Zaslat dobrou práci do znalostní báze je jednoduchá. Použijte níže uvedený formulář.

Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří ve své studii a práci využívají znalostní základnu, vám budou velmi vděční.

Publikováno na http://www.allbest.ru/

Úvod

Globální oteplování je proces postupného zvyšování průměrné roční teploty zemské atmosféry a světového oceánu.

Očekává se, že oteplování a růst úrovně Světového oceánu bude pokračovat po tisíce let, i když se hladina skleníkových plynů v atmosféře stabilizuje. Tento efekt je způsoben vysokou tepelnou kapacitou oceánů. Kromě stoupající hladiny moří povedou rostoucí globální teploty také ke změnám v množství a rozložení srážek. V důsledku toho se přírodní katastrofy, jako jsou povodně, sucha, hurikány a další, mohou stát častějšími, úroda zemědělských plodin se sníží a mnoho biologických druhů zmizí. Oteplování by s největší pravděpodobností mělo zvýšit četnost a rozsah takových jevů. Někteří vědci se domnívají, že globální oteplování je mýtem, někteří vědci odmítají možnost lidského vlivu na tento proces a nakonec jsou ti, kteří nepopírají fakt oteplování a přiznávají svůj antropogenní charakter, ale nesouhlasí s tím, že nejnebezpečnější klimatu jsou průmyslové emise skleníkových plynů. Relevance: Následující život lidstva je spojen se změnou klimatu, a proto je lepší tento fenomén studovat a být na něj připraven, snažit se mu zabránit, než žít lhostejně a očekávat nevyhnutelný konec.

Cíl: ukázat podstatu změny klimatu na Zemi a určit její příčiny. Úkoly:

1) Studovat fenomén změny klimatu.

2) Analyzujte příčiny tohoto jevu.

3) Na základě různých teorií formulovat nebezpečné globální oteplování lidstva.

4) Řekněte, jak zpomalit změnu klimatu

Příčiny změny klimatu na Zemi

Zaprvé, pojďme hovořit o příčinách změny klimatu a faktorech ovlivňujících její změnu. Existují antropogenní a neanropogenní faktory, které jsou spojené s lidskou činností a naopak nezávislé na nás. Klimatické podmínky ovlivňují různé antropogenní faktory. Mezi nimi jsou například tektonika litosférické desky, vulkanismus, vliv slunečního záření a tak dále.

Podle teorie tektoniky desek se kontinenty země pohybují po povrchu rychlostí několika centimetrů za rok. To bude i nadále nastat, v důsledku čehož se desky budou i nadále pohybovat a kolidovat. V současné době se kontinenty Severní a Jižní Ameriky pohybují na západ Afriky a Evropy. Výzkumníci zkoumají několik budoucích scénářů. Tyto geodynamické modely mohou být rozlišeny subdukcí toku, ve kterém se oceánská kůra pohybuje pod kontinentem. V modelu introverze je mladší, vnitřní, atlantický subduction a současný pohyb Severní a Jižní Ameriky se otáčí opačným směrem. V modelu extroverze, starší, vnější, Tichý oceán je podřízený subduction, proto severní a jižní Amerika se pohybuje směrem k východní Asii.

Introverze

V tomto scénáři, po 50 miliónech roků, Středozemní moře může zmizet a střet mezi Evropou a Afrikou vytvoří dlouhé horské pásmo táhnoucí se až do Perského zálivu. Austrálie se spojí s Indonésií a Dolní Kalifornie se posouvá na sever podél pobřeží. Nové podtlakové zóny se mohou objevit mimo východní pobřeží Severní a Jižní Ameriky a po jejich březích se budou tvořit pohoří. V jižní části planety způsobí přesunutí Antarktidy na sever roztavení celé ledové čepice. To spolu s roztavením ledovcové ledovce zvýší průměrnou hladinu moře o 90 metrů. Záplavy kontinentů povedou ke změně klimatu.

Vzhledem k tomu, že tento scénář je realizován po 100 milionech let, šíření kontinentů dosáhne svého maxima a začnou se sloučit. Po 250 miliónech roků, Severní Amerika se srazí s Afrikou a jižní Amerika bude zabalená kolem jižního cípu Afriky. Výsledkem bude vytvoření nového superkontinentu (někdy nazývaného Pangea Ultima) a oceánu, který napíná polovinu planety. Antarktický kontinent zcela změní směr a vrátí se k jižnímu pólu s vytvořením nového ledového štítu.

Extraverze

Uzavření Pacifiku bude dokončeno za 350 milionů let. To znamená konec současného super kontinentálního cyklu, ve kterém jsou kontinenty rozděleny, a pak se k sobě vrátí přibližně každých 400 - 500 milionů let. Po vytvoření superkontinentu mohou desky vstupovat do období nečinnosti, protože rychlost subdukce klesá o řád. Toto období stability může vést ke zvýšení teploty pláště o 30 - 100 K každých 100 milionů let, což je minimální životnost minulých superkontinentů. V důsledku toho se může zvýšit sopečná činnost.

Orthoversion

Podle této teorie se kontinenty v budoucnu spojí do jediného kontinentu v oblasti Severního ledového oceánu a Severní Amerika se stane centrem nového superkontinentu. Podle Mitchella a jeho kolegů se Asie bude pohybovat směrem k Severní Americe, se kterou se později připojí. K nim se připojí také moderní Grónsko, které se stane součástí superkontinentu.

Superkontinentní

Tvorba superkontinentu může významně ovlivnit životní prostředí. Srážka desek povede k tvorbě hor, čímž se výrazně změní povětrnostní podmínky. Hladina moří může klesat v důsledku zvýšeného zalednění. Rychlost eroze povrchu se může zvýšit, což má za následek zvýšenou rychlost absorpce organického materiálu. Tvorba superkontinentu může vést ke snížení globální teploty a zvýšení koncentrace atmosférického kyslíku. Tyto změny mohou vést k rychlejší biologické evoluci, neboť se objeví nové výklenky. To zase může ovlivnit klima a vést k dalšímu poklesu teploty.

