Глобальне потепління означає підвищення середньої температури атмосфери Землі і Світових океанів і його прогнозоване продовження. В літературі останніх років наводяться численні дані про тенденції зміни температури на Землі протягом останніх 100-150 років. Зокрема, показано, що в кінці XIX століття почалося потепління, яке особливо посилилося в 20 - 30-х роках ХХ століття. У 40-х роках потепління закінчилося і почалося повільне похолодання, яке в 60-х роках припинилося і настало нове потеплінням. Чітких пояснень цьому явищу поки не дано. Наведені результати показують, що в цілому за столітній період середньорічна температура на Землі збільшилася на 0,5С. Для порівняння слід зазначити, що з часів останнього льодовикового періоду (10 тис. Років тому) температура на планеті підвищилася всього на 3-5С. Потепління відбувається нерівномірно на окремих територіях Землі. Є області, де середньорічне підвищення температури значно перевищує таке на всій планеті, досягаючи 1,5 - 2,0 - 2,5С. Однак, на тлі загального потепління є території, де погода змінюється в бік похолодання. Деякі вчені говорять не про потепління, а про похолодання на планеті.
Підвищення глобальної температури викличе підняття рівня моря і буде змінюватися кількість і характер опадів і ймовірного розширення субтропічних пустель. Потепління очікується, воно буде сильним в Арктиці і будуть пов'язані з триваючим таненням льодовиків, вічної мерзлоти і морського льоду. Інші можливі наслідки потепління включають частіше виникнення екстремальних погодних явищ, включаючи хвилі тепла, посухи і рясних дощів, вимирання видів через зсув температурних режимах, а також зміни в урожайності сільськогосподарських культур. Потепління і зміни, будуть варіюватися від регіону до регіону по всій земній кулі, хоча характер цих регіональних змін є невизначеним. Межі адаптації людини, ймовірно, будуть перевищені в багатьох частинах світу, обмежень для адаптації природних систем в значній мірі буде перевищувати в усьому світі.
Причини глобального потепління
Багато речей викликають глобальне потепління. Потепління кліматичної системи однозначно, і вчені більш ніж на 90% впевнені, більшість з них пов'язано зі збільшенням концентрації парникових газів, викликане діяльністю людини, такі як вирубка лісів і спалювання викопного палива. Ці результати визнані національними академіями наук усіх великих промислово розвинених країн. Причини змін клімату можуть бути такі як- зміни орбіти Землі, сонячної активності (В тому числі і зміни сонячної постійної), вулканічні викиди і парниковий ефект. За даними прямих кліматичних спостережень (вимір температур протягом останніх 200 років), середні температури на Землі підвищилися, проте причини такого підвищення залишаються предметом дискусій. Однією з найбільш широко обговорюваних причин є антропогенний парниковий ефект.
Парниковий ефект - підвищення температури нижніх шарів атмосфери планети в порівнянні з ефективною температурою, тобто температурою теплового випромінювання планети. Парниковий ефект виник не сьогодні - він існував з тих пір, як наша планета обзавелася атмосферою, і без нього температура приземних шарів цієї атмосфери були б у середньому градусів на тридцять нижче реально спостерігається. Однак в останні століття-півтора зміст деяких парникових газів в атмосфері дуже сильно зросла. 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. Багаторічні спостереження показують, що в результаті господарської діяльності змінюється газовий склад і запиленість нижніх шарів атмосфери. З розораних земель під час пилових бур піднімаються в повітря мільйони тонн частинок грунту.
При розробці корисних копалин, при виробництві цементу, при внесенні добрив і терті автомобільних шин про дорогу, при спалюванні палива і викид відходів промислових виробництв в атмосферу потрапляє велика кількість зважених часток різноманітних газів. Визначення складу повітря показують, що зараз в атмосфері Землі вуглекислого газу стало на 25% більше, ніж 200 років тому. Це, безумовно, результат господарської діяльності людини, а також вирубки лісів, зелене листя яких поглинають вуглекислий газ. З підвищенням концентрації вуглекислого газу в повітрі пов'язаний парниковий ефект, який проявляється в нагріванні внутрішніх шарів атмосфери Землі. Це відбувається тому, що атмосфера пропускає основну частину випромінювання Сонця. Частина променів поглинається і нагріває земну поверхню, а від неї нагрівається атмосфера. Інша частина променів відбивається від поверхні Планети і це випромінювання поглинається молекулами вуглекислого газу, що сприяє підвищенню середньої температури.
