Nowadays major changes in climate are taking place. They are closely connected with the greenhouse effect and global warming. The greenhouse effect is the absorption of energy radiated from the Earth’s surface by carbon dioxide and other gases in the atmosphere, causing it to become warmer. So due to the greenhouse effect the temperature on the Earth is rising and this creates lots of problems that will begin to take place in the coming decades.
Early indicators of climate change
Today people are conducting an unplanned global experiment by changing the face of the entire planet. We are destroying the ozone layer which allows life to exist on the Earth’s surface. All of these activities are unfavourably changing the composition of the biosphere and the Earth’s heat balance. Average global temperatures have risen by 1 degree over the last century and they could rise by 5 to 10 degrees by the middle of the next century. Some areas, particularly in the Northern Hemisphere, will dry out and there will be more forest fires. At the present rate of destruction most of the rain forests will be gone. Evaporation rates will also increase and water circulation patterns will change. Decreased rainfall in some areas will result in increased rainfall in others. In some regions river flow will be reduced or stopped completely while others will experience sudden downpours that create massive floods.
Arctic ice melting
If the present arctic ice melting continues, the sea could rise by as much as 2 meters by the middle of the next century. Large areas of coastal land would disappear. The warming will rearrange entire biological communities and cause a number of species to become died out. In the end, the overheat of the air will result in the global warming effect.
Conclusion
In conclusion, I’d like to say that it’s very important to start doing something now, so that our future and our planet will be safe.
Климат — многолетний режим погоды, типичный для данного района Земли, как бы средняя погода за много лет. Термин «климат» был введен в научный оборот 2200 лет назад древнегреческим астрономом Гиппархом и означает по-гречески «наклон» («klimatos»). Ученый имел в виду наклон земной поверхности к солнечным лучам, различие которого от экватора к полюсу уже тогда считалось главной причиной различий погоды в низких и высоких широтах. Позднее климатом назвали среднее состояние атмосферы в определенном районе Земли, которое характеризуется чертами, практически неизменными на протяжении одного поколения, то есть порядка 30-40 лет. К таким чертам относятся амплитуда колебания температур, атмосферное давление, атмосферная циркуляция. Различают макроклимат и микроклимат: Макроклимат (греч makros — большой) — климат крупнейших территорий, это климат Земли в целом, климатических поясов, а также крупных регионов суши и акваторий океанов или морей. В макроклимате определяется уровень солнечной радиации и закономерности атмосферной циркуляции; Микроклимат (греч. mikros — маленький) — часть местного климата. Микроклимат в основном зависит от рельефа, лесных насаждений, различий в увлажнении почвогрунтов, весенне-осенних заморозков, сроков таяния снега и льда на водоемах. Учет микроклимата имеет существенное значение для размещения сельскохозяйственных культур, для строительства городов, прокладки дорог, для любой хозяйственной деятельности человека, а также для его здоровья. Описание климата составляется по наблюдениям о погоде за много лет. Оно включает средние многолетние показатели температуры и количество осадков по месяцам, сведения о ветрах, облачности, повторяемости различных типов погоды. Но описание климата будет неполным, если в нем не даны отклонения от средних показателей. Обычно в описание включают сведения о самых высоких и самых низких температурах, о самом большом и малом количестве осадков за все время наблюдений. Климат Земли изменяется не только в пространстве, но и во времени. Огромное количество фактов по данной проблеме дает палеоклиматология — наука о древних климатах. Исследования показали, что геологическое прошлое Земли — чередование эпох морей и эпох суши. Это чередование связано с медленными колебаниями земной коры, во время которых площадь океана то сокращалась, то увеличивалась. В эпоху увеличения площади Мирового океана солнечные лучи поглощаются водой и нагревают Землю, от которой нагревается и атмосфера. Общее потепление неизбежно вызовет распространение теплолюбивых растений и животных. Распространение теплого климата «вечной весны» в эпоху моря объясняется также и повышением концентрации С02, что вызывает явление парникового эффекта. Благодаря ему усиливается потепление. При наступлении эпохи суши картина меняется. Это связано с тем, что суша, в отличие от воды, больше отражает солнечные лучи, а значит, слабее нагревается. Это приводит к меньшему прогреву атмосферы, и неизбежно климат станет холоднее. Многие ученые считают космос одной из важных причин колебания климата Земли. Приводятся, например, достаточно веские доказательства солнечно-земных связей. С увеличением активности Солнца связаны изменения солнечной радиации, возрастает повторяемость циклонов. Уменьшение солнечной активности может привести к засухам.
Валя Жидкова 7″г”
ОтветитьУдалить
Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева
Факультет светотехнический
Кафедра экологии
РЕФЕРАТ
Глобальные изменения климата. Причины и прогнозы
Выполнила:
студентка 202 ЭУП гр.
Гришенкова И.И.
Проверила: Борискина О.Ф.
Саранск 2004
содержание
введение. 3
1. Изменение климата – глобальная экологическая проблема номер один 5
2. “Парниковый эффект”. 9
заключение. 15
список использованных источников. 16
введение
Глобальное изменение климата, обусловленное “парниковым эффектом”, стало в настоящее время важнейшей международной и политической проблемой. “Парниковый” щит, который поддерживает температуру поверхности планеты, в современных условиях достаточную для сохранения жизни, превратится в тепловую ловушку, угрожающую изменить всю биосферу.
Использование в современных масштабах ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ), а также дров может существенно повлиять на экосистемы земли и биосферу в целом. Углекислый газ (СО2) является одним из главных виновников парникового эффекта, потому что другие известные “парниковые” газы (а их около сорока) определяют лишь примерно половину глобального потепления.
Установлено, что содержание углекислого газа в атмосфере за последние 100 лет увеличилось на 25%. За этот период глобальная температура увеличилась примерно на 0,60 С. Прогностические оценки показывают, что к 2030-2040гг. (при удвоении содержания углекислого газа) температура повысится в целом на 3-40 С (примерно на 0,2 – 0,50 С за десятилетие). Примечательно, что шведский физико-химик, лауреат Нобелевской премии Сванте Аррениус еще в 1908г. в своей книге “Образование миров” писал: “Если бы содержание угольной кислоты в воздухе удвоилось, то температура земной поверхности повысилась бы на 40С”. Какая прозорливость!
Беспрецедентные климатические аномалии на всем земном шаре могут влиять на жизни миллиардов людей. Изменениями будут охвачены практически все направления человеческой деятельности, что вызывает глубокую озабоченность мирового сообщества.
Генеральная Ассамблея ООН в декабре 1988г. приняла резолюцию “Сохранение глобального климата для нынешнего и будущего поколения человечества”, в которой отмечается, что проблема изменения климата затрагивает все человечество в целом и должна решаться в глобальных масштабах. Также Генеральная Ассамблея одобрила мероприятия по созданию руководящими органами Всемирной метеорологической организации и Программы ООН по окружающей среде межправительственной группы экспертов для представления скоординированных на международном уровне научных оценок масштабов, сроков и потенциальных экологических и социально-экономических последствий изменения климата и реалистических стратегий ответственных действий. Доклад по этим вопросам был закончен в августе 1990г. В рамках межправительственной группы экспертов были образованы три рабочие группы, одна из которых занималась оценкой социально-экономических эффектов глобального потепления и выработкой соответствующих рекомендаций.
Потенциальные воздействия изменения климата сложны и изменчивы. Влиянию этих изменений более всего будут подвергаться виды деятельности человека, сильно зависящие от климатических факторов (сельское, водное, лесное хозяйство и рыболовство). Определенные воздействия будут испытывать также транспорт, промышленность, коммунальное хозяйство, строительство и особенно энергетика.
1. Изменение климата – глобальная экологическая проблема номер один
В последней четверти XX в. началось резкое потепление глобального климата, которое в бореальных областях сказывается уменьшением количества морозных зим. Средняя температура приземного слоя воздуха за последние 25 лет возросла на 0,70 С. В экваториальной зоне она не изменилась, но чем ближе к полюсам, тем потепление заметнее. Температура подледной воды в районе северного полюса возросла почти на 20 С, вследствие чего началось подтаивание льда снизу.
Это потепление вызвало большой переполох после появления в 1986г. сразу на шести языках книги “Наше общее будущее”, подготовленной комиссией ООН с тогдашним премьер-министром Норвегии Гру Харлем Брундтланд. В книге подчеркивалось, что потепление вызовет бурное таяние льдов Антарктиды и Гренландии, резкий подъем уровня Мирового Океана, затопление прибрежных территорий, что будет сопровождаться экономическими и социальными потрясениями.
За прошедшие с той поры 18 лет проведено много исследований и совещаний, которые показали, что мрачные прогнозы этой книги несостоятельны. Подъем уровня Мирового Океана действительно происходит, но со скоростью 0,6 мм. В год, или 6 см. за столетие. В то же время вертикальные поднятия и опускания береговых линий достигает 20 мм. В год. Таким образом, трансгрессии и регрессии моря определяются тектоникой в большей мере, чем подъемом уровня Мирового Океана.
В то же время потепление климата будет сопровождаться увеличением испарения с поверхности океанов и увлажнением климата, о чем можно судить по палеографическим данным. Всего 7-8 тысяч лет назад во время голоценового климатического оптимума, когда температура на широте Москвы была на 1,5 – 20 С выше современной, на месте Сахары расстилалась саванна с рощами акаций и многоводными реками, а в Средней Азии Зеравшан впадал в Амударью, река Чу – в Сырдарью, уровень Аральского моря находился на отметке 72 м. и все эти реки, блуждая по территории современной Туркмении, текли в прогибавшуюся впадину Южного Каспия. Подобное происходило и в других ныне аридных областях мира.
К этому надо добавить, что увеличение содержания в воздухе углекислого газа полезно для большинства культурных растений. Еще В.И. Вернадский в “очерках геохимии” указывал, что зеленые растения мира могли бы с помощью хлорофилла перерабатывать и превращать в органическое вещество гораздо больше углекислого газа, чем может дать его современная атмосфера. Поэтому он рекомендовал применять углекислый газ в качестве удобрений.
Опыты в фитотронах подтвердили прогнозы Вернадского. При удвоенном содержании углекислого газа большинство культурных растений растут быстрее, дают зрелые семена и плоды на 8-10 дней раньше, а урожай – на 20-30% выше, чем в контрольных опытах.
Таким образом, увеличение содержания в атмосфере углекислого газа и хотя бы отчасти связанное с этим потепление климата являются для человечества не опасными, а полезными.
Однако, оценки, основанные на возможном росте температуры в течение ближайших нескольких десятилетий, показывают, что некоторые регионы с неустойчивым увлажнением станут более сухими, в результате чего не исключены еще большая деградация земель и потери урожаев. Влажные области будут в еще большей степени насыщены влагой, увеличится частота и интенсивность тропических штормов. В высоких широтах зимы будут более короткими, влажными и теплыми, а лето более длительным, жарким и засушливым.
В тропических и субтропических регионах, где расположено большинство развивающихся стран, предсказываются значительные изменения климата, которые уже частично стали осуществляться. Наряду с длительной засухой в зоне Сахели следует упомянуть об экстремальном явлении Эль-Ниньо – потеплении поверхностных вод восточной части Тихого океана, наблюдавшемся в 1982-1983гг., и повлекшим за собой, как полагают ученые, засухи в Бразилии, Австралии, Индии и части Африки. Здесь уместно вспомнить и о засухах в бывшем СССР в 1972, 1975, 1981 гг. и др., в США и Канаде в 1988г.
Глобальное потепление может вызвать смещение основных зон земледелия до нескольких сот километров на каждый градус изменения температуры. Кроме того, обязательно изменится частота и характер экстремальных воздействий на сельское хозяйство, обусловленных большими наводнениями, устойчивыми засухами, лесными пожарами и вредителями сельскохозяйственных культур (в последние годы отмечается массовое появление саранчи в Африке и даже Южной Европе).
Вслед за предстоящими изменениями климата неизбежно наступят изменения положения природных зон. Результаты реакции естественного растительного покрова на будущие изменения климата, вызванные увеличением концентрации углекислого газа в атмосфере, показывают, что наибольшие изменения границ зон растительности произойдут в высоких широтах Северного полушария. При этом площадь тундры (так же как и площадь бореальных лесов) сократится на десятки процентов.
Процесс глобального потепления будет сопровождаться, видимо, заметным увеличением газового стока в высоких широтах, и существенным изменением режима влагосодержания деятельного слоя почвы значительной части континентов. В некоторых районах изменение средней температуры на 1-20 С может привести к уменьшению количества осадков на 10%, при этом годовой сток уменьшится на 40-70%.
К чему ведет глобальное потепление для России? Выполненные исследования показывают, что ожидаемые изменения климата окажут влияние на сельскохозяйственное производство. В северных районах Европейской части России повышение средней годовой температуры воздуха к 2005г. на 1,50 С может привести к увеличению продолжительности периода вегетации зерновых культур на 15 дней, что позволит расширить зернопроизводство. В ее южных и юго-восточных районах, где вероятны уменьшение годовой суммы осадков на 20% (в основном в зимний период) и увеличение повторяемости засух, урожайность зерновых может сократиться в среднем на 10-20%.
Даже в тех случаях, когда ожидаемые изменения климата окажут благоприятное влияние на сельскохозяйственное производство в различных странах, они могут сопровождаться рядом негативных черт и особенностей.
Предстоящее увеличение средней глобальной температуры воздуха приведет к уменьшению континентальных ледников. Кроме того, следует ожидать уменьшение зоны многолетнемерзлых пород, занимающих в настоящее время значительную часть суши, а также изменения типа хозяйствования, строительства и пр. в самой зоне.
Измерения и расчеты показали, что за последние 100 лет объем высокогорного оледенения сократился приблизительно на 2000 км.3, ежегодное сокращение составило в среднем 0,06% от всей массы высокогорного льда. Признаки деградации ледников наблюдаются и во всех районах Арктики, в которой глобальное потепление проявляется в наибольшей степени.
Потепление климата ведет к повышению уровня Мирового Океана. За последние 20 лет скорость повышения увеличилась вдвое и достигла 2,5 см / год. Такой подъем грозит крупными экологическими последствиями. Проникновение соленых вод в дельты крупных рек разрушит заповедные места обитания диких зверей и птиц, уничтожит нерестилища рыб. Повышение уровня моря увеличит вероятность разрушительных штормов. Уже сейчас нужно продумывать вопрос о строительстве защитных дамб.
Около 70% взморья на земном шаре в настоящее время разрушается в результате естественного подъема воды и усиливающейся деятельности человека. Этот процесс будет еще более обостряться при глобальном потеплении. Так, по данным программы ООН по окружающей среде, в дельте Нила из-за подъема воды может быть затоплена одна пятая часть пахотных земель Египта, которые используют 10 миллионов человек. В Бангладеш процессы затопления могут охватить более одной шестой части территории, где сейчас проживает свыше четверти ее населения. Чрезвычайно остро этот вопрос стоит для островных государств (Мальдивы в Индийском океане, Тувалу и Кирибати в Тихом океане и др.). По-видимому, пострадает значительное число портовых городов. Среди них – Буэнос-Айрес, Калькутта, Стамбул, Джакарта, Лондон, Лос-Анджелес, Манила, Нью-Йорк, Рио-де-Жанейро и Токио.
По расчетам, наиболее вероятное повышение уровня Мирового Океана к 2030г. составит 14024 см., то есть ожидается, что уровень океана будет подниматься в начале XXI в. в 5-10 раз быстрее, чем в последнее столетие. Максимальная величина подъема уровня океана к 2030г. ожидается около 60 см., а минимальная – 5 см.
2. “Парниковый эффект”
Эффект “парника” известен всем, имевшим дело с этим незамысловатым огородным сооружением. В атмосфере он выглядит так. Часть излучения Солнца, не отразившаяся от облаков, проходит через атмосферу, исполняющую роль стекла или пленки, и нагревает земную поверхность. Нагретая поверхность, конечно, остывает, испуская тепловое излучение, но это уже другое излучение – инфракрасное. Средняя длина волны такого излучения значительно больше, чем в приходящем от Солнца, и потому почти прозрачная для видимого света атмосфера пропускает его значительно хуже. Пары воды поглощают около 62% инфракрасного излучения, что способствует нагреву нижних слоев атмосферы.
Но роль водяного пара в нагреве атмосферы не ограничивается поглощением излучения. При его конденсации в мельчайшие капли, из которых образуются облака, выделяется огромное количество тепла (до 40% от общего его количества, поступающего на Землю), что играет значительную роль в тепловом балансе атмосферы.
За водяным паром в списке “парниковых” газов следует углекислый газ (СО2), поглощающий в прозрачном воздухе 22% инфракрасного излучения Земли. Собственно участие СО2 в глобальном круговороте (цикле) углерода, лежащего в основе всего живого, и вовлекает биосферу в тепловой баланс. Именно о вкладе СО2 в этот баланс (точнее, о возможном изменении концентрации СО2 в атмосфере под влиянием деятельности человека и о последствиях этого изменения для теплового баланса Земли) и спорят уже много лет ученые.
К парниковым газам относят еще метан СН4 (также компонент углеродного цикла), озон О3, фреоны (углеводороды, содержащие бром, фтор или хлор) и некоторые другие соединения. Но их вклад в парниковый эффект гораздо меньше.
Изучение парникового эффекта восходит к работам французского математика и физика Ж. Фурье, который и открыл это явление в 1824г. В 1860г. английский физик Дж. Тиндаль выяснил, что СО2, подобно водяному пару, экранирует инфракрасное излучение Земли. Наконец, в конце XIX в. шведский химик С. Аррениус указал на возможность изменения климата в связи с увеличением количества тепла, поступающего в атмосферу, и накоплением в ней СО2 в результате деятельности человека, а в 1922г. английский геолог Р. Шерлок отмечал, что эта деятельность уже влияет на климат
Что же говорят факты? По данным Центра исследования и прогнозов климата (Великобритания), глобальное потепление в XX достигло первого максимума в конце 1930-х г. – начале 1940-х г. и составило 0,60 С. Затем, до середины 1960-х г. отмечалось похолодание, достигшее примерно 0,30 С, которое сменилось нынешним потеплением. По данным национального агентства США по аэронавтике и исследованию космического пространства, за 30 лет (1965-1995гг.) на планете стало теплее в среднем на 0,40 С, а за столетие – на 0,80 С. Потепление неравномерно (в высоких широтах изменения температуры в 3,5 раза больше, чем у экватора) и ярче выражено зимой. В Северном полушарии средний рост температуры на 0,30 С больше, чем в южном, над континентами он достигает 1,60 С, а над океаном – 0,80 С. В итоге во многих районах климат стал нестабильным, кое-где даже похолодало. У теплого сезонного поверхностного течения Эль-Ниньо (восточная часть тихого океана, у берегов Эквадора и Перу), влиявшего на процессы в атмосфере всей планеты, заметно изменились характеристики: период активности (от 11 мес. до 4-5 лет), масштабы (1977-1998 гг. его протяженность достигала 7000 км. при ширине 1200 км) и разброс температур (от 10 до 90).
Содержание СО2 в атмосфере определяет в основном океан. По данным академика РАН М.Е. Виноградова, 98% СО2 на планете сосредоточено в океане, который служит главным источником (на экваторе) и резервуаром-поглотителем атмосферного СО2. В 1960-1980-х гг. СО2 в атмосфере стало больше на 10% (рост примерно 0,5% в год), что и вынудило искать связь между концентрацией СО2 и наблюдаемым потеплением. Какое из этих двух явлений – причина, а какое – следствие, ученым пока до конца не ясно. В последние годы содержание СО2 в атмосфере растет значительно медленнее (в 1980-1993 гг. в среднем на 0,15% в год) и не исключено, что эти изменения вызваны вариациями его выделения из океана.
Каким будет климат в XXI веке?
Климат на нашей планете никогда не был неизменным. Палеоклиматические исследования показали, что средняя температура атмосферы постоянно менялась. Периоды похолодания, так называемые ледниковые, имевшие место за последний миллион лет, сменялись эпохами потепления. Эти колебания вызывались различными причинами. Но все они были естественными, природными. То или иное нарушение стабильности количества падающей на поверхность планеты солнечной энергии вызывало похолодание.
Считается, что ледниковые периоды сменялись эрами потепления примерно один раз в сто тысяч лет. Конечно, на этом отрезке времени происходили менее значительные колебания средней температуры атмосферы. В наше время она, к примеру, по всем широтам составляет в среднем около 140 С. А 20 тысяч лет тому назад, по расчетам специалистов, она была на … 4-50 С ниже; ближе к нашему времени, напротив, стала на 10 С выше, чем сейчас.
По всем расчетам, мы живем в довольно теплое время, которое должно было бы смениться очередным похолоданием. И совсем недавно климатологи говорили о том, что среднегодовая температура в Северном полушарии упала на полградуса.
Так ли это на самом деле? Тщательная проверка данных, проведенная американскими и английскими учеными, показала иное: в течение XX в. температура атмосферы в среднем поднялась на полградуса. Казалось бы, ничтожная цифра. Но это вовсе не так. Изменение средних температур на 10С существенно меняет погодные условия и смещает зоны осадков, приводит в движение ледники, повышает или понижает уровень Мирового Океана.
Вернадский писал о том, что в наше время человеческое воздействие на планету сравнимо с мощной геологической силой. Это справедливо и в отношении его воздействия на атмосферу. Человек стал способен … изменять климатические процессы на планете! Каким образом?
Мы смогли существенно изменить привычные концентрации некоторых газов в атмосфере своей хозяйственной деятельностью. А ведь углекислый газ и водяной пар являются главными регуляторами температуры атмосферы планеты.
В последние годы появился термин – “парниковый эффект”. Углекислый газ обладает уникальным свойством беспрепятственно пропускать к поверхности земли большую часть солнечной радиации и задерживать собственное тепловое (инфракрасное) излучение планеты. Углекислота в этом случае играет роль своего рода пленки парника. В одной стороны, без такого свойства атмосферы ее температура не поднималась бы выше минус 180 С. А с другой – изменение концентрации углекислого газа немедленно отражается на климате.
Расчеты показывают, если человечество будет теми же темпами воздействовать на природную среду и концентрация углекислоты будет повышаться, то к середине столетия средняя температура поднимется примерно на 30 С! Таков исходный прогноз будущего климата. К нему склоняются специалисты и в нашей стране, и за рубежом.
Возникает очередной вопрос, ответ на который неоднозначен и спорен в деталях: как такое повышение температуры отразится на жизни человечества? Несколько градусов – отнюдь не мелочь. Ведь речь идет не о погоде. Погодные колебания температуры и климатические – разница принципиальная, существенная. К чему, например, приведет повышение средней температуры Северного полушария хотя бы на один градус? Теплые и слякотные зимы станут обычным явлением. В целом увеличится объем осадков, потому что с поверхности океанов будет испаряться больше влаги. Но если в лесостепных зонах дождей будет больше, то ближе к экватору станет, наоборот, суше, пустыни пойдут в наступление. Кроме того, начнут подтаивать льды Арктики и Антарктики. В конечном счете начнет повышаться уровень Мирового Океана. Совершенно очевидно, что подъем уровня океана чрезвычайно катастрофически отразится на жизни народов, населяющих берега морей. Конечно, речь ведь не о катастрофах типа “великого потопа”, однако подъем этого уровня хотя бы на полметра крайне осложнит жизнь голландцев, итальянской Венеции – города на каналах, и так далее. Рост температуры климата на 30 С может вызвать подъем уровня Мирового океана до одного метра. А это уже беда для многих народов земли.
Как избежать опасности? Ответить на такой вопрос непросто. Наука, к сожалению, еще не знает всех взаимосвязей в природе. Но что-то уже известно. Вот пример. Океан, как известно, является одним из основных поглотителей углекислого газа. Однако загрязнение поверхности вод морей нефтяными пленками ослабило его “поглотительные” функции. Значит, больше этого газа остается в атмосфере. Есть и другие, опосредованные связи. Так или иначе, влияет на климат прозрачность атмосферы, ее насыщенность аэрозолями, другими газами. Или другой пример: рост использования в сельском хозяйстве хлорорганических удобрений, в конечном счете, приводит к увеличению концентрации хлора в верхних слоях атмосферы. А хлор в определенной степени повышает “парниковый” эффект.
Академик РАН Г.С. Голицин сказал в 1990г.: “Я не стал бы рассматривать ситуацию с изменением климата чересчур пессимистично. Изменения будут нарастать постепенно, и, вероятно, человечество сможет к ним приспособиться. Возможно, удастся нейтрализовать некоторые негативные тенденции, хотя некоторые меры потребуют колоссальных затрат. В любом случае человек обязан взять эту ситуацию под свой контроль. Пока мы еще можем что-то изменить, если разумно ограничим свои потребности в ресурсах, если сократим вредные выбросы в окружающую среду, которые нарушают установившееся в природе равновесие. Но риск опоздать все-таки существует: время скоротечно, а человек иногда слишком неповоротлив в своих реакциях и действиях”.
заключение
После стремительного прорыва в космос и сделанных там потрясающих открытий человечество вновь обращает свои взгляды к своему общему дому – планете Земля. Проблемы Земли должны занимать важное место среди фундаментальных знаний, ибо от их решения во многом зависит будущее нашей цивилизации и общее мировоззрение, определяющее перспективы дальнейшего развития общества.
Мы стоим перед классической дилеммой принятия научных и политических решений. С одной стороны, неизвестный и возможно опасный уровень риска нежелательных последствий изменения климата, а с другой – неопределенности в характере и причинах таких изменений, в расходах и последствиях принимаемых мер реагирования. Это сложная дилемма, поскольку последствия изменения климата будут проявляться в различных регионах земного шара по-разному. Политические принципы ее разрешения предполагают, что все страны будут предпринимать скоординированные и осознанные действия. Готовится разработка специальной международной конвенции по проблеме изменения климата.
На ученых земного шара, на международное научное сообщество теперь ложится колоссальная ответственность, так как правильное определение тенденций изменения климата в будущем и направлений основных последствий этого изменения спасет человечество от неизмеримых бед, а принятие дорогостоящих мер без достаточного научного обоснования приведет к колоссальным экономическим потерям.