Volcanism

Zejména klimatické účinky erupcí ovlivňují změny teploty povrchového vzduchu a tvorbu srážek meteoritů, které nejvíce charakterizují procesy tvorby klimatu.

Teplotní efekt. Sopečný popel vyzařovaný do atmosféry během výbušných erupcí odráží sluneční záření a snižuje teplotu vzduchu na povrchu Země. Zatímco jemný prach v atmosféře z sopečných erupcí se obvykle měří v týdnech a měsících, těkavé látky, jako je SO2, mohou zůstat v horní atmosféře několik let. Malé částice silikátového prachu a sirného aerosolu, které se koncentrují ve stratosféře, zvyšují optickou tloušťku vrstvy aerosolu, což vede ke snížení teploty na zemském povrchu.

V důsledku erupcí sopek Agung (ostrov Bali, 1963) a St. Helens (USA, 1980) byl pozorovaný maximální pokles povrchové teploty Země na severní polokouli menší než 0,1 ° C. Nicméně, pro větší erupce, takový jako sopka Tambor (Indonésie, 1815), to je docela možné snížit teplotu o 0.5 ° C nebo více, protože množství slunečního záření je redukováno o čtvrtinu.

Vzhledem k možnému dopadu na klima erupcí, především sopek s nízkou šířkou nebo letní erupce v mírných nebo vysokých zeměpisných šířkách, je třeba vzít v úvahu typ vulkanického materiálu. V opačném případě to může vést k vícenásobnému přehodnocení tepelného účinku. Během výbušných erupcí s dacitickým typem magmatu (například sopka St. Helens) byl tedy specifický příspěvek k tvorbě aerosolů H2SO4 téměř 6krát nižší než během erupce Krakatau, kdy bylo uvolněno asi 10 km3 andezitového magmatu a asi 50 milionů tun aerosolů H2SO4. Podle vlivu znečištění ovzduší to odpovídá výbuchu bomb o celkové kapacitě 500 Mt a mělo by mít významné důsledky pro regionální klima.

Úloha sopečné činnosti při tvorbě srážek

Protože nejvýznamnější změna v množství aerosolů v atmosféře je dána sopečnou aktivitou, po erupci a rychlém vyluhování troposférických sopečných nečistot, lze očekávat prodloužené srážky z nižších vrstev stratosféry s relativně nízkými poměry izotopů kyslíku a deuteria (těžký vodík) a nízkým "primárním" obsahem uhlíku. Pokud je tento předpoklad pravdivý, pak se rozumí „studené“ oscilace na křivce paleotemperativy, založené na experimentálních studiích polárních ledových jader, které se časově shodují s poklesem koncentrace „atmosférického“ CO2.

To částečně „vysvětluje“ ochlazení v časném Dryasu, které se projevilo nejjasněji v povodí Severního Atlantiku, přibližně před 11–10 tisíci lety. Začátek tohoto ochlazení mohl být zahájen prudkým nárůstem sopečné činnosti v období 14-10,5 tisíce let, což se projevilo v četném nárůstu koncentrace sopečného chloru a sulfátů v ledových jádrech Grónska.

Na základě výše uvedeného lze učinit předběžný závěr, že sopečná činnost, kromě přímého vlivu na klima, se projevuje napodobováním „dodatečného“ chlazení v důsledku zvýšeného množství sněžných srážek.

Antropogenní dopad na změnu klimatu

Skleníkový efekt je zpoždění tepelného záření planety atmosférou Země. Tento jev byl pozorován každým z nás: ve sklenících nebo ve sklenících je teplota vždy vyšší než venku. Vzduch, který dýcháme, je nezbytnou podmínkou našeho života v mnoha aspektech. Bez naší atmosféry by průměrná teplota na Zemi byla přibližně -18 ° C namísto dnešních 15 ° C. Tato změna se nestala jen tak, ale kvůli šíření následujících skleníkových plynů:

Vodní pára

Oxid uhličitý

Metan

Oxid dusný

Halokarbonáty (fluorované uhlovodíky a fluorované uhlovodíky)

Hexafluorid síry - veškeré sluneční světlo přicházející na Zemi způsobuje, že Země vydává infračervené vlny jako obří radiátor.

Díky atmosféře se však pouze část tohoto tepla vrací přímo do prostoru. Zbytek je zachycen v nižších vrstvách atmosféry, které obsahují množství plynů - vodní páry, CO2, metan a další - které sbírají odchozí infračervené záření. Jakmile se tyto plyny zahřejí, určité teplo, které je nahromadilo, vstupuje zpět na zemský povrch. Obecně se tento proces nazývá skleníkový efekt, jehož hlavní příčinou je nadměrný obsah skleníkových plynů v atmosféře. Čím více skleníkových plynů bude obsaženo v atmosféře, tím více tepla se odráží na zemském povrchu. Protože skleníkové plyny nebrání vstupu sluneční energie, teplota na zemském povrchu se zvýší.

S rostoucí teplotou se zvýší odpařování vody z oceánů, jezer, řek atd. Vzhledem k tomu, že ohřátý vzduch může obsahovat větší objem vodní páry, vytváří to silný zpětnovazební efekt: čím teplejší se stává, tím vyšší je obsah vodní páry ve vzduchu, což zvyšuje skleníkový efekt.

Lidská aktivita má malý vliv na množství vodní páry v atmosféře. Ale vypouštíme další skleníkové plyny, díky čemuž je skleníkový efekt stále intenzivnější.

Pokud budou současné sazby pokračovat, obsah oxidu uhličitého v atmosféře se do roku 2060 zdvojnásobí ve srovnání s předindustriální úrovní a do konce století - čtyřikrát. To je velmi rušivé, protože životní cyklus CO2 v atmosféře je více než sto let ve srovnání s osmidenním cyklem vodní páry.

Cementářský průmysl

Produkce cementu je neoddělitelně spjata s nárůstem znečištění životního prostředí v důsledku vznikajících emisí oxidu uhličitého. Cementové podniky představují 5% celosvětových emisí oxidu uhličitého, což je hlavní důvod globální oteplování. Cement nemá potenciál pro hospodárnou likvidaci a pro každou novou silnici a pro výstavbu každé nové budovy je zapotřebí cement.

