Антропогенные причины изменения климата. Глобальное потепление: причины, проявления и пути

Проблема нарушения климатического баланса остро стала в последнее время. За первые 10лет ХХI века объемы эмиссии вредных газов увеличились в 4 раза. По этой причине сейчас наблюдается стойкое повышение температуры среды.

Данная статья предназначена для лиц старше 18 лет

А вам уже исполнилось 18?

Глобальное потепление: миф или реальность?

Вопросу глобального потепления уделяется все больше и больше внимания. Ежедневно появляются новые теории и факты, опровергаются или подтверждаются старые. Публикации противоречат одна другой, что часто приводит к заблуждениям. Попробуем разобраться с данным вопросом.

Под глобальным потеплением понимают процесс увеличения температуры окружающей среды (усредненные показатели за год), океанических вод, поверхности планеты, вызванные сменой активности Солнца, ростом объемов эмиссии вредных газов в атмосфере и другими факторами, которые возникают как побочный результат жизнедеятельности человека. Давайте разберемся, чем нам грозит изменение температурного режима.

Последствия глобального потепления

К последствиям глобального потепления можно отнести:

климатические изменения, которые проявляются аномальными температурами. Приведем некоторые примеры данного процесса: сильные морозы зимой чередуются с достаточно высокой температурой в период потепления, аномально жарким или холодным летом;
уменьшение запасов воды, пригодной для употребления;
снижение урожайности многих культур;
таяние ледников, что повышает уровень воды в океанах и приводит к появлению айсбергов;
рост числа природных катаклизмов: длительные засухи, проливные ливневые дожди в отдельных регионах, которым это было не свойственно; разрушительные ураганы и смерчи;
опустынивание и увеличение территорий, непригодных для жизни;
сокращение разнообразия биологических видов по причине неспособности адаптироваться к новым условиям обитания.

Опасно это для человечества или нет, однозначно сказать нельзя. Вопрос в том, насколько быстро ему удастся приспособиться к новым условиям. Наблюдается острый дисбаланс в качестве жизни в разных регионах. Менее населенные, но более развитые страны на Земле всеми силами пытаются остановить процесс деструктивного антропогенного влияния на окружающую среду, в то время как в густонаселенных, менее развитых странах на первом месте стоит проблема выживания. Всемирное изменение климата может привести к еще большему увеличению данного дисбаланса.

Признаки происходящих изменений ученые отслеживают на результатах исследований химического состава атмосферы и океанических вод, метеорологических наблюдений, изменения скорости, с которой тают ледники, графика изменений площадей льдов.

Также исследуется скорость образования айсбергов. Прогнозы, основанные на полученных данных, позволяют создать представление о последствиях влияния человечества на экосистемы. Доказательства, полученные в результате исследований, показывают, что угроза кроется в том, что темпы изменения климата с каждым годом возрастают, поэтому основная задача заключается в необходимости внедрения экологически безопасных способов производства и восстановления природного баланса.

Исторические факты о климатических изменениях

Анализ палеонтологических данных дает основания предположить, что периоды похолоданий и потеплений сопровождали Землю во все времена. На смену холодным периодамприходили потепления и наоборот. В Арктических широтах летом температура повышалась до +13 о С. В противовес им было время, когда в тропических широтах были ледники.

Теория подтверждает, что человечество было свидетелем нескольких периодов климатических изменений. В исторических хрониках есть данные, что в 11-13 столетиях на территории Гренландии не было ледового покрова, по этой причине норвежские мореплаватели называли ее «зеленой землей». Затем наступил период похолодания, и территория острова покрылась льдом. В начале 20-го века снова наступил период потепления, как результат сократились площади ледников в горах и льдов Северно-ледовитого океана. В 1940-х годах наблюдалось кратковременное похолодание, а с 1980-х годов началось активное повышение температуры на всей планете.

В ХХI веке суть проблемы заключается в том, что к естественным причинам изменения температуры окружающей среды добавилось влияние антропогенных факторов. Нагрузка на экосистемы постоянно увеличивается. Проявление ее наблюдается во всех регионах планеты.

Причины глобального потепления

Ученые не готовы с точностью назвать из-за чего происходит изменение климатических условий. Множество теорий и гипотез имеют право на существование. Наиболее распространены следующие гипотезы:

Мировой океан влияет на климат.Он аккумулирует солнечную энергию. Смена течений оказывает непосредственное влияние на климатические условия прибрежных стран. Воздушные массы, которые формируются под действием этих течений, регулируют температуру и погодные условия многих стран и материков. Циркуляция тепла вод океана мало изучена. Формирование ураганов, которые затем с разрушительной силой приходят на континенты, является следствием нарушений циркуляции тепла в океанах. Океаническая вода содержит углекислый газ и другие вредные примеси, концентрация которых в разы больше, чем в атмосфере. При определенных природных процессах эти газы могут выделиться в атмосферу, что вызывает дальнейшие климатические изменения на планете.
Самые маленькие изменения в активности Солнца непосредственно влияют на климат на Земле. Ученые выделили несколько циклов смены солнечной активности длительностью 11, 22 и 80-90 лет. Вполне вероятно, что повышенная активность в нынешнее время уменьшится, и температура воздуха снизится на несколько градусов.
Активность вулканов. Согласно проведенным исследованиям, при крупных извержениях вулканов наблюдается первоначальное снижение температуры воздуха, что обусловлено попаданием в воздух больших объемов сажи и аэрозолей серной кислоты. Затем происходит значительное потепление, которое вызвано увеличением концентрации углекислого раза, возникающего в результате извержения вулкана.
Изменение климата — результат антропогенного влияния. Данная гипотеза пользуется наибольшей популярностью. Сопоставив темпы экономического и технологического роста, увеличение численности населения и тенденции в изменении климата, ученые пришли к выводу, что все связано с деятельностью человека. Побочным эффектом активных темпов развития промышленности стала эмиссия вредных газов и загрязнение воздуха. По результатам исследований накопление парниковых газов в атмосфере создает так называемую оболочку, что приводит к нарушению теплообмена планеты и постепенное повышение температуры воздуха, поверхности Земли, вод океанов.

Пути решения проблемы глобального потепления

По мнению ряда ученых, если человек возьмется за решение проблемы глобального потепления в ближайшие годы, темпы изменения климата можно будет уменьшить. При неизменном образе жизни людей избежать участи динозавров не выйдет.

Ученые предлагают разные способы того, как бороться и как остановить глобальное потепление. Способы решения проблемы изменения климата и снижения нагрузки на окружающую среду самые разные: начиная от озеленения территорий, выведения новых сортов растений, приспособленных к изменяющимся условиям, и заканчивая разработкой новых технологических процессов, которые будут меньше влиять на природу. В любом случае, борьба должна быть направлена не только на решение нынешних проблем, но и на предотвращение негативных последствий в будущем. Не последняя роль здесь отводится уменьшению использования не возобновляемых источников энергии и переход к использованию возобновляемых. Многие страны уже переходят на гео- и ветроэнергетику.

Большое внимание уделяется разработке нормативных документов, главная задача которых, сократить выбросы вредных газов в атмосферу и сохранить биологическое разнообразие. На это требуются значительные инвестиции, но до тех пор, пока на первое место человек будет ставить собственное благосостояние, избавиться от проблемы изменения климата и предотвратить ее последствия не удастся.

Климат на нашей планете постоянно изменяется, и в последнее время скорость этих изменений увеличивается.

Глобальная температура растёт, и это оказывает негативное влияние на мир в целом.

В этом обзоре «десятка» фактов, которые дадут понимание того, насколько опасны изменения, происходящие на планете.

1. Парниковый эффект

Увеличиваются как в количестве, так и в продолжительности, периоды сильной жары, а также связанные с ними тепловые удары и количество смертельных случаев. Поскольку в городах по всей планете летом начинается парниковый эффект, они особенно уязвимы.

2. Лихорадка денге

Казалось бы, развитые страны уже давно забыли о ряде заболеваний. Но американские ученые начали бить тревогу: жители Соединенных Штатов становятся все более восприимчивыми к лихорадке денге и малярии.

3. Пресная вода

Хотя уровень моря повышается, наличие пресной воды все время уменьшается. Происходит это из-за таяния ледяных полей, а также засухи.

4. Экстремальные погодные условия

Частота возникновения экстремальных погодных условий, как ожидается, будет возрастать с каждым годом. К примеру, тропические штормы будут происходить чаще и будут более разрушительными. Если климат продолжит меняться текущими темпами, к 2050 году значительно сократится количество коралловых рифов в океане.

5. Приземный смог

Теплый застоявшийся воздух в городах увеличивает образование приземного смога. Половина населения развитых стран уже живет в городах, которые не отвечают общепринятым стандартам качества воздуха, а в Китае это уже стало общенациональной бедой.

6. Соглашение Тувалу с Новой Зеландией

Некоторые островные страны уже рассматривают планы эвакуации. К примеру, Тувалу же заключило соглашение с Новой Зеландией относительно переселения в эту страну в случае полного затопления островов Тувалу, которые с каждым годом все более уходят под воду.

7. $ 700 млрд на ветер

Изменение климата очень больно бьет по карману многим странам. К 2030 году мировая экономика, по прогнозам, потеряет $ 700 млрд из-за расходов, связанных с изменением климата.

8. Сезон аллергии

Все дольше длится сезон аллергии. Это оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье органов дыхания людей, страдающих от аллергии (а таких чуть ли не половина населения).

9. Продовольственная проблема

Вскоре могут начаться проблемы с продовольствием. Во-первых, более высокие температуры увеличивают распространение пищевых заболеваний, таких как сальмонеллез. А во-вторых, на производство сельскохозяйственных культур во всем мире сильно влияют засухи. Глобальные урожаи пшеницы и кукурузы уже сокращаются по всему миру.

10. Демография

Экстремальные погодные условия и сокращение сельскохозяйственного производства в развивающихся странах начнут вызывать больше конфликтов и миграций. А открытие морских путей в Арктике из-за отступающего льда может привести к проблемам суверенитета и международным конфликтам. Расширение пустынь и рост уровня моря также приведут к демографическим и политическим проблемам в связи с более высоким уровнем миграции.

11. Флора и фауна

Многие изменения, которые претерпевает планета, необратимы. К примеру, полностью исчезают различные виды флоры и фауны.

12. Арктика

К 2050 году Арктика будет почти полностью свободна ото льда в летний период. Уже сейчас из-за таяния льдов белые медведи не могут охотиться за пищей. Это приводит к их голоданию и сокращению среды обитания,

13. СО2

Уровень кислотности океанской воды растет в связи с повышением уровня угольной кислоты (из-за СО2 в атмосфере). Это будет иметь негативные последствия для многих видов морской флоры и фауны.

14. Поляризация общества

Самыми худшими последствия изменения климата будут для детей, пожилых людей и бедняков, поскольку они не смогут справиться с резкими изменениями в доступности пищи и резкими изменениями условий жизни. Изменение климата, вероятно, поляризует общество на тех, кто будет в состоянии справиться с ним (более богатые страны), а также на тех, кто не сможет этого сделать (бедные страны).

15. Гибель 30% видов растений и животных

МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата) опубликовала довольно жуткий прогноз. Если их прогнозы относительно температуры окажутся верными, то к концу XXI века полностью вымрут до 30% видов растений и животных.

В последнее время мировое сообщество выражает все большее беспокойство по поводу прогнозируемого на XXI в. изменения климата Земли. Главное в этом изменении - уже начавшееся повышение средней температуры как в атмосфере, так и в приземном слое, которое может оказать неблагоприятное воздействие на природные экосистемы и на человека. Можно сказать без преувеличения, что проблема глобального потепления в наши дни приобретает характер одной из важных проблем выживания человечества.

Неудивительно, что эта проблема постоянно обсуждается на разного рода международных форумах, глубоко исследуют ее и специализированные международные организации. Главная из них - функционирующая с 1988 г. под эгидой ЮНЕП и Всемирной организации здравоохранения авторитетная Международная комиссия по изменению климата (МКИК), оценивающая все данные по этой проблематике, определяющая вероятные последствия климатических изменений и намечающая стратегию реагирования на них. В ее состав входят сотни известных ученых. Можно вспомнить, что на конференции в Рио-де-Жанейро в 1992 г. была принята специальная Конвенция по изменению климата.

Большое внимание этой проблеме уделяется и на национальном уровне. Исследования по теории климата и выяснению физического механизма глобального потепления давно уже ведутся в США, Японии, других странах Запада. В СССР систематическое изучение этой проблемы было организовано Государственным комитетом по гидрометеорологии еще в начале 1960-х гг.

В результате проведенных учеными многих стран исследований сложилось более или менее единое мнение о том, что главной причиной уже начавшегося и угрожающего планете в будущем потепления следует считать скопление в атмосфере парниковых газов, которые вызывают так называемый парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект.

Прежде всего был изучен сам механизм действия парникового эффекта. Было доказано, что он возникает в результате способности содержащихся в атмосфере водяного пара и некоторых газов пропускать коротковолновую солнечную радиацию и, напротив, поглощать и переизлучать длинноволновую земную радиацию. Было доказано, что главную роль в образовании парникового эффекта играет водяной пар, с которым связано формирование облачных систем: планетарное альбедо на 70 % определяется облаками. Но многое зависит и от содержания парниковых газов - углекислого газа, метана, озона, закиси азота, хлорфторуглеродов.

Далее ученые-климатологи и палеогеографы обратились к изучению прошлых климатов Земли. Они установили, что на протяжении геологической истории нашей планеты не раз происходило чередование периодов потепления и похолодания. В качестве трех главных теплых эпох прошлого обычно выделяют климатические оптимумы плиоцена (3-4 млн лет назад), последнего межледникового периода (125 тыс. лет назад) и голоцена (5-6 тыс. лет назад). Все они могут служить подтверждением того, что даже сравнительно небольшие амплитуды среднегодовых температур могли оказывать очень большое воздействие на биосферу Земли.

В отличие от столь давних эпох климат последнего тысячелетия считается относительно стабильным, хотя и в нем наблюдались свои нюансы. Ученые определили их, используя археологические раскопки, исторические хроники, изучение древесных колец, радиоуглеродный и пыльцевой анализ, а в Японии, например, и даты цветения сакуры, точно фиксируемые уже на протяжении более тысячи лет.

Все эти материалы позволили установить, что в X-XII в. климат Земли был теплее, чем в более позднее время. В средних широтах Северного полушария температура воздуха была по крайней мере на 1 °C выше, а в высоких широтах максимальное повышение температуры доходило до 5 °C. Кстати, по-видимому, именно это потепление помогло викингам колонизовать «зеленую страну»- Гренландию- и достичь берегов Северной Америки. Но затем снова наступило похолодание, получившее наименование малого ледникового периода. Оно началось в XIII-XIV вв., достигло максимума в XV-XVII вв., а далее с небольшими перерывами продолжалось до XIX в. Это время отличалось распространением ледников, увеличением области дрейфующих морских льдов, снижением снеговой линии в горах, замерзанием рек и прибрежных морских акваторий на юге Европы. Средняя глобальная температура в этот период по сравнению с современной понижалась на 1-2 °C но тем не менее это привело к значительному смещению границ природных зон.

Интерес представляет рассмотрение климатических оптимумов и минимумов, имевших место на протяжении примерно полутора последних столетий - в период, когда велись уже систематические наблюдения за глобальной температурой воздуха. По данным Всемирной метеорологической организации (ВМО), эти изменения также оказались довольно значительными. Анализ рисунка 2 позволяет сделать вывод о том, что вся вторая половина XIX в. и начало XX в. оказались относительно более холодными. Затем началось постепенное потепление, достигшее своего максимума в 1930--1940-е гг. Это потепление коснулось всех природных зон, вызвав повышение средней температуры, увеличение облачности и осадков, повсеместное отступление горных ледников. Но особенно сильным это потепление было в высоких (северных) широтах - в Арктическом бассейне, в Канаде, на Аляске, в Гренландии, на российском Севере. В российском секторе Арктики площадь морских льдов сократилась наполовину, что улучшило условия навигации по Северному морскому пути. К северу сместилась зона вечной мерзлоты, изменились ареалы распространения флоры и фауны.

Казалось бы, ничто не предвещало прекращения этого процесса. Однако в 1945-1980 гг. опять наступило похолодание, которое также в наибольшей мере проявилось в районах Арктики и Антарктики. Это похолодание снова привело к увеличению площади ледового покрова, нарастанию ледников, сокращению продолжительности вегетационного периода в некоторых странах. Но затем, в 1980-х гг., и в особенности в 1990-х гг., началось новое сильное потепление. Как отмечают многие исследователи, 1990-е гг. и начало XXI в. вообще оказались самыми жаркими за весь период, когда метеорологи ведут наблюдения за температурой воздуха.

Хотя по вопросу о причинах возникновения этого нового тренда глобального потепления среди ученых нет полного единогласия, все же большинство из них считают, что такое потепление непосредственно связано с увеличением поступления в земную атмосферу парниковых газов, в первую очередь СО 2 , которое происходит в результате увеличения объемов сжигаемого ископаемого топлива. Подтверждением того, что между этими двумя процессами существует прямая корреляция, может служить рисунок 170.

Все эти исследования далекого и не столь далекого прошлого дали богатый материал для прогнозирования будущих климатических изменений. Как и общие глобальные прогнозы, эти прогнозы также прошли в своем развитии разные этапы, довольно сильно различающиеся по характеру оценки самой климатической угрозы.

Первые такие прогнозы, относящиеся к 60-м - началу 70-х гг. XX в., отличались очень сильным «сгущением красок». Вспомним, что это вообще было время тревожных, алармистских прогнозов. Стоит ли удивляться, что они коснулись и авторов гипотезы глобального изменения климата. В качестве яркого примера такого рода можно привести расчеты, сделанные академиком М.И. Будыко и приведенные в его многочисленных статьях и монографиях.http://lib.rus.ec/b/173006/read - n_111

Но, к счастью, эти прогнозы 1960--1970-х гг. в целом не оправдались. Ученые установили, что за последнее столетие средняя температура у земной поверхности повысилась на 0,6 °C. Уровень Мирового океана за то же время поднялся на 15-17 см, что было обусловлено таянием ледников и тепловым расширением океанических вод. Поэтому и прогнозы приобрели более спокойный и взвешенный характер, хотя разные оценки на будущее по-прежнему различаются довольно существенно. Обычно такие прогнозы имеют три временных уровня: 2025 г., 2050 г. и 2100 г.

Сначала об уровне 2025 г. Согласно расчетам М. И. Будыко и некоторых американских климатологов, средняя температура на Земле уже в первой четверти этого столетия увеличится примерно на 1,5 °C, а в Арктике зимние и летние температуры возрастут на 10-15 °C. Это приведет к наступлению леса на тундру и отступлению к северу многолетней мерзлоты, а также к усиленному таянию арктических льдов и началу таяния ледникового покрова Гренландии (на 0,5-0,7 м в год). В западной части Антарктиды начнут разрушаться шельфовые ледники Росса и Фильхнера - Ронне. В умеренных широтах потепление будет чувствоваться меньше. Однако при повышении глобальной температуры даже на 1 °C зона арктической континентальной тундры может заметно сократиться в Европе и сместиться на 300-400 км к северу в Азии. Примерно в два раза могут уменьшиться площади хвойных и увеличиться площади распространения смешанных и широколиственных лесов. Потепление произойдет также в Северной Америке.

Но есть и другие мнения по этому вопросу. Некоторые ученые считают, что если сохранятся современные темпы повышения температуры на 0,3 °C за десять лет, то к 2025 г. она поднимется на 1 °C. Поскольку поверхность суши будет нагреваться быстрее океана, наибольшие изменения коснутся ландшафтов северных широт. Подъем же уровня моря будет равен примерно 6 мм в год и, следовательно, составит 15 см. Имеются и сценарии, по которым средняя температура будет увеличиваться лишь на 0,1-0,2 °C за десять лет.

Теперь об уровне 2050 г., когда под воздействием антропогенных факторов среднеглобальная температура может повыситься на 2 °C. Прогнозы на эту дату также касаются прежде всего двух вопросов - смещения климатических зон и подъема уровня Мирового океана. Согласно им, площадь тундры и лесотундры в Евразии сократится примерно в шесть раз, а хвойных лесов - в три раза, тогда как ареалы распространения смешанных и широколиственных лесов увеличатся в четыре раза. Но подобные прогнозы у разных авторов различаются довольно сильно. В еще большей мере это относится к прогнозам подъема уровня Мирового океана. Например, в докладе комиссии Г. X. Брундтланд говорилось о том, что в ближайшие десятилетия этот уровень поднимется на 25--140 см. Академик К.Я. Кондратьев пишет о его подъеме на 10-30 см, а академик В.М. Котляков приводит цифру 5-7 см.

Тем не менее даже сравнительно небольшой подъем уровня Мирового океана может поставить серьезные проблемы перед многими приморскими (особенно низменными) странами. Последствия этого явления могут быть прямыми (затопление низменных территорий, увеличение размыва берегов) и косвенными (потери ресурсов пресной воды из-за подъема грунтовых вод и проникновения соленой морской воды в водоносные горизонты). Особенно опасен подъем уровня Мирового океана для таких развивающихся стран, как Бангладеш, Египет, Гамбия, Индонезия, Мальдивская Республика, Мозамбик, Пакистан, Сенегал, Суринам и Таиланд. Например, в Бангладеш подъем уровня моря только на 1 м заставит сменить место жительства 10 % населения этой страны (рис. 3). В Египте подъем этого уровня только на 50 см приведет к затоплению большей части дельты Нила и мест обитания 16 % жителей. Еще большую угрозу такой подъем представлял бы для Мальдивских островов, которые состоят из 20 атоллов; 80 % их территории расположены ниже 1 м над уровнем моря. Из стран Европы подъем уровня океана был бы особенно опасен для Нидерландов. Впрочем, такой подъем уровня мог бы оказаться катастрофическим и для Нью-Йорка, поскольку он повлек бы за собой затопление большей части города со всей ее подземной транспортной инфраструктурой и тремя аэропортами.

Наконец, об уровне 2100 г. По расчетам Международной комиссии по изменению климата, в том случае, если не будут приняты радикальные меры по сокращению выбросов парниковых газов и произойдет удвоение концентрации СО 2 , глобальное потепление климата к концу XXI в. может достигнуть 2,5 °C, (т. е. в среднем 0,25° за каждые десять лет), а возможно и 5,8 °C. Конечно, все последствия такого потепления сегодня предвидеть невозможно. Но, по общему мнению, они будут представлять собой большую угрозу для человечества. Так, согласно некоторым оценкам, общий экономический ущерб от потепления в 2100 г. мог бы составить почти 1 трлн долл. Но за этой цифрой скрываются реальные географические изменения регионального и даже глобального характера.

Во-первых, потепление климата может отрицательно сказаться на сельскохозяйственном производстве многих районов, особенно чувствительном к климатическим условиям. Например, снижение урожаев и сборов может произойти в Южной Европе, в южной части США, в Центральной и Южной Америке, в Западной Австралии. Предполагается, что климатические границы сельскохозяйственных угодий в некоторых районах сдвинутся на 200-300 км на каждый градус потепления.

