Чем грозит человечеству потепление, и что делать для предотвращения катастрофы

В последние годы климат на Земле заметно меняется: одни страны страдают от аномальной жары, другие от слишком суровых и снежных зим, непривычных для этих мест.

Экологи говорят о глобальном изменении климата, включающем увеличение средней годовой температуры, вызывающей таяние ледников, и повышение уровня Мирового океана. Помимо потепления, происходит также разбалансировка всех природных систем, которая приводит к изменению режима выпадения осадков, температурным аномалиям и увеличению частоты экстремальных явлений, таких как ураганы, наводнения и засухи.

По данным ученых, за десять месяцев 2015 года средняя температура планеты оказалась на 1,02 °C выше той, которую фиксировали в XIX веке (когда началось наблюдение за изменениями глобальной температуры). Порог в один градус был превышен впервые в современной истории. Ученые сходятся во мнении, что именно деятельность человека - сжигание нефти, газа и угля - приводит к парниковому эффекту, который вызывает повышение средней температуры. Эксперты отмечают, что в период между 2000 и 2010 годами наблюдался самый мощный рост выбросов парниковых газов за последние 30 лет. По данным Всемирной метеорологической организации, в 2014 году их концентрация в атмосфере достигла рекордно высокого уровня.

Чем грозит потепление климата

Если государства не начнут всерьез заниматься проблемой охраны окружающей среды, к 2100 году температура на планете может подняться на 3,7-4,8 °С. Климатологи предупреждают: необратимые последствия для экологии наступят уже при потеплении более чем на 2 °С.

Чтобы обратить максимальное внимание на проблемы климата, ООН привлекла к дискуссии не только политиков и ученых, но и знаменитостей. Голливудский актер Роберт Редфорд в своем заявлении предупредил, что для международного сообщества "закончилось время полумер и отрицания проблемы изменения климата".

Какие же последствия ждут планету, если остановить повышение температуры не удастся?

Природные катаклизмы

Климатические пояса сдвинутся, изменения погоды станут более резкими (сильные морозы, сменяющиеся внезапными оттепелями зимой, рост числа аномально жарких дней летом). Увеличится частота и сила аномальных явлений, таких как засухи и наводнения.

Связь между изменением климата и возникновением стихийных бедствий доказали американские ученые, которые обнаружили следы потепления при изучении тропических циклонов в Тихом океане, необычно высоких летних температур в Европе, Китае, Южной Корее и Аргентине, а также лесных пожаров в американском штате Калифорния. Климатические изменения послужили также катализатором засухи в Африке и на Ближнем Востоке, снежных бурь в Непале и проливных ливней, вызвавших наводнения в Канаде и Новой Зеландии.

Непригодные для жизни территории

Некоторые страны из-за повышения влажности и высокой средней температуры к 2100 году могут стать непригодными для жизни. Согласно исследованию американских ученых, в группу риска попадают Катар, Саудовская Аравия, Бахрейн, ОАЭ и другие страны Ближнего Востока.

По расчетам климатологов, при текущем темпе роста выбросов парниковых газов уже к 2070 году средняя температура воздуха в странах Персидского залива может составить 74-77 °С. Это сделает территории непригодными для людей. Исключение могут составить крупные мегаполисы с развитой системой кондиционирования. Но и в них люди смогут выходить из дома лишь по ночам.

Удар по биологическому разнообразию

По мнению некоторых ученых, мы находимся в середине шестого по счету в истории Земли массового вымирания видов. И на этот раз данный процесс вызван действиями человека. Если потепление климата не остановить, многие экосистемы, виды живых существ, которые в них входят, станут менее разнообразными, менее насыщенными.

Существуют прогнозы исчезновения до 30-40% видов растений и животных, поскольку их среда обитания будет изменяться быстрее, чем они смогут приспособиться к этим изменениям.

1">

1">

Нехватка питьевой воды, голод и эпидемии

Эксперты ООН предупреждают, что потепление отрицательно скажется на урожайности, особенно в слаборазвитых странах Африки, Азии и Латинской Америки, что приведет к продовольственным проблемам. По данным ученых, к 2080 году число людей, сталкивающихся с угрозой голода, может увеличиться на 600 млн человек.

Другим важным последствием климатических изменений может стать нехватка питьевой воды. В регионах с засушливым климатом (Центральная Азия, Средиземноморье, Южная Африка, Австралия и т. п.) ситуация еще более усугубится из-за сокращения количества осадков.

Голод, нехватка воды, а также миграция насекомых может привести к увеличению эпидемий и распространению в северных районах таких тропических болезней как малярия и лихорадка.

Изменения климата могут коснуться не только здоровья людей, но также повысить риск политических разногласий и конфликтов за доступ к водным и продовольственным ресурсам.

Повышение уровня мирового океана

Одним из самых ощутимых следствий потепления климата, по всей видимости, станет таяние ледников и повышение уровня Мирового океана. Миллионы людей на побережье погибнут от частых наводнений или будут вынуждены переселиться, предсказывают аналитики ООН.

По мнению экспертного сообщества, повышение уровня моря в XXI веке составит до 1 м (в ХХ веке - 0,1-0,2 м). В этом случае наиболее уязвимыми окажутся низменности, прибрежные территории и небольшие острова.

Первыми в зону риска попадают Нидерланды, Бангладеш и малые островные государства, такие как Багамы, Мальдивы.

Значительные территории могут быть затоплены в таких странах, как Россия, США, Великобритания, Италия, Германия, Дания, Бельгия, Ирак, Таиланд и Вьетнам. Серьезный ущерб грозит Китаю, где около 140 млн человек могут лишиться крова, и Японии, где может затопить дома более 30 млн человек - четвертой части населения страны.

1">

1">

{{$index + 1}}/{{countSlides}}

{{currentSlide + 1}}/{{countSlides}}

Предполагаемые последствия для РФ

Климат в России также заметно меняется. Чаще наблюдаются резкие изменения погоды, аномально высокие и аномально низкие температуры.

По данным Минприроды РФ, в нашей стране с 1990 по 2010 год количество природных катастроф, таких как паводки, наводнения, сели и ураганы, возросло почти в четыре раза и продолжает увеличиваться примерно на 6-7% в год. Экологи предсказывают, что в течение следующих десяти лет их число может удвоиться.

По оценке Всемирного банка, ежегодный ущерб от воздействия опасных гидрометеорологических явлений на территории России составляет 30-60 млрд рублей.

По расчетам Росгидромета, в России средняя годовая температура растет в 2,5 раза быстрее, чем во всем мире. Наиболее активно потепление идет в северных районах РФ, добавляют в МЧС. Так, в Арктике к концу XXI века температура может вырасти на 7 °С. Уже к середине XXI века средняя температура зимой на всей территории России может увеличиться на 2-5 °С. Повышение летних температур будет менее выраженным и составит 1-3 °C к середине столетия, полагают спасатели.

Глава Росгидромета Александра Фролова считает, что потепление климата для России несет не только риски, но и преимущества.

Угрозы, связанные с потеплением:

Рост повторяемости, интенсивности и продолжительности засух в одних регионах, экстремальных осадков, наводнений, случаев опасного для сельского хозяйства переувлажнения почвы - в других;

Повышение пожароопасности в лесах и на торфяниках;

Нарушение привычного образа жизни коренных северных народов;

Деградация вечной мерзлоты с ущербом для строений и коммуникаций;

Нарушение экологического равновесия, вытеснение одних биологических видов другими;

Увеличение расходов электроэнергии на кондиционирование воздуха в летний сезон для значительной территории страны.

Положительные изменения:

Потепление в Арктике увеличит продолжительность навигации по Северному морскому пути и облегчит освоение нефтегазовых месторождений на шельфе;

Сократится отопительный сезон, и, соответственно, снизится расход энергии;

Северная граница земледелия сместится на север, благодаря чему вырастет площадь сельскохозяйственных угодий, особенно в Западной Сибири и на Урале.

Тушение торфяников в Тверской области, 2014 год

© ТАСС/Сергей Бобылев

Что делать

По мнению ученых, полностью предотвратить изменения климата человечеству вряд ли удастся. Однако международное сообщество способно сдержать рост температуры, чтобы избежать необратимых последствий экологии. Для этого необходимо ограничить выбросы парниковых газов, развивать альтернативную энергетику и разработать стратегию снижения рисков из-за потепления.

Адаптация жизни общества к новым условиям

Планы по минимизации ущерба от изменения климата, должны охватить все сферы деятельности человека, в том числе здравоохранение, сельское хозяйство и инфраструктуру.

В России, например, нужно менять ливневую канализацию, готовиться к штормовым ветрам (пересчитывать прочность конструкций), изменять систему пожаротушения - засухи повышают пожарную опасность, поясняет Алексей Кокорин. В Киргизии поднялась снеговая граница в Тянь-Шане, это вызвало проблемы с выпасом скота - нужно принимать меры к сохранению пастбищ.

Однако у разных государств разные возможности нивелировать влияние изменения климата. Так, например, Голландия и Бангладеш испытывают одинаковые проблемы: стало больше штормов, повысился уровень океана. Но в Голландии уже есть план действий, они знают, как будут усиливать дамбы, откуда возьмут средства. А в Бангладеш ничего этого нет, причем в 10 раз больше береговая линия и в 10 раз больше население, и на опасных территориях проживают 100 млн человек, которых нужно будет куда-то переселить.

Таким образом, добавляет Кокорин, большая часть мер, необходимых для адаптации, достаточно просты и понятны, но для их реализации необходимы средства и эффективное планирование.

Сокращение выбросов парниковых газов

По оценкам климатологов, чтобы удержать рост температуры в пределах до 2 °C, странам необходимо к 2050 году вполовину снизить глобальные выбросы по отношению к уровню 1990 года, а к концу XXI века - сократить до нуля.

По данным аналитиков PwC, с 2000 года Россия в среднем снижала выбросы углекислого газа на 3,6% в год, Великобритания - на 3,3%, Франция - на 2,7%, США - на 2,3%. Среднегодовое снижение углеродных выбросов за последние 15 лет составило 1,3%.

Однако, этих усилий мало. Чтобы предотвратить необратимые изменения климата, ежегодное снижение выбросов углекислого газа вплоть до 2100 года должно составлять не менее 6,3%.

Это значит, с одной стороны, нужно внедрять энергосберегающие технологии, с другой - переходить на альтернативные источники энергии.

Солнце или атом

Безопасными для атмосферы с точки зрения выбросов являются несколько источников энергии: гидроэнергетика, атомные станции и новые возобновляемые источники - солнце, ветер, приливы и отливы. Гидроэнергетика имеет обозримые физически пределы (рек на Земле не так много), ветер и приливы могут использоваться лишь локально, поэтому главные источники энергии будущего - это Солнце и атом, считает замдиректора Института проблем безопасного развития атомной энергетики РАН профессор Рафаэль Арутюнян.

По мнению эксперта, исходя из нынешнего уровня развития технологий, атомная энергетика выглядит более солидно: на долю альтернативных возобновляемых источников энергии сейчас приходится 2% мирового потребления, а атом уже дает 16% электроэнергии мира (в развитых странах - больше 70%, на северо-западе России - 40%).

