Подобно стеклянным стенам парника, углекислый газ, метан, окись азота и водяной пар позволяют солнцу нагревать нашу планету и одновременно препятствуют выходу в космос отражающегося от поверхности земли инфракрасного излучения. Все эти газы ответственны за поддержание температуры, приемлемой для жизни на земле. Однако повышение концентрации углекислого газа, метана, оксида азота и водяного пара в атмосфере – это очередная мировая экологическая проблема, именуемая глобальным потеплением (или парниковым эффектом).
Причины глобального потепления
В течение XX века средняя температура на земле выросла на 0,5 – 1 ?C. Главной причиной глобального потепления считается повышение концентрации углекислого газа в атмосфере вследствие увеличения объёмов сжигаемого людьми ископаемого топлива (уголь, нефть и их производные). Однако по заявлению Алексея Кокорина, руководителя климатических программ Всемирного фонда дикой природы (WWF) России, «наибольшее количество парниковых газов образуется в результате работы электростанций и выбросов метана в ходе добычи и доставки энергоресурсов, в то время как дорожный транспорт или сжигание попутного нефтяного газа в факелах наносят сравнительно небольшой вред окружающей среде».
Другими предпосылками глобального потепления являются перенаселение планеты, сокращение площади лесных массивов, истощение озонового слоя и замусоривание. Однако не все экологи возлагают ответственность за повышение среднегодовых температур целиком на антропогенную деятельность. Некоторые считают, что глобальному потеплению способствует и естественное увеличение численности океанического планктона, приводящее к повышению концентрации всё того же углекислого газа в атмосфере.
Последствия парникового эффекта
Если температура в течение XXI века увеличится ещё на 1 ?C – 3,5 ?C, как прогнозируют учёные, последствия будут весьма печальными:
поднимется уровень мирового океана (вследствие таяния полярных льдов), возрастёт количество засух и усилится процесс опустынивания земель,
исчезнут многие виды растений и животных, приспособленные к существованию в узком диапазоне температур и влажности,
участятся ураганы.
Замедлить процесс глобального потепления, по словам экологов, помогут следующие меры:
повышение цен на ископаемые виды топлива,
замена ископаемого топлива экологически чистым (солнечная энергия, энергия ветра и морских течений),
развитие энергосберегающих и безотходных технологий,
налогообложение выбросов в окружающую среду,
минимизация потерь метана во время его добычи, транспортировки по трубопроводам, распределения в городах и сёлах и применения на станциях теплоснабжения и электростанциях,
внедрение технологий поглощения и связывания углекислого газа,
посадка деревьев,
уменьшение размеров семей,
экологическое просвещение,
применение фитомелиорации в сельском хозяйстве.
Глобальная экологическая проблема №4: Кислотные дожди
Кислотные дожди, содержащие продукты сжигания топлива, также представляют опасность для окружающей среды, здоровья человека и даже для целостности памятников архитектуры.
Последствия кислотных дождей
Содержащиеся в загрязнённых осадках и тумане растворы серной и азотной кислот, соединения алюминия и кобальта загрязняют почву и водоёмы, пагубно воздействуют на растительность, вызывая суховершинность лиственных деревьев и угнетая хвойные. Из-за кислотных дождей падает урожайность сельскохозяйственных культур, люди пьют обогащённую токсичными металлами (ртутью, кадмием, свинцом) воду, мраморные памятники архитектуры превращаются в гипс и размываются.
Решение экологической проблемы
Во имя спасения природы и архитектуры от кислотных дождей, необходимо минимизировать выбросы окислов серы и азота в атмосферу.
О глобальном потеплении сейчас говорится и пишется много. Чуть ли ни каждый день появляются новые гипотезы, опровергаются старые. Нас постоянно пугают, тем, что нас ожидает в будущем (Хорошо запомнился комментарий одного из читателей журнала www.priroda.su «Нас так долго и страшно пугают, что уже и не страшно»). Многие высказывания и статьи откровенно противоречат друг другу, вводя нас в заблуждение. Глобальное потепление для многих уже стало «глобальной путаницей», а некоторые и вовсе потеряли всяческий интерес к проблеме изменения климата. Попробуем систематизировать имеющуюся информацию, создав своего рода мини энциклопедию глобального потепления.
1. Что такое глобальное потепление?
5. Человек и парниковый эффект
1. Глобальное потепление — процесс постепенного роста средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана, вследствие всевозможных причин (увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере Земли, изменение солнечной или вулканической активности и т.д.). Очень часто в качестве синонима глобального потепления употребляют словосочетание «парниковый эффект», но между этими понятиями есть небольшая разница. Парниковый эффект - это увеличение средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана вследствие роста в атмосфере Земли концентраций парниковых газов (углекислый газ, метан, водяной пар и т.д.). Эти газы выполняют роль плёнки или стекла теплицы (парника), они свободно пропускают солнечные лучи к поверхности Земли и задерживают тепло, покидающее атмосферу планеты. Более детально этот процесс мы рассмотрим ниже.
Впервые о глобальном потеплении и парниковом эффекте заговорили в 60-ых годах XX века, а на уровне ООН проблему глобального изменения климата впервые озвучили в 1980 году. С тех пор над этой проблемой ломают головы многие учёные, зачастую, взаимно опровергая теории и предположения друг друга.
2. Способы получения информации о климатических изменениях
Существующие технологии позволяют достоверно судить об имеющих место климатических изменениях. Учёные при обосновании своих теорий климатических изменений используют следующие «инструменты»:
Исторические летописи и хроники;
Метеорологические наблюдения;
Спутниковые измерения площади льдов, растительности, климатических зон и атмосферных процессов;
Анализ палеонтологических (останки древних животных и растений) и археологических данных;
Анализ осадочных океанических пород и отложений рек;
Анализ древних льдов Арктики и Антарктиды (соотношение изотопов O16 и О18);
Измерение скорости таяния ледников и вечной мерзлоты, интенсивность образования айсбергов;
Наблюдение за морскими течениями Земли;
Наблюдение за химическим составом атмосферы и океана;
Наблюдение за изменениями ареалов (мест обитания) живых организмов;
Анализ годовых колец деревьев и химического состава тканей растительных организмов.
3. Факты, свидетельствующие о глобальном потеплении
Палеонтологические данные свидетельствуют о том, что климат Земли не был постоянным. Тёплые периоды, сменялись холодными ледниковыми. В тёплые периоды среднегодовая температура Арктических широт поднималась до 7 – 13°С, а температура самого холодного месяца января составляла 4-6 градусов, т.е. климатические условия в нашей Арктике мало отличались от климата современного Крыма. На смену тёплым периодам рано или поздно приходили похолодания, во время которых льды достигали современных тропических широт.
Человек был тоже свидетелем ряда климатических изменений. В начале второго тысячелетия (11-13 века) исторические хроники свидетельствуют о том, что большая площадь Гренландии не была покрыта льдами (именно поэтому норвежские мореплаватели её окрестили «зелёной землёй»). Затем климат Земли стал суровей, и Гренландия практически полностью покрылась льдами. В 15-17 века суровые зимы достигли своего апогея. О суровости зим того времени свидетельствуют многие исторические летописи, а также художественные произведения. Так на известной картине голландского художника Ян Ван Гойена «Конькобежцы» (1641) изображено массовое катание на коньках по каналам Амстердама, в настоящее время каналы Голландии уже давным давно не замерзают. В средневековые зимы замерзала даже река Темза в Англии. В 18 веке было отмечено незначительное потепление, которое достигло своего максимума в 1770 году. 19 век снова ознаменовался очередным похолоданием, которое продолжалось вплоть до 1900 года, а с начала 20 века уже началось довольно таки быстрое потепление. Уже к 1940 году в Гренландском море количество льдов сократилось вдвое, в Баренцевом - почти на треть, а в Советском секторе Арктике площадь льдов в сумме сократилась почти на половину (1 млн. км2). В этот период времени даже обычные суда (не ледоколы) спокойно проплывали северным морским путём от западных до восточных окраин страны. Именно тогда было зафиксировано значительное повышение температуры арктических морей, отмечено значительное отступление ледников в Альпах и на Кавказе. Общая площадь льда Кавказа снизилась на 10%, а толщина льда местами уменьшилась на целые 100 метров. Повышение температуры в Гренландии составило 5°С, а на Шпицбергене все 9°С.
