tretment.ru → Функция

Причины изменения климата и уменьшение их влияния. Изменение климата: кто виноват и что делать

Изменение климата стало реальностью. Среднегодовая температура на планете выросла на 0.8 градуса Цельсия, а уровень мирового океана поднялся на один метр. Катастрофические последствия глобального потепления видны уже сегодня. Первые вымершие виды животных, ушедшие вод воду острова, рост наводнений и засух по всему миру — портал «Климат России» представляет: 10 реальных последствий изменения климата.

Факт №1. Гибель редких животных

Еще пару лет назад ученые лишь строили гипотезы о том, какие представители флоры и фауны исчезнут с лица Земли в результате изменения климата. Сегодня колебания температур перекраивают состав растительного и животного мира.

Первой жертвой глобального потепления стала рифовая мозаичнохвостая крыса. Животное обитало в Австралии, в проливе Торрес, на коралловом рифе Брамбл-Кей размером 340 на 150 метров. Ученые сошлись во мнении, что причина вымирания этого зверька — повышение уровня океана.

Мозаичнохвостая крыса - первый вид животного, вымерший из-за изменения климата. Фото: bbc.com

Два года назад зоологи расставили ловушки, но так и не поймали ни одной мозаичнохвостой крысы. Из-за того, что риф неоднократно затапливало зверьки потеряли до 94 процентов своего ареала, а площадь растительного покрова острова сократилась с 2,2 до 0,065 гектара. «Данный случай — первое задокументированное вымирание млекопитающих из-за антропогенных климатических сдвигов», — считают ученые.

Факт №2. Вымирание более трети кораллов Большого Барьерного рифа

На фото слева - здоровые кораллы Большого Барьерного Рифа. После смерти кораллы теряют свой цвет и приобретают белый окрас, как на фото справа. Фото: uq.edu.au

В результате глобального потепления повысилась температура воды в Коралловом море. Это уничтожило 35 процентов кораллов в северной и центральной частях Большого Барьерного рифа, являющегося объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО. Вода потеплела, что привело к «отбеливанию» и гибели чувствительных организмов, заключили эксперты университета Джеймса Кука. Так называется процесс, при котором кораллы слабеют и утрачивают покрывающие их цветные водоросли — источник кислорода и питательных веществ.

Ученые подсчитали, что на восстановление слоя водорослей уйдет как минимум десять лет. Еще больше времени потребуется для того, чтобы на Большом Барьерном рифе выросли новые кораллы, которые заменят погибших сородичей.

Факт №3. Температурные аномалии в Арктике

Истощенный голодом белый медведь в Арктике. Таяние льдов угрожает жизни северных животных: тюленей, белых медведей, моржей и других. Фото: Kerstin Langenberger Photography

В этом году температурные рекорды на планете были поставлены неоднократно. Так, по данным Гидрометцентра, апрель 2016-го стал самым теплым за всю историю метеонаблюдений в Северном полушарии. Ровно год, с мая 2015 года, здесь регистрируются абсолютные максимумы средней за месяц температуры воздуха. Самые серьезные аномалии зафиксированы в Арктике: в Карском и Баренцевом морях, на Новой Земле и Ямале — до +8ºС и выше. На западе Гренландии и на Аляске — до +6ºС.

В период с 1980 по 2012 года площадь арктических льдов сократилась более чем в 2 раза. Фото: сlimatechangenews.com

Факт №4. Девять триллионов тонн растаявшего льда в Гренландии

Cегодня ледники исчезают буквально на глазах. Увидеть это можно благодаря проекту американского фотографа Джеймса Балога Extreme Ice Survey. В 2007-м он установил камеры рядом с ледниками и вместе с помощниками начал наблюдать за ними. В декабре прошлого года участники проекта опубликовали результат восьмилетнего расследования: в смонтированном видео за несколько секунд демонстрируется катастрофическая скорость таяния ледника Менденхол на Аляске. За восемь лет ледник отступил более чем на полкилометра.

Масштабное сокращение гренландского ледяного щита с 1979 по 2007 года. Фото: occupy.com

Ученые бьют тревогу: ледники во всем мире тают с пугающей быстротой. К примеру, за последние 100 лет Гренландия потеряла свыше девяти триллионов тонн льда. По оценкам НАСА, каждый год ледяной щит острова «худеет» примерно на 287 миллиардов тонн. В период с 13 по 19 августа 2015-го от ледника Якобсхавн в Гренландии откололся кусок площадью 12,5 квадратного километра. По мнению специалистов, этого объема хватит для того, чтобы покрыть весь Манхэттен слоем льда толщиной почти 300 метров.

Площадь ледников уменьшается во всем мире. На фото - растаявший ледник Упсала в Аргентине. Таяние ледников - основная причина повышения уровня мирового океана. Фото: bartholomewmaps.com

Факт №5. Часть Соломоновых островов ушла под воду

Сотни тысяч людей вынуждены покинуть свои дома - многие острова Тихого океана ушли под воду из-за повышения уровня мирового океана. Фото: abc.net.au

Пять небольших участков суши, входящих в архипелаг Соломоновы острова, исчезли из-за повышения уровня океана и эрозии, пришли к выводу австралийские исследователи. Это первое научное подтверждение того, что изменение климата влияет на побережья в Тихом океане.

а) Изменение береговой линии острова Согомоу (Соломоновы острова) в период с 1947 по 2014 год
b) Вид на восточную часть острова Согомоу (2013 год)
с) Изменение береговой линии острова Кале в период с 1947 года по 2014. В 2014 году остров полностью ушел под воду.
Фото: iopscience.iop.org

Соломоновы острова представляют собой несколько сотен кусочков суши. Их население составляет почти 640 тысяч человек. На протяжении двух десятилетий уровень океана у этого архипелага поднимался до 10 миллиметров в год. Исчезнувшие острова, занимавшие площадь от одного до пяти гектаров, не были заселены — в отличие от шести других рифов, частично скрывшихся под водой. На этих островах располагались деревни, которые были покинуты людьми. Так, Нуатамбу служил домом для 25 семей. С 2011 года они потеряли половину площади острова.

Факт №6. Четырехлетняя засуха в Калифорнии

Высохшее озеро Оровилль в Калифорнии. Фото: Justin Sullivan / Staff / Getty Images

Высохшее озеро Оровилль в Калифорнии. Фото: Forbes.com

Глобальное потепление не виновато в рекордной засухе в Калифорнии, считают исследователи из обсерватории Земли Ламонт-Догерти при Колумбийском университете. Но — колебания температур усилили интенсивность опасного погодного явления на 15-20 %. Если температура на Земле продолжит расти, засуха создаст в регионе критическую ситуацию. Отсутствие дождей провоцирует лесные пожары, которые уничтожают все живое на своем пути. За последние годы калифорнийские леса потеряли миллионы деревьев — вследствие засухи и нашествия жуков-короедов, вызванного потеплением климата. За четыре года около 58 миллионов деревьев в Калифорнии недополучили почти треть необходимой воды, содержащейся в лесном пологе.