Достоинство атомной энергетики в том, что это крупная энергетика, это электростанции для крупных промышленных агломераций, крупных городов.

Козырь солнечной энергетики - почти повсеместная доступность и динамичное развитие технологий. Кроме того, солнечная энергетика совершенствуется и может стать значительно более экономичной, в отличие от ядерной энергетики, которую уже не удастся значительно удешевить, спорит со сторонниками атома руководитель программы "Климат и энергетика" WWF России Алексей Кокорин.

Советник президента РФ и его представитель по вопросам климата Александр Бедрицкий считает, что полностью решить проблему сокращения выбросов парниковых газов за счет возобновляемых источников энергии нельзя. Эксперт привел в качестве примера гелио- и ветроэнергетику. По его словам, обеспечить промышленность энергией с помощью солнечных батарей в северных странах, таких как Россия, где полгода на севере солнце есть, полгода - нет, невозможно.

То же самое, по мнению Бедрицкого, касается ветроэнергетики. Она годится для индивидуального потребления, но не для промышленного производства. Ветряки применяются во многих регионах, в основном в прибрежных районах, однако сплошного покрытия территории ими нет.

В России, добавляет советник президента РФ по климату, примерно треть энергетики основана не на минеральном сырье, а на атомной и гидроэнергетике.

1">

1">

{{$index + 1}}/{{countSlides}}

{{currentSlide + 1}}/{{countSlides}}

Кто заплатит

Переговоры о противодействии изменениям климата осложняются разногласиями между богатыми и бедными странами.

Переход на экологически чистые источники энергии требует значительных затрат. Развитые страны настаивают, чтобы вклад в эти усилия вносили все участники переговоров. В свою очередь развивающиеся страны считают, что ответственность за изменение климата несут индустриальные державы, которые уже давно загрязняют атмосферу парниковыми газами.

По мнению генерального секретаря ООН Пан Ги Муна, особая ответственность в борьбе с изменением климата и последствиями этого явления лежит на развитых странах. В 2010 году для помощи развивающимся странам под эгидой ООН создан "Зеленый климатический фонд" (Green Climate Fund). Средства выделяются большей частью развитыми государствами. Планируется, что к 2020 году объем фонда должен составить $100 млрд, однако пока в нем чуть более $10 млрд.

Сейчас развитые страны испытывают серьезную нагрузку на госбюджеты, поэтому предпочитают, чтобы климатическое финансирование шло через частные инвестиции или кредиты и займы, поясняет Алексей Кокорин. Уязвимые же страны брать кредиты не готовы.

Несмотря на то, что Россия не имеет обязательств по внесению средств в "Зеленый климатический фонд", Москва готова на добровольной основе его поддерживать, добавляет Александр Бедрицкий. В первую очередь это касается стран СНГ.

В ноябре 2015 года фонд одобрил выделение $168 млн на первые восемь проектов помощи развивающимся странам в адаптации к негативным последствиям изменения климата. Речь идет о трех проектах в Африке, трех - в Азиатско-Тихоокеанском регионе и двух - в Латинской Америке.

Сжигание мусора в Индии

© AP Photo/Anupam Nath

Парижская конференция и новое соглашение

12 декабря 2015 года на Всемирной конференции ООН по климату в Париже 195 делегаций со всего мира одобрили глобальное соглашение, которое должно прийти на смену Киотскому протоколу, срок действия которого заканчивается в 2020 году.

22 апреля 2016 года 1 . От России документ подписал заместитель председателя правительства Александр Хлопонин.

Соглашение вступит в силу после того, как оно будет ратифицировано 55 странами, на которые приходится по крайней мере 55% от общего объема глобальных выбросов парниковых газов.

Основные положения документа

Главная цель нового договора, которую подтвердили все страны-участницы, - добиться значительного снижения выбросов парниковых газов и тем самым удержать повышение средней температуры на планете в пределах 1,5-2 °C.

В настоящее время усилий мирового сообщества не достаточно для сдерживания потепления, отмечается в документе. Так, уровень совокупных выбросов рискует достигнуть отметки в 55 гигатонн в 2030 году, в то время как, по подсчетам экспертов ООН, эта максимальная отметка должна составить не более 40 гигатонн. "В этой связи странам - участницам Парижского соглашения необходимо предпринять более интенсивные меры", - подчеркивается в документе.

Договор имеет рамочный характер, его участникам еще предстоит определить объемы выбросов парниковых газов, меры по предотвращению изменения климата, а также правила выполнения этого документа. Но ключевые положения уже согласованы.

Участники соглашения обязуются:

Принять национальные планы по снижению выбросов, технологическому перевооружению и адаптации к климатическим изменениям; данные обязательства государства должны пересматривать в сторону усиления каждые пять лет;

Планомерно снижать выбросы CO2 в атмосферу; для этого к 2020 году необходимо разработать национальные стратегии перехода на безуглеродную экономику;

Ежегодно выделять в Зеленый климатический фонд $100 млрд для помощи слаборазвитым и наиболее уязвимым странам. После 2025 года эта сумма должна быть пересмотрена в сторону увеличения "с учетом потребностей и приоритетов развивающихся стран";

Наладить международный обмен "зелеными" технологиями в сфере энергоэффективности, промышленности, строительства, сельского хозяйства и т. д.

президент США Барак Обама



Соглашение подразумевает снижение углеродного загрязнения, которое угрожает нашей планете, а также создание новых рабочих мест и рост экономики благодаря инвестициям в низкоуглеродные технологии. Это поможет отсрочить или избежать некоторых самых ужасных последствий климатических изменений

президент США Барак Обама

На момент завершения саммита предварительные планы по сокращению эмиссий парниковых газов представили 189 государств. Пять стран, на долю которых приходится наибольший объем выбросов, предоставили следующие цифры по их снижению по отношению к 1990 году:

Евросоюз - 40%;

Россия - 30%;

США - 12-14%;

Китай - 6-18%;

Япония - 13%.

Официально страны должны озвучить свои обязательства по сокращению выбросов парниковых газов в день подписания документа. Важнейшее условие - они должны быть не ниже, чем уже заявленные цели в Париже.

Для мониторинга выполнения Парижского соглашения и взятых на себя странами обязательств предлагается сформировать специальную рабочую группу. Планируется, что она начнет работу уже в 2016 году.

Разногласия и пути их решения

"Должны" заменили на "следовало бы"

На этапе обсуждения договора Россия выступала за то, чтобы соглашение носило юридически обязывающий характер для всех стран. Против этого выступали США. Как заявил неназванный дипломат, слова которого приводит агентство Associated Press, американская делегация настояла на том, чтобы в итоговом документе в разделе о показателях по сокращению выбросов в атмосферу слово "должны" было заменено на "следовало бы".

Такая структура договора позволяет обойтись без ратификации документа в Конгрессе США, который настроен крайне скептично в отношении экологической политики Обамы.

Конкретных обязательств нет

Другим предложением РФ было разделение ответственности за выбросы между всеми странами. Однако против этого выступили развивающиеся страны. По их мнению, большая часть нагрузки должна ложиться на развитые государства, которые долгое время являлись основными источниками выбросов. Между тем, сейчас в первую пятерку "загрязнителей" планеты, наряду с США и ЕС, входят Китай и Индия, которые считаются развивающимися странами. Россия находится на пятом месте по уровню выбросов СО2.

Глобальные потепления (межледниковья) за последние 0,5 млн лет.
Климатические индикаторы: изменение уровня океана (синий), концентрация 18 O в морской воде, концентрация CO 2 в антарктическом льду. Деление временной шкалы - 20 000 лет. Пики уровня моря, концентрации CO 2 и минимумы 18 O совпадают с межледниковыми температурными максимумами.

Климатические системы изменяются как в результате естественных внутренних процессов, так и в ответ на внешние воздействия (антропогенные и неантропогенные). При этом геологические и палеонтологические данные показывают наличие долговременных климатических циклов, которые в четвертичном периоде приняли форму периодических оледенений , причём настоящее время приходится на межледниковье (см. рис.).

Причины таких изменений климата остаются неизвестными, однако среди основных внешних воздействий - изменения орбиты Земли (циклы Миланковича), солнечной активности (в том числе и изменения солнечной постоянной), вулканические выбросы и парниковый эффект . По данным прямых климатических наблюдений (измерение температур в течение последних 200 лет), средние температуры на Земле повысились, однако причины такого повышения остаются предметом дискуссий. Одной из наиболее широко обсуждаемых причин является антропогенный парниковый эффект .

Существует научный консенсус, что текущее глобальное потепление с высокой вероятностью объясняется деятельностью человека и вызвано антропогенным ростом концентрации углекислого газа в атмосфере Земли, и, как следствие, увеличением парникового эффекта .

Выбросы парниковых газов

Парниковый эффект был обнаружен Жозефом Фурье в 1824 году и впервые был количественно исследован Сванте Аррениусом в . Это процесс, при котором поглощение и испускание инфракрасного излучения атмосферными газами вызывает нагрев атмосферы и поверхности планеты .

На Земле основными парниковыми газами являются: водяной пар (ответственен примерно за 36-70 % парникового эффекта, без учёта облаков), углекислый газ (CO 2) (9-26 %), метан (CH 4) (4-9 %) и озон (3-7 %). Атмосферные концентрации CO 2 и CH 4 увеличились на 31 % и 149 % соответственно по сравнению с началом промышленной революции в середине XVIII века . Согласно отдельным исследованиям, такие уровни концентрации достигнуты впервые за последние 650 тысяч лет - период, для которого были получены достоверные данные из образцов полярного льда.

Около половины всех парниковых газов, получаемых в ходе хозяйственной деятельности человечества, остаются в атмосфере. Около трёх четвертей всех антропогенных выбросов углекислого газа за последние 20 лет стали результатом добычи и сжигания нефти , природного газа и угля , при этом примерно половина объема антропогенных выбросов углекислоты связываются наземной растительностью и океаном. Бо́льшая часть остальных выбросов CO 2 вызвана изменениями ландшафта, в первую очередь вырубкой лесов, однако скорость связывания наземной растительностью углекислого газа превосходит скорость его антропогенного высвобождения вследствие сведения лесов .

Другие теории

Изменение солнечной активности

Были предложены разнообразные гипотезы , объясняющие изменения температуры Земли соответствующими изменениями солнечной активности .

В третьем отчёте МГЭИК утверждается, что солнечная и вулканическая активность может объяснить половину температурных изменений до 1950 года, но их общий эффект после этого был примерно равен нулю . В частности, влияние парникового эффекта с 1750 года, по оценке МГЭИК, в 8 раз выше влияния изменения солнечной активности .

Более поздние работы уточняли оценки влияния солнечной активности на потепление после 1950. Тем не менее, выводы остались примерно теми же: «Лучшие оценки вклада солнечной активности в потепление лежат в пределах от 16 % до 36 % вклада парникового эффекта» («Недооценивают ли модели вклад солнечной активности в последние изменения климата», Питер А. Скотт и др., «Journal of Climate», 15 декабря 2003).

Однако, существует ряд работ, предполагающих существование механизмов, усиливающих эффект солнечной активности, которые не учитываются в современных моделях, или что важность солнечной активности в сравнении с другими факторами недооценивается . Такие утверждения оспариваются , но являются активным направлением исследований.