В 1940 потепление сменилось кратковременным похолоданием, в скором времени на смену которого, пришло очередное потепление, а с 1979 года начался быстрый рост температуры поверхностного слоя атмосферы Земли, который вызвал очередное ускорение таяния льдов Арктики, Антарктики и повышение зимних температур в умеренных широтах. Так, за последние 50 лет, толщина арктических льдов уменьшилась на 40%, а жители ряда сибирских городов стали для себя отмечать, что крепкие морозы уже давно остались в прошлом. Средняя зимняя температура в Сибири повысилась почти на десять градусов за последние пятьдесят лет. В некоторых областях России безморозный период увеличился на две-три недели. Ареал обитания многих живых организмов сместился к северу вслед за растущими средними зимними температурами, об этих и других последствиях глобального потепления мы поговорим ниже.Особенно наглядно о глобальных изменениях климата свидетельствуют старые фотографии ледников (все фото сделаны в одном и том же месяце).
Фотографии тающего ледника Pasterze в Австрии в 1875 году (слева) и 2004 году (справа). Фотограф Gary Braasch
Фотографии ледника Agassiz в Национальном парке ледников (Канада) в 1913 и 2005 годах. Фотограф W.C. Alden
Фотографии ледника Grinnell в Национальном парке ледников (Канада) в 1938 и 2005 годах. Фотограф: Mt. Gould.
Тот же ледник Grinnell с другого ракурса, фотографии 1940 и 2004 годов. Фотограф: K. Holzer.
В целом за последние сто лет средняя температура поверхностного слоя атмосферы повысилась на 0,3-0,8°С, площадь снежного покрова в северном полушарии снизилась на 8%, а уровень Мирового океана поднялся в среднем на 10-20 сантиметров. Эти факты вызывают определённую озабоченность. Остановится ли глобальное потепление или дальнейший рост среднегодовой температуры на Земле продолжится, ответ на этот вопрос появится только тогда, когда будут точно установлены причины происходящих климатических изменений.
4. Причины глобального потепления
Гипотеза 1- Причиной глобального потепления является изменение солнечной активности
Все происходящие климатические процессы на планете зависят от активности нашего светила - Солнца. Поэтому даже самые малые изменения активности Солнца непременно сказываются на погоде и климате Земли. Выделяют 11-летние, 22-летние, а также 80-90 летние (Глайсберга) циклы солнечной активности.
Вполне вероятно, что наблюдаемое глобальное потепление связано с очередным ростом солнечной активности, которая в будущем может снова пойти на убыль.
Гипотеза 2 – Причина глобального потепление - изменение угла оси вращения Земли и её орбиты
Югославский астроном Миланкович предположил, что циклические изменения климата во многом связаны с изменением орбиты вращения Земли вокруг Солнца, а также изменением угла наклона оси вращения Земли, по отношению к Солнцу. Подобные орбитальные изменения положения и движения планеты вызывают изменение радиационного баланса Земли, а значит и её климата. Миланкович, руководствуясь своей теорией, вполне точно рассчитал времена и протяжённость ледниковых периодов в прошлом нашей планеты. Климатические изменения, вызванные изменением орбиты Земли, происходят обычно в течение десятков, а то и сотен тысяч лет. Наблюдаемое же в настоящий момент времени относительно быстрое изменение климата, по-видимому, происходит в результате действия ещё каких-то факторов.
Гипотеза 3 - Виновник глобальных климатических изменений - океан
Мировой океан - огромный инерционный аккумулятор солнечной энергии. Он во многом определяет направление и скорость движения тёплых океанических, а также воздушных масс на Земле, которые в сильной степени влияют на климат планеты. В настоящий момент времени мало изучена природа циркуляции тепла в водной толщи океана. Так известно, что средняя температура вод океана составляет 3,5°С, а поверхности суши 15°С, поэтому интенсивность теплообмена между толщей океана и приземным слоем атмосферы может приводить к значительным климатическим изменениям. Кроме того, в водах океана растворено большое количество СО2 (около 140 трлн. тонн, что в 60 раз больше, чем в атмосфере) и ряда других парниковых газов, в результате определённых природных процессов эти газы могут поступать в атмосферу, существенным образом оказывая влияние на климат Земли.
Гипотеза 4 - Вулканическая активность
Вулканическая активность является источником поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и большого количества углекислого газа, что также может значительным образом сказаться на климате Земли. Крупные извержения первоначально сопровождаются похолоданием вследствие поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и частиц сажи. Впоследствии, поступивший в ходе извержения CO2 вызывает рост среднегодовой температуры на Земле. Последующее долговременное снижение вулканической активности способствует увеличению прозрачности атмосферы, а значит и повышению температуры на планете.
Гипотеза 5 - Неизвестные взаимодействия между Солнцем и планетами Солнечной системы
В словосочетании «Солнечная система» не зря упоминается слово «система», а в любой системе, как известно, присутствуют связи между её компонентами. Поэтому не исключено, что взаимное положение планет и Солнца может влиять на распределение и силу гравитационных полей, солнечной энергии, а также других видов энергии. Все связи и взаимодействия между Солнцем, планетами и Землёй пока ещё не изучены и не исключено, что они оказывают значительное влияние на процессы, происходящие в атмосфере и гидросфере Земли.
Гипотеза 6 - Изменение климата может происходить само по себе без каких-либо внешних воздействий и деятельности человека
Планета Земля настолько большая и сложная система с огромным количеством структурных элементов, что её глобальные климатические характеристики могут ощутимо изменяться без всяких изменений солнечной активности и химического состава атмосферы. Различные математические модели показывают, что на протяжении века, колебания температуры приземного слоя воздуха (флуктуации) могут достигать 0,4°С. В качестве сравнения можно привести температуру тела здорового человека, которая варьирует течение дня и даже часа.
Гипотеза 7 - Всему виной человек
Самая популярная на сегодняшний день гипотеза. Высокая скорость климатических изменений, происходящих в последние десятилетия, действительно может быть объяснима всё возрастающей интенсификацией антропогенной деятельности, которая оказывает заметное влияние на химический состав атмосферы нашей планеты в сторону увеличения содержания в ней парниковых газов. Действительно повышение средней температуры воздуха нижних слоёв атмосферы Земли на 0,8°С за последние 100 лет - слишком высокая скорость для естественных процессов, ранее в истории Земли такие изменения происходили в течение тысячелетий. Последние десятилетия добавили ещё большей весомости этому аргументу, так как изменения средней температуры воздуха происходили еще большими темпами — 0,3-0,4°С за последние 15 лет!
Вполне вероятно, что имеющее место в настоящее время глобальное потепление результат действия многих факторов. С остальными гипотезами, происходящего глобального потепления Вы можете ознакомиться здесь.
5.Человек и Парниковый эффект
Приверженцы последней гипотезы, отводят ключевую роль в глобальном потеплении человеку, который кардинальным образом меняет состав атмосферы, способствуя росту парникового эффекта атмосферы Земли.
Парниковый эффект в атмосфере нашей планеты вызван тем, что поток энергии в инфракрасном диапазоне спектра, поднимающийся от поверхности Земли, поглощается молекулами газов атмосферы, и излучается обратно в разные стороны, в результате половина поглощенной молекулами парниковых газов энергии возвращается обратно к поверхности Земли, вызывая её разогрев. Следует отметить, что парниковый эффект - это естественное атмосферное явление. Если бы на Земле вообще не было парникового эффекта, то средняя температура на нашей планеты была бы около -21°С, а так, благодаря парниковым газам, она составляет +14°С. Поэтому, чисто теоретически, деятельность человека, сопряжённая с выбросом парниковых газов в атмосферу Земли, должна приводить к дальнейшему разогреву планеты.
