Глобальне потепління
Глобальне потепленіе- процес поступового збільшення середньорічної температури атмосфери Землі і Світового океану. Наша планета нагрівається і це надає катастрофічний ефект на крижані шапки землі. Температура піднімається, лід починає танути, море починає підніматися. По всьому світу рівень океану піднімається в 2 рази швидше ніж 150 років тому. У 2005 році 315 км3льда з Гренландії і Антарктики розтанули в море, для порівняння в місті Москві в рік іспользуется6 км3води - це глобальне танення. У 2001 році вчені прогнозували що до кінця століття рівень моря підніметься на 0.9 метра. Це підвищення рівня води достатня що б вплинути на понад 100 млн. Людей в усьому світі, але вже зараз багато фахівців побоюються, що їх прогнози можуть бути невірними.
Наскільки велика сьогоднішня вартість і скільки сьогоднішнього добробуту пожертвувати для вирішення майбутніх проблем, нелегке питання, для якого немає технічного відповіді. Одним зі спірних моментів обговорення того, скільки коштує витратити сьогодні на скорочення майбутніх витрат, є використання облікової ставки, необхідної для порівняння поточних і майбутніх витрат. Один долар сьогодні коштує більше, ніж долар в майбутньому, але наскільки він більше залежить від переваги часу, вираженого обліковою ставкою.
Крім того, майбутні покоління, ймовірно, будуть багатшими нинішнього покоління, що також позначиться на обліковій ставці. Якщо майбутнє не так важливо, як сьогодення, і якщо ми припустимо, що багатші майбутні покоління зможуть дозволити собі більшу частину своїх витрат на кліматичну очищення, ставка дисконтування буде вище. Іншими словами, майбутнє - в чисто економічних умовах, що вимірюється сьогоднішньої дисконтованої вартістю майбутніх витрат - менш важливо, а це означає, що в даний час витрати на більш низькі витрати.
причини глобального потепління
Кліматичні системи змінюються як в результаті природних внутрішніх процесів, так і у відповідь на зовнішні впливи, при цьому геологічні та палеонтологічні дані показують наявність довгострокових кліматичних циклів, які приймають форму оледенений. Причини таких змін клімату залишаються невідомими, однак серед основних зовнішніх впливів: зміни орбіти Землі (цикли Миланковича), сонячної активності (в тому числі і зміни сонячної постійної), вулканічні викиди і парниковий ефект. За даними прямих кліматичних спостережень (зміна температур протягом останніх двохсот років) середні температури на Землі підвищилися, проте причини такого підвищення залишаються предметом дискусій, але однією з найбільш широко обговорюваних є парниковий ефект.
Чи залишить він прийняття рішень майбутніми поколіннями, які сьогодні не представлені в політичному процесі? Ще більше ускладнень виникає через те, що ефективне скорочення викидів парникових газів вимагає координації країн. Можливо, не всі, але, безумовно, найбільші емітенти. Як розділити кількість викидів парникових газів? Якби ми знали, що відповідь на складні питання, такі як «наскільки ми хочемо обмежити глобальні викиди в рік х», не означає, що у нас є відповідь на питання про те, скільки кожної окремої країни має внести вклад.
Сенсаційними виявилися результати двох великомасштабних проектів з вивчення причин глобального потепління. Автори досліджень довели, що внесок людства в загальний обсяг викиду вуглекислоти становить добре еслі10%. Промисловість і сільське господарство всього світу постійно збільшують викид вуглекислоти в атмосферу, яка діє як плівка в парнику і не дає надмірного тепла розчинитися в космосі. А вихлопи мільйонів автомобілів, виробництво металів і будівельних
Просте рішення для кожної країни буде сприяти тому ж відсотку. Просте рішення несправедливо. Сучасні розвинені країни генерують парникові гази вже в промислової революції, коли глобальне потепління ще не було проблемою. Однак при поступовому накопиченні парникових газів в повітрі потенційні витрати зростають у міру збільшення їх впливу на температуру повітря. На додаток до Сполучених Штатів, найбільший обсяг викидів з швидко зростаючих і менш розвинених країн, таких як Індія і Китай сьогодні.
Однак ці країни стверджують, що в минулому вони вносили менше, ніж розвинені країни, в загальні викиди ПГ, і було б несправедливо просити про те ж внесок в глобальне обмеження викидів. Крім того, оскільки вони біднішими, їх мешканці можуть надати більшої ваги економічному зростанню і меншій вазі для навколишнього середовища. Але наскільки менш просунуті країни повинні сприяти вирішенню невизначеною проблеми з невизначеними наслідками, це не проста відповідь.
Зростання поглинання інфрачервоних променів почався одночасно з промислової революціей18 століття і продовжується до цього дня. За останні 250лет в атмосферу було виброшено1100 млрд. Тонн вуглекислоти, причому половина цієї кількості припала на останні 35років. У доіндустріальну епоху її концентрація дорівнювала 280частей на 1 млн., До 1960 року дійшла до 315 частин на1 млн., А в 2005 році склала 380частей на мільйон. Зараз вона збільшується ще швидше, приблизно на два пункти в рік. За даними палеоклиматических досліджень, з такою швидкістю накопичення атмосферної вуглекислоти наша планета не стикалася, як мінімум, 650 тис. Років.
Однак поки немає ніяких вказівок на те, що нинішня потепління на планеті змінилася, тому є серйозна дискусія про ризики, які це розвиток приносить. Економіка надає інструменти для проведення дисциплінованих і структурованих дебатів з цього надзвичайно складного питання. Не всі згодні з тим, наскільки великі ризики глобального потепління і як їх розділити в часі і просторі. Точно так само існують закономірні відмінності в думках щодо того, чи буде ринковий механізм і політичний процес своєчасно давати досить ефективні рішення або запобігати проблемам, а також те, що наявність зовнішніх чинників унеможливлює ефективне функціонування цього механізму і бажане втручання держави.
