Ковєшнікова Ксенія. 9 клас
Тема глобального потепління за останні десятиліття стала настільки обговорюваною, що насущ питання про температурні зміни, які стали причиною багатьох кліматичних катаклізмів, в більшості випадків вже не приймаються всерйоз. Однак це актуальне на сьогодні питання, найважливіші, Ксенія спробувала висвітлити в свій роботі, стосується кожного жителя нашої планети, адже нікого не можуть залишити байдужим незліченні жертви природних катаклізмів, причиною яких якраз таки і є глобальне потепління, кардинальні зміни клімату, і, звичайно ж, мене, як жителя міста, котрий пережив за всю свою історію не мало жахливих і смертоносних повеней, не може не хвилювати проблема, яка завдає незворотної шкоди як на економічну і культурну сфери, так і на екологію нашої планети, несучи тисячі людських життів.
Завантажити:
Попередній перегляд:
Стор. № |
||
Вступ | ||
Глава I Причини глобального потепління. | ||
Парниковий ефект | ||
зміна сонячної активності | ||
Інші теорії. | ||
Глава II Наслідки глобального потепління. | ||
Прогноз. | ||
Підйом рівня океану. | ||
Зміни флори і фауни. | ||
Катастрофічні наслідки. | ||
Глава III. Думки вчених і простих громадян. | ||
Критика теорії. | ||
Факти. | ||
Соціологічні опитування. | ||
Запобігання та адаптація. | ||
Висновок. | ||
Література. | ||
Додаток. | ||
Вступ
Тема глобального потепління за останні десятиліття стала настільки обговорюваною, що насущ питання про температурні зміни, які стали причиною багатьох кліматичних катаклізмів, в більшості випадків вже не приймаються всерйоз. Однак це актуальне на сьогодні питання, найважливіші, на мій погляд, аспекти якого я спробувала висвітлити в свій роботі, стосується кожного жителя нашої планети, адже нікого не можуть залишити байдужим незліченні жертви природних катаклізмів, причиною яких якраз таки і є глобальне потепління, кардинальні зміни клімату, і, звичайно ж, мене, як жителя міста, котрий пережив за всю свою історію не мало жахливих і смертоносних повеней, не може не хвилювати проблема, яка завдає незворотної шкоди як на економічну і культурну сфери, так і на екологію нашої планети, несучи тисячі людських життів.
Для того щоб якомога краще ознайомитися з даною темою і спробувати знайти всі можливі шляхи вирішення цієї проблеми, в першу чергу треба правильно зрозуміти сам термін «Глобальне потепління», розглянути всі причини, що викликають ці жахливі катастрофи, з наслідками яких я і спробую вас ознайомити .
глава I
Причини глобального потепління.
І так, що ж таке глобальне потепління?
Глобальне потепління - процес поступового збільшення середньорічної температури атмосфери Землі і Світового океану.
Розглядаючи деякі кліматичні зміни (рис. № 1), такі як: зміна рівня океану, концентрація18 O (ізотоп кисню) в морській воді, концентрація CO2 (Вуглекислий газ) в антарктичному льоду. Піки рівня моря, концентрації CO2 і мінімуми 18 O збігаються з межледниковья температурними максимумами, вчені, звичайно ж, намагаються з'ясувати всі причини, які потягли за собою ці кардинальні зміни. Кліматичні системи змінюються як в результаті природних внутрішніх процесів, так і у відповідь на зовнішні впливи, як антропогенні, так і неантропогенного.
Причини таких змін клімату залишаються невідомими, однак, серед основних зовнішніх впливів:
1) зміни орбіти Землі ( цикли Миланковича); (Названі на честь сербського астрофізика Мілутін Миланковича
За даними прямих кліматичних спостережень (зміна температур протягом останніх двохсот років) середні температури на Землі підвищилися, проте причини такого підвищення залишаються предметом дискусій, але однією з найбільш широко обговорюваних є антропогеннийпарниковий ефект.
Парниковий ефект
Парниковий ефект-це процес, при якому поглинання і випусканняінфрачервоного випромінюванняатмосферними газами викликає нагрівання атмосфери і поверхніпланети.