Познакомимся подробнее с парниковыми газами, способными потенциально вызвать глобальное потепление. Парниковым газом номер один является водяной пар, его вклад в существующий атмосферный парниковый эффект составляет 20,6 °С. На втором месте находится СО2, его вклад составляет около 7,2°С. Рост содержания в атмосфере Земли углекислого газа сейчас вызывает наибольшую озабоченность, так как растущее активное использование углеводородов человечеством продолжится и в ближайшем будущем. За последние два с половиной века (с начала индустриальной эры) содержание СО2 в атмосфере уже выросло приблизительно на 30%.
На третьем месте нашего «парникового рейтинга» находится озон, его вклад в общее глобальное потепление составляет 2,4 °С. В отличие от других парниковых газов, деятельность человека наоборот вызывает уменьшение содержания озона в атмосфере Земли. Далее следует закись азота, её вклад в парниковый эффект оценивается в 1,4°С. Содержание закиси азота в атмосфере планеты имеет тенденцию к росту, за последние два с половиной века концентрация этого парникового газа в атмосфере выросла на 17%. Большое количество закиси азота поступает в атмосферу Земли в результате сжигания различных отходов. Список основных парниковых газов завершает метан, его вклад в суммарный парниковый эффект составляет 0,8°С. Содержание метана в атмосфере растёт очень быстро, за два с половиной столетия этот рост составил 150%. Основными источниками метана в атмосфере Земли являются разлагающиеся отходы, крупный рогатый скот, а также распад природных соединений, содержащих в своём составе метан. Особое опасение вызывает то, что способность поглощать инфракрасное излучение на единицу массы у метана в 21 раз выше, чем у углекислого газа.
Наибольшая роль в имеющем место глобальном потеплении отводиться водяному пару и углекислому газу. На их долю приходится более 95% всего парникового эффекта. Именно благодаря этим двум газообразным веществам происходит разогрев атмосферы Земли на 33°С. Антропогенная деятельность оказывает наибольшее влияние на рост в атмосфере Земли концентрации углекислого газа, а содержание водяного пара в атмосфере растёт вслед за температурой на планете, вследствие увеличения испаряемости. Общий техногенный выброс СО2 в атмосферу Земли составляет 1.8 млрд. т/год, общее количество углекислого газа, которое связывает растительность Земли в результате фотосинтеза составляет 43 млрд. т/год, но почти всё это количество углерода в результате дыхания растений, пожаров, процессов разложения снова оказывается в атмосфере планеты и только 45 млн.т/год углерода оказывается депонированной в тканях растений, болотах суши и глубинах океана. Эти цифры показывают, что деятельность человека потенциально может являться ощутимой силой, влияющей на климат Земли.
6. Факторы, ускоряющие и замедляющие глобальное потепление
Планета Земля настолько сложная система, что существует множество факторов, которые прямо или косвенно влияют на климат планеты, ускоряя или замедляя глобальное потепление.
Факторы, ускоряющие глобальное потепление:
Эмиссия CO2, метана, закиси азота в результате техногенной деятельности человека;
Разложение, вследствие повышения температуры, геохимических источников карбонатов с выделением СО2. В земной коре содержится в связанном состоянии углекислого газа в 50000 раз больше, чем в атмосфере;
Увеличение содержания в атмосфере Земли водяного пара, вследствие роста температуры, а значит и испаряемости воды океанов;
Выделение CO2 Мировым океаном вследствие его нагревания (растворимость газов при повышении температуры воды падает). С ростом температуры воды на каждый градус растворимость в ней CO2 падает на 3%. В Мировом океане содержится в 60 раз больше CO2, чем в атмосфере Земли (140 триллионов тонн);
Уменьшение альбедо Земли (отражающей способности поверхности планеты), вследствие таяния ледников, смены климатических зон и растительности. Морская гладь отражает значительно меньше солнечных лучей, чем полярные ледники и снега планеты, горы лишённые ледников, также обладаю меньшим альбедо, продвигающая на север древесная растительность обладает меньшим альбедо, чем растения тундр. За последние пять лет альбедо Земли уже уменьшилось на 2,5%;
Выделение метана при таянии вечной мерзлоты;
Разложение метангидратов - кристаллических льдистых соединений воды и метана, содержащихся в приполярных областях Земли.
Факторы, замедляющие глобальное потепление:
Глобальное потепление вызывает замедление скорости океанических течений, замедление тёплого течения Гольфстрим вызовет снижение температуры в Арктике;
С увеличением температуры на Земле растёт испаряемость, а значит и облачность, которая является определённого рода преградой на пути солнечных лучей. Площадь облачности растет приблизительно на 0,4% на каждый градус потепления;
С ростом испаряемости увеличивается количество выпадающих осадков, что способствует заболачиванию земель, а болота, как известно, являются одними из главных депо CO2;
Увеличение температуры, будет способствовать расширению площади тёплых морей, а значит и расширению ареала моллюсков и коралловых рифов, эти организмы принимают активное участие в депонировании CO2, который идёт на постройку раковин;
Увеличение концентрации CO2 в атмосфере стимулирует рост и развитие растений, которые являются активными акцепторами (потребителями) этого парникового газа.
7. Возможные сценарии глобальных климатических изменений
Глобальные климатические изменения очень сложны, поэтому современная наука не может дать однозначного ответа, что же нас ожидает в ближайшем будущем. Существует множество сценариев развития ситуации.
Сценарий 1 - глобальное потепление будет происходить постепенно
Земля очень большая и сложная система, состоящая из большого количества связанных между собой структурных компонентов. На планете есть подвижная атмосфера, движение воздушных масс которой распределяет тепловую энергию по широтам планеты, на Земле есть огромный аккумулятор тепла и газов - Мировой океан (океан накапливает в 1000 раз больше тепла, чем атмосфера) Изменения в такой сложной системе не могут происходить быстро. Пройдут столетия и тысячелетия, прежде чем можно будет судить об сколько-нибудь ощутимом изменении климата.
Сценарий 2 - глобальное потепление будет происходить относительно быстро
Самый «популярный» в настоящее время сценарий. По различным оценкам за последние сто лет средняя температура на нашей планете увеличилась на 0,5-1°С, концентрация – СО2 возросла на 20-24 %, а метана на 100%. В будущем эти процессы получат дальнейшее продолжение и к концу XXI века средняя температура поверхности Земли может увеличиться от 1,1 до 6,4°С, по сравнению с 1990 годом (по прогнозам IPCC от 1,4 до 5,8°С). Дальнейшее таяние Арктических и Антарктических льдов может ускорить процессы глобального потепления из-за изменения альбедо планеты. По утверждению некоторых учёных, только ледяные шапки планеты за счёт отражения солнечного излучения охлаждают нашу Землю на 2°С, а покрывающий поверхность океана лёд существенно замедляет процессы теплообмена между относительно теплыми океаническим водами и более холодным поверхностным слоем атмосферы. Кроме того, над ледяными шапками практически нет главного парникового газа - водяного пара, так как он выморожен.
Глобальное потепление будет сопровождаться подъёмом уровня мирового океана. С 1995 по 2005 год уровень Мирового океана уже поднялся на 4 см, вместо прогнозируемых 2-ух см. Если уровень Мирового океана в дальнейшем будет подниматься с такой же скоростью, то к концу XXI века суммарный подъём его уровня составит 30 – 50 см, что вызовет частичное затопление многих прибрежных территорий, особенно многонаселённого побережья Азии. Следует помнить, что около 100 миллионов человек на Земле живёт на высоте меньше 88 сантиметров над уровнем моря.
Кроме повышения уровня Мирового океана глобальное потепление влияет на силу ветров и распределение осадков на планете. В результате на планете вырастет частота и масштабы различных природных катаклизмов (штормы, ураганы, засухи, наводнения).
В настоящее время от засухи страдает 2% всей суши, по прогнозам некоторых учёных к 2050 году засухой будет охвачено до 10% всех земель материков. Кроме того, изменится распределение количества осадков по сезонам.