Факт №7. Природные катастрофы

Сильнейшее наводнение в Париже, 2016 год. Уровень реки Сены поднялся на 6,5 метров выше обычного. Тысячи человек эвакуированы, десятки пострадали, крупные достопримечательности города закрыты. Фото: bloomberg.com

В конце мая Западную Европу накрыли сильнейшие ливни и вызвали наводнения, что стало настоящей катастрофой для Германии и Франции. В Париже уровень воды в Сене достиг максимальной отметки за последние 30 лет. После четырех дней беспрерывного дождя уровень воды в реке в границах Парижа поднялся на 4,15 метра выше обычного. Навигация на Сене была прекращена, многие станции парижского метро прекратили свою работу. Из-за опасности затопления всемирно известные музеи Лувр и Орсе были закрыты. В общей сложности во Франции были эвакуированы более пяти тысяч человек. «Нетипичные для июня сильнейшие ливни в Париже напоминают о необходимости принятия срочных мер по сдерживанию изменения климата», — заявил президент страны Франсуа Олланд .

Глобальное потепление сыграло огромную роль в этих стихийных бедствиях во Франции, подтверждают климатологи из проекта World Weather Attribution (WWA). Главный тезис их работы — за последние 50 лет изменение климата почти в два раза увеличило вероятность многодневных ливней на родине Флобера и Жанны Д’арк.

Все больше бореальных лесов исчезают в пламени лесных пожаров в северном полушарии. Фото: BLM Alaska Fire Service

В 2015 году, по данным Минприроды, в России произошло 232 природных пожара на территориях 31 заповедника и 19 национальных парков. В общей сложности сгорело более 50 тысяч гектаров леса. Больше всего ущерба было нанесено Сибирскому федеральному округу, где зарегистрировано 129 пожаров в четырех национальных парках и одиннадцати государственных заповедниках.

Количество прироных катастроф в мире увеличивается с каждым годом. График по данным международной страховой компании Munich RE. Фото: Munich RE

Факт №8. Изменение климата — одна из причин войны в Сирии

С 1990 года среднегодовая температура в Сирии выросла на 1-1,2ºС. В связи с этим сезон осадков, жизненно важных для сельскохозяйственных культур, сократился на 10 процентов. Местные фермеры оказались в трудном положении. Урожай упал, нехватка воды на территории Плодородного полумесяца погубила животных. Как следствие этого, обострилась безработица, цены на зерно выросли почти на треть, наступил голод.

Лагерь для временного размещения 80 000 сирийских беженцев Аль Заатари. Фото: sputniknews.com

Сильная засуха, которая продолжалась в Сирии с 2006 по 2010 год, стала одной из причин, спровоцировавших гражданскую войну в стране. К такому выводу пришли американские климатологи. Исследование было опубликовано в авторитетном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Карта осадков и растетительности в южных странах. Длительная засуха и нехватка воды вынуждает людей к протестам и участию в незаконных вооруженных формированиях. Фото: independent.co.uk

Эти факторы, заключили исследователи, дополнили и без того тяжелое положение в стране, вызванное коррупцией в правительстве, социальными протестами и ростом населения. В результате полтора миллиона жителей села устремились в переполненные города, что спровоцировало гражданский конфликт.

Факт №9. Свыше 19 миллионов климатических беженцев

Климатические беженцы пытаются достать остатки воды из высохшего колодца.

Колебания температур провоцируют разрушительные наводнения, пожары и засухи, заставляя людей покидать родные края. В 2014 году более 19 миллионов людей из ста стран были вынуждены оставить свои дома из-за природных катастроф, вызванных изменением климата. В будущем эти цифры будут стремительно расти. По оценкам ученых, к середине века число так называемых экологических беженцев вырастет до 200 миллионов.

Изменение климата заставляет людей покидать родные края в поисках благополучной жизни. Фото: eartjournalism.net

Тем не менее, в Женевской конвенции «О статусе беженцев» 1951 года до сих пор отсутствует понятие «климатический» или «экологический беженец», что затрудняет ведение статистики по данному виду мигрантов. В мае этого года жители острова Де Жан-Шарль в штате Луизиана (США) стали первыми официально признанными «климатическими беженцами». Земля, на которой проживали представители индейского племени в течение сотен лет, сегодня превращается в соленое болото и постепенно тонет в море из-за наводнений. По программе правительства штата община численностью около 60 человек покинула остров по причине изменения климата.

Факт №10. Вспышки эпидемии

В этом году человечество столкнулось с очередной угрозой — вирусом Зика. На сегодняшний день болезнь обнаружена в 23 странах и быстро распространяется по всей планете.

Женщины, инфицированные вирусом Зика, со своими детьми. Фото: images.latinpost.com

Вирус Зика — инфекционное заболевание, которое передается преимущественно через комаров. Также сообщаются о случаях передачи вируса половым путем. Вирус наиболее опасен для беременных женщин, так как вызывает у плода микроцефалию с потенциальными тяжелыми поражениями мозга.

Одной из причин стремительного распространения болезни ученые называют глобальное потепление. Изменение климата создало для комаров, которые переносят вирус, благоприятные условия для жизни и более обширные территории для размножения.

22.06.2017 статья

Что представляет собой изменения климата на нашей планете?

Если упростить, это разбалансировка всех природных систем, которая приводит к изменениям режима выпадения осадков и увеличению числа экстремальных явлений, таких как ураганы, наводнения, засухи; это резкие изменения погоды, которые вызваны колебаниями солнечного излучения (солнечной радиации) и, с недавних пор, деятельностью человека.

Климат и погода

Погода – это состояние нижних слоев атмосферы в данное время в данном месте. Климат – это усредненное состояние погоды, и он предсказуем. Климат включает в себя такие показатели, как средняя температура, количество осадков, количество солнечных дней и другие переменные, которые могут быть измерены.

Изменение климата – колебания климата Земли в целом или отдельных ее регионов с течением времени, выражающиеся в статистически достоверных отклонениях параметров погоды от многолетних значений за период времени от десятилетий до миллионов лет. Причем учитываются изменения как средних значений погодных параметров, так и изменения частоты экстремальных погодных явлений. Изучением изменений климата занимается наука палеоклиматология.

Динамические процессы в электрической машине планеты являются источником энергии тайфунов, циклонов, антициклонов и других глобальных явлений Бушуев, Копылов « Космос и земля. Электромеханические взаимодействия»

Причиной изменения климата являются динамические процессы (нарушения равновесия, баланса природных явлений) на Земле, внешние воздействия, такие как колебания интенсивности солнечного излучения, и, можно добавить деятельность человека.

Оледенения

Учеными оледенения признаны одними из самых маркерных показателей изменения климата: они весьма увеличиваются в размерах во время охлаждения климата (так называемые «малые ледниковые периоды») и уменьшаются во время потепления климата. Ледники растут и тают из-за природных изменений и под влиянием внешних воздействий. Самые значительные климатические процессы за последние несколько миллионов лет – это смена ледниковых и межледниковых эпох текущего ледникового периода, обусловленные изменениями орбиты и оси Земли. Изменение состояния континентальных льдов и колебания уровня моря в пределах 130 метров являются в большинстве регионов ключевыми следствиями изменения климата.