На Землі основними парниковими газами є:водянийпар (Відповідальний за приблизно 36-70% парникового ефекту, без урахування хмар),вуглекислий газ (CO 2) (9-26%), метан (CH 4) (4-9%) і озон (3-7%). Атмосферні концентрації CO2 і CH 4 збільшилися на 31% і 149% відповідно в порівнянні з початком промислової революції в серединіXVIII століття. Такі рівні концентрації досягнуті вперше за останні 650 тисяч років - період, щодо якого достовірні дані були отримані зі зразків полярного льоду.
Вугільні електростанції, автомобільні вихлопи, заводські труби та інші створені людством джерела забруднення разом викидають в атмосферу близько 22 мільярдів тонн вуглекислого газу та інших парникових газів на рік. Тваринництво, застосування добрив, спалювання вугілля та інші джерела дають близько 250 мільйонів тонн метану в рік. Близько половини всіх парникових газів, викинутих людством, залишилося в атмосфері. Близько трьох чвертей усіх антропогенних викидів парникових газів за останні 20 років викликані використаннямнафти, природного газу і вугілля. Велика частина решти викликана змінами ландшафту, в першу чергу вирубкою лісів.
На користь цієї теорії свідчать і ті факти, що спостережуване потепління більш На користь цієї теорії свідчать і ті факти, що спостережуване потепління більш значуще:
1. взимку, ніж влітку;
2. вночі, ніж вдень;
3. в високих широтах, ніж в середніх і низьких.
4. швидке нагрівання шарівтропосфери відбувається на фоні не дуже швидкого охолодження шарівстратосфери.
Зміна сонячної активності.
МГЕЗК ( міжурядової комісії експертів зі зміни клімату) Були запропоновані різноманітнігіпотези, Що пояснюють зміни температури Землі відповідними змінамисонячної активності.
В їх третьому звіті 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, за оцінкою МГЕЗК, в 8 разів вище впливу зміни сонячної активності.
Пізніші роботи МГЕЗК уточнювали оцінки впливу сонячної активності на потепління після 1950 року. Проте, 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.
інші теорії
Існує безліч іншихгіпотез про причини глобального потепління, в тому числі:
Спостережуване потепління знаходиться в межахприродної мінливості клімату і не потребує окремого пояснення;
Потепління стало результатом виходу з холодного Малого льодовикового періоду; мав місце на Землі протягом XIV-XIX століть. Даний період є найбільш холодним по середньорічних температур за останні 2 тисячі років. Малого льодовикового періоду передував Атлантичний оптимум (приблизно X-XIII століття) - період порівняно теплою і рівною погоди, м'яких зим і відсутності сильних засух.
Потепління спостерігається занадто нетривалий час, тому не можна досить впевнено сказати, чи відбувається воно взагалі.
Важливо відзначити, що клімат на Землі змінюється періодично в залежності від повторюваних процесів, що відбуваються в системі Земля - Сонце - навколишній космос. За сучасною класифікацією умовно виділяють чотири групи циклів:
1) наддовгі по 150-300 мільйонів років пов'язані з найзначнішими змінами екологічної обстановки на Землі. Їх пов'язують з ритмами тектоніки і вулканізму.
2) довгі цикли, так само пов'язані з ритмами вулканічної діяльності, тягнуться десятки мільйонів років.
3) короткі - сотні і тисячі років - обумовлені змінами параметрів земної орбіти.
Остання категорія умовно називається ультракороткі. Вони пов'язані з ритмами Сонця. Серед них є цикл 2400 років, 200, 90, 11 років. Не виключено, що саме дані ритми є визначальними в спостережуваному потепління на планеті. Людина поки що не в змозі якось модифікувати і впливати на ці процеси.
В даний час жодна з цих альтернативних теорій не має помітного числа прихильників серед учених-кліматологів. (7)
глава II
Наслідки глобального потепління
Прогнозовані наслідки глобального потепління
У доповіді робочої групи міжурядової комісії ЕКСПЕРТІВ зі зміни клімату (Шанхай, 2001 рік) наведено сім моделей зміни клімату в XXI столітті. Основні висновки, зроблені в доповіді, - продовження глобального потепління, що супроводжується:
1) збільшенням емісіїпарникових газів (Хоча згідно з деякими сценаріями до кінця століття в результаті дії заборон на індустріальні викиди можливий спад емісії парникових газів);
2) зростанням поверхневої температури повітря (до кінця XXI століття можливе збільшення поверхневої температури на 6 ° C);
3) підвищенням рівня океану (в середньому - на 0,5 м за століття), що викличе зміна тиску на тектонічні плити і стане причиною їх зміщення, яке в свою чергу викличе найпотужніші землетруси.