Ідея про механізм парникового ефекту була вперше викладена в 1827 році в статті «Записка про температурах земної кулі і інших планет», в якій він розглядали різні механізми формування клімату Землі, при цьому розглядали як фактори, що впливають на загальний тепловий баланс Землі (нагрів сонячним випромінюванням , охолодження за рахунок випромінювання, внутрішнє тепло Землі), так і чинники, що впливають на теплоперенос і температури кліматичних поясів (теплопровідність, атмосферна і океанічна циркуляція).
При розгляді впливу атмосфери на радіаційний баланс проаналізували досвід М. де Соссюра з зачернённим зсередини посудиною, накритим склом. Де Соссюр вимірював різницю температур всередині і зовні такого судини, виставленого на пряме сонячне світло. Пояснюється це тим що підвищення температури всередині такого «міні-парника» в порівнянні з зовнішньою температурою дією двох чинників: блокуванням конвективного теплопереносу (скло запобігає відтік нагрітого повітря зсередини і приплив прохолодного зовні) і різної прозорістю скла в видимому і інфрачервоному діапазоні.
Саме останній фактор і отримав в пізнішій літературі назву парникового ефекту поглинаючи видиме світло, поверхня нагрівається і випромінює теплові (інфрачервоні) промені; оскільки скло прозоро для видимого світла і майже непрозоро для теплового випромінювання, то накопичення тепла веде до такого зростання температури, при якому кількість проходять через скло теплових променів досить для встановлення теплової рівноваги.
Оптичні властивості атмосфери Землі аналогічні оптичними властивостями скла, тобто її прозорість в інфрачервоному діапазоні нижче, ніж прозорість в діапазоні оптичному, проте кількісні дані по поглинанню атмосфери в інфрачервоному діапазоні довгий час були предметом дискусій.
У 1896 році для кількісного визначення поглинанні атмосферою Землі теплового випромінювання проаналізували дані Семюеля Ленглі про Болометрична світності Місяця в інфрачервоному діапазоні. Порівняли дані, отримані Ленглі при різних висотах Місяця над горизонтом (тобто при різних величинах шляху випромінювання Місяця через атмосферу), з розрахунковим спектром її теплового випромінювання і розрахували як коефіцієнти поглинання інфрачервоного випромінювання водяною парою і вуглекислим газом в атмосфері, так і зміни температури Землі при варіаціях концентрації вуглекислого газу. Також висунули гіпотезу, що зниження концентрації в атмосфері вуглекислого газу може бути однією з причин виникнення льодовикових періодів.
Повністю знищити парниковий ефект не можна. Вважають, що якби не парниковий ефект, середня температура на земній поверхні становила б - 15 C.
Викиди парникових газів:
На Землі основними парниковими газами є: водяна пара (відповідальний приблизно за 36-70% парникового ефекту, без урахування хмар), вуглекислий газ (CO 2) (9-26%), метан (CH 4) (4-9%) і озон (3-7%). Атмосферні концентрації CO 2 і CH 4 збільшилися на 31% і 149% відповідно в порівнянні з початком промислової революції в середині ХVIII століття. Згідно окремим дослідженням, такі рівні концентрації досягнуті вперше за останні 650 тисяч років - період, для якого були отримані достовірні дані з зразків полярного льоду.
Близько половини всіх парникових газів, одержуваних в ході господарської діяльності людства, залишаються в атмосфері. Близько трьох чвертей усіх антропогенних викидів вуглекислого газу за останні 20 років стали результатом видобутку і спалювання нафти, природного газу і вугілля, при цьому приблизно половина обсягу антропогенних викидів вуглекислоти зв'язуються наземної рослинністю і океаном. Більшість інших викидів CO 2 викликана змінами ландшафту, в першу чергу вирубкою лісів, проте швидкість зв'язування наземної рослинністю вуглекислого газу перевищує швидкість його антропогенного вивільнення внаслідок зведення лісів.
