Последствия глобального изменения климата

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………3

Парниковый  эффект…………………………………………………….5

Последствия глобального изменения климата……………………13

Заключение……………………………………………………………..15

Список литературы…………………………………………………….16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Глобальное изменение  климата, обусловленное “парниковым  эффектом”, стало в настоящее  время важнейшей международной  и политической проблемой. “Парниковый” щит, который поддерживает температуру  поверхности планеты, в современных  условиях достаточную для сохранения жизни, превратится в тепловую ловушку, угрожающую изменить всю биосферу.

Использование в современных  масштабах ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ), а также  дров может существенно повлиять на экосистемы земли и биосферу в  целом. Углекислый газ (СО2) является одним из главных виновников парникового эффекта, потому что другие известные “парниковые” газы (а их около сорока) определяют лишь примерно половину глобального потепления.

Установлено, что содержание углекислого газа в атмосфере  за последние 100 лет увеличилось  на 25%. За этот период глобальная температура увеличилась примерно на 0,6°С. Прогностические оценки показывают, что к 2030-2040гг. (при удвоении содержания углекислого газа) температура повысится в целом на 3-4°С (примерно на 0,2 – 0,5°С за десятилетие). Примечательно, что шведский физико-химик, лауреат Нобелевской премии Сванте Аррениус еще в 1908г. в своей книге “Образование миров” писал: “Если бы содержание угольной кислоты в воздухе удвоилось, то температура земной поверхности повысилась бы на      4°С”. Какая прозорливость!

Беспрецедентные климатические  аномалии на всем земном шаре могут  влиять на жизни миллиардов людей. Изменениями  будут охвачены практически все  направления человеческой деятельности, что вызывает глубокую озабоченность  мирового сообщества.

Генеральная Ассамблея ООН  в декабре 1988г. приняла резолюцию  “Сохранение глобального климата для нынешнего и будущего поколения человечества”, в которой отмечается, что проблема изменения климата затрагивает все человечество в целом и должна решаться в глобальных масштабах. Также Генеральная Ассамблея одобрила мероприятия по созданию руководящими органами Всемирной метеорологической организации и Программы ООН по окружающей среде межправительственной группы экспертов для представления скоординированных на международном уровне научных оценок масштабов, сроков и потенциальных экологических и социально-экономических последствий изменения климата и реалистических стратегий ответственных действий. Доклад по этим вопросам был закончен в августе 1990г. В рамках межправительственной группы экспертов были образованы три рабочие группы, одна из которых занималась оценкой социально-экономических эффектов глобального потепления и выработкой соответствующих рекомендаций.

Потенциальные воздействия  изменения климата сложны и изменчивы. Влиянию этих изменений более  всего будут подвергаться виды деятельности человека, сильно зависящие от климатических  факторов (сельское, водное, лесное хозяйство  и рыболовство). Определенные воздействия  будут испытывать также транспорт, промышленность, коммунальное хозяйство, строительство и особенно энергетика.

 

 

 

 

 

 

 

 

ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ

Эффект “парника” известен всем, имевшим дело с этим незамысловатым огородным сооружением. В атмосфере  он выглядит так: часть излучения Солнца, не отразившаяся от облаков, проходит через атмосферу, исполняющую роль стекла или пленки, и нагревает земную поверхность. Нагретая поверхность, конечно, остывает, испуская тепловое излучение, но это уже другое излучение – инфракрасное. Средняя длина волны такого излучения значительно больше, чем в приходящем от Солнца, и потому почти прозрачная для видимого света атмосфера пропускает его значительно хуже. Пары воды поглощают около 62% инфракрасного излучения, что способствует нагреву нижних слоев атмосферы.

Но роль водяного пара в  нагреве атмосферы не ограничивается поглощением излучения. При его  конденсации в мельчайшие капли, из которых образуются облака, выделяется огромное количество тепла (до 40% от общего его количества, поступающего на Землю), что играет значительную роль в тепловом балансе атмосферы.

За водяным паром в  списке “парниковых” газов следует  углекислый газ (СО2), поглощающий в прозрачном воздухе 22% инфракрасного излучения Земли. Собственно участие СО2 в глобальном круговороте (цикле) углерода, лежащего в основе всего живого, и вовлекает биосферу в тепловой баланс. Именно о вкладе СО2 в этот баланс (точнее, о возможном изменении концентрации СО2 в атмосфере под влиянием деятельности человека и о последствиях этого изменения для теплового баланса Земли) и спорят уже много лет ученые.

К парниковым газам относят  еще метан СН4 (также компонент углеродного цикла), озон О3, фреоны (углеводороды, содержащие бром, фтор или хлор) и некоторые другие соединения. Но их вклад в парниковый эффект гораздо меньше.

Изучение парникового  эффекта восходит к работам французского математика и физика Ж. Фурье, который  и открыл это явление в 1824г. В 1860г. английский физик Дж. Тиндаль выяснил, что СО2, подобно водяному пару, экранирует инфракрасное излучение Земли. Наконец, в конце XIX в. шведский химик С. Аррениус указал на возможность изменения климата в связи с увеличением количества тепла, поступающего в атмосферу, и накоплением в ней СО2 в результате деятельности человека, а в 1922г. английский геолог Р. Шерлок отмечал, что эта деятельность уже влияет на климат.

Что же говорят факты? Обратившись  к изучению прошлых климатов Земли, ученые-климатологи и палеогеографы 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 (рис. 1), но тем не менее это привело к значительному смещению границ природных зон.

Рис. 1. Изменение температуры во времени в приземном слое воздуха на земном шаре

Однако наибольший 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.

Рис. 2. Повышение температуры воздуха по мере увеличения концентрации парниковых газов

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 СО₂, которое происходит в результате увеличения объемов сжигаемого ископаемого топлива.

Все эти исследования далекого и не столь далекого прошлого дали богатый материал для прогнозирования  будущих климатических изменений. Обычно такие прогнозы имеют три  временных уровня: 2025, 2050 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.

Рис. 3. Возможное затопление территории Бангладеш в случае подъема уровня

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 СО₂, 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 (рис.4).