Парниковий ефект був виявлений Жозефом Фур'є в 1824 році і вперше був кількісно досліджений Сванте Арреніус в 1896. Це процес, при якому поглинання і випускання інфрачервоного випромінювання атмосферними газами викликає нагрівання атмосфери і поверхні планети. На Землі основними парниковими газами є: водяна пара, вуглекислий газ (CO2), метан (CH4) і озон. Атмосферні концентрацііCO2 і CH4 збільшилися на 31% і 149% відповідно в порівнянні з початком промислової революції в середині XVIII століття. Такі рівні концентрації досягнуті вперше за останні 650тисяч років -Період, щодо якої достовірні дані були отримані зі зразків полярного льоду. Близько половини всіх парникових газів, викинутих людством, залишилися в атмосфері. Близько трьох чвертей усіх викидів парникових газів за последніе20 років викликані використанням нафти, природного газу і вугілля. Більшість інших викидів викликана змінами ландшафту, в першу чергу вирубкою лісів. На користь цієї теорії свідчать і ті факти, що спостережуване потепління більш значуще: 1.зімой, ніж влітку; 2. вночі, ніж вдень; 3. в високих широтах, ніж в середніх і низьких. А також є фактом те, що швидке нагрівання шарів тропосфери відбувається на фоні не дуже швидкого охолодження шарів стратосфери.
На жаль, дискусія з питання про глобальне потепління не залежить від серйозних проблем в нашій країні, на відміну від різних бонусів і сильних думок. Температура поверхні Землі може бути збільшена трьома основними механізмами. Сонце схильне власним внутрішнім циклам, і його положення по відношенню до Землі змінюється. Зміна положення становить навіть більше 5 Вт на квадратний метр в рік, але воно повільне. Параметри Миланковича, згідно з якими орбіта Землі навколо Сонця змінюється від еліптичного до кругового кожні 100 000 років і нахилу земної осі і її складного прецессівного руху в масштабі приблизно 40 000 і 20 000 років.
Ясаманов Н. А. професор, заст. зав кафедрою Екології та наук про Землю, університету "Дубна"
Клімат відіграє першорядну роль, як в життєдіяльності окремих людей, так і в становленні, розвитку і загибелі цілих людських цивілізацій. Від нього залежить добробут суспільства, здоров'я людей, епідеміологічна обстановка, врожайність, стан економіки, темпи та види будівництва, робота і стан транспорту і транспортних магістралей і багато іншого. У відповідність з кліматичними умовами створюються матеріальні і фінансові ресурси суспільства, визначається і розвивається духовна і культурна життя кожного етносу. Клімат робить прямий вплив на технічну оснащеність, науковий і економічний потенціал сучасної цивілізації. Велика роль клімату в швидкості і спрямованості впливу на ландшафтні обстановки різних природних процесів. Тому до нього звернено пильну увагу обивателів, вчених і політиків. Особливо рельєфно увагу до клімату стало проявлятися після того, як у другій половині ХХ століття була встановлена тенденція до досить істотного зростання приземних температур, і в зв'язку з цим були зроблені прогнози клімату на найближчі десятиліття.
Параметри Миланковича сьогодні вважаються основною причиною льоду і міжпланетних станцій. Як і у випадку з потоком води, зміни в рівнях енергії відносно малі - близько 5 Вт в порівнянні із середнім значенням 342 Вт, але чутливими до клімату. Навіть довші цикли пов'язані з планетарної погодою, наприклад, з проходженням Землі окремими спіральними рукавами нашої галактики, і з точки зору тривалості нашого життя вони не мають ніякого значення. Навпаки, є більш короткі сонячні цикли, які виникають так, що Сонце відхиляється від свого центру тяжіння дією матеріальних планет, таких як Сатурн і Юпітер.
Сучасне глобальне потепління
В кінці 60-их і початку 70-их років ХХ століття кліматологи звернули увагу на існуючу тенденцію до зростання середніх глобальних температур приземного шару повітря .. Це вдалося виявити в результаті багаторазового і різнобічного аналізу прямих спостережень за приземними температурами, які велися метеостанціями Миру, починаючи з кінця Х1Х століття. Аналіз середніх температур за більш ніж столітній інтервал часу спостережень показував, що існує не плавне зростання температур, а стрибкоподібне перехід з алгоритмом до зростання. Але тлі загального зростання зафіксовані роки значного зниження температур, коли після деякого уповільнення знову спостерігався їх більш прискорене зростання. У ці ж роки було показано, що збільшення температур було пов'язано з парниковим ефектом атмосфери і це викликано присутністю в ній вуглекислого газу. Причому багато дослідників стали вважати наявність вуглекислого газу в атмосфері не просто ведучим, а чільним фактором зростання температур. Відомо, що крім вуглекислого газу парниковий ефект атмосфери забезпечують пари води, метан, озон, аргон, фреони та ін. Правда, їх частка, крім пари води, в парниковий ефект, не настільки велика. Тому при створенні теоретичної бази сучасного глобального потепління стали нехтувати присутністю в атмосфері інших парникових газів і стали враховувати при математичних розрахунках лише величину концентрації вуглекислого газу. Тим більше, що і в геологічному минулому зростання або зниження температурного режиму аж до наступу на полюсах субтропічних температур або виникнення великих материкових льодовикових покривів, як правило, супроводжувалися геологічно доведеними змінами концентраціями вуглекислого газу в атмосфері. Високих концентрацій вуглекислого газу, як, наприклад, в мезозойської ери, відповідали високі приземні температури повітря і, навпаки, коли розвивалися покривні зледеніння, як, наприклад, в кінці кам'яновугільного часу концентрації вуглекислого газу в атмосфері були навіть набагато нижче сучасних. Однак, вважалося, що в геологічному минулому швидкість росту атмосферної вуглекислоти була істотно нижче, ніж нині, а її джерелом служили дуже повільно, що протікають в земних надрах геодинамічні (тектонічні) процеси.