До найбільш ймовірних змін погодних факторів відносяться:
1) більш інтенсивне випадання опадів;
2) більш високі максимальні температури, збільшення числа жарких днів;
3) зменшення числа морозних днів майже у всіх регіонах Землі;
4) в більшості континентальних районів хвилі тепла стануть частішими;
5) зменшення розкиду температур.
Також я розглянула дослідження вчених про можливі зміни клімату до 3000 року:
Глобальне потепління буде вимірюватися більш ніж чотириразовим збільшенням. Якщо ми будемо продовжувати спалювати органічне паливо, температура підніметься до 15 градусів за Цельсієм.
- Рівень моря буде підвищуватися до кінця цього тисячоліття, і загальне зростання складе 11,4 метра. Це менше, ніж значиться в оцінці Міжурядової комісії з кліматичних змін, згідно з якою, до 2080 року рівень моря зросте на 16-69 см.
- Будь-яке підвищення рівня моря понад 2 метри призведе до затоплення великих територій Бангладеш, Флориди і багатьох інших міст, що знаходяться дуже низько над рівнем моря. В результаті сотні мільйонів людей втратять даху над головою.
- Різкі кліматичні зміни можливі навіть після припинення викидів газів, тому що можуть бути вже приведені в рух процеси, які неможливо зупинити.
- Кислотність океанів значно знизиться, створивши загрозу існуванню морських організмів, таких як корали і планктон. це,в чергу, може відбитися на всій морській екосистемі.
- Зміни можуть бути ще серйозніше, якщо клімат виявиться більш чутливим до викидів парникових газів, ніж передбачається в даному дослідженні ..
Як наслідок перерахованих змін можна очікувати посилення вітрів і збільшення інтенсивності тропічних циклонів (загальна тенденція до посилення яких відзначена ще в XX столітті), збільшення частоти сильних опадів, помітне розширення районів посух.
Міжурядова комісія виділила ряд районів, найбільш уразливих до очікуваного зміни клімату. це районСахари, Арктика, Мега-дельти Азії, невеликі острови. До негативних змін в Європі відносяться збільшення температур і посилення засух на півдні (в результаті - зменшення водних ресурсів і зменшення вироблення гідроелектроенергії, зменшення продукції сільського господарства, погіршення умов туризму); скорочення снігового покриву і отступаніе гірських льодовиків, збільшення ризику сильнихпаводків (Порівняно короткочасне і неперіодичне підняття рівня води в річці, що виникає в результаті швидкого танення снігу при відлиги, льодовиків, рясних дощів) і катастрофічних повеней(річкові, розлиття річок, що виробляють на низинних місцях різного роду руйнування (Знесення жител, знищення деревної рослинності, посівів та ін.); відбуваються іноді періодично від швидкого танення снігів, від опускання снігових лавин і глетчерів, від пригону вітром води з моря (Нева). . Боротьба з повенями за допомогою гідротехнічних споруд; гребель, дамб, каналів тощо. (чудові споруди в Нідерландах). на річках; посилення літніх опадів в Центральній і Східній Європі, збільшення частоти лісових пожеж, пожеж на торфовищах, скорочення продуктивності лісів; зростання нестійкості грунтів в Північній Європі. В Арктиці - катастрофічне зменшення площі покривного заледеніння, скорочення площі морських льодів, посиленняерозії берегів. Деякі дослідники (наприклад, П. Шварц і Д. Ренделл) пропонують песимістичний прогноз, згідно з яким вже в першій чверті XXI століття можливий різкий стрибок клімату в непередбачену сторону, причому наслідком може з'явитися наступ нового льодовикового періоду тривалістю в сотні років. (2)
Вчені прогнозує глобальні зміни клімату, флори і фауни нашої планети навіть при незначній зміні температури:
Температура підвищується на 2 градуси
Ці, здавалося б, незначні зміни неминуче приведуть до катастрофічних наслідків переважно в країнах, що розвиваються. Особливо постраждають фермери, благополуччя яких будується на сільськогосподарському виробництві, ефективність якого залежить від кліматичних умов. Засуха також стане бичем для країн третього світу, де вже зараз мільйони людей страждають від нестачі чистої і придатною для пиття води.