Зміна сонячної активності:
Були запропоновані різноманітні гіпотези, що пояснюють зміни температури Землі відповідними змінами сонячної активності. Стверджується, що сонячна і вулканічна активність може пояснити половину температурних змін до 1950 року, але їх загальний ефект після цього був приблизно дорівнює нулю. Зокрема, вплив парникового ефекту з 1750 року, о 8 разів вище впливу зміни сонячної активності. Пізніші роботи уточнювали оцінки впливу сонячної активності на потепління після 1950. Тим не менш, висновки залишилися приблизно тими ж: «Кращі оцінки вкладу сонячної активності в потепління лежать в межах від 16% до 36% вкладу парникового ефекту». Однак, існує ряд робіт, у яких існує механізмів, що підсилюють ефект сонячної активності, які не враховуються в сучасних моделях, або що важливість сонячної активності в порівнянні з іншими факторами недооцінюється. Такі твердження оскаржуються, але є активним напрямком досліджень. Висновки, які будуть отримані в результаті цієї дискусії, можуть зіграти ключову роль в питанні про те, якою мірою людство відповідально за зміну клімату, і в який - природні фактори.
Чому глобальне потепління іноді призводить до похолодання:
Глобальне потепління зовсім не означає потепління скрізь і в будь-який час. Зокрема, в будь-якій місцевості може збільшитися середня температура літа і зменшитися середня температура зими, тобто клімат стане більш континентальним. Глобальне потепління можна виявити, тільки усереднивши температуру за всіма географічними локаціях і всіх сезонах.
Згідно з однією з гіпотез, глобальне потепління призведе до зупинки або серйозного ослаблення Гольфстріму. Це викличе істотне падіння середньої температури в Європі (при цьому температура в інших регіонах підвищиться, але не обов'язково у всіх), так як Гольфстрім прогріває континент за рахунок перенесення теплої води з тропіків.
Відповідно до гіпотези кліматологів М. Юінга і У. Донна, в кріоере існує коливальний процес, в якому заледеніння (льодовиковий період) породжується потеплінням клімату, а дегляціація (вихід з льодовикового періоду) - похолоданням. Це пов'язано з тим, що в кайнозої, що є кріоерой, при відтаванні крижаних полярних шапок збільшується кількість опадів у високих широтах, що взимку призводить до локального підвищення альбедо. Надалі відбувається зниження температури глибинних районів континентів північної півкулі з подальшим утворенням льодовиків. При замерзанні крижаних полярних шапок льодовики в глибинних районах континентів північної півкулі, не отримуючи досить підживлення у вигляді опадів, починають відтавати.
Наслідки глобального потепління
Підвищення глобальної температури викличе підняття рівня моря і буде змінюватися кількість і характер опадів і ймовірного розширення субтропічних пустель. Потепління очікується, воно буде сильним в Арктиці і будуть пов'язані з триваючим таненням льодовиків, вічної мерзлоти і морського льоду. глобальне танення це похмура картина майбутнього, але на думку вчених вона неминуча якщо ми не будемо діяти, наш світ змінюється до невпізнання і ми люди посилюємо цей процес. Крижані шапки тануть і рівень моря повзе все вище і вище, що гірше що ми все ближче до переломною точці після якої ми не зможемо зупинити те, що відбувається. Інші можливі наслідки потепління включають частіше виникнення екстремальних погодних явищ, включаючи хвилі тепла, посухи і рясних дощів, вимирання видів через зсув температурних режимах, а також зміни в урожайності сільськогосподарських культур. Потепління і зміни, будуть варіюватися від регіону до регіону по всій земній кулі, хоча характер цих регіональних змін є невизначеним. Межі адаптації людини, ймовірно, будуть перевищені в багатьох частинах світу, обмежень для адаптації природних систем в значній мірі буде перевищувати в усьому світі.
1. Якщо температура на Землі буде продовжувати підвищуватися, це надасть дуже серйозний вплив на світовий клімат.
2. У тропіках буде випадати більше опадів, так як додаткове тепло підвищить зміст водяної пари в повітрі.