Kromě toho přínosy poskytované ekologickou produkcí mohou zvýšit znečištění. Evropská unie poskytuje dotace západním společnostem, které nakupují zastaralé cementárny v chudých zemích a modernizují je pomocí zelených technologií. Ale i ta nejzelenější technologie může snížit emise uhlíku jen o 20 procent. Když tedy západní společnosti získávají východní podniky, klesá množství emisí na tunu vyrobeného cementu. Objem výroby cementu se však mnohonásobně zvyšuje a podle toho se zvyšuje celková míra znečištění. Evropská unie účinně omezuje produkci evropských výrobců cementu ve svých zemích, čímž omezuje maximální přípustné roční emise. Ale ani prudký pokles nemusí stačit k zastavení růstu celkových emisí z výroby cementu.

Aerosoly

Ozon je plyn, který se přirozeně vyskytuje v zemské atmosféře a je koncentrován hlavně v ozonové vrstvě, která se nachází 10-40 km nad zemským povrchem ve stratosféře. V atmosféře je znečištění aerosolu vnímáno ve formě kouře, mlhy. Jejich původem jsou aerosoly rozděleny na přírodní a umělé. První se vyskytují v přirozených podmínkách bez lidského zásahu. Vstupují do troposféry (méně často stratosféry) během sopečných erupcí, spalování meteoritů, prašných bouří, které zvyšují půdu a skalní částice z povrchů země, a lesní a stepní požáry. Během erupce sopek, černých bouří nebo požárů se tvoří obrovské prachové mraky, které se často šíří tisíce kilometrů. Větrné bouře padající z hřebenů vlnových kapiček mořské vody nasycených solemi chloridů a síranů, které se srážejí jak na vodní hladině, tak i na pevnině Hlavními zdroji umělého znečištění ovzduší aerosoly jsou tepelné elektrárny, které konzumují vysoký popel, uhlí, metalurgii, cement, magnezitu a sazí.

Využití půdy

V přírodních oblastech zeměkoule jsou půda, vegetace a podnebí úzce propojeny. Teplo a vlhkost určují povahu a tempo chemických, fyzikálních a biologických procesů, v důsledku čehož se skály mění na svazích různých strmostí a vytvářejí obrovskou škálu půd. Je možné, že výstavba nových silnic a měst v místě polí a lesů hraje v globálním oteplování menší roli než emise oxidu uhličitého do ovzduší a výsledný skleníkový efekt.

Skutečnost, že neudržitelné využívání půdy je zodpovědné za katastrofy, které v létě 2002 otřásly zeměmi západní a střední Evropy, začalo téměř okamžitě po poklesu hladiny vody v evropských řekách.

Podle výpočtů výzkumných pracovníků, v posledních třech stech letech, největší vliv na klimatické procesy měla zemědělská činnost člověka. Ještě více než skleníkový efekt.

Zejména bylo prokázáno, že v případě, že je v daném území zbourán deštný prales a obiloviny jsou vysazeny na „osvobozeném“ místě, můžeme očekávat snížení úrovně vypařování vody a tím i zvýšení průměrné denní teploty. Na druhé straně zavlažování orné půdy vede ke zvýšení vlhkosti, poklesu průměrné teploty a zvýšení srážek v této oblasti.

Stromy vysazené v oblastech známých pro své sněžení snižují odrazivost slunečního světla a přirozeně zvyšují průměrnou denní teplotu, i když je koncentrace CO2 snížena fotosyntézou. Nové lesy opět zvyšují relativní vlhkost v regionu a zvyšují skleníkový efekt. Antropogenní vliv je nejvýraznější v tropech.

Možné scénáře globální změny klimatu

Scénář 1 - globální oteplování bude probíhat postupně.

Země je velmi rozsáhlý a komplexní systém skládající se z velkého množství vzájemně propojených konstrukčních prvků. Na planetě je pohybující se atmosféra, pohyb vzdušných hmot rozděluje tepelnou energii nad zeměpisné šířky planety, na Zemi je obrovský akumulátor tepla a plynů - světový oceán (oceán akumuluje 1000krát více tepla než atmosféra) Změny v takovém komplexním systému se nemohou stát rychle. Před staletími a tisíciletími projdou všechny hmatatelné změny klimatu.

Scénář 2 - Globální oteplování bude probíhat poměrně rychle.

Nejvíce "populární" scénář v tuto chvíli. Podle různých odhadů vzrostla průměrná teplota na naší planetě za posledních sto let o 0,5–1 ° C, koncentrace CO2 se zvýšila o 20–24% a metan o 100%. V budoucnu budou tyto procesy dále pokračovat a do konce XXI. Století se průměrná teplota zemského povrchu může zvýšit z 1,1 na 6,4 ° C ve srovnání s rokem 1990 (podle prognóz IPCC, od 1,4 do 5,8 ° C). Další tavení  Led v Arktidě a Antarktidě může urychlit procesy globálního oteplování v důsledku změn albedo planety. Podle některých vědců pouze ledové kryty planety v důsledku odrazu slunečního záření chladí naši Zemi o 2 ° C a led pokrývající povrch oceánu významně zpomaluje procesy výměny tepla mezi relativně teplými oceánskými vodami a chladnější povrchovou vrstvou atmosféry. Kromě toho, nad kryty ledu je prakticky žádný hlavní skleníkový plyn - vodní pára, protože to je zmrzlé.

Globální oteplování bude doprovázeno růstem světové úrovně oceánu. Od roku 1995 do roku 2005 se hladina světového oceánu již zvýšila o 4 cm namísto předpověděných 2 cm, pokud úroveň světového oceánu bude i nadále stoupat stejným tempem, pak na konci XXI. způsobí částečné zaplavení mnoha pobřežních oblastí, zejména zalidněného pobřeží Asie. Je třeba připomenout, že asi 100 milionů lidí na Zemi žije ve výšce menší než 88 centimetrů nad hladinou moře. Kromě stoupající hladiny moří ovlivňuje globální oteplování sílu větru a rozložení srážek na planetě. V důsledku toho se na planetě zvýší četnost a rozsah různých přírodních katastrof (bouře, hurikány, sucha, záplavy).

V současné době trpí suchem 2% všech pozemků, podle některých vědců do roku 2050 pokryje sucho až 10% všech kontinentálních zemí. Kromě toho se změní sezónní rozložení srážek.

Scénář 3 - Globální oteplování v některých částech Země bude nahrazeno krátkodobým chlazením

Je známo, že jedním z faktorů výskytu oceánských proudů je teplotní rozdíl mezi arktickými a tropickými vodami. Tavení polárního ledu zvyšuje teplotu arktických vod, a proto způsobuje pokles teplotního rozdílu mezi tropickými a arktickými vodami, který není průchodný, v budoucnu povede ke zpomalení proudů.

Jedním z nejznámějších teplých proudů je Golfský proud, díky němuž je v mnoha zemích severní Evropy průměrná roční teplota o 10 stupňů vyšší než v jiných podobných klimatických pásmech Země. Je jasné, že zastavení tohoto oceánského tepelného dopravníku výrazně ovlivní klima Země. Již v průběhu Gulf Stream se ve srovnání s rokem 1957 stala o 30% slabší. Matematické modelování ukázalo, že pro úplné zastavení Gulf Stream bude stačit zvýšit teplotu o 2-2,5 stupně. V současné době se teplota severního Atlantiku ohřívá o 0,2 stupně ve srovnání se 70. lety. Pokud se Gulf Stream zastaví, průměrná roční teplota v Evropě do roku 2010 poklesne o 1 stupeň a po roce 2010 bude pokračovat další nárůst průměrné roční teploty. Jiné matematické modely "slibují" silnější chlazení Evropy.

Podle těchto matematických výpočtů dojde k úplnému zastavení Gulf Stream za 20 let, v důsledku čehož se podnebí severní Evropy, Irska, Islandu a Velké Británie může zchladit než současnost o 4-6 stupňů, déšť se zvětší a bouřky budou častější. Chlazení se dotkne také Nizozemska, Belgie, Skandinávie a severu evropské části Ruska. Po roce 2020–2030 se obnoví oteplování v Evropě podle scénáře č. 2.

Scénář 4 - Globální oteplování Nahrazeno globálním chlazením

Zastavení Gulf Stream a dalších oceánských způsobuje globální oteplování na Zemi a nástup další doby ledové.

Scénář 5 - Skleníková katastrofa

Skleníková katastrofa je nejvíce "nepříjemným" scénářem vývoje procesů globálního oteplování. Autorem této teorie je náš vědec A.V. Karnaukhov, jeho podstata je následující. Zvýšení průměrné roční teploty na Zemi způsobené zvýšením obsahu antropogenních CO2 v zemské atmosféře způsobí přechod do atmosféry CO2 rozpuštěného v oceánu a také vyvolá rozklad sedimentárních uhličitanů s dodatečnými emisemi oxidu uhličitého, což zase zvýší teplotu na Zemi ještě vyšší. který by znamenal další rozklad uhličitanů, které leží v hlubších vrstvách zemské kůry (oceán obsahuje oxid uhličitý 60krát více než v atmosféře a téměř 50 000krát více v zemské kůře). ). Ledovce se roztaví intenzivně, čímž se sníží albedo Země. Takový rychlý nárůst teploty přispěje k intenzivnímu přítoku metanu z rozmrazování permafrostu a zvýšení teploty na 1,4–5,8 ° C ke konci století přispěje k rozkladu hydrátů metanu (ledové sloučeniny vody a metanu) koncentrované hlavně na chladných místech Země.

Pro lepší představu, co se stane se Zemí, je nejlepší věnovat pozornost našemu sousedovi sluneční soustavy, planetě Venuši. Se stejnými parametry atmosféry jako na Zemi by teplota na Venuši měla být nad Zemí o 60 ° C (Venuše je blíže Zemi než Slunce), tj. okolo 75 ° C, ale ve skutečnosti je teplota na Venuši téměř 500 ° C. Většina sloučenin obsahujících uhličitan a metan na Venuši byla dávno zničena uvolňováním oxidu uhličitého a metanu. V současnosti se atmosféra Venuše skládá z 98% CO2, což vede ke zvýšení teploty planety o téměř 400 ° C.

Pokud globální oteplování následuje stejný scénář jako na Venuši, pak teplota povrchových vrstev atmosféry na Zemi může dosáhnout 150 stupňů. Zvýšení teploty Země i při 50 ° C ukončí lidskou civilizaci a zvýšení teploty o 150 ° C způsobí smrt téměř všech živých organismů na planetě.

Podle optimistického scénáře Karnaukhov, pokud množství CO2 vstupujícího do atmosféry zůstane na stejné úrovni, pak bude teplota 50 ° C, bude na Zemi založena za 300 let a 150 ° C za 6000 let. Pokrok je bohužel nezastavitelný, každý rok se emise CO2 zvyšují. Podle realistického scénáře, podle kterého emise CO2 porostou stejným tempem, zdvojnásobí každých 50 let, bude teplota na Zemi 50 ° C již za 100 let a 150 ° C za 300 let.

Dopady globální změny klimatu

globální oteplování klimatické atmosféře

Extrémní přírodní jevy překonávají všechny záznamy téměř ve všech regionech světa. A přírodní katastrofy mají ekonomické důsledky. Každoročně se zvyšuje škoda způsobená přírodními katastrofami. Jaké důsledky může mít globální oteplování?

Změna frekvence a intenzity srážek. Klima na této planetě bude obecně vlhčí. Ale srážky se nebudou šířit rovnoměrně po celé zemi. V regionech, které dnes již dostávají dostatek srážek, se jejich srážky stanou intenzivnějšími. V regionech s nedostatečnou vlhkostí se období sucha stává častějším.

Vzestup hladiny moře. Během dvacátého století se průměrná hladina moře zvýšila o 0,1-0,2 m. Podle vědců bude v 21. století vzestup hladiny moří až 1 m. V tomto případě budou nejzranitelnější pobřežní oblasti a malé ostrovy. Takové státy jako Nizozemsko, Spojené království, stejně jako malé ostrovní státy Oceánie a Karibiku budou první, kdo bude ohrožen záplavami. Kromě toho se zvýší příliv, příliv eroze pobřeží.

Ohrožení ekosystémů a biologické rozmanitosti. Druhy a ekosystémy již začaly reagovat na změnu klimatu. Migrující druhy ptáků začaly létat dříve na jaře a později odletět na podzim. Existují předpovědi zániku až 30–40% rostlinných a živočišných druhů, protože jejich stanoviště se bude měnit rychleji, než se těmto změnám přizpůsobí. Když teplota stoupne o 1 ° C, předpokládá se změna druhového složení lesa. Lesy jsou přírodní uhlíkový rezervoár (80% celkového uhlíku v zemské vegetaci a asi 40% uhlíku v půdě). Přechod z jednoho typu lesa na druhý bude doprovázen uvolněním velkého množství uhlíku.

Tání ledovců Současné zalednění Země lze považovat za jeden z nejcitlivějších ukazatelů probíhajících globálních změn. Satelitní data ukazují, že od šedesátých let došlo k poklesu sněhové pokrývky o cca 10%. Od padesátých let. Na severní polokouli se plocha mořského ledu snížila o téměř 10-15% a tloušťka se snížila o 40%. Odborníci předpovídají Arktický a Antarktický výzkumný ústav (Petrohrad), po 30 letech, Arktický oceán během teplého období roku bude zcela otevřen pod ledem. Tloušťka himalájského ledu se taví rychlostí 10-15 m za rok. Se současnou rychlostí těchto procesů zmizí dvě třetiny čínských ledovců do roku 2060 a do roku 2100 se všechny ledovce zcela roztaví. Zrychlené tání ledovců vytváří řadu bezprostředních hrozeb pro lidský rozvoj. Zvláště nebezpečné jsou pro hustě obydlené horské a podhůří, laviny, záplavy nebo naopak pokles průtoků řek, a tím i snížení sladké vody.

Zemědělství Dopad oteplování na produktivitu zemědělství je nejednoznačný. V některých oblastech s mírným podnebím se v případě mírného zvýšení teploty mohou výnosy zvýšit, ale v případě významných teplotních změn se sníží. V tropických a subtropických regionech se předpokládá pokles celkových výnosů. Nejhorší rány lze řešit nejchudším zemím, které jsou nejméně připraveny přizpůsobit se změně klimatu. Podle IPCC by se do roku 2080 mohl počet lidí čelících hrozbě hladomoru zvýšit o 600 milionů, což je dvojnásobek počtu lidí, kteří nyní žijí v chudobě v subsaharské Africe. Podle A. Kapitsy však „přebytek oxidu uhličitého přispívá ke zvýšení výnosů plodin“.

Spotřeba vody a zásobování vodou. Jedním z důsledků změny klimatu může být nedostatek pitné vody. V regionech se suchým podnebím (Střední Asie, Středomoří, Jihoafrická republika, Austrálie atd.) Se situace dále zhoršuje poklesem srážek. Kvůli tání ledovců, odtok největších vodních tepen Asie - Brahmaputra, Ganga, žlutá řeka, Indus, Mekong, Saluen a Yangtze, významně se sníží. Nedostatek sladké vody nejenže ovlivní zdraví lidí a rozvoj zemědělství, ale také zvýší riziko politických neshod a konfliktů ohledně přístupu k vodním zdrojům.

Lidské zdraví. Změna klimatu, podle vědců, povede ke zvýšeným rizikům pro lidské zdraví, zejména méně rozvinutých segmentů obyvatelstva. Snížení produkce potravin tak nevyhnutelně povede k podvýživě a hladu. Abnormálně vysoké teploty  může vést k exacerbaci kardiovaskulárních, respiračních a jiných onemocnění. Podle Světové zdravotnické organizace (WHO) byla další úmrtnost v evropských zemích před vlnami horka v srpnu 2003 ve Velké Británii 2045, ve Francii - 14802, v Itálii - 3134, v Portugalsku - 2099.

Zvýšení teploty může vést ke změně geografického rozšíření různých druhů, které jsou nositeli onemocnění. S nárůstem teploty se šířky teplomilných zvířat a hmyzu (například encefalitických klíšťat a komárů anophelů) rozšíří na sever, zatímco obyvatelé těchto území nebudou imunní vůči novým onemocněním.

K tomu je třeba dodat, že globální oteplování hrozí, že vytvoří nebo již vytváří takové další socioekonomické hrozby, jako je pokles způsobený tavením permafrostu (takové změny mohou být nebezpečné pro budovy, inženýrská a dopravní zařízení); zvýšené zatížení podvodních plynovodů a pravděpodobnost jejich náhodného poškození a prasknutí, jakož i překážky pro plavbu v důsledku zvýšených procesů na říčních kanálech; rozšíření rozsahu infekčních onemocnění (např. encefalitidy, malárie) a dalších.

Způsoby, jak zabránit změně klimatu

Mezinárodní společenství, které uznává nebezpečí spojené s neustálým zvyšováním emisí skleníkových plynů v roce 1992 v Rio de Janeiro na konferenci OSN o životním prostředí a rozvoji, souhlasilo s podpisem Rámcové úmluvy Organizace spojených národů o změně klimatu (FCCC).

Mezinárodní dohody. V prosinci 1997 byl přijat Kjótský protokol v Kjótu (Japonsko), který ukládá průmyslovým zemím povinnost snížit emise skleníkových plynů o 5% oproti úrovni z roku 1990 do roku 2008–2012, včetně Evropské unie by mělo snížit emise skleníkových plynů o 8%. , USA - o 7%, Japonsko - o 6%. Pro Rusko a Ukrajinu stačí, aby jejich emise nepřekročily úroveň z roku 1990, a 3 země (Austrálie, Island a Norsko) mohou dokonce zvýšit své emise, protože mají lesy, které absorbují CO2.

Aby Kjótský protokol vstoupil v platnost, je nutné, aby byl ratifikován státy, které představují nejméně 55% emisí skleníkových plynů. Protokol dnes ratifikovalo 161 zemí světa (více než 61% celosvětových emisí). V Rusku, Kjótský protokol byl ratifikován v roce 2004. Spojené státy a Austrálie, který dělal významný příspěvek ke skleníkovému efektu, ale odmítl ratifikovat protokol, byl pozoruhodná výjimka.

V roce 2007 byl na Bali podepsán nový protokol, který rozšiřuje seznam opatření, která mají být přijata za účelem snížení antropogenního dopadu na změnu klimatu. Zde jsou některé z nich:

1. Snížení spalování fosilních paliv

2. Zvýšit využívání obnovitelných zdrojů energie.

3. Zastavit ničení ekosystémů.

4. Snížení energetických ztrát během výroby a přepravy energie.

5. Využití nových energeticky účinných technologií v průmyslu.

6. Snížení spotřeby energie v sektoru bydlení a stavebnictví.

7. Nové zákony a pobídky.

8. Nové způsoby, jak se pohybovat

9. Podporovat a stimulovat úsporu energie a pečlivé využívání přírodních zdrojů obyvateli všech zemí.

Závěr

Změna klimatu je považována za jednu z nejzávažnějších globálních životního prostředíčelí lidstvu dnes. V nejhorším případě povede změna klimatu ke katastrofickým škodám na životním prostředí, lidském zdraví a globální ekonomice. Lidé na Zemi jsou sjednoceni nejen politickými, ekonomickými, kulturními vazbami, ale také jediným vzduchem a vodními oceány, jediným zemským povrchem. Vzdušné masy neznají státní hranice a člověk se ještě nenaučil, jak je spravovat. Vytváření dobrého počasí na omezených územích je záležitostí ne tak vzdálené budoucnosti. Země, vzduch a voda jsou proto univerzálními lidskými hodnotami, všechny lidstvo je musí chránit a zachránit před katastrofou.

Mezinárodní organizace - OSN, UNESCO, které byly založeny ve 40. letech, se rozhodly vytvořit svět bez válek. V mnoha ohledech to bylo možné. Tyto organizace nyní musí stanovit cíl - chránit svět před ekologickými katastrofami. Pokud dojde k ekologické katastrofě, nebudou vítězové ani poražení. Člověk nesmí odporovat zákonům přírody, aby mohl dobýt přírodu, musí být poslušný. A myslím, že byste se neměli pasivně vztahovat k problému, který jsem popsal, ale musíte hledat cesty z této obtížné situace a budoucnost naší planety závisí na každém z nás.

Publikováno na Allbest.ru

Podobné dokumenty

Přírodní faktory a jejich vliv na změnu klimatu: skleníkové plyny, sluneční záření, změny na oběžné dráze, vulkanismus. Antropogenní faktory: spalování paliva, aerosoly, chov skotu. Pozitivní a negativní účinky globálního oteplování.

seminární práce přidána dne 12.5.2014


Příčiny změny klimatu. Složitost klimatického systému Země. Koncept a podstata skleníkový efekt. Globální oteplování a expozice člověka. Důsledky globálního oteplování. Opatření nezbytná k zabránění oteplování.

abstrakt, přidáno 10.09.2010


Důvody globální změny  klima na Zemi, opatření na boj proti těmto jevům, mezinárodní vývoj v této oblasti. Mechanismy ke snížení antropogenního dopadu globální změny klimatu v energetickém sektoru Ruské federace. Zkušenosti ze světového trhu s uhlíkem.

abstrakt přidán dne 06/21/2010


Analýza hlavních příčin globální změny klimatu. Pojem a rysy skleníkového efektu. Posouzení negativních a pozitivních dopadů globálního oteplování, zjištění expertů. Charakteristika problémů nové doby ledové.

abstrakt, přidáno 10/19/2012


Charakteristika problému globálního oteplování a faktory, které to dokazují. Studium podstaty, procesu přijetí a implementace Kjótského protokolu, přijatého v souvislosti se změnou klimatu. Zobecnění možné důvodyovlivňující změnu klimatu.

seminární práce, přidáno 11/12/2010


Pozorovaná změna klimatu. Příčiny globálního oteplování podle názoru světové vědecké komunity. Změna frekvence a intenzity srážek. Vzestup hladiny moře. Zvýšené odpařování z povrchu oceánů a zvlhčování klimatu.

abstrakt, přidáno 12.03.2011


Příčiny kolísání klimatu Země, které jsou vyjádřeny ve statisticky významných odchylkách parametrů počasí. Dynamické procesy na Zemi, kolísání intenzity slunečního záření a lidské činnosti. Variabilita světového oceánu.

prezentace přidána dne 11/01/2017


Zvýšení teploty na Zemi, prognózy a realita. Příčiny oteplování klimatu, jeho vliv na nárůst onemocnění. Hlavní skupiny infekčních onemocnění. Charakteristika západonilské horečky, klíšťové encefalitidy, hemoragických horeček.

prezentace přidána dne 19.9.2011


Aerosoly, jejich zdroje a klasifikace. Studium složení plynu atmosféry a atmosférických nečistot, jejich dlouhodobých změn a možných důsledků pro životní prostředí a klima Země. Účinky aerosolů na tvorbu mraků a sedimentů.

abstrakt přidán dne 02/23/2015


Příčiny globálního oteplování, jeho dopad na životní prostředí. Vliv skleníkového efektu jako součást globálního oteplování na klima. Fenomén globálního oteplování. Prognózy a teorie globálního oteplování.

Fulltextové vyhledávání:

Hlavní\u003e Abstrakt\u003e Ekologie

1. Klimatický systém Země

2. Příčiny změny klimatu

3. Hlavní pozorované změny

4. Budoucí klima

Seznam použité literatury

1. Klimatický systém Země

Parametry klimatického systému.Klimatický systém Země pokrývá atmosféru, oceán, zemi, kryosféru (led a sníh) a biosféru. Tento komplexní systém je popsán řadou parametrů, z nichž některé jsou zřejmé: teplota, srážky, vlhkost vzduchu a půdy, stav sněhu a ledu, hladina moře. Klimatický systém je také popsán komplexnějšími charakteristikami: dynamikou rozsáhlého oběhu atmosféry a oceánu, četností a silou extrémních meteorologických jevů a limity biotopů rostlin a živočichů. Často, s malou variabilitou „jednoduchých“ parametrů, dochází k významným změnám „komplexu“, což v podstatě znamená změnu klimatu.