В Северной Европе и на западе США увеличится количество осадков и частота штормов, ураганы будут бушевать в 2-а раза чаще, чем в XX веке. Климат Центральной Европы станет переменчивым, в сердце Европы зимы станут теплее, а лето дождливее. Восточную и Южную Европу, включая Средиземноморье, ждёт засуха и жара.
Сценарий 3 - Глобальное потепление в некоторых частях Земли сменится кратковременным похолоданием
Известно, что одним из факторов возникновения океанических течений является градиент (разница) температур между арктическими и тропическими водами. Таяние полярных льдов способствует повышению температуры Арктических вод, а значит, вызывает уменьшение температурной разницы между тропическими и арктическими водами, что неминуемо, в будущем приведёт к замедлению течений.
Одним из самых известных тёплых течений является Гольфстрим, благодаря которому во многих странах Северной Европы среднегодовая температура на 10 градусов выше, чем в других аналогичных климатических зонах Земли. Понятно, что остановка этого океанического конвейера тепла очень сильно повлияет на климат Земли. Уже сейчас течение Гольфстрим, стало слабее на 30% по сравнению с 1957 годом. Математическое моделирование показало, чтобы полностью остановить Гольфстрим достаточно будет повышения температуры на 2-2,5 градуса. В настоящее время температура Северной Атлантики уже прогрелась на 0,2 градуса по сравнению с 70-ми годами. В случае остановки Гольфстрима среднегодовая температура в Европе к 2010 году понизится на 1 градус, а после 2010 года дальнейший рост среднегодовой температуры продолжится. Другие математические модели «сулят» более сильное похолодание Европе.
Согласно этим математическим расчётам полная остановка Гольфстрима произойдёт через 20 лет, в результате чего климат Северной Европы, Ирландии, Исландии и Великобритании может стать холоднее настоящего на 4-6 градусов, усилятся дожди и участятся шторма. Похолодание затронет также и Нидерланды, Бельгию, Скандинавию и север европейской части России. После 2020-2030 года потепление в Европе возобновится по сценарию №2.
Сценарий 4 - Глобальное потепление сменится глобальным похолоданием
Остановка Гольфстрима и других океанических вызовет глобальное похолодание на Земле и наступление очередного ледникового периода.
Сценарий 5 – Парниковая катастрофа
Парниковая катастрофа – самый «неприятный» сценарий развития процессов глобального потепления. Автором теории является наш учёный Карнаухов, суть её в следующем. Рост среднегодовой температуры на Земле, вследствие увеличения в атмосфере Земли содержания антропогенного CO2, вызовет переход в атмосферу растворённого в океане CO2, а также спровоцирует разложение осадочных карбонатных пород с дополнительным выделением углекислого газа, который, в свою очередь, поднимет температуру на Земле ещё выше, что повлечёт за собой дальнейшее разложение карбонатов, лежащих в более глубоких слоях земной коры (в океане содержится углекислого газа в 60 раз больше, чем в атмосфере, а в земной коре почти в 50 000 раз больше). Ледники будут интенсивно таять, уменьшая альбедо Земли. Такое быстрое повышение температуры будет способствовать интенсивному поступлению метана из тающей вечной мерзлоты, а повышение температуры до 1,4-5,8°С к концу столетия будет способствовать разложению метангидратов (льдистых соединений воды и метана), сосредоточенных преимущественно в холодных местах Земли. Если учесть, что метан, является в 21 раз более сильным парниковым газом, чем CO2 рост температуры на Земле будет катастрофическим. Чтобы лучше представить, что будет с Землёй лучше всего обратить внимание на нашего соседа по солнечной системе - планету Венера. При таких же параметрах атмосферы, как на Земле, температура на Венере должна быть выше Земной всего на 60°С (Венера ближе Земли к Солнцу) т.е. быть в районе 75°С, в реальности же температура на Венере почти 500°С. Большинство карбонатных и метано-содержащих соединений на Венере давным давно были разрушены с выделением углекислого газа и метана. В настоящее время атмосфера Венеры состоит на 98% из СО2, что приводит к увеличению температуры планеты почти на 400°С
Если глобальное потепление пойдёт по такому же сценарию, как на Венере, то температура приземных слоев атмосферы на Земле может достигнуть 150 градусов. Повышение температуры Земли даже на 50°С поставит крест, на человеческой цивилизации, а увеличение температуры на 150°С вызовет гибель почти всех живых организмов планеты.
По оптимистическому сценарию Карнаухова, если количество, поступающего в атмосферу CO2, останется на прежнем уровне, то температура 50°С, на Земле установится через 300 лет, а 150°С через 6000 лет. К сожалению, прогресс не остановить, с каждым годом объёмы выбросов CO2 только растут. По реалистическому сценарию, согласно которому выброс CO2 будет расти с такой же скоростью, удваиваясь каждые 50 лет, температура 502 на Земле уже установится через 100 лет, а 150°С через 300 лет.
8. Последствия глобального потепления
Увеличение средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы будет сильнее ощущаться над материками, чем над океанами, что в будущем вызовет коренную перестройку природных зон материков. Смещение рада зон в Арктические и Антарктические широты отмечается уже сейчас.
Зона вечной мерзлоты уже сместилась к северу на сотни километров. Некоторые учёные утверждают, что вследствие быстрого таяния вечной мерзлоты и повышения уровня Мирового океана, в последние годы Ледовитый океан наступает на сушу со средней скоростью 3-6 метров за лето, а на арктических островах и мысах высокольдистые породы разрушаются и поглощаются морем в теплый период года со скоростью до 20-30 метров. Исчезают полностью целые арктические острова; так уже в 21 веке исчезнем остров Муостах вблизи устья реки Лены.
При дальнейшем увеличении среднегодовой температуры приземного слоя атмосферы, тундра может практически полностью исчезнуть на Европейской части России и сохранится только лишь на арктическом побережье Сибири.
Зона тайги сместиться к северу на 500-600 километров и сократиться по площади почти на треть, площадь лиственных лесов увеличится в 3-5 раз, и если будет позволять увлажнение, пояс лиственных лесов будет простираться непрерывной полосой от Балтики до Тихого океана.
Лесостепи и степи также продвинутся на север и покроют Смоленскую, Калужскую, Тульскую, Рязанскую области, вплотную подступив к южным границам Московской и Владимирской областям.
Глобальное потепление затронет и места обитания животных. Смена ареалов обитания живых организмов уже отмечается во многих уголках Земного шара. В Гренландии уже стал гнездиться сизоголовый дрозд, в субарктической Исландии появились скворцы и ласточки, в Британии появилась белая цапля. Особенно сильно заметно потепление арктических океанических вод. Теперь многие промысловые рыбы встречаются там, где их раньше не было. В водах Гренландии появилась треска и сельдь в количестве достаточном для осуществления их промышленного лова, в водах Великобритании - обитатели южных широт: красная форель, большеголовая черепаха, в дальневосточном заливе Петра Великого - тихоокеанская сардина, а в Охотском море появилась скумбрия и сайра. Ареал бурого медведя в Северной Америке уже продвинулся на север до такой степени, что стали появляться гибриды белых и бурых медведей, а в южной части своего ареала бурые медведи и вовсе перестали впадать в спячку.
Повышение температуры создаёт благоприятные условия для развития болезней, чему способствуют не только высокая температура и влажность, но и расширение ареала обитания ряда животных – переносчиков болезней. К середине 21 века ожидается, что заболеваемость малярией вырастет на 60%. Усиленное развитие микрофлоры и нехватка чистой питьевой воды будет способствовать росту инфекционных кишечных заболеваний. Быстрое размножение микроорганизмов в воздухе может увеличить заболеваемость астмой, аллергией и различными респираторными болезнями.
Благодаря глобальным климатическим изменениям ближайшие пол века могут оказаться последними в жизни многих видов живых организмов. Уже сейчас белые медведи, моржи и тюлени лишаются важного компонента их среды обитания - арктического льда.
Глобальное потепление для нашей страны влечёт за собой как плюсы, так и минусы. Зимы станут менее суровыми, земли с пригодным для земледелия климатом продвинутся дальше на север (в Европейской части России до Белого и Карского морей, в Сибири до Северного полярного круга), во многих районах страны станет возможным выращивание более южных культур и раннее созревание прежних. Ожидается, что к 2060 году средняя температура в России достигнет 0 градуса по Цельсию, сейчас она пока составляет в -5,3°С.
Не предсказуемые последствия повлечёт за собой таяние вечной мерзлоты, как известно вечная мерзлота покрывает 2/3 площади России и 1/4 площади всего Северного полушария. На вечной мерзлоте Российской Федерации стоит множество городов, проложено тысячи километров трубопроводов, а также автомобильных и железных дорог (80% БАМа проходит по вечной мерзлоте). Таяние мерзлоты может сопровождаться значительными разрушениями. Большие территории могут стать не пригодными для жизни человека. Некоторые учёные высказывают опасение, что Сибирь может вообще оказаться отрезанной от Европейской части России и стать объектом притязаний других стран.
Другие страны мира тоже ждут кардинальные перемены. В целом, согласно большинству моделей, зимой ожидается рост осадков в высоких широтах (выше 50° северной и южной широты), а также и в умеренных широтах. В южных широтах наоборот ожидается снижение количества выпадающих осадков (до 20%), особенно, в летний период. Страны Южной Европы, промышляющие туризмом, ожидают большие экономические потери. Летняя засушливая жара и зимние ливневые дожди поубавят «пыл» у желающих отдохнуть в Италии, Греции, Испании и Франции. Для многих других стран, живущих за счёт туристов, тоже наступят далеко не лучшие времена. Любителей покататься на горных лыжах в Альпах ждёт разочарование, со снегом в горах будет «напряжёнка». Во многих странах мира условия жизни значительно ухудшаться. По оценкам ООН, к середине XXI века в мире будет насчитываться до 200 миллионов климатических беженцев.
9. Способы предотвращения глобального потепления
Есть мнение, что человек в будущем попытается взять климат Земли под свой контроль, насколько это будет успешно, покажет время. Если человечеству это не удастся, и он не изменит свой образ жизни, то вид Homo sapiens ожидает участь динозавров.
Уже сейчас передовые умы размышляют над тем, как нивелировать процессы глобального потепления. Предлагаются такие оригинальные способы предотвращения глобального потепления, как выведение новых сортов растений и пород деревьев, листья которых обладают более высоким альбедо, покраска крыш в белый цвет, установка зеркал на околоземной орбите, укрытие от солнечных лучей ледников и т.д. Много усилий тратится на замену традиционных видов энергии, основанной на сжигании углеродного сырья, на не традиционные, такие как производство солнечных батарей, ветряков, строительство ПЭС (приливных электростанций), ГЭС, АЭС. Предлагаются оригинальные не традиционные способы получения энергии такие, как использование тепла человеческих тел для обогрева помещений, использование солнечного света для предотвращения появления гололёда на дорогах, а также ряд других. Энергетический голод и страх перед угрожающим глобальным потеплением творит чудеса с человеческим мозгом. Новые и оригинальные идеи рождаются, чуть ли не каждый день.
Не малое внимание уделяется рациональному использованию энергоресурсов.
Для уменьшения выбросов CO2 в атмосферу, улучшается КПД двигателей, выпускаются гибридные автомобили.
В будущем планируется уделять большое внимание улавливанию парниковых газов при производстве электроэнергии, а также непосредственно из атмосферы путём захоронения растительных организмов, использования хитроумных искусственных деревьев, закачки углекислого газа на многокилометровую глубину океана, где он будет растворяться в водной толще. Большинство перечисленных способов «нейтрализации» CO2 очень дороги. В настоящее время стоимость улавливания одной тонны СО2 составляет приблизительно 100-300 долларов, что превышает рыночную стоимость тонны нефти, а если учесть, что при сгорании одной тонны приблизительно образуется три тонны CO2, то многие способы связывания углекислого газа оказываются пока не актуальными. Предлагавшиеся ранее способы депонирования углерода с помощью высадки деревьев признаются несостоятельными в связи с тем, бОльшая часть углерода в результате лесных пожаров и разложения органики поступает обратно в атмосферу.
Особое внимание уделяется разработке законодательных нормативов, направленных на снижение выброса парниковых газов. В настоящее время многими странами мира были приняты Рамочная конвенция ООН об изменении климата (1992) и Киотский протокол (1999). Последний не был ратифицирован рядом стран, на которые приходится львиная доля выброса CO2. Так на долю США приходится около 40% от всех выбросов (в последнее время появилась информация, что Китай обогнал США по объёмам выброса CO2). К сожалению, пока человек во главу угла будет ставить собственное благосостояние, прогресса в решении вопросов глобального потепления не предвидится.
Это повышение средней температуры на Земле, которое фиксируется с конца XIX века. Над сушей и океаном с начала XX века она поднялась в среднем на 0,8 градуса.
Учёные считают, что к концу XXI века температура может подняться в среднем на 2 градуса (негативный прогноз - на 4 градуса).
Но ведь повышение совсем небольшое, неужели оно на что-то влияет?
Все изменения климата, которые мы на себе ощущаем, - последствия глобального потепления. Вот что произошло на Земле за прошедший век.
- На всех континентах стало больше жарких дней и меньше холодных.
- Глобальный уровень моря повысился на 14 сантиметров. Площадь ледников сокращается, они тают, вода опресняется, изменяется движение океанических течений.
- Из-за того что температура повысилась, атмосфера начала удерживать больше влаги. Это привело к более частым и мощным штормам, особенно в Северной Америке и Европе.
- В некоторых регионах мира (Средиземноморье, Западная Африка) стало больше засух, в других (средний запад США, северо-запад Австралии) их, напротив, стало меньше.
Что стало причиной глобального потепления?
Дополнительное поступление в атмосферу парниковых газов: метана, углекислого газа, водяного пара, озона. Они поглощают длинные волны инфракрасного излучения, не выпуская их в космос. Из-за этого на Земле образуется парниковый эффект.
Глобальное потепление спровоцировало бурное развитие промышленности. Чем больше выбросов от предприятий, чем активнее идёт вырубка лесов (а они поглощают углекислый газ), тем больше накапливается парниковых газов. И тем сильнее прогревается Земля.
К чему всё это может привести?
Учёные прогнозируют, что дальнейшее глобальное потепление может усилить губительные для людей процессы, спровоцировать засухи, наводнения, молниеносное распространение опасных болезней.
- Из-за повышения уровня моря многие населённые пункты, находящиеся в прибрежной зоне, будут затоплены.
- Последствия штормов станут более глобальными.
- Сезоны дождей станут более продолжительными, что приведёт к большему количеству наводнений.
- Увеличится длительность и засушливых периодов, что грозит мощными засухами.
- Тропические циклоны станут сильнее: скорость ветра будет выше, осадки - обильнее.
- Сочетание повышенной температуры и засухи затруднит выращивание некоторых сельскохозяйственных культур.
- Многие виды животных будут мигрировать, чтобы сохранить привычные условия обитания. Часть из них может исчезнуть совсем. К примеру, подкисление океана, который поглощает диоксид углерода (он выделяется при сжигании ископаемого топлива), убивает устриц и коралловые рифы, ухудшает условия существования хищников.
Ураганы «Харви» и «Ирма» тоже спровоцированы глобальным потеплением?
По одной из версий, в формировании разрушительных ураганов виновато потепление в Арктике. Оно создало атмосферную «блокаду» - замедлило циркуляцию струйных потоков в атмосфере. Из-за этого сформировались мощные «малоподвижные» бури, вобравшие в себя огромное количество влаги. Но достаточных доказательств этой теории пока нет.
Многие климатологи опираются на уравнение Клапейрона - Клаузиуса, по которому атмосфера с более высокой температурой содержит больше влаги, а потому возникают условия для формирования более мощных штормов. Температура воды в океане, где сформировался «Харви», примерно на 1 градус выше средних значений.
Примерно по такой же схеме сформировался и ураган «Ирма». Процесс начался в тёплых водах у берегов Западной Африки. За 30 часов стихия усилилась до третьей категории (а затем и до самой высокой, пятой). Такую скорость формирования метеорологи зафиксировали впервые за два десятилетия.
Неужели нас ждёт то, что было описано в фильме «Послезавтра»?
Учёные считают, что подобные ураганы могут стать нормой. Правда, мгновенного глобального похолодания, как в фильме, климатологи пока не прогнозируют.
Первое место в пятёрке главных глобальных рисков на 2017 год, озвученных на Всемирном экономическом форуме, уже заняли экстремальные погодные явления. 90% самых больших экономических потерь в мире сегодня приходится на паводки, ураганы, наводнения, ливневые дожди, град, засухи.
Хорошо, но почему при глобальном потеплении это лето в России было таким холодным?
Одно другому не мешает. Учёные разработали модель, которая это объясняет.
Глобальное потепление привело к повышению температуры в районе Северного Ледовитого океана. Льды начали активно таять, изменилась циркуляция воздушных потоков, а с ними поменялись и сезонные схемы распределения атмосферного давления.
Ранее погоду в Европе делало Арктическое колебание с сезонными Азорским максимумом (областью высокого давления) и Исландским минимумом. Между двумя этими областями формировался западный ветер, который приносил тёплый воздух из Атлантики.
Но из-за повышения температуры разница в давлении между Азорским максимумом и Исландским минимумом сократилась. Воздушные массы всё чаще начали двигаться не с запада на восток, а по меридианам. Арктический воздух может глубоко проникать на юг и приносить холод.
Стоит ли жителям России паковать тревожный чемоданчик на случай подобия «Харви»?
Если есть желание, . Кто предупреждён, тот вооружён. Этим летом во многих городах России зафиксированы ураганы, подобных которым по силе не было последние 100 лет.
По данным Росгидромета, в 1990–2000 годах в нашей стране зафиксировали 150–200 опасных гидрометеорологических явлений, которые наносили ущерб. Сегодня их число превышает 400, а последствия становятся более разрушительными.
Глобальное потепление проявляется не только в смене климата. На протяжении нескольких лет учёные Института нефтегазовой геологии и геофизики имени А. А. Трофимука предупреждают об опасности для городов и посёлков на севере России.
Здесь образовались огромные воронки, из которых может произойти выброс взрывоопасного метана.
Раньше эти воронки были буграми пучения: подземным «хранилищем» льдов. Но из-за глобального потепления они растаяли. Пустоты заполнились газогидратами, выпуск которых подобен взрыву.
Дальнейшее повышение температуры может усугубить процесс. Особую опасность он представляет для Ямала и расположенных близко к нему городов: Надыма, Салехарда, Нового Уренгоя.
Можно ли остановить глобальное потепление?
Да, если полностью перестроить энергетическую систему. Сегодня около 87% мировой энергии даёт ископаемое топливо (нефть, уголь, газ).
Чтобы уменьшить количество выбросов, нужно применять низкоуглеродные источники энергии: ветер, солнце, геотермальные процессы (происходящие в недрах земли).
Ещё один способ - развивать углеродный захват, когда двуокись углерода извлекается из выбросов с электростанций, нефтеперерабатывающих заводов и прочих предприятий и закачивается под землю.
Что же мешает это сделать?
Для этого есть ряд причин: политические (отстаивание интересов определённых компаний), технологические (альтернативная энергетика считается слишком дорогой) и прочие.
Самыми активными «производителями» парниковых газов являются Китай, США, страны Евросоюза, Индия, Россия.
Если выбросы всё-таки удастся значительно сократить, есть шанс остановить глобальное потепление на отметке в 1 градус.
Но если никаких изменений не будет, средняя температура может повыситься на 4 и более градусов. И в этом случае последствия будут необратимыми и губительными для человечества.
На протяжении всей своей истории человечество безвозмездно пользовалось природными ресурсами родной планеты. Блага, предоставленные природой в наше распоряжение, принимались как данное. Параллельно развитию человеческой цивилизации шло беспощадное присвоение земных богатств. Пусть наш земной дом и огромен, он в состоянии самостоятельно регулировать происходящие в природе процессы, но все же среда обитания человека сегодня выглядит не такой идеальной, какой была в течение последних 1-2 тысяч лет назад. Одним из самых видимых последствий развития человеческой цивилизации является глобальное изменение климата.
За последние 150-200 лет, когда человечество вступило в активную фазу своего развития, климат на планете изменился весьма заметно. Видоизменилась география планеты, кардинально поменялись условия обитания в разных частях Земли. Там, где прежде наблюдались идеальные погодные условия, климат меняется, среда обитания становится жестче и менее гостеприимной. Все меньше и меньше остается условий, необходимых для нормального и благополучного существования человеческой расы.
В чем суть проблемы потепления?
Следует признать, что последствия глобального потепления не являются целиком и полностью результатом бездумной деятельности человека. На изменения климатических условий планеты оказывает влияние целый ряд факторов.
В масштабах Вселенной наша цивилизация – мимолетный период. Что такое 200 тысяч лет существования человека разумного в сравнении с 4,5 млрд. лет жизни нашей планеты? За весь срок существования Земли климат на ее поверхности неоднократно менялся. Засушливые и горячие периоды уступали место глобальным похолоданиям, которые заканчивались ледниковыми периодами. Огромные ледники покрывали своим панцирем большую часть планеты. Дальнейшие последствия глобального потепления в доисторические времена становились катастрофическими. Таяние ледников приводило к масштабным наводнениям. Стремительно поднявшийся уровень океана на планете приводил к затоплению огромных территорий.
По мнению ученых, процесс глобального потепления был запущен давно и без вмешательства человека. Этому способствует естественный ход геофизических и астрофизических процессов, происходящих в нашей солнечной системе, в нашей галактике и во Вселенной. Существовавшая в конце XX века теория, что человек в определенной мере причастен к ухудшению климатической ситуации в мире, в наши дни пересмотрена. Анализ катастроф, охвативших нашу планету в последние 20-30 лет, изучение астрофизических и геофизических данных дали ученым повод считать, что наметившиеся изменения в климате носят динамичный характер. На сегодняшний день установлено два фактора, оказывающих влияние на изменения погодных условий на планете и трансформацию климата:
- природный;
- антропогенный.
Первый фактор носит неуправляемый характер и объясняется неизбежными процессами, происходящими в космосе. Нарастающее расширение Вселенной оказывает влияние на астрофизические параметры движения всех небесных тел. Другими словами, наличие климатических изменений на нашей планете — следствие цикличности астрономических процессов.
В то время как одна категория ученых пристально изучает влияние Вселенной на земные процессы, другая часть принялась изучать масштабы негативного влияния человеческой цивилизации на природную среду. Воздействие антропогенных факторов началось с приходом промышленной революции. Новые технологии и последующая глобализация экономики привели к стремительному ухудшению экологической обстановки на планете. Как следствие, антропогенные факторы из года в год стали оказывать влияние на окружающую среду и влиять на планетарный климат.
Наносимый вред носит локальный характер, поэтому на региональном уровне является не столь заметным. Однако в совокупности вредное влияние человека на биосферу Земли носит глобальный масштаб. В результате выбросов продуктов деятельности нефтехимических и металлургических предприятий растет содержание углекислого газа в атмосфере. Вырубка экваториальных лесов в Бразилии, в свою очередь, приводит к уменьшению кислорода в составе атмосферы нашей планеты. Все это и многое другое приводит к появлению парникового эффекта. Как результат, наблюдается повышение средней температуры на планете, тают полярные льды и, соответственно, повышается уровень мирового океана.
Становится очевидным, что необходимо кардинально менять свое отношение к собственной планете. Добиться этого можно, если исключить или ограничить антропогенные факторы, оказывающие вредное влияние на нашу среду обитания.