3. У посушливих районах дощі стануть ще більш рідкісними і вони перетворяться в пустелі в результаті чого людям і тваринам доведеться їх покинути.
4. Температура морів також підвищиться, що призведе до затоплення низинних областей узбережжя і до збільшення числа сильних штормів.
5. Підвищення температури на Землі може викликати підняття рівня моря так як:
а) вода, нагріваючись стає менш щільною і розширюється, розширення морської води призведе до загального підвищення рівня моря.
б) підвищення температури може розтопити частина багаторічних льодів, що покривають деякі райони суші, наприклад, Антарктиду чи високі гірські ланцюги. Вода, що утворилася в кінцевому підсумку стече в моря, підвищивши їх рівень.
Заходи щодо попередження глобального потепління
Головну міру щодо запобігання глобального потепління можна сформулювати так: знайти новий вид палива або поміняти технологію використання нинішніх видів палива. Це означає, що необхідно:
1. Зменшити викид в атмосферу парникових газів.
2. У котелень, на заводах і фабриках встановити споруди для очищення викидів в атмосферу.
3. Відмовитися від традиційних видів палива на користь більш екологічно чистих.
4. Зменшити обсяги вирубки лісів і забезпечити їх відтворення.
5. Створити закони, що забезпечують попередження глобального потепління.
6. Виявляти причини глобального потепління, спостерігати за ними і усувати їх наслідки.
На щастя, далеко не всі поділяють ці побоювання. Останні дані, отримані при обробці вступників із супутників зображень, не підтверджують перспективу глобального лиха, змальовані песимістично налаштованими вченими. Вони вселяють надію на те, що людству вдасться впоратися з насувається загрозою. Наприклад, скорочення викидів парникових газів можна досягти за рахунок підвищення ефективності використання енергоресурсів, скорочення витоків тепла і палива, технічного переозброєння енергетичного комплексу, переходу на більш безпечні види палива, наприклад, з мазуту на газ. За рахунок уповільнення витрачання викопного палива - ресурсу, як відомо, принципово невідновних. За рахунок розвитку альтернативних, екологічно чистих технологій отримання енергії.
В даний час дуже багато говорять про глобальне потепління клімату. Ми помічаємо, що в останні роки погода стала істотно змінюватися: тривала зима, пізня весна, холодне літо. Як же пояснюються ці змінами вченими климатологами?
В даний час існує дві діаметрально протилежні точки зору. Прихильники першої точки зору стверджують, що в даний час відбувається глобальне потепління клімату. Одні дослідники вважають, що це відбувається внаслідок змін, що відбуваються в Космосі, інші - за рахунок зростання парникових газів. З питання причин зростання концентрації парникових газів також є розбіжності. Одні фахівці вважають, що в відбуваються катаклізми природи винна людина, що забруднює навколишнє середовище парниковими газами: діоксидом азоту, метаном, фреонами, закисом азоту. Інші фахівці вважають, що зростання концентрації парникових газів відбувається за рахунок природних джерел - вулканів. І внесок антропогенного чинника дуже малий. Дійсно, відповідно до статистичних даних від антропогенних джерел викидається всього 3,5% діоксиду вуглецю від загальної кількості діоксиду вуглецю, що надходить в навколишнє середовище, а метану - 3,3%.
Друга точка зору полягає в твердженні, що в даний час людство перебуває спочатку чергової льодовикового періоду. І проблема глобального потепління є наукоподібним міфом. Зокрема такої точки зору дотримується відомий російський географ, професор А.П. Капіца. Він стверджує, що збільшення концентрації вуглекислого газу не передує глобальному потеплінню, а йде після нього.