Мировой океан

Океан имеет свойство аккумулировать (накапливать с целью последующего ее использования) тепловую энергию и перемещать эту энергию в различные части океана. Крупномасштабная океаническая циркуляция, создаваемая за счет перепада плотности (скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объему) воды, образовавшегося вследствие неоднородности распределения температуры и солености в океане, то есть она вызывается градиентами плотности в результате действия потоков пресной воды и тепла. Эти два фактора (температура и соленость) вместе определяют плотность морской воды. Ветровые поверхностные течения (такие как Гольфстрим) перемещают воды из экваториальной части Атлантического океана к северу.

Транзитное время - 1600 лет Primeau, 2005

Эти воды в пути охлаждаются и в результате за счет увеличения получившейся плотности погружаются ко дну. Плотные воды на глубинах перемещаются в сторону, противоположную направлению движения ветровых течений. Большая часть плотных вод поднимается обратно к поверхности в районе Южного океана, а самые «старые» из них (по транзитному времени в 1600 лет (Primeau, 2005) поднимаются в северной части Тихого океана, это происходит благодаря ещё и морским течениям – постоянным или периодическим потокам в толще мирового океана и морей. Различают постоянные, периодические и неправильные течения; поверхностные и подводные, теплые и холодные течения.

Самые весомые для нашей планеты Северное и Южно-Пассатные течения, течение Западных Ветров и плотностные (определяются различиями в плотности воды, примером которых может стать Гольфстрим и северотихоокеанское течение) течения.

Таким образом между океанскими бассейнами в рамках «океанского» измерения времени происходит постоянное перемешивание, которое уменьшает разницу между ними и объединяет океаны в глобальную систему. Во время движения водные массы постоянно перемещают как энергию (в форме тепла), так и вещество (частицы, растворенные вещества и газы), поэтому крупномасштабная океаническая циркуляция существенно влияет на климат нашей планеты, эту циркуляцию часто называют океаническим конвейером. Она играет ключевую роль в перераспределении тепла и может значительно влиять на климат.

Извержения вулканов, дрейф континентов, оледенения и смещение полюсов Земли – мощные природные процессы, влияющие на климат Земли Ecocosm

В аспекте наблюдения настоящее состояние климата является не только следствием влияния определенных факторов, но также и всей историей его состояния. Например, за десять лет засухи озера частично высыхают, растения погибают, и площадь пустынь увеличивается. Эти условия вызывают, в свою очередь менее обильные дожди в последующие за засухой годы. Таким образом изменение климата является саморегулирующимся процессом, поскольку окружающая среда реагирует определенным образом на внешние воздействия, и, изменяясь, сама способна воздействовать на климат.

Извержения вулканов, дрейф континентов, оледенения и смещение полюсов Земли – мощные природные процессы, влияющие на климат Земли. В масштабе тысячелетий определяющим климат процессом будет является медленное движение от одного ледникового периода к следующему.

Изменения климата обусловлены переменами в земной атмосфере, процессами, происходящими в других частях Земли, таких как океаны, ледники, а также в наше время эффектами, сопутствующими деятельности человека.

Для полноты охвата вопроса нужно отметить, что процессы, формирующие климат, собирающие его – это внешние процессы – это изменения солнечной радиации и орбиты земли.

Причины изменения климата:

Изменение размеров, рельефа, взаимного расположения материков и океанов.
Изменение светимости (количества энергии, выделяемой в единицу времени) Солнца.
Изменения параметров орбиты и оси Земли.
Изменение прозрачности и состава атмосферы, в том числе изменение концентрации парниковых газов (СО 2 и СН 4).
Изменение отражательной способности поверхности Земли.
Изменение количества тепла, имеющегося в глубинах океана.
Тектоника (строение земной коры в связи с геологическими изменениями, происходящими в ней) литосферных плит.
Циклическая природа солнечной активности.
Изменения направления и угла оси Земли, степень отклонения от окружности своей орбиты.

Результатом второй причины в данном перечне является периодическое увеличение и уменьшение площади пустыни Сахара

Вулканизм.
Деятельность человека, которая изменяет окружающую среду и влияет на климат.

Главными проблемами последнего фактора являются: растущая из-за сжигания топлива концентрация СО 2 в атмосфере, аэрозоли, влияющие на ее охлаждение, индустриальное животноводство и цементная промышленность.

Считается, что другие факторы, такие как животноводство, землепользование, уменьшение озонового слоя и вырубка лесов также влияют на климат. Это влияние выражается единой величиной – радиационным прогревом атмосферы.

Глобальное потепление

Изменения в современном климате (в сторону потепления) называют глобальным потеплением. Можно сказать, что глобальное потепление это один из локальных пазлов, причем отрицательно окрашенный, глобального явления «современного глобального изменения климата». Глобальное потепление это одно из богатого экземплярами комплекта лиц «изменение климата на планете», которое заключается в увеличении среднегодовой температуры климатической системы Земли. Оно вызывает целую серию неприятностей для человечества: это и таяние ледников, и повышение уровня Мирового океана, и вообще температурные аномалии.

Глобальное потепление это один из локальных пазлов, причем отрицательно окрашенный, глобального явления «современного глобального изменения климата» Ecocosm

Начиная с 70-х годов, как минимум 90% энергии потепления аккумулируется в океане. Несмотря на доминирующую роль океана в накоплении тепла, термин «глобальное потепление» часто используется для обозначения роста средней температуры воздуха у поверхности суши и океана. На глобальное потепление человек может повлиять, не допустив превышения средней температуры на 2 градуса Цельсия, которое определено критическим для окружающей среды, пригодной для человека. При повышении температуры на данное значение биосфере Земли грозят необратимые последствия, которые, как считает международное научное сообщество, можно пресечь методом сокращения вредных выбросов в атмосферу.

К 2100 году по расчетам ученых некоторые страны превратятся в непригодные для жизни территории, это такие страны как Бахрейн, Саудовская Аравия, ОАЭ, Катар и другие страны Ближнего Востока.

Изменение климата и Россия

Для России ежегодный ущерб от воздействия гидрометеорологических явлений составляет 30 – 60 миллионов рублей. Средняя температура воздуха у поверхности Земли увеличилась с доиндустриальной эпохи (примерно с 1750 года) на 0,7 о С. Есть не спонтанные изменения климата - это чередование прохладно-влажных и тепло-сухих периодов в интервале 35 – 45 лет (выдвинуто учеными Э.А. Брикнером) и спонтанные изменения климата, вызванные человеческими выбросами парниковых газов, вследствие хозяйственной деятельности, то есть нагревающем воздействии диоксида углерода. Более того, многие ученые пришли к консенсусу, что парниковые газы сыграли значительную роль в большинстве климатических изменений, а человеческие выбросы углекислого газа уже запустили механизм значительного глобального потепления.