Його час привернуло велику увагу. Деякі з цих циклів супроводжуються подіями Генріха, де арктичні льодовики проникають в середню Атлантику, тануть і виділяють легкий пісок на гравій, який зайняв канадський щит і його околиці. У глибоководних свердловинах ми знаходимо яскраві яскраві листи Генріха в інший сірої морської глині.
Ця мінлива ситуація раптово змінюється в спокійному і кліматично відносно стабільному стані на початку голоцену 12 000 років тому. Неолітичні фермери спочатку були організовані як абсолютно незалежні сімейні поселення, але висихання Єгипту і Близького Сходу зводило їх разом і в кінцевому підсумку змусило їх до великих централізованим діям, таким як будівництво зрошувальних каналів. Відбувалося розвиток так званих «гідравлічних цивілізацій», які хтось повинен був координувати.
Єдиним джерелом атмосферної вуглекислоти в сучасну епоху, на думку абсолютної більшості кліматологів, могли бути антропогенні викиди, так як під час наземних вулканічних вивержень в атмосферу надходили не тільки парникові гази, скільки аерозолі і легкий вулканічний попіл, суттєво знижували прозорість атмосфери. Виняткова обширність і велика кількість досліджень в області сучасного глобального потепління, що проводилася з другої половини ХХ століття привели до того, що між сучасним потеплінням і антропогенними викидами вуглекислого газу був поставлений своєрідний знак рівності. Говорячи про причини сучасного глобального потепління, негайно мали на увазі антропогенний фактор. І це при всьому, при тому, що така постановка проблеми про джерело атмосферної вуглекислоти суперечить цілому ряду фізичних і геологічних факторів. Серед безлічі прорахунків волаючих невідповідностей, принаймні, дві. Перше невідповідність полягає в тому, що неможливо уявити підйом у верхню частину атмосфери і дифузію значно більш важкого, ніж повітря вуглекислого газу. Це протиріччя намагалися пояснювати можливістю швидкого перемішування через велику рухливості повітряних мас, особливо під час руху атмосферних фронтів. Друге невідповідність виявляється при аналізі ходу зміни температурного режиму і концентрації атмосферної вуглекислоти за будь-який відрізок останнього сторіччя. На графіках зміни температур і концентрації атмосферної вуглекислоти виділяється то річна, то двох-трирічна періодичність. Причому ця періодичність взаимозависимая і узгоджена. Але її намагалися не помічати й обходити мовчанням. А між тим вона не тільки важлива, але в ній знаходиться ключ розгадки джерела атмосферної вуглекислоти. Якщо взяти до уваги правоту антропогенного джерела вуглекислого газу, то треба думати, що це джерело повинен діяти постійно і ніколи не сповільнюватися, а навпаки весь час прискорюватися. Адже в світі з кожним роком розширюється промислове виробництво і при цьому безперервно збільшується необхідність спалювання мінерального палива все в більших обсягах і ніколи цей процес не сповільнюється або припиняється. Періодичність в надходженні вуглекислого газу в атмосферу, які фіксують прямі спостереження, має на увазі дію природного джерела.
Письмо потрібно було придумати не так через священних текстів, які були передані по пам'яті, але і для вибору податків і державного управління. Найбільш збереженими єгипетськими паперами є інвентарні запаси. Кліматичні цикли занадто великі і занадто нерівномірні, тому вони втрачають прогностичну цінність. Фактично, ми можемо працювати в певній мірі з приблизно 40-річним циклом, який змінює температуру поверхні Атлантичного океану і Індійського океану і, можливо, 11-річний сонячний цикл, який надає статистичне вплив на екстремальні явища повені і масивні теплові хвилі.
Таким глобальним природним джерелом швидше за все є океанський вулканізм, про який в 60-ті і 70-ті роки ХХ століття було мало, що відомо і визначені наземні ландшафти. Однак в даному випадку мова може йти не стільки про прямі викиди вуглекислоти з земної поверхні в атмосферу, що малоймовірно через великий щільності, скільки про інше парниковий газ - метан, концентрація якого в атмосфері також як вуглекислого газу невпинно зростає. Хоча метан згідно з даними дослідникам з НАСА володіє 20-кратним в порівнянні з вуглекислим газом ефектом утримання тепла, але його роль в сучасному глобальному потеплінні полягає не стільки в прямій участі в парниковому ефекті, скільки в тому, що саме метан є прямим джерелом атмосферної вуглекислоти. Коли метан потрапляє в атмосферу, він вступає в реакцію з молекулами кисню і водню. І така реакція особливо енергійно відбувається у верхній частині тропосфери і нижньої частини стратосфери. Метан не тільки частково знищує озон, але і після реакцій з киснем і воднем відтворює діоксид вуглецю і водяна пара, т. Е. Гази, що володіють найвищим парниковим ефектом. Якщо перший в силу своєї високої щільності повільно опускається в тропосферу, тим самим, збільшує в ній концентрацію, то водяна пара перерозподіляється в верхній частині тропосфери, створюючи перламутрові хмари, які, крім своєї парникової ролі, ще і змінюють прозорість атмосфери і тим самим регулюють надходження сонячного тепла на поверхню Землі.
У південній півкулі явище Ель-Ніньо, яке наступає кожні 4-5 років і як воно змінює температуру в великому Тихому океані, є самим важливим елементом глобального потепління. Аерозолі - одна з найскладніших наукових проблем, тому що існує багато видів, і вони реагують по-різному. Або відображати, або поглинати тепло, або формувати ядра, зароджують ядра, навколо яких утворюються хмари. Прикладом природного аерозолю можуть бути терпени, які виділяють хвойні дерева в жаркий день.
Навпаки, аерозолі сажі, наприклад, від спалювання тропічних лісів, поглинають стільки тепла, що вони підвищують температуру. Парникові гази, що виділяються людьми, додають близько 2, 3 Вт, але ми повинні відняти забруднення атмосфери, тому вартість людини становить близько 1, 6 Вт.