Президент британського Королівського астрономічного товариства Фред Хойл і професор Кардіфського університету Чандра Викрамасингх опублікували в "Журналі астрофізики і космічної науки" статтю, в якій викладаються не зовсім звичайні погляди на проблему глобального потепління. Всупереч поширеній думці, вчені вважають, що парниковий ефект - не біда, а єдиний засіб, який може врятувати Землю від катастрофи. Вони стверджують, що близько десяти тисяч років тому Земля зіткнулася з кометою. Під час вибуху, що відбувся за зіткненням, в повітря було піднято дуже багато води, в результаті чого виник парниковий ефект. Якби не комета - клімат навряд чи б зазнав істотних змін на краще, і розвиток людської цивілізації виявилося б під питанням. Наслідки зіткнення з кометою відчуваються досі, проте за минулі тисячоліття його вплив сильно зменшилася, і клімат Землі повільно повертається в початковий стан. Положення погіршує космічний пил, що накопичується в атмосфері. Тому збільшення кількості парникових газів є необхідним або людство може виявитися в новий льодовиковий період.
Незважаючи на ці повідомлення, більшість вчених кліматологів підтримує точку зору, що в даний час відбувається глобальне потепління клімату. За відомостями представників Всесвітньої метеорологічної організації тенденція до глобального потепління на планеті триває вже 23 роки. Однак які саме чинники - сама природа або діяльність людини - надають переважне вплив на зміну клімату, єдиної думки на сьогоднішній день немає.
Розглянемо спочатку природні причини потепління клімату. Американські вчені вивчили склад проб льоду, взятих на великій глибині в Гренландії, по концентрації ізотопу берилію, який утворюється в льоду під дією космічних променів і характеризують сонячну активність. При цьому було встановлено, що між кількістю плям на Сонці і коливаннями температури на Землі існує безпосередній зв'язок. Крім сонячної активності на зміну клімату можуть впливати циклічні зміни в орієнтації Сонце-Земля. Головні змінні складові орбіти - це ексцентриситет, кут нахилу екліптики і прецесія. Ексцентриситет відноситься до змінного формі орбітальних параметрів Землі, у якій він змінюється від майже кругового до еліптичному по циклу, приблизно рівному 100 тисяч років. Кут нахилу екліптики змінюється в межах від 22,1 до 24,5 0 з циклом в 41 тисячу років. Прецессия - це поступова зміна напрямку магнітного полюса, який проходить по колу за цикл в 21 тисячу років. Великі кількості вуглекислого газу, фреонів викидаються за рахунок вулканічної діяльності. Антропогенні причини глобального потепління полягають в спалюванні великої кількості палива, виробництва сільськогосподарської продукції та інша людська виробнича діяльність, в результаті чого в атмосферу надходять парникові гази, тоншає озоновий шар; хижацьке вирубування лісів, які поглинають вуглекислий газ.
Які можна очікувати наслідки глобального потепління клімату? Російськими вченими під керівництвом проф. Ю.А. Ізраеля був зроблений детальний прогноз можливих змін клімату та їх наслідків. Вони використовували кілька сценаріїв оцінок потенційних впливів зміни клімату. За першим сценарієм відбудеться звичайне подвоєння концентрації СО2 в атмосфері в період між 2025 і 2050 роками. За другим сценарієм відбудеться підвищення глобальної температури в межах від 1,5 до 4-5 0С. За третім сценарієм відбудеться неравнозначное глобальне розподіл підвищення температури, а саме, невелике підвищення, що становить половину глобального середнього, в тропічних регіонах і підвищення, вдвічі перевищує глобальне середнє в полярних регіонах. Прогнозовані впливу зміни клімату були розглянуті з урахуванням великомасштабних природних явищ, таких як Ель-Ніньо, які в сукупності зі змінами клімату можуть мати значний вплив на сільське господарство, на ріст і розвиток людського суспільства. Майбутнє зміна клімату можливо призведе до руху в напрямку полюсів кордонів кліматичних зон на кілька сот кілометрів протягом наступних 50 років. Зміни флори і фауни будуть відставати від кліматичних зрушень і залишатися в своїх сучасних житлах, опинившись тим самим в іншому кліматичному режимі. Ці режими можуть бути більш-менш сприятливими для різних видів. Найбільшому ризику піддаються ті біологічні співтовариства, можливості адаптації яких, обмежені, а також ті спільноти, де кліматичні зміни додаються до існуючих стресів. Соціально-економічні наслідки цих впливів будуть суттєвими, особливо для тих регіонів земної кулі, де добробут суспільства і його економіка залежать від природних екосистем суші. На малюнку 1 представлена схема можливих наслідків глобального потепління.
Малюнок 1 - Схема можливих наслідки глобального потепління клімату
Модельні розрахунки показали, що при потеплінні клімату більше потепління відбувається в високих, а не в низьких широтах, і взимку, а не влітку. У більш теплій атмосфері міститься більша кількість водяної пари, що підвищує інтенсивність гідрологічного циклу в цілому. Але кількість опадів буде змінюватися нерівномірно в часі і просторі. Теплішого клімату на Землі буде сприяти більш мінлива, ніж зараз погода з ймовірністю частіших повеней і засух, більш сильних ураганів або тайфунів і більш частими хвилями спеки. У міру підвищення глобальних температур буде змінюватися характер глобальної циркуляції атмосфери в зв'язку зі зміною частоти і кількості опадів. В результаті подвоєння концентрації діоксиду вуглецю сила тропічних циклонів або ураганів може зрости на 40%. У зв'язку з цим людство може зіткнутися з проблемою розширення територій, схильних до впливів тропічних циклонів. Очікується, що поряд з прогнозованим порушенням атмосферної циркуляції і зміною характеру бур, людство зіткнеться з проблемою значного підйому рівня моря. Очікується, що протягом 100 років рівень моря підвищиться на 1 м або більше. Якщо не вжити узгоджених дій по зведенню захисних споруд на узбережжі, то підйом рівня моря на 1 м може призвести до затоплення портових територій і завдати шкоди мільйонам людей.
Очікуване різке підвищення глобальних температур позначиться на здоров'ї людей, зручностях і способі життя людей, виробництві харчових продуктів, економічної діяльності, характер розселення і міграції. Прогнозоване зростання населення викличе серйозні впливу на землекористування, витрата енергії, прісної води, продуктів харчування і житлове будівництво. В даний час є достатньо підстав, які свідчать про те, що кліматичні зміни нададуть помітний вплив на сільське господарство і тваринництво. В результаті прогнозованих змін буде потрібно введення нових технологій і методів ведення сільського господарства. Наслідки для деяких регіонів можуть виявитися вельми серйозними, включаючи можливе скорочення виробництва продукції в регіонах, які на сьогодні є дуже уразливими і які найгірше можуть пристосуватися до кліматичних змін. Все це може погіршити труднощі, пов'язані з швидким зростанням населення.
Семенюк Тетяна Іванівна
студент 1 курсу НУБіП України, м Київ
Міськевич Степан Володимирович
науковий керівник, академік Міжнародної Академії Екології, доцент НУБіП України, м Київ
За спостереженнями вчених, коливання клімату відбувалися постійно. Були періоди то похолодання, то потепління. Одні коливання тривали десятиліття, інші - століття. Втім, особливість нашого часу - це швидкість зміни клімату, його потепління. Воно за останні 25 років є рекордним.
Глобальні зміни клімату Землі стали чи не найважливішою екологічною проблемою сучасності. Останнім часом ця проблема виявилася в центрі уваги багатьох міжнародних зібрань, оскільки вона має незворотний характер і загрожує безпечному проживанню мільйонів людей.
Щодо ймовірних сценаріїв глобального потепління, то дослідниками їх розглядалося близько 40. Найбільш ймовірна причина глобальних змін клімату - парниковий ефект - явище в атмосфері Землі, при якому енергія сонячних променів, відбиваючись від поверхні Землі, не може повернутися в космос, оскільки затримується молекулами різних газів . Такі гази називають парниковими. Це - водяна пара, вуглекислий газ, метан, оксиди азоту та інші. Завдяки природному парниковому ефекту на поверхні Землі утримується температура на рівні, придатному для життя.
Не виключено, що потепління має частково природний характер, проте швидкість процесу змушує визнати роль антропогенного (людського) чинника. Люди своєю діяльністю посилюють парниковий ефект за рахунок викидів парникових газів. Основними джерелами їх надходжень є промислові підприємства і транспорт, висока розораність грунтів. Серед парникових газів найбільший вплив здійснює вуглекислий газ. Він викидається в атмосферу при спалюванні вугілля, нафти, газу. На методи ведення сільського господарства припадає близько 14% світових викидів парникових газів. Ці джерела включають добрива, тваринництво, рисові чеки, гній, випалювання савани, спалення сільськогосподарських відходів, оранку.
