублено, «зелёный пояс», который они образуют вдоль экватора, постепенно превращается в лишенные древесной растительности регионы, что, как считают некоторые специалисты, увеличивают альбедо и способствует глобальному потеплению.
К настоящему времени среди ученых нет единодушного мнения по поводу источника и изменения состава смеси парниковых газов. Углекислый газ —
естественный компонент земной атмосферы, который непрерывно поглощается и выделяется растениями в процессе их жизнедеятельности. Его концентрация в воздухе неуклонно увеличивается: с 0,0256 объемных процентов в начале XIX столетия до 0,0340 в наши дни.
Углекислый газ в значительных количествах выделяется при сгорании ископаемого топлива (нефти, угля, древесины). Постоянно растущее население Земного шара, использующие данные виды топлива как основной источник энергетических ресурсов, год за годом увеличивает выбросы углекислого газа в атмосферу. Кроме того, в результате широкомасштабной вырубки и сжигания тропических лесов зелёные растения превращаются в углекислоту. Все перечисленные факторы приводят к накоплению углекислого газа в атмосфере.
С недавних пор учёные отводят значительную роль в круговороте углекислого газа фитопланктону, поскольку эти мельчайшие растения, обитающие в мировом океане, перерабатывают значительные объемы углекислого газа. Массовая гибель фитопланктона ведет к накоплению этого газа в природных слоях.
Закись азота присутствует в автомобильных выхлопах, как и другие вредные газы, образующиеся при сгорании ископаемого топлива.
Метан в процессе своей жизнедеятельности вырабатывают бактерии, относящиеся к роду Methanecoccbs, которые способны получать энергию, восстанавливая углекислый газ до метана.
Они обитают в заболоченных почвах и озерном иле, в осадке сточных вод и в кишечнике овец и крупного рогатого скота. В приполярных регионах из-за метан удерживается в замерзшем слое. С глобальным потеплением и постепенным оттаивание мерзлого горизонта метан начинает выделяться в атмосферу, оказывая на неё значительное воздействие. Ученые утверждают, что за последние 100 лет уровень этого газа в атмосфере увеличился вдвое.
Хлорфторуглероды — производимые человеком химические соединения, применяемые в холодильных установках и аэрозольных распылителях. После использования они попадают в атмосферу и накапливаются в стратосфере. Здесь они взаимодействуют с озоном — естественным атмосферным компонентом. Озоновый слой, который в норме защищает нашу планету от губительного ультрафиолетового излучения, разрушается, образуя так называемые озоновые дыры. В результате возросший уровень ультрафиолетовой радиации приводит к более интенсивному нагреванию поверхности Земли и атмосферы.
Воздействие на экосистемы.
Глобальное потепление может привести к интенсивному таянию ледников; уже сегодня ученые обнаружили достаточно большие трещины на ледовых полях Западной Атлантики. Масштабное таяние льда приведет к повышению уровня Мирового океана и затоплению огромных площадей прибрежных регионов. По имеющимся данным, уровень океана повышается со скоростью 6 см в 10 лет. Если темпы глобального потепления сохранятся, будут полностью затоплены такие города Как Новый Орлеан (США), Роттердам (Нидерланды), Венеция(Италия), Лондон (Англия) и другие.
А поскольку вода (как и все физические тела) расширяется при нагревании, то предполагают, что это приведет к еще более значительному повышению уровня Мирового океана.
С потеплением климата наземные экосистемы станут суше, а следовательно, возрастет опасность возникновения пожаров. Хотя фауна и флора постепенно адаптируется к изменившимся условиям, количество таких засушливых ареалов постоянно увеличивается.
Человек, который изменяет природные экосистемы в результате урбанизации, сельскохозяйственной и промышленной деятельности, а также постоянного увеличения потребления ископаемого топлива и других видов энергии, в значительной степени ответственен за глобальное потепление климата.
Из-за недостатка воды и частых засух урожайность во многих ранее очень плодородных регионах падает. В период климатических изменений заметно повышается циклоническая активность, что сопровождается более частыми стихийными бедствиями: ураганами, разрушительными бурями, цунами, штормами и так далее.
Наводнения — ещё одно следствие глобального потепления, которое связано с таянием горных ледников и скованных льдом озёр. Селевые потоки в горных регионах (из-за отсутствия растительного покрова, который укрепляет почвенный горизонт) и затопление значительных площадей низменных участков являются в наши дни достаточно распространенным явлением, особенно в Индии.
От этого страдают около 300 млн. человек, которые проживают в горных районах, занимающих около 40% поверхности суши.
Что происходит с дикой природой?
Едва различимые колебания температуры (как в сторону похолодания, так и в сторону потепления) оказывают существенное влияние на популяции живых существ. Например, фауна и флора Британии, которая расположена у северо-западных берегов Европы, очень чувствительна к изменениям климата на материке: птицы, насекомые и растения расширяют свои ареалы на север, а естественные регионы распространения видов, приспособившиеся к суровым климатическим условиям, наоборот сокращаются.
Опасность представляет также опустынивание плодородных сельскохозяйственных угодий вследствие осушения почв, повышение температуры и эрозии. Примером может служить — полоса пустынь и полупустынных саван югу от Сахары, которая постоянно расширяется из-за неконтролируемого выпаса скота и заготовки древесины.
Причины гнездовья.
Повышение температуры оказало влияние и на пернатых обитателей планеты: многие птицы раньше обычного начинают вить гнезда и выводить потомство. В результате многолетних наблюдений (1962—1990) за 30.000 представителей птичьего царства британские ученые установили, что в результате глобального потепления у 33 из 88 видов брачный сезон наступает непривычно рано. Данная тенденция проявляется с середины 1970-х годов.
В результате перелётные птицы имеют больше времени для подготовки к длительному и весьма тяжёлому путешествию на материк, к привычным районам зимовья, а виды, круглый год живущие на Британских островах, получили возможность лучше подготовиться к холодам.
Разногласия.
Столь большие масштабы возникшей и развивающиеся проблемы обусловили необходимость ее решения на международном уровне. Вторая Конференция Организации Объединенных Наций по окружающей среде и развитию, которая состоялось в 1992 году в Рио-де-Жанейро и на которой была подписана Рамочная конвенция об изменении климата, послужила толчком к созданию механизмов межгосударственного взаимодействия, обеспечивающих возможность снизить количество вредных выбросов в атмосферу.
В декабре 1997 года в Японском городе Киото было одобрено новое международное соглашение, которое является дополнением к Рамочной конвенции об изменении климата и называемое Киотским протоколом. Это соглашение предусматривает целый комплекс мер по предотвращению негативных изменений климата.
Все государства, которые присоединились к Киотскому протоколу, обязаны сформировать и осуществить комплекс мероприятий, направленных на снижение концентрации «парниковых газов» в атмосфере.
На сегодня у меня это вся информация для Вас о глобальном потеплении. Заходите в гости чаще, уже совсем скоро новые статьи. И не забудьте подписаться на обновления блога, чтобы не пропустить их выход.