Після цього важливо відповісти на питання, звідки і яким чином може надходити в атмосферу настільки величезний обсяг метану, здатний змінювати приземні температури. Добре відомо, що головним виробником метану на земній поверхні є озерно-болотні системи і тундрові ландшафти, в яких в умовах дефіциту кисню розкладається органічна речовина і створюється "болотний" газ. Аналогічним виробником метану є тропічні мангрові ландшафти, поширені на приморських низовинах по обидві сторони від екватора, а також райони, в межах яких розташовуються родовища твердих, рідких і газоподібних горючих корисних копалин.
Якщо Китай, як він заявляє, покращує стан місцевої атмосфери і видаляє блокують аерозолі, ймовірно, буде більш висока температура. Важливим є те, що глобальне потепління - це не просто питання думки, а фізичний механізм, в якому ми можемо здогадатися, як воно застосовується, але не існує воно. Неважливо, чи вірите ви в гравітацію чи ні, це просто тут. Крім того, концепція тепличного явища розвивалася майже на два століття задовго до екологічної тривоги.
У засобах масової інформації це питання часто призводить до катастрофічних видінь і іншим загрозам для людства. Наступна стаття намагається критично оцінити проблему і відрізнити тільки гіпотези від підтверджених фактами довгострокових спостережень. Метод наукового пізнання заснований на дедукції, відповідно індукованої індукції, на формулюванні і тестуванні гіпотез. Гіпотеза - це спроба пояснити раніше недосліджене або недостатньо вивчене явище. Це обумовлено знанням властивостей і поведінки системи, в якій існує досліджуване явище.
Всього кілька років тому був виявлений новий і самий потужний джерело метану, який розташовується на дні Світового океану. В його межах існує глобальна система средінноокеанскіх хребтів, загальна протяжність яких становить 60000 км. Через розломи в осьової частини цих хребтів, іменовані Рифт, на поверхню океанського дна з певною періодичністю надходить мантійних речовина, яке при зіткненні з морською водою видозмінюється. В процесі гідратації виникає метан. Цей легкий газ швидко досягає поверхні океану і видаляється в атмосферу. Однак відомо, що під час підводних вивержень, крім метану виділяється вуглекислий газ і різноманітний тонкий вулканічний матеріал. Якщо діоксид вуглецю добре розчиняється в холодних придонних водах і надалі витрачається на процеси метаболізму гідробіонтів, то тонкий вулканічний матеріал осідає на морському дні на схилах підводних вулканів і средінноокеанскіх хребтів. Вулканічні явища в межах Світового океану відбуваються також в межах так званих областях субдукції, в областях колізії океанських літосферних плит і в місцях розташування острівних дуг. Надходження метану в цих частинах Світового океану регламентується тільки тим, в яких умовах і як відбуваються вулканічні виверження. У тому випадку, якщо вони підводні то виділяється в основному метан, а при наземних виверженнях, як це, наприклад, відбувається на Алеутських, Гавайських, Командорських і ін. Острівних дугах або на Камчатці в атмосферу викидається невелика кількість вулканічних газів, але дуже багато надходить і пірокластичні матеріалу. Тривале знаходження останнього в атмосфері призводить до погіршення прозорості атмосфери і призводить до зниження температурного режиму. Таким чином, як сама періодичність вулканічних явищ, так тип і місце підводних виливів викликає періодичність надходження в атмосферу метану та регулює зміни температур і концентрацію атмосферою вуглекислоти. Іншими словами верховенство спредінгових (розсування земної кори) явищ, які відбуваються в областях розвитку средінноокеанскіх хребтів або субдукційних областях (містах сходження літосферних плит), які фіксується острівними дугами і колізією з відповідним характером підводних або наземних вулканічних вивержень приводить то до вступу в атмосферу метану, то вулканічного попелу, але іноді процеси підводного вулканізму, точно також як і на земній поверхні загасають, тобто спостерігається тимчасове призупинення цих глобальних процесів. В останньому випадку атмосфера Землі щодо температурного режиму через попередньої порції метану і вуглекислого газу, починає діяти як звичайна інерційна "теплова машина".
Таким чином, гіпотеза - це не тільки передумова, випадкова ідея або навіть бачення, але вона повинна ґрунтуватися на перевірених шаблонах. Однак цього основного умови недостатньо, щоб зробити гіпотезу прийнятною як достовірне наукове пояснення досліджуваного явища. Для цього гіпотеза повинна бути неодноразово перевірена на аналогічні явища, подібних до тих, для яких вона була отримана, або додатків гіпотез прагнуть описувати інші явища і факти. Після цього огляду гіпотеза стає достовірним науковим поясненням конкретного досліджуваного явища і також може бути застосована до пророкувань поведінки системи, якщо деякі характеристики системи змінюються або коли граничні умови процесу всередині системи змінюються.
У зв'язку з деяким перенесенням акценту про походження сучасного глобального потепління важливим є розгляд кліматичних наслідків.
сторінки минулого
У Росії з давніх часів вкоренилися уявлення про те, що літо спекотне і грозове, осінь золота і дощова, зима студена і заметільна, а весна - дружна. Ми прекрасно знаємо, що багато відомих прикмети погоди все рідше підтверджуються, але завжди до них мимоволі прислухаємося. Прикмети погоди і клімату мають багатовікову історію. Цілі покоління наших співвітчизників скрупульозно спостерігали за погодою, збирали відповідні матеріали і складали календарі або численники погоди за допомогою, яких вони намагалися вгадати яким буде майбутні сезони року. Це можна було робити тільки в тому випадку, коли кліматична система стабільна і діє без збоїв. Чим стабільніша клімат, тим більш тривалий час він забезпечує сталий розвиток біосфери і створює найкомфортніші умови для існування людини. Стабільність клімату забезпечує правильні і підтверджуються прогнози погоди.
Чим складніше система, тим складніше прогнозована гіпотеза. Це гіпотеза, що описує вплив парникових газів на спалювання викопного палива на глобальне потепління. Крім того, ця гіпотеза використовується для прогнозування зміни клімату в дуже складній системі, де короткострокові прогнози погоди малоймовірні. Необхідно як і раніше вказувати різницю між погодою і кліматом. Під метеорологічної наукою ми маємо на увазі вимір температури, опадів в окремі дні, їх статистичну обробку в сезони або навіть в окремі роки і наукове пояснення процесів в атмосфері.