Проблема носит планетарный масштаб, поэтому изучать ее и искать решение необходимо совместными усилиями. Индивидуальная деятельность каких-то отдельных международных организаций и общественных движений не решит проблему. Но к сожалению, в настоящее время налицо ситуация глобального масштаба непонимания происходящего, отсутствия реальной и объективной оценки факторов, оказывающих влияние на климатические условия.
Новые факты в истории глобального потепления
Исследования проб льда, взятые с двухкилометровой глубины на станции «Восток» в Антарктиде, показали существенное изменение химического состава атмосферы Земли за две сотни тысяч лет. Как и говорилось, климат на Земле не всегда был однородным и стабильным. Однако теперь в ученой среде появились сведения, что основные причины глобального потепления в доисторическую эпоху были связаны не только с геофизическими процессами, но и с высокой концентрацией парниковых газов – СО2 и СН4 (метан). Таяние ледников происходило всегда. Другое дело, что сегодня этот процесс происходит стремительнее. Глобальное потепление на земле может наступить значительно раньше — не через тысячу, не через сотню, а гораздо быстрее — в течение десятка лет.
По количеству парниковых газов в земной атмосфере XX столетие выглядит рекордным. Можно говорить о том, что это связано с влиянием циклических природных факторов, однако на сегодняшний день эти процессы явно не обходятся без участия человека. Изменения климата происходит динамичнее, чем это определяется естественным циклом. Реальное тому подтверждение – стремительно увеличившееся количество катаклизмов планетарного масштаба.
По данным ученых метеорологического факультета Вашингтонского Университета в 80-е годы XX века планета переживала в среднем за год 100-120 катастроф и стихийных бедствий. В 2000-е годы количество ураганов, торнадо, наводнений и других стихийных бедствий, происходящих ежегодно на планете, увеличилось в 5 раз. Гораздо чаще стали случаться засухи, а продолжительность сезона муссонных дождей увеличилась.
По мнению метеорологов, это является прямым следствием того, что колебания атмосферных температур на планете стали значительными. Сезонность на Земле перестает быть нормой, границы между теплым и холодным периодом становятся более четкими и выразительными. Холодная зима резко сменяется жарким летом и наоборот. Вслед за теплым временем года резко наступают холода. В областях планеты, где преобладал мягкий морской климат, увеличивается количество жарких и засушливых дней. В холодных регионах вместо трескучих морозов наблюдается затяжная оттепель.
Интенсивное увеличение использование в промышленности и в процессе жизнедеятельности человека органических видов топлива приводит к увеличению выбросов СО2, метана и оксида азота в атмосферу. Преобладание этих газов в составе земной атмосферы, препятствует теплообмену между воздушными слоями, создавая эффект парника. Земная поверхность, нагреваемая солнечной энергией и «завернутая» в воздушную шубу из парниковых газов, отдает меньшее количество тепла, соответственно, быстрее нагревается.
Больше всего увеличение концентрации парниковых газов чревато следующими обстоятельствами:
- повышение температуры воздушной массы;
- изменение локализации зон формирования осадков в земной атмосфере;
- увеличение интенсивности и выразительности климатических и погодных явлений;
- таяние ледников;
- уменьшение запасов пресной воды;
- повышение уровня мирового океана;
- изменение существующих экосистем на планете.
Изменение среднегодовой температуры всего на 1-2 градуса приводит к необратимым последствиям, которые влекут за собой цепную реакцию. Поднявшаяся средняя температура на планете приводит к стремительному таянию ледников на планете, уменьшается площадь ледяного панциря Гренландии и Антарктиды. Уменьшается среднегодовая толщина снежного покрова в Сибири и на территории канадской тундры. Сокращается ледяной покров, сковывающий Северный Ледовитый океан.
Ледники Гренландии и Антарктики — богатейший природный запас пресной воды на планете — безвозвратно растворяются в океанской соленой воде. Повышается уровень воды мирового океана, но из-за повышения температуры морской воды и ее опреснения уменьшается популяция промысловых рыб. Соответственно сокращается и рыболовный промысел, а в результате природного испарения скудеют огромные территории сельскохозяйственных угодий. На месте полей и рисовых чеков стремительно появляются зоны полупустынь и пустынь, совершенно непригодных для выращивания сельскохозяйственных культур.
Являясь прямым следствием изменения температуры на планете, голод и масштабные затопления прибрежных территорий становятся все более вероятной угрозой человечеству.
Количество воды, полученное в результате стремительного таяния ледников Гренландии и Антарктиды, приведет к поднятию уровня воды мирового океана на 11-15 метров. Будут затоплены огромные площади на территории стран Европы, Азии, Африки и государств, расположенных в Западном полушарии, где проживает до 60% населения планеты.
По прогнозам ученых, затопление морской водой прибрежных территорий в ближайшие 20-30 лет вызовет естественную миграцию населения вглубь материков. Повышение температуры в зоне вечной мерзлоты приведет к заболачиванию огромных пространств Западной и Восточной Сибири, которые станут в итоге непригодными для освоения. Изменение интенсивности выпадения осадков и уменьшение запасов пресной воды приведет к началу новой борьбы за передел ресурсов.
Поиск решения проблемы глобального потепления
Изменение климата на планете — это не проблема частного плана. Это медленно текущая катастрофа, которая в конечном итоге коснется всех и каждого. В связи с этим, способы ее решения — задача правительств всех стран. Недаром масштабы проблемы и ее аспекты являются доминирующими и обсуждаются на самом высоком международном уровне.
Достигнутые на сегодняшний день в этом направлении усилия обнадеживают. Впервые на государственном уровне было признано, что именно человек, его коммерческая деятельность приводят к увеличению количества парниковых газов в атмосфере планеты. Под давлением научного сообщества и общественных экологических организаций всего мира политики наиболее развитых государств подписали в 1997 году Киотский протокол. Это соглашение призвано регулировать количество промышленных выбросов, в которых присутствует высокое количество парниковых газов. Основной целью Киотского протокола стало стремление уменьшить объемы вредных выбросов на 5,2% и привести параметры загрязнения к уровню 1990 года. Атмосфера, как следствие, должна очиститься от вредных газообразных соединений, что приведет к снижению парникового эффекта.
В рамках Киотского документа были определены квоты на вредные выбросы:
- для стран Евросоюза количество выбросов парниковых газов необходимо будет уменьшить на 8%;
- для Соединенных Штатов объем выбросов должен будет сократиться на 7%;
- Канада и Япония обязались уменьшить этот показатель на 6%;
- для стран Балтии и Восточной Европы количество парниковых газов в объеме выбросов должно будет уменьшиться на 8%;
- для Российской Федерации и Украины создан особый, благоприятный режим, в результате которого экономикам обеих стран необходимо придерживаться параметров выбросов вредных газов на уровне 1990 года.
Несмотря на глобальный масштаб мероприятия, не все страны, на территории которых находятся массовые источники выбросов, ратифицировали данное соглашение на государственном уровне. Например, Соединенные штаты — страна с наибольшей экономикой на планете — до сих пор не провела процедуру ратификации. Канада вообще вышла из состава участниц Киотского протокола, а Китай и Индия только недавно вошли в состав стран-участниц международных соглашений по сохранению климата.
Последним достижением на фронте борьбы за сохранение климата на планете стала Парижская международная конференция по климату, прошедшая в декабре 2019 года. В рамках конференции были определены новые квоты на выброс парниковых газов и озвучены новые требования к правительствам стран, чьи экономики являются зависимыми от использования минеральных видов топлива на промышленных объектах. Новое соглашение определило пути развития альтернативных источников энергии. Акцент сделан на развитие гидроэнергетики, увеличение теплосодержания в производственных технологиях, на использование солнечных батарей.
Борьба с глобальным потеплением в настоящее время
К сожалению, сегодня промышленные гиганты, разбросанные по всему миру, сосредоточили в своих руках более 40% мировой экономики. Благородное стремление ограничить количество выбросов вредных компонентов в атмосферу путем внедрения ограничений в сфере промышленного производства ряда стран выглядит как попытка оказать искусственное давление на экономику конкурентов.
Глобальное потепление в России оценивают как один из сдерживающих факторов развития отечественной экономики. Несмотря на активную позицию страны на мировой арене в вопросах защиты и сохранения климата, экономика страны сильно зависима от использования минеральных видов топлива. Слабая энергоемкость отечественной промышленности и медленный переход на современные энергоемкие технологии становятся серьезным препятствием на пути реальных достижений в этом направлении.
Насколько все это окажется правдой, покажет наше ближайшее будущее. Является ли глобальное потепление мифом или жестокой реальностью, узнают уже другие поколения бизнесменов и политиков.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
На 0,86 градуса В XXI веке согласно прогнозам рост температуры может достигнуть 6,5 градусов – это пессимистичный сценарий. Согласно оптимистичному, он составит 1-3 градуса. На первый взгляд, повышение средней температуры атмосферы не сильно влияет на жизнь человека и не очень заметно для него, и это действительно так. Проживая в средней полосе, это сложно почувствовать. Однако чем ближе к полюсам – тем очевиднее влияние и вред глобального потепления.
На настоящий момент средняя температура на Земле порядка 15 градусов. Во время ледникового периода она была около 11 градусов. По прогнозам ученых, глобально проблему потепления человечество ощутит на себе, когда средняя температура атмосферы превысит 17 градусов по Цельсию
Причины глобального потепления
Во всем мире специалисты выделяют множество причин, из-за которых возникает глобальное потепление. В сущности их можно обощить до антропогенных, то есть вызванных человеком, и естественных.
Парниковый эффект
Основной причиной, которая приводит к росту средней температуры планеты, можно назвать индустриализацию. Рост интенсивности производства, количества заводов, автомобилей, населения планеты влияет на объем выделяемых в атмосферу парниковых газов. Это метан, водяные пары, оксид азота, углекислый газ и другие. В результуте их накопления повышается плотность нижних слоев атмосферы. Парниковые газы пропускают через себя солнечную энергию, которая нагревает Землю, но тепло, которое отдает уже сама Земля, эти газы задерживают, не выпуская в космос. Этот процесс называется парниковым эффектом. Впервые он был обнаружен и описан в первой половине XIX века.
Парниковый эффект считается основной причиной глобального потепления, поскольку парниковые газы в той или иной форме выделяет практически любое производство. Больше всего выбросов приходится на углекислый газ, он выделяется в результате сгорания нефтепродуктов, угля, природного газа. Транспорт выделяет выхлопные газы. Большое количество выбросов попадает в атмосферу после обычного сжигания мусора.
Еще одним фактором увеличения парникового эффекта является вырубка лесов и лесные пожары. Все это сокращает количество растений, которые выделяют кислород, снижающий плотность парниковых газов в атмосфере.
Парниковые газы выделяют не только промышленные предприятия, но и сельскохозяйственные. Например, фермы крупного рогатого скота. Обычные коровники являются поставщиками еще одного парникового газа – метана. Это связано с тем, что жвачный скот поглощает огромное количество растений в день и пререваривая его вырабатывают газы. Это называется «метеоризмом жвачных животных». Метан в доле парниковых газов занимает меньше 25%, однако , нежели углекислый газ.
Еще одним антропогенным фактором роста средней температуры Земли является большое количество мелких частиц пыли и сажи. Они, находясь в атмосфере, впитывают солнечную энергию, нагревая воздух и мешая прогреванию поверхности планеты. В случае выпадение они передают накопленную в себе температуру земле. Так, например, негативное влияние этот эффект оказывает на снега Антарктиды. Теплые частицы пыли и сажи при выпадении нагревают снега и приводят к таянию.
Естественные причины
Некоторые ученые предполагают, что на глобальное потепление влияют и факторы, к которым человек не имеет никакого отношения. Так, вместе с парниковым эффектом причиной называют солнечную активность. Однако эта теория подвергается многочисленной критике. В частности, ряд специалистов утверждает, что солнечная активность за последние 2000 лет была стабильной и поэтому причина изменения средней температуры кроется в чем-то другом. Кроме того, если даже солнечная активность действительно нагревала атмосферу Земли, то это коснулось бы всех слоев, а не только нижнего.
Еще одной естественной причиной называют вулканическую деятельность. В результате извержений выделяются потоки лавы, которые, контактируя с водой, способствуют выбросу большого количества водяных паров. Кроме того в атмосферу попадает вулканический пепел, частицы которого могут поглащать солнечную энергию и задерживать ее в воздухе.
Последствия глобального потепления
Вред последствий глобального потепления можно отследить уже сейчас. За последние сто лет уровень мирового океана поднялся на 20 сантиметров за счет таянья арктических льдов. За прошедшие 50 лет их количество сократилось на 13%. За прошлый год от основного массива льдов несколько крупных айсбергов. Также из-за глобального потепления аномальная жара в летний период сейчас захватывает в 100 раз большую площадь, чем 40 лет назад. В 80-х годах чрезвычайно жаркое лето было на 0,1% поверхности Земли – сейчас уже на 10%.
Опасности глобального потепления
Если не предпринимать никаких мер по борьбе с глобальным потеплением, то последствия уже в обозримом будущем станут намного заметнее. По прогнозам экологов, если средняя температура Земли продолжит расти и превысит 17-18 градусов по Цельсию, это приведет к таянию ледников (по некоторым данным, это в 2100-ом году), как следствие, поднимется уровень моря, что повлечет за собой потопы и другие климатические катастрофы. Так, по некоторым прогнозам, в зону затопления попадет едва ли не половина всей суши. Изменение уровня воды и кислотности океана изменит флору, сократится количество видов животных.
Самая значительная опасность глобального потепления – нехватка пресной воды и связанные с этим изменение образа жизни людей, экономия, всевозможные кризисы, видоизменение структуры потребления.
Еще одним последствием такого потепления может стать серьезнейший кризис в сельском хозяйстве. Из-за изменения климата внутри континентов, привычные виды агропромышленности на той или иной территории вести будет уже невозможно. Адаптация отрасли к новым условиям потребует длительного времени и огромного количества ресурсов. По прогнозам специалистов, из-за глобального потепления в Африке проблемы с продовольствием могут начаться уже в 2030 году.
Остров Потепления
Наглядным примером потепления может послужить одноименный остров в Гренландии. До 2005 года он считался полуостровом, однако выяснилось, что он соеднялся с материком льдами. Расстаяв, оказалось, что вместо соединения там пролив. Остров был переименован в «Остров Потепления».
Борьба с глобальным потеплением
Основным направлением борьбы с глобальным потеплением является попытка ограничить выброс в атмосферу парниковых газов. Так крупнейшие экологические организации, например, «Гринпис» или WWF пропагандируют отказ от инвестий в ископаемое топливо. Также разного рода акции проводятся практически в каждой стране, но учитывая масштабы проблемы, основные механизмы борьбы с ней носят международный характер.
Так, в рамках рамочной конвенции ООН в 1997 году было заключено Киотское соглашение о сокращении выбросов парниковых газов. Его подписали 192 страны мира. Некоторые взяли на себя обязательства по сокращению выбросов на конкретный процент. Например, на 8% в странах Евросоюза. Россия и Украина обязались сохранить объем выбросов в 2000-х на уровне 1990-х годов.
В 2015 году во Франции было заключено сменившее Киотское «Парижское соглашение», его ратифицировали 96 стран. Соглашение также обязаывает страны принимать меры по сокращению выбросов парниковых газов для ограничения темпов роста средней температуры планеты в 2 градуса по Цельсию по сравнению с эпохой, предшествующей индустриализации. Соглашение обязывает страны перейти к концепции экологичной экономики без использования углеродного сырья к 2020 году, снижать выбросы и выделять деньги в климатический фонд. Россия соглашение подписала, но не ратифицировала. США из него вышли.