Во-вторых, прогрессирующее потепление к концу века может вызвать повышение уровня Мирового океана на 1,5 м. Это произойдет в результате таяния материковых и горных ледников, морских льдов, а также термического расширения воды в верхнем слое океанской массы. А отрицательные, опасные последствия такого подъема ощутят на себе уже не только коралловые острова и густонаселенные дельты крупных рек Восточной и Южной Азии, но и все прибрежные территории Земли.

В-третьих, немалый ущерб может быть связан с увеличением числа ураганов, лесных пожаров, нарушением водопотребления, деградацией горного туризма и т. п. В свою очередь, загрязнение воды и воздуха скажется на здоровье людей. Изменения климатических условий неизбежно приведут к усилению миграций населения.

Все сказанное, по-видимому, означает, что современные прогнозы глобального изменения климата Земли исходят уже не из прежних максималистских, а из средних вариантов. Никто ныне уже не пишет о подъеме уровня океана на 66 м или об уподоблении климата Подмосковья климату влажного Закавказья. Но есть и ученые, которые придерживаются еще более минималистской точки зрения.

Например, академик А.Л. Яншин считал, что переполох, вызванный мрачными прогнозами доклада «Наше общее будущее», не имеет достаточных оснований, что в нем и угроза потепления и угроза подъема уровня Мирового океана преувеличены. То же относится и к последствиям парникового эффекта в целом. Напротив, этот эффект может иметь и положительные хозяйственные проявления - например, повлиять на рост урожайности сельскохозяйственных культур благодаря интенсификации фотосинтеза. Он же считал необоснованным предположение о таянии материковых льдов Антарктиды и Гренландии. В качестве главного довода он приводил тот факт, что ледниковый щит Антарктиды образовался 35 млн лет назад и с тех пор пережил немало эпох потепления климата Земли, причем гораздо более значительных, чем то, которое ожидается в процессе современного потепления. А в Гренландии парниковый эффект приведет, по-видимому, лишь к некоторому отступлению края ледникового щита. Отсюда А.Л. Яншин делал прогностический вывод о том, что потепление, связанное с парниковым эффектом, не будет сопровождаться значительным таянием ледников Антарктиды и Гренландии и грозит повышением уровня Мирового океана не более чем на 50 см, что не представляет особо серьезной опасности для человечества. Этой концепции придерживаются также А.А. Величко и некоторые другие ученые (рис.5). По мнению же академика К.Я. Кондратьева, возлагать основную вину за глобальное потепление климата в XX в. на выбросы парниковых газов вообще было бы преждевременно; эта проблема нуждается в дополнительном изучении. Острая дискуссия по данному поводу развернулась и на Всемирной конференции по климату, проходившей в Москве в 2003 г.

В конечном счете, насколько оправдаются приведенные выше прогнозы, во многом зависит от действенности мер, которые принимаются мировым сообществом для того, чтобы замедлить наступление нового климатического оптимума. Эти меры касаются сокращения выбросов парниковых газов, а также энергосбережения, использования передовых технологий, применения экономических, административных стимулов и запретов и др.

Климатические изменения в России в XX в. в целом соответствовали мировым тенденциям. Например, самыми жаркими за очень длительный срок также оказались 1990-егг. и начало XXI в., в особенности в Западной и Средней Сибири.

Интересный прогноз климатических изменений, ожидаемых на территории бывшего СССР до середины XXI в., опубликовал А. А. Величко. Ознакомиться с этим прогнозом, подготовленным лабораторией эволюционной географии Института географии РАН, можно с помощью составленных той же лабораторией карт последствий глобального потепления и уровней дестабилизации геосистем на территории бывшего СССР.

Были опубликованы и другие прогнозы. Согласно им, потепление климата в целом благоприятно скажется на Севере России, где условия жизни изменятся к лучшему. Однако перемещение к северу южной границы многолетней мерзлоты одновременно создаст целый ряд проблем, поскольку может привести к разрушению зданий, дорог, трубопроводов, построенных с учетом нынешнего распространения мерзлых грунтов. В южных районах страны ситуация окажется более сложной. Например, сухие степи могут стать еще более засушливыми. И это не говоря уже о подтоплении многих портовых городов и прибрежных низменностей.

В современном мире все больше человечество волнует вопрос глобального изменения климата на Земле. В последней четверти двадцатого века стали наблюдать резкое потепление. Значительно уменьшилось количество зим с очень низкой температурой, и средняя температура приземного слоя воздуха увеличилась на 0,7 °С. Климат менялся на протяжении миллионов лет естественным путем. Сейчас эти процессы происходят значительно быстрее. Стоит учитывать, что глобальные изменения климата могут привести к опасным последствиям для всего человечества. О том, какие факторы провоцируют изменения климата и какими могут быть последствия, поговорим далее.

Климат Земли

Климат на Земле не был постоянным. Он менялся в течение многих лет. Изменение динамических процессов на Земле, влияние внешних воздействий, солнечного излучения на планету привело к изменениям климата.

Нам известно еще со школьной скамьи, что климат на нашей планете делится на несколько типов. А именно - существует четыре климатических пояса:

Экваториальный.
Тропический.
Умеренный.
Полярный.

Для каждого типа характерны определенные параметры значений:

Температуры.
Количество осадков зимних и летних.

Также известно, что климат существенно влияет на жизнедеятельность растений и животных, а также на почву, водный режим. Именно от того, какой климат преобладает в данном регионе, зависит, какие культуры можно будет выращивать на полях и в подсобных хозяйствах. Неразрывно связано и расселение людей, развитие сельского хозяйства, здоровье и жизнь населения, а также развитие промышленности и энергетики.

Любые изменения климата значительно влияют на нашу жизнь. Рассмотрим, как может меняться климат.

Проявления меняющегося климата

Глобальное изменение климата проявляется в отклонениях погодных показателей от многолетних значений за большой период времени. Сюда входит не только изменение температур, но и частота погодных явлений, которые выходят за рамки нормальных, а считаются экстремальными.

Существуют процессы на Земле, которые непосредственно провоцируют всевозможные изменения климатических условий, а также указывают нам на то, что имеют место глобальные изменения климата.

Стоит отметить, что изменение климата на планете в настоящее время происходит очень быстро. Так, планетарная температура повысилась на полградуса только за каких-то полвека.

Какие факторы влияют на климат

Опираясь на перечисленные выше процессы, которые указывают на изменения климата, можно выделить и несколько факторов, влияющих на эти процессы:

Смена орбиты и изменение наклона Земли.
Уменьшение или увеличение количества тепла в глубинах океана.
Смена интенсивности солнечного излучения.
Смена рельефа и расположения материков и океанов, а также изменение их размеров.
Изменение состава атмосферы, существенное повышение количества парниковых газов.
Изменение альбедо земной поверхности.

На климат планеты все эти факторы оказывают влияние. Изменения климата происходят еще по ряду причин, которые могут носить природный и антропогенный характер.

Причины, которые провоцируют перемену климатических условий

Рассмотрим, какие причины изменения климата рассматривают ученые всего мира.

Излучение, идущее от Солнца. Ученые считают, что меняющаяся активность самой горячей звезды может быть одной из главных причин изменения климата. Солнце развивается и от молодого холодного оно медленно переходит в стадию стареющего. Солнечная активность была одной из причин наступления ледникового периода, а также периодов потепления.
Парниковые газы. Именно они провоцируют подъем температуры в нижних слоях атмосферы. Основные парниковые газы - это:

3. Изменение орбиты Земли приводит к изменению, перераспределению солнечного излучения на поверхности. На нашу планету влияет притяжение луны и других планет.

4. Воздействие вулканов. Оно заключается в следующем:

Воздействие на окружающую среду вулканических продуктов.
Воздействие газов, пепла на атмосферу, как следствие на климат.
Влияние пепла и газов на снег, лед на вершинах, что приводит к селям, лавинам, наводнениям.

Пассивно дегазирующие вулканы оказывают глобальное влияние на атмосферу, так же как и активное извержение. Может вызвать глобальное понижение температур, а как следствие - неурожай или засуху.

Деятельность человека - одна из причин глобальных перемен климата

Ученые давно нашли главную причину потепления климата. Это увеличение парниковых газов, которые выбрасываются и накапливаются в атмосфере. Как следствие, снижение способности наземных и океанических экосистем поглощать углекислый газ по мере роста его в атмосфере.

Деятельность человека, влияющая на глобальные изменения климата:

Ученые, исходя из своих исследований, сделали вывод, что при влиянии на климат естественных причин температура на земле была бы ниже. Именно человеческое влияние способствует повышению температуры, что приводит к глобальным изменениям климата.

Рассмотрев причины изменения климата, перейдем к последствиям таких процессов.

Существуют ли положительные стороны глобального потепления.

Ищем плюсы в изменившемся климате

Учитывая, насколько прогресс продвинулся вперед, увеличение температурных показателей можно использовать для увеличения урожайности культурных растений. При этом создавая им благоприятные условия. Но это будет возможно только в поясах с умеренным климатом.

К плюсам парникового эффекта можно отнести увеличение продуктивности естественных лесных биогеоценозов.

Глобальные последствия изменения климата

Какими будут последствия в мировом масштабе? Ученые считают что:

Изменение климата Земли окажет существенное влияние и на здоровье человека. Может повыситься количество сердечно-сосудистых и других заболеваний.

Снижение производства продуктов может привести к голоду, особенно, малообеспеченных слоев населения.
Проблема глобального изменения климата, конечно же, затронет и политический вопрос. Возможно усиление конфликтов за право обладания источниками пресной воды.

В настоящее время мы уже можем наблюдать некоторые последствия изменения климата. Как будет дальше меняться климат на нашей планете?

Прогнозы развития глобальных изменений климата

Специалисты считают, что может существовать несколько сценариев развития глобальных изменений.

Глобальные изменения, а именно повышение температуры, не будет резким. На Земле есть подвижная атмосфера, тепловая энергия за счет движения воздушных масс распределяется по всей планете. Мировой океан накапливает больше тепла, чем атмосфера. На такой большой планете с ее сложной системой изменения не могут происходить слишком быстро. Для существенных изменений понадобятся тысячелетия.
Быстрое глобальное потепление. Такой сценарий рассматривается гораздо чаще. Температура увеличилась за последнее столетие на полградуса, количество углекислого газа возросло на 20%, а метана -на 100%. Продолжится таяние Арктических и Антарктических льдов. Существенно выше станет уровень вод в океанах и морях. Возрастет количество катаклизмов на планете. Количество осадков на Земле будет распределяться неравномерно, что увеличит площади, страдающие от засухи.
В некоторых частях Земли потепление сменится на кратковременное похолодание. Такой сценарий ученые просчитали, опираясь на то, что теплое течение Гольфстрим стало на 30% медленнее и может полностью остановиться, если температура поднимется на пару градусов. Это может отразиться сильным похолоданием в Северной Европе, а так же в Нидерландах, Бельгии, Скандинавии и в северных районах европейской части России. Но это возможно только на короткий промежуток времени, а потом потепление вернется в Европу. И все будет развиваться по 2 сценарию.
На смену глобальному потеплению придет глобальное похолодание. Такое возможно при остановке не только Гольфстрима, но и других океанических течений. Это чревато наступлением нового ледникового периода.
Самый жуткий сценарий - это парниковая катастрофа. Увеличение в атмосфере углекислого газа будет способствовать увеличению температуры. Это приведет к тому, что углекислый газ из мирового океана начнет переходить в атмосферу. Будут разлагаться карбонатные осадочные породы с еще большим выделением углекислого газа, что повлечет еще большее повышение температуры и разложение карбонатных пород в более глубоких слоях. Ледники будут быстро таять, при этом снижая альбедо Земли. Повысится количество метана, и температура будет расти, что приведет к катастрофе. Повышение температуры на земле на 50 градусов приведет к гибели человеческой цивилизации, а на 150 градусов - вызовет гибель всех живых организмов.

Глобальное изменение климата Земли, как мы видим, может представлять собой опасность для всего человечества. Поэтому необходимо уделять большое внимание этому вопросу. Необходимо изучать, как мы можем снизить влияние человека на эти глобальные процессы.

Изменение климата в России

Глобальноеизменение климата в России не сможет не затронуть все регионы страны. Оно отразится как положительно, так и отрицательно. Зона проживания передвинется ближе к северу. Расходы на отопление значительно снизятся, и упростится транспортировка грузов вдоль арктического побережья на крупных реках. В северных районах таянье снега в районах, где была многолетняя мерзлота, может привести к серьезному повреждению коммуникаций и строений. Начнется миграция населения. Уже за последние годы значительно повысилось количество таких явлений, как засуха, штормовой ветер, жара, наводнения, сильный холод. Сказать конкретно, как повлияет потепление на разные отрасли, нет возможности. Суть изменения климата должна изучаться всесторонне. Немаловажно снизить влияние деятельности человека на нашу планету. Об этом далее.

Как избежать катастрофы?

Как мы видели ранее, последствия изменения мирового климата могут быть просто катастрофическими. Человечество уже сейчас должно понимать, что мы в силах остановить приближающуюся катастрофу. Что необходимо сделать для спасения нашей планеты:

Нельзя допустить, чтобы глобальное изменение климата вышло из-под контроля.

Большое мировое сообщество на конференции ООН, посвященной изменению климата, приняло Рамочную конвенцию ООН (1992) и Киотский протокол (1999). Как жаль, что свое благосостояние некоторые страны ставят выше решения вопросов глобального изменения климата.

На международное научное сообщество ложится огромная ответственность по определению тенденций изменения климата в будущем и выработка основных направлений последствий этого изменения спасет человечество от катастрофических последствий. А принятие дорогостоящих мер без научного обоснования приведет к огромным экономическим потерям. Проблемы изменения климата касаются всего человечества, и решаться они должны сообща.

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

Эпоха голоцена

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

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

Периоды голоцена

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

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

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

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

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

Начало метеорологических наблюдений

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

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

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

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

Климатообразующие факторы

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

Внешние факторы изменения климата:

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

Деятельность человека и ее влияние на климат

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

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

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

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

Промышленность и ее влияние на климат

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

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

Почему следует опасаться изменения климата?

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

Конвенция ООН

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

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

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

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

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

Прогнозы последствий глобального потепления

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

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

Что же делать?

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

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

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