Теория малого ледникового периода

Согласно одной из гипотез, глобальное потепление приведёт к остановке или серьёзному ослаблению Гольфстрима . Это вызовет существенное падение средней температуры в Европе (при этом температура в других регионах повысится, но не обязательно во всех), так как Гольфстрим прогревает континент за счёт переноса тёплой воды из тропиков.

Согласно гипотезе климатологов М. Юинга и У. Донна , в криоэре существует колебательный процесс, в котором оледенение (ледниковый период) порождается потеплением климата, а дегляциация (выход из ледникового периода) - похолоданием. Это связанно с тем, что в Кайнозое, являющемся криоэрой, при оттаивании ледяных полярных шапок увеличивается количество осадков в высоких широтах, что зимой приводит к локальному повышению альбедо . В дальнейшем происходит снижение температуры глубинных районов континентов северного полушария с последующим образованием ледников. При замерзании ледяных полярных шапок ледники в глубинных районах континентов северного полушария, не получая достаточно подпитки в виде осадков, начинают оттаивать.

Реконструкция последствий

Большое значение в реконструкции возможных последствий современных колебаний климата имеет восстановление природных условий предшествующего межледниковья - Микулинского, - имевшего место после окончания Рисского (Днепровского) оледенения. В максимально теплые эпохи Микулинского межледниковья температура была на несколько градусов выше современной (установлено по данным изотопных анализов остатков микроорганизмов и газовых включений в покровных ледниках Антарктиды и Гренландии), границы природных зон были смещены к северу на несколько сотен километров по сравнению с современными. При реконструкции более тёплых периодов современного межледниковья - так называемого Климатического оптимума голоцена, имевшего место от 6 до 5 тыс. лет назад, установлено следующее. Среднегодовая температура была на 2-3 градуса выше современной, и границы природных зон также были расположены севернее современных (их общий план географического распространения примерно совпадал с Микулинским межледниковьем). Из имеющихся данных по палеогеографии логично предположить, что при дальнейшем росте температур географическая оболочка будет трансформироваться аналогичным образом. Это противоречит гипотезам о похолодании севера Европы и Северной Америки и смещении природных зон в этих регионах на юг от их современного положения.

Взаимное влияние изменения климата и экосистем пока плохо изучено. Остаётся неясным, усиливаются или ослабляются эффекты глобального потепления в результате действия природных механизмов. Например, увеличение концентрации углерода приводит к интенсификации фотосинтеза растений, что препятствует росту концентрации. С другой стороны, рост площади засушливых районов снижает переработку углекислого газа.

Прогноз

• Европейский союз должен сократить выбросы CO 2 и других тепличных газов на 8 %.
• США - на 7 %.
• Япония - на 6 %.

Протокол предусматривает систему квот на выбросы тепличных газов. Суть его заключается в том, что каждая из стран (пока это относится только к тридцати восьми странам, которые взяли на себя обязательства сократить выбросы), получает разрешение на выброс определенного количества тепличных газов. При этом предполагается, что какие-то страны или компании превысят квоту выбросов. В таких случаях эти страны или компании смогут купить право на дополнительные выбросы у тех стран или компаний, выбросы которых меньше выделенной квоты. Таким образом предполагается, что главная цель - сокращение выбросов тепличных газов в следующие 15 лет на 5 % - будет выполнена.

Существует конфликт и на межгосударственном уровне. Такие развивающиеся страны, как Индия и Китай , вносящие значительный вклад в загрязнение атмосферы тепличными газами, присутствовали на встрече в Киото, но не подписали соглашение. Развивающиеся страны вообще с настороженностью воспринимают экологические инициативы индустриальных государств. Аргументы просты:

• основное загрязнение тепличными газами осуществляют развитые страны
• ужесточение контроля на руку индустриальным странам, так как это будет сдерживать экономическое развитие развивающихся стран.
• загрязнение тепличными газами накоплено развитыми странами в процессе их развития.

Критика концепции антропогенного глобального потепления

Известный британский учёный-натуралист и телеведущий Дэвид Беллами полагает, что самой главной экологической проблемой планеты является уменьшение площади тропических лесов в Южной Америке. По его убеждению, опасность глобального потепления сильно преувеличена, - в то время, как исчезновение лесов , в которых живут две трети всех видов животных и растений планеты, действительно является реальной и серьёзной угрозой для человечества .

К аналогичному выводу пришёл российский физик-теоретик В. Г. Горшков , основываясь на разрабатываемой им с 1979 г. теории биотической регуляции , согласно которой необратимые изменения климата скорее будут вызваны не парниковыми газами, а нарушением гомеостатического механизма глобального влаго- и теплопереноса, который обеспечивается растительностью планеты - при условии некоторого запорогового сокращения площади естественных лесов.

Известный американский физик Фримен Дайсон утверждает , что меры, предлагаемые для борьбы с глобальным потеплением, давно уже не относятся к сфере науки, а являются политиканством и спекулятивным бизнесом .

Основатель телеканала о погоде Weather Channel , журналист Джон Колман считает «так называемое глобальное потепление величайшим жульничеством в истории». По его словам, «некоторые подлые и трусливые ученые ради защиты окружающей среды и разных политических целей нагло манипулируют долгосрочными наблюдениями за погодой, чтобы создать у людей иллюзию глобального потепления. Никакого стремительного изменения климата не будет. Воздействие человечества на климат Земли ничтожно. Наша планета не находится в опасности. Через одно-два десятилетия несостоятельность теории глобального потепления будет очевидна для всех.»

Изменения средней температуры Земли за последние 500 млн лет. В течение почти всей истории Земли температура была значительно выше сегодняшней

Есть и умеренная позиция, согласно которой хотя влияние антропогенного фактора на происходящее в настоящее время потепление нарастает, но оно и сейчас гораздо меньше влияния природных факторов. Этой точки зрения придерживается, в частности, российский специалист по изменениям климата В.Клименко.

Инцидент с утечкой информации из университета Восточной Англии в Нориджe (ноябрь 2009)

Цифры и факты

Карта изменения толщины горных ледников с 1970 года. Утоньшение в оранжевых и красных цветах, утолщение - в синих.

Одним из наиболее наглядных процессов, связанных с глобальным потеплением, является таяние ледников.

Масса льдов Антарктики уменьшается с ускоряющимся темпом. Тем не менее, площадь оледенения Антарктики растёт .

Отмечено ускорение процесса деградации вечной мерзлоты .

Другие аспекты изменения климата

Глобальное изменение климата не ограничивается потеплением. Происходит также изменение солевой плотности океанов, повышение влажности воздуха, изменение характера дождевых осадков и таянии арктического льда со скоростью примерно 600 тыс. кв. км за десятилетие. Атмосфера становится более влажной, выпадает больше дождей в высоких и низких широтах, и меньше - в тропических и субтропических регионах .

См. также

Примечания

1. Brohan, P.; J. J. Kennedy, I. Harris, S. F. B. Tett, P. D. Jones (2006-06-24). «Uncertainty estimates in regional and global observed temperature changes: A new data set from 1850 ». Journal of Geophysical Research 111 (D12): D12106. DOI :10.1029/2005JD006548 . ISSN 0148-0227 . Проверено 2012-12-24.
2. Изменения климата, 2001.Последствия, адаптация и уязвимость. Техническое резюме МГЭИК для лиц определяющих политику. III доклад, 2001
3. Climate Change and Biodiversity. IPCC Technical Paper V - April 2002
4. IPCC. (2007) Climate change 2007: the physical science basis (summary for policy makers), IPCC.
5. Climate Change 2001: The Scientific Basis
6. Climate Change 2001: The Scientific Basis
7. http://www.dsri.dk/~hsv/SSR_Paper.pdf
8. http://www.envirotruth.org/docs/Veizer-Shaviv.pdf (недоступная ссылка)
9. http://stephenschneider.stanford.edu/Publications/PDF_Papers/Solar-ClimateLAUTPREPRINT.pdf
10. http://www.soest.hawaii.edu/GG/FACULTY/POPP/Rahmstorf%20et%20al.%202004%20EOS.pdf
11. Кирилл Еськов , «История Земли и жизни на ней: От хаоса до человека ». - М.: НЦ ЭНАС, 2004. - 312 с - 10 000 экз. ISBN 5-93196-477-0
12. режимы глобально теплопереноса:
    • криоэра - континентальный климат на суше в сочетании с тёплыми океанами (что объясняется положением материков в экваториальной зоне), в результате чего в гидросфере осуществляется теплоперенос из экваториальной зоны в высокие широты (например, Гольфстрим), в результате чего в атмосфере в полярных широтах развиваются антициклоны, а муссонные дожди не доходят до высоких широт.
    • термоэра - ровный тёплый климат на суше (например, в Юрском периоде), в сочетании с аналогом континентального климата для океанов (что объясняется отсутствием материков в экваториальной зоне), приводящий к тому, что в гидросфере не осуществляется теплоперенос из экваториальной зоны в высокие широты, в результате чего глобальный теплоперенос осуществляется атмосферой, а не океанами, и как следствие в полярных широтах отсутствуют антициклоны, а муссонные дожди доходят до высоких широт, выравнивая климат на суше.
13. Роль наземных экосистем в связывании парниковых газов: вопросов больше чем ответов
14. Деятельность системы ООН в области изменения климата
15. Обзор итогов деятельности Рабочей группы II Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК)
16. Reporting on Climate Change, pp.14-15
17. Ученого отстранили от эфира «Би-Би-Си» за отрицание глобального потепления (6 ноября 2008). Проверено 15 декабря 2009.
18. Публикации по биотической регуляции
19. Элементы: Еретические мысли о науке и обществе
20. http://elementy.ru/download/dyson/rus_01.wmv Видеозапись лекции с русским синхронным переводом
21. Джон Колман утверждает, что глобальное потепление - миф (11 ноября 2007). Проверено 15 декабря 2009.
22. Бьорн Ломборг. Охладите! Глобальное потепление. Скептическое руководство = Cool It: The Skeptical Environmentalist"s Guide to Global Warming / Т. Пасмуров. - Питер Пресс ООО, 2008. - 202 с. - (Мировой бестселлер). - 4000 экз. - ISBN 978-5-388-00065-1
23. http://www.lenta.ru/conf/kapitsa/ | Интернет-пресс-конференция Андрея Петровича Капицы, член-кор-та РАН, завкафедрой МГУ
24. Климатическая сенсация. Что нас ожидает в ближайшем и отдаленном будущем?
25. Климатический трюк
26. Climatic Research Unit emails, data, models, 1996-2009 - WikiLeaks
27. Sceptics publish climate e-mails "stolen from East Anglia University"
28. HadCRUT
29. Соврамши, господин Гордон - Ответ Гринпис на передачу А. Гордона на 1 телеканале
30. Новости науки: разрушение шельфовых ледников Антарктиды - прямая угроза экологическому балансу планеты
31. Skeptical Science: Антарктика наращивает лед
32. Разрастание Антарктиды объяснили глобальным потеплением . Lenta.ru (18 августа 2010). Архивировано из первоисточника 26 августа 2011. Проверено 3 сентября 2010.
33. Глобальное потепление и таяние вечной мерзлоты: оценка рисков для производственных объектов ТЭК РФ
34. Ошибка в сносках? : Неверный тег ; для сносок bbc не указан текст

Ссылки

Порталы

• Межправительственная группа экспертов по изменению климата
• Общедоступный информационный портал «Глобальное изменение климата»

Отчёты, доклады

• Изменение климата 2007. Обобщающий доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата, на русском
• Копенгагенский диагноз 2009. Обзор последних новостей науки о климате, на русском. - UNSW, Sydney, Australia
• (англ.) John E. Walsh, James E. Overland, Pavel Y. Groisman, Bruno Rudolf. Ongoing Climate Change in the Arctic. Royal Swedish Academy of Sciences, 2012

Статьи и книги

• А.Сергеев, Глобальное потепление, или Высокий градус политики // Вокруг света, 2006 № 7
• Иващенко О. В., Изменение климата и изменение циклов обращения парниковых газов в системе атмосфера-литосфера-гидросфера - обратные связи могут значительно усилить парниковый эффект.
• А. В. Павлов, Г. Ф. Гравис. Вечная мерзлота и современный климат // GEO.WEB.RU
• Таяние вечной мерзлоты ведёт к выбросу в атмосферу метана
• Б. Лучков . Годы грядущие (климат и погода XXI века) // Наука и жизнь, 2007 № 10
• Бьорн Ломборг . «Охладите! Глобальное потепление. Скептическое руководство», 2007 год, ISBN 978-5-388-00065-1
• Бьорн Ломборг . Глупый страх перед глобальным потеплением .

