Каковы причины глобального потепления на земле. Чем глобальное потепление грозит людям? В чём же заключается причина таких глобальных изменений

Это повышение средней температуры на Земле из-за выбросов парниковых газов: метана, углекислого газа, водяного пара. Часть ученых полагает, что это вина промышленности: производства и автомобили генерируют выбросы. Они поглощают часть инфракрасного излучения, исходящего от Земли. За счет удержанной энергии нагреваются слой атмосферы и поверхность планеты.

Глобальное потепление приведет к таянию ледников, а они, в свою очередь, поднимут уровень Мирового океана. Фото: depositphotos

Впрочем, есть и другая теория: глобальное потепление - процесс естественный. Ведь сама природа тоже вырабатывает парниковые газы: во время извержения вулканов происходит колоссальный выброс углекислого газа, вечная мерзлота, а точнее, почва в регионах вечной мерзлоты выделяет метан и так далее.

О проблеме потепления заговорили еще в прошлом веке. В теории оно ведет к затоплению многих прибрежных городов, к сильным штормам, обильным осадкам и долгим засухам , что обернется проблемами с сельским хозяйством. А еще млекопитающие будут мигрировать, и некоторые виды могут исчезнуть в процессе.

Есть ли потепление в России?

Ученые пока спорят, началось ли потепление. А тем временем Россия подогревается. По данным Росгидрометцентра от 2014 года, быстрее других повышается средняя температура на европейской территории. И это происходит во все сезоны, кроме зимы.

Наиболее быстро (0,052 °С/год) повышается температура на северной и европейской территории России. Далее следуют Восточная Сибирь (0,050 °С/год), Средняя Сибирь (0,043), Приамурье и Приморье (0,039), Прибайкалье и Забайкалье (0,032), Западная Сибирь (0,029 °С/год). Из федеральных округов наиболее высокие темпы прироста температуры в Центральном, наименьшие - в Сибирском (соответственно 0,059 и 0,030 °С/год). Изображение: WWF

«Россия остается той частью мира, где потепление климата в течение 21-го века будет существенно превышать среднее глобальное потепление», - говорится в докладе ведомства.

Многие ученые считают, что правильнее отслеживать глобальное потепление по Мировому океану. Судя по нашим морям, оно началось: средняя температура Черного моря растет на 0,08°С в год, Азовского моря - на 0,07°С. В Белом море температура в год растет на 2,1°С.

Несмотря на то, что температурные показатели воды и воздуха растут, эксперты не спешат называть это глобальным потеплением.

«Факт глобального потепления пока не установлен достоверно, - говорит Евгений Зубко, доцент Школы естественных наук Дальневосточного федерального университета. - Изменение температуры - результат одновременного действия нескольких процессов. Какие-то ведут к потеплению, другие к похолоданию».

Один из таких процессов - спад солнечной активности, который ведет к существенному похолоданию. Солнечных пятен будет в тысячи раз меньше, чем обычно, такое случается раз в 300-400 лет. Это явление называют минимумом солнечной активности. По прогнозам ученых из МГУ им. М.В. Ломоносова, спад будет продолжаться с 2030 по 2040 год.

Началось ли движение поясов?

Климатические пояса - области с устойчивой погодой, вытянутые по горизонтали. Их семь: экваториальный, тропический, умеренный, полярный, субэкваториальный, субтропический и субполярный. Наша страна большая, ее опоясывают арктический, суб­арктический, умеренный и субтропический.

Климатические пояса Земли по Б. П. Алисову. Изображение: Kliimavöötmed

«Вероятность движения поясов есть и, более того, смещение идет уже сейчас», - рассказывает эксперт Евгений Зубко. Что это значит? Из-за смещения теплые края станут холоднее и наоборот.

В Воркуте (арктический пояс) вырастет зеленая травка, зимы будут теплее, летние периоды - жарче. В то же время в районе Сочи и Новороссийска (субтропики) похолодает. Зимы не будут такими мягкими, как сейчас, когда выпадает снежок и детям разрешают не ходить в школу. Лето не будет настолько продолжительным.

«Самый яркий пример смещения поясов - “наступление” пустынь», - говорит климатолог. Это увеличение площади пустынь из-за деятельности человека - интенсивной распашки земель. Жителям таких мест приходится переезжать, города исчезают, как и местная фауна.

В конце прошлого века стало пересыхать Аральское море, расположенное в Казахстане и в Узбекистане. На него надвигается быстрорастущая пустыня Аралкум. Дело в том, что в советские времена из двух рек, питающих море, сливали много воды для хлопковых плантаций. Это постепенно высушило большую часть моря, рыбаки потеряли работу - рыба исчезла.

Кто-то покинул свои дома, некоторые жители остались, и им приходится несладко. Ветер поднимает с обнаженного дна соль и ядовитые вещества, что негативно влияет на здоровье людей. Поэтому Аральское море сейчас пытаются восстановить.

Ежегодно 6 млн. гектаров подвергаются опустыниванию. Для сравнения - это как все леса республики Башкортостан. По оценкам ООН, ущерб от наступления пустынь составляет примерно 65 млрд долларов США в год.

Почему пояса двигаются?

«Климатические пояса смещаются из-за вырубки лесов и меняющихся русел рек», - утверждает климатолог Евгений Зубко.

Водный кодекс РФ запрещает искусственно менять русла без соответствующих разрешений. Участки реки могут заилеть, а затем она погибнет. Но несогласованные изменения русел все равно происходят, иногда по инициативе местных жителей, иногда - для организации какого-нибудь бизнеса около водоема.

Что уж говорить о вырубке. В России ежегодно уничтожают 4,3 млн гектаров леса, подсчитал Институт мировых ресурсов. Больше, чем весь земельный фонд Калужской области. Поэтому Россия входит в топ-5 мировых лидеров по вырубке лесов.

Для природы и человека это катастрофа: при уничтожении лесных покровов погибают животные и растения, мелеют реки, протекающие рядом. Леса поглощают вредные парниковые газы, очищая воздух. Без них расположенные рядом города будут задыхаться.

Глобальное потепление сильно отразится на жизни некоторых животных. Например, белые медведи, тюлени и пингвины будут вынуждены сменить места своего обитания, так как полярные льды исчезнут. Многие виды животных и растений также исчезнут, не успев приспособиться к быстро изменяющейся среде обитания. 250 млн лет назад глобальное потепление убило три четверти всего живого на Земле

Глобальное потепление изменит климат в мировом масштабе. Ожидаются рост числа климатических катаклизмов, рост числа наводнений из-за ураганов, опустынивание и сокращение летних осадков на 15-20% в основных сельскохозяйственных районах, повышения уровня и температуры океана, границы природных зон сдвинутся к северу.

Более того, по некоторым прогнозам глобальное потепление вызовет наступление малого ледникового периода. В 19-м веке причиной такого похолодания было извержение вулканов, в нашем веке причиной уже другая - опреснение мирового океана в результате таяния ледников

Как глобальное потепление отразится на человеке?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

засухи, циклоны, штормы и наводнения станут происходить чаще,

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

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

Уже сейчас уровень океана увеличился на 4 см вместо прогнозированных 2 см, скорость таяния ледников выросла в 3 раза (толщина ледяного покрова уменьшилась на 60-70 см, а площадь нетающих льдов Северного ледовитого океана только за один 2008 год сократилась на 14%).

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

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

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

Однако, каким бы не был сценарий, все говорит за то, что мы должны перестать играть в опасные игры с планетой и уменьшить свое воздействие на нее. Лучше переоценить опасность, чем недооценить ее. Лучше сделать все возможное, чтобы ее предотвратить, чем потом кусать себе локти. Кто предупрежден, тот вооружен.

Глобальное потепление - самая острая климатическая проблема, обуславливающая значительные изменения природного баланса в мире. Согласно докладу Леонида Жиндарева (научный сотрудник географического факультета МГУ), к концу 21-го века уровень Мирового океана повысится на полтора-два метра, что приведет к катастрофическим последствиям. Примерные расчеты показывают, что 20% населения планеты останется без крова. Будут затоплены самые плодородные прибрежные зоны, многие острова с многотысячным населением исчезнут с карты мира.

Отслеживание процессов глобального потепления ведется с начала прошлого столетия. Отмечено, что средняя температура воздуха на планете увеличилась на один градус - 90% увеличения температуры пришлось на период с 1980 по 2016 год, когда начался расцвет промышленной индустрии. Стоит также отметить, что данные процессы теоретически необратимы - в отдаленном будущем температура воздуха может увеличиться настолько, что на планете практически не останется ледников.

Причины глобального потепления

Глобальное потепление представляет собой масштабное неконтролируемое увеличение среднегодовой температуры воздуха на нашей планете. Согласно последним исследованиям, тенденция к глобальному увеличению температуры воздуха сохранялась на протяжении всей истории развития Земли. Климатическая система планеты охотно реагирует на любые внешние факторы, что приводит к смене тепловых циклов - известные всем ледниковые периоды сменяются экстремально теплыми временами.

Среди основных причин подобных колебаний установлены следующие:

• естественное изменение состава атмосферы;
• циклы светимости Солнца;
• планетарные вариации (изменение орбиты Земли);
• вулканические извержения, выбросы углекислого газа.

Впервые глобальное потепление было отмечено еще в доисторические времена, когда холодный климат сменился жарким тропическим. Тогда этому способствовал буйный рост дышащей фауны, что привело к повышению уровня углекислого газа. В свою очередь, повышенная температура вызывала более интенсивное испарение воды, что еще усилило процессы глобального потепления.

Таким образом, первое в истории изменение климата было вызвано значительным увеличением концентрации парниковых газов в атмосфере. На данный момент известно, что парниковому эффекту способствуют следующие вещества:

• метан и другие углеводороды;
• взвешенные частицы сажи;
• водяной пар.

Причины парникового эффекта

Если же говорить о современных реалиях, то примерно 90% всего температурного баланса зависит от парникового эффекта, который продуцируют последствия человеческой деятельности. За последние 100 лет концентрации углекислого газа и метана в атмосфере выросли почти на 150% - это наивысшая концентрация за последний миллион лет. Около 80% всех выбросов в атмосферу - результат индустриальной деятельности (добыча и сжигание углеводородов, тяжелая промышленность, и ).

Стоит отметить также значительно повысившуюся концентрацию твердых частиц - , пыли и некоторых других. Они увеличивают нагревание земной поверхности, повышают впитывание энергии поверхностью океанов, что приводит к увеличению температуры на всей Земле. Таким образом, причиной современного глобального потепления можно считать человеческую деятельность. Остальные факторы, такие как изменения активности Солнца, не оказывают должного эффекта.

Последствия глобального увеличения температуры

Международная комиссия (МГИЭК) опубликовала рабочий доклад, где отражены возможные сценарии последствий, связанных с глобальным потеплением. Основной мотив доклада - тенденция к росту среднегодовой температуры сохранится, человечество вряд ли сможет компенсировать свое влияние на климатические процессы планеты. Следует отметить, что взаимосвязь климатических изменений и состояния экосистем в настоящее время плохо изучена, поэтому большая часть прогнозов носит предполагаемый характер.

Среди всех предполагаемых последствий достоверно установлено одно - повышение уровня Мирового океана. По состоянию на 2016 год отмечено ежегодное увеличение уровня воды на 3-4 мм. Рост среднегодовой температуры воздуха обуславливает возникновение двух факторов:

• таяние ледников;
• термическое расширение воды.

При сохранении текущих климатических тенденций, к концу 21 века уровень Мирового океана повысится максимум на два метра. В последующие несколько столетий его уровень может достигнуть отметки в пять метров больше настоящего.

Таяние ледников приведет к изменению химического состава воды, а также к распределению атмосферных осадков. Ожидается рост количества наводнений, ураганов и других экстремальных катаклизмов. Кроме того, произойдет глобальное изменение океанических течений - так, Гольфстрим уже сейчас изменил свое направление, что привело к определенным последствиям в ряде стран.

Нельзя переоценить. В странах тропических регионов произойдет катастрофическое снижение продуктивности сельского хозяйства. Будут затоплены самые плодородные регионы, что в конечном итоге может привести к массовому голоду. Тем не менее, стоит отметить, что такие серьезные последствия ожидаются не ранее, чем через несколько сотен лет - у человечества достаточно времени, чтобы принять соответствующие меры.

Решение проблемы глобального потепления и его последствий

На международном уровне борьба с глобальным потеплением ограничена отсутствием общих договоренностей и мер контроля. Основной документ, который регулирует меры противодействия климатическим изменениям - Киотский протокол. В целом, уровень ответственности в борьбе с глобальным потеплением можно оценить положительно.

Индустриальные стандарты постоянно совершенствуются, принимаются новые экологические стандарты, которые регулируют промышленное производство. Снижается уровень выбросов в атмосферу, берутся под охрану ледники, проводится постоянный мониторинг океанических течений. По оценкам климатологов, сохранение текущей экологической кампании поможет снизить выброс углекислого газа на 30-40% уже к следующему году.

Стоит отметить увеличение участия частных компаний в борьбе с глобальным потеплением. Например, британский миллионер Ричард Брэнсон объявил научный тендер на лучший способ предотвращения глобального потепления. Победитель получит внушительную сумму в 25 миллионов долларов. По словам Брэнсона, человечество должно взять на себя ответственность за свою деятельность. На данный момент зарегистрировано несколько десятков претендентов, предлагающих свои варианты решения этой проблемы .

О глобальном потеплении климата и связанными с этим серьезными экономическими, социальными и экологическими проблемами . За последние годы новостей и информации на сей счет опубликовано великое множество. Но последняя новость, пожалуй, оказалась "круче" всех. Группа ученых из США, Франции и Великобритании заявила, что мы уже прошли точку невозврата и катастрофические последствия от глобального потепления на Земле уже не остановить.

Глобальное потепление – это процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана (определение по Википедии). Причин глобального потепления несколько и связаны они с циклическими колебаниями солнечной активности (солнечные циклы) и хозяйственной деятельностью человека. Определить сегодня с абсолютной уверенностью, какая из них главенствующая, невозможно. Большинство ученых склоняется к точке зрения, что основной причиной этого является человеческая деятельность (сжигание углеводородного топлива). Некоторые ученые категорически не согласны и считают, что суммарное влияние человека невелико, а главная причина в высокой солнечной активности. Более того, они даже утверждают, что вскоре за нынешним потеплением начнется новый малый ледниковый период.

Лично мне в этой ситуации трудно принимать какую-то одну точку зрения, так как ни одна из них на сегодня не имеет достаточно полных научных доказательств. И, тем не менее, проблема серьезная, реагировать на нее как-то надо и оставаться в стороне нельзя . На мой взгляд, даже если сторонники антропогенного (человеческого) фактора, как главной причины глобального потепления, окажутся в будущем не правы, то силы и средства, потраченные сегодня на предотвращение этого потепления, окажутся не напрасными. Они с лихвой окупятся новыми технологиями и внимательным отношением со стороны людей к охране природы.

В чем суть глобального потепления? Суть - в так называемом эффекте "парника". В атмосфере Земли существует определенный баланс поступления тепла (солнечных лучей) от Солнца и его отдачи в космос. Состав атмосферы оказывает большое влияние на этот баланс. Точнее говоря, количество так называемых парниковых газов (в первую очередь углекислого газа и метана, хотя водяной пар также имеет парниковое значение). Эти газы обладают свойствами задерживать солнечные лучи (тепло) в атмосфере, не позволяя им обратно уходить в космическое пространство. Ранее количество углекислого газа в атмосфере составляло 0,02%. Однако, по мере роста промышленности и увеличения добычи и сжигания угля, нефти и природного газа, количество выбрасываемой углекислоты в атмосферу постоянно увеличивалось. Из-за этого стало больше поглощаться тепла, которое постепенно разогревает атмосферу планеты. Свою долю в это вносят также лесные и степные пожары. Это – что касается человеческой деятельности. Механизм космического влияния оставлю для следующего материала.

Каковы последствия глобального потепления? Как и любое явление, глобальное потепление имеет как негативные, так и позитивные последствия. Считается, что в северных странах станет теплее, поэтому легче будет зимой, увеличатся урожаи в сельском хозяйстве, южные культуры (растения) будут возделываться севернее. Однако, ученые уверены, что отрицательных последствий глобального потепления будет гораздо больше и потери от них значительно превысят пользу. То есть, в целом человечество пострадает от глобального потепления.

Какие именно беды можно ожидать от глобального потепления?

1. Возрастание количества и силы разрушительных тайфунов и ураганов;
2. Увеличение числа и продолжительности засух, обострение проблемы дефицита воды;
3. От таяния ледников Арктики и Антарктики повышение уровня Мирового океана и затопление прибрежных территорий, где живет много людей;
4. Гибель таежных лесов вследствие таяния вечной мерзлоты и разрушение городов, построенных на этой мерзлоте;
5. Распространение на север и в высокогорья ряда видов – вредителей сельского и лесного хозяйства и переносчиков болезней.
6. Изменения в Арктике и Антарктике могут привести к изменению циркуляции океанических течений, а значит и всей гидро- и атмосферы Земли.