Научное понимание причин глобального потепления со временем становится все более определенным. В четвёртом оценочном докладе МГЭИК (2007) констатировалась 90% вероятность того, что большая часть изменения температуры вызвана повышением концентрации парниковых газов вследствие человеческой деятельности. В 2010 году этот вывод был подтвержден академиями наук основных индустриальных стран. Надо добавить, что результатами роста глобальной температуры являются повышение уровня моря, изменение количества и характера осадков, увеличение пустынь.

Арктика

Не секрет, что потепление сильнее всего проявляется в Арктике, оно приводит к отступлению ледников, вечной мерзлоты и морских льдов. Температура слоя вечной мерзлоты в Арктике за 50 лет повысилась с - 10 до -5 градусов.

В зависимости от времени года меняется и площадь арктического ледяного покрова. Её максимальное значение приходится на конец февраля - начало апреля, а минимальное - на сентябрь. В эти периоды и фиксируются «контрольные показатели».

Национальное управление по аэронавтике и исследованиям космического пространства (NASA) начало спутниковое наблюдение за Арктикой в 1979 году. До 2006 года ледовый покров уменьшался в среднем на 3,7% за десятилетие. Но в сентябре 2008 года произошел рекордный скачок: площадь уменьшилась на 57 000 кв. километров за один год, что в десятилетней перспективе дало 7,5%-ное уменьшение.

Как результат, в каждой части Арктики и в каждый сезон площадь льда теперь значительно ниже, чем это было в 1980-х и 1990-х годах.

Другие последствия

К другим последствиям потепления относятся: увеличение частоты экстремальных погодных явлений, включая периоды жары, засухи и ливни; окисление океана; вымирание биологических видов из-за изменения температурного режима. К важным для человечества последствиям относится угроза продовольственной безопасности из-за негативного влияния на урожайность (особенно в Азии и Африке) и потеря мест обитания людей из-за повышения уровня моря. Повышенное количество углекислого газа в атмосфере закислят океан.

Политика противодействия

Политика противодействия глобальному потеплению включает идею его смягчения за счет сокращения эмиссии парниковых газов, а также адаптации к его воздействию. В будущем станет возможным геологическое проектирование. Считается, чтобы предотвратить необратимые изменения климата, ежегодное снижение выбросов углекислого газа вплоть до 2100 года должно составлять не менее 6,3%.

Тепловые волны уничтожают экосистемы и сокращают биоразнообразие в Мировом океане

Изменение климата - колебания климата Земли в целом или отдельных её регионов с течением времени, выражающиеся в статистически достоверных отклонениях параметров погоды от многолетних значений за период времени от десятилетий до миллионов лет. Учитываются изменения как средних значений погодных параметров, так и изменения частоты экстремальных погодных явлений. Изучением изменений климата занимается наука палеоклиматология . Причиной изменения климата являются динамические процессы на Земле, внешние воздействия, такие как колебания интенсивности солнечного излучения, и, с недавних пор, деятельность человека. Изменения в современном климате (в сторону потепления) называют глобальным потеплением .

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

✪ Мифы об изменениях климата. Александр Чернокульский. Ученые против мифов 7-12

✪ Экстремальные явления и изменения климата - Александр Кислов

✪ ГЛОБАЛЬНОЕ ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА. Смещение магнитных полюсов Земли

✪ Изменение климата - изменение наклона земной оси. Смена полюсов. Документальный фильм.

✪ Трещины в Земле! Что происходит с Планетой??? Климатические изменения 104

Субтитры

Проявления климатических изменений

Погода - это состояние нижних слоев атмосферы в данное время, в данном месте. Погода является хаотичной нелинейной динамической системой. Климат - это усредненное состояние погоды и он предсказуем. Климат включает в себя такие показатели, как средняя температура, количество осадков, количество солнечных дней и другие переменные, которые могут быть измерены в каком-либо определенном месте. Однако на Земле происходят и такие процессы, которые могут оказывать влияние на климат.

Оледенения

изменение размеров, рельефа и взаимного расположения материков и океанов,
изменение светимости Солнца ,
изменения параметров орбиты и оси Земли,
изменение прозрачности и состава атмосферы, в том числе изменение концентрации парниковых газов (СО 2 и CH 4),
изменение отражательной способности поверхности Земли (альбедо),
изменение количества тепла, имеющегося в глубинах океана, [ ]

Неантропогенные факторы и их влияние на изменение климата

Тектоника литосферных плит

На протяжении длительных отрезков времени тектонические движения плит перемещают континенты , формируют океаны , создают и разрушают горные хребты , то есть создают поверхность, на которой существует климат. Недавние исследования показывают, что тектонические движения усугубили условия последнего ледникового периода: около 3 млн лет назад северо- и южноамериканская плиты столкнулись, образовав Панамский перешеек и закрыв пути для прямого смешивания вод Атлантического и Тихого океанов.

Солнечное излучение

На более коротких временных отрезках также наблюдаются изменения солнечной активности: 11-летний солнечный цикл и более длительные вековыми и тысячелетними модуляции. Однако 11-летний цикл возникновения и исчезновения солнечных пятен не отслеживается явно в климатологических данных. Изменение солнечной активности считается важным фактором наступления малого ледникового периода , а также некоторых потеплений, наблюдаемых между 1900 и 1950 годами. Циклическая природа солнечной активности ещё не до конца изучена; она отличается от тех медленных изменений, которые сопутствуют развитию и старению Солнца.

Циклы Миланковича

В ходе своей истории планета Земля регулярно изменяет эксцентриситет своей орбиты, а также направление и угол наклона своей оси, что приводит к перераспределению солнечного излучения на поверхности Земли. Эти изменения принято называть «циклы Миланковича», они предсказуемы с высокой точностью. Различают 4 цикла Миланковича:

Прецессия - поворот земной оси под влиянием притяжения Луны , а также (в меньшей степени) Солнца . Как выяснил Ньютон в своих «Началах» , сплюснутость Земли у полюсов приводит к тому, что притяжение внешних тел поворачивает земную ось, которая описывает конус с периодом (по современным данным) примерно 25 776 лет, в результате которого меняется сезонная амплитуда интенсивности солнечного потока на северном и южном полушариях Земли;
Нутация - долгопериодические (так называемые вековые) колебания угла наклона земной оси к плоскости её орбиты с периодом около 41 000 лет;
Долгопериодические колебания эксцентриситета орбиты Земли с периодом около 93 000 лет;
Перемещение перигелия орбиты Земли и восходящего узла орбиты с периодом соответственно 10 и 26 тысяч лет.

Поскольку описанные эффекты являются периодическими с некратным периодом, регулярно возникают достаточно продолжительные эпохи, когда они оказывают кумулятивное влияние, усиливая друг друга. Они считаются главными причинами чередования гляциальных и интергляциальных циклов последнего ледникового периода, в том числе объясненяют Климатический оптимум голоцена . Результатом прецессии земной орбиты являются и менее масштабные изменения, такие как периодическое увеличение и уменьшение площади пустыни Сахара .

Вулканизм

Одно сильное извержение вулкана способно повлиять на климат, вызвав похолодание длительностью несколько лет. Например, извержение вулкана Пинатубо в 1991 году существенно повлияло на климат. Гигантские извержения, формирующие крупнейшие магматические провинции, случаются всего несколько раз в сто миллионов лет, но они влияют на климат в течение миллионов лет и являются причиной вымирания видов. Первоначально предполагалось, что причиной похолодания является выброшенная в атмосферу вулканическая пыль, поскольку она препятствует достигнуть поверхности Земли солнечному излучению. Однако измерения показывают, что большая часть пыли оседает на поверхности Земли в течение шести месяцев.

Вулканы являются также частью геохимического цикла углерода . На протяжении многих геологических периодов диоксид углерода высвобождался из недр Земли в атмосферу, нейтрализуя тем самым количество СО 2 , изъятого из атмосферы и связанного осадочными породами и другими геологическими поглотителями СО 2 . Однако этот вклад не сравнится по величине с антропогенной эмиссией оксида углерода, которая, по оценкам Геологической службы США, в 130 раз превышает количество СО 2 , эмитированного вулканами.

Антропогенное воздействие на изменение климата

Антропогенные факторы включают в себя деятельность человека, которая изменяет окружающую среду и влияет на климат. В некоторых случаях причинно-следственная связь прямая и недвусмысленная, как, например, при влиянии орошения на температуру и влажность, в других случаях эта связь менее очевидна. Различные гипотезы влияния человека на климат обсуждались на протяжении многих лет. В конце 19-го века в западной части США и Австралии была, например, популярна теория «дождь идёт за плугом» (англ. rain follows the plow).

Главными проблемами сегодня являются: растущая из-за сжигания топлива концентрация СО 2 в атмосфере, аэрозоли в атмосфере, влияющие на её охлаждение, и цементная промышленность. Другие факторы, такие как землепользование, уменьшение озонового слоя, животноводство и вырубка лесов, также влияют на климат.

Взаимодействие факторов

Влияние на климат всех факторов, как естественных, так и антропогенных, выражается единой величиной - радиационным прогревом атмосферы в Вт/м 2 . [ ] Извержения вулканов, оледенения, дрейф континентов и смещение полюсов Земли - мощные природные процессы, влияющие на климат Земли. В масштабе нескольких лет вулканы могут играть главную роль. В результате извержения вулкана Пинатубо в 1991 года на Филиппинах на высоту 35 км было заброшено столько пепла, что средний уровень солнечной радиации снизился на 2,5 Вт/м 2 . Однако эти изменения не являются долгосрочными, частицы относительно быстро оседают вниз. В масштабе тысячелетий определяющим климат процессом будет, вероятно, медленное движение от одного ледникового периода к следующему.

В масштабе нескольких столетий на 2005 год по сравнению с 1750 годом имеется комбинация разнонаправленных факторов, каждый из которых значительно слабее, чем результат роста концентрации в атмосфере парниковых газов, оцениваемый как прогрев на 2,4-3,0 Вт/м 2 . Влияние человека составляет менее 1 % от общего радиационного баланса, а антропогенное усиление естественного парникового эффекта - примерно 2 %, с 33 до 33,7 град С. Таким образом, средняя температура воздуха у поверхности Земли увеличилась с доиндустриальной эпохи (примерно с 1750 года) на 0,7 °С

Цикличность изменений климата

35-45 летние циклы изменений климата

Чередование прохладно-влажных и тепло-сухих периодов в интервале 35-45 лет, выдвинута ещё в конце XIX в. русскими учеными Э. А. Брикнером и А. И. Воейковым. Впоследствии эти научные положения были существенно развиты А. В. Шнитниковым в виде стройной теории о внутривековой и многовековой изменчивости климата и общей увлажненности материков Северного полушария. В основу системы доказательств положены факты о характере изменения горного оледенения Евразии и Северной Америки, уровней наполнения внутренних водоемов, в том числе Каспийского моря, уровня Мирового океана, изменчивость ледовой обстановки в Арктике, исторические сведения о климате. .

Геологический возраст нашей планеты составляет приблизительно 4,5 миллиарда лет. За этот период Земля кардинально изменилась. Состав атмосферы, масса самой планеты, климат - в начале существования все было совершенно другим. Раскаленный шар очень медленно становился таким, каким мы его привыкли видеть теперь. Сталкивались тектонические плиты, образуя все новые горные системы. На постепенно остывающей планете образовывались моря и океаны. Появлялись и пропадали материки, менялись их очертания и размеры. Земля стала медленней вращаться. Появились первые растения, а затем и сама жизнь. Соответственно, за прошедшие миллиарды лет на планете произошли кардинальные перемены во влагообороте, теплообороте и атмосферном составе. Изменения климата происходили на всем протяжении существования Земли.

Эпоха голоцена

Голоцен - часть четвертичного периода Другими словами, это эпоха, которая началась приблизительно 12 тысяч лет назад и продолжается по настоящий момент. Начался голоцен с окончанием ледникового периода, и с тех пор изменение климата на планете шло в сторону глобального потепления. Эту эпоху часто называют межледниковой, так как за всю климатическую историю планеты было уже несколько ледниковых периодов.

Последнее глобальное похолодание наступило приблизительно 110 тысяч лет назад. Около 14 тысяч лет назад началось потепление, постепенно охватившее всю планету. Ледники, покрывавшие на тот момент большую часть Северного полушария, начали таять и разрушаться. Естественно, случилось все это не в одночасье. В течение очень долгого периода планету сотрясали сильные температурные колебания, ледники то наступали, то отступали вновь. Все это влияло и на уровень Мирового океана.

Периоды голоцена

Во время многочисленных исследований ученые решили разделить голоцен на несколько временных периодов в зависимости от климата. Приблизительно 12-10 тысяч лет назад сошли ледниковые покровы, наступило послеледниковье. В Европе стала исчезать тундра, ее сменили березовые, сосновые и таежные леса. Это время принято называть арктическим и субарктическим периодом.

Затем последовала бореальная эпоха. Тайга оттесняла тундру все дальше на север. В Южной Европе появились широколиственные леса. В это время климат был преимущественно прохладным и сухим.

Приблизительно 6 тысяч лет назад началась атлантическая эпоха, во время которой воздух стал теплым и влажным, намного теплее современного. Этот период времени считается климатическим оптимумом всего голоцена. Половина была покрыта березовыми лесами. Европа изобиловала большим разнообразием теплолюбивых растений. В то же время протяженность умеренных лесов была значительно дальше к северу. На берегах Баренцева моря росли темнохвойные леса, а тайга достигла мыса Челюскина. На месте современной Сахары была саванна, а уровень воды в озере Чад был выше современного на 40 метров.

Затем снова произошло изменение климата. Наступило похолодание, длившееся примерно 2 тысячи лет. Этот период времени называют суббореальным. Горные массивы на Аляске, Исландии, в Альпах обзавелись ледниками. Ландшафтные зоны сместились ближе к экватору.

Приблизительно 2,5 тысячи лет назад начался последний период современного голоцена - субатлантический. Климат этой эпохи стал более прохладным и влажным. Начали появляться торфяные болота, тундра стала постепенно наседать на леса, а леса - на степи. Приблизительно с 14-го века началось похолодание климата, приведшее к малому ледниковому периоду, который продлился до середины 19-го века. В это время фиксировались нашествия ледников в горных массивах Северной Европы, Исландии, на Аляске и в Андах. В разных точках земного шара климат изменялся не синхронно. Причины наступления малого ледникового периода до сих пор остаются неизвестными. По предположениям ученых, климат мог меняться из-за увеличений извержений вулканов и уменьшения концентрации углекислого газа в атмосфере.

Начало метеорологических наблюдений

Первые появились в конце 18-го века. С того времени ведутся постоянные наблюдения за климатическими колебаниями. Можно достоверно утверждать, что потепление, которое началось после малого ледникового периода, продолжается и по настоящий момент.

С конца 19-го века фиксируется рост средней глобальной температуры планеты. В середине 20-го века было небольшое похолодание, которое не повлияло на климат в целом. С середины 70-х годов снова стало теплее. По подсчетам ученых, за последнее столетие глобальная температура Земли выросла на 0,74 градуса. Наибольший рост этого показателя зафиксирован в последние 30 лет.

Изменения климата неизменно сказываются на состоянии Мирового океана. Повышение глобальной температуры ведет к расширению воды, а значит, и к повышению ее уровня. Также идут изменения и в распределении осадков, что, в свою очередь, может влиять на сток рек и ледников.

По данным наблюдений, уровень Мирового океана за прошедшие 100 лет вырос на 5 см. Потепление климата ученые связывают с увеличением концентрации углекислого газа и значительным усилением парникового эффекта.

Климатообразующие факторы

Ученые провели множество археологических исследований и пришли к выводу, что климат планеты не раз резко менялся. Было выдвинуто множество гипотез на этот счет. Согласно одному из мнений, если расстояние между Землей и Солнцем останется прежним, так же как скорость вращения планеты и угол наклона оси, то климат будет оставаться стабильным.

Внешние факторы изменения климата:

Изменение излучения Солнца ведет к трансформации потоков солнечной радиации.
Движения тектонических плит влияют на орографию суши, а также уровень океана и его циркуляцию.
Газовый состав атмосферы, в частности концентрация метана и углекислого газа.
Изменение наклона оси вращения Земли.
Изменение параметров орбиты планеты по отношению к Солнцу.
Земные и космические катастрофы.

Деятельность человека и ее влияние на климат

Причины изменения климата связаны в том числе и с тем, что человечество на всем протяжении своего существования вмешивалось в природу. Вырубка лесных массивов, распашка и т. п. приводят к преобразованиям влажностного и ветрового режимов.

Когда люди вносят изменения в окружающую природу, осушая болота, создавая искусственные водоемы, вырубая леса или высаживая новые, строя города и т. п., изменяется микроклимат. Лес сильно влияет на ветровой режим, от которого зависит то, как ляжет снежный покров, насколько промерзнет почва.

Зеленые насаждения в городах уменьшают влияние солнечной радиации, увеличивают влажность воздуха, сокращают разницу температур в дневное и вечернее время, уменьшают запыленность воздуха.

Если люди вырубают леса на возвышенностях, то в дальнейшем это приводит к смыву почвы. Также уменьшение количества деревьев снижает глобальную температуру. Однако это означает увеличение концентрации в воздухе углекислого газа, который не только не поглощается деревьями, но еще и дополнительно выделяется при разложении древесины. Все это компенсирует понижение глобальной температуры и ведет к ее увеличению.

Промышленность и ее влияние на климат

Причины изменения климата кроются не только в общем потеплении, но и в деятельности человечества. Люди увеличили концентрацию в воздухе таких веществ, как углекислый газ, закись азота, метан, тропосферный озон, хлорфторуглеводы. Все это в конечном итоге приводит к усилению парникового эффекта, и последствия могут быть необратимы.

Ежедневно промышленные предприятия выбрасывают в воздух множество опасных газов. Повсеместно используется транспорт, загрязняющий атмосферу своими выхлопами. Много углекислого газа образуется при сжигании нефти и угля. Даже сельское хозяйство наносит немалый ущерб атмосфере. Приблизительно 14% всех выбросов приходится на эту сферу. Это и вспашка полей, и сожжение отходов, выжигание саванны, навоз, удобрения, животноводство и т. п. Парниковый эффект помогает поддерживать на планете температурный баланс, но деятельность человечества усиливает этот эффект в разы. И это может привести к катастрофе.

Почему следует опасаться изменения климата?

97% климатологов мира уверены, что в последние 100 лет все сильно преобразовалось. И главная проблема изменения климата - это антропогенная деятельность. Нельзя достоверно сказать, насколько серьезна эта ситуация, но есть множество причин для беспокойства:

Конвенция ООН

Правительства большинства стран планеты всерьез опасаются того, какими могут быть последствия изменения климата. Более 20 лет назад был создан международный договор - Рамочная конвенция об изменении климата. Здесь рассматриваются все возможные меры для предотвращения глобального потепления. Сейчас конвенция ратифицирована 186 странами, в том числе и Россией. Все участницы продифференцированы на 3 группы: промышленно с экономическим развитием и развивающиеся страны.

Конвенция ООН об изменении климата борется за снижение роста парниковых газов в атмосфере и дальнейшую стабилизацию показателей. Достигнуть этого можно либо увеличением стока парниковых газов из атмосферы, либо снижением их эмиссии. Для первого варианта нужно большое количество молодых лесов, которые будут поглощать углекислый газ из атмосферы, а второй вариант будет достигнут, если снизить потребление ископаемого топлива. Все ратифицированные страны согласны с тем, что в мире идет глобальное изменение климата. ООН готова сделать все возможное, чтобы смягчить последствия надвигающегося удара.

Многие страны, участвующие в конвенции, пришли к выводу, что наиболее эффективными будут совместные проекты и программы. На настоящий момент насчитывается более 150 таких проектов. Официально в России работает 9 подобных программ, а неофициально - более 40.

В конце 1997 года Конвенция об изменении климата подписала Киотский протокол, в котором прописывалось, что страны с переходной экономикой берут на себя обязательства по сокращению выбросов парниковых газов. Протокол ратифицирован 35 странами.

Наша страна также приняла участие в реализации данного протокола. Изменение климата в России привело к тому, что количество стихийных бедствий выросло в два раза. Даже если учесть, что на территории государства располагаются бореальные лесные массивы, они не справляются со всеми выбросами парниковых газов. Следует улучшать и увеличивать лесные экосистемы, проводить масштабные мероприятия по сокращению выбросов с промышленных предприятий.

Прогнозы последствий глобального потепления

Суть изменения климата в последнее столетие состоит в глобальном потеплении. По самым худшим прогнозам, дальнейшая нерациональная деятельность человечества может повысить температуру Земли на отметку в 11 градусов. Изменения климата будут необратимыми. Замедлится вращение планеты, погибнет множество видов животных и растений. Уровень Мирового океана поднимется настолько, что будут затоплены многие острова и большая часть прибрежных территорий. Гольфстрим изменит свой курс, что приведет к новому малому ледниковому периоду в Европе. Будут случаться повсеместные катаклизмы, наводнения, смерчи, ураганы, засухи, цунами и т. п. Начнется таяние льдов Арктики и Антарктиды.

Для человечества последствия будут катастрофическими. Помимо необходимости выживать в условиях сильных природных аномалий у людей будет множество и других проблем. В частности, увеличится число сердечно-сосудистых заболеваний, респираторных болезней, психологических расстройств, начнутся вспышки эпидемий. Будет ощущаться острая нехватка продуктов питания и питьевой воды.

Что же делать?

Чтобы избежать последствий изменения климата, прежде всего нужно снизить уровень парниковых газов в атмосфере. Человечеству следует перейти на новые источники энергии, которые должны быть низкоуглеводными и возобновляемыми. Рано или поздно перед мировой общественностью остро встанет этот вопрос, так как используемый ныне ресурс - минеральное топливо - невозобновляем. Когда-нибудь ученым придется создать новые, более эффективные технологии.

Необходимо также снизить уровень углекислого газа в атмосфере, а помочь с этим может только восстановление площадей лесных массивов.

Требуется применить максимум усилий для стабилизации глобальной температуры на Земле. Но даже если это и не удастся, человечество должно попытаться добиться минимальных последствий глобального потепления.

Введение

Земля – третья от Солнца планета и пятая по размеру среди всех планет Солнечной системы. Она является так же крупнейшей по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы. Примерная дата образования Земли – 4,54 млрд. лет назад. Весь процесс формирования планеты занял примерно 10-20 млн. лет.

Планета Земля уникальна: огромный каменный шар окружностью 40 тысяч километров, одна треть суши, две трети воды и богатая кислородом атмосфера создали единственное известное место во Вселенной, где есть жизнь! Однако этот сине-зеленый оазис не всегда был столь гостеприимным. На планете сохранились следы ее сурового прошлого – времени, когда ее раздирали страшнейшие катастрофы и условия жизни на ней были невыносимы.

В течении 4,5 млрд. лет этот мир изменялся – он горел в огне и замерзал во льдах, его затопляли океаны и отравляли ядовитые небеса. Организмам, населяющим нашу планету сегодня, повезло. Им удалось выжить в условиях массового вымирания. Ученые постигают тайны Земли на протяжении двух столетий.

Изменение климата

Климат - это многолетний статистический режим погоды, характерный для данной местности в силу её географического положения.

Итак, чтобы предсказать погоду, надо знать температурный режим всей атмосферы Земли, а тепло исходит от двух источников: от Солнца и от недр Земли. Солнце – внешний источник тепла, кора Земли, которая содержит большое количество радиоактивных веществ – внутренний источник тепла.

Краткий перечень главных причин изменения климата на Земле :

1) Главные (постоянные) факторы формирования климата (действуют на протяжении 5 миллиардов лет), которые влияют на климат всей планеты на 80 %. Это космические и геофизические факторы, которые воздействуют на климат Земли в глобальном масштабе и на протяжении уже 5 миллиардов лет.

Остывание Солнца, снижение эволюционной солнечной активности;

Охлаждение всего объёма земного шара,

Эволюционное уменьшение количества влаги в атмосфере.

Эволюционная потеря атмосферы Земли через 3 миллиарда лет.

2) Факторы кратковременного действия на процессы формирование климата (на 100 – 10 000 лет), которые влияют на климат всей планеты на 19 %.

Периодическое увеличение солнечной активности каждые 12 лет,

Изменение наклона оси вращения Земли. Земная ось наклонена к плоскости орбиты под углом 66,33° градусов. Таким образом, угол между перпендикуляром и плоскостью орбиты (90° – 66,33° =) равняется 23,77 °. Исключительно наклоном оси обусловлены смены времен года.

Изменение наклона плоскости вращения Земли по отношению к эклиптике,

Изменение эксцентриситета орбиты Земли; орбита вращения Земли вокруг Солнца представляет собой эллипс, в одном из фокусов которого расположено Солнце.

3) Локальные факторы изменения климата, которые влияют на климат всей планеты на 1 %, которые воздействуют на отдельный регион, и не имеют никакого влияние на формирование климата всей планеты. Это техногенные и антропогенные факторы, то есть процессы, возникающие от действия техники и человечества, когда происходит незначительное изменение климата в местном, а не в глобальном масштабе.

Теперь коротко опишем в популярной форме все космические механизмы, которые сильно или слабо влияют на формирование климата Земли.

4. Главный (постоянный) фактор формирования климата: эволюционное охлаждение земного шара. Все планеты вначале своей эволюции состоят из радиоактивных элементов, а поэтому быстро разогреваются и светятся как маленькие звёздочки. Первая эволюционная стадия планет характеризуется сильным разогреванием их вещества (до нескольких тысяч градусов). Причина известна – высокая радиоактивность первичной материи. Геофизикой установлено, что единственной причиной нагревания недр планет является радиоактивный распад изотопов. Теплота – это хаотическое движение атомов. Радиоактивные изотопы периодически излучают элементарные частицы, и от отдачи вылета частицы сами атомы начинают совершать колебательные тепловые движения внутри «кристаллической решетки». Элементарная частица во время полета сталкивается с соседними атомами, передает им равное количество движения, и те также начинают колебаться. Хаотическое колебательное движение миллионов атомов является причиной возникновения тепла и температуры, отражает физический смысл нагретого, горячего вещества. Так происходит распространение тепла от радиоактивных пород.

В настоящее время в объеме Земли, масса которой 10 24 кг, содержится всего 1014 кг радиоактивных элементов, а 5 миллиардов лет назад их масса была в миллионы раз больше. Радиоактивные элементы нагревают окружающее пространство. Поэтому поверхность молодых планет всегда горячая (достигает 1 – 4 тысячи градусов). Причиной уменьшения количества радиоактивных элементов является их переход в стабильные изотопы после серии радиоактивных превращений. Стабильные элементы не обладают теплотворной функцией. Все старые планеты с возрастом 6 - 8 миллиардов лет состоят исключительно из стабильных элементов, поэтому являются холодными и снаружи и внутри. На их поверхности начинают образовываться льды и снега.

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.

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. 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), про 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.

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 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 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 корректируется 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.

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.

южная часть мирового океана потеряла свою способность поглощать значительные количества углекислоты, и это еще больше ускорит глобальное потепление на планете

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.

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 причина уже другая - опреснение мирового океана в результате таяния ледников

Как глобальное потепление отразится на человеке?

В краткосрочной перспективе: нехваткой питьевой воды, ростом числа инфекционных заболеваний, проблемами в сельском хозяйстве из-за засух, рост числа смертей в результате наводнений, ураганов, жары и засухи.

Самый серьезный удар может быть нанесен по беднейшим странам, которые меньше всех ответственны за обострение данной проблемы, и которым наименее всего готовы к изменению климат. Потепление и рост температур, в конце концов, могут повернуть вспять все, что было достигнуто трудом предыдущих поколений.

Разрушение устоявшихся и привычных систем ведения сельского хозяйства под воздействием засух, нерегулярных осадков и т.д. может реально поставить на грань голода примерно 600 млн человек. К 2080 году серьезную нехватку воды испытает 1,8 млрд человек. А в Азии и Китае из-за таяния ледников и изменения характера осадков может случиться экологический кризис.

Увеличение температуры на 1,5-4,5°С приведет к подъему уровня океана на 40-120 см (по некоторым расчетам до 5 метров). Это означает затопление многих малых островов и наводнения в прибрежных территориях. На территориях, подверженным наводнениям, окажутся около 100 млн жителей, более 300 млн людей будут вынуждены мигрировать, исчезнут некоторые государства (например, Нидерланды, Дания, часть Германии).

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает, что здоровье сотен миллионов человек может оказаться под угрозой в результате распространения малярии (из-за увеличения числа комаров на затопленных территориях), кишечных инфекций (из-за нарушения водопроводно-канализационных систем) и т.д.

В долгосрочной перспективе это может привести - к очередному этапу эволюции человека. Наши предки столкнулись с подобной проблемой, когда после ледникового периода температура резко поднялась на 10°С, но именно это привело к созданию нашей цивилизации.

Специалисты не располагают точными данными о том, каков вклад человечества в наблюдаемый рост температур на Земле и какой может быть цепная реакция.

Также неизвестно точное соотношение между ростом концентрации парниковых газов в атмосфере и ростом температур. Это одна из причин того, что прогнозы изменения температур так сильно разнятся. И это дает пищу скептикам: некоторые ученые считают проблему глобального потепления несколько преувеличенной, как и данные о росте средней температуры на Земле.

У ученых нет единого мнения по поводу того, каким может быть итоговый баланс позитивных и негативных эффектов изменения климата, и по какому сценарию будет дальше развиваться ситуация.

Ряд ученых полагают, что некоторые факторы могут ослабить эффект глобального потепления: с ростом температур ускорится рост растений, что позволит растениям забирать из атмосферы больше углекислого газа.

Другие же считают, что возможные негативные последствия глобального изменения климата недооценены:

засухи, циклоны, штормы и наводнения станут происходить чаще,

повышение температура мирового океана вызывает к тому же и увеличение силы ураганов,

скорость таяния ледников и повышение уровня океана также будут более быстрыми…. И это подтверждается данными новейших исследований.

Уже сейчас уровень океана увеличился на 4 см вместо прогнозированных 2 см, скорость таяния ледников выросла в 3 раза (толщина ледяного покрова уменьшилась на 60-70 см, а площадь нетающих льдов Северного ледовитого океана только за один 2005 год сократилась на 14%).

Возможно, деятельность человека уже обрекла ледяной покров на полное исчезновение, что может вылиться в несколько раз большее повышение уровня океана (на 5-7 метров вместо 40-60 см).

Более того, по некоторым данным глобальное потепление может наступить гораздо быстрее, чем считалось ранее из-за высвобождения углекислого газа из экосистем, в том числе из Мирового океана.

И, наконец, мы не должны забывать, что вслед за глобальным потепление может наступить глобальное похолодание.

Однако, каким бы не был сценарий, все говорит за то, что мы должны перестать играть в опасные игры с планетой и уменьшить свое воздействие на нее. Лучше переоценить опасность, чем недооценить ее.

МЕРЫ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ

Международное сообщество, признавая опасность, связанную с постоянным ростом выбросов парниковых газов в 1992 г. в Рио-де-Жанейро на Конференции ООН по окружающей среде и развитию договорилось о подписании Рамочной Конвенции ООН об изменении климата (РКИК).

В декабре 1997 г. в Киото (Япония) был принят Киотский протокол, который обязывает индустриально развитые страны сократить к 2008-2012 годам выбросы парниковых газов на 5% от уровня 1990 года, в том числе Европейский союз должен сократить выбросы тепличных газов на 8%, США - на 7%, Япония - на 6%. России и Украине достаточно, чтобы их выбросы не превышали уровень 1990 года, а 3 страны (Австралия, Исландия и Норвегия) могут даже увеличить свои выбросы, поскольку обладают лесами, поглощающими CO2 .

Для вступления Киотского протокола в силу необходимо, чтобы его ратифицировали государства, на долю которых приходится не менее 55 % выбросов парниковых газов. На сегодня протокол ратифицирован 161 страной мира (более 61 % общемировых выбросов). В России Киотский протокол ратифицирован в 2004 г. Заметным исключением стали США и Австралия, вносящие значительный вклад в парниковый эффект, но отказавшиеся ратифицировать протокол.

В 2007 году в Бали был подписан новый протокол, расширяющий перечень мер, которые необходимо предпринять для снижения антропогенного влияния на изменение климата.

Вот некоторые из них:

1. Уменьшить сжигание ископаемого топлива

Сегодня 80% энергии мы получаем из ископаемого топлива, сжигание которого что является основным источником парниковых газов.

2. Шире использовать возобновляемые источники энергии.

Солнечная и ветровая энергия, энергия биомассы и геотермальная энергия, энергия приливов и отливов - сегодня использование альтернативных источников энергии становиться ключевым фактором для долгосрочного устойчивого развития человечества.

3. Прекратить уничтожение экосистем!

Должны быть прекращены всякие нападки на нетронутые экосистемы. Естественные экосистемы поглощают СО2 и являются важным элементом в поддержании баланса СО2. Особенно хорошо с этим справляются леса. Но во многих регионах мира леса продолжают уничтожаться с катастрофической скоростью.

4. Снизить потери энергии при производстве и транспортировке энергии

Переход от крупномасштабной энергетики (ГЭС, ТЭЦ, АЭС) к мелким местным электростанциям позволит сократить потери энергии. При транспортировке энергии на дальнее расстояние может быть потеряно в пути до 50% энергии!

5. Использовать новые энергоэффективные технологии в промышленность

В настоящий момент КПД большинства используемых технологий составляет около 30%! Необходимо внедрять новые энергоэффективные технологии производства.

6. Снизить энергопотребление в строительном и жилищном секторе.

Должны быть приняты регламенты, предписывающие использовать при строительстве новых зданий энергоэффективные материалы и технологии, что позволит сократить потребление энергии в домах в несколько раз.

7. Новые законы и стимулы.

Должны быть приняты законы, облагающие повышенными налогами предприятия, превышающие лимиты выбросов СО2, и предусматривающие налоговые льготы производителям энергии от возобновляемых источников и энергоэффективных товаров. Перенаправить финансовые потоки на развитие именно этих технологий и производств.

8. Новые способы перемещения

Сегодня в больших городах выбросы автотранспорта составляет 60-80% всех выбросов. Необходимо поощрять использование новых экологически безопасных видов транспорта, поддерживать общественный транспорт, развивать инфраструктуры для велосипедистов.