Коралові колонії на островах загинуть, позбавивши місцеве населення доходів від туризму і рибного лову. Поширяться тропічні захворювання, наприклад малярія. Зникнення загрожує арктичної фауни, зокрема білому ведмедю.
Температура підвищується на 3 градуси
Продовольча криза очікує жителів Британських островів. В Африці кількість вмираючих від діареї складе 6%. Нарешті, зникнуть унікальні екосистеми півночі, Альп, басейну річки Амазонки.
Температура підвищується на 4 градуси
Танення арктичних льодів підвищить рівень світового океану на 5 - 6 метрів, і неминуче призведе до затоплення значних територій і потокам біженців. Цим ризикам в Британії піддадуться 1,8 мільйона чоловік. Стільки ж жителів країни Бангладеш позбудуться даху над головою внаслідок затоплення, а це половина населення бідної азійської країни. 30 - 40 мільйонів чоловік змушені будуть покинути свої будинки через повені і засухи.
Температура підвищується більш ніж на 4 градуси
З ймовірністю 50% відбудуться критичні зміни в кліматі північної Європи, стабільність і помірність якого залежить від океанських течій.
Звичайно ж, не можна не звернути увагу на гіпотези вчених, які так само як і ми стурбовані даною проблемою, проте в першу чергу я б хотіла висвітлити вже видимі всім нам наслідки зміниклімату. (3)
Підйом рівня океану
У редакторській статті «Сайенс» (стаття Девіда Кінга, январь 2008) говорилося, що «за минуле сторіччя рівень океану піднявся на 10-20 сантиметрів, що ще не межа». Як це пов'язано з глобальним потеплінням? Дослідники звертають увагу на два передбачуваних фактора.
Перший - це танення наземних полярних льодів, через які збільшується обсяг океанів.
Другий - теплове розширення води: збільшення її обсягу при нагріванні.
У Тихому океані на крихітних островах Тувалу вже можна відчувати підйом води. Згідно з журналом «Смітсоніан», дані, зібрані на атолі Фунафуті (найбільший на Тувалу), показують, що протягом останнього десятиліття рівень води там піднімається «в середньому на 5,6 міліметра в рік». (1)
Зміни флори і фауни
Глобальне потепління порушує нормальне існування дикої природи і навколишнього середовища на всіх континентах. Такі висновки безпрецедентного наукового дослідження, показує, до якого ступеня кліматичні зміни вже позначилися на екосистемах світу.
Вчені проаналізували опубліковані звіти, перші з яких стосуються 1970 року, і виявили, що, як мінімум, 90% збитку і порушень нормального стану навколишнього середовища по всьому світу можна пояснити потеплінням, викликаним діяльністю людини.
Значне зменшення популяцій пінгвінів в Антарктиці, зменшення чисельності риб в озерах Африки, зміни рівня води в річках Америки, а також більш раннє цвітіння рослин і міграції птахів в Європі - все це, мабуть, обумовлюється глобальним потеплінням.
Група експертів, в тому числі члени міжурядової групи експертів ООН зі зміни клімату (МГЕЗК) від Америки, Європи, Австралії та Китаю, вперше офіційно пов'язала деякі з найдраматичніших змін в житті дикої природи і ареалів світу з кліматичними змінами, спровокованими діяльністю людини.
У дослідженні, опублікованому журналом Nature, (3.09.2005, Керрі Емануель) вчені проаналізували доповіді, де основна увага приділяється змінам в поведінці або чисельності популяцій 288 тис. Видів тварин і рослин. Були також розглянуті ще 829 доповідей, присвячених різним феноменам навколишнього середовища, в тому числі підйому рівня води в річках, відступу льодовиків і змін меж лісів на семи континентах.
Щоб встановити, зіграло в цьому свою роль глобальне потепління і якщо так, то наскільки велику, вчені потