Теория:
Извержения вулканов, оледенения, дрейф континентов и смещение полюсов Земли — мощные природные процессы, влияющие на климат Земли. Однако, в последние десятилетия на изменение климата все больше оказывает влияние деятельность человека.
Антропогенное изменение климата и глобальное потепление вызвано явлением, называемым «парниковым эффектом». Как парники сохраняют тепло для выращиваемых растений, так и атмосфера, окружая нашу планету и создавая особый слой, состоящий из различных газов, задерживает тепло на поверхности земли. Солнечные лучи достигают атмосферы, часть солнечной энергии отражается обратно в космос, а часть поглощается Землей, что заставляет её поверхность нагреваться. Затем тепло от Земли излучается наружу и задерживается так называемыми «парниковыми газами».
К парниковым газам относят:
Антропогенное изменение климата и глобальное потепление вызвано явлением, называемым «парниковым эффектом». Как парники сохраняют тепло для выращиваемых растений, так и атмосфера, окружая нашу планету и создавая особый слой, состоящий из различных газов, задерживает тепло на поверхности земли. Солнечные лучи достигают атмосферы, часть солнечной энергии отражается обратно в космос, а часть поглощается Землей, что заставляет её поверхность нагреваться. Затем тепло от Земли излучается наружу и задерживается так называемыми «парниковыми газами».
К парниковым газам относят:
- Двуокись углерода (СО2), выделяемая в основном в результате сжигания ископаемого топлива, такого как нефть, газ и уголь, а также в результате лесных пожаров.
- Метан, в основном образуется в животноводстве и сельском хозяйстве, а также из мусорных свалок.
- Оксид азота и некоторые другие газы, в том числе редкие, образующиеся в промышленных производствах.
Естественный парниковый эффект очень важен, так как благодаря ему на Земле остаётся достаточно тепла. Однако усиление парникового эффекта приводит к излишнему нагреванию Земли, а даже незначительное увеличение температуры воздуха на поверхности нашей планеты может привести к серьезным последствиям для людей, животных и растений.
Около 150 лет назад деятельность человека не приводила к большим выбросам парниковых газов, однако после промышленной революции ситуация изменилась. Широкое использование электричества, рост городов и промышленных предприятий, зависящих от ископаемого топлива, привели к резкому увеличению выбросов парниковых газов, что, в свою очередь, вызвало изменение климата.
Около 150 лет назад деятельность человека не приводила к большим выбросам парниковых газов, однако после промышленной революции ситуация изменилась. Широкое использование электричества, рост городов и промышленных предприятий, зависящих от ископаемого топлива, привели к резкому увеличению выбросов парниковых газов, что, в свою очередь, вызвало изменение климата.
Рис. Промышленность производит огромные объемы СО2.
Начав расти во время промышленной революции в 1850-х годах и постепенно ускоряясь, потребление человечеством топлива привело к тому, что концентрация СО2 в атмосфере возросла с ~280 чнм до 380 чнм. При таком росте спрогнозированная учеными на конец 21-го века концентрация СО2 будет составлять более 560 чнм. Известно, что сейчас уровень СО2 в атмосфере выше, чем когда-либо за последние 750 000 лет. Вместе с увеличивающейся концентрацией метана эти изменения предвещают рост температуры на 1.4-5.6°С до 2040 года.
Производство цемента также является интенсивным источником выбросов СО2. Диоксид углерода образуется, когда карбонат кальция (CaCO3) нагревают, чтобы получить ингредиент цемента оксид кальция (СаО или негашёная известь). Производство цемента является причиной приблизительно 5 % выбросов СО2 промышленных процессов.
Существенное влияние на климат оказывает и землепользование. Орошение, вырубка лесов и сельское хозяйство коренным образом меняют окружающую среду. Землепользование может изменить свойства поверхности земли и, тем самым, количество поглощаемого солнечного излучения.
Согласно отчету ООН 2006 года, скотоводство является причиной 18 % выбросов парниковых газов в мире. Иногда ученые включают землепользование в сферу влияния скотоводства, поскольку часто происходит вырубка лесов под пастбища. В дополнение к выбросам СО2, скотоводство является причиной выброса 65 % оксида азота и 37 % метана, имеющих антропогенное происхождение.
В 2001 году более тысячи ведущих ученых мира, членов созданной в 1988 году Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), выпустили объемный доклад из трех частей, который был гораздо более тревожным, чем два предыдущих доклада, выпущенных ими ранее в 1990 и 1995 годах.
Ученые проанализировали изменение климата и ситуацию на рубеже XXI века и сделали вывод, что:
- Земля прогрелась примерно на 0,6°C с 1860 года, причем последние два десятилетия XX века были самыми жаркими за всю историю наблюдений.
- Повышение температуры поверхности Земли в течение двадцатого века гораздо интенсивнее в сравнении с любым из столетий в течение последних 1000 лет.
- Характер выпадения дождевых осадков явно изменился в сторону увеличения количества осадков во многих регионах земного шара.
- Уровень океана поднялся на 10–20 сантиметров с 1900 года, большинство ледников отступают, а летом масштабы и толщина арктического льда уменьшаются.
- Характер миграции птиц и продолжительность вегетации растений начали меняться.
Человеческая деятельность определенно увеличивала концентрацию парниковых газов, и большая часть потепления за последние пятьдесят лет вызвана деятельностью человека. Выбросы парниковых газов очень неравномерны: например, в Соединенных Штатах выделяется 25 процентов углекислого газа, но население планеты составляет всего 5 процентов.
Прогнозы будущего, представленные МГЭИК, действительно страшные. Согласно этим прогнозам, содержание углекислого газа в атмосфере, температура поверхности Земли, уровень осадков и уровень мирового океана повысятся из-за деятельности человека.
Все модели, используемые учеными, прогнозируют значительное увеличение концентрации углекислого газа в течение XXI века в случае отсутствия активных изменений и срочных мер.
Эти модели предсказывают, что в течение этого столетия Земля прогреется от 1,4 до 5,8°C, что намного выше, чем прогнозировалось пять лет назад. Температура поверхности земли поднимется выше средней.
К 2100 году повышение уровня океана будет колебаться где-то между уже существенным увеличением, которое произошло в прошлом столетии и огромными 80–90 сантиметрами, которые могут стать реальностью в результате теплового расширения самого океанского тела (т.е. массы воды в океане), чем в результате таяния льда.
Усилятся экстремальные погодные явления: жара, сильные ливни, наводнения, засухи, пожары, дефицит влаги в почве, повышенная интенсивность циклонов, даже вспышки вредителей, связанные с погодой. Особую тревогу вызывают возможные последствия глобального потепления для плохо изученных в настоящее время океанских течений.
Прогнозы будущего, представленные МГЭИК, действительно страшные. Согласно этим прогнозам, содержание углекислого газа в атмосфере, температура поверхности Земли, уровень осадков и уровень мирового океана повысятся из-за деятельности человека.
Все модели, используемые учеными, прогнозируют значительное увеличение концентрации углекислого газа в течение XXI века в случае отсутствия активных изменений и срочных мер.
Эти модели предсказывают, что в течение этого столетия Земля прогреется от 1,4 до 5,8°C, что намного выше, чем прогнозировалось пять лет назад. Температура поверхности земли поднимется выше средней.
К 2100 году повышение уровня океана будет колебаться где-то между уже существенным увеличением, которое произошло в прошлом столетии и огромными 80–90 сантиметрами, которые могут стать реальностью в результате теплового расширения самого океанского тела (т.е. массы воды в океане), чем в результате таяния льда.
Усилятся экстремальные погодные явления: жара, сильные ливни, наводнения, засухи, пожары, дефицит влаги в почве, повышенная интенсивность циклонов, даже вспышки вредителей, связанные с погодой. Особую тревогу вызывают возможные последствия глобального потепления для плохо изученных в настоящее время океанских течений.
Рис. Ураганы тоже могут являться последствием изменения климата.
Продолжительность вегетационного периода растений и характер миграции птиц будут меняться еще больше, и растения, насекомые и животные будут все активнее мигрировать к полюсам.
Эти изменения будут иметь серьезные последствия, которые будут продолжаться в течение нескольких поколений. Последствия могут напрямую коснуться миллиардов людей. Некоторые страны смогут адаптироваться в такой ситуации. Но для развивающихся стран могут наступить очень тяжелые времена.
Вот некоторые возможные последствия, названные учеными:
- Снижение водообеспеченности во многих регионах с дефицитом воды, особенно в субтропиках.
- Снижение продуктивности сельского хозяйства во всем мире, особенно в тропических и субтропических регионах (со слабым утешением, что при небольшом повышении температуры производительность сельского хозяйства может улучшиться в средних и высоких широтах, главным образом в более экономически успешных странах).
- Увеличение смертности из-за теплового стресса, болезней, передаваемых насекомыми (малярия), и болезней, передаваемых через воду (холера).
- Повсеместное увеличение риска наводнений для десятков миллионов людей из-за проливных дождей и повышения уровня моря. Почти одна треть населения мира живет в пределах 100 километров от береговой линии. Если в этом столетии океан поднимется всего на 50 сантиметров, то более 90 миллионов человек вынуждены будут переселяться.
Рис. Наводнение
- Необратимый ущерб ледникам, коралловым рифам, атоллам, мангровым системам, полярным и альпийским экосистемам, от которых зависит существование миллионов людей.
Кроме того, по прогнозам ученых МГЭИК, даже если человечеству удастся стабилизировать концентрацию углекислого газа в этом столетии, уровень океана будет продолжать расти в течение сотен лет.
Эти ужасные прогнозы не должны сбыться, если все страны будут принимать своевременные и эффективные меры по смягчению последствий, адаптации к изменению климата и сокращению выбросов парниковых газов.
Эти ужасные прогнозы не должны сбыться, если все страны будут принимать своевременные и эффективные меры по смягчению последствий, адаптации к изменению климата и сокращению выбросов парниковых газов.