У найгірших прогнозах передбачається підвищення найближчим часом температури Землі на 11 ° С, уповільнення обертання Землі навколо своєї осі, вимирання багатьох видів рослин і тварин. Підвищення загального рівня світового океану призведе до затоплення значних прибережних територій і островів. Через зміни курсу Гольфстріму в Європі прогнозується не потепління, а навпаки, наступ нового льодовикового періоду. Глобальне потепління матиме прямі наслідки для здоров'я людей: посиляться серцево-судинні та респіраторні захворювання, зросте кількість психологічних розладів, травм, що пов'язано з підвищенням інтенсивності і тривалості природних аномалій (повеней, смерчів, посух, ураганів і т. П.). Буде спостерігатися нестача продуктів харчування та води. Американська дослідницька організація - Центр глобального розвитку - створила он-лайн карту (доступна в інтернет), що відображає прогнозовані наслідки змін клімату для всіх країн світу. За чотирма параметрами - катаклізми, підвищення рівня моря, зменшення врожайності в сільському господарстві і сумарні ризики, визначено рейтинг країн. За показником прямої уразливості до екстремальної погоди 1-3 місця займають Китай, Індія і Бангладеш, відповідно. Від підняття рівня океану прямо постраждають Джібуті, Гренландія і Монако, а опосередковано - Ліберія, М'янма і Гвінея-Бісау. Від втрати родючих земель постраждають вся Африка, Близький Схід, Індія і Латинська Америка. За вказаними параметрами найгірше буде густонаселеним Китаю, Індії і Південно Африканській Республіці. Якщо врахувати всі загальні чинники, то найбільше постраждають Сомалі, Бурунді і М'янма, найменше - Швеція, Норвегія і Фінляндія. Україна знаходиться на 149 місці за прямими ризиками і на 113 - за загальними. Це - непоганий результат для нашої країни. Але без уваги цих досліджень залишилися поширення хвороб, нестача питної води та інші фактори.
Внаслідок глобального потепління коротше виявиться тривалість вегетаційного циклу сільськогосподарських культур, а також сіяних і дикорослих трав. Терміни дозрівання і збирання польових культур виявляться більш ранніми, що нібито можна було б віднести до позитивних наслідків. Однак, відомо, що продуктивність пізньостиглих культур вища, ніж ранньостиглих. Скорочення тривалості вегетаційного циклу призведе до зниження врожайності зернових культур і якості зерна. З іншого боку, збільшення концентрації вуглекислого газу призведе до росту вегетативної маси, завдяки чому підвищиться врожайність трав і коренеплідних культур, особливо цукрових буряків і картоплі.
Зарубіжні фахівці стверджують, що для багатьох видів злакових і олійних культур, фруктових дерев маса зерен, пагонів і плодів зменшиться на 3-17% з кожним градусом приросту температури. Такі зміни можуть негативно позначитися на тваринництві через скорочення кормової бази. Велику небезпеку для агровиробництва становить підвищення температури повітря до рівня, що перевищує оптимальне і припустиме максимальне значення (вище 30 ° С), при якому коренева система рослин не в змозі компенсувати і відшкодовувати витрати вологи, що випаровується через листя.
Підвищення температури може викликати такі явища, як підвищення рівня моря, зміни в локальних кліматичних умовах, що може негативно вплинути на соціально-економічний розвиток багатьох країн. Глобальне потепління може викликати непередбачені зміни в навколишньому середовищі. Збільшення середньорічної температури Землі в останні десятиліття визначається в межах від 6 ° С до 2-2,5 ° С. Вважається, що в другій половині ХХ століття температура збільшувалася за кожні 10 років на 0,3 ° С.