Международные соглашения

• Рамочная конвенция ООН об изменении климата - официальный сайт (на английском, испанском и французском языках)
• Рамочная конвенция ООН об изменении климата // Сайт ООН (рус)
• Киотский протокол к Рамочной конвенции ООН об изменении климата // Сайт ООН (рус)

Прочее

• Погода: Глобальное потепление, программа «Специальный корреспондент» Александра Хабарова // канал Россия
• Эксперимент по распределённому моделированию климата в XXI веке
• Sceptical Science - критический обзор аргументов против современного глобального потепления и его антропогенного характера (рус.)

Климат , Климатология
Изменение климата

О такой проблеме, как глобальное потепление, начали говорить ещё в середине прошлого века. До сих пор этот вопрос является поводом многочисленных дискуссий, темой международных симпозиумов и сюжетов документальных фильмов. Даже далёкий от экологических дисциплин человек знает, что такое глобальное потепление. Оно выражается в увеличении средней температуры климата за 100 прошедших лет.

Но так ли опасно глобальное потепление, как его преподносят учёные и СМИ? Когда оно начнётся? Какие изменения произойдут с планетой из-за потепления климата? Что ждёт человечество в худшем случае? Способно ли мировое сообщество решить проблему глобального потепления?

Что свидетельствует о потеплении климата?

Документальное фиксирование температуры ведётся в течение 150 лет. За последний век она увеличилась в среднем на 0,5°С. Резкое потепление климата произошло в 1970 годах, когда усилилась индустриальная деятельность. Увеличилась не только температура воздуха, но и воды.

Глобальное потепление привело к интенсивному уменьшению снежного покрова, таянию и отступлению ледников в Антарктике, Гренландии и на высоких горных вершинах. Последствием этого стало поднятие уровня океана примерно на 10 см. Эти и другие явления доказывают то, что глобальное потепление – реальная экологическая проблема .

Что привело к потеплению?

Глобальное потепление климата непосредственно связано с парниковым эффектом. Он заключается в увеличении температуры нижних слоёв атмосферы относительного теплового излучения Земли. Этот феномен возникает из-за водяного пара, диоксида углерода, метана и других газов, которые поглощают и задерживают солнечную энергию, способствуя нагреву земной поверхности. Факты таковы, что основные природные источники парниковых газов – это:

• Лесные пожары (во время них выделяется огромное количество углекислого газа, более того, уничтожается большое число деревьев, превращающих его в кислород в процессе фотосинтеза).
• Вечная мерзлота (из почвы, находящейся в районе многолетней мерзлоты, выделяется метан).
• Мировой океан (водоёмы являются основным источником пара).
• Вулканы (когда он извергается, то происходит выброс колоссального количества углекислого газа).
• Фауна (организмы, выдыхающие углекислый газ, значительно увеличивают его концентрацию в атмосфере).

Однако сам по себе парниковый эффект не представляет угрозы – без него средняя температура Земли составляла бы -18°C. Смысл кроется в том, что человеческая активность за последние несколько десятков лет привела к значительному увеличению концентрации парниковых газов, а, следовательно, и к повышению температуры климата.

Существует ряд других гипотез, объясняющих возникновение глобального потепления на Земле. Спутниковые данные позволяют предположить, что повышение температуры климата вызвано усилением солнечной активности, не характерным для прошлых лет. Однако учёные не располагают полным представлением об изменении активности светила для обнародования конкретных выводов. Основные факты свидетельствуют о том, что причины глобального потепления кроются именно в антропогенной деятельности.

Факторы, значительно увеличивающие концентрацию парниковых газов:

• Тяжёлая промышленность (основным источником выброса углекислого газа является добыча и сжигание нефти, газа и других полезных ископаемых).
• Сельское хозяйство (когда почва интенсивно удобряется и обрабатывается инсектицидами, то из неё выделяется диоксид азота, являющийся парниковым газом).
• Вырубка лесов (уничтожение «лёгких планеты» ведёт к увеличению концентрации диоксида углерода).
• Перенаселённость (для удовлетворения потребностей населения Земли требуется огромное количество природных ресурсов).
• Свалки (большая часть отходов не подвергается вторичной переработке, а сжигается или закапывается, что приводит к кардинальному изменению биологической системы).

Несмотря на то, что потеплению климата существенно способствовал человек, некоторые учёные всё же предпочитают делить причины глобального потепления на природные и антропогенные.

Что ждёт планету в будущем?

Глобальное потепление приведёт не только к дальнейшему увеличению температуры поверхности земли, но и к другим изменениям. В результате будет усиливаться выброс парниковых газов. Уровень Мирового океана поднимется на полметра за 100 лет, кроме того, изменится солёность воды. Воздух станет более влажным. Осадки начнут выпадать интенсивнее, их распределение изменится, к тому же повысится порог максимума температур. Ускорится таяние ледников.

Глобальное потепление отразится на протекании погодных явлений: ветры и циклоны усилятся и участятся. Природные катаклизмы, например, наводнения и ураганы, будут происходить регулярнее, а их масштаб увеличится в разы.

Экологи выделяют несколько регионов земли, на которых особенно сильно отразятся последствия глобального потепления:

• Пустыня Сахара;
• Антарктика;
• Дельты крупных рек Азии;
• Маленькие острова.

В тропиках и субтропиках будет выпадать меньше дождей. В результате глобального потепления засушливые районы Земли и пустыни увеличатся в площади, а вечная мерзлота продвинется дальше на север.

Из-за потепления климата сместятся места обитания биологических видов, что в свою очередь поставит под угрозу сохранность живых существ, возникнет серьёзная опасность вымирания организмов.

Одним из противоречивых последствий глобального потепления является глобальное похолодание. Изменение плотности вод океана, вызванное потеплением климата, приведёт к тому, что картина морских течений станет подобной той, которая была при ледниковом периоде.

Увеличение числа промышленных предприятий, свалок и слив отходов, разработка месторождений нефти и газа будут вести к необратимому изменению состава воздушной оболочки Земли.

По оптимистическому сценарию, согласно которому выброс парниковых газов будет оставаться на прежнем уровне, критическая ситуация настанет на планете через 300 лет. В противном случае необратимые последствия будут наблюдаться уже через 100 лет.

Глобальное потепление приведёт к изменениям не только в биосфере, но и в экономической деятельности и в обществе. Разрастание районов засух повлечёт сокращение посевных площадей, сельское хозяйство придёт в упадок. Развитые страны столкнутся с проблемой голода и нехватки питьевой воды.

В силах ли человек решить проблему потепления?

Какими бы пессимистичными ни были сценарии развития глобального потепления, человечество ещё в состоянии предпринять меры, для того чтобы Земля не стала похожа на Венеру. Наиболее перспективными на сегодняшний день считаются два основных направления борьбы с глобальным потеплением:

• усиленное сокращение выбросов;
• использование экологических технологий.

Однако до конца не ясно, внедрение какого метода позволит с большей долей вероятности избежать катастрофических последствий потепления климата. Более того, эффективность применения обеих мер неоднократно ставилась под сомнение.

Радикально уменьшить количество выбросов будет всё сложнее с усилением экономической деятельности развивающихся стран. Для обеспечения стремительных темпов роста ВВП необходимы колоссальные энергетические ресурсы, источником которых выступают нефть, газ и уголь. Сжигание природных ископаемых – основная причина выброса больших количеств углекислого газа. В силу масштаба и финансовых затрат не представляется возможным переоборудовать старые промышленные предприятия по современным экологическим стандартам. Международные соглашения, в частности Киотский протокол 1997 года о контроле парниковых газов, терпят неудачу.

Второе направление по борьбе с глобальным потеплением связано с использованием биоинженерных технологий. В настоящее время создаются установки по закачке углекислого газа в специальные шахты. Учёные работают над неординарными решениями, такими как применение аэрозолей для изменения отражательной способности верхних слоёв атмосферы в сторону повышения. Будет ли это эффективно – пока неизвестно.

Совмещение двух методов в перспективе позволит добиться лучших результатов. Совершенствование нейтрализаторов и систем сжигания топлива в автомобилях не только сократит выброс парниковых газов, но и уменьшит загрязнение окружающей среды тяжёлыми металлами. Применение альтернативных источников энергии поможет в разы сократить выброс, но на данный момент эти технологии требуют больших финансовых вложений. Важным фактом остаётся то, что производство солнечных батарей и ветряных мельниц также сопровождается колоссальным выбросом.

К менее масштабным, но не менее значимым мерам по устранению глобального потепления можно отнести:

• увеличение зелёных насаждений;
• использование энергосберегающих устройств и приборов;
• переработка отходов;
• привлечение внимание общественности к проблеме.

Если международный контроль и масштабные экологические проекты кажутся далёкими от повседневной жизни, то вышеперечисленные методы касаются всех обитателей планеты. Поездка на велосипеде и вегетарианская диета вам не навредят (скорее это будет полезно!), а вовлеченность и неравнодушие тех, кто называет Землю своим домом, поможет предотвратить последствия глобального потепления климата. Как когда-то люди «совместными усилиями» нарушили природный баланс, так и сейчас при заинтересованности каждого будет возможно избежать катастрофических изменений.

Глобальное потепление, вызванное природными и антропогенными причинами, является поистине масштабной проблемой современности. Человек не должен оставаться равнодушным к ней и упускать способы предотвратить изменение климатических условий!

в XX и XXI веках.

По оценкам ученых к началу средняя температура поверхности Земли может повыситься на величину от 1,8 до 3,4 °C. В отдельных регионах температура может немного понизиться (см. рис. 1).

По мнению экспертов (МГЭИК) , средняя температура по Земле поднялась на 0,7 °C со второй половины , и «бо́льшая доля потепления, наблюдавшегося в последние 50 лет, вызвана деятельностью ». Это в первую очередь выброс , вызывающего в результате сжигания , и . (см. рис.2) .