Это – в общих чертах. В любом случае глобальное потепление – это та проблема, которая коснется всех людей, независимо от того, где они живут и чем занимаются. Именно поэтому она является сегодня наиболее широко обсуждаемая в мире не только среди ученых, но общественностью.

Дискуссий и разных точек зрения на сей счет много. Лично на меня наибольшее впечатление произвел фильм Альберта Гора (бывшего кандидата в президенты США в кампании, в которой он шел вместе с Джорджем Бушем) "Неудобная правда". В нем доходчиво и аргументировано раскрываются причины глобального потепления и показаны его негативные последствия для людей. Главный вывод, который делается в фильме, что сиюминутные политические интересы узких правящих групп людей должны уступить место долгосрочным интересам всей человеческой цивилизации.

В любом случае, нужно много чего делать для того, чтобы, если и не остановить, то хотя бы смягчить негативные последствия глобального потепления. И публикация ниже – лишний раз задуматься над этим.

(Продолжение )

Георгий Козулько
Беловежская пуща

(Свои отзывы, мысли, идеи, вопросы, замечания или несогласия пишите в комментариях внизу (анонимным пользователям при отправке комментария иногда необходимо еще в отдельном окошке ввести кодовый английский текст с картинки) или присылайте на мой электронный адрес: [email protected])

Катастрофические изменения климата уже не остановить

Лучшие ученые мира считают, что в ближайшем будущем человечество столкнется с расширением пустынь, снижением урожаев, ростом силы ураганов, и исчезновением горных ледников, которые обеспечивают водой сотни миллионов людей.

Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли уже достигла той точки, после которой начнутся катастрофические изменения климата, даже если в ближайшие десятилетия удастся снизить количество углекислоты.

Об этом заявляет группа известных ученых из США, Франции и Великобритании в статье, опубликованной в Open Atmospheric Science Journal .

Это исследование противоречит прежним оценкам, согласно которым опасная концентрация углекислоты будет достигнута в этом столетии, только позже, передает РИА «Новости» .

«У этого заключения есть и светлая сторона - если предпринять меры по снижению концентрации углекислоты, мы можем сократить число проблем, которые уже кажутся неизбежными», - говорит ведущий автор исследования Джеймс Хансен, директор Института исследования космоса имени Годдарда, входящего в структуру Колумбийского университета.

По словам ученого, человечество столкнется с расширением пустынь, снижением урожаев, ростом силы ураганов, сокращением коралловых рифов и исчезновением горных ледников, которые обеспечивают водой сотни миллионов людей.

Чтобы предотвратить резкое потепление в ближайшие годы, пишут исследователи, концентрация углекислоты должна быть снижена до уровня, существовавшего до индустриальной эпохи - до 350 частей на миллион (0,035%). В настоящее время концентрация углекислого газа составляет 385 частей на миллион и увеличивается на 2 миллионные доли (0,0002%) в год, в основном из-за сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов.

Авторы статьи отмечают, что последние данные об истории климатических изменений на Земле подкрепляют сделанные ими выводы. В частности, наблюдения за таянием ледников, ранее отражавших солнечное излучение, и за высвобождением углекислого газа из тающей вечной мерзлоты и океана показывают, что эти процессы, которые, как ранее считалось, будут идти достаточно медленно, могут происходить в течение десятилетий, а не тысяч лет.

Ученые отмечают, что сокращение выбросов от сжигания угля может существенно улучшить ситуацию.

Вместе с тем, они скептически относятся к геоинженерным методам изъятия углекислоты из атмосферы, в частности, к предложениям захоранивать углекислый газ в тектонических трещинах или закачивать его в породы на океанском дне. По их мнению, изъятие 50 миллионных долей газа по этой технологии будет стоить, по меньшей мере, 20 триллионов долларов, что в два раза больше национального долга США.

«Человечество сегодня стоит перед лицом неудобного факта, что индустриальная цивилизация становится главным фактором, влияющим на климат. Самая большая опасность в этой ситуации - невежество и отрицание, которые могут сделать трагические последствия неизбежными», - пишут исследователи.

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.