Spojení mezi složkami klimatického systému.Globální klimatické, biologické, geologické a chemické procesy a přírodní ekosystémy úzce souvisí. Změny v jednom z procesů mohou ovlivnit ostatní a sekundární účinky mohou překročit primární účinky. Pozitivní pro změny lidského života v jedné z oblastí se může překrývat způsobené jejich sekundárními změnami, které poškozují životy lidí, zvířat a rostlin. Plyny a aerosolové částice, které lidstvo vyzařuje do atmosféry od počátku průmyslové revoluce, mění nejen složení atmosféry, ale i energetickou bilanci. To zase ovlivňuje interakci mezi atmosférou a oceánem - hlavním generátorem extrémních povětrnostních jevů. Oceán zaujímá velkou část planety a proudy a cirkulace vod určují klima mnoha hustě obydlených oblastí světa. Potenciálně velmi nebezpečná změna v oběhu oceánských vod, jako je například Golfský proud, pod vlivem globální změny klimatu.

Mechanismy zpětné vazby.Mezi složkami klimatického systému se často vyskytuje zpětná vazba, která posiluje příčiny sekundárního efektu a posiluje primární, atd. V tomto případě se změny zvyšují s rostoucí rychlostí. Například snížení sněhové pokrývky v důsledku zvýšení teploty sníží albedo - odraz slunečního záření zpět do atmosféry - a zvýší množství energie absorbované Zemi, což zase zvýší teplotu a povede k aktivnějšímu tavení sněhu a ledu. To je příklad pozitivní zpětné vazby. Tam jsou také negativní zpětné vazby v klimatickém systému. Například zvýšená oblačnost způsobená intenzivnějším odpařováním při vysokých teplotách snižuje intenzitu slunečního záření a nakonec snižuje teplotu na zemském povrchu.

Skleníkový efekt.Skleníkový efekt není nová otázka. Již v roce 1827 dal francouzský vědec Fourier své teoretické zdůvodnění: atmosféra přenáší krátkovlnné sluneční záření, ale zpožďuje dlouhodobé tepelné záření odražené Zemí. Na konci XIX století švédský vědec Arrhenius dospěl k závěru, že v důsledku spalování uhlí se mění koncentrace CO2 v atmosféře, což by mělo vést k oteplování klimatu. V roce 1957 - Mezinárodní geofyzikální rok - pozorování již ukázala, že dochází ke značnému zvýšení koncentrace CO2 v atmosféře. Ruský vědec Michail Budyko provedl první numerické výpočty a předpověděl silné změny klimatu.

Skleníkový efekt je způsoben vodní párou, oxidem uhličitým, metanem, oxidem dusným a řadou dalších plynů, jejichž koncentrace v atmosféře je zanedbatelná. Skutečně, skleníkový efekt existuje, protože Země měla atmosféru. Další věcí je zlepšení skleníkového efektu, protože lidstvo začalo spalovat fosilní uhlovodíkové palivo a vypouštět CO2, který byl z atmosféry odstraňován rostlinami miliony let a „skladován“ ve formě uhlí, ropy a plynu. Ale ta záležitost není ani tak vlastně v oteplování, jako v nerovnováze klimatického systému. Prudké emise CO2 jsou jakýmsi chemickým tlakem do klimatického systému. Průměrná teplota na planetě se příliš nemění, ale její vibrace jsou mnohem silnější. V praxi vidíme prudký nárůst četnosti a intenzity extrémních povětrnostních jevů: povodně, sucha, extrémní teplo, náhlé změny počasí, tajfuny atd.

Obr. Skleníkový efekt

Vývoj globálního klimatu.Klima Země nebylo nikdy stejné. To je předmětem kolísání ve všech časových měřítcích - od desetiletí až po miliony let. K nejvýraznějším výkyvům patří cyklus asi sto tisíc let - ledovcové období, kdy klima Země bylo většinou chladnější ve srovnání se současností a mezivojnovými obdobími, kdy bylo klima teplejší. Tyto cykly byly způsobeny přirozenými příčinami. Podle řady vědců, i teď jsme v "hnutí" z jedné doby ledové do druhé, ale rychlost změny je velmi malá - asi 0.02020 více než 100 let. Další věc je, že od počátku průmyslové revoluce se změna klimatu zrychluje (řádově 100krát rychleji než pohybující se do doby ledové) a do značné míry v důsledku lidské činnosti, která uvolňuje skleníkové plyny do atmosféry při spalování fosilních paliv a také ničí velké součástí lesů planety.

Klima minulosti.Četné studie ukázaly, že na mnoha místech, například na Sahaře, bylo vlhké klima a bohatá vegetace. Paleoklimatická data založená na ledových jádrech, kruzích stromů, sedimentech dna jezera, korálových útesech nám umožňují rekonstruovat klima minulosti. Před mnoha miliony let, v době dinosaurů, bylo klima mnohem teplejší, v průměru o 70 ° C na planetě jako celku. Pak se podnebí postupně zchladilo a v historii Země bylo hodně drastické změny (většinou studená kouzla), kdy byla pozorována masová extinkce živých organismů. Je zde ještě jeden důležitý závěr: změna teploty Země o 20 ° C je hodně, již vede k masovému vymírání druhů. Současně v paleoklimatickém měřítku „ostře“ znamená desítky a stovky tisíc let, a když „ostře“ znamená stovky let, důsledky mohou být katastrofální.

Změna klimatu posledních tisíciletí.Od posledního ústupu ledovců ze střední Evropy se objevily dvě etapy úžasně rychlého přirozeného oteplování. První nastal asi před 15 tisíci lety na konci posledního ledovcového období, druhého asi před 3000 lety. Obecně vzato, průměrná globální teplota za posledních 10 tisíc let mírně poklesla díky aktivní sopečné činnosti a dalším přirozeným příčinám, po kterých prudce vzrostla ve dvacátém století.