Про яку стабільність клімату може йти мова, якщо спостерігаємо, що тільки за останні роки з погодою відбувається щось неймовірне. Раптом зовсім несподівано наступає небачено холодний травень 1999 року, або через півроку на європейську частину Росії приходить дуже холодний з 15-20 градусними морозами листопад. Був також непередбачуваний небачено холодний і сніжний травень 2001 року і тривала холодна осінь 2000 і 2001 років. І в той же час на тлі холодних весни і осені досить дивними виглядали малосніжні з частими і тривалими відлигами зими 2000, 2001 і 2002 років.
Навпаки, клімат має справу з певним усреднением погоди за 30-50 років або навіть протягом більш тривалого періоду часу. На жаль, навіть в деяких професійних публікаціях ці два терміни плутають, наприклад, про зміну клімату за останній рік або п'ять років. Іноді зміна клімату буде відзначено влітку минулого року. Помилковість таких тверджень очевидна. Значні відхилення від середніх кліматичних характеристик називаються аномаліями. Однак аномалія не може бути ідентифікована зі зміною клімату.
Парниковий ефект і температура Землі
Більш теплий, прохолодний або вологий рік, ніж середній клімат, - це просто аномалія, а не зміна клімату. Іноді це не просто рік, а кілька років тому. За назвою теплиці ми висловлюємо загальну характеристику цієї групи газів. Парникові гази, присутні в атмосфері, виділяють короткохвильову сонячну радіацію для нагріву поверхні Землі. Звідси довгохвильове випромінювання, що поглинається парниковими газами, випускається назад і тому лише незначно розряджається в космічний простір поза атмосферою Землі.
На наших очах все частіше зсуваються календарні дати настання пір року. І не тільки в Росії. В останні десятиліття Європа то піддається навалі небачених снігопадів, то в середині зими на неї обрушуються зливи і тривалі дощі, то раптово під дією теплих потоків повітря починається швидке танення снігів, з берегів виходять річки, великі площі покриваються талими водами. Повені не тільки завдають великої матеріальної шкоди, а й призводять до людських жертв. І одночасно з цим в західній півкулі на США і Мексику щоліта обрушується нестерпна спека, супроводжувана грозами і потужними смерчами (торнадо). Погода немов розлютився. Але на різних континентах вона лютує по-своєму. Кожен нас, спостерігаючи за "витівками" погоди, мимоволі задає собі і оточуючим здивовані запитання. Звідки взявся такий гнів природи? Хто в цьому винен? Чому так відбувається? Але будь-яких погодних аномаліях винен сучасний клімат. Вірніше ті порушення, які вивели з рівноваги і стабільності кліматичну систему. А це безпосередньо пов'язано з глобальним потеплінням.
В історії клімату Землі такі зміни і погодні катаклізми зовсім не єдині. У минулому траплялися і більш неймовірні погодні події. Судячи за старовинними хроніками і літописам, в епоху існування царства Стародавнього Єгипту, навіть Ніл замерзав. Час від часу крижаною кіркою частково покривалося Чорне море. Айсберги і окремі крижини плавали по Чорному і навіть по Середземному морях. Нерідко замерзав Босфор, причому настільки, що льоду протоку могли переходити люди. І це траплялося під час так званого малого льодовикового періоду, т. Е. В період часу від Х1Y до кінця Х1Х століття. В цей же час загинули поселення вікінгів в Гренландії. Цей величезний острів відкрили вікінги, але зовсім не в жарт або іронічно назвали його Зеленим островом. На початку 1Х століття льодовики в Гренландії розташовувалися тільки в його центральній самої гористій частини. Поблизу узбережжя росли гаї і розташовувалися луки. Більше 300 років вдалося вікінгам прожити на цьому острові. Вони обробляли зернові культури і займалися скотарством. Але сталася чергова зміна клімату. На цьому острові, починаючи з другої половини ХY століття почав стрімко зростати крижаний покрив, товщі якого в даний час перевищує 2 км. Сама Гренландія виявилася на тривалий час, майже до першої чверті Х1Х століття, була заблокована морськими кригою. У ці ж роки крижаний блокаді була піддана Ісландія. З кінця Х1Х століття ці райони Північної Атлантики вже не замерзають. Лише час від часу по ним дрейфують величезні айсберги, що відірвалися від Гренландського крижаного щита. У період малого льодовикового періоду, тобто в кінці середньовіччя і аж до кінця Х1Х століття періодично замерзало Балтійське море, льодом покривалися канали Голландії, частково замерзали Дунай, Рейн, Ельба і інші річки Європи.
У ці ж роки дуже жорстокі морози терзали Росію, і не тільки в зимовий час. Іноді траплялося незрозуміле. Так на початку ХУП століття в Росії влітку обрушувалися морози. Ці літні морози стояли в липні і на самому початку серпня. Малий льодовиковий період досить важко позначилося на сільському господарстві Європи та Росії. Сотні сіл розорилися і припинили своє існування. Різко знизилася врожайність. Стався падіж худоби і як наслідок усього цього настав голод. І одночасно з погодними катаклізмами вирували безперервні стихійні лиха.
В результаті глобального потепління, коли відбувається зміна одного кліматичного стану іншим, починають змінюватися раніше стабільні взаємини між кліматоутворюючими системами і особливо між атмосферою і гідросферою, які, як відомо, безперервно обмінюються енергією і речовиною. Така нестабільність виражається в частій зміні практично непередбачуваних екстремальних погодних явищ, які ми називаємо стихійними лихами. До них відносяться бурі і тайфуни, смерчі (торнадо) і урагани, посухи, суховії, снігопади і морози, град, зливи і тривалі дощі. Вони в свою чергу викликають повені, селі і зсуви, провали та ін. До стихійних явищем, неможливо звикнути. Вони завдають величезний матеріальний збиток і призводять до великих жертв серед населення і при цьому відбуваються все частіше і стають все більш інтенсивними. До того ж їх стає дедалі важче передбачити, але саме вони повідомляють і фіксують про розлад в роботі кліматичної машини, віщуючи про серйозні зміни клімату. Вони дають знати, що настав період нестабільності і попереджають про те, що клімат Землі переходить від одного стану до іншого і цей перехід тільки почався, але може тривати ще досить довго.