Під впливом потепління почнеться танення льоду Антарктиди, Арктики і високогір'я, що призведе до підняття рівня світового океану. Глобальне потепління створить проблеми не тільки жителям приморських країн, але і може привести до величезних змін у кліматі планети. Підвищення середньої температури може вплинути на сільськогосподарське виробництво, зміниться урожай і якісний склад культур, а це, в свою чергу, позначиться на тваринництві. В енергетичному секторі найбільш уразливою буде гідроенергетика. Також потепління клімату може викликати прискорення метаболізму у мікроорганізмів, що призведе до виникнення нових епідемій серед людей, епізоотій серед тварин, почнуть масово розмножуватися кровоссальні комахи і шкідники лісу, разом з ними будуть поширюватися хвороби.
Світ неприємно часто вражає нас новими катаклізмами: Еверест зменшується, біля Антарктиди з'являються медузи, а в Україні метелики стають більшими, на цілу декаду змінилися оптимальні терміни посадки картоплі. Для України глобальне потепління вже має свої наслідки: зими стають все тепліше, а літо часто буває вологе. Періоди так званого міжсезоння стають більше: весна наступає дуже повільно, а осінь довго не поступається зими. Глобальне потепління клімату стає однією з причин ускладнення прогнозованості небезпечних явищ і можливого зменшення періоду завчасного передбачення стихійних явищ.
Двічі за 3 роки Закарпатті зазнавало руйнівної сили повені. Руйнівні смерчі, шквали, град спостерігалися на Волині, в Тернопільській, Вінницькій, Одеській та багатьох інших областях. Тільки за останні 20 років кількість міст і селищ з постійними проявами підтоплення зросла удвічі - з 265 до 541.
Україна належить до держав, які в першу чергу відчувають на собі наслідки глобального потепління, тому актуальною є оцінка загроз, що стоять перед нашою державою вже сьогодні, і ступеня готовності до них українського суспільства і національної економіки. Найбільш уразливими до глобальних змін клімату землі в Україні є водні ресурси. Саме ця сфера повинна стати пріоритетом в боротьбі з попередженням наслідків глобальних змін клімату в нашій державі. Крім того, наслідком змін клімату стане загальне зниження рівня поверхневих вод. Уже сьогодні під загрозою опинилися деякі унікальні курортні зони півдня. Ерозія берегової зони Чорного та Азовського морів викликає руйнування, загрожує курортним будівлям, пляжам, зонам відпочинку, санаторіїв. Рівень Чорного моря може підвищитися до 2100 року на 115 см, що потребують заходів для захисту прибережних ресурсів. Найменш вразливими до змін клімату будуть лісові ресурси. Однак, якщо буде продовжуватися їх безконтрольна вирубка, особливо на заході України, то ситуація може стати загрозливою, свідченням чого є надзвичайно руйнівні повені, майже щорічно спостерігаються на Закарпатті.
висновки
Таким чином, головна проблема підвищення температури - це порушення екологічної рівноваги на Землі в цілому, яке масштабно зачіпає у всіх видах долю грунту, води, повітря, рослинного і тваринного світу та, безумовно, людини. Глобальні зміни клімату на Землі не обійдуть стороною і Україну. Вони можуть принести нашій державі надзвичайно складні проблеми. Тому нагальною потребою сьогодення є розробка національної стратегії попередження наслідків глобального потепління клімату для України.
Список літератури:
- Бурдіян Б.Г. Навколишнє середовище та його охорона / Б.Г. Бурдіян, В.О. Дерев'янко, А.І. Кривульченко. - М .: Вища школа, 1993. - С. 200-230.
- Голубець М.А. Конспект лекцій з курсу «Екологія та охорона природи» / М.А. Голубець, В.О. Кучерявий, С.А. Генсерук. - М .: НКМ ВО, 1990. - С. 215-218.
- Губський Ю.І. Хімічні катастрофи та екологія / Ю.І. Губський, В. Б. Домо-Сабуров, В.В. Храпай. - К .: Здоров'я, 1993. - С. 416-425.
- Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього середовища / В.С. Джигирей. - М .: Знание, 2000. - С. 203-210.
- Клименко Н.А. Метрологія і стандартизація в екології / М.О. Клименко, П.М. Скрипчук. - М .: РДТУ, 1999. - С. 368-376.
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.
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.
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.
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.
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.
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".
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.
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.
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.