список использованных источников
1. “Человек и стихия” (Научно-популярный гидрометеорологический сборник на 1991г), Л.: Гидрометеоиздат, 1990
2. “Основы безопасности жизнедеятельности” (информационно-методическое издание для преподавателей). 2000. №11
3. “Экология и жизнь” (Научно-популярный журнал). 2001. №1
4. “Отклик”, выпуск 8 (сост.Л. Егорова), Москва: “Молодая гвардия”. 1990
5. Воронцов А.И., Щетинский Е.А., Никодимов И.Д. “Охрана природы”, Москва: Агропромиздат, 1989 (Учебники и учебные пособия для техникумов)
Реферат по экологии
Изменение климата: проблема парникового эффекта.
Выполнила:
Проверила:
__________
2002 г. Содержание
1. Введение
2. Сущность парникового эффекта
3. Пути исследования изменения климата
4. Влияние диоксида углерода на интенсивность парникового эффекта
5. Глобальное потепление
6. Последствия парникового эффекта
7. Факторы изменения климата
8. Заключение
9. Приложения
Введение.
Мир становится теплее, и человечество в значительной мере ответственно за это, говорят эксперты. Но многие факторы, влияющие на изменение климата, еще не изучены, а другие и вовсе не изучены.
Некоторые засушливые места в Африке за последние 25 лет стали еще более сухими. Редкие озера, приносящие людям воду, высыхают. Усиливаются песчаные ветры. Дожди прекратились там еще в 1970-х. Все более острой становится проблема питьевой воды. Согласно компьютерным моделям такие местности продолжат высушиваться и станут совсем непригодными для жизни.
Добыча угля распространена по всей планете. В атмосферу выбрасывается огромное количество углекислого газа (СО2 ) при сжигании угля. Так как развивающиеся страны идут по следам своих индустриальных соседей, объем СО2 удвоится в течение XXI века.
Большинство специалистов, изучая комплексность климатической системы Земли, связывают повышение глобальной температуры и грядущие изменения климата с увеличение уровня СО2 в атмосферном воздухе.
Жизнь процветает на планете около четырех миллиардов лет. В течение этого времени колебания климата были радикальными, от ледникового периода – длившегося 10 000 лет – до эпохи стремительного потепления. С каждым изменением неопределенное число видов жизненных форм изменялись, развивались и выживали. Другие ослабли или просто вымерли.
Сейчас многие эксперты считают, что человечество подвергает опасности мировую экологическую систему в связи с глобальным потеплением, вызванное так называемым парниковым эффектом. Испарение продуктов цивилизации в форме парниковых газов, таких как диоксид углерода (СО2 ), задержали достаточно отраженного от земной поверхности тепла, чтоб средняя температура у поверхности Земли повысилась на пол градуса Цельсия в течение ХХ столетия. Если такое направление современной индустрии сохранится, то климатическая система изменится повсеместно – таяние льдов, повышение уровня Мирового океана, уничтожение растений засухами, превращение местностей в пустыни, перемещение зеленых зон.
Но этого может и не быть. Климат на планете зависит от комбинации многих факторов, взаимодействующих по отдельности друг с другом и в комплексных путях, которые еще не до конца изучены. Возможно, что потепление, наблюдавшееся в течение прошлого столетия, произошло вследствие естественных колебаний, несмотря на то, что его скорости значительно превышали тех, что наблюдались в течение последних десяти веков. Более того, компьютерные симуляции могут быть неточными.
Тем не менее, в 1995 году, после долгих лет интенсивного изучения Международная конференция по проблеме изменения климата, спонсируемая Объединенными нациями, ориентировочно заключила, что «многие доказательства свидетельствуют, что влияния человечества на глобальный климат огромны». Объем этих влияний, как замечают специалисты, неизвестно, так как не определен ключевой фактор, включая степень воздействия облаков и океанов на изменение глобальной температуры. Возможно, потребуется десяток лет или больше дополнительного исследования, чтобы исключить эти неопределенности.
Тем временем, многое уже известно. И хотя специфика обстоятельств хозяйственной деятельности человека остаются неясными, наша способность изменять состав атмосферы бесспорна. Сущность парникового эффекта.
Воздух, которым мы дышим, является необходимым условием нашей жизни во многих аспектах. Без нашей атмосферы средняя температура на Земле составила бы около –18 0С вместо сегодняшних 15 0С. Весь поступающий на Землю солнечный свет (около 180 Вт/м2 ) приводит к тому, что Земля излучает инфракрасные волны как гигантский радиатор. Отраженное тепло просто бы беспрепятственно возвращалось в космос.
Из-за атмосферы, однако, только часть этого тепла напрямую возвращается в космос. Оставшееся задерживается в нижних слоях атмосферы, которые содержат ряд газов – водяной пар, СО2, метан и другие – которые собирают исходящее инфракрасное излучение. Как только эти газы нагреваются, некоторое накопленное ими тепло вновь поступает на земную поверхность. В целом, этот процесс называется парниковый эффект, главной причиной которого является избыточное содержание в атмосфере парниковых газов. Чем больше в атмосфере будет содержаться парниковых газов, тем больше тепла, отраженного земной поверхностью, будет задерживаться. Так как парниковые газы не препятствуют поступлению солнечной энергии, то температура у земной поверхности будет повышаться.
С повышением температуры увеличится испарение воды из океанов, озер, рек и т.д. Так как нагретый воздух может содержать в себе больший объем водяного пара, это создает мощный эффект обратной связи: чем теплее становится, тем выше содержание водяного пара в воздухе, а это, в свою очередь, увеличивает парниковый эффект.
Человеческая деятельность мало влияет на объем водяного пара в атмосфере. Но мы выбрасываем другие парниковые газы, что делает парниковый эффект все более и более интенсивным. Ученые считают, что увеличение объема выбросов СО2, в основном от сжигания ископаемого топлива, объясняет, по крайней мере, около 60 % потепления на Земле, наблюдавшегося с 1850 года. Концентрация диоксида углерода в атмосфере возрастает примерно на 0,3 % в год, и сейчас составляет примерно на 30 % выше, чем до индустриальной революции. Если это выразить в абсолютных измерителях, то каждый год человечество добавляет примерно 7 миллиардов тонн. Несмотря на то, что это небольшая часть по отношению ко всему количеству углекислого газа в атмосфере – 750 миллиардов тонн, и еще меньшая по сравнению с количеством СО2, содержащимся в Мировом океане – примерно 35 триллионов тонн, она остается весьма значительной. Причина: естественные процессы находятся в равновесии, в атмосферу поступает такой объем СО2, который оттуда изымается. А человеческая деятельность только добавляет СО2.
Если текущие темпы сохранятся, то содержание углекислого газа в атмосфере увеличится вдвое к 2060 году по сравнением с доиндустриальным уровнем, а к концу столетия – в четыре раза. Это очень обеспокоивает, так как жизненный цикл СО2 в атмосфере составляет более ста лет, по сравнению с восьмидневным циклом водяного пара. Метан, основной компонент природного газа, является причиной 15 % потепления в современное время. Генерируемый бактериями на рисовых полях, разлагающимся мусором, продуктами сельского хозяйства и ископаемого топлива, метан циркулирует в атмосфере около десятилетия. Сейчас его в атмосфере в 2,5 раза больше, чем в XVIII веке.
Другой парниковый газ – это оксид азота, продуцируемый как сельским хозяйством, так и промышленностью – различные растворители и хладагенты, как хлорфторуглероды (фреоны), которые запрещены международным соглашением вследствие их разрушающего действия на защитный озоновый слой Земли.
Неослабевающее накопление парниковых газов в атмосфере привело ученых к решению, что в нынешнем столетии средняя температура повысится от 1 до 3,5 0С. (см. приложение № 1) Для многих это может показаться немного. Для объяснения приведем пример. Аномальное похолодание в Европе, длившееся с1570 по 1730 годы, вынудившее европейских фермеров забросить свои поля, было вызвано изменением температуры всего в пол градуса Цельсия. Можно представить какие последствия может иметь повышение температуры на 3,5 0С. Пути исследования изменения климата.
В современное время становится популярным изобретение разных компьютерных моделей изменения климата на Земле. Они основаны на вариантах взаимодействия различных климатических факторов, таких как почва, воздух, вода, ледники и солнечная энергия. Эти общие циркуляционные модели состоят из уравнений, показывающие изученные зависимости атмосферной физики и океанической циркуляции.
Для каждой части планеты ученые рассчитали эффект таких факторов как температура, вращение Земли, часть поверхности выше уровня моря и другие климатические условия.
Но насколько правдоподобны эти проекты? Совершенной считается модель, если при введение информации о климатических условий на Земле несколько сотен лет назад она выдает точное описание сегодняшнего климата. Очень редко сегодняшние модели выдают результат сопоставимый с настоящим глобальным климатом без различных неточностей.
От части это объясняется тем, что только самые мощные компьютеры могут справиться с этой задачей. А от части – тем, что некоторые аспекты климатического изменения не до конца изучены. Создатели моделей предупреждают, что их создания еще не достаточно совершенны, чтобы определять детальный эффект в конкретных регионах. Модели разбивают всю поверхность Земли на квадраты со стороной обычно 200 км, но такие факторы как океанические бури, шторм и облачная активность действуют на значительно меньших участках. В этих случаях модели могут определять примерный результат.
Компьютерные модели обычно проектируют парниковый эффект в далеком будущем, и они все лучше и лучше приспосабливаются к быстро растущему объему знаний человечества. К тому же невероятно сложно правильно учесть влияние человека на всемирные колебание климата.
Согласно Кевину Тренберту, ведущему американскому специалисту в Национальном центре атмосферных исследований в Колорадо, все компьютерные модели предсказывают глобальное потепление, но они могут определить только пределы изменения температуры. Потепление может составить один градус Цельсия в этом веке, или оно может быть в более чем в три раза больше. «Использование таких моделей – это важный и незаменимый инструмент, – говорит Тренберт, – но они не могут решить проблему парникового эффекта». Влияние диоксида углерода на интенсивность парникового эффекта.
Многое еще должно быть изучено о круговороте углерода и роли Мирового океана как огромного хранилища углекислого газа. Как было сказано выше, человечество каждый год добавляет 7 миллиардов тонн углерода в форме СО2 к имеющимся 750 миллиардам тонн. Но только около половины наших выбросов – 3 миллиарда тонн – остаются в воздухе. Это можно объяснить тем, что большая часть СО2 используется земными и морскими растениями, хоронится в морских осадочных породах, поглощается морской водой или по другому абсорбируется. Из этой большой части СО2 (около 4 миллиардов тонн) океаном поглощается около двух миллиардов тонн атмосферного диоксида углерода каждый год.
Все это увеличивает число не отвеченных вопросов: Как именно морская вода взаимодействует с атмосферным воздухом, поглощая СО2 ? Сколько еще углерода могут поглотить моря, и какой уровень глобального потепления может повлиять на их емкость? Какова способность океанов поглощать и сохранять тепло, задержанное изменением климата ?
Роль облаков и суспензированных частиц в воздушных потоках, называемых аэрозолями не просто учесть при построении климатической модели. Облака затеняют земную поверхность, приводя к похолоданию, но в зависимости от их высоты, плотности и других условий, они так же могут задерживать тепло, отраженное от земной поверхности, повышая интенсивность парникового эффекта. Действие аэрозолей также интересно. Некоторые из них изменяют водяной пар, конденсируя его в маленькие капельки, образующие облака. Эти облака очень плотные и затеняют поверхность Земли неделями. То есть они блокируют солнечный свет, пока не выпадут с осадками.
Комбинированный эффект может быть огромен: извержение вулкана Пинатуба в 1991 в Филиппинах выбросило в стратосферу колоссальный объем сульфатов, что явилось причиной всемирного понижения температуры, которое длилось два года.
Таким образом, наши собственные загрязнения, вызванные, главным образом, сжиганием серосодержащего угля и масел, могут временно сгладить эффект глобального потепления. Специалисты оценивают, что в течение ХХ века аэрозоли снизили объем потепления на 20 %. В общем, температура поднималась с 1940-х, но с 1970 года снизилась. Эффект аэрозолей может помочь объяснить аномальное похолодание в середине прошлого века.
В 1996 году выбросы углекислого газа в атмосферу составили 24 миллиарда тонн. Очень активная группа исследователей возражает против мнения о том, что одной из причин глобального потепления является деятельность человека. По ее мнению, главное заключается в естественных процессах изменения климата и повышении солнечной активности. Но, по словам Клауса Хассельмана, руководителя Немецкого климатологического центра в Гамбурге, только 5 % можно объяснить природными причинами, а остальные 95 % — это техногенный фактор, вызванный деятельностью человека.
Некоторые ученые также не связывают увеличение объема СО2 с повышением температуры. По словам скептиков, если винить в повышении температуры увеличение выбросов СО2 , то температура должна была подняться в течение послевоенного экономического бума, когда ископаемое топливо сжигалось в огромных количествах. Однако Джерри Мэлмен, директор Геофизической лаборатории динамики жидкостей, вычислил, что увеличение использование угля и масел быстро увеличило содержание серы в атмосфере, вызывая похолодание. После 1970 года термический эффект длинного жизненного цикла СО2 и метана подавил быстро распадающиеся аэрозоли, вызывая повышение температуры. Таким образом, можно заключить, что влияние диоксида углерода на интенсивность парникового эффекта огромно и неоспоримо.
Однако увеличивающийся парниковый эффект может не быть катастрофическим. В самом деле, высокие температуры могут приветствоваться там, где они достаточно редки. С 1900 года наибольшее потепление наблюдается от 40 до 70 0северной широты, включая Россию, Европу, северную часть США, где раньше всего начинались промышленные выбросы парниковых газов. Большая часть потепления относится к ночному времени, прежде всего, из-за увеличения облачного покрова, который задерживал исходящее тепло. Как следствие посевной сезон увеличился на неделю.
Более того парниковый эффект может быть хорошей новостью для некоторых фермеров. Высокая концентрация СО2 может иметь положительный эффект на растения, так как растения используют углекислый газ в процессе фотосинтеза, превращая его в живую ткань. Следовательно, больше растений означает больше поглощения СО2 из атмосферы, замедляя глобальное потепление.
Это явление было исследовано американскими специалистами. Они решили создать модель мира с двойным содержанием СО2 в воздухе. Для этого они использовали четырнадцатилетний сосновый лес в Северной Калифорнии. Газ нагнетался через трубки, установленные среди деревьев. Фотосинтез увеличился на 50-60 %. Но эффект вскоре стал обратным. Задыхающиеся деревья не справлялись с таким объемом углекислого газа. Преимущество в процессе фотосинтеза было потеряно. Это еще один пример как человеческие манипуляции приводят к неожиданным результатам.
Но эти небольшие положительные аспекты парникового эффекта не идут ни в какое сравнение с отрицательными. Взять хотя бы опыт с сосновым лесом, где объем СО2 был увеличен вдвое, а к концу этого века прогнозируется увеличение концентрации СО2 в четыре раза. Можно представить какими катастрофическими могут быть последствия для растений. А это в свою очередь повысит объем СО2 , так как чем меньше растений, тем больше концентрация СО2 . Глобальное потепление.
Значимость потепления, определенная американскими учеными, может побудить распространенную катастрофу. Во-первых, потепление вызовет увеличение концентрации водяного пара в атмосфере (на 6 % больше с каждым градусом повышения температуры), что вызовет увеличение осадков и возможно большую напряженность погоды, в общем.
Хотя частота дождей и снегопадов может увеличиться, наиболее ожидаемый эффект, который заключается в том, что средние колебания осадков могут быть еще более выраженными, как утверждает Томас Карл, американский специалист в области изменения климата. В местностях, предрасположенных к затоплениям и водным эрозиям, прогнозы будут ужасными. Увеличение осадков будет крайне неравномерно, затопляя наиболее влажные территории, сделает сухие местности еще более засушливыми. (см. приложение № 2)
В дополнение Карл предполагает, что тепловые волны могут стать еще серьезнее там, где местность имеет маленький шанс охладится ночью. Трехградусное повышение средней температуры увеличит возможность возникновения опасных тепловых волн (выше 35 0С) в средних широтах от одного раза в 12 лет до одного раза в 4 года.
Такие жестокие картины становятся все более и более правдоподобными. Существует единодушное согласие, что глобальная средняя температура повысилась на пол градуса Цельсия с конца XVIII века, и 13 самых жарких лет наблюдались после 1980 года. По некоторым оценкам 1997 был самым жарким. Это неоспоримое доказательство, что человечество причастно к глобальному потеплению.
Еще потепление может быть частью естественного цикла колебаний средней температуры, которая изменялась в пределах 6 0С за последние 150 000 лет. Климатические колебания в течение тысячелетий зависят от периодических изменений солнечной активности, орбиты и наклона Земли, то есть от количества тепла, поступаемого на Землю.
Вращение Земли не сохраняет постоянную позицию по отношению к Солнцу. В 1930-х сербский математик Милутин Миланкович установил, что существует зависимость между тремя основными циклами движения Земли и ее климатом: 100 000-летний цикл земной орбиты, 41 000-летний цикл наклона земной оси, 23 000-летний цикл раскачивания земной оси.
Эффект этих циклов можно последить по графику изменения объема ледяных покровов относительно солнечного освещения, который увеличивался, когда интенсивность солнечного освещения падала, позволяя снежному покровы продлевать период таяния и накапливаться со временем.
Согласно этим циклам мы сейчас находимся в середине периода похолодания. А в настоящее время наблюдается повышение температуры, как если бы мы находились в период потепления.
Доказательства этих климатических изменений были взяты из состава льда, добытого из недр древних ледников Гренландии и Антарктиды и среди останков морских организмов в осадочных породах на морском дне.
Повышение и понижение температуры за последние 750 000 лет было также исследовано путем анализа древнего тибетского 300 метрового ледника – самого большого в средних широтах. Образцы льда были собраны с различных глубин. В каждом образце было измерено содержание особого изотопа кислорода 18 О. Чем больше было его содержание, тем выше была температура в соответствующем периоде.
На основе этого исследования был построен график. Полученная температура была наложена на график колебания интенсивности солнечного освещения, согласно 100 000-летнему циклу Миланковича.
750,000 лет назад 50,000 10,000 1,000 250 100 0
Возможно, что около 1860 года, когда ученые впервые занялись проблемой глобального потепления, планета еще находилась в периоде аномального похолодания. Настоящее потепление может быть вызвано окончанием этого периода, и парниковый эффект может быть наложен на это направление колебаний климата.
Однако в опровержение этого мнения, для многих ученых критическим аспектом является скорость сегодняшнего климатического потепления, которая не может быть сопоставлена со скоростями естественных колебаний климата. В ХХ веке потепление составило 0,5 0С, оно необычно большое, внезапное и распространенное.
За последние 150 лет уменьшение ледяных покровов вследствие глобального потепления наблюдается по всей планете. А за последние 40 лет температура в Антарктиде повысилась на 2,5 0С, одно из крупнейших ледяных полей уменьшилось на одну треть, а другое за один только 1995 год подтаяло на 1300 м2. Таяние ледников уже привело к повышению уровня Мирового океана на 10-25 см в прошлом столетии. Известно, что если уровень Мирового океана поднимется на 1 метр, то многие прибрежные города будут затоплены.
Уменьшение ледяного покрова можно рассмотреть на примере ледника в Швейцарии, который 150 лет назад был в составе Альпов.
Этот рисунок сделан 150 лет назад А эта фотография 1998 года
«Если климат продолжит изменяться с этими невероятными скоростями, а мы полагаем – будет, значение будущего парникового эффекта будет огромно даже по геологической шкале», считает Томас Кровли, американский океанограф. Последствия парникового эффекта.
Какова срочность действий, рассмотренных в 1997 на конференции по изменению климата в Киото, Япония, на которой промышленные нации принципиально согласились сократить выбросы парниковых газов? Не один другой вопрос не оспаривается так горячо среди ученых и политиков как этот. Некоторые считают, что немедленные действия неоправданны: ощутимые изменения климата, говорят они, достаточно постепенны, чтобы мы могли адаптироваться к ним. И даже если все выбросы парниковых газов в атмосферу прекратятся завтра, планета все равно будет еще нагреваться несколько десятилетий, из-за длинного жизненного цикла газов в атмосфере.
С другой стороны, есть доказательства, что некоторые события могут радикально изменить климат период нескольких десятков дней. Возможно наибольший страх – это внезапный крах огромного Атлантического транспортировочного пояса – системы, которая приносит теплую воду к северу от экватора, делающей Европу на несколько градусов теплее. Испарение этого приходящего потока оставляет этот пояс с большей концентрацией соли, чем оставшуюся Северную Атлантику, которая содержит устойчивый избыток воды из континентальных бассейнов. Пояс становится холоднее и плотнее по мере того, как он достигает Гренландии, где совсем тонет.
Но что, если порожденное человеком глобальное потепление изменит температурную разницу между потоками и, в то же время увеличит количество осадков, разбавляя соленость направленного на север потока? Весь Атлантический транспортировочный пояс может прекратиться, как свидетельствуют океанические осадочные породы, это уже было несколько раз в прошлом. Эффект будет губительный. По некоторым расчетам, в Ирландии будет такая же температура, как сегодня в Шпицбергене, который расположен на сотни километров выше полярного круга. Почти вся северная Европа будет непригодна для жизни.
Но никто не знает наверняка, случатся ли такие вещи. Помимо этого, специфический эффект человека на изменение климата останется еще долгое время неопределенным, пока наши знания увеличатся, а модели улучшатся.
«Следующие десять лет покажут», говорит Тим Барнетт, климатолог из Института океанографии, Калифорния «Мы должны подождать этот срок, чтобы по-настоящему все увидеть». Факторы изменения климата.
После проведенной оценки мнений различных специалистов можно определить, что климат изменяется вследствие различных комбинаций различных климатических факторов, механизм многих из которых еще не понят современной наукой. Приведем перечень основных климатических факторов.
1. Солнечная радиация. Пролетевший 149 миллиардовкилометров, солнечный свет нагревает верхний слой атмосферы с интенсивностью 180 Вт/м2. Одна треть этого тепла отражается обратно в космос. Оставшаяся часть проходит сквозь атмосферу, нагревая земную поверхность
2. Атмосфера. Тонкий баланс газов в атмосфере дает Земле среднюю температуру 15 0С. Парниковые газы – водяной пар, СО2, метан, оксиды азота и другие – задерживают энергию, отраженную земной поверхностью, и отражают ее обратно на землю.
3. Океаны. Покрывая 71 % площади земной поверхности, океаны являются главным источником атмосферного водяного пара. Океаны могут долгое время сохранять тепло и транспортировать его на тысячи километров. Когда теплая вода собирается в одном месте, испарение и образование облаков могут увеличиться. Морские организмы потребляют огромное количество диоксида углерода.
4. Круговорот воды. Повышение температуры воздуха может означать увеличение испарения воды и таяния льда на воде и земле. Также водяной пар это самый действенный и эффективный парниковый газ. Однако образование облаков может иметь эффект похолодания.
5. Облака. Роль облаков не до конца изучена, но известно, что облака имеют двоякое действие: охлаждают, затеняя земную поверхность, и нагревают, задерживая отраженное земной поверхностью тепло.
6. Ледники и снежные покровы. Яркий белый цвет ледников и снежных покровов отражает солнечный свет обратно в космос, охлаждая планету. Таяние льдов в океанах понижает температуру воды. В Северном полушарии площадь снежных покровов уменьшилась за последние 25 лет на 10 %, но существенного уменьшения объема льдов в Антарктиде еще не наблюдалось. Хотя вероятность, что это случится, непрерывно возрастает.
7. Земная поверхность. Когда солнечная энергия попадает на земную поверхность, она превращается в тепло, часть которого быстро отражается в атмосферу. Поэтому топография (взаимное расположение отдельных пунктов местности 1 ) и обработка земли оказывают огромное влияние на климат. Горные ряды могут блокировать движение облаков, создавая засушливые местности по направлению ветра. Рыхлые земли могут впитывать бoльшее количество влаги, делая воздух более сухим. Тропический лес может поглотить большой объем углекислого газа, но если лес будет вырублен, эта же самая местность станет источником метана. Если же такой лес сжечь, выделится большое количество углекислого газа. В среднем по планете на сжигание лесов приходится половина увеличения объема СО2 в атмосфере.
8. Воздействие человека. Добавляя парниковые газы в атмосферу, человечество вызывает глобальное потепление. Сжигание топлива – это главная причина увеличения концентрации СО2. Скотоводство, сеяние риса и мусорные свалки увеличили уровень содержания метана в атмосфере. Аэрозоли, промышленные выбросы сульфатов отражают поступающий солнечный свет, образуя временный локализованный эффект похолодания.
В 1992 году в Рио-де-Жанейро ведущие индустриальные страны взяли на себя обязательство к 2000 году уменьшить выбросы в атмосферу углекислого газа до уровня 1990 года. При вступлении в должность в 1993 году президент США Билл Клинтон подчеркивал важность достижения намеченных в Рио-де-Жанейро целей. Но в конце октября 1999 года заявил, что только к 2008 году промышленные страны могут вернуться к уровню выбросов парниковых газов в 1990 году, да и то лишь в том случае, если Китай тоже возьмет на себя обязательства принять в своей стране соответствующие законы.
Сейчас в среднем житель США сжигает ежегодно столько топлива, что высвобождается 19 тонн углекислого газа (в Германии – 11 тонн, в Китае – две, в Индии – одна тонна). З аключение.
В последнее время проблема парникового эффекта становится все более и более острой. Климатическая обстановка в мире требует принятия безотлагательных мер. Доказательством этому могут служить некоторые последствия парникового эффекта, проявляющиеся уже сегодня.
В лажные районы становятся еще влажнее. Непрерывные дожди, которые вызывают резкое увеличение уровня рек и озер, случаются все чаще. Разливающиеся реки затапливают прибрежные поселения, вынуждая жителей покидать свои дома, спасая свои жизни.
Интенсивные дожди прошли в марте 1997 года в США. Погибло много людей, ущерб оценивался в 400 миллионов долларов. Такие непрерывные осадки становятся более интенсивными и вызваны глобальным потеплением. Теплый воздух может содержать больше влаги, а в атмосфере Европы уже гораздо больше влаги, чем было 25 лет назад. Где выпадут новые дожди? Эксперты говорят, что местности, предрасположенные к затоплению должны готовится к новым катастрофам.
В противоположность этому, сухие районы стали еще более засушливыми. В мире наблюдаются засухи столь интенсивные, какие не наблюдались уже в течение 69 лет. Засуха уничтожает кукурузные поля в Америке. В 1998 году кукуруза, которая обычно достигает двух метров и более, доросла только до талии человека.
Однако, несмотря на эти природные предупреждения, человечество не принимает меры по снижению выбросов в атмосферу. Если человечество продолжит так безответственно вести себя по отношению к своей планете, то неизвестно какими еще бедствиями это обернется.
Список использованной литературы
1. Зубаков В.А. «XXI – сценарий будущего: анализ последствий глобального экологического кризиса» СПб ГМТУ 1995 г. 255 с.
2. Ливчак И.Ф., Воронов Ю.В., Стрелков Е.В. «Охрана окружающей среды» М, Колос 1995 г, 265 с.
3. Миллер Т. «Спешите спасти планету» М, Прогресс-Пангея 1994 г, 336 с.
4. Орден Дж. «Глобальная экология» М, Мир 1999 г. 2 тома, 358 с., 377 с.
5. Стадницкий Г.В., Родинов А.И. «Экология» СПб, Химия 1996 г. 240 с.
6. Уорнер С. «Загрязнение воздуха, источники и контроль» М, Мир 1996 г. 640 с.
7. Журнал «National Geografic» Май 1998 г.Vol. 193, NO. 5, 155 с.
Глобальное изменение климата Земли
В последнее время мировое сообщество выражает все большее беспокойство по поводу прогнозируемого на XXI в. изменения климата Земли. Главное в этом изменении – уже начавшееся повышение средней температуры как в атмосфере, так и в приземном слое, которое может оказать неблагоприятное воздействие на природные экосистемы и на человека. Можно сказать без преувеличения, что проблема глобального потепления в наши дни приобретает характер одной из важных проблем выживания человечества.
Неудивительно, что эта проблема постоянно обсуждается на разного рода международных форумах, глубоко исследуют ее и специализированные международные организации. Главная из них – функционирующая с 1988 г. под эгидой ЮНЕП и Всемирной организации здравоохранения авторитетная Международная комиссия по изменению климата (МКИК), оценивающая все данные по этой проблематике, определяющая вероятные последствия климатических изменений и намечающая стратегию реагирования на них. В ее состав входят сотни известных ученых. Можно вспомнить, что на конференции в Рио-де-Жанейро в 1992 г. была принята специальная Конвенция по изменению климата.
Большое внимание этой проблеме уделяется и на национальном уровне. Исследования по теории климата и выяснению физического механизма глобального потепления давно уже ведутся в США, Японии, других странах Запада. В СССР систематическое изучение этой проблемы было организовано Государственным комитетом по гидрометеорологии еще в начале 1960-х гг.
В результате проведенных учеными многих стран исследований сложилось более или менее единое мнение о том, что главной причиной уже начавшегося и угрожающего планете в будущем потепления следует считать скопление в атмосфере парниковых газов, которые вызывают так называемый парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект.
Прежде всего был изучен сам механизм действия парникового эффекта. Было доказано, что он возникает в результате способности содержащихся в атмосфере водяного пара и некоторых газов пропускать коротковолновую солнечную радиацию и, напротив, поглощать и переизлучать длинноволновую земную радиацию. Было доказано, что главную роль в образовании парникового эффекта играет водяной пар, с которым связано формирование облачных систем: планетарное альбедо на 70 % определяется облаками. Но многое зависит и от содержания парниковых газов – углекислого газа, метана, озона, закиси азота, хлорфторуглеродов.
Далее ученые-климатологи и палеогеографы обратились к изучению прошлых климатов Земли. Они установили, что на протяжении геологической истории нашей планеты не раз происходило чередование периодов потепления и похолодания. В качестве трех главных теплых эпох прошлого обычно выделяют климатические оптимумы плиоцена (3–4 млн лет назад), последнего межледникового периода (125 тыс. лет назад) и голоцена (5–6 тыс. лет назад). Все они могут служить подтверждением того, что даже сравнительно небольшие амплитуды среднегодовых температур могли оказывать очень большое воздействие на биосферу Земли.
В отличие от столь давних эпох климат последнего тысячелетия считается относительно стабильным, хотя и в нем наблюдались свои нюансы. Ученые определили их, используя археологические раскопки, исторические хроники, изучение древесных колец, радиоуглеродный и пыльцевой анализ, а в Японии, например, и даты цветения сакуры, точно фиксируемые уже на протяжении более тысячи лет.
Все эти материалы позволили установить, что в X–XII в. климат Земли был теплее, чем в более позднее время. В средних широтах Северного полушария температура воздуха была по крайней мере на 1 °C выше, а в высоких широтах максимальное повышение температуры доходило до 5 °C. Кстати, по-видимому, именно это потепление помогло викингам колонизовать «зеленую страну»– Гренландию– и достичь берегов Северной Америки. Но затем снова наступило похолодание, получившее наименование малого ледникового периода. Оно началось в XIII–XIV вв., достигло максимума в XV–XVII вв., а далее с небольшими перерывами продолжалось до XIX в. Это время отличалось распространением ледников, увеличением области дрейфующих морских льдов, снижением снеговой линии в горах, замерзанием рек и прибрежных морских акваторий на юге Европы. Средняя глобальная температура в этот период по сравнению с современной понижалась на 1–2 °C (рис. 1), но тем не менее это привело к значительному смещению границ природных зон.
Рис. 1. Изменение температуры во времени в приземном слое воздуха на земном шаре
Однако наибольший интерес представляет рассмотрение климатических оптимумов и минимумов, имевших место на протяжении примерно полутора последних столетий – в период, когда велись уже систематические наблюдения за глобальной температурой воздуха. По данным Всемирной метеорологической организации (ВМО), эти изменения также оказались довольно значительными. Анализ рисунка 2 позволяет сделать вывод о том, что вся вторая половина XIX в. и начало XX в. оказались относительно более холодными. Затем началось постепенное потепление, достигшее своего максимума в 1930—1940-е гг. Это потепление коснулось всех природных зон, вызвав повышение средней температуры, увеличение облачности и осадков, повсеместное отступление горных ледников. Но особенно сильным это потепление было в высоких (северных) широтах – в Арктическом бассейне, в Канаде, на Аляске, в Гренландии, на российском Севере. В российском секторе Арктики площадь морских льдов сократилась наполовину, что улучшило условия навигации по Северному морскому пути. К северу сместилась зона вечной мерзлоты, изменились ареалы распространения флоры и фауны.
Рис. 2. Повышение температуры воздуха по мере увеличения концентрации парниковых газов
Казалось бы, ничто не предвещало прекращения этого процесса. Однако в 1945–1980 гг. опять наступило похолодание, которое также в наибольшей мере проявилось в районах Арктики и Антарктики. Это похолодание снова привело к увеличению площади ледового покрова, нарастанию ледников, сокращению продолжительности вегетационного периода в некоторых странах. Но затем, в 1980-х гг., и в особенности в 1990-х гг., началось новое сильное потепление. Как отмечают многие исследователи, 1990-е гг. и начало XXI в. вообще оказались самыми жаркими за весь период, когда метеорологи ведут наблюдения за температурой воздуха.
Хотя по вопросу о причинах возникновения этого нового тренда глобального потепления среди ученых нет полного единогласия, все же большинство из них считают, что такое потепление непосредственно связано с увеличением поступления в земную атмосферу парниковых газов, в первую очередь СО2, которое происходит в результате увеличения объемов сжигаемого ископаемого топлива. Подтверждением того, что между этими двумя процессами существует прямая корреляция, может служить рисунок 170.
Все эти исследования далекого и не столь далекого прошлого дали богатый материал для прогнозирования будущих климатических изменений. Как и общие глобальные прогнозы, эти прогнозы также прошли в своем развитии разные этапы, довольно сильно различающиеся по характеру оценки самой климатической угрозы.
Первые такие прогнозы, относящиеся к 60-м – началу 70-х гг. XX в., отличались очень сильным «сгущением красок». Вспомним, что это вообще было время тревожных, алармистских прогнозов. Стоит ли удивляться, что они коснулись и авторов гипотезы глобального изменения климата. В качестве яркого примера такого рода можно привести расчеты, сделанные академиком М.И. Будыко и приведенные в его многочисленных статьях и монографиях.lib.rus.ec/b/173006/read — n_111
Но, к счастью, эти прогнозы 1960—1970-х гг. в целом не оправдались. Ученые установили, что за последнее столетие средняя температура у земной поверхности повысилась на 0,6 °C. Уровень Мирового океана за то же время поднялся на 15–17 см, что было обусловлено таянием ледников и тепловым расширением океанических вод. Поэтому и прогнозы приобрели более спокойный и взвешенный характер, хотя разные оценки на будущее по-прежнему различаются довольно существенно. Обычно такие прогнозы имеют три временных уровня: 2025 г., 2050 г. и 2100 г.
Сначала об уровне 2025 г. Согласно расчетам М. И. Будыко и некоторых американских климатологов, средняя температура на Земле уже в первой четверти этого столетия увеличится примерно на 1,5 °C, а в Арктике зимние и летние температуры возрастут на 10–15 °C. Это приведет к наступлению леса на тундру и отступлению к северу многолетней мерзлоты, а также к усиленному таянию арктических льдов и началу таяния ледникового покрова Гренландии (на 0,5–0,7 м в год). В западной части Антарктиды начнут разрушаться шельфовые ледники Росса и Фильхнера – Ронне. В умеренных широтах потепление будет чувствоваться меньше. Однако при повышении глобальной температуры даже на 1 °C зона арктической континентальной тундры может заметно сократиться в Европе и сместиться на 300–400 км к северу в Азии. Примерно в два раза могут уменьшиться площади хвойных и увеличиться площади распространения смешанных и широколиственных лесов. Потепление произойдет также в Северной Америке.
Но есть и другие мнения по этому вопросу. Некоторые ученые считают, что если сохранятся современные темпы повышения температуры на 0,3 °C за десять лет, то к 2025 г. она поднимется на 1 °C. Поскольку поверхность суши будет нагреваться быстрее океана, наибольшие изменения коснутся ландшафтов северных широт. Подъем же уровня моря будет равен примерно 6 мм в год и, следовательно, составит 15 см. Имеются и сценарии, по которым средняя температура будет увеличиваться лишь на 0,1–0,2 °C за десять лет.
Теперь об уровне 2050 г., когда под воздействием антропогенных факторов среднеглобальная температура может повыситься на 2 °C. Прогнозы на эту дату также касаются прежде всего двух вопросов – смещения климатических зон и подъема уровня Мирового океана. Согласно им, площадь тундры и лесотундры в Евразии сократится примерно в шесть раз, а хвойных лесов – в три раза, тогда как ареалы распространения смешанных и широколиственных лесов увеличатся в четыре раза. Но подобные прогнозы у разных авторов различаются довольно сильно. В еще большей мере это относится к прогнозам подъема уровня Мирового океана. Например, в докладе комиссии Г. X. Брундтланд говорилось о том, что в ближайшие десятилетия этот уровень поднимется на 25—140 см. Академик К.Я. Кондратьев пишет о его подъеме на 10–30 см, а академик В.М. Котляков приводит цифру 5–7 см.
Тем не менее даже сравнительно небольшой подъем уровня Мирового океана может поставить серьезные проблемы перед многими приморскими (особенно низменными) странами. Последствия этого явления могут быть прямыми (затопление низменных территорий, увеличение размыва берегов) и косвенными (потери ресурсов пресной воды из-за подъема грунтовых вод и проникновения соленой морской воды в водоносные горизонты). Особенно опасен подъем уровня Мирового океана для таких развивающихся стран, как Бангладеш, Египет, Гамбия, Индонезия, Мальдивская Республика, Мозамбик, Пакистан, Сенегал, Суринам и Таиланд. Например, в Бангладеш подъем уровня моря только на 1 м заставит сменить место жительства 10 % населения этой страны (рис. 3). В Египте подъем этого уровня только на 50 см приведет к затоплению большей части дельты Нила и мест обитания 16 % жителей. Еще большую угрозу такой подъем представлял бы для Мальдивских островов, которые состоят из 20 атоллов; 80 % их территории расположены ниже 1 м над уровнем моря. Из стран Европы подъем уровня океана был бы особенно опасен для Нидерландов. Впрочем, такой подъем уровня мог бы оказаться катастрофическим и для Нью-Йорка, поскольку он повлек бы за собой затопление большей части города со всей ее подземной транспортной инфраструктурой и тремя аэропортами.
Наконец, об уровне 2100 г. По расчетам Международной комиссии по изменению климата, в том случае, если не будут приняты радикальные меры по сокращению выбросов парниковых газов и произойдет удвоение концентрации СО2, глобальное потепление климата к концу XXI в. может достигнуть 2,5 °C, (т. е. в среднем 0,25° за каждые десять лет), а возможно и 5,8 °C. Конечно, все последствия такого потепления сегодня предвидеть невозможно. Но, по общему мнению, они будут представлять собой большую угрозу для человечества. Так, согласно некоторым оценкам, общий экономический ущерб от потепления в 2100 г. мог бы составить почти 1 трлн долл. Но за этой цифрой скрываются реальные географические изменения регионального и даже глобального характера (рис.4).
Рис. 3. Возможное затопление территории Бангладеш в случае подъема уровня
Рис. 4. Последствия глобального потепления на территории бывшего СССР (по А.А. Величко)
Во-первых, потепление климата может отрицательно сказаться на сельскохозяйственном производстве многих районов, особенно чувствительном к климатическим условиям. Например, снижение урожаев и сборов может произойти в Южной Европе, в южной части США, в Центральной и Южной Америке, в Западной Австралии. Предполагается, что климатические границы сельскохозяйственных угодий в некоторых районах сдвинутся на 200–300 км на каждый градус потепления.
Во-вторых, прогрессирующее потепление к концу века может вызвать повышение уровня Мирового океана на 1,5 м. Это произойдет в результате таяния материковых и горных ледников, морских льдов, а также термического расширения воды в верхнем слое океанской массы. А отрицательные, опасные последствия такого подъема ощутят на себе уже не только коралловые острова и густонаселенные дельты крупных рек Восточной и Южной Азии, но и все прибрежные территории Земли.
В-третьих, немалый ущерб может быть связан с увеличением числа ураганов, лесных пожаров, нарушением водопотребления, деградацией горного туризма и т. п. В свою очередь, загрязнение воды и воздуха скажется на здоровье людей. Изменения климатических условий неизбежно приведут к усилению миграций населения.
Все сказанное, по-видимому, означает, что современные прогнозы глобального изменения климата Земли исходят уже не из прежних максималистских, а из средних вариантов. Никто ныне уже не пишет о подъеме уровня океана на 66 м или об уподоблении климата Подмосковья климату влажного Закавказья. Но есть и ученые, которые придерживаются еще более минималистской точки зрения.
Например, академик А.Л. Яншин считал, что переполох, вызванный мрачными прогнозами доклада «Наше общее будущее», не имеет достаточных оснований, что в нем и угроза потепления и угроза подъема уровня Мирового океана преувеличены. То же относится и к последствиям парникового эффекта в целом. Напротив, этот эффект может иметь и положительные хозяйственные проявления – например, повлиять на рост урожайности сельскохозяйственных культур благодаря интенсификации фотосинтеза. Он же считал необоснованным предположение о таянии материковых льдов Антарктиды и Гренландии. В качестве главного довода он приводил тот факт, что ледниковый щит Антарктиды образовался 35 млн лет назад и с тех пор пережил немало эпох потепления климата Земли, причем гораздо более значительных, чем то, которое ожидается в процессе современного потепления. А в Гренландии парниковый эффект приведет, по-видимому, лишь к некоторому отступлению края ледникового щита. Отсюда А.Л. Яншин делал прогностический вывод о том, что потепление, связанное с парниковым эффектом, не будет сопровождаться значительным таянием ледников Антарктиды и Гренландии и грозит повышением уровня Мирового океана не более чем на 50 см, что не представляет особо серьезной опасности для человечества. Этой концепции придерживаются также А.А. Величко и некоторые другие ученые (рис.5). По мнению же академика К.Я. Кондратьева, возлагать основную вину за глобальное потепление климата в XX в. на выбросы парниковых газов вообще было бы преждевременно; эта проблема нуждается в дополнительном изучении. Острая дискуссия по данному поводу развернулась и на Всемирной конференции по климату, проходившей в Москве в 2003 г.
Рис. 5. Уровень дестабилизации геосистем при антропогенном изменении климата в первой половине XXI в. (по А. А. Величко)
В конечном счете, насколько оправдаются приведенные выше прогнозы, во многом зависит от действенности мер, которые принимаются мировым сообществом для того, чтобы замедлить наступление нового климатического оптимума. Эти меры касаются сокращения выбросов парниковых газов, а также энергосбережения, использования передовых технологий, применения экономических, административных стимулов и запретов и др.
Климатические изменения в России в XX в. в целом соответствовали мировым тенденциям. Например, самыми жаркими за очень длительный срок также оказались 1990-егг. и начало XXI в., в особенности в Западной и Средней Сибири.
Интересный прогноз климатических изменений, ожидаемых на территории бывшего СССР до середины XXI в., опубликовал А. А. Величко. Ознакомиться с этим прогнозом, подготовленным лабораторией эволюционной географии Института географии РАН, можно с помощью составленных той же лабораторией карт последствий глобального потепления и уровней дестабилизации геосистем на территории бывшего СССР.
Были опубликованы и другие прогнозы. Согласно им, потепление климата в целом благоприятно скажется на Севере России, где условия жизни изменятся к лучшему. Однако перемещение к северу южной границы многолетней мерзлоты одновременно создаст целый ряд проблем, поскольку может привести к разрушению зданий, дорог, трубопроводов, построенных с учетом нынешнего распространения мерзлых грунтов. В южных районах страны ситуация окажется более сложной. Например, сухие степи могут стать еще более засушливыми. И это не говоря уже о подтоплении многих портовых городов и прибрежных низменностей. Литература
1.Никаноров А. М., Хоружая Т. А. Глобальная экология. – М.: Приор, 2001.
2.Родионова И. А. Глобальные проблемы человечества. – М.: Аспект-Пресс, 1994.
3.Роун Ш. Озоновый кризис. – М.: Мир, 1993.
4.Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать? / Под ред. В. И. Данилова-Данильяна. – М.: МНЭПУ, 1997.
5.Данные сайта http://www.worldwarming.info.
Global Warming
Глобальное потепление
The progress of the modern civilization leads to many environmental problems which have a negative effect on the nature at large. Nowadays due to the mass media we know a lot about environment and its problems. You need not to be a scientist or an ecologist to know what the consequence of such problems is.
Прогресс современной цивилизации приводит ко многим экологическим проблемам, которые отрицательно влияют на природу в целом. В настоящее время благодаря средствам массовой информации мы знаем многое об окружающей среде и ее проблемах. Не нужно быть ученым или экологом, чтобы знать, что представляют собой последствия таких проблем.
People hear and know a lot about global warming. What is the global warming? It is the rise in the average temperature of the Earth’s climate system. From the beginning of the XX century the temperature has risen approximately by 0, 74°C. It may seem that it is not the significant rise however it has resulted in many things. We know about rising sea level which is dangerous for people living near the sea, melting of glaciers which lead to rising sea level, rising of humidity and the early incoming of spring.
Люди много слышали и знают о глобальном потеплении. Что такое глобальное потепление? Это повышение средней температуры климатической системы Земли. С начала XX века температура поднялась примерно на 0,74°C. Может показаться, что это незначительный рост, однако он привел ко многим изменениям. Мы знаем о повышении уровня моря, что опасно для людей, живущих вблизи моря, таянии ледников, которые приводят к повышению уровня моря, повышении влажности и раннем приходе весны.
What are the causes of the global warming? First of all, there are external forcings such as changes in atmospheric composition, changes in solar radiation, volcanic eruptions and changes in the orbital motion of the Earth around the Sun. Of course, the main cause of changes in atmospheric composition is the big concentrations of greenhouse gases in the atmosphere. So, there is a big part of the human factor here.
Что является причиной глобального потепления? Прежде всего, существуют внешние воздействия, такие как изменения в составе атмосферы, изменения солнечного излучения, извержения вулканов и изменения орбитального движения Земли вокруг Солнца. Конечно, основной причиной изменений состава атмосферы является большая концентрация парниковых газов в атмосфере. Таким образом, здесь присутствует значительная доля человеческого фактора.
People all over the world try to slow down the process of the global warming. Many resolutions and agreements are accepted and signed.
Люди во всем мире пытаются замедлить процесс глобального потепления. Постоянно принимается и подписывается множество резолюций и соглашений относительно глобального потепления.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Причины изменения
климата
2. Понятие и сущность
парникового эффекта
3. Глобальное потепление и
воздействие на него человека
4. Последствия глобального потепления
5. Меры, необходимые для
предотвращения глобального потепления
Заключение
Список литературы Введение
Мир становится теплее, и человечество в значительной мере ответственно
за это, говорят эксперты. Но многие факторы, влияющие на изменение климата, еще
не изучены, а другие и вовсе не изучены.
Некоторые
засушливые места в Африке за последние 25 лет стали еще более сухими. Редкие
озера, приносящие людям воду, высыхают. Усиливаются песчаные ветры. Дожди
прекратились там еще в 1970-х. Все более острой становится проблема питьевой
воды. Согласно компьютерным моделям такие местности продолжат высушиваться и
станут совсем непригодными для жизни.
Добыча
угля распространена по всей планете. В атмосферу выбрасывается огромное
количество углекислого газа (СО2) при сжигании угля. Так как
развивающиеся страны идут по следам своих индустриальных соседей, объем СО2
удвоится в течение XXI
века.
Большинство
специалистов, изучая комплексность климатической системы Земли, связывают
повышение глобальной температуры и грядущие изменения климата с увеличение
уровня СО2 в атмосферном воздухе.
Жизнь процветает на планете около четырех миллиардов лет. В течение
этого времени колебания климата были радикальными, от ледникового периода –
длившегося 10 000 лет – до эпохи стремительного потепления. С каждым изменением
неопределенное число видов жизненных форм изменялись, развивались и выживали.
Другие ослабли или просто вымерли.
Сейчас
многие эксперты считают, что человечество подвергает опасности мировую
экологическую систему в связи с глобальным потеплением, вызванное так
называемым парниковым эффектом. Испарение продуктов цивилизации в форме
парниковых газов, таких как диоксид углерода (СО2), задержали
достаточно отраженного от земной поверхности тепла, чтоб средняя температура у
поверхности Земли повысилась на пол градуса Цельсия в течение ХХ столетия. Если
такое направление современной индустрии сохранится, то климатическая система
изменится повсеместно – таяние льдов, повышение уровня Мирового океана,
уничтожение растений засухами, превращение местностей в пустыни, перемещение
зеленых зон.
Но
этого может и не быть. Климат на планете зависит от комбинации многих факторов,
взаимодействующих по отдельности друг с другом и в комплексных путях, которые
еще не до конца изучены. Возможно, что потепление, наблюдавшееся в течение
прошлого столетия, произошло вследствие естественных колебаний, несмотря на то,
что его скорости значительно превышали тех, что наблюдались в течение последних
десяти веков. Более того, компьютерные симуляции могут быть неточными.
Тем
не менее, в 1995 году, после долгих лет интенсивного изучения Международная
конференция по проблеме изменения климата, спонсируемая Объединенными нациями,
ориентировочно заключила, что «многие доказательства свидетельствуют, что
влияния человечества на глобальный климат огромны». Объем этих влияний, как
замечают специалисты, неизвестно, так как не определен ключевой фактор, включая
степень воздействия облаков и океанов на изменение глобальной температуры.
Возможно, потребуется десяток лет или больше дополнительного исследования,
чтобы исключить эти неопределенности.
Тем
временем, многое уже известно. И хотя специфика обстоятельств хозяйственной
деятельности человека остаются неясными, наша способность изменять состав
атмосферы бесспорна.
Цель
данной работы – изучить проблему изменения климата на Земле.
Задачи
данной работы:
1.
изучить причины изменения климата;
2.
рассмотреть понятие и сущность парникового эффекта;
3.
дать определение понятию «глобальное потепление» и показать влияние на него
человечества;
4.
показать последствия ожидающие человечество в результате глобального
потепления; 5. рассмотреть меры, необходимые для предотвращения глобального
потепления. 1.
ПРИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА
Что такое глобальное изменение климата и почему его часто
называют «глобальным потеплением»?
Нельзя не согласиться с тем, что климат на Земле меняется и
это становится глобальной проблемой для всего человечества. Факт глобального
изменения климата подтвержден научными наблюдениями и не оспаривается
большинством ученых. И все же вокруг этой темы идут постоянные дискуссии. Одни
употребляют термин “глобальное потепление” и делают апокалиптические
прогнозы. Другие пророчат наступление нового «ледникового периода» – и тоже
делают апокалиптические прогнозы. Третьи считают изменения климата
естественным, а доказательства обеих сторон о неизбежности катастрофических
последствий изменения климата – спорными… Попробуем разобраться….
Какие
существуют доказательства изменения климата?
Они всем хорошо известны (это заметное уже и без приборов):
повышение среднемировой температуры (более мягкие зимы, более жаркие и
засушливые летные месяцы), таяние ледников и повышение уровня мирового океана,
а также всё чаще возникающие и всё более разрушительные тайфуны и ураганы,
наводнения в Европе и засухи в Австралии…(см. также «5 пророчеств о климате,
которые сбылись»). А кое-где, например, в Антарктике, отмечается похолодание.
Если
климат менялся и раньше, почему сейчас это стало проблемой?
Действительно, климат нашей планеты меняется постоянно. Всем
известно про ледниковые периоды (они бывают малые и большие), при всемирный
потоп и пр. Согласно геологическим данным среднемировая температура в разные
геологические периоды колебалась от +7 до +27 градусов по Цельсию. Сейчас
средняя температура на Земле составляет примерно +14оС и еще
довольно далека от максимума. Так, чем же обеспокоены ученые, главы государств
и общественность? Если коротко, обеспокоенность вызывает то, что к естественным
причинам изменения климата, которые были всегда, добавляется еще один фактор –
антропогенный (результат деятельности человека), влияние которого на изменение
климата, по мнению ряда исследователей, становится все сильнее с каждым годом.
Каковы
причины изменения климата?
Главной движущей силой климата является Солнце. Например,
неравномерное нагревание земной поверхности (сильнее у экватора) является одной
из главных причин ветров и океанических течений, а периоды повышенной солнечной
активности сопровождаются потеплением и магнитными бурями.
Кроме того на климат влияют изменение орбиты Земли, ее
магнитного поля, размеров материков и океанов, извержения вулканов. Все это
-естественные причины изменения климата. До недавнего времени они, и только
они, определяли изменения климата, в том числе начало и конец долговременных
климатических циклов, таких как ледниковые периоды. Солнечной и вулканической
активность можно объяснить половину температурных изменений до 1950 года
(солнечная активность приводит к повышению температуры, а вулканическая – к
снижению).
В последнее время к естественным факторам добавился еще один
– антропогенный, т.е. вызванный деятельностью человека. Основным антропогенным
воздействием является усиление парникового эффекта, влияние которого на
изменение климата в последние два столетия в 8 раз выше влияния изменений
солнечной активности. 2. ПОНЯТИЕ И СУЩНОСТЬ ПАРНИКОВОГО ЭФФЕКТА
Парниковый эффект – это задержка атмосферой Земли теплового
излучения планеты. Парниковый эффект наблюдал любой из нас: в теплицах или
парниках температура всегда выше, чем снаружи. То же самое наблюдается и в
масштабах Земного шара: солнечная энергия, проходя через атмосферу нагревает
поверхность Земли, но излучаемая Землей тепловая энергии не может улетучиться
обратно в космос, так как атмосфера Земли задерживает ее, действуя наподобие
полиэтилена в парнике: она пропускает короткие световые волны от Солнца к Земле
и задерживает длинные тепловые (или инфракрасные) волны, излучаемые
поверхностью Земли. Возникает эффект парника. Парниковый эффект возникает из-за
наличия в атмосфере Земли газов, которые обладают способностью задерживать
длинные волны. Они получили название «парниковых» или «тепличных» газов.
Парниковые газы присутствовали в атмосфере в небольших
количествах (около 0,1%) с момента ее образования. Этого количества было
достаточно, чтобы поддерживать за счет парникового эффекта тепловой баланс
Земли на уровне, пригодном для жизни. Это так называемый естественный
парниковый эффект, не будь его средняя температура поверхности Земли была бы на
30°С меньше, т.е. не +14° С, как сейчас, а -17° С.
Естественный парниковый эффект ничем не грозит ни Земле, ни
человечеству, поскольку общее количество парниковых газов поддерживалось на
одном уровне за счет круговорота природы, более того, ему мы обязаны жизнью.
Но увеличение в атмосфере концентрации парниковых газов
приводит к усилению парникового эффекта и нарушению теплового баланса Земли. Именно
это и произошло в последние два столетия развития цивилизации. Угольные
электростанции, автомобильные выхлопы, заводские трубы и другие созданные
человечеством источники загрязнения выбрасывают в атмосферу около 22 миллиардов
тонн парниковых газов в год.
Какие
газы называют «парниковыми»?
К
наиболее известным и распространенным парниковым газам относятся водяной пар (Н2О), углекислый газ
(CO2), метан (СН4) и веселящий газ или
закись азота (N2O). Это парниковые газы прямого действия. Большая
часть их образуется образуются в процессе сжигания органического топлива.
Кроме
того, есть еще две группы парниковых газов прямого действия, это галоуглероды
и гексафторид серы (SF6). Их выбросы в атмосферу связанны с современными
технологиями и промышленными процессами (электроника и холодильное
оборудование). Их количество в атмосфере совсем ничтожно, но они их влияние на
парниковый эффект (т.н. потенциал глобального потепления/ПГП), в десятки тысяч
раз сильнее, чем CO2.
Водяной
пар — основной
парниковый газ, ответственный более, чем за 60% естественного парникового
эффекта. Антропогенное увеличение его концентрации в атмосфере пока не
отмечалось. Однако увеличение температуры Земли, вызванное другими факторами,
усиливает испарение воды океана, что, может привести к росту концентрации
водяного пара в атмосфере и – к усилению парникового эффекта. С другой стороны,
облака в атмосфере отражают прямой солнечный свет, что уменьшает поступление
энергии на Землю и, соответственно, снижает парниковый эффект.
Углекислый
газ – наиболее известный
из парниковых газов. Естественными источниками СО2 являются
вулканические выбросы, жизнедеятельность организмов. Антропогенными источниками
являются сжигание органического
топлива (включая лесные
пожары), а также целый ряд промышленных процессов (например, производство
цемента, стекла). Углекислый газ, по мнению большинства
исследователей, несет основную ответственность за глобальное потепление,
вызванное «парниковым эффектом». Концентрация CO2 за два века
индустриализации выросла более, чем на 30% и коррелируется с изменением
среднемировой температуры.
Метан –
второй по значимости парниковый газ. Выделяется из-за утечки на разработке месторождений каменного
угля и природного газа, из трубопроводов, при горении биомассы, на свалках (как составная часть
биогаза), а также в сельском хозяйстве (скотоводство, рисоводство) и т.п. Животноводство, применение
удобрений, сжигание угля и другие источники дают около 250 миллионов тонн
метана в год Количество метана в атмосфере невелико, но его парниковый эффект
или потенциал глобального потепления (ПГП) в 21 раз сильнее, чем у СO2.
Закись
азота –третий по
значимости парниковый газ: его воздействие в 310 раз сильнее, чем у СO2,,
но содержится в атмосфере он в очень небольших количествах. В атмосферу
попадает в результате жизнедеятельности растений и животных, а также при
производстве и применении минеральных удобрений, работе предприятий химической
промышленности.
Галоуглероды (гидрофторуглероды и перфторуглероды) – газы, созданные для замены
озоноразрушающих веществ. Используются в основном в холодильном оборудовании.
Имеют исключительно высокие коэффициенты влияния на парниковый эффект: в
140-11700 раз выше, чем у СО2.Их эмиссии (выделение в окружающую
среду) невелики, но быстро возрастают.
Гексафторид серы – его поступление в атмосферу связано с электроникой и
производством изоляционных материалов. Пока оно невелико, но объем постоянно
возрастает. Потенциал глобального потепления равен 23900 ед. 3.
ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ И ВОЗДЕЙСТВИЕ НА НЕГО ЧЕЛОВЕКА
Глобальное потепление – это постепенное увеличение средней температуры на нашей
планете, вызванное повышением концентрации парниковых газов в атмосфере Земли.
По
данным прямых климатических наблюдений (изменение температур в течение
последних двухсот лет) средние температуры на Земле повысились, и хотя причины
такого повышения все ещё являются предметом дискуссий, но одной из наиболее
широко обсуждаемых и является антропогенный парниковый эффект. Антропогенное увеличение
концентрации парниковых газов в атмосфере нарушает естественный тепловой баланс
планеты, усиливает парникового эффекта, и как следствие, вызывает глобальное потепление.
Это
процесс медленный и постепенный. Так, за последние 100 лет средняя температура
Земли увеличилась всего на 1оС. Казалось бы, немного. Что же тогда
вызывает тревогу мировой общественности и заставляет правительства многих стран
принимать меры для уменьшения выбросов парниковых газов?
Во-первых, этого оказалось достаточно, чтобы вызвать таяние полярных льдов и
повышение уровня мирового океана со всеми вытекающими последствиями.
А
во-вторых, некоторые
процессы легче запустить, чем остановить. Например, в результате таяния
вечномерзлых пород субарктики в атмосферу попадает огромные количества метана,
что еще больше усиливает парниковый эффект. А опреснение океана из-за таяния
льдов вызовет изменение теплого течения Гольфстрим, что скажется на климате
Европы. Таким образом, глобальное потепление спровоцирует изменения, которые, в
свою очередь, ускорят изменение климата. Мы запустили цепную реакцию…
Насколько
сильно воздействие человека на глобальное потепление?
Идея о значительном вкладе человечества в парниковый эффект
(а значит и в глобальное потепление) поддерживается большинством правительств,
ученых, общественных организаций и СМИ, но пока не является окончательно
установленной истиной.
Одни
утверждают, что: концентрация углекислого газа и метана в атмосфере с
доиндустриального периода (с 1750 г.) увеличились на 34% и 160% соответственно.
Причем такого уровня она не достигала в течение сотен тысяч лет. Это явно
связано с ростом потребления топливных ресурсов и развитием промышленности. И
подтверждается совпадением график роста концентрации углекислого газа с
графиком роста температуры.
Другие возражают: в поверхностном слое Мирового океана
растворено углекислого газа в 50-60 раз больше, чем в атмосфере. По сравнению с
этим воздействие человека просто ничтожно. Кроме того, океан обладает
способностью поглощать СО2 и тем самым компенсирует
воздействие человека.
Однако в последнее время появляется все больше фактов в
пользу влияния деятельности человека на глобальное изменение климата. Вот
только некоторые из них.
1. южная часть мирового океана потеряла
свою способность поглощать значительные количества углекислоты, и это еще
больше ускорит глобальное потепление на планете
2. поток тепла, поступающего на Землю от
Солнца, в последние пять лет сокращается, но на земле наблюдается не
похолодание, а потепление…
Насколько
повысится температура?
Согласно некоторым сценариям изменения климата к 2100 году
среднемировая температура может вырасти на 1,4 – 5,8 градуса по Цельсию – если
не будут приняты шаги по сокращению парниковых выбросов в атмосферу. Кроме
того, периоды жаркой погоды могут стать более длительными и более
экстремальными по температурам. При этом развитие ситуации будет очень сильно
отличаться в зависимости от региона Земли, и эти различия предсказать
чрезвычайно сложно. Например, для Европы предсказывают вначале не очень большой
период похолодания в связи с замедлением и возможным изменением течения
Гольфстрим. 4.
ПОСЛЕДСТВИЯ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ
Глобальное
потепление сильно отразится на жизни некоторых животных. Например, белые медведи, тюлени и
пингвины будут вынуждены сменить места своего обитания, так как полярные льды
исчезнут. Многие виды животных и растений также исчезнут, не успев приспособиться
к быстро изменяющейся среде обитания. 250 млн лет назад глобальное потепление
убило три четверти всего живого на Земле
Глобальное потепление изменит климат
в мировом масштабе.
Ожидаются рост числа климатических катаклизмов, рост числа наводнений из-за
ураганов, опустынивание и сокращение летних осадков на 15-20% в основных
сельскохозяйственных районах, повышения уровня и температуры океана, границы природных
зон сдвинутся к северу.
Более того, по некоторым прогнозам
глобальное потепление вызовет наступление малого ледникового периода. В 19-м
веке причиной такого похолодания было извержение вулканов, в нашем веке
причиной уже другая – опреснение мирового океана в результате таяния ледников
Как
глобальное потепление отразится на человеке?
Следует особо заметить, что космические тела своей трассы движения без воздействия каких-либо внешних сил, не меняют – они вечны. Следовательно , на протяжении всей вечности земля в своём циклическом годовом обращении вокруг солнца по определённой орбите смогла собрать все космические тела на своём пути движения. Следовательно, только человеческий фактор в XX – XXI вв. резко изменил вечный ход событий. Сегодня радиус между солнцем и землёй постоянно, с каждым витком сокращается, так как изымание и сжигание углеводородного топлива не прекращается. Это позволяет земле намного больше обычного получать от солнца тепловой энергии, которая если не принять своевременно меры, в итоге превратит нашу планету в “кипящий котёл”. Разумность добычи и использования углеводородного топлива уже сегодня должна быть определена сохранением человечества, всего живого на Земле. Найти способы увеличения общей массы земли и возврата планеты на её прежнюю орбиту, где и климат на Земле и ураганы опять будут щадящими. Прежде всего следует спасать на всей планете леса, возрождать утерянное, найти другие -альтернативные источники электроэнергии, прекратить добычу и сжигание углеводорода. Более двух лет пытаюсь достучаться до человечества, что сход земли со своей орбиты и выход на неочищенные трассы, в этом самая большая опасность для человечества, ибо на неочищенных трассах есть большая вероятность встречи земли с огромным количеством астероидов разных размеров, способных уничтожить всё живое на земле. К сожалению, уже сегодня мои предупреждения становятся явью. Верность доводов моего открытия перекликается со статьёй Юрия Зайцева-эксперта института космических исследований “Астероидам объявлена война”, напечатанная “Деловой вторник” №42, 2007 г. В предисловии статьи напечатано: “специалисты не исключают, что через тридцать лет земля может столкнуться с небесным телом”.
Специалисты считают, что может существовать несколько сценариев развития глобальных изменений.
Глобальные изменения, а именно повышение температуры, не будет резким. На Земле есть подвижная атмосфера, тепловая энергия за счет движения воздушных масс распределяется по всей планете. Мировой океан накапливает больше тепла, чем атмосфера. На такой большой планете с ее сложной системой изменения не могут происходить слишком быстро. Для существенных изменений понадобятся тысячелетия.
Быстрое глобальное потепление. Такой сценарий рассматривается гораздо чаще. Температура увеличилась за последнее столетие на полградуса, количество углекислого газа возросло на 20%, а метана -на 100%. Продолжится таяние Арктических и Антарктических льдов. Существенно выше станет уровень вод в океанах и морях. Возрастет количество катаклизмов на планете. Количество осадков на Земле будет распределяться неравномерно, что увеличит площади, страдающие от засухи.
В некоторых частях Земли потепление сменится на кратковременное похолодание. Такой сценарий ученые просчитали, опираясь на то, что теплое течение Гольфстрим стало на 30% медленнее и может полностью остановиться, если температура поднимется на пару градусов. Это может отразиться сильным похолоданием в Северной Европе, а так же в Нидерландах, Бельгии, Скандинавии и в северных районах европейской части России. Но это возможно только на короткий промежуток времени, а потом потепление вернется в Европу. И все будет развиваться по 2 сценарию.
На смену глобальному потеплению придет глобальное похолодание. Такое возможно при остановке не только Гольфстрима, но и других океанических течений. Это чревато наступлением нового ледникового периода.
Самый жуткий сценарий – это парниковая катастрофа. Увеличение в атмосфере углекислого газа будет способствовать увеличению температуры. Это приведет к тому, что углекислый газ из мирового океана начнет переходить в атмосферу. Будут разлагаться карбонатные осадочные породы с еще большим выделением углекислого газа, что повлечет еще большее повышение температуры и разложение карбонатных пород в более глубоких слоях. Ледники будут быстро таять, при этом снижая альбедо Земли. Повысится количество метана, и температура будет расти, что приведет к катастрофе. Повышение температуры на земле на 50 градусов приведет к гибели человеческой цивилизации, а на 150 градусов – вызовет гибель всех живых организмов.
Глобальное изменение климата Земли, как мы видим, может представлять собой опасность для всего человечества. Поэтому необходимо уделять большое внимание этому вопросу. Необходимо изучать, как мы можем снизить влияние человека на эти глобальные процессы.
Изменение климата в России
Глобальноеизменение климата в России не сможет не затронуть все регионы страны. Оно отразится как положительно, так и отрицательно. Зона проживания передвинется ближе к северу. Расходы на отопление значительно снизятся, и упростится транспортировка грузов вдоль арктического побережья на крупных реках. В северных районах таянье снега в районах, где была многолетняя мерзлота, может привести к серьезному повреждению коммуникаций и строений. Начнется миграция населения. Уже за последние годы значительно повысилось количество таких явлений, как засуха, штормовой ветер, жара, наводнения, сильный холод. Сказать конкретно, как повлияет потепление на разные отрасли, нет возможности. Суть изменения климата должна изучаться всесторонне. Немаловажно снизить влияние деятельности человека на нашу планету. Об этом далее.
Как избежать катастрофы?
Как мы видели ранее, последствия изменения мирового климата могут быть просто катастрофическими. Человечество уже сейчас должно понимать, что мы в силах остановить приближающуюся катастрофу. Что необходимо сделать для спасения нашей планеты:
Сократить выбросы в атмосферу.
Широко использовать экологические технологии.
Увеличивать количество зеленых насаждений.
Использовать энергосберегающие устройства и приборы.
Научиться использовать более рационально те источники энергии, которые способны возобновляться.
Рациональное использование энергоресурсов.
Перерабатывать отходы.
Привлекать внимание общественности к проблеме глобального потепления.
Нельзя допустить, чтобы глобальное изменение климата вышло из-под контроля.
Большое мировое сообщество на конференции ООН, посвященной изменению климата, приняло Рамочную конвенцию ООН (1992) и Киотский протокол (1999). Как жаль, что свое благосостояние некоторые страны ставят выше решения вопросов глобального изменения климата.
На международное научное сообщество ложится огромная ответственность по определению тенденций изменения климата в будущем и выработка основных направлений последствий этого изменения спасет человечество от катастрофических последствий. А принятие дорогостоящих мер без научного обоснования приведет к огромным экономическим потерям. Проблемы изменения климата касаются всего человечества, и решаться они должны сообща.
Большую часть времени
море это наш друг, место для отдыха, для приобретения недвижимости, по
прогнозам через три десятилетия 75% населения земли будет жить в прибрежной
зоне. Через 100 лет, города от Шанхая до Нью-Йорка могут оказаться под водой.
Проблема во льду, в айсбергах, горных ледниках, огромных ледяных щитах
Гренландии и Антарктики, все они тают. Если лёд растает береговая линия
сдвинется вглубь материка, то наши города станут рифами.
Таяние льда, это не
всегда проблема, всё зависит от того где находится лёд. Если тающий лёд уже
плавает на поверхности моря, то он не представляет угрозы. На планете много
льда, и только часть его поднимает уровень моря при таянии. Это очень хорошо
будет видно, если взять ёмкость воды со льдом. Можно заметить, что когда лёд
полностью растает, уровень воды в ёмкости не повысится. Таяние плавающего льда
не повышает уровень мирового океана, но что будет если мы растопим ледники
Альп, Антарктики или Гренландии? Совершенно верно, новая порция льда в океане
повысит уровень воды. В 2001 году прогнозировалась повышение на один метр, но
согласно новому открытию – древним коралловым рифам, в будущем повышение может
достичь шести метров. Разгадка этой новой угрозы найдена благодаря крошечному
организму, который жил сотни миллионов лет тому назад. Это существо ещё живёт
во многих регионах планеты и сегодня – кораллы.
Древние коралловые рифы
показывают насколько высоко могут подняться уровни моря после таяния ледников.
Этот вид тропического коралла растёт только в мелкой воде, прямо у поверхности
моря, если он находится выше воды он погибает, если он слишком глубоко, он тоже
погибает, это прекрасный маркер уровня море на протяжении истории.
Если скопление кораллов
находят выше уровня моря, это значит, что когда-то уровень моря был выше.
Найденные древние кораллы показывают, что уровень моря достигал на шесть метров
выше теперешнего уровня моря. Изучая данные древних ледниковых кернов. Можно
рассчитать среднюю температуру воды в то время когда были живы кораллы.
Результаты удивляют. Летние арктические температуры, которые были причиной
высокого уровня моря 130 тыс лет назад были всего лишь на 3-5 градусов выше чем
сейчас. Можно предположить, что к концу этого века, мы пройдём эту точку, когда
было теплее чем тогда, значит все эти ледяные щиты начнут таять.
Сравнивая сегодняшнюю
скорость таяния, можно прийти к выводу что западно-антарктический щит как и
Гренландия растает. Механизмы которые привели к таянию тогда, вызывают
повышение уровня моря сегодня. Учёные обеспокоены. Возможно, что Земля
приближается глобальному таянию гораздо быстрее чем кто либо думал. Земля
приближается к переломной точке, к точке когда изменение климата станет
настолько сильным, что выйдет из под контроля.
Повышение температуры всего
на несколько градусов может оказать огромное влияние на человеческое общество и
экосистему. В связи с этим потеплением ускорится до той точки, когда земля уже
не сможет вернуться назад. Мы на грани планетарного таяния. Если мы не примем
срочных мер по снижению парниковых газов, возможно мы увидим повышение уровня
моря до 6 метров. При таком повышении уровня моря площадь затопления Флориды и
Петербурга может составить более 50%.
2/3 населения мира живёт
в пределах 96 км от моря, последствия надвигающегося таяния могут быть
катастрофическими. Проблема заключается ещё и в том, что с повышением
температуры начинают изменяться погодные условия. На земле существует много
процессов которые сдерживают сильное изменение климата. Даже сам лёд – это
часть процесса который охлаждает землю. Но некоторые учёные опасаются, что эти
предохранительные механизмы выходят из строя и планетарное потепление вышло из
под контроля.
Земля нагревается и
ледяные шапки тают, уровень моря повышается, причина – деятельность человека и
это означает, что мы должны это остановить. Но недавно учёные обнаружили новую
проблему. Глобальное потепление наносит ущерб одному из процессов, который
регулирует температуру земли. Лёд отражает энергию солнца обратно в космос и
это способствует охлаждению Земли. При таянии остается меньше льда, что бы
отражать солнце, океаны поглощают больше тепла и эффект охлаждения ослабляется.
По мере того как всё больше льда тает, на Землю проходит всё больше тепла,
которое растапливает всё больше льда. Это замкнутый круг.
Отражающая способность
поверхности известна под названием альбедо. Альбедо арктического льда 80%,
тёмного моря около 20%. Покрытая снегом земля отражала бы 80% солнечного света,
земля без льда поглощала бы большую её часть. Где-то между этими крайностями
есть точка перелома, после которого будет недостаточно льда нейтрализовать
тепло поглощаемого более тёмными океанами. Глобальная температура будет быстро
подниматься, остатки льда растает и уровень море поднимется. После серии тёплых
лет ледяной покров начинает сокращаться на 10%, 20%, 30% , наступает ситуация,
когда всё труднее вернуться назад.
В 1979 году ледяной
покров составлял туже площадь, что и континентальная часть Америки, к 2000 году
было потеряно более 20% площади льда. Есть опасения, что скорость таяния
ледяного покрова может настолько ускориться, что уже к 2045 году льда не
останется.
Сейчас не известно в
какой момент, этот процесс станет необратимым. Возможно таяние всего ледяного
покрова уже неизбежно. Разрушение ледяного покрова может иметь и более близкая
последствия, мы уже знаем , что море нагревается, мы знаем что это ускорит
таяние ледяных щитов и повысит уровень моря, но это также радикально изменит
погоду.
Тепло это энергия, а
температура море это механизм который приводит в движение одно из самых
разрушительных явлений природы на нашей планете – ураган. Источником энергии
ураганов служат водяные пары поднимающиеся с поверхности моря, поднимаясь пары
конденсируются в капельки воды и отдают урагану энергию виде тепла, именно это
увеличивает их силу. Значит если температура поверхности земли продолжит
повышаться в зоне возникновения ураганов Атлантики и побережья Мексиканского
залива и в Тихом океане, интенсивность ураганов увеличится. Дело не только в
сильном ветре, в мире высокого уровня моря, есть и ещё одна опасность,
связанная с огромными штормовыми приливами которые вызывает ураган.
Продолжительность тропических штормов и максимальная скорость ветра при них
увеличилась с середины 70-х годов примерно на 50%. За прошедшее десятилетие мир
стал свидетелем самого мощного Ельниньо за весь период записи, самый
разрушительный ураган за 200 лет 2005 года стал самым активным и разрушительным
сезоном ураганов из зарегистрированных. Земля на грани катастрофы. Учёные
прогнозируют, что штормы усилятся. В Америке, города расположенные вдоль
восточного побережья находятся на пути ураганов, сколько времени осталось до
того, как один из них попадёт под удар? Эти ураганы вызовут массовые разрушения.
Сегодня после Катрины, которая была первым отголоском в США , многие
задумываются над ураганом. Но людям нужно понимать, сто северный ураган,
который обрушится от Вашингтона до границ с Канадой имеет совершенно другие
характеристики. Он движется в 2-3 раза быстрее, и из-за этого сильный ветер его
правой стороны намного усиливается, значит если это третья категория, с той
стороны это может быть пятая категория. Такие города как Нью-Йорк уязвимы для
затопления.
Глобальное таяние это
мрачная картина будущего, но по мнению учёных она неизбежна если мы не будем
действовать, наш мир меняется до неузнаваемости и мы люди усугубляем этот
процесс. Ледяные шапки тают и уровень моря ползёт всё выше и выше, что хуже что
мы всё ближе к переломной точке после которой мы не сможем остановить
происходящее, но надежда есть. Некоторые учёные считают, что если действовать
сейчас, мы можем успеть остановить таяние, пока не слишком поздно.
Мы прекратили выбрасывать
свинец в атмосферу и атмосфера изменилась. Сможем ли мы тоже самое сделать с
углекислотой? Инвестирую в возобновляемые источники энергии такие, как ветер и
солнечная энергия, мы сократим выбросы парникового газа , возможно мы начнем
очищать атмосферу, возможно нам удастся избежать перехода климата за точку невозвращения,
и это будет трудно. Это неизбежно, мы должны жить вместе с природой, а не
бороться с ней потому что наши передовые технологии смогут только отсрочить
неизбежное.
Мы вызываем эти
изменения, но они относятся к следующему поколению, те кто будет страдать от
последствий, это наши дети и внуки.
Мы можем решать эту
проблему позже, строя стены или передвигая города сейчас, стараясь замедлить
потепления, стараясь узнать, как можно сохранить ледяные щиты в целостности и
сохранности. Но в случае неудачи последствия будут действительно ужасающие,
если у нас не получится, завтра мы можем не узнать наш мир, социальный и
экономический Хаус, человеческая трагедия ужасающих масштабов, иле же если мы
будем действовать никаких изменений не произойдёт, выбор за нами.
The greenhouse effect
Nowadays major changes in climate are taking place. They are closely connected with the greenhouse effect and global warming. The greenhouse effect is the absorption of energy radiated from the Earth’s surface by carbon dioxide and other gases in the atmosphere, causing it to become warmer. So due to the greenhouse effect the temperature on the Earth is rising and this creates lots of problems that will begin to take place in the coming decades.
Early indicators of climate change
Today people are conducting an unplanned global experiment by changing the face of the entire planet. We are destroying the ozone layer which allows life to exist on the Earth’s surface. All of these activities are unfavourably changing the composition of the biosphere and the Earth’s heat balance. Average global temperatures have risen by 1 degree over the last century and they could rise by 5 to 10 degrees by the middle of the next century. Some areas, particularly in the Northern Hemisphere, will dry out and there will be more forest fires. At the present rate of destruction most of the rain forests will be gone. Evaporation rates will also increase and water circulation patterns will change. Decreased rainfall in some areas will result in increased rainfall in others. In some regions river flow will be reduced or stopped completely while others will experience sudden downpours that create massive floods.
Arctic ice melting
If the present arctic ice melting continues, the sea could rise by as much as 2 meters by the middle of the next century. Large areas of coastal land would disappear. The warming will rearrange entire biological communities and cause a number of species to become died out. In the end, the overheat of the air will result in the global warming effect.
Conclusion
In conclusion, I’d like to say that it’s very important to start doing something now, so that our future and our planet will be safe.
Климат — многолетний режим погоды, типичный для данного района Земли, как бы средняя погода за много лет. Термин «климат» был введен в научный оборот 2200 лет назад древнегреческим астрономом Гиппархом и означает по-гречески «наклон» («klimatos»). Ученый имел в виду наклон земной поверхности к солнечным лучам, различие которого от экватора к полюсу уже тогда считалось главной причиной различий погоды в низких и высоких широтах. Позднее климатом назвали среднее состояние атмосферы в определенном районе Земли, которое характеризуется чертами, практически неизменными на протяжении одного поколения, то есть порядка 30-40 лет. К таким чертам относятся амплитуда колебания температур, атмосферное давление, атмосферная циркуляция. Различают макроклимат и микроклимат: Макроклимат (греч makros — большой) — климат крупнейших территорий, это климат Земли в целом, климатических поясов, а также крупных регионов суши и акваторий океанов или морей. В макроклимате определяется уровень солнечной радиации и закономерности атмосферной циркуляции; Микроклимат (греч. mikros — маленький) — часть местного климата. Микроклимат в основном зависит от рельефа, лесных насаждений, различий в увлажнении почвогрунтов, весенне-осенних заморозков, сроков таяния снега и льда на водоемах. Учет микроклимата имеет существенное значение для размещения сельскохозяйственных культур, для строительства городов, прокладки дорог, для любой хозяйственной деятельности человека, а также для его здоровья. Описание климата составляется по наблюдениям о погоде за много лет. Оно включает средние многолетние показатели температуры и количество осадков по месяцам, сведения о ветрах, облачности, повторяемости различных типов погоды. Но описание климата будет неполным, если в нем не даны отклонения от средних показателей. Обычно в описание включают сведения о самых высоких и самых низких температурах, о самом большом и малом количестве осадков за все время наблюдений. Климат Земли изменяется не только в пространстве, но и во времени. Огромное количество фактов по данной проблеме дает палеоклиматология — наука о древних климатах. Исследования показали, что геологическое прошлое Земли — чередование эпох морей и эпох суши. Это чередование связано с медленными колебаниями земной коры, во время которых площадь океана то сокращалась, то увеличивалась. В эпоху увеличения площади Мирового океана солнечные лучи поглощаются водой и нагревают Землю, от которой нагревается и атмосфера. Общее потепление неизбежно вызовет распространение теплолюбивых растений и животных. Распространение теплого климата «вечной весны» в эпоху моря объясняется также и повышением концентрации С02, что вызывает явление парникового эффекта. Благодаря ему усиливается потепление. При наступлении эпохи суши картина меняется. Это связано с тем, что суша, в отличие от воды, больше отражает солнечные лучи, а значит, слабее нагревается. Это приводит к меньшему прогреву атмосферы, и неизбежно климат станет холоднее. Многие ученые считают космос одной из важных причин колебания климата Земли. Приводятся, например, достаточно веские доказательства солнечно-земных связей. С увеличением активности Солнца связаны изменения солнечной радиации, возрастает повторяемость циклонов. Уменьшение солнечной активности может привести к засухам.
Валя Жидкова 7″г”
ОтветитьУдалить
Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева
Факультет светотехнический
Кафедра экологии
РЕФЕРАТ
Глобальные изменения климата. Причины и прогнозы
Выполнила:
студентка 202 ЭУП гр.
Гришенкова И.И.
Проверила: Борискина О.Ф.
Саранск 2004
содержание
введение. 3
1. Изменение климата – глобальная экологическая проблема номер один 5
2. “Парниковый эффект”. 9
заключение. 15
список использованных источников. 16
введение
Глобальное изменение климата, обусловленное “парниковым эффектом”, стало в настоящее время важнейшей международной и политической проблемой. “Парниковый” щит, который поддерживает температуру поверхности планеты, в современных условиях достаточную для сохранения жизни, превратится в тепловую ловушку, угрожающую изменить всю биосферу.
Использование в современных масштабах ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ), а также дров может существенно повлиять на экосистемы земли и биосферу в целом. Углекислый газ (СО2) является одним из главных виновников парникового эффекта, потому что другие известные “парниковые” газы (а их около сорока) определяют лишь примерно половину глобального потепления.
Установлено, что содержание углекислого газа в атмосфере за последние 100 лет увеличилось на 25%. За этот период глобальная температура увеличилась примерно на 0,60 С. Прогностические оценки показывают, что к 2030-2040гг. (при удвоении содержания углекислого газа) температура повысится в целом на 3-40 С (примерно на 0,2 – 0,50 С за десятилетие). Примечательно, что шведский физико-химик, лауреат Нобелевской премии Сванте Аррениус еще в 1908г. в своей книге “Образование миров” писал: “Если бы содержание угольной кислоты в воздухе удвоилось, то температура земной поверхности повысилась бы на 40С”. Какая прозорливость!
Беспрецедентные климатические аномалии на всем земном шаре могут влиять на жизни миллиардов людей. Изменениями будут охвачены практически все направления человеческой деятельности, что вызывает глубокую озабоченность мирового сообщества.
Генеральная Ассамблея ООН в декабре 1988г. приняла резолюцию “Сохранение глобального климата для нынешнего и будущего поколения человечества”, в которой отмечается, что проблема изменения климата затрагивает все человечество в целом и должна решаться в глобальных масштабах. Также Генеральная Ассамблея одобрила мероприятия по созданию руководящими органами Всемирной метеорологической организации и Программы ООН по окружающей среде межправительственной группы экспертов для представления скоординированных на международном уровне научных оценок масштабов, сроков и потенциальных экологических и социально-экономических последствий изменения климата и реалистических стратегий ответственных действий. Доклад по этим вопросам был закончен в августе 1990г. В рамках межправительственной группы экспертов были образованы три рабочие группы, одна из которых занималась оценкой социально-экономических эффектов глобального потепления и выработкой соответствующих рекомендаций.
Потенциальные воздействия изменения климата сложны и изменчивы. Влиянию этих изменений более всего будут подвергаться виды деятельности человека, сильно зависящие от климатических факторов (сельское, водное, лесное хозяйство и рыболовство). Определенные воздействия будут испытывать также транспорт, промышленность, коммунальное хозяйство, строительство и особенно энергетика.
1. Изменение климата – глобальная экологическая проблема номер один
В последней четверти XX в. началось резкое потепление глобального климата, которое в бореальных областях сказывается уменьшением количества морозных зим. Средняя температура приземного слоя воздуха за последние 25 лет возросла на 0,70 С. В экваториальной зоне она не изменилась, но чем ближе к полюсам, тем потепление заметнее. Температура подледной воды в районе северного полюса возросла почти на 20 С, вследствие чего началось подтаивание льда снизу.
Это потепление вызвало большой переполох после появления в 1986г. сразу на шести языках книги “Наше общее будущее”, подготовленной комиссией ООН с тогдашним премьер-министром Норвегии Гру Харлем Брундтланд. В книге подчеркивалось, что потепление вызовет бурное таяние льдов Антарктиды и Гренландии, резкий подъем уровня Мирового Океана, затопление прибрежных территорий, что будет сопровождаться экономическими и социальными потрясениями.
За прошедшие с той поры 18 лет проведено много исследований и совещаний, которые показали, что мрачные прогнозы этой книги несостоятельны. Подъем уровня Мирового Океана действительно происходит, но со скоростью 0,6 мм. В год, или 6 см. за столетие. В то же время вертикальные поднятия и опускания береговых линий достигает 20 мм. В год. Таким образом, трансгрессии и регрессии моря определяются тектоникой в большей мере, чем подъемом уровня Мирового Океана.
В то же время потепление климата будет сопровождаться увеличением испарения с поверхности океанов и увлажнением климата, о чем можно судить по палеографическим данным. Всего 7-8 тысяч лет назад во время голоценового климатического оптимума, когда температура на широте Москвы была на 1,5 – 20 С выше современной, на месте Сахары расстилалась саванна с рощами акаций и многоводными реками, а в Средней Азии Зеравшан впадал в Амударью, река Чу – в Сырдарью, уровень Аральского моря находился на отметке 72 м. и все эти реки, блуждая по территории современной Туркмении, текли в прогибавшуюся впадину Южного Каспия. Подобное происходило и в других ныне аридных областях мира.
К этому надо добавить, что увеличение содержания в воздухе углекислого газа полезно для большинства культурных растений. Еще В.И. Вернадский в “очерках геохимии” указывал, что зеленые растения мира могли бы с помощью хлорофилла перерабатывать и превращать в органическое вещество гораздо больше углекислого газа, чем может дать его современная атмосфера. Поэтому он рекомендовал применять углекислый газ в качестве удобрений.
Опыты в фитотронах подтвердили прогнозы Вернадского. При удвоенном содержании углекислого газа большинство культурных растений растут быстрее, дают зрелые семена и плоды на 8-10 дней раньше, а урожай – на 20-30% выше, чем в контрольных опытах.
Таким образом, увеличение содержания в атмосфере углекислого газа и хотя бы отчасти связанное с этим потепление климата являются для человечества не опасными, а полезными.
Однако, оценки, основанные на возможном росте температуры в течение ближайших нескольких десятилетий, показывают, что некоторые регионы с неустойчивым увлажнением станут более сухими, в результате чего не исключены еще большая деградация земель и потери урожаев. Влажные области будут в еще большей степени насыщены влагой, увеличится частота и интенсивность тропических штормов. В высоких широтах зимы будут более короткими, влажными и теплыми, а лето более длительным, жарким и засушливым.
В тропических и субтропических регионах, где расположено большинство развивающихся стран, предсказываются значительные изменения климата, которые уже частично стали осуществляться. Наряду с длительной засухой в зоне Сахели следует упомянуть об экстремальном явлении Эль-Ниньо – потеплении поверхностных вод восточной части Тихого океана, наблюдавшемся в 1982-1983гг., и повлекшим за собой, как полагают ученые, засухи в Бразилии, Австралии, Индии и части Африки. Здесь уместно вспомнить и о засухах в бывшем СССР в 1972, 1975, 1981 гг. и др., в США и Канаде в 1988г.
Глобальное потепление может вызвать смещение основных зон земледелия до нескольких сот километров на каждый градус изменения температуры. Кроме того, обязательно изменится частота и характер экстремальных воздействий на сельское хозяйство, обусловленных большими наводнениями, устойчивыми засухами, лесными пожарами и вредителями сельскохозяйственных культур (в последние годы отмечается массовое появление саранчи в Африке и даже Южной Европе).
Вслед за предстоящими изменениями климата неизбежно наступят изменения положения природных зон. Результаты реакции естественного растительного покрова на будущие изменения климата, вызванные увеличением концентрации углекислого газа в атмосфере, показывают, что наибольшие изменения границ зон растительности произойдут в высоких широтах Северного полушария. При этом площадь тундры (так же как и площадь бореальных лесов) сократится на десятки процентов.
Процесс глобального потепления будет сопровождаться, видимо, заметным увеличением газового стока в высоких широтах, и существенным изменением режима влагосодержания деятельного слоя почвы значительной части континентов. В некоторых районах изменение средней температуры на 1-20 С может привести к уменьшению количества осадков на 10%, при этом годовой сток уменьшится на 40-70%.
К чему ведет глобальное потепление для России? Выполненные исследования показывают, что ожидаемые изменения климата окажут влияние на сельскохозяйственное производство. В северных районах Европейской части России повышение средней годовой температуры воздуха к 2005г. на 1,50 С может привести к увеличению продолжительности периода вегетации зерновых культур на 15 дней, что позволит расширить зернопроизводство. В ее южных и юго-восточных районах, где вероятны уменьшение годовой суммы осадков на 20% (в основном в зимний период) и увеличение повторяемости засух, урожайность зерновых может сократиться в среднем на 10-20%.
Даже в тех случаях, когда ожидаемые изменения климата окажут благоприятное влияние на сельскохозяйственное производство в различных странах, они могут сопровождаться рядом негативных черт и особенностей.
Предстоящее увеличение средней глобальной температуры воздуха приведет к уменьшению континентальных ледников. Кроме того, следует ожидать уменьшение зоны многолетнемерзлых пород, занимающих в настоящее время значительную часть суши, а также изменения типа хозяйствования, строительства и пр. в самой зоне.
Измерения и расчеты показали, что за последние 100 лет объем высокогорного оледенения сократился приблизительно на 2000 км.3, ежегодное сокращение составило в среднем 0,06% от всей массы высокогорного льда. Признаки деградации ледников наблюдаются и во всех районах Арктики, в которой глобальное потепление проявляется в наибольшей степени.
Потепление климата ведет к повышению уровня Мирового Океана. За последние 20 лет скорость повышения увеличилась вдвое и достигла 2,5 см / год. Такой подъем грозит крупными экологическими последствиями. Проникновение соленых вод в дельты крупных рек разрушит заповедные места обитания диких зверей и птиц, уничтожит нерестилища рыб. Повышение уровня моря увеличит вероятность разрушительных штормов. Уже сейчас нужно продумывать вопрос о строительстве защитных дамб.
Около 70% взморья на земном шаре в настоящее время разрушается в результате естественного подъема воды и усиливающейся деятельности человека. Этот процесс будет еще более обостряться при глобальном потеплении. Так, по данным программы ООН по окружающей среде, в дельте Нила из-за подъема воды может быть затоплена одна пятая часть пахотных земель Египта, которые используют 10 миллионов человек. В Бангладеш процессы затопления могут охватить более одной шестой части территории, где сейчас проживает свыше четверти ее населения. Чрезвычайно остро этот вопрос стоит для островных государств (Мальдивы в Индийском океане, Тувалу и Кирибати в Тихом океане и др.). По-видимому, пострадает значительное число портовых городов. Среди них – Буэнос-Айрес, Калькутта, Стамбул, Джакарта, Лондон, Лос-Анджелес, Манила, Нью-Йорк, Рио-де-Жанейро и Токио.
По расчетам, наиболее вероятное повышение уровня Мирового Океана к 2030г. составит 14024 см., то есть ожидается, что уровень океана будет подниматься в начале XXI в. в 5-10 раз быстрее, чем в последнее столетие. Максимальная величина подъема уровня океана к 2030г. ожидается около 60 см., а минимальная – 5 см.
2. “Парниковый эффект”
Эффект “парника” известен всем, имевшим дело с этим незамысловатым огородным сооружением. В атмосфере он выглядит так. Часть излучения Солнца, не отразившаяся от облаков, проходит через атмосферу, исполняющую роль стекла или пленки, и нагревает земную поверхность. Нагретая поверхность, конечно, остывает, испуская тепловое излучение, но это уже другое излучение – инфракрасное. Средняя длина волны такого излучения значительно больше, чем в приходящем от Солнца, и потому почти прозрачная для видимого света атмосфера пропускает его значительно хуже. Пары воды поглощают около 62% инфракрасного излучения, что способствует нагреву нижних слоев атмосферы.
Но роль водяного пара в нагреве атмосферы не ограничивается поглощением излучения. При его конденсации в мельчайшие капли, из которых образуются облака, выделяется огромное количество тепла (до 40% от общего его количества, поступающего на Землю), что играет значительную роль в тепловом балансе атмосферы.
За водяным паром в списке “парниковых” газов следует углекислый газ (СО2), поглощающий в прозрачном воздухе 22% инфракрасного излучения Земли. Собственно участие СО2 в глобальном круговороте (цикле) углерода, лежащего в основе всего живого, и вовлекает биосферу в тепловой баланс. Именно о вкладе СО2 в этот баланс (точнее, о возможном изменении концентрации СО2 в атмосфере под влиянием деятельности человека и о последствиях этого изменения для теплового баланса Земли) и спорят уже много лет ученые.
К парниковым газам относят еще метан СН4 (также компонент углеродного цикла), озон О3, фреоны (углеводороды, содержащие бром, фтор или хлор) и некоторые другие соединения. Но их вклад в парниковый эффект гораздо меньше.
Изучение парникового эффекта восходит к работам французского математика и физика Ж. Фурье, который и открыл это явление в 1824г. В 1860г. английский физик Дж. Тиндаль выяснил, что СО2, подобно водяному пару, экранирует инфракрасное излучение Земли. Наконец, в конце XIX в. шведский химик С. Аррениус указал на возможность изменения климата в связи с увеличением количества тепла, поступающего в атмосферу, и накоплением в ней СО2 в результате деятельности человека, а в 1922г. английский геолог Р. Шерлок отмечал, что эта деятельность уже влияет на климат
Что же говорят факты? По данным Центра исследования и прогнозов климата (Великобритания), глобальное потепление в XX достигло первого максимума в конце 1930-х г. – начале 1940-х г. и составило 0,60 С. Затем, до середины 1960-х г. отмечалось похолодание, достигшее примерно 0,30 С, которое сменилось нынешним потеплением. По данным национального агентства США по аэронавтике и исследованию космического пространства, за 30 лет (1965-1995гг.) на планете стало теплее в среднем на 0,40 С, а за столетие – на 0,80 С. Потепление неравномерно (в высоких широтах изменения температуры в 3,5 раза больше, чем у экватора) и ярче выражено зимой. В Северном полушарии средний рост температуры на 0,30 С больше, чем в южном, над континентами он достигает 1,60 С, а над океаном – 0,80 С. В итоге во многих районах климат стал нестабильным, кое-где даже похолодало. У теплого сезонного поверхностного течения Эль-Ниньо (восточная часть тихого океана, у берегов Эквадора и Перу), влиявшего на процессы в атмосфере всей планеты, заметно изменились характеристики: период активности (от 11 мес. до 4-5 лет), масштабы (1977-1998 гг. его протяженность достигала 7000 км. при ширине 1200 км) и разброс температур (от 10 до 90).
Содержание СО2 в атмосфере определяет в основном океан. По данным академика РАН М.Е. Виноградова, 98% СО2 на планете сосредоточено в океане, который служит главным источником (на экваторе) и резервуаром-поглотителем атмосферного СО2. В 1960-1980-х гг. СО2 в атмосфере стало больше на 10% (рост примерно 0,5% в год), что и вынудило искать связь между концентрацией СО2 и наблюдаемым потеплением. Какое из этих двух явлений – причина, а какое – следствие, ученым пока до конца не ясно. В последние годы содержание СО2 в атмосфере растет значительно медленнее (в 1980-1993 гг. в среднем на 0,15% в год) и не исключено, что эти изменения вызваны вариациями его выделения из океана.
Каким будет климат в XXI веке?
Климат на нашей планете никогда не был неизменным. Палеоклиматические исследования показали, что средняя температура атмосферы постоянно менялась. Периоды похолодания, так называемые ледниковые, имевшие место за последний миллион лет, сменялись эпохами потепления. Эти колебания вызывались различными причинами. Но все они были естественными, природными. То или иное нарушение стабильности количества падающей на поверхность планеты солнечной энергии вызывало похолодание.
Считается, что ледниковые периоды сменялись эрами потепления примерно один раз в сто тысяч лет. Конечно, на этом отрезке времени происходили менее значительные колебания средней температуры атмосферы. В наше время она, к примеру, по всем широтам составляет в среднем около 140 С. А 20 тысяч лет тому назад, по расчетам специалистов, она была на … 4-50 С ниже; ближе к нашему времени, напротив, стала на 10 С выше, чем сейчас.
По всем расчетам, мы живем в довольно теплое время, которое должно было бы смениться очередным похолоданием. И совсем недавно климатологи говорили о том, что среднегодовая температура в Северном полушарии упала на полградуса.
Так ли это на самом деле? Тщательная проверка данных, проведенная американскими и английскими учеными, показала иное: в течение XX в. температура атмосферы в среднем поднялась на полградуса. Казалось бы, ничтожная цифра. Но это вовсе не так. Изменение средних температур на 10С существенно меняет погодные условия и смещает зоны осадков, приводит в движение ледники, повышает или понижает уровень Мирового Океана.
Вернадский писал о том, что в наше время человеческое воздействие на планету сравнимо с мощной геологической силой. Это справедливо и в отношении его воздействия на атмосферу. Человек стал способен … изменять климатические процессы на планете! Каким образом?
Мы смогли существенно изменить привычные концентрации некоторых газов в атмосфере своей хозяйственной деятельностью. А ведь углекислый газ и водяной пар являются главными регуляторами температуры атмосферы планеты.
В последние годы появился термин – “парниковый эффект”. Углекислый газ обладает уникальным свойством беспрепятственно пропускать к поверхности земли большую часть солнечной радиации и задерживать собственное тепловое (инфракрасное) излучение планеты. Углекислота в этом случае играет роль своего рода пленки парника. В одной стороны, без такого свойства атмосферы ее температура не поднималась бы выше минус 180 С. А с другой – изменение концентрации углекислого газа немедленно отражается на климате.
Расчеты показывают, если человечество будет теми же темпами воздействовать на природную среду и концентрация углекислоты будет повышаться, то к середине столетия средняя температура поднимется примерно на 30 С! Таков исходный прогноз будущего климата. К нему склоняются специалисты и в нашей стране, и за рубежом.
Возникает очередной вопрос, ответ на который неоднозначен и спорен в деталях: как такое повышение температуры отразится на жизни человечества? Несколько градусов – отнюдь не мелочь. Ведь речь идет не о погоде. Погодные колебания температуры и климатические – разница принципиальная, существенная. К чему, например, приведет повышение средней температуры Северного полушария хотя бы на один градус? Теплые и слякотные зимы станут обычным явлением. В целом увеличится объем осадков, потому что с поверхности океанов будет испаряться больше влаги. Но если в лесостепных зонах дождей будет больше, то ближе к экватору станет, наоборот, суше, пустыни пойдут в наступление. Кроме того, начнут подтаивать льды Арктики и Антарктики. В конечном счете начнет повышаться уровень Мирового Океана. Совершенно очевидно, что подъем уровня океана чрезвычайно катастрофически отразится на жизни народов, населяющих берега морей. Конечно, речь ведь не о катастрофах типа “великого потопа”, однако подъем этого уровня хотя бы на полметра крайне осложнит жизнь голландцев, итальянской Венеции – города на каналах, и так далее. Рост температуры климата на 30 С может вызвать подъем уровня Мирового океана до одного метра. А это уже беда для многих народов земли.
Как избежать опасности? Ответить на такой вопрос непросто. Наука, к сожалению, еще не знает всех взаимосвязей в природе. Но что-то уже известно. Вот пример. Океан, как известно, является одним из основных поглотителей углекислого газа. Однако загрязнение поверхности вод морей нефтяными пленками ослабило его “поглотительные” функции. Значит, больше этого газа остается в атмосфере. Есть и другие, опосредованные связи. Так или иначе, влияет на климат прозрачность атмосферы, ее насыщенность аэрозолями, другими газами. Или другой пример: рост использования в сельском хозяйстве хлорорганических удобрений, в конечном счете, приводит к увеличению концентрации хлора в верхних слоях атмосферы. А хлор в определенной степени повышает “парниковый” эффект.
Академик РАН Г.С. Голицин сказал в 1990г.: “Я не стал бы рассматривать ситуацию с изменением климата чересчур пессимистично. Изменения будут нарастать постепенно, и, вероятно, человечество сможет к ним приспособиться. Возможно, удастся нейтрализовать некоторые негативные тенденции, хотя некоторые меры потребуют колоссальных затрат. В любом случае человек обязан взять эту ситуацию под свой контроль. Пока мы еще можем что-то изменить, если разумно ограничим свои потребности в ресурсах, если сократим вредные выбросы в окружающую среду, которые нарушают установившееся в природе равновесие. Но риск опоздать все-таки существует: время скоротечно, а человек иногда слишком неповоротлив в своих реакциях и действиях”.
заключение
После стремительного прорыва в космос и сделанных там потрясающих открытий человечество вновь обращает свои взгляды к своему общему дому – планете Земля. Проблемы Земли должны занимать важное место среди фундаментальных знаний, ибо от их решения во многом зависит будущее нашей цивилизации и общее мировоззрение, определяющее перспективы дальнейшего развития общества.
Мы стоим перед классической дилеммой принятия научных и политических решений. С одной стороны, неизвестный и возможно опасный уровень риска нежелательных последствий изменения климата, а с другой – неопределенности в характере и причинах таких изменений, в расходах и последствиях принимаемых мер реагирования. Это сложная дилемма, поскольку последствия изменения климата будут проявляться в различных регионах земного шара по-разному. Политические принципы ее разрешения предполагают, что все страны будут предпринимать скоординированные и осознанные действия. Готовится разработка специальной международной конвенции по проблеме изменения климата.
На ученых земного шара, на международное научное сообщество теперь ложится колоссальная ответственность, так как правильное определение тенденций изменения климата в будущем и направлений основных последствий этого изменения спасет человечество от неизмеримых бед, а принятие дорогостоящих мер без достаточного научного обоснования приведет к колоссальным экономическим потерям.
список использованных источников
1. “Человек и стихия” (Научно-популярный гидрометеорологический сборник на 1991г), Л.: Гидрометеоиздат, 1990
2. “Основы безопасности жизнедеятельности” (информационно-методическое издание для преподавателей). 2000. №11
3. “Экология и жизнь” (Научно-популярный журнал). 2001. №1
4. “Отклик”, выпуск 8 (сост.Л. Егорова), Москва: “Молодая гвардия”. 1990
5. Воронцов А.И., Щетинский Е.А., Никодимов И.Д. “Охрана природы”, Москва: Агропромиздат, 1989 (Учебники и учебные пособия для техникумов)
Реферат по экологии
Изменение климата:
проблема парникового эффекта.
Выполнила:
Проверила:
__________
2002 г.
Содержание
1. Введение
2. Сущность парникового эффекта
3. Пути исследования изменения климата
4. Влияние диоксида углерода на интенсивность парникового эффекта
5. Глобальное потепление
6. Последствия парникового эффекта
7. Факторы изменения климата
8. Заключение
9. Приложения
Введение.
Мир становится теплее, и человечество в значительной мере ответственно за это, говорят эксперты. Но многие факторы, влияющие на изменение климата, еще не изучены, а другие и вовсе не изучены.
Некоторые засушливые места в Африке за последние 25 лет стали еще более сухими. Редкие озера, приносящие людям воду, высыхают. Усиливаются песчаные ветры. Дожди прекратились там еще в 1970-х. Все более острой становится проблема питьевой воды. Согласно компьютерным моделям такие местности продолжат высушиваться и станут совсем непригодными для жизни.
Добыча угля распространена по всей планете. В атмосферу выбрасывается огромное количество углекислого газа (СО2 ) при сжигании угля. Так как развивающиеся страны идут по следам своих индустриальных соседей, объем СО2 удвоится в течение XXI века.
Большинство специалистов, изучая комплексность климатической системы Земли, связывают повышение глобальной температуры и грядущие изменения климата с увеличение уровня СО2 в атмосферном воздухе.
Жизнь процветает на планете около четырех миллиардов лет. В течение этого времени колебания климата были радикальными, от ледникового периода – длившегося 10 000 лет – до эпохи стремительного потепления. С каждым изменением неопределенное число видов жизненных форм изменялись, развивались и выживали. Другие ослабли или просто вымерли.
Сейчас многие эксперты считают, что человечество подвергает опасности мировую экологическую систему в связи с глобальным потеплением, вызванное так называемым парниковым эффектом. Испарение продуктов цивилизации в форме парниковых газов, таких как диоксид углерода (СО2 ), задержали достаточно отраженного от земной поверхности тепла, чтоб средняя температура у поверхности Земли повысилась на пол градуса Цельсия в течение ХХ столетия. Если такое направление современной индустрии сохранится, то климатическая система изменится повсеместно – таяние льдов, повышение уровня Мирового океана, уничтожение растений засухами, превращение местностей в пустыни, перемещение зеленых зон.
Но этого может и не быть. Климат на планете зависит от комбинации многих факторов, взаимодействующих по отдельности друг с другом и в комплексных путях, которые еще не до конца изучены. Возможно, что потепление, наблюдавшееся в течение прошлого столетия, произошло вследствие естественных колебаний, несмотря на то, что его скорости значительно превышали тех, что наблюдались в течение последних десяти веков. Более того, компьютерные симуляции могут быть неточными.
Тем не менее, в 1995 году, после долгих лет интенсивного изучения Международная конференция по проблеме изменения климата, спонсируемая Объединенными нациями, ориентировочно заключила, что «многие доказательства свидетельствуют, что влияния человечества на глобальный климат огромны». Объем этих влияний, как замечают специалисты, неизвестно, так как не определен ключевой фактор, включая степень воздействия облаков и океанов на изменение глобальной температуры. Возможно, потребуется десяток лет или больше дополнительного исследования, чтобы исключить эти неопределенности.
Тем временем, многое уже известно. И хотя специфика обстоятельств хозяйственной деятельности человека остаются неясными, наша способность изменять состав атмосферы бесспорна.
Сущность парникового эффекта.
Воздух, которым мы дышим, является необходимым условием нашей жизни во многих аспектах. Без нашей атмосферы средняя температура на Земле составила бы около –18 0С вместо сегодняшних 15 0С. Весь поступающий на Землю солнечный свет (около 180 Вт/м2 ) приводит к тому, что Земля излучает инфракрасные волны как гигантский радиатор. Отраженное тепло просто бы беспрепятственно возвращалось в космос.
Из-за атмосферы, однако, только часть этого тепла напрямую возвращается в космос. Оставшееся задерживается в нижних слоях атмосферы, которые содержат ряд газов – водяной пар, СО2, метан и другие – которые собирают исходящее инфракрасное излучение. Как только эти газы нагреваются, некоторое накопленное ими тепло вновь поступает на земную поверхность. В целом, этот процесс называется парниковый эффект, главной причиной которого является избыточное содержание в атмосфере парниковых газов. Чем больше в атмосфере будет содержаться парниковых газов, тем больше тепла, отраженного земной поверхностью, будет задерживаться. Так как парниковые газы не препятствуют поступлению солнечной энергии, то температура у земной поверхности будет повышаться.
С повышением температуры увеличится испарение воды из океанов, озер, рек и т.д. Так как нагретый воздух может содержать в себе больший объем водяного пара, это создает мощный эффект обратной связи: чем теплее становится, тем выше содержание водяного пара в воздухе, а это, в свою очередь, увеличивает парниковый эффект.
Человеческая деятельность мало влияет на объем водяного пара в атмосфере. Но мы выбрасываем другие парниковые газы, что делает парниковый эффект все более и более интенсивным. Ученые считают, что увеличение объема выбросов СО2, в основном от сжигания ископаемого топлива, объясняет, по крайней мере, около 60 % потепления на Земле, наблюдавшегося с 1850 года. Концентрация диоксида углерода в атмосфере возрастает примерно на 0,3 % в год, и сейчас составляет примерно на 30 % выше, чем до индустриальной революции. Если это выразить в абсолютных измерителях, то каждый год человечество добавляет примерно 7 миллиардов тонн. Несмотря на то, что это небольшая часть по отношению ко всему количеству углекислого газа в атмосфере – 750 миллиардов тонн, и еще меньшая по сравнению с количеством СО2, содержащимся в Мировом океане – примерно 35 триллионов тонн, она остается весьма значительной. Причина: естественные процессы находятся в равновесии, в атмосферу поступает такой объем СО2, который оттуда изымается. А человеческая деятельность только добавляет СО2.
Если текущие темпы сохранятся, то содержание углекислого газа в атмосфере увеличится вдвое к 2060 году по сравнением с доиндустриальным уровнем, а к концу столетия – в четыре раза. Это очень обеспокоивает, так как жизненный цикл СО2 в атмосфере составляет более ста лет, по сравнению с восьмидневным циклом водяного пара.
Метан, основной компонент природного газа, является причиной 15 % потепления в современное время. Генерируемый бактериями на рисовых полях, разлагающимся мусором, продуктами сельского хозяйства и ископаемого топлива, метан циркулирует в атмосфере около десятилетия. Сейчас его в атмосфере в 2,5 раза больше, чем в XVIII веке.
Другой парниковый газ – это оксид азота, продуцируемый как сельским хозяйством, так и промышленностью – различные растворители и хладагенты, как хлорфторуглероды (фреоны), которые запрещены международным соглашением вследствие их разрушающего действия на защитный озоновый слой Земли.
Неослабевающее накопление парниковых газов в атмосфере привело ученых к решению, что в нынешнем столетии средняя температура повысится от 1 до 3,5 0С. (см. приложение № 1) Для многих это может показаться немного. Для объяснения приведем пример. Аномальное похолодание в Европе, длившееся с1570 по 1730 годы, вынудившее европейских фермеров забросить свои поля, было вызвано изменением температуры всего в пол градуса Цельсия. Можно представить какие последствия может иметь повышение температуры на 3,5 0С.
Пути исследования изменения климата.
В современное время становится популярным изобретение разных компьютерных моделей изменения климата на Земле. Они основаны на вариантах взаимодействия различных климатических факторов, таких как почва, воздух, вода, ледники и солнечная энергия. Эти общие циркуляционные модели состоят из уравнений, показывающие изученные зависимости атмосферной физики и океанической циркуляции.
Для каждой части планеты ученые рассчитали эффект таких факторов как температура, вращение Земли, часть поверхности выше уровня моря и другие климатические условия.
Но насколько правдоподобны эти проекты? Совершенной считается модель, если при введение информации о климатических условий на Земле несколько сотен лет назад она выдает точное описание сегодняшнего климата. Очень редко сегодняшние модели выдают результат сопоставимый с настоящим глобальным климатом без различных неточностей.
От части это объясняется тем, что только самые мощные компьютеры могут справиться с этой задачей. А от части – тем, что некоторые аспекты климатического изменения не до конца изучены. Создатели моделей предупреждают, что их создания еще не достаточно совершенны, чтобы определять детальный эффект в конкретных регионах. Модели разбивают всю поверхность Земли на квадраты со стороной обычно 200 км, но такие факторы как океанические бури, шторм и облачная активность действуют на значительно меньших участках. В этих случаях модели могут определять примерный результат.
Компьютерные модели обычно проектируют парниковый эффект в далеком будущем, и они все лучше и лучше приспосабливаются к быстро растущему объему знаний человечества. К тому же невероятно сложно правильно учесть влияние человека на всемирные колебание климата.
Согласно Кевину Тренберту, ведущему американскому специалисту в Национальном центре атмосферных исследований в Колорадо, все компьютерные модели предсказывают глобальное потепление, но они могут определить только пределы изменения температуры. Потепление может составить один градус Цельсия в этом веке, или оно может быть в более чем в три раза больше. «Использование таких моделей – это важный и незаменимый инструмент, – говорит Тренберт, – но они не могут решить проблему парникового эффекта».
Влияние диоксида углерода на интенсивность парникового эффекта.
Многое еще должно быть изучено о круговороте углерода и роли Мирового океана как огромного хранилища углекислого газа. Как было сказано выше, человечество каждый год добавляет 7 миллиардов тонн углерода в форме СО2 к имеющимся 750 миллиардам тонн. Но только около половины наших выбросов – 3 миллиарда тонн – остаются в воздухе. Это можно объяснить тем, что большая часть СО2 используется земными и морскими растениями, хоронится в морских осадочных породах, поглощается морской водой или по другому абсорбируется. Из этой большой части СО2 (около 4 миллиардов тонн) океаном поглощается около двух миллиардов тонн атмосферного диоксида углерода каждый год.
Все это увеличивает число не отвеченных вопросов: Как именно морская вода взаимодействует с атмосферным воздухом, поглощая СО2 ? Сколько еще углерода могут поглотить моря, и какой уровень глобального потепления может повлиять на их емкость? Какова способность океанов поглощать и сохранять тепло, задержанное изменением климата ?
Роль облаков и суспензированных частиц в воздушных потоках, называемых аэрозолями не просто учесть при построении климатической модели. Облака затеняют земную поверхность, приводя к похолоданию, но в зависимости от их высоты, плотности и других условий, они так же могут задерживать тепло, отраженное от земной поверхности, повышая интенсивность парникового эффекта. Действие аэрозолей также интересно. Некоторые из них изменяют водяной пар, конденсируя его в маленькие капельки, образующие облака. Эти облака очень плотные и затеняют поверхность Земли неделями. То есть они блокируют солнечный свет, пока не выпадут с осадками.
Комбинированный эффект может быть огромен: извержение вулкана Пинатуба в 1991 в Филиппинах выбросило в стратосферу колоссальный объем сульфатов, что явилось причиной всемирного понижения температуры, которое длилось два года.
Таким образом, наши собственные загрязнения, вызванные, главным образом, сжиганием серосодержащего угля и масел, могут временно сгладить эффект глобального потепления. Специалисты оценивают, что в течение ХХ века аэрозоли снизили объем потепления на 20 %. В общем, температура поднималась с 1940-х, но с 1970 года снизилась. Эффект аэрозолей может помочь объяснить аномальное похолодание в середине прошлого века.
В 1996 году выбросы углекислого газа в атмосферу составили 24 миллиарда тонн. Очень активная группа исследователей возражает против мнения о том, что одной из причин глобального потепления является деятельность человека. По ее мнению, главное заключается в естественных процессах изменения климата и повышении солнечной активности. Но, по словам Клауса Хассельмана, руководителя Немецкого климатологического центра в Гамбурге, только 5 % можно объяснить природными причинами, а остальные 95 % — это техногенный фактор, вызванный деятельностью человека.
Некоторые ученые также не связывают увеличение объема СО2 с повышением температуры. По словам скептиков, если винить в повышении температуры увеличение выбросов СО2 , то температура должна была подняться в течение послевоенного экономического бума, когда ископаемое топливо сжигалось в огромных количествах. Однако Джерри Мэлмен, директор Геофизической лаборатории динамики жидкостей, вычислил, что увеличение использование угля и масел быстро увеличило содержание серы в атмосфере, вызывая похолодание. После 1970 года термический эффект длинного жизненного цикла СО2 и метана подавил быстро распадающиеся аэрозоли, вызывая повышение температуры. Таким образом, можно заключить, что влияние диоксида углерода на интенсивность парникового эффекта огромно и неоспоримо.
Однако увеличивающийся парниковый эффект может не быть катастрофическим. В самом деле, высокие температуры могут приветствоваться там, где они достаточно редки. С 1900 года наибольшее потепление наблюдается от 40 до 70 0северной широты, включая Россию, Европу, северную часть США, где раньше всего начинались промышленные выбросы парниковых газов. Большая часть потепления относится к ночному времени, прежде всего, из-за увеличения облачного покрова, который задерживал исходящее тепло. Как следствие посевной сезон увеличился на неделю.
Более того парниковый эффект может быть хорошей новостью для некоторых фермеров. Высокая концентрация СО2 может иметь положительный эффект на растения, так как растения используют углекислый газ в процессе фотосинтеза, превращая его в живую ткань. Следовательно, больше растений означает больше поглощения СО2 из атмосферы, замедляя глобальное потепление.
Это явление было исследовано американскими специалистами. Они решили создать модель мира с двойным содержанием СО2 в воздухе. Для этого они использовали четырнадцатилетний сосновый лес в Северной Калифорнии. Газ нагнетался через трубки, установленные среди деревьев. Фотосинтез увеличился на 50-60 %. Но эффект вскоре стал обратным. Задыхающиеся деревья не справлялись с таким объемом углекислого газа. Преимущество в процессе фотосинтеза было потеряно. Это еще один пример как человеческие манипуляции приводят к неожиданным результатам.
Но эти небольшие положительные аспекты парникового эффекта не идут ни в какое сравнение с отрицательными. Взять хотя бы опыт с сосновым лесом, где объем СО2 был увеличен вдвое, а к концу этого века прогнозируется увеличение концентрации СО2 в четыре раза. Можно представить какими катастрофическими могут быть последствия для растений. А это в свою очередь повысит объем СО2 , так как чем меньше растений, тем больше концентрация СО2 .
Глобальное потепление.
Значимость потепления, определенная американскими учеными, может побудить распространенную катастрофу. Во-первых, потепление вызовет увеличение концентрации водяного пара в атмосфере (на 6 % больше с каждым градусом повышения температуры), что вызовет увеличение осадков и возможно большую напряженность погоды, в общем.
Хотя частота дождей и снегопадов может увеличиться, наиболее ожидаемый эффект, который заключается в том, что средние колебания осадков могут быть еще более выраженными, как утверждает Томас Карл, американский специалист в области изменения климата. В местностях, предрасположенных к затоплениям и водным эрозиям, прогнозы будут ужасными. Увеличение осадков будет крайне неравномерно, затопляя наиболее влажные территории, сделает сухие местности еще более засушливыми.
(см. приложение № 2)
В дополнение Карл предполагает, что тепловые волны могут стать еще серьезнее там, где местность имеет маленький шанс охладится ночью. Трехградусное повышение средней температуры увеличит возможность возникновения опасных тепловых волн (выше 35 0С) в средних широтах от одного раза в 12 лет до одного раза в 4 года.
Такие жестокие картины становятся все более и более правдоподобными. Существует единодушное согласие, что глобальная средняя температура повысилась на пол градуса Цельсия с конца XVIII века, и 13 самых жарких лет наблюдались после 1980 года. По некоторым оценкам 1997 был самым жарким. Это неоспоримое доказательство, что человечество причастно к глобальному потеплению.
Еще потепление может быть частью естественного цикла колебаний средней температуры, которая изменялась в пределах 6 0С за последние 150 000 лет. Климатические колебания в течение тысячелетий зависят от периодических изменений солнечной активности, орбиты и наклона Земли, то есть от количества тепла, поступаемого на Землю.
Вращение Земли не сохраняет постоянную позицию по отношению к Солнцу. В 1930-х сербский математик Милутин Миланкович установил, что существует зависимость между тремя основными циклами движения Земли и ее климатом: 100 000-летний цикл земной орбиты, 41 000-летний цикл наклона земной оси, 23 000-летний цикл раскачивания земной оси.
Эффект этих циклов можно последить по графику изменения объема ледяных покровов относительно солнечного освещения, который увеличивался, когда интенсивность солнечного освещения падала, позволяя снежному покровы продлевать период таяния и накапливаться со временем.
Согласно этим циклам мы сейчас находимся в середине периода похолодания. А в настоящее время наблюдается повышение температуры, как если бы мы находились в период потепления.
Доказательства этих климатических изменений были взяты из состава льда, добытого из недр древних ледников Гренландии и Антарктиды и среди останков морских организмов в осадочных породах на морском дне.
Повышение и понижение температуры за последние 750 000 лет было также исследовано путем анализа древнего тибетского 300 метрового ледника – самого большого в средних широтах. Образцы льда были собраны с различных глубин. В каждом образце было измерено содержание особого изотопа кислорода 18 О. Чем больше было его содержание, тем выше была температура в соответствующем периоде.
На основе этого исследования был построен график. Полученная температура была наложена на график колебания интенсивности солнечного освещения, согласно 100 000-летнему циклу Миланковича.
750,000 лет назад 50,000 10,000 1,000 250 100 0
Возможно, что около 1860 года, когда ученые впервые занялись проблемой глобального потепления, планета еще находилась в периоде аномального похолодания. Настоящее потепление может быть вызвано окончанием этого периода, и парниковый эффект может быть наложен на это направление колебаний климата.
Однако в опровержение этого мнения, для многих ученых критическим аспектом является скорость сегодняшнего климатического потепления, которая не может быть сопоставлена со скоростями естественных колебаний климата. В ХХ веке потепление составило 0,5 0С, оно необычно большое, внезапное и распространенное.
За последние 150 лет уменьшение ледяных покровов вследствие глобального потепления наблюдается по всей планете. А за последние 40 лет температура в Антарктиде повысилась на 2,5 0С, одно из крупнейших ледяных полей уменьшилось на одну треть, а другое за один только 1995 год подтаяло на 1300 м2. Таяние ледников уже привело к повышению уровня Мирового океана на 10-25 см в прошлом столетии. Известно, что если уровень Мирового океана поднимется на 1 метр, то многие прибрежные города будут затоплены.
Уменьшение ледяного покрова можно рассмотреть на примере ледника в Швейцарии, который 150 лет назад был в составе Альпов.
Этот рисунок сделан 150 лет назад А эта фотография 1998 года
«Если климат продолжит изменяться с этими невероятными скоростями, а мы полагаем – будет, значение будущего парникового эффекта будет огромно даже по геологической шкале», считает Томас Кровли, американский океанограф.
Последствия парникового эффекта.
Какова срочность действий, рассмотренных в 1997 на конференции по изменению климата в Киото, Япония, на которой промышленные нации принципиально согласились сократить выбросы парниковых газов? Не один другой вопрос не оспаривается так горячо среди ученых и политиков как этот. Некоторые считают, что немедленные действия неоправданны: ощутимые изменения климата, говорят они, достаточно постепенны, чтобы мы могли адаптироваться к ним. И даже если все выбросы парниковых газов в атмосферу прекратятся завтра, планета все равно будет еще нагреваться несколько десятилетий, из-за длинного жизненного цикла газов в атмосфере.
С другой стороны, есть доказательства, что некоторые события могут радикально изменить климат период нескольких десятков дней. Возможно наибольший страх – это внезапный крах огромного Атлантического транспортировочного пояса – системы, которая приносит теплую воду к северу от экватора, делающей Европу на несколько градусов теплее. Испарение этого приходящего потока оставляет этот пояс с большей концентрацией соли, чем оставшуюся Северную Атлантику, которая содержит устойчивый избыток воды из континентальных бассейнов. Пояс становится холоднее и плотнее по мере того, как он достигает Гренландии, где совсем тонет.
Но что, если порожденное человеком глобальное потепление изменит температурную разницу между потоками и, в то же время увеличит количество осадков, разбавляя соленость направленного на север потока? Весь Атлантический транспортировочный пояс может прекратиться, как свидетельствуют океанические осадочные породы, это уже было несколько раз в прошлом. Эффект будет губительный. По некоторым расчетам, в Ирландии будет такая же температура, как сегодня в Шпицбергене, который расположен на сотни километров выше полярного круга. Почти вся северная Европа будет непригодна для жизни.
Но никто не знает наверняка, случатся ли такие вещи. Помимо этого, специфический эффект человека на изменение климата останется еще долгое время неопределенным, пока наши знания увеличатся, а модели улучшатся.
«Следующие десять лет покажут», говорит Тим Барнетт, климатолог из Института океанографии, Калифорния «Мы должны подождать этот срок, чтобы по-настоящему все увидеть».
Факторы изменения климата.
После проведенной оценки мнений различных специалистов можно определить, что климат изменяется вследствие различных комбинаций различных климатических факторов, механизм многих из которых еще не понят современной наукой. Приведем перечень основных климатических факторов.
1. Солнечная радиация. Пролетевший 149 миллиардовкилометров, солнечный свет нагревает верхний слой атмосферы с интенсивностью 180 Вт/м2. Одна треть этого тепла отражается обратно в космос. Оставшаяся часть проходит сквозь атмосферу, нагревая земную поверхность
2. Атмосфера. Тонкий баланс газов в атмосфере дает Земле среднюю температуру 15 0С. Парниковые газы – водяной пар, СО2, метан, оксиды азота и другие – задерживают энергию, отраженную земной поверхностью, и отражают ее обратно на землю.
3. Океаны. Покрывая 71 % площади земной поверхности, океаны являются главным источником атмосферного водяного пара. Океаны могут долгое время сохранять тепло и транспортировать его на тысячи километров. Когда теплая вода собирается в одном месте, испарение и образование облаков могут увеличиться. Морские организмы потребляют огромное количество диоксида углерода.
4. Круговорот воды. Повышение температуры воздуха может означать увеличение испарения воды и таяния льда на воде и земле. Также водяной пар это самый действенный и эффективный парниковый газ. Однако образование облаков может иметь эффект похолодания.
5. Облака. Роль облаков не до конца изучена, но известно, что облака имеют двоякое действие: охлаждают, затеняя земную поверхность, и нагревают, задерживая отраженное земной поверхностью тепло.
6. Ледники и снежные покровы. Яркий белый цвет ледников и снежных покровов отражает солнечный свет обратно в космос, охлаждая планету. Таяние льдов в океанах понижает температуру воды. В Северном полушарии площадь снежных покровов уменьшилась за последние 25 лет на 10 %, но существенного уменьшения объема льдов в Антарктиде еще не наблюдалось. Хотя вероятность, что это случится, непрерывно возрастает.
7. Земная поверхность. Когда солнечная энергия попадает на земную поверхность, она превращается в тепло, часть которого быстро отражается в атмосферу. Поэтому топография (взаимное расположение отдельных пунктов местности 1 ) и обработка земли оказывают огромное влияние на климат. Горные ряды могут блокировать движение облаков, создавая засушливые местности по направлению ветра. Рыхлые земли могут впитывать бoльшее количество влаги, делая воздух более сухим. Тропический лес может поглотить большой объем углекислого газа, но если лес будет вырублен, эта же самая местность станет источником метана. Если же такой лес сжечь, выделится большое количество углекислого газа. В среднем по планете на сжигание лесов приходится половина увеличения объема СО2 в атмосфере.
8. Воздействие человека. Добавляя парниковые газы в атмосферу, человечество вызывает глобальное потепление. Сжигание топлива – это главная причина увеличения концентрации СО2. Скотоводство, сеяние риса и мусорные свалки увеличили уровень содержания метана в атмосфере. Аэрозоли, промышленные выбросы сульфатов отражают поступающий солнечный свет, образуя временный локализованный эффект похолодания.
В 1992 году в Рио-де-Жанейро ведущие индустриальные страны взяли на себя обязательство к 2000 году уменьшить выбросы в атмосферу углекислого газа до уровня 1990 года. При вступлении в должность в 1993 году президент США Билл Клинтон подчеркивал важность достижения намеченных в Рио-де-Жанейро целей. Но в конце октября 1999 года заявил, что только к 2008 году промышленные страны могут вернуться к уровню выбросов парниковых газов в 1990 году, да и то лишь в том случае, если Китай тоже возьмет на себя обязательства принять в своей стране соответствующие законы.
Сейчас в среднем житель США сжигает ежегодно столько топлива, что высвобождается 19 тонн углекислого газа (в Германии – 11 тонн, в Китае – две, в Индии – одна тонна).
З аключение.
В последнее время проблема парникового эффекта становится все более и более острой. Климатическая обстановка в мире требует принятия безотлагательных мер. Доказательством этому могут служить некоторые последствия парникового эффекта, проявляющиеся уже сегодня.
В лажные районы становятся еще влажнее. Непрерывные дожди, которые вызывают резкое увеличение уровня рек и озер, случаются все чаще. Разливающиеся реки затапливают прибрежные поселения, вынуждая жителей покидать свои дома, спасая свои жизни.
Интенсивные дожди прошли в марте 1997 года в США. Погибло много людей, ущерб оценивался в 400 миллионов долларов. Такие непрерывные осадки становятся более интенсивными и вызваны глобальным потеплением. Теплый воздух может содержать больше влаги, а в атмосфере Европы уже гораздо больше влаги, чем было 25 лет назад. Где выпадут новые дожди? Эксперты говорят, что местности, предрасположенные к затоплению должны готовится к новым катастрофам.
В противоположность этому, сухие районы стали еще более засушливыми. В мире наблюдаются засухи столь интенсивные, какие не наблюдались уже в течение 69 лет. Засуха уничтожает кукурузные поля в Америке. В 1998 году кукуруза, которая обычно достигает двух метров и более, доросла только до талии человека.
Однако, несмотря на эти природные предупреждения, человечество не принимает меры по снижению выбросов в атмосферу. Если человечество продолжит так безответственно вести себя по отношению к своей планете, то неизвестно какими еще бедствиями это обернется.
Список использованной литературы
1. Зубаков В.А. «XXI – сценарий будущего: анализ последствий глобального экологического кризиса» СПб ГМТУ 1995 г. 255 с.
2. Ливчак И.Ф., Воронов Ю.В., Стрелков Е.В. «Охрана окружающей среды» М, Колос 1995 г, 265 с.
3. Миллер Т. «Спешите спасти планету» М, Прогресс-Пангея 1994 г, 336 с.
4. Орден Дж. «Глобальная экология» М, Мир 1999 г. 2 тома, 358 с., 377 с.
5. Стадницкий Г.В., Родинов А.И. «Экология» СПб, Химия 1996 г. 240 с.
6. Уорнер С. «Загрязнение воздуха, источники и контроль» М, Мир 1996 г. 640 с.
7. Журнал «National Geografic» Май 1998 г.Vol. 193, NO. 5, 155 с.
Глобальное изменение климата Земли
В последнее время мировое сообщество выражает все большее беспокойство по поводу прогнозируемого на XXI в. изменения климата Земли. Главное в этом изменении – уже начавшееся повышение средней температуры как в атмосфере, так и в приземном слое, которое может оказать неблагоприятное воздействие на природные экосистемы и на человека. Можно сказать без преувеличения, что проблема глобального потепления в наши дни приобретает характер одной из важных проблем выживания человечества.
Неудивительно, что эта проблема постоянно обсуждается на разного рода международных форумах, глубоко исследуют ее и специализированные международные организации. Главная из них – функционирующая с 1988 г. под эгидой ЮНЕП и Всемирной организации здравоохранения авторитетная Международная комиссия по изменению климата (МКИК), оценивающая все данные по этой проблематике, определяющая вероятные последствия климатических изменений и намечающая стратегию реагирования на них. В ее состав входят сотни известных ученых. Можно вспомнить, что на конференции в Рио-де-Жанейро в 1992 г. была принята специальная Конвенция по изменению климата.
Большое внимание этой проблеме уделяется и на национальном уровне. Исследования по теории климата и выяснению физического механизма глобального потепления давно уже ведутся в США, Японии, других странах Запада. В СССР систематическое изучение этой проблемы было организовано Государственным комитетом по гидрометеорологии еще в начале 1960-х гг.
В результате проведенных учеными многих стран исследований сложилось более или менее единое мнение о том, что главной причиной уже начавшегося и угрожающего планете в будущем потепления следует считать скопление в атмосфере парниковых газов, которые вызывают так называемый парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект.
Прежде всего был изучен сам механизм действия парникового эффекта. Было доказано, что он возникает в результате способности содержащихся в атмосфере водяного пара и некоторых газов пропускать коротковолновую солнечную радиацию и, напротив, поглощать и переизлучать длинноволновую земную радиацию. Было доказано, что главную роль в образовании парникового эффекта играет водяной пар, с которым связано формирование облачных систем: планетарное альбедо на 70 % определяется облаками. Но многое зависит и от содержания парниковых газов – углекислого газа, метана, озона, закиси азота, хлорфторуглеродов.
Далее ученые-климатологи и палеогеографы обратились к изучению прошлых климатов Земли. Они установили, что на протяжении геологической истории нашей планеты не раз происходило чередование периодов потепления и похолодания. В качестве трех главных теплых эпох прошлого обычно выделяют климатические оптимумы плиоцена (3–4 млн лет назад), последнего межледникового периода (125 тыс. лет назад) и голоцена (5–6 тыс. лет назад). Все они могут служить подтверждением того, что даже сравнительно небольшие амплитуды среднегодовых температур могли оказывать очень большое воздействие на биосферу Земли.
В отличие от столь давних эпох климат последнего тысячелетия считается относительно стабильным, хотя и в нем наблюдались свои нюансы. Ученые определили их, используя археологические раскопки, исторические хроники, изучение древесных колец, радиоуглеродный и пыльцевой анализ, а в Японии, например, и даты цветения сакуры, точно фиксируемые уже на протяжении более тысячи лет.
Все эти материалы позволили установить, что в X–XII в. климат Земли был теплее, чем в более позднее время. В средних широтах Северного полушария температура воздуха была по крайней мере на 1 °C выше, а в высоких широтах максимальное повышение температуры доходило до 5 °C. Кстати, по-видимому, именно это потепление помогло викингам колонизовать «зеленую страну»– Гренландию– и достичь берегов Северной Америки. Но затем снова наступило похолодание, получившее наименование малого ледникового периода. Оно началось в XIII–XIV вв., достигло максимума в XV–XVII вв., а далее с небольшими перерывами продолжалось до XIX в. Это время отличалось распространением ледников, увеличением области дрейфующих морских льдов, снижением снеговой линии в горах, замерзанием рек и прибрежных морских акваторий на юге Европы. Средняя глобальная температура в этот период по сравнению с современной понижалась на 1–2 °C (рис. 1), но тем не менее это привело к значительному смещению границ природных зон.
Рис. 1. Изменение температуры во времени в приземном слое воздуха на земном шаре
Однако наибольший интерес представляет рассмотрение климатических оптимумов и минимумов, имевших место на протяжении примерно полутора последних столетий – в период, когда велись уже систематические наблюдения за глобальной температурой воздуха. По данным Всемирной метеорологической организации (ВМО), эти изменения также оказались довольно значительными. Анализ рисунка 2 позволяет сделать вывод о том, что вся вторая половина XIX в. и начало XX в. оказались относительно более холодными. Затем началось постепенное потепление, достигшее своего максимума в 1930—1940-е гг. Это потепление коснулось всех природных зон, вызвав повышение средней температуры, увеличение облачности и осадков, повсеместное отступление горных ледников. Но особенно сильным это потепление было в высоких (северных) широтах – в Арктическом бассейне, в Канаде, на Аляске, в Гренландии, на российском Севере. В российском секторе Арктики площадь морских льдов сократилась наполовину, что улучшило условия навигации по Северному морскому пути. К северу сместилась зона вечной мерзлоты, изменились ареалы распространения флоры и фауны.
Рис. 2. Повышение температуры воздуха по мере увеличения концентрации парниковых газов
Казалось бы, ничто не предвещало прекращения этого процесса. Однако в 1945–1980 гг. опять наступило похолодание, которое также в наибольшей мере проявилось в районах Арктики и Антарктики. Это похолодание снова привело к увеличению площади ледового покрова, нарастанию ледников, сокращению продолжительности вегетационного периода в некоторых странах. Но затем, в 1980-х гг., и в особенности в 1990-х гг., началось новое сильное потепление. Как отмечают многие исследователи, 1990-е гг. и начало XXI в. вообще оказались самыми жаркими за весь период, когда метеорологи ведут наблюдения за температурой воздуха.
Хотя по вопросу о причинах возникновения этого нового тренда глобального потепления среди ученых нет полного единогласия, все же большинство из них считают, что такое потепление непосредственно связано с увеличением поступления в земную атмосферу парниковых газов, в первую очередь СО2, которое происходит в результате увеличения объемов сжигаемого ископаемого топлива. Подтверждением того, что между этими двумя процессами существует прямая корреляция, может служить рисунок 170.
Все эти исследования далекого и не столь далекого прошлого дали богатый материал для прогнозирования будущих климатических изменений. Как и общие глобальные прогнозы, эти прогнозы также прошли в своем развитии разные этапы, довольно сильно различающиеся по характеру оценки самой климатической угрозы.
Первые такие прогнозы, относящиеся к 60-м – началу 70-х гг. XX в., отличались очень сильным «сгущением красок». Вспомним, что это вообще было время тревожных, алармистских прогнозов. Стоит ли удивляться, что они коснулись и авторов гипотезы глобального изменения климата. В качестве яркого примера такого рода можно привести расчеты, сделанные академиком М.И. Будыко и приведенные в его многочисленных статьях и монографиях.lib.rus.ec/b/173006/read — n_111
Но, к счастью, эти прогнозы 1960—1970-х гг. в целом не оправдались. Ученые установили, что за последнее столетие средняя температура у земной поверхности повысилась на 0,6 °C. Уровень Мирового океана за то же время поднялся на 15–17 см, что было обусловлено таянием ледников и тепловым расширением океанических вод. Поэтому и прогнозы приобрели более спокойный и взвешенный характер, хотя разные оценки на будущее по-прежнему различаются довольно существенно. Обычно такие прогнозы имеют три временных уровня: 2025 г., 2050 г. и 2100 г.
Сначала об уровне 2025 г. Согласно расчетам М. И. Будыко и некоторых американских климатологов, средняя температура на Земле уже в первой четверти этого столетия увеличится примерно на 1,5 °C, а в Арктике зимние и летние температуры возрастут на 10–15 °C. Это приведет к наступлению леса на тундру и отступлению к северу многолетней мерзлоты, а также к усиленному таянию арктических льдов и началу таяния ледникового покрова Гренландии (на 0,5–0,7 м в год). В западной части Антарктиды начнут разрушаться шельфовые ледники Росса и Фильхнера – Ронне. В умеренных широтах потепление будет чувствоваться меньше. Однако при повышении глобальной температуры даже на 1 °C зона арктической континентальной тундры может заметно сократиться в Европе и сместиться на 300–400 км к северу в Азии. Примерно в два раза могут уменьшиться площади хвойных и увеличиться площади распространения смешанных и широколиственных лесов. Потепление произойдет также в Северной Америке.
Но есть и другие мнения по этому вопросу. Некоторые ученые считают, что если сохранятся современные темпы повышения температуры на 0,3 °C за десять лет, то к 2025 г. она поднимется на 1 °C. Поскольку поверхность суши будет нагреваться быстрее океана, наибольшие изменения коснутся ландшафтов северных широт. Подъем же уровня моря будет равен примерно 6 мм в год и, следовательно, составит 15 см. Имеются и сценарии, по которым средняя температура будет увеличиваться лишь на 0,1–0,2 °C за десять лет.
Теперь об уровне 2050 г., когда под воздействием антропогенных факторов среднеглобальная температура может повыситься на 2 °C. Прогнозы на эту дату также касаются прежде всего двух вопросов – смещения климатических зон и подъема уровня Мирового океана. Согласно им, площадь тундры и лесотундры в Евразии сократится примерно в шесть раз, а хвойных лесов – в три раза, тогда как ареалы распространения смешанных и широколиственных лесов увеличатся в четыре раза. Но подобные прогнозы у разных авторов различаются довольно сильно. В еще большей мере это относится к прогнозам подъема уровня Мирового океана. Например, в докладе комиссии Г. X. Брундтланд говорилось о том, что в ближайшие десятилетия этот уровень поднимется на 25—140 см. Академик К.Я. Кондратьев пишет о его подъеме на 10–30 см, а академик В.М. Котляков приводит цифру 5–7 см.
Тем не менее даже сравнительно небольшой подъем уровня Мирового океана может поставить серьезные проблемы перед многими приморскими (особенно низменными) странами. Последствия этого явления могут быть прямыми (затопление низменных территорий, увеличение размыва берегов) и косвенными (потери ресурсов пресной воды из-за подъема грунтовых вод и проникновения соленой морской воды в водоносные горизонты). Особенно опасен подъем уровня Мирового океана для таких развивающихся стран, как Бангладеш, Египет, Гамбия, Индонезия, Мальдивская Республика, Мозамбик, Пакистан, Сенегал, Суринам и Таиланд. Например, в Бангладеш подъем уровня моря только на 1 м заставит сменить место жительства 10 % населения этой страны (рис. 3). В Египте подъем этого уровня только на 50 см приведет к затоплению большей части дельты Нила и мест обитания 16 % жителей. Еще большую угрозу такой подъем представлял бы для Мальдивских островов, которые состоят из 20 атоллов; 80 % их территории расположены ниже 1 м над уровнем моря. Из стран Европы подъем уровня океана был бы особенно опасен для Нидерландов. Впрочем, такой подъем уровня мог бы оказаться катастрофическим и для Нью-Йорка, поскольку он повлек бы за собой затопление большей части города со всей ее подземной транспортной инфраструктурой и тремя аэропортами.
Наконец, об уровне 2100 г. По расчетам Международной комиссии по изменению климата, в том случае, если не будут приняты радикальные меры по сокращению выбросов парниковых газов и произойдет удвоение концентрации СО2, глобальное потепление климата к концу XXI в. может достигнуть 2,5 °C, (т. е. в среднем 0,25° за каждые десять лет), а возможно и 5,8 °C. Конечно, все последствия такого потепления сегодня предвидеть невозможно. Но, по общему мнению, они будут представлять собой большую угрозу для человечества. Так, согласно некоторым оценкам, общий экономический ущерб от потепления в 2100 г. мог бы составить почти 1 трлн долл. Но за этой цифрой скрываются реальные географические изменения регионального и даже глобального характера (рис.4).
Рис. 3. Возможное затопление территории Бангладеш в случае подъема уровня
Рис. 4. Последствия глобального потепления на территории бывшего СССР (по А.А. Величко)
Во-первых, потепление климата может отрицательно сказаться на сельскохозяйственном производстве многих районов, особенно чувствительном к климатическим условиям. Например, снижение урожаев и сборов может произойти в Южной Европе, в южной части США, в Центральной и Южной Америке, в Западной Австралии. Предполагается, что климатические границы сельскохозяйственных угодий в некоторых районах сдвинутся на 200–300 км на каждый градус потепления.
Во-вторых, прогрессирующее потепление к концу века может вызвать повышение уровня Мирового океана на 1,5 м. Это произойдет в результате таяния материковых и горных ледников, морских льдов, а также термического расширения воды в верхнем слое океанской массы. А отрицательные, опасные последствия такого подъема ощутят на себе уже не только коралловые острова и густонаселенные дельты крупных рек Восточной и Южной Азии, но и все прибрежные территории Земли.
В-третьих, немалый ущерб может быть связан с увеличением числа ураганов, лесных пожаров, нарушением водопотребления, деградацией горного туризма и т. п. В свою очередь, загрязнение воды и воздуха скажется на здоровье людей. Изменения климатических условий неизбежно приведут к усилению миграций населения.
Все сказанное, по-видимому, означает, что современные прогнозы глобального изменения климата Земли исходят уже не из прежних максималистских, а из средних вариантов. Никто ныне уже не пишет о подъеме уровня океана на 66 м или об уподоблении климата Подмосковья климату влажного Закавказья. Но есть и ученые, которые придерживаются еще более минималистской точки зрения.
Например, академик А.Л. Яншин считал, что переполох, вызванный мрачными прогнозами доклада «Наше общее будущее», не имеет достаточных оснований, что в нем и угроза потепления и угроза подъема уровня Мирового океана преувеличены. То же относится и к последствиям парникового эффекта в целом. Напротив, этот эффект может иметь и положительные хозяйственные проявления – например, повлиять на рост урожайности сельскохозяйственных культур благодаря интенсификации фотосинтеза. Он же считал необоснованным предположение о таянии материковых льдов Антарктиды и Гренландии. В качестве главного довода он приводил тот факт, что ледниковый щит Антарктиды образовался 35 млн лет назад и с тех пор пережил немало эпох потепления климата Земли, причем гораздо более значительных, чем то, которое ожидается в процессе современного потепления. А в Гренландии парниковый эффект приведет, по-видимому, лишь к некоторому отступлению края ледникового щита. Отсюда А.Л. Яншин делал прогностический вывод о том, что потепление, связанное с парниковым эффектом, не будет сопровождаться значительным таянием ледников Антарктиды и Гренландии и грозит повышением уровня Мирового океана не более чем на 50 см, что не представляет особо серьезной опасности для человечества. Этой концепции придерживаются также А.А. Величко и некоторые другие ученые (рис.5). По мнению же академика К.Я. Кондратьева, возлагать основную вину за глобальное потепление климата в XX в. на выбросы парниковых газов вообще было бы преждевременно; эта проблема нуждается в дополнительном изучении. Острая дискуссия по данному поводу развернулась и на Всемирной конференции по климату, проходившей в Москве в 2003 г.
Рис. 5. Уровень дестабилизации геосистем при антропогенном изменении климата в первой половине XXI в. (по А. А. Величко)
В конечном счете, насколько оправдаются приведенные выше прогнозы, во многом зависит от действенности мер, которые принимаются мировым сообществом для того, чтобы замедлить наступление нового климатического оптимума. Эти меры касаются сокращения выбросов парниковых газов, а также энергосбережения, использования передовых технологий, применения экономических, административных стимулов и запретов и др.
Климатические изменения в России в XX в. в целом соответствовали мировым тенденциям. Например, самыми жаркими за очень длительный срок также оказались 1990-егг. и начало XXI в., в особенности в Западной и Средней Сибири.
Интересный прогноз климатических изменений, ожидаемых на территории бывшего СССР до середины XXI в., опубликовал А. А. Величко. Ознакомиться с этим прогнозом, подготовленным лабораторией эволюционной географии Института географии РАН, можно с помощью составленных той же лабораторией карт последствий глобального потепления и уровней дестабилизации геосистем на территории бывшего СССР.
Были опубликованы и другие прогнозы. Согласно им, потепление климата в целом благоприятно скажется на Севере России, где условия жизни изменятся к лучшему. Однако перемещение к северу южной границы многолетней мерзлоты одновременно создаст целый ряд проблем, поскольку может привести к разрушению зданий, дорог, трубопроводов, построенных с учетом нынешнего распространения мерзлых грунтов. В южных районах страны ситуация окажется более сложной. Например, сухие степи могут стать еще более засушливыми. И это не говоря уже о подтоплении многих портовых городов и прибрежных низменностей.
Литература
1.Никаноров А. М., Хоружая Т. А. Глобальная экология. – М.: Приор, 2001.
2.Родионова И. А. Глобальные проблемы человечества. – М.: Аспект-Пресс, 1994.
3.Роун Ш. Озоновый кризис. – М.: Мир, 1993.
4.Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать? / Под ред. В. И. Данилова-Данильяна. – М.: МНЭПУ, 1997.
5.Данные сайта http://www.worldwarming.info.
Global Warming
Глобальное потепление
The progress of the modern civilization leads to many environmental problems which have a negative effect on the nature at large. Nowadays due to the mass media we know a lot about environment and its problems. You need not to be a scientist or an ecologist to know what the consequence of such problems is.
Прогресс современной цивилизации приводит ко многим экологическим проблемам, которые отрицательно влияют на природу в целом. В настоящее время благодаря средствам массовой информации мы знаем многое об окружающей среде и ее проблемах. Не нужно быть ученым или экологом, чтобы знать, что представляют собой последствия таких проблем.
People hear and know a lot about global warming. What is the global warming? It is the rise in the average temperature of the Earth’s climate system. From the beginning of the XX century the temperature has risen approximately by 0, 74°C. It may seem that it is not the significant rise however it has resulted in many things. We know about rising sea level which is dangerous for people living near the sea, melting of glaciers which lead to rising sea level, rising of humidity and the early incoming of spring.
Люди много слышали и знают о глобальном потеплении. Что такое глобальное потепление? Это повышение средней температуры климатической системы Земли. С начала XX века температура поднялась примерно на 0,74°C. Может показаться, что это незначительный рост, однако он привел ко многим изменениям. Мы знаем о повышении уровня моря, что опасно для людей, живущих вблизи моря, таянии ледников, которые приводят к повышению уровня моря, повышении влажности и раннем приходе весны.
What are the causes of the global warming? First of all, there are external forcings such as changes in atmospheric composition, changes in solar radiation, volcanic eruptions and changes in the orbital motion of the Earth around the Sun. Of course, the main cause of changes in atmospheric composition is the big concentrations of greenhouse gases in the atmosphere. So, there is a big part of the human factor here.
Что является причиной глобального потепления? Прежде всего, существуют внешние воздействия, такие как изменения в составе атмосферы, изменения солнечного излучения, извержения вулканов и изменения орбитального движения Земли вокруг Солнца. Конечно, основной причиной изменений состава атмосферы является большая концентрация парниковых газов в атмосфере. Таким образом, здесь присутствует значительная доля человеческого фактора.
People all over the world try to slow down the process of the global warming. Many resolutions and agreements are accepted and signed.
Люди во всем мире пытаются замедлить процесс глобального потепления. Постоянно принимается и подписывается множество резолюций и соглашений относительно глобального потепления.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Причины изменения
климата
2. Понятие и сущность
парникового эффекта
3. Глобальное потепление и
воздействие на него человека
4. Последствия глобального потепления
5. Меры, необходимые для
предотвращения глобального потепления
Заключение
Список литературы
Введение
Мир становится теплее, и человечество в значительной мере ответственно
за это, говорят эксперты. Но многие факторы, влияющие на изменение климата, еще
не изучены, а другие и вовсе не изучены.
Некоторые
засушливые места в Африке за последние 25 лет стали еще более сухими. Редкие
озера, приносящие людям воду, высыхают. Усиливаются песчаные ветры. Дожди
прекратились там еще в 1970-х. Все более острой становится проблема питьевой
воды. Согласно компьютерным моделям такие местности продолжат высушиваться и
станут совсем непригодными для жизни.
Добыча
угля распространена по всей планете. В атмосферу выбрасывается огромное
количество углекислого газа (СО2) при сжигании угля. Так как
развивающиеся страны идут по следам своих индустриальных соседей, объем СО2
удвоится в течение XXI
века.
Большинство
специалистов, изучая комплексность климатической системы Земли, связывают
повышение глобальной температуры и грядущие изменения климата с увеличение
уровня СО2 в атмосферном воздухе.
Жизнь процветает на планете около четырех миллиардов лет. В течение
этого времени колебания климата были радикальными, от ледникового периода –
длившегося 10 000 лет – до эпохи стремительного потепления. С каждым изменением
неопределенное число видов жизненных форм изменялись, развивались и выживали.
Другие ослабли или просто вымерли.
Сейчас
многие эксперты считают, что человечество подвергает опасности мировую
экологическую систему в связи с глобальным потеплением, вызванное так
называемым парниковым эффектом. Испарение продуктов цивилизации в форме
парниковых газов, таких как диоксид углерода (СО2), задержали
достаточно отраженного от земной поверхности тепла, чтоб средняя температура у
поверхности Земли повысилась на пол градуса Цельсия в течение ХХ столетия. Если
такое направление современной индустрии сохранится, то климатическая система
изменится повсеместно – таяние льдов, повышение уровня Мирового океана,
уничтожение растений засухами, превращение местностей в пустыни, перемещение
зеленых зон.
Но
этого может и не быть. Климат на планете зависит от комбинации многих факторов,
взаимодействующих по отдельности друг с другом и в комплексных путях, которые
еще не до конца изучены. Возможно, что потепление, наблюдавшееся в течение
прошлого столетия, произошло вследствие естественных колебаний, несмотря на то,
что его скорости значительно превышали тех, что наблюдались в течение последних
десяти веков. Более того, компьютерные симуляции могут быть неточными.
Тем
не менее, в 1995 году, после долгих лет интенсивного изучения Международная
конференция по проблеме изменения климата, спонсируемая Объединенными нациями,
ориентировочно заключила, что «многие доказательства свидетельствуют, что
влияния человечества на глобальный климат огромны». Объем этих влияний, как
замечают специалисты, неизвестно, так как не определен ключевой фактор, включая
степень воздействия облаков и океанов на изменение глобальной температуры.
Возможно, потребуется десяток лет или больше дополнительного исследования,
чтобы исключить эти неопределенности.
Тем
временем, многое уже известно. И хотя специфика обстоятельств хозяйственной
деятельности человека остаются неясными, наша способность изменять состав
атмосферы бесспорна.
Цель
данной работы – изучить проблему изменения климата на Земле.
Задачи
данной работы:
1.
изучить причины изменения климата;
2.
рассмотреть понятие и сущность парникового эффекта;
3.
дать определение понятию «глобальное потепление» и показать влияние на него
человечества;
4.
показать последствия ожидающие человечество в результате глобального
потепления; 5. рассмотреть меры, необходимые для предотвращения глобального
потепления.
1.
ПРИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА
Что такое глобальное изменение климата и почему его часто
называют «глобальным потеплением»?
Нельзя не согласиться с тем, что климат на Земле меняется и
это становится глобальной проблемой для всего человечества. Факт глобального
изменения климата подтвержден научными наблюдениями и не оспаривается
большинством ученых. И все же вокруг этой темы идут постоянные дискуссии. Одни
употребляют термин “глобальное потепление” и делают апокалиптические
прогнозы. Другие пророчат наступление нового «ледникового периода» – и тоже
делают апокалиптические прогнозы. Третьи считают изменения климата
естественным, а доказательства обеих сторон о неизбежности катастрофических
последствий изменения климата – спорными… Попробуем разобраться….
Какие
существуют доказательства изменения климата?
Они всем хорошо известны (это заметное уже и без приборов):
повышение среднемировой температуры (более мягкие зимы, более жаркие и
засушливые летные месяцы), таяние ледников и повышение уровня мирового океана,
а также всё чаще возникающие и всё более разрушительные тайфуны и ураганы,
наводнения в Европе и засухи в Австралии…(см. также «5 пророчеств о климате,
которые сбылись»). А кое-где, например, в Антарктике, отмечается похолодание.
Если
климат менялся и раньше, почему сейчас это стало проблемой?
Действительно, климат нашей планеты меняется постоянно. Всем
известно про ледниковые периоды (они бывают малые и большие), при всемирный
потоп и пр. Согласно геологическим данным среднемировая температура в разные
геологические периоды колебалась от +7 до +27 градусов по Цельсию. Сейчас
средняя температура на Земле составляет примерно +14оС и еще
довольно далека от максимума. Так, чем же обеспокоены ученые, главы государств
и общественность? Если коротко, обеспокоенность вызывает то, что к естественным
причинам изменения климата, которые были всегда, добавляется еще один фактор –
антропогенный (результат деятельности человека), влияние которого на изменение
климата, по мнению ряда исследователей, становится все сильнее с каждым годом.
Каковы
причины изменения климата?
Главной движущей силой климата является Солнце. Например,
неравномерное нагревание земной поверхности (сильнее у экватора) является одной
из главных причин ветров и океанических течений, а периоды повышенной солнечной
активности сопровождаются потеплением и магнитными бурями.
Кроме того на климат влияют изменение орбиты Земли, ее
магнитного поля, размеров материков и океанов, извержения вулканов. Все это
-естественные причины изменения климата. До недавнего времени они, и только
они, определяли изменения климата, в том числе начало и конец долговременных
климатических циклов, таких как ледниковые периоды. Солнечной и вулканической
активность можно объяснить половину температурных изменений до 1950 года
(солнечная активность приводит к повышению температуры, а вулканическая – к
снижению).
В последнее время к естественным факторам добавился еще один
– антропогенный, т.е. вызванный деятельностью человека. Основным антропогенным
воздействием является усиление парникового эффекта, влияние которого на
изменение климата в последние два столетия в 8 раз выше влияния изменений
солнечной активности.
2. ПОНЯТИЕ И СУЩНОСТЬ ПАРНИКОВОГО ЭФФЕКТА
Парниковый эффект – это задержка атмосферой Земли теплового
излучения планеты. Парниковый эффект наблюдал любой из нас: в теплицах или
парниках температура всегда выше, чем снаружи. То же самое наблюдается и в
масштабах Земного шара: солнечная энергия, проходя через атмосферу нагревает
поверхность Земли, но излучаемая Землей тепловая энергии не может улетучиться
обратно в космос, так как атмосфера Земли задерживает ее, действуя наподобие
полиэтилена в парнике: она пропускает короткие световые волны от Солнца к Земле
и задерживает длинные тепловые (или инфракрасные) волны, излучаемые
поверхностью Земли. Возникает эффект парника. Парниковый эффект возникает из-за
наличия в атмосфере Земли газов, которые обладают способностью задерживать
длинные волны. Они получили название «парниковых» или «тепличных» газов.
Парниковые газы присутствовали в атмосфере в небольших
количествах (около 0,1%) с момента ее образования. Этого количества было
достаточно, чтобы поддерживать за счет парникового эффекта тепловой баланс
Земли на уровне, пригодном для жизни. Это так называемый естественный
парниковый эффект, не будь его средняя температура поверхности Земли была бы на
30°С меньше, т.е. не +14° С, как сейчас, а -17° С.
Естественный парниковый эффект ничем не грозит ни Земле, ни
человечеству, поскольку общее количество парниковых газов поддерживалось на
одном уровне за счет круговорота природы, более того, ему мы обязаны жизнью.
Но увеличение в атмосфере концентрации парниковых газов
приводит к усилению парникового эффекта и нарушению теплового баланса Земли. Именно
это и произошло в последние два столетия развития цивилизации. Угольные
электростанции, автомобильные выхлопы, заводские трубы и другие созданные
человечеством источники загрязнения выбрасывают в атмосферу около 22 миллиардов
тонн парниковых газов в год.
Какие
газы называют «парниковыми»?
К
наиболее известным и распространенным парниковым газам относятся водяной пар (Н2О), углекислый газ
(CO2), метан (СН4) и веселящий газ или
закись азота (N2O). Это парниковые газы прямого действия. Большая
часть их образуется образуются в процессе сжигания органического топлива.
Кроме
того, есть еще две группы парниковых газов прямого действия, это галоуглероды
и гексафторид серы (SF6). Их выбросы в атмосферу связанны с современными
технологиями и промышленными процессами (электроника и холодильное
оборудование). Их количество в атмосфере совсем ничтожно, но они их влияние на
парниковый эффект (т.н. потенциал глобального потепления/ПГП), в десятки тысяч
раз сильнее, чем CO2.
Водяной
пар — основной
парниковый газ, ответственный более, чем за 60% естественного парникового
эффекта. Антропогенное увеличение его концентрации в атмосфере пока не
отмечалось. Однако увеличение температуры Земли, вызванное другими факторами,
усиливает испарение воды океана, что, может привести к росту концентрации
водяного пара в атмосфере и – к усилению парникового эффекта. С другой стороны,
облака в атмосфере отражают прямой солнечный свет, что уменьшает поступление
энергии на Землю и, соответственно, снижает парниковый эффект.
Углекислый
газ – наиболее известный
из парниковых газов. Естественными источниками СО2 являются
вулканические выбросы, жизнедеятельность организмов. Антропогенными источниками
являются сжигание органического
топлива (включая лесные
пожары), а также целый ряд промышленных процессов (например, производство
цемента, стекла). Углекислый газ, по мнению большинства
исследователей, несет основную ответственность за глобальное потепление,
вызванное «парниковым эффектом». Концентрация CO2 за два века
индустриализации выросла более, чем на 30% и коррелируется с изменением
среднемировой температуры.
Метан –
второй по значимости парниковый газ. Выделяется из-за утечки на разработке месторождений каменного
угля и природного газа, из трубопроводов, при горении биомассы, на свалках (как составная часть
биогаза), а также в сельском хозяйстве (скотоводство, рисоводство) и т.п. Животноводство, применение
удобрений, сжигание угля и другие источники дают около 250 миллионов тонн
метана в год Количество метана в атмосфере невелико, но его парниковый эффект
или потенциал глобального потепления (ПГП) в 21 раз сильнее, чем у СO2.
Закись
азота –третий по
значимости парниковый газ: его воздействие в 310 раз сильнее, чем у СO2,,
но содержится в атмосфере он в очень небольших количествах. В атмосферу
попадает в результате жизнедеятельности растений и животных, а также при
производстве и применении минеральных удобрений, работе предприятий химической
промышленности.
Галоуглероды (гидрофторуглероды и перфторуглероды) – газы, созданные для замены
озоноразрушающих веществ. Используются в основном в холодильном оборудовании.
Имеют исключительно высокие коэффициенты влияния на парниковый эффект: в
140-11700 раз выше, чем у СО2.Их эмиссии (выделение в окружающую
среду) невелики, но быстро возрастают.
Гексафторид серы – его поступление в атмосферу связано с электроникой и
производством изоляционных материалов. Пока оно невелико, но объем постоянно
возрастает. Потенциал глобального потепления равен 23900 ед.
3.
ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ И ВОЗДЕЙСТВИЕ НА НЕГО ЧЕЛОВЕКА
Глобальное потепление – это постепенное увеличение средней температуры на нашей
планете, вызванное повышением концентрации парниковых газов в атмосфере Земли.
По
данным прямых климатических наблюдений (изменение температур в течение
последних двухсот лет) средние температуры на Земле повысились, и хотя причины
такого повышения все ещё являются предметом дискуссий, но одной из наиболее
широко обсуждаемых и является антропогенный парниковый эффект. Антропогенное увеличение
концентрации парниковых газов в атмосфере нарушает естественный тепловой баланс
планеты, усиливает парникового эффекта, и как следствие, вызывает глобальное потепление.
Это
процесс медленный и постепенный. Так, за последние 100 лет средняя температура
Земли увеличилась всего на 1оС. Казалось бы, немного. Что же тогда
вызывает тревогу мировой общественности и заставляет правительства многих стран
принимать меры для уменьшения выбросов парниковых газов?
Во-первых, этого оказалось достаточно, чтобы вызвать таяние полярных льдов и
повышение уровня мирового океана со всеми вытекающими последствиями.
А
во-вторых, некоторые
процессы легче запустить, чем остановить. Например, в результате таяния
вечномерзлых пород субарктики в атмосферу попадает огромные количества метана,
что еще больше усиливает парниковый эффект. А опреснение океана из-за таяния
льдов вызовет изменение теплого течения Гольфстрим, что скажется на климате
Европы. Таким образом, глобальное потепление спровоцирует изменения, которые, в
свою очередь, ускорят изменение климата. Мы запустили цепную реакцию…
Насколько
сильно воздействие человека на глобальное потепление?
Идея о значительном вкладе человечества в парниковый эффект
(а значит и в глобальное потепление) поддерживается большинством правительств,
ученых, общественных организаций и СМИ, но пока не является окончательно
установленной истиной.
Одни
утверждают, что: концентрация углекислого газа и метана в атмосфере с
доиндустриального периода (с 1750 г.) увеличились на 34% и 160% соответственно.
Причем такого уровня она не достигала в течение сотен тысяч лет. Это явно
связано с ростом потребления топливных ресурсов и развитием промышленности. И
подтверждается совпадением график роста концентрации углекислого газа с
графиком роста температуры.
Другие возражают: в поверхностном слое Мирового океана
растворено углекислого газа в 50-60 раз больше, чем в атмосфере. По сравнению с
этим воздействие человека просто ничтожно. Кроме того, океан обладает
способностью поглощать СО2 и тем самым компенсирует
воздействие человека.
Однако в последнее время появляется все больше фактов в
пользу влияния деятельности человека на глобальное изменение климата. Вот
только некоторые из них.
1. южная часть мирового океана потеряла
свою способность поглощать значительные количества углекислоты, и это еще
больше ускорит глобальное потепление на планете
2. поток тепла, поступающего на Землю от
Солнца, в последние пять лет сокращается, но на земле наблюдается не
похолодание, а потепление…
Насколько
повысится температура?
Согласно некоторым сценариям изменения климата к 2100 году
среднемировая температура может вырасти на 1,4 – 5,8 градуса по Цельсию – если
не будут приняты шаги по сокращению парниковых выбросов в атмосферу. Кроме
того, периоды жаркой погоды могут стать более длительными и более
экстремальными по температурам. При этом развитие ситуации будет очень сильно
отличаться в зависимости от региона Земли, и эти различия предсказать
чрезвычайно сложно. Например, для Европы предсказывают вначале не очень большой
период похолодания в связи с замедлением и возможным изменением течения
Гольфстрим.
4.
ПОСЛЕДСТВИЯ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ
Глобальное
потепление сильно отразится на жизни некоторых животных. Например, белые медведи, тюлени и
пингвины будут вынуждены сменить места своего обитания, так как полярные льды
исчезнут. Многие виды животных и растений также исчезнут, не успев приспособиться
к быстро изменяющейся среде обитания. 250 млн лет назад глобальное потепление
убило три четверти всего живого на Земле
Глобальное потепление изменит климат
в мировом масштабе.
Ожидаются рост числа климатических катаклизмов, рост числа наводнений из-за
ураганов, опустынивание и сокращение летних осадков на 15-20% в основных
сельскохозяйственных районах, повышения уровня и температуры океана, границы природных
зон сдвинутся к северу.
Более того, по некоторым прогнозам
глобальное потепление вызовет наступление малого ледникового периода. В 19-м
веке причиной такого похолодания было извержение вулканов, в нашем веке
причиной уже другая – опреснение мирового океана в результате таяния ледников
Как
глобальное потепление отразится на человеке?
Следует особо заметить, что космические тела своей трассы движения без воздействия каких-либо внешних сил, не меняют – они вечны. Следовательно , на протяжении всей вечности земля в своём циклическом годовом обращении вокруг солнца по определённой орбите смогла собрать все космические тела на своём пути движения. Следовательно, только человеческий фактор в XX – XXI вв. резко изменил вечный ход событий. Сегодня радиус между солнцем и землёй постоянно, с каждым витком сокращается, так как изымание и сжигание углеводородного топлива не прекращается. Это позволяет земле намного больше обычного получать от солнца тепловой энергии, которая если не принять своевременно меры, в итоге превратит нашу планету в “кипящий котёл”. Разумность добычи и использования углеводородного топлива уже сегодня должна быть определена сохранением человечества, всего живого на Земле. Найти способы увеличения общей массы земли и возврата планеты на её прежнюю орбиту, где и климат на Земле и ураганы опять будут щадящими. Прежде всего следует спасать на всей планете леса, возрождать утерянное, найти другие -альтернативные источники электроэнергии, прекратить добычу и сжигание углеводорода. Более двух лет пытаюсь достучаться до человечества, что сход земли со своей орбиты и выход на неочищенные трассы, в этом самая большая опасность для человечества, ибо на неочищенных трассах есть большая вероятность встречи земли с огромным количеством астероидов разных размеров, способных уничтожить всё живое на земле. К сожалению, уже сегодня мои предупреждения становятся явью. Верность доводов моего открытия перекликается со статьёй Юрия Зайцева-эксперта института космических исследований “Астероидам объявлена война”, напечатанная “Деловой вторник” №42, 2007 г. В предисловии статьи напечатано: “специалисты не исключают, что через тридцать лет земля может столкнуться с небесным телом”.
Специалисты считают, что может существовать несколько сценариев развития глобальных изменений.
Глобальные изменения, а именно повышение температуры, не будет резким. На Земле есть подвижная атмосфера, тепловая энергия за счет движения воздушных масс распределяется по всей планете. Мировой океан накапливает больше тепла, чем атмосфера. На такой большой планете с ее сложной системой изменения не могут происходить слишком быстро. Для существенных изменений понадобятся тысячелетия.
Быстрое глобальное потепление. Такой сценарий рассматривается гораздо чаще. Температура увеличилась за последнее столетие на полградуса, количество углекислого газа возросло на 20%, а метана -на 100%. Продолжится таяние Арктических и Антарктических льдов. Существенно выше станет уровень вод в океанах и морях. Возрастет количество катаклизмов на планете. Количество осадков на Земле будет распределяться неравномерно, что увеличит площади, страдающие от засухи.
В некоторых частях Земли потепление сменится на кратковременное похолодание. Такой сценарий ученые просчитали, опираясь на то, что теплое течение Гольфстрим стало на 30% медленнее и может полностью остановиться, если температура поднимется на пару градусов. Это может отразиться сильным похолоданием в Северной Европе, а так же в Нидерландах, Бельгии, Скандинавии и в северных районах европейской части России. Но это возможно только на короткий промежуток времени, а потом потепление вернется в Европу. И все будет развиваться по 2 сценарию.
На смену глобальному потеплению придет глобальное похолодание. Такое возможно при остановке не только Гольфстрима, но и других океанических течений. Это чревато наступлением нового ледникового периода.
Самый жуткий сценарий – это парниковая катастрофа. Увеличение в атмосфере углекислого газа будет способствовать увеличению температуры. Это приведет к тому, что углекислый газ из мирового океана начнет переходить в атмосферу. Будут разлагаться карбонатные осадочные породы с еще большим выделением углекислого газа, что повлечет еще большее повышение температуры и разложение карбонатных пород в более глубоких слоях. Ледники будут быстро таять, при этом снижая альбедо Земли. Повысится количество метана, и температура будет расти, что приведет к катастрофе. Повышение температуры на земле на 50 градусов приведет к гибели человеческой цивилизации, а на 150 градусов – вызовет гибель всех живых организмов.
Глобальное изменение климата Земли, как мы видим, может представлять собой опасность для всего человечества. Поэтому необходимо уделять большое внимание этому вопросу. Необходимо изучать, как мы можем снизить влияние человека на эти глобальные процессы.
Изменение климата в России
Глобальное изменение климата в России не сможет не затронуть все регионы страны. Оно отразится как положительно, так и отрицательно. Зона проживания передвинется ближе к северу. Расходы на отопление значительно снизятся, и упростится транспортировка грузов вдоль арктического побережья на крупных реках. В северных районах таянье снега в районах, где была многолетняя мерзлота, может привести к серьезному повреждению коммуникаций и строений. Начнется миграция населения. Уже за последние годы значительно повысилось количество таких явлений, как засуха, штормовой ветер, жара, наводнения, сильный холод. Сказать конкретно, как повлияет потепление на разные отрасли, нет возможности. Суть изменения климата должна изучаться всесторонне. Немаловажно снизить влияние деятельности человека на нашу планету. Об этом далее.
Как избежать катастрофы?
Как мы видели ранее, последствия изменения мирового климата могут быть просто катастрофическими. Человечество уже сейчас должно понимать, что мы в силах остановить приближающуюся катастрофу. Что необходимо сделать для спасения нашей планеты:
Сократить выбросы в атмосферу.
Широко использовать экологические технологии.
Увеличивать количество зеленых насаждений.
Использовать энергосберегающие устройства и приборы.
Научиться использовать более рационально те источники энергии, которые способны возобновляться.
Рациональное использование энергоресурсов.
Перерабатывать отходы.
Привлекать внимание общественности к проблеме глобального потепления.
Нельзя допустить, чтобы глобальное изменение климата вышло из-под контроля.
Большое мировое сообщество на конференции ООН, посвященной изменению климата, приняло Рамочную конвенцию ООН (1992) и Киотский протокол (1999). Как жаль, что свое благосостояние некоторые страны ставят выше решения вопросов глобального изменения климата.
На международное научное сообщество ложится огромная ответственность по определению тенденций изменения климата в будущем и выработка основных направлений последствий этого изменения спасет человечество от катастрофических последствий. А принятие дорогостоящих мер без научного обоснования приведет к огромным экономическим потерям. Проблемы изменения климата касаются всего человечества, и решаться они должны сообща.
Большую часть времени
море это наш друг, место для отдыха, для приобретения недвижимости, по
прогнозам через три десятилетия 75% населения земли будет жить в прибрежной
зоне. Через 100 лет, города от Шанхая до Нью-Йорка могут оказаться под водой.
Проблема во льду, в айсбергах, горных ледниках, огромных ледяных щитах
Гренландии и Антарктики, все они тают. Если лёд растает береговая линия
сдвинется вглубь материка, то наши города станут рифами.
Таяние льда, это не
всегда проблема, всё зависит от того где находится лёд. Если тающий лёд уже
плавает на поверхности моря, то он не представляет угрозы. На планете много
льда, и только часть его поднимает уровень моря при таянии. Это очень хорошо
будет видно, если взять ёмкость воды со льдом. Можно заметить, что когда лёд
полностью растает, уровень воды в ёмкости не повысится. Таяние плавающего льда
не повышает уровень мирового океана, но что будет если мы растопим ледники
Альп, Антарктики или Гренландии? Совершенно верно, новая порция льда в океане
повысит уровень воды. В 2001 году прогнозировалась повышение на один метр, но
согласно новому открытию – древним коралловым рифам, в будущем повышение может
достичь шести метров. Разгадка этой новой угрозы найдена благодаря крошечному
организму, который жил сотни миллионов лет тому назад. Это существо ещё живёт
во многих регионах планеты и сегодня – кораллы.
Древние коралловые рифы
показывают насколько высоко могут подняться уровни моря после таяния ледников.
Этот вид тропического коралла растёт только в мелкой воде, прямо у поверхности
моря, если он находится выше воды он погибает, если он слишком глубоко, он тоже
погибает, это прекрасный маркер уровня море на протяжении истории.
Если скопление кораллов
находят выше уровня моря, это значит, что когда-то уровень моря был выше.
Найденные древние кораллы показывают, что уровень моря достигал на шесть метров
выше теперешнего уровня моря. Изучая данные древних ледниковых кернов. Можно
рассчитать среднюю температуру воды в то время когда были живы кораллы.
Результаты удивляют. Летние арктические температуры, которые были причиной
высокого уровня моря 130 тыс лет назад были всего лишь на 3-5 градусов выше чем
сейчас. Можно предположить, что к концу этого века, мы пройдём эту точку, когда
было теплее чем тогда, значит все эти ледяные щиты начнут таять.
Сравнивая сегодняшнюю
скорость таяния, можно прийти к выводу что западно-антарктический щит как и
Гренландия растает. Механизмы которые привели к таянию тогда, вызывают
повышение уровня моря сегодня. Учёные обеспокоены. Возможно, что Земля
приближается глобальному таянию гораздо быстрее чем кто либо думал. Земля
приближается к переломной точке, к точке когда изменение климата станет
настолько сильным, что выйдет из под контроля.
Повышение температуры всего
на несколько градусов может оказать огромное влияние на человеческое общество и
экосистему. В связи с этим потеплением ускорится до той точки, когда земля уже
не сможет вернуться назад. Мы на грани планетарного таяния. Если мы не примем
срочных мер по снижению парниковых газов, возможно мы увидим повышение уровня
моря до 6 метров. При таком повышении уровня моря площадь затопления Флориды и
Петербурга может составить более 50%.
2/3 населения мира живёт
в пределах 96 км от моря, последствия надвигающегося таяния могут быть
катастрофическими. Проблема заключается ещё и в том, что с повышением
температуры начинают изменяться погодные условия. На земле существует много
процессов которые сдерживают сильное изменение климата. Даже сам лёд – это
часть процесса который охлаждает землю. Но некоторые учёные опасаются, что эти
предохранительные механизмы выходят из строя и планетарное потепление вышло из
под контроля.
Земля нагревается и
ледяные шапки тают, уровень моря повышается, причина – деятельность человека и
это означает, что мы должны это остановить. Но недавно учёные обнаружили новую
проблему. Глобальное потепление наносит ущерб одному из процессов, который
регулирует температуру земли. Лёд отражает энергию солнца обратно в космос и
это способствует охлаждению Земли. При таянии остается меньше льда, что бы
отражать солнце, океаны поглощают больше тепла и эффект охлаждения ослабляется.
По мере того как всё больше льда тает, на Землю проходит всё больше тепла,
которое растапливает всё больше льда. Это замкнутый круг.
Отражающая способность
поверхности известна под названием альбедо. Альбедо арктического льда 80%,
тёмного моря около 20%. Покрытая снегом земля отражала бы 80% солнечного света,
земля без льда поглощала бы большую её часть. Где-то между этими крайностями
есть точка перелома, после которого будет недостаточно льда нейтрализовать
тепло поглощаемого более тёмными океанами. Глобальная температура будет быстро
подниматься, остатки льда растает и уровень море поднимется. После серии тёплых
лет ледяной покров начинает сокращаться на 10%, 20%, 30% , наступает ситуация,
когда всё труднее вернуться назад.
В 1979 году ледяной
покров составлял туже площадь, что и континентальная часть Америки, к 2000 году
было потеряно более 20% площади льда. Есть опасения, что скорость таяния
ледяного покрова может настолько ускориться, что уже к 2045 году льда не
останется.
Сейчас не известно в
какой момент, этот процесс станет необратимым. Возможно таяние всего ледяного
покрова уже неизбежно. Разрушение ледяного покрова может иметь и более близкая
последствия, мы уже знаем , что море нагревается, мы знаем что это ускорит
таяние ледяных щитов и повысит уровень моря, но это также радикально изменит
погоду.
Тепло это энергия, а
температура море это механизм который приводит в движение одно из самых
разрушительных явлений природы на нашей планете – ураган. Источником энергии
ураганов служат водяные пары поднимающиеся с поверхности моря, поднимаясь пары
конденсируются в капельки воды и отдают урагану энергию виде тепла, именно это
увеличивает их силу. Значит если температура поверхности земли продолжит
повышаться в зоне возникновения ураганов Атлантики и побережья Мексиканского
залива и в Тихом океане, интенсивность ураганов увеличится. Дело не только в
сильном ветре, в мире высокого уровня моря, есть и ещё одна опасность,
связанная с огромными штормовыми приливами которые вызывает ураган.
Продолжительность тропических штормов и максимальная скорость ветра при них
увеличилась с середины 70-х годов примерно на 50%. За прошедшее десятилетие мир
стал свидетелем самого мощного Ельниньо за весь период записи, самый
разрушительный ураган за 200 лет 2005 года стал самым активным и разрушительным
сезоном ураганов из зарегистрированных. Земля на грани катастрофы. Учёные
прогнозируют, что штормы усилятся. В Америке, города расположенные вдоль
восточного побережья находятся на пути ураганов, сколько времени осталось до
того, как один из них попадёт под удар? Эти ураганы вызовут массовые разрушения.
Сегодня после Катрины, которая была первым отголоском в США , многие
задумываются над ураганом. Но людям нужно понимать, сто северный ураган,
который обрушится от Вашингтона до границ с Канадой имеет совершенно другие
характеристики. Он движется в 2-3 раза быстрее, и из-за этого сильный ветер его
правой стороны намного усиливается, значит если это третья категория, с той
стороны это может быть пятая категория. Такие города как Нью-Йорк уязвимы для
затопления.
Глобальное таяние это
мрачная картина будущего, но по мнению учёных она неизбежна если мы не будем
действовать, наш мир меняется до неузнаваемости и мы люди усугубляем этот
процесс. Ледяные шапки тают и уровень моря ползёт всё выше и выше, что хуже что
мы всё ближе к переломной точке после которой мы не сможем остановить
происходящее, но надежда есть. Некоторые учёные считают, что если действовать
сейчас, мы можем успеть остановить таяние, пока не слишком поздно.
Мы прекратили выбрасывать
свинец в атмосферу и атмосфера изменилась. Сможем ли мы тоже самое сделать с
углекислотой? Инвестирую в возобновляемые источники энергии такие, как ветер и
солнечная энергия, мы сократим выбросы парникового газа , возможно мы начнем
очищать атмосферу, возможно нам удастся избежать перехода климата за точку невозвращения,
и это будет трудно. Это неизбежно, мы должны жить вместе с природой, а не
бороться с ней потому что наши передовые технологии смогут только отсрочить
неизбежное.
Мы вызываем эти
изменения, но они относятся к следующему поколению, те кто будет страдать от
последствий, это наши дети и внуки.
Мы можем решать эту
проблему позже, строя стены или передвигая города сейчас, стараясь замедлить
потепления, стараясь узнать, как можно сохранить ледяные щиты в целостности и
сохранности. Но в случае неудачи последствия будут действительно ужасающие,
если у нас не получится, завтра мы можем не узнать наш мир, социальный и
экономический Хаус, человеческая трагедия ужасающих масштабов, иле же если мы
будем действовать никаких изменений не произойдёт, выбор за нами.