Oteplování nebo chlazení 20 ° C za posledních několik tisíc let nikdy nebylo. Přirozená variabilita nepřekročila 1,50С. Ve středověkém teplém období (asi před 1000 lety si lze pamatovat, že to bylo tehdy, když bylo objeveno Grónsko, zvané Vikingové nazývané Zelená země), bylo podstatně teplejší než nyní, ale pak neexistovaly žádné předpoklady pro další posílení vlivu změny klimatu. Několik tisíc let až do 50. let 19. století. objem skleníkových plynů v atmosféře byl relativně stabilní, po čemž začal prudký nárůst koncentrace CO2. Pokud bude tento trend pokračovat, předpokládá se další změna klimatu a nerovnoměrnost na celém světě.

Zvláště silné změny se nyní odehrávají v kontinentálních oblastech vysokých a mírných zeměpisných šířek, zatímco tam jsou oblasti, kde teplota klesla. Obecně lze říci, že oteplování na světě dosáhlo 0,6 ° C, což je již hodně, protože to je asi 1/3 cesty k velmi vážným ekologickým ztrátám.

2. Příčiny změny klimatu

Přirozené příčiny.Mezi přírodní faktory změny klimatu patří přemístění orbity a úhel Země (vzhledem k poloze její osy), změny sluneční aktivity, sopečné erupce a změny v množství atmosférických aerosolů (tuhých suspendovaných částic) přírodního původu. Zhodnocení příspěvku různých faktorů k radiačnímu působení (oteplování atmosféry) ukazuje, že ve srovnání s rokem 1750 do roku 2000 změna slunečního záření zvýšila oteplování o 0,1-0,5 W / m2, změna množství troposférického ozonu o 0,2 -0,5 W / m2. Na druhé straně však změna koncentrace síranových sloučenin snížila ohřev o 0,2-0,5 W / m2 a ozón stratosféry o 0,05-0,2 W / m2. To znamená, že existuje kombinace vícesměrných faktorů, z nichž každá je mnohem slabší než zvýšení koncentrace skleníkových plynů v atmosféře, jejíž výsledek se odhaduje jako ohřev o 2,2-2,7 W / m2.

Sopečné erupce.V důsledku erupcí jsou do atmosféry emitovány značné objemy suspendovaných částic, aerosolů, které jsou neseny troposférickými a stratosférickými větry a neumožňují část přicházejícího slunečního záření. Tyto změny však nejsou dlouhodobé, částice se usazují relativně rychle. Tak velká erupce sopky Santorini ve Středomoří kolem roku 1600 př.nl. er který pravděpodobně vedl k pádu Minoan říše, významně ochladil atmosféru, jak může být viděn od prstenů ročního růstu stromů.

Erupce sopky Tambor v Indonésii v roce 1815 snížila průměrnou globální teplotu o 30 ° C. V následujícím roce v Evropě a v Severní Americe nebylo „žádné léto“, ale v průběhu několika let se všechno zlepšilo. V důsledku erupce sopky Penatubo v roce 1991 na Filipínách bylo tolik popela vyhozeno do výšky 35 km, že průměrná úroveň slunečního záření klesla o 2,5 W / m2, což odpovídá globálnímu chlazení nejméně 0,5-0,70С. Nicméně i přes to bylo poslední desetiletí dvacátého století nejteplejším po celou dobu pozorování. Je třeba poznamenat, že to není síla erupce, která je důležitá, a ne množství vyhozeného popela, ale kolik toho bylo vyhozeno do větší výšky, 10 km nebo více, protože to je to, co určuje radiační efekt erupce.

Sluneční cyklus a oběžná dráha Země.Intenzita slunečního záření se mění, i když v relativně malých mezích. Přímé měření intenzity slunečního záření je k dispozici pouze za posledních 25 let, ale jsou zde nepřímé parametry, zejména aktivita slunečních skvrn, která byla dlouho používána k odhadu intenzity slunečního záření. Kromě změny průtoku ze Slunce přijímá Země různé množství energie v závislosti na poloze své eliptické dráhy, která zažívá oscilace. Během uplynulých miliónů let se ledovcové a interglaciální období změnily v závislosti na poloze oběžné dráhy naší planety. Menší výkyvy na oběžné dráze byly pozorovány za posledních 10 tisíc let a klima se stalo poměrně stabilním. Výkyvy na oběžné dráze jsou však v každém případě spíše inerciální jev, má zásadní význam na tisíciletém časovém měřítku, zatímco antropogenní vliv na klima má mnohem kratší časové období.

Antropogenní příčiny.Mezi antropogenní příčiny patří především zvýšení koncentrace skleníkových plynů v atmosféře, zejména CO2, vznikající při spalování fosilních paliv. Další příčiny jsou uvolňování aerosolových částic, odlesňování, urbanizace atd.

Rovnováha slunečního a dlouhovlnného záření.Obecně se vstupní sluneční záření (342 W / m2) rovná odrazenému záření (107 W / m2) plus dlouhovlnné záření přicházející ze Země (235 W / m2). Porucha způsobená lidskou aktivitou je v řádu velikostí menší než 3 W / m2 nebo menší než 1% celkové rovnováhy. Radiační toky mohou být značně ovlivněny antropogenními změnami v podložním povrchu, změnami albedo v důsledku odlesňování, tavením sněhové pokrývky atd.

Zvyšování atmosférických koncentrací skleníkových plynů.Koncentrace skleníkových plynů (oxid uhličitý, metan, oxid dusný) se během dvacátého století zvýšila a nyní tento růst pokračuje se zvyšující se rychlostí. Koncentrace CO2 vzrostla z 280 ppm (díly na milion) v roce 1750 na 370 ppm v roce 2000. Předpokládá se, že v roce 2100 bude koncentrace CO2 v rozmezí od 540 do 970 ppm, zejména v závislosti na vývoji světového energetického průmyslu. Skleníkové plyny se vyznačují dlouhodobou atmosférou. Polovina všech emisí CO2 zůstává v atmosféře po dobu 50–200 let, zatímco druhá polovina je absorbována oceánem, půdou a vegetací. V tomto případě patří hlavní úloha oceánu, podle některých odhadů, přibližně 80% absorpce CO2 a „produkce“ kyslíku na fytoplankton.