Стихійні лиха, кліматичним чинником приносять величезної шкоди. За різними даними збиток від атмосферних і гідросферних стихійних лих оцінюється за останні десятиліття тільки для території Росії в 50 млрд. Доларів на рік. Приблизно такого ж збитку щорічно піддаються території Європи і Північної Америки.
Навіть тоді, коли клімат знаходиться в стабільному стані його дуже важко прогнозувати, але ще важче його прогнозувати в період розладнане стану кліматичної машини. Для цього необхідно масу складових і серед них швидкість, спрямованість і інтенсивність природних процесів, що протікають в таких глобальних системах як атмосфера, гідросфера, верхня частина літосфери і біосфера, які викликані досить складними їх взаємовідносинами. Ці безлічі природні процеси мають різною тривалістю від десятків років до сотень тисячоліть. І тому для правильного і об'єктивного прогнозу клімату в першу чергу необхідно знати циклічність кліматичних змін. Це означає, що потрібно мати знання причин кліматичних змін як в геологічному, так і в історичному минулому і в міру можливості визначати їх точні якісні та кількісні характеристики
Коливання клімату в четвертинному періоді від холодних льодовикових епох до теплих межледниковья і, навпаки, однозначно свідчать про те, що в періоди їх зміни характеризувалися наступами надзвичайно екстремальними погодними змінами. І цей рахунок є численні геологічні документи. Завдяки дослідженням складу пухирців повітря з крижаних покривів по керна Гренландії і Антарктиди, які накопичилися за останні 400 тисяч років, вдалося визначити зміну температурного режиму, ступінь запиленості атмосфери і вміст в ній вуглекислого газу.
Що можна очікувати від глобального потепління?
Згідно з існуючими прогнозними оцінками до 2025 року середня глобальна температура на планеті підніметься на 1 1-5 о С, а до кінця ХХ1 століття, якщо нічого не зміниться в кліматичній системі, і як і раніше буде рости концентрація атмосферної вуглекислоти, вона підвищиться ще на 3.5- 4 о С. До чого це призведе? Адже потеплішає скрізь по-різному. Самі незначні зміни відбудуться в екваторіальних і тропічних широтах. Тут сучасне глобальне потепління відбитися тільки на кількості і, особливо на ступеня розподілу атмосферних опадів. У свою чергу це призведе до поступового зволоженню пустель північній і південно й аридних областей, зміні саван тропічними вологими лісами. В цілому все це зведеться не тільки до істотного скорочення площ пустелі Сахари, південній частині Гобі та інших пустель Світу, але і буде супроводжуватися збільшенням врожайності Сахельской області Африки та Південної Європи.
Вельми сильні зміни відбудуться на територіях помірного поясу північної півкулі, особливо на значній частині території Росії. У першій чверті ХХ1 століття зими стануть м'якше на 5-7 о С. Це означає, що на європейській частині Росії зими, які вже нагадують західноєвропейськими стануть майже такими ж. Вони будуть слабо морозними, але з рясними снігами. Хай не дивують різкі коливання зимових температур. Через те, що територія Росії відкрита вільному поширенню холодних потоків повітря з Північного Льодовитого океану, то до тих пір, поки цей океан буде Льодовитим, хвилі холоду будуть демонструватися аж до південних гірських хребтів. Але тільки на відміну від минулих років число морозних днів буде скорочуватися, а морози все частіше будуть змінюватися відлигою. Літо стане більш спекотним, а тривалість весняно-літньо-осіннього теплого періоду почне збільшуватися. Все частіше буде рано починатися сніготанення, весняні паводки стануть більш рясними, тривалість літнього сезону збільшиться, а осінь стане теплою і більше довгою. Пізня осінь все сильніше буде нагадувати "бабине літо". Одночасно з посиленням температурного чинника, на 10-20% зросте кількість атмосферних опадів. Це означає, що істотно підвищиться врожайність сільськогосподарських культур і продуктивність худоби і птиці.
Потепління тягне за собою зміну ландшафтних ситуацій. Все більше комфортних з точки зору погоди, місць буде ставати на півдні, але в той же час на ряді територій позначиться і негативний вплив клімату. Теплолюбні рослини будуть переміщатися на північ. Це призведе до того, що на підмосковних дачних ділянках вирощування винограду, баклажан, кавунів і динь, перетворитися з екзотики в буденність. Ріс же свого часу в період малого кліматичного оптимуму, т. Е. На початку і в середині середньовіччя виноград в Англії і на півночі Німеччини. Навіть зараз подекуди в центрі та на півночі Німеччини вирощують виноград. Як самостійний елемент ландшафту тундра і лісотундра перестане існувати і на берегах Північного океану, який вже не можна буде назвати Льодовитим, так як він швидше за все буде покриватися сезонним льодом, стануть рости тайгові ліси з домішкою листяних дерев.
Особливу тривогу викликає стан многолетнемерзлих грунтів. які багато хто продовжує неправильно називати "вічною мерзлотою". Ми багато разів переконуємося в тому, що нічого вічного на світі не існує і дійсно, як свідчать палеогеографічні дані, та "вічна мерзлота", яку ми сьогодні спостерігаємо, виникла всього 20 тисяч років тому, а до цього під час так званого МіКулінсьКого межледниковья, коли було значно тепліше, ніж в сучасну епоху, її зовсім не було. Як і не було в дуже теплому мезозої і ранньому кайнозою. У ці епохи на великих територіях Сибіру і Північного Сходу Росії розташовувалися моря з теплолюбний фауною, а арктичні острови і прилеглі низовини були покриті хвойно-листяними і навіть широколистяними лісами.
В результаті поширення сучасного потепління швидкість танення многолетнемерзлих грунтів різко посилюється і скорочуються їх площі. А адже багато міст і селища, транспортні магістралі, трубопроводи та багато іншого в Східному Сибіру побудовані саме з урахуванням впливу багаторічної мерзлоти. Подтаіваніе призводить не тільки до руйнувань виробничих і житлових будівель і комунікацій, а й викличе заболочування величезних територій
Описаний сценарій розвитку природних умов до кінця першої чверті ХХ1 століття для Росії здавалося не віщує нічого погано. Однак це так здається тільки на перший погляд. Переміщення на північ ландшафтних областей викличе зміщення в цьому ж напрямку посушливих (аридних) ландшафтів. Степова і лісостепова області, головні житниці нашої країни, через почастішання посух перетворяться в піщані і глинисті пустелі. І, хоча кліматично умови в північних областях стануть такими ж в сучасних центральних областях родючість грунтів тут, не збільшиться. Це буде пов'язано з тим, що швидкість формування родючих чорноземних грунтів буде значною мірою відставати від швидкості зміни кліматичних умов.
Ще більш серйозним змінам піддасться клімат в країнах Африки, Південної Азії, Центральної та Південної Америки, Близького і Середнього Сходу і Південно-Східної Азії. У всіх цих регіонах температури зміняться незначно, але стане більш посушливе. Останнє пов'язано з тим, що при глобальному потеплінні все меншою ставати різниця між екваторіальними і полярними районами. Це призведе до ослаблення циклонічної діяльності, що викличе скорочення вологи і своєрідність її перерозподілу на суші. На тропіки та субтропіки все частіше почнуть критикувати жорстокі посухи й лісові пожежі, подібні до тих, які охопили в 1998 році Індонезію, а в 2001-2003 рр. вирували в Австралії та Південної Америки. Скорочення вологи призведе до швидкого поширення пустель в цих регіонах. У США, Західній Європі, Японії, Китаї і в деяких районах Південно-Східної Азії клімат змінитися несуттєво, але на ці регіони все частіше будуть критикувати екстремальні посухи і спека, а також стихійні лиха, пов'язані з порушеннями в атмосфері.
У зв'язку з триваючим потеплінням особливу тривогу викликає не тільки зміна у виробництві сільськогосподарської продукції, а й стан здоров'я людей. У містах і сільських місцевостях все більше число людей стане піддаватися перегріву. Від теплового і сонячного удару вмиратимуть люди. Все швидше стануть поширюватися епідемії, які будуть охоплювати регіони, раніше піддані цим лих.
Чи можливий підйом рівня Світового океану?
Особливу тривогу викликає можливість підйому рівня вод Світового океану в результаті танення льодовикових щитів в Антарктиді і Гренландії, льодового покриву Північного Льодовитого океану і його островів, а також гірських льодовиків. Загальна площа льодів, сьогодні знаходяться на земній поверхні, становить 30 млн. Км 2, а їх обсяг дорівнює - 30 -35 млн. Км 3. Як відомо, загальний обсяг вод сучасного Світового океану дорівнює 1370 млн. Км3. Простий підрахунок показує, що після танення льодовиків, обсяг вод Світового океану повинен збільшиться на чверть. Саме цей факт ставить в тупик багатьох і змушує робити неправильні висновки, так як вони вважають, що в результаті глобального потепління процес танення льодів буде носити незворотній характер. І тоді, рівень Світового океану може збільшитися на десятки метрів. А це підстава для найпохмуріших прогнозів, згідно з якими відбудеться затоплення багатьох обжитих і добре освоєних низинних територій. Навіть найоптимістичніші прогнози не віщують нічого доброго. Ось як виглядає один з таких прогнозів.
Через кілька років після початку інтенсивного танення льодовиків, а воно, як вважають, вже почалося, рівень океану підніметься на 6-8 метрів. Навіть збільшення рівня океану всього на півметра може призвести до того, що багато приморські низовини США, Канади та Європи зникнуть під водою. Дуже складна обстановка може скластися на низовинах півночі Сибіру і на арктичних островах. Значна їх частина буде затоплена морськими водами, а решта виявиться сильно заболоченій. Але разом з цим різко поліпшитися льодова обстановка в Арктиці. Північний Льодовитий океан звільниться від багаторічного льоду, який стане виникати тільки в зимовий час, а влітку танути. Портові споруди і причали виявляться затопленими. Їх, або необхідно буде переносити на нові більш піднесені місця, або надбудовувати. Незважаючи на те, що в Арктиці стане тепліше, погода там все-таки не поліпшиться, а, навпаки, погіршиться. На зміну морозам прийдуть тумани, дощі, шторму і бурі, які будуть відбуватися як в зимовий, так і в літній час. Приплив талої води викличе зміна не тільки температури вод, але їх солоності і хімічного складу, а це дуже негативно позначиться на житті гідробіонтів.
В період потепління через опріснення і згладжування температур багато морських течії ослабнуть або навіть змінять свої напрямки. Адже в даний час вони існують через різницю температур між високими і низькими широтами. В цьому відношенні вчені стурбовані можливою зміною гідродинаміки в Атлантичному океані. В даний час холодна солона вода, яка надходить з Арктики, занурюється вглиб, а її місце займає, потік поверхневих вод теплих з тропічних широт. Є побоювання, що в результаті потепління швидкість і інтенсивність теплої течії Гольфстрім, яка зігріває берега Скандинавії і Британії, сповільнитися. А це загрожує великими неприємностями для європейців. Приблизно таке ж негативний вплив відбудеться біля берегів Аляски, яке зігріває протягом Куросио.
У цих же прогнозах передбачається можливість подальшого посилення штормів і збільшення числа найсильніших тайфунів з усіма наслідками, що випливають з цього негативними наслідками. Під загрозою затоплення опиняться узбережжя Бангладеш, Індії, Китаю, Індокитаю і Японії.