Наиболее сильные колебания температуры наблюдаются в Арктике, Гренландии и на Антарктическом полуострове (см.рис 3). Именно приполярные регионы наиболее чувствительны к изменениям климата, где вода находится на границе таяния и замерзания. Небольшое похолодание приводит к увеличению площади снегов и льдов, которые хорошо отражают в космос солнечное излучение, способствуя тем самым дальнейшему понижению температуры. И наоборот, потепление приводит к сокращению снежно-ледового покрова, лучшему прогреву воды и интенсивному таянию ледников, что приводит к увеличению уровня океана.

Помимо повышения , повышение температуры также приведёт к изменениям в количестве и распределении . В результате могут участиться природные катаклизмы: , и другие. Потепление, по всей вероятности, увеличит частоту и масштаб таких явлений.

Другим возможным последствием повышения глобальных температур является снижение урожаев культур в Африки, Азии и Латинской Америки и повышение урожаев в развитых странах (за счёт удлинения вегетационных периодов).

Потепление климата может привести к смещению зон обитания растительных и животных видов к полярным зона, что увеличит вероятность вымирания малочисленных видов-обитателей прибрежных зон и островов, чье существование в настоящее время находится под угрозой исчезновения.

К 2013 году научное сообщество сообщает, что процесс глобального потепления приостановился, изучаются причины прекращения роста температур.

Цель моей работы исследовать глобальное потепление и найти пути решения этой проблемы.

Задачи исследования:

Изучить различные теории глобального потепления;

Оценить последствия данного процесса;

Предложить меры по предотвращению глобального потепления.

Методы исследования, примененные в моей работе:

Эмпирический

Статистический

Математический и др.

Изменение климата на Земле.

Климат изменяется как в результате естественных внутренних процессов, так и внешних воздействий на окружающую среду (см. рис. 4). За последние 2000 лет ясно выделяются несколько климатических циклов похолодания и потепления, сменяющих друг друга.

Климатические сдвиги нашей эры.

0 - 400 гг

. Климат был, вероятно, жарким, но не сухим. Температура примерно соответствовала современной, а к северу от Альп была даже выше современной. В Северной Африке и на Ближнем Востоке царил более влажный климат.

400 - 1000 гг

. Среднегодовая температура была на 1-1,5 градуса ниже нынешней. В целом климат стал более влажным, а зима - более холодной. В Европе холодная температура также была связана с повышенной влажностью. Граница распространения деревьев в Альпах понизилась примерно на 200 метров, а ледники увеличились.

1000 - 1300 гг

. Эпоха относительно тёплого климата в в - веках, характеризовалась мягкими зимами, сравнительно тёплой и ровной погодой.

1300 - 1850 гг

. Период , имевший место на в течение - . Данный период является наиболее холодным за последние 2 тысячи лет.

1850 - 20?? гг

«Глобальное потепление». Оценки, полученные по климатическим моделям говорят, что к началу средняя температура поверхности Земли может повыситься на величину от 1,8 до 3,4 °C.

Причины глобального потепления.

Причины изменений климата остаются неизвестными, однако, среди основных внешних воздействий - изменения орбиты Земли , вулканические выбросы и . По данным прямых климатических наблюдений средние температуры на Земле повысились, однако причины такого повышения остаются предметом дискуссий. Одной из наиболее широко обсуждаемых причин является антропогенный .

1. .

По мнению некоторых ученых настоящее глобальное потепление объясняется деятельностью человека. Оно вызвано антропогенным ростом концентрации углекислого газа в атмосфере Земли, и, как следствие, увеличением « ». Эффект его присутствия в напоминает эффект парника, когда коротковолновая солнечная радиация легко проникает через слой СО 2 , а затем, отражаясь от земной поверхности и превращаясь в длинноволновую радиацию, не может обратно проникнуть через него и остается в атмосфере. Этот слой действует как пленка в парнике - создает дополнительный тепловой эффект.

Парниковый эффект был обнаружен в и впервые был исследован в году . Это процесс, при котором поглощение и испускание вызывает нагрев атмосферы и поверхности .

На Земле основными парниковыми газами являются: (ответственен примерно за 36-70 % парникового эффекта, без учёта облаков), (CO 2 ) (9-26 %), (CH 4 ) (4-9 %) и (3-7 %). Атмосферные концентрации CO 2 и CH 4 увеличились с началом промышленной революции к середине на 31 % и 149 % соответственно. Согласно отдельным исследованиям, такие уровни концентрации достигнуты впервые за последние 650 тысяч лет. Это период, для которого были получены данные из образцов полярного льда. Углекислый газ создает 50 % парникового эффекта, на долю хлорфторуглерода приходится 15-20 %, на долю метана - 18 %, азота 6 % (рис. 5).

Около половины всех парниковых газов, получаемых в ходе хозяйственной деятельности человечества, остаются в атмосфере. Около трёх четвертых всех антропогенных выбросов углекислого газа, за последние 20 лет, стали результатом сжигания топлива. При этом примерно половина объема антропогенных выбросов углекислоты связываются наземной растительностью и океаном. Бо́льшая часть остальных выбросов CO 2 вызвана в первую очередь с вырубкой лесов и уменьшением количества растительности, поглощающих углекислый газ.

2.2 Изменение солнечной активности.

Учеными были предложены разнообразные , объясняющие изменения температуры Земли. Все происходящие климатические процессы на планете зависят от активности нашего светила – Солнца. Поэтому даже самые малые изменения солнечной активности непременно сказываются на погоде и климате Земли. Выделяют 11-летние, 22-летние, а также 80-90 летние (Глайсберга) циклы солнечной активности. Вполне вероятно, что наблюдаемое глобальное потепление связано с очередным ростом солнечной активности, которая в будущем может снова пойти на убыль. Солнечная активность может объяснить половину температурных изменений до 1970 года. Под действием солнечной радиации изменяется толщина горных ледников. Например, в Альпах практически рас таял ледник Pasterze (см.рис.6). Причем в одних районах происходит утончение ледников, тогда как в других утолщение ледникового покрова (см. рис.7 ). За последние полвека температура на юго-западе Антарктики, на , возросла на 2,5 °C. В от шельфового площадью 3250 км² и толщиной свыше 200 метров, расположенного на Антарктическом полуострове, откололся площадью свыше 2500 км². Весь процесс разрушения занял всего 35 дней. До этого ледник оставался стабильным в течение 10 тысяч лет, с конца последнего ледникового периода. Таяние шельфового ледника привело к выбросу большого количества айсбергов (свыше тысячи) в (см. рис.8).

2.3 Влияние Мирового океана.

Мировой океан является огромным накопителем солнечной энергии. Он определяет направление и скорость движения тёплых океанических течений, а также воздушных масс на Земле, которые сильно влияют на климат планеты. В настоящее время мало изучена природа циркуляции тепла в водной толщи океана. Известно, что средняя температура вод океана составляет 3,5°С, а поверхности суши 15°С, поэтому усиленный теплообмен между толщей океана и приземным слоем атмосферы может приводить к значительным климатическим изменениям (рис.9). Кроме того, в водах океана растворено большое количество СО 2 (около 140 трлн. тонн, что в 60 раз больше, чем в атмосфере) и ряда других парниковых газов. В результате различных природных процессов эти газы могут поступать в атмосферу, существенно оказывая влияние на климат Земли.

2 .4 Вулканическая деятельность.

Вулканическая активность также является источником поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и большого количества углекислого газа, выделяющегося при извержении вулканов. Крупные извержения первоначально сопровождаются похолоданием вследствие поступления в атмосферу Земли пепла, серной кислоты и частиц сажи. Впоследствии, поступивший в ходе извержения CO 2 вызывает рост среднегодовой температуры на Земле. Последующее долговременное снижение вулканической активности способствует увеличению прозрачности атмосферы, и приводит к повышению температуры на планете. Это может значительным образом сказаться на климате Земли.

3 .Результаты исследований глобального потепления.

При изучении глобального потепления разными метеостанциями мира, обозначилось четыре ряда глобальных температур, начинающихся со второй половины XIX века (см. рис. 10). На них видны два отчетливых эпизода глобального потепления. Один из них приходится на период с 1910 по 1940 год. За это время средняя температура на Земле выросла на 0,3- 0,4°C. Затем в течение 30 лет температура не росла и, возможно, даже немного снизилась. А с 1970 года начался новый эпизод потепления, который продолжается до сих пор. За это время температура повысилась еще на 0,6- 0,8°C. Таким образом, в целом за XX век средняя глобальная температура приземного воздуха на Земле выросла примерно на один градус. Это довольно много, поскольку даже при выходе из ледникового периода потепление обычно составляет всего 4° C.

Изучая изменения уровня Мирового океана, ученые установили, что средний уровень моря растет в течение последних 100 лет со средней скоростью около 1,7 мм / год, что значительно больше, чем средняя скорость за последние несколько тысяч лет. С 1993 года глобальный уровень моря начал подниматься ускоренными темпами - около 3,5 мм / год (см.рис.11). Основная причина повышения уровня моря на сегодняшний день - увеличение теплосодержания океана, которое приводит к его расширению. Ожидается, что в будущем, более значительную роль в ускорении подъема уровня моря, будет играть таяние льда.

Общий объем ледников на Земле довольно резко сокращается. Ледники постепенно сокращались на протяжении всего прошлого века. Но скорость сокращения заметно возросла именно в последнее десятилетие (см. рис. 12). Только несколько ледников все еще растут. Постепенное исчезновение ледников будет следствием не только повышения уровня мирового океана, но и возникновение проблем с обеспечением пресной водой некоторых районов Азии и Южной Америки.

.

Существует теория , которая часто используется противниками концепций антропогенного глобального потепления и парникового эффекта. Они утверждают, что современное потепление - это естественный выход из малого ледникового периода XIV-XIX веков, которое, приведет к восстановлению температур малого климатического оптимума X-XIII веков.

Глобальное потепление может произойти не везде. Согласно гипотезе климатологов М. Юинга и У. Донна, существует колебательный процесс, в котором ледниковый период порождается потеплением климата, а выход из ледникового периода - похолоданием. Это связано с тем, что при оттаивании ледяных полярных шапок увеличивается количество осадков в полярных широтах. В дальнейшем происходит снижение температуры в внутриконтинентальных районах северного полушария с последующим образованием ледников. При замерзании ледяных полярных шапок ледники в глубинных районах континентов, не получая достаточно подпитки в виде осадков, начинают оттаивать.

По одной из гипотез, глобальное потепление приведёт к остановке или серьёзному ослаблению . Это вызовет существенное падение средней температуры в (при этом температура в других регионах повысится, но не обязательно во всех), так как Гольфстрим прогревает континент за счёт переноса тёплой воды из тропиков.

5. Последствия глобального потепления.

В настоящее время фактор потепления климата рассматривается наравне с другими известными факторами риска здоровью – курением, алкоголем, избыточным питанием, малой физической активностью и другими.

5.1 Распространение инфекций .

В результате потепления климата ожидаются рост количества осадков, расширение площадей заболоченных земель и увеличение числа подтопленных населенных пунктов. Площадь заселения водоемов личинками комаров постоянно возрастает, в том числе 70% водоемов заражены личинками малярийных комаров. По мнению экспертов ВОЗ, повышение температуры на 2–3 °С ведет к увеличению числа людей, которые могут заболеть малярией примерно на 3–5%. Возможно появление комариных («москитных») заболеваний, таких как лихорадка Западного Нила (ЛЗН), лихорадка Денге, желтая лихорадка. Увеличение количества дней с высокой температурой приводит к активизации клещей и росту заболеваемости инфекциями, ими переносимыми.

5.2. Таяние вечной мерзлоты.

В толще мерзлых горных пород законсервирован газ – метан. Он вызывает несравнимо больший парниковый эффект, чем CO2. Если метан при таянии мерзлоты будет выпускаться в атмосферу, изменение климата будет необратимо. Планета станет пригодной только для тараканов и бактерий. Кроме того, десятки городов, построенные на вечной мерзлоте, просто утонут. Процент деформаций зданий на севере уже очень большой и все время растет. Из-за таяния вечномерзлой земли будет невозможно добывать нефть, газ, никель, алмазы и медь. При глобальном потеплении с повышением температуры возникнут новые вспышки вирусов, оно становится доступным бактериям и грибам, которые разлагают метан.

5.3 Аномальные природные явления.

Одним из последствий изменения климата ученые считают увеличение числа таких аномальных погодных явлений, как наводнения, штормы, тайфуны, ураганы. Р ост повторяемости, интенсивности и продолжительности засух в некоторых регионах приведет к повышению пожароопасности в лесных массивах, заметному расширению районов засух и пустынных земель. В других регионах Земли можно ожидать усиление ветров и увеличение интенсивности тропических циклонов, увеличение частоты сильных осадков из-за чего участятся наводнения, что приведет к переувлажнения почвы, которое опасно для сельского хозяйства.

5.4 Повышение уровня океана.

В северных морях уменьшится количество ледников (например, в Гренландии), что приведет к подъему уровня Мирового Океана. Тогда окажутся под водой прибрежные территории, уровень которых ниже уровня моря. Например, Нидерланды, которые под натиском моря только с помощью дамб сохраняют свою территорию; Япония, у которой в таких районах находятся многие производственные мощности; могут быть залиты океаном многие острова в тропиках.

5.5 Экономические последствия.

Расходы, связанные с изменениями климата, растут вместе с температурой. Сильнейшие штормы и наводнения являются причинами убытков в миллиарды долларов. Экстремальные погодные условия создают чрезвычайные финансовые проблемы. К примеру, после рекордного по показателям урагана в 2005 году в штате Луизиана произошло 15-процентное падение доходов спустя месяц после бури, а материальный ущерб был оценен в 135 миллиардов долларов. Потребители регулярно сталкиваются с ростом цен на продовольствие и энергоносители наряду с увеличением стоимости медицинских услуг и недвижимости. Из-за увеличения площади засушливых земель под угрозой находится производство продуктов питания, а некоторые группы населения подвергаются риску остаться голодными. Сегодня Индия, Пакистан и страны Африки, расположенные южнее Сахары, страдают от нехватки продовольствия, а эксперты прогнозируют еще большее сокращение количества осадков в ближайшие десятилетия. Таким образом, по оценкам, вырисовывается совсем невеселая картина. Межправительственная группа экспертов по изменению климата предполагает, что к 2020 году 75-200 миллионов африканцев могут испытывать нехватку воды, а количество сельскохозяйственной продукции на континенте сократиться на 50 процентов.

5.6 Потеря биологического разнообразия и разрушение экосистем.

К 2050 году человечество рискует потерять целых 30 процентов видов животных и растений, если средняя температура повысится на 1,1-6,4 градуса по Цельсию. Такое исчезновение произойдет из-за потери мест обитания путем опустынивания, обезлесения и потепления вод океана, а также из-за неспособности адаптации к происходящим климатическим изменениям. Исследователи дикой природы отметили, что некоторые более устойчивые виды мигрировали на полюса для того, чтобы "поддержать" необходимую им среду обитания. Когда растения и животные исчезнут в результате климатических изменений, человеческая пища, топливо и доходы также исчезнут. Ученые уже наблюдают обесцвечивание и гибель коралловых рифов из-за потепления вод в океане, а также миграцию наиболее уязвимых видов растений и животных в другие районы в связи с повышением температуры воздуха и воды, а также в связи с таянием ледников. Изменение климатических условий и резкое увеличение углекислого газа в атмосфере – это серьезное испытание для наших экосистем.

6. Районы изменения климата.

Межправительственная комиссия выделила ряд районов, наиболее уязвимых к ожидаемому изменению климата:

В районе , мега-дельте Азии, небольших островах произойдет усиление засух и увеличению опустынивания;

В Европе увеличение температур приведет к уменьшению водных ресурсов и выработки гидроэлектроэнергии, уменьшению продукции сельского хозяйства, ухудшению условий туризма, сокращению снежного покрова и отступанию горных ледников, усилению летних осадков и увеличению риска сильных и катастрофических на реках;

В Центральной и Восточной Европе произойдет увеличение частоты лесных пожаров, пожаров на торфяниках, сокращению продуктивности лесов; возрастанию неустойчивости грунтов в Северной Европе.

В Арктике - катастрофическое уменьшение площади покровного оледенения, сокращение площади морских льдов, усиление берегов;

На юго-западе Антарктики, на , температура возросла на 2,5 °C. Масса льдов Антарктики уменьшается с ускоряющимся темпом;

В Западной Сибири с начала 1970-х годов температура многолетнемёрзлых грунтов повысилась на 1,0 °C, в центральной Якутии - на 1-1,5 °C в северных регионах - Архангельской области, Республике Коми совсем не потеплел;

На севере с середины 1980-х годов температура верхнего слоя мёрзлых пород увеличилась на 3 °C, а благодатной Калифорнии несколько похолодал;

В южных районах, в частности, на Украине, также несколько похолодало.

7. Меры по предотвращению глобального потепления.

Чтобы остановить рост CO 2 , необходимо заменить традиционные виды энергии, основанные на сжигании углеродного сырья, на нетрадиционные. Необходимо увеличить производство солнечных батарей, ветряков, строительство приливных электростанций (ПЭС), геотермальных и гидроэлектростанций (ГЭС).

Проблема глобального потепления должна решаться на международном уровне, в соответствии с единой международной программой, составленной с участием правительств всех стран и мировой общественности, под единым международным руководством. На сегодняшний день основным мировым соглашением о противодействии глобальному потеплению является (согласован в , вступил в силу в ). Протокол включает более 160 стран мира и покрывает около 55 % общемировых выбросов парниковых газов. :

Европейский союз должен сократить выбросы CO 2 и других тепличных газов на 8 %.

США - на 7 %.

Япония - на 6 %.

Протокол предусматривает систему квот на выбросы тепличных газов. Суть его заключается в том, что каждая из стран, получает разрешение на выброс определенного количества тепличных газов. Таким образом, предполагается сокращение выбросов тепличных газов в следующие 15 лет на 5 %.

Поскольку выполнение этой программы будет рассчитано на долгие годы, в ней необходимо обозначить этапы ее выполнения, их сроки, предусмотреть систему контроля и отчетности.

Российские ученые также разрабатывают оружие против глобального потепления. Это аэрозоль из соединений серы, который предполагается распылять в нижних слоях атмосферы. Метод, разрабатываемый российскими учеными, предусматривает распыление с помощью самолетов в нижних слоях стратосферы (на высоте 10-14 километров от земли) тонкого слоя аэрозоля (0,25-0,5 микрона) из различных соединений серы. Капли серы будут отражать солнечные излучения.

По расчетам ученых, если распылить над Землей один миллион тонн аэрозоля, это позволит на 0,5-1 процента снизить солнечную радиацию, а температуру воздуха - на 1-1,5 градуса Цельсия.

Количество распыленного аэрозоля будет необходимо постоянно поддерживать, поскольку со временем сернистые соединения будут опускаться на землю.

Заключение.

При исследовании глобального потепления я пришла к выводу, что за последние 150 лет происходит изменение термического режима примерно на 1-1,5 градуса. Оно имеет свои региональные и временные масштабы.

Многие ученые считают, что основной причиной, которая, возможно, приводит к этим процессам, является увеличение СО 2 (углекислого газа) в . Его называют "парниковым газом». Увеличение содержания в таких газов, как фреон и целого ряда галогенных газов считается также следствием хозяйственной деятельности человека и причиной возникновения озоновых дыр.

Исследования показали: чтобы избежать глобальной катастрофы, необходимо уменьшить выбросы углерода в атмосферу.

Я считаю, что важнейшими путями решения данной проблемы являются: внедрение экологически чистых, мало- и безотходных технологий, строительство очистных сооружений, рациональное размещение производства и использование природных ресурсов.

Я предлагаю использовать биогазовые технологии.

Биогаз – продукт разложения органических веществ самого разного происхождения (навоз, отходы пищевой промышленности, иные биологические отходы).

Состоит биогаз на 50-70% из метана (CH 4) и на 30-50% из углекислого газа (CO 2). Его можно использовать как топливо для получения тепла и электричества. Биогаз может использоваться в бойлерных установках (для получения тепла), в газовых турбинах или в поршневых двигателях. Обычно они работают в режиме когенерации – на производство электроэнергии и тепла (см. рис.13).

Сырье для биогазовых установок имеется в достаточных количествах на станциях очистки сточных вод, на свалках мусора, на свинофермах, птицефабриках, в коровниках. Именно агропредприятия могут считаться основным потребителем биогазовых технологий. Из тонны навоза получается 30-50 м3 биогаза с содержанием метана 60%. Фактически одна корова способна обеспечить получение 2,5 кубометра газа в сутки. Из одного кубометра биогаза можно выработать около 2 кВт электроэнергии. Плюс вырабатывается органическое удобрение, которое можно использовать в аграрном хозяйстве.

Принцип действия установки:

Из животноводческих корпусов 1 самосплавным методом навоз перемещается в приемную емкость 2 , где происходит подготовка сырья к загрузке в реакторы для переработки. Затем он подается в биогазовую установку 3 , где происходит выделение биогаза, который подается в газораспределительную колонку 5 . В ней отделяется углекислый газ и метан. Отходы представляют собой азотные удобрения, они вывозятся на поля 10. CO 2 идет на производство биовитаминного концентрата, а СН4 в газогенератор 9 , где вырабатывает электричество, с помощью которого работает насос 11 , подающий воду для орошения полей и теплиц 13 .

В энергобалансе европейских стран биогаз занимает 3-4%. В Финляндии, Швеции и Австрии, благодаря государственному стимулированию биоэнергетики, его доля достигает 15-20%. В Китае действует 12 млн. маленьких «семейных» биогазовых установок, снабжающих газом в основном кухонные плиты. Распространена эта технология в Индии, в Африке. В России установки для получения биогаза используются мало.

Список используемой литературы.

Журнал «Химия и Жизнь» №4, 2007

Крискунов Е.А. Экология (учебник), М. 1995г.

Правда.ру

Ревич Б.А. «Россия в окружающем мире: 2004»

-

Http://www.priroda.su/item/389

Http://www.climatechange.ru/node/119

Http://energyland.info

В атмосферу в результате сжигания ископаемых топлив с 1800 года по 2007 в миллиардах тонн.

Рис.3 За период с 1979 (слева) по 2003 год (справа), область, покрытая арктическим льдом, заметно уменьшилась.

Рис.4 Климатические реконструкции за период 1000-2000 гг. н. э., отмечен Малый ледниковый период

Рис. 5. Доля содержания антропогенных газов в атмосфере при парниковом эффекте.

Рис.6 Фотографии тающего ледника Pasterze в Австрии в 1875 году (слева) и 2004 году (справа).

Рис.7 Карта изменения толщины горных ледников с 1970 года. Утоньшение в оранжевых и красных цветах, утолщение - в синих.

Рис.8. Таяние шельфового ледника.

Рис.9 График изменения теплосодержания океана для 700 метрового слоя воды начиная с 1955 года. Сезонные изменения (красные точки), среднегодовые (черная линия)

Рис.10. Изучение глобального потепления на разных метеостанциях.

Рис. 11 График изменения среднегодовых измерений глобального уровня моря. Красный цвет: уровень моря с 1870 года; синий цвет: по данным датчиков с учетом приливов, черный цвет: на основе спутниковых наблюдений. На вставке среднее глобальное повышение уровня моря с 1993 года - период, в течение которого повышение уровня моря ускорилось.

Рис. 12 График объемного снижения (в кубических милях) ледников во всем мире.

Рис. 13 Схема биогазовой установки.

Глобальное потепление когда-то было необычным термином, используемым учеными, которые все больше беспокоились о воздействии загрязнения на долгосрочные погодные условия. Сегодня идея глобального потепления на земле хорошо известна, но не совсем понятна.
Нет ничего необычного в том, что кто-то жалуется на жаркий день и замечает: “это глобальное потепление.”

Ну, разве это так? В этой статье мы узнаем, что такое глобальное потепление, что вызывает, каковы текущие и могут быть будущие последствия. Хотя существует научный консенсус по глобальному потеплению, некоторые не уверены, что это то, о чем нам нужно беспокоиться.

Мы рассмотрим некоторые предлагаемые изменения, проводимые учеными, связанные со сдерживанием глобального потепления и критическими замечаниями и озабоченностями, связанными с этим явлением.

Глобальное потепление климата представляет собой значительное повышение температуры на Земле за относительно короткий период времени в результате деятельности человека.

В частности, увеличение на 1 и более градусов по Цельсию на срок от ста до двухсот лет, будет рассматриваться как глобальное потепление Земли. В течение одного столетия увеличение даже на 0,4 градуса Цельсия было бы значительным.

Чтобы понять, что это значит, давайте начнем с анализа разницы между погодой и климатом.

Что такое погода и климат

Погода местная и краткосрочная. Если снег выпадает в городе, где вы живете в следующий вторник – это погода.

Климат является долгосрочным и не относится к одной небольшой локации. Климат района – это средние погодные условия в регионе в течение длительного периода времени.

Если в той части, в которой вы живете, есть холодные зимы с большим количеством снега, это климат для региона, в котором вы живете. Мы знаем, например, что в некоторых районах зимы были холодными и снежными, поэтому известно чего вообще ожидать.

Важно понимать, что когда мы говорим о долгосрочном климате, мы имеем в виду действительно долгосрочный. Даже несколько сотен лет является довольно краткосрочным, когда дело доходит до климата. На самом деле, иногда занимает десятки тысяч лет. Это означает, что если вам посчастливится иметь зиму, которая не такая холодная как обычно, с небольшим количеством снега или даже двумя или тремя такими зимами подряд – это не изменение климата. Это просто аномалия – событие, которое выходит за рамки обычного статистического диапазона, но не представляет никаких постоянных долгосрочных изменений.

Факты о глобальном потеплении

Также важно понимать и знать факты о глобальном потеплении так как даже небольшие изменения климата могут иметь серьезные последствия.

• Когда ученые говорят о “Ледниковом периоде”, вы, вероятно, представляете себе мир, замерзший, покрытый снегом и страдающий от холодных температур. На самом деле, во время последнего Ледникового периода (ледниковые периоды повторяются примерно каждые 50 000-100 000 лет), средняя температура земли была только на 5 градусов Цельсия прохладнее, чем современные средние температуры.
• Глобальное потепление климата представляет собой значительное повышение температуры Земли за относительно короткий период времени в результате деятельности человека.
• В частности, увеличение на 1 и более градусов по Цельсию на срок от ста до двухсот лет, будут рассматриваться глобальным потеплением.
• В течение одного столетия увеличение даже на 0,4 градуса Цельсия было бы значительным.
• Ученые определили, что Земля согрелась на 0,6 градусов Цельсия между 1901 и 2000.
• Из последних 12 лет 11 вошли в число самых теплых лет с 1850 года. был 2016.
• Тенденция потепления последних 50 лет почти вдвое превышает тенденцию последних 100 лет, что означает то что темпы потепления увеличиваются.
• Температура океана увеличилась, по крайней мере, до глубины 3000 метров; океан поглощает более 80 процентов всего тепла, добавленного в климатическую систему.
• Ледники и снежный покров уменьшились в регионах как в Северном, так и в Южном полушариях, что способствовало повышению уровня моря.
• Средние арктические температуры увеличились почти в два раза по сравнению со средними глобальными показателями за последние 100 лет.
• Площадь, покрытая замерзшими землями в Арктике, сократилась примерно на 7 процентов с 1900 года, а сезонное сокращение составило до 15 процентов.
• В восточных регионах Северной и Южной Америки, Северной Европы и в некоторых частях Азии наблюдался рост осадков; в других регионах, таких, как Средиземноморье и южная часть Африки, наблюдается тенденция к засыханию.
• Засухи более интенсивны, длятся дольше и покрывают большие площади, чем в прошлом.
• Были значительные изменения в экстремальных температурах – жаркие дни и волны жары были более частыми пока холодные дни и ночи были более менее частыми.
• Хотя ученые не наблюдали увеличения числа тропических штормов, они наблюдали увеличение интенсивности таких штормов в Атлантическом океане, коррелирующие с повышением температуры поверхности океана.

Естественные изменения климата

Ученые определили, что Земле необходимы тысячи лет для того чтобы нагреваться или охлаждаться на 1 градус естественно. В дополнение к повторяющимся циклам Ледникового периода, климат Земли может меняться из-за вулканической активности, различий в жизни растений, изменений в количестве радиации от солнца и естественных изменений в химии атмосферы.

Глобальное потепление на Земле вызвано увеличением парникового эффекта.

Парниковый эффект сам по себе позволяет нашей планете оставаться достаточно теплой для жизни.

Хотя это не идеальная аналогия, но можно думать о Земле, как о своем автомобиле, находящимся на стоянке в солнечный день. Вероятно, заметили, что в салоне автомобиля всегда намного жарче, чем температура снаружи, если автомобиль простоял на солнце некоторое время. Солнечные лучи проникают через окна автомобиля. Часть тепла от солнца поглощается сиденьями, приборной панелью, ковровым покрытием и ковриками. Когда эти объекты высвобождают это тепло, оно не все выходит через окна. Некоторое тепло отражаются обратно. Тепло, излучаемое сиденьями, отличается длиной волны от солнечного света, который проник через окна в первую очередь.

Таким образом, определенное количество энергии входит и меньше энергии уходит. Результатом является постепенное повышение температуры внутри автомобиля.

Суть парникового эффекта

Парниковый эффект и его суть намного сложнее, чем температура на солнце внутри салона автомобиля. Когда солнечные лучи попадают в атмосферу и на поверхность Земли, примерно 70 процентов энергии остается на планете, поглощенной землей, океанами, растениями и другими вещами. Остальные 30 процентов отражаются в пространстве облаками, снежными полями и другими отражающими поверхностями. Но даже 70 процентов, которые проходят, не остаются на земле навсегда (иначе Земля станет пылающим огненным шаром). Океаны и земные массы Земли в конечном итоге излучают тепло. Часть этого тепла попадает в космос. Остальная часть поглощается и попадает на определенные части атмосферы, такие как углекислый газ, газ метан и водяной пар. Эти компоненты в нашей атмосфере поглощают все тепло, что они излучают. Тепло, которое не проникает через земную атмосферу, удерживает планету теплее, чем в космическом пространстве, потому что через атмосферу поступает больше энергии, чем выходит. Это суть парникового эффекта, который держит землю в тепле.

Земля без парникового эффекта

Как бы выглядела Земля, если бы вообще не было никакого парникового эффекта? Это, вероятно, будет очень похоже на Марс. Марс не имеет достаточно густой атмосферы, чтобы отразить достаточно тепла обратно на планету, поэтому там становится очень холодно.

Некоторые ученые предположили, что если осуществить и мы могли бы терраформировать поверхность Марса, отправив “заводы”, которые будут извергать водяной пар и углекислый газ в воздух. Если достаточно материала может быть создано, атмосфера может начать достаточно сгущаться, чтобы сохранить больше тепла и позволить растениям жить на поверхности. Как только растения распространились бы по Марсу, они начали бы производить кислород. Через несколько сотен или тысяч лет на Марсе действительно может быть среда, в которой люди могут просто ходить благодаря парниковому эффекту.

Парниковый эффект происходит из-за определенных природных веществ в атмосфере. К сожалению, с момента промышленной революции люди изливали в воздух огромное количество этих веществ. Основные -углекислый газ, закись азота, метан.

Углекислый газ (СО2) бесцветный газ представляющий субпродукт сгорания органического содержания. Он составляет менее 0,04 процента атмосферы Земли, большая часть которого была заложена вулканической активностью очень рано в жизни планеты. Сегодня человеческая деятельность перекачивает огромные объемы СО2 в атмосферу, что приводит к общему увеличению концентрации углекислого газа. Эти повышенные концентрации считаются основным фактором глобального потепления, поскольку углекислый газ поглощает инфракрасное излучение. Большая часть энергии, которая выходит из атмосферы Земли, приходит в этой форме, поэтому дополнительный CO2 означает большее поглощение энергии и общее повышение температуры планеты.

Концентрация углекислого газа, измеренная на самом большом вулкане Земли Мауна-Лоа, Гавайи сообщает, что выбросы углекислого газа во всем мире возросли с около 1 миллиарда тонн в 1900 году до около 7 миллиардов тонн в 1995 году. также отмечает, что средняя температура поверхности Земли возросла с 14,5 градуса С в 1860 году до 15,3 градуса С в 1980 году.

Доиндустриальное количество CO2 в атмосфере Земли составляло около 280 частей на миллион, что означает, что для каждого миллиона молекул сухого воздуха 280 из них были CO2. В отличие от уровня 2017 года СО2 доля которого составляет 379 мг.

Закись азота (N2O) является еще одним важным парниковым газом. Хотя объемы, высвобождаемые в результате деятельности человека, не так велики, как количество CO2, закись азота поглощает гораздо больше энергии, чем CO2 (примерно в 270 раз больше). По этой причине усилия по сокращению выбросов парниковых газов сосредоточены также на N2O. Использование большого количества азотных удобрений на посевах высвобождает закись азота в больших количествах, а также является побочным продуктом горения.

Метан – горючий газ, и он является основным компонентом природного газа. Метан возникает естественным путем через разложение органического материала и часто встречается в виде “болотного газа”.

Искусственные процессы производят метан несколькими способами:

• Путем извлечения его от угля
• От крупных стад скота (т. е. пищеварительных газов)
• От бактерий в рисовых полях
• Разложение мусора на полигонах

Метан действует так же, как углекислый газ в атмосфере, поглощая инфракрасную энергию и сохраняя тепловую энергию на Земле. Концентрация метана в атмосфере в 2005 году составляла 1774 части на миллиард. Хотя в атмосфере не так много метана, как углекислого газа, метан может поглощать и выделять в двадцать раз больше тепла, чем CO2. Некоторые ученые даже предполагают, что крупномасштабное выделение метана в атмосферу (например, из-за высвобождения огромных кусков метанового льда, запертых под океанами) могло бы создать короткие периоды интенсивного глобального потепления, которые привели к некоторым массовым вымираниям в далеком прошлом планеты.

Концентрации углекислого газа и метана

Концентрации углекислого газа и метана в 2018 году превысили их естественные пределы за последние 650 000 лет. Большая часть этого увеличения концентрации обусловлена сжиганием ископаемого топлива.

Ученые знают, что среднее падение всего на 5 градусов по Цельсию за тысячи лет может вызвать ледниковый период.

• Если температура увеличится

Так что же произойдет, если средняя температура Земли увеличится на несколько градусов всего за несколько сотен лет? Нет четкого ответа. Даже краткосрочные прогнозы погоды никогда не являются абсолютно точными, потому что погода является сложным явлением. Когда дело доходит до долгосрочных климатических прогнозов, все, что мы можем управлять это догадки, основанные на знании климата через историю.

Однако можно констатировать, что ледники и шельфовые ледники по всему миру тают . Потеря больших площадей льда на поверхности может ускорить глобальное потепление Земли, потому что меньше энергии солнца будет отражаться. Непосредственным результатом таяния ледников станет повышение уровня моря. Первоначально повышение уровня моря будет составлять всего лишь 3-5 сантиметров. Даже незначительное повышение уровня моря может вызвать проблемы наводнений в низменных прибрежных районах. Однако, если Западно-Антарктический Ледовый покров растает и рушится в море, он поднимет уровень моря на 10 метров и многие прибрежные районы полностью исчезнут под океаном.

Прогнозы исследований указывают на повышение уровня моря

По оценкам ученых, уровень моря поднялся в 20 веке на 17 сантиметров. Ученые прогнозируют повышение уровня моря на протяжении 21-го века, причем уровни возрастают от 17 до 50 сантиметров к 2100 году. Ученые пока не могут рассмотреть изменения в потоке льда в этих прогнозах из-за отсутствия научных данных. Уровни моря, вероятно, будут больше, чем диапазон прогнозов, но мы не можем быть уверены в том, насколько много до тех пор, пока не будет собрано больше данных о влиянии глобального потепления на ледовые потоки.

С повышением общей температуры океана такие океанические штормы, как тропические штормы и ураганы, которые получают свою ожесточенную и разрушительную энергию от теплых вод, через которые они проходят, могут увеличить силу.

Если повышение температуры коснется ледников и ледяных шельфов, могут ли полярные ледовые шапки оказаться под угрозой таяния и подъема океанов?

Влияние водяного пара и других парниковых газов

Водяной пар является наиболее распространенным парниковым газом, но он чаще всего является результатом климатических изменений, а не антропогенных выбросов. Вода или влага на поверхности Земли поглощает тепло от солнца и окружающей среды. Когда достаточная жара была поглощена, некоторые из молекул жидкости могут иметь достаточную энергию для того, чтобы испариться и начать подниматься в атмосферу как пар. Как пар поднимается все выше и выше, температура окружающего воздуха становится ниже и ниже. В конце концов, пар теряет достаточно тепла для окружающего воздуха, чтобы позволить ему вернуться в жидкость. Гравитационное притяжение земли затем заставляет жидкость “падать” вниз, завершая цикл. Этот цикл также называется “положительной обратной связью.”

Водяной пар труднее измерить, чем другие парниковые газы и ученые не уверены в том, какую именно роль он играет в глобальном потеплении Земли. Ученые считают, что существует корреляция между увеличением углекислого газа в нашей атмосфере и увеличением водяного пара.

Так как водяной пар увеличивается в атмосфере, его большее количество в конечном итоге конденсировались в облака, которые более способны отражать солнечное излучение (что позволяет меньше энергии, чтобы достичь земной поверхности и нагревают ее).

Находятся ли полярные ледовые шапки в опасности таяния и подъема океанов? Это может произойти, но никто не знает, когда это может произойти.

Основной ледяной покров земли – Антарктида на Южном полюсе, где около 90 процентов мирового льда и 70 процентов пресной воды. Антарктида покрыта льдом в среднем 2133 м толщиной.

Если все льды Антарктиды растают, уровень моря во всем мире поднимется примерно на 61 метр. Но средняя температура воздуха в Антарктиде составляет -37 ° с, поэтому лед там не подвергается опасности таяния.

На другом конце мира, на Северном полюсе, лед не такой толстый, как на Южном полюсе. Лед плавает в Северном Ледовитом океане. Если он растает, то уровень моря не пострадает.

Существует значительное количество льда, покрывающего Гренландию, что добавит еще 7 метров к океанам, если он растает. Поскольку Гренландия ближе к экватору, чем Антарктида, температуры там выше, поэтому лед, скорее всего, тает. Ученые из университетов говорят, что потери льда в Антарктиде и Гренландии в совокупности составляют примерно 12 процентов повышения уровня моря.

Но может быть и менее драматичная причина, чем таяние полярного льда для более высокого уровня океана – более высокая температура воды.

Вода наиболее плотная при 4 градусах Цельсия.

Выше и ниже этой температуры плотность воды уменьшается (тот же вес воды занимает больше пространства). Так как общая температура воды увеличивается, она естественным образом немного расширяется заставляя океаны подняться.

Менее резкие изменения произошли бы по всему миру, поскольку средние температуры увеличились бы. В районах с умеренным климатом с четырьмя сезонами вегетационный период будет более продолжительным с большим количеством осадков. Это может быть полезно во многих отношениях для этих областей. Однако менее умеренные районы мира, скорее всего, увидят повышение температуры и резкое снижение осадков, что приведет к длительным засухам и потенциально создаст пустыни.

Поскольку климат Земли настолько сложен, никто не уверен, насколько изменение климата и одного региона повлияет на другие регионы. Некоторые ученые теоретически полагают, что уменьшение морского льда в Арктике может уменьшить снегопад, потому что арктические холодные фронты будут менее интенсивными. Это может повлиять на все, от сельскохозяйственных угодий до лыжной промышленности.

Каковы последствия

Наиболее разрушительные последствия глобального потепления, а также самые трудные для прогнозирования – это реакция живых экосистем мира. Многие экосистемы очень тонкие, и малейшее изменение может убить несколько видов, а также любые другие виды, которые зависят от них. Большинство экосистем взаимосвязаны, поэтому цепная реакция воздействия может быть неизмеримой. Результаты могут быть чем-то вроде леса, постепенно отмирающего и превращающегося в пастбища или умирающие целые коралловые рифы.

Многие виды растений и животных адаптировались, чтобы справиться с изменением климата, но многие из них вымерли .

Некоторые экосистемы уже резко меняются в связи с изменением климата. Американские климатологи сообщают, что большая часть того, что когда-то было тундрой в Северной Канаде, превращается в леса. Они также заметили, что переход от тундры к лесу не линейный. Вместо этого, кажется, что изменение происходит скачкообразно.

Человеческие издержки и последствия глобального потепления трудно поддаются количественной оценке. Тысячи жизней в год могут быть потеряны, поскольку пожилые люди или больные страдают от теплового удара и других травм, связанных с теплом. Бедные и слаборазвитые страны будут страдать от наихудших последствий, поскольку у них не будет финансовых ресурсов для решения проблем, связанных с повышением температуры. Огромное количество людей может умереть от голода, если уменьшение осадков ограничивает рост урожая и от болезней, если прибрежное наводнение приводит к широко распространенной болезни, передаваемой через воду.

Подсчитано, что фермеры теряют около 40 млн. тонн зерновых, как пшеница, ячмень и кукуруза каждый год. Ученые обнаружили, что повышение средней температуры на 1 градус приводит к снижению урожайности на 3-5%.

Является ли глобальное потепление реальной проблемой?

Несмотря на научный консенсус по этому вопросу, некоторые люди вообще не думают, что происходит глобальное потепление. Есть несколько причин для этого:

Они не думают, что данные показывают измеримую тенденцию к росту глобальных температур, либо потому, что у нас нет достаточно долгосрочных исторических климатических данных, либо потому, что данные, которые у нас есть, недостаточно ясны.

Некоторые ученые считают, что данные неправильно интерпретируются людьми, которые уже обеспокоены глобальным потеплением. То есть эти люди ищут доказательства глобального потепления в статистике, вместо того, чтобы смотреть на доказательства объективно и пытаться понять, что это значит.

Некоторые утверждают, что любое повышение глобальных температур, которое мы наблюдаем, может быть естественным изменением климата или это может быть связано с другими факторами, чем парниковые газы.

Большинство ученых признают, что глобальное потепление на Земле, похоже, действительно происходит, но некоторые не верят, что это что-то беспокоит. Эти ученые говорят, что Земля более устойчива к климатическим изменениям такого масштаба, чем мы думаем. Растения и животные будут адаптироваться к тонким сдвигам в погодных условиях, и вряд ли что-то катастрофическое произойдет в результате глобального потепления. Несколько более длинные сезоны вегетации, изменения уровней осадков и более сильная погода, по их мнению, обычно не катастрофичны. Они также утверждают, что экономический ущерб, причиненный сокращением выбросов парниковых газов, будет гораздо более пагубным для человека, чем любое из последствий глобального потепления.

В некотором смысле, научный консенсус может быть спорным моментом. Реальная власть осуществить значительные изменения находится в руках тех, кто проводит национальную и глобальную политику. Политики многих стран неохотно предлагают и вводят изменения, потому что они чувствуют, что затраты могут перевесить любые риски, связанные с глобальным потеплением.

Некоторые общие проблемы политики в области климата:

• Изменение политики в области выбросов и производства углерода может привести к потере рабочих мест.
• Индия и Китай, которые продолжают в значительной степени полагаться на уголь в качестве своего основного источника энергии, будут продолжать вызывать экологические проблемы.

Поскольку научные доказательства касаются скорее вероятностей, чем определенностей, мы не можем быть уверены в том, что поведение человека способствует глобальному потеплению, что наш вклад является значительным или что мы можем сделать что угодно, чтобы исправить это.

Некоторые считают, что технологии найдут способ вытащить нас из бардака глобального потепления, поэтому любые изменения в нашей политике в конечном счете будут ненужными и причинят больше вреда, чем пользы.

Какой правильный ответ? Это может быть трудно понять. Большинство ученых скажут вам, что глобальное потепление климата реально и что оно, вероятно, нанесет какой-то вред, но масштабы проблемы и опасность, создаваемая его последствиями, широко открыты для обсуждения.