Як видно, навіть такі, не настільки песимістичні як багато інших, прогнози не обіцяють землянам нічого хорошого. Однак, для того, щоб робити обґрунтовані прогнози, необхідно більш докладно і всебічно розглядати процес підвищення рівня моря в результаті глобального потепління. При цьому прогнози повинні грунтуватися не тільки на простих порівняннях обсягу льодовиків і вступників талих вод, а й враховувати об'єм чаші Світового океану, яка ніколи не залишається постійною через геологічних процесів, які протікають на дні морів і океанів і на прилеглих частинах суші. Прогнози, зроблені без їх урахування виявляються некоректними. Разом з тим точний облік багатьох геологічних процесів сильно утруднений, так вони їх характеристики складаються з змінних величин. Найголовнішою змінною величиною є обсяг чаші Світового океану. В його межах, тобто на дні океану, в межах средінноокеанскіх хребтів, на континентальному підніжжі і на континентальному схилі безперервно і при тому з різною швидкістю відбуваються різні ендогенні та екзогенні геологічні процеси. Їх діяльність викликає те збільшення, то, навпаки, призводить до зменшення глибин, а все це завжди відбивається на місткості чаші Світового океану. У Світовому океані безперервно відбувається осадження (акумуляція) осадового матеріалу, який в підвішеному або розчиненому стані виносять ріки. Внаслідок зміни лучно-окисного потенціалу, температури. Щільності та інших фізичних факторів на дні Світового океану, з моменту його утворення, відбуваються вулканічні виверження, ростуть і руйнуються рифові і вулканічні острови, розширюється або, навпаки, стискується океанська кора, а, це означає, що змінюється глибина Світового океану. Процеси, що призводять до збільшення або зниження глибини моря хоча і певним чином пов'язані між собою, але діють не синхронно. І тому в одних частинах Світового океану глибини збільшуються, і зростає площа його водної поверхні, а в інших - навпаки глибина зменшується, і скорочуються його розміри. Підрахунки показують, що збільшення глибини, як внаслідок розтягування, так і стиснення океанської кори, відбуваються зі швидкостями в декілька сантиметрів за рік і відбуваються в протилежних частинах океану. Процеси накопичення опадів, навпаки, зменшують глибини. При цьому виявляється, що дія щодо глибин Світового океану, процеси акумуляція речовини і тектонічні рухи в цілому компенсують один одного. Але куди в цьому випадку зникає тала вода, якщо рівень моря залишається незмінним або слабо змінюється. Адже згідно з прямими інструментальним спостереженням за 25 років глобального потепління обсяг льодовиків на суші і в океані помітно скоротилися. Але при цьому рівень Світового океану підвищився всього на кілька сантиметрів.
В геологічній історії Землі неодноразово відбувалися геодинамічні події, що призводять до розкриття і закриття окремих океанів, і тоді континенти то піддавалися затоплення, то осушенню. Перші події геологи називають трансгресій, а другі -регрессіямі.
Палеогеографічні матеріали неспростовно свідчать про те, що на Землі то відбувалося зростання рівня Світового океану, який приводив до трансгресії і, при цьому великі низинні ділянки суші виявлялися затопленими, то навпаки глибини океану зменшувалися і наступали регресії. І тоді оголювалися шельфові області океану. Але при цьому жодна трансгресія не виникало відразу ж після зміни льодовикового типу клімату, яких в історії Землі можна нарахувати 6-7, в теплі. Зміни рівня Світового океану впевнено зв'язуються з геотектонічними процесами, але ніяк не з ростом льодовиків або їх таненням. Навіть в тому випадку, коли площа льодовикових покривів як, наприклад, в кінці ордовицького періоду (400 млн. Років тому), або в кінці кам'яновугільного періоду (300 млн. Років тому) в десятки разів перевершувала сучасні льодовики. Після цих вельми холодних в кліматичному відношенні періодів наступали геологічні епохи, що характеризуються високими приземними температурами, і сильним дефіцитом вологи, але ніколи не відбувалися трансгресії. Вся "зайва" вода витрачалася на атмосферні процеси. Швидкість же тектонічних процесів дуже повільна і термін їх дії розтягується на багато мільйонів років. Тільки тому їх ефект виявляється приголомшливим.
Повертаючись до сучасної епохи можна відзначити, що хоча ті ж геологічні процеси діють в даний час, але помітити їх вплив ми не в змозі. Це означає, що зміна обсягу чаші Світового океану в результаті тектонічних процесів ніяк не може кореспондуватися із зростанням обсягу талої води.
Інший змінною величиною є обсяг талої води і її температура. Під час сучасного потепління спостерігається безперервне зростання температур води в середніх і високих широтах. Але, як відомо, при збільшенні температур води збільшується і її обсяг. На перший погляд це повинно приводити до вихлюпування води з чаші Світового океану, тим більше, що в неї продовжують надходити значні обсяги талої води. Однак при прогнозних розрахунках знову-таки упускається всім відомий процес - випаровування. Добре відомо, що на Землі вода здійснює великий і малий кругообіг і при цьому загальний обсяг води твердому, рідкому і газоподібному стані в гідросфері завжди залишається постійним. Під час збільшення температурного режиму одночасно збільшується швидкість випаровування. Чим більше талої води надходить в Світовий океан, тим більше і швидше вона випаровується. Тим енергійніше формуються циклони над океанами, які з величезною швидкістю проходять океанське простір і у вигляді тайфунів і бур обрушуються на узбережжі багатьох держав. Хоча циклони внетропических широт не є настільки руйнівними, як тропічні циклони, які також містяться величезні обсяги вологи і при цьому досягають віддалених від океанів територій. У процесі глобального потепління при цьому скорочуються площі посушливих (аридних) регіонів. Поступово зникають пустелі і скорочуються площі напівпустель. Все більше вологи починає при глобальному потеплінні починає брати участь у кругообігу води і внаслідок цього, швидше за все, дуже проблематично очікувати значних підйомів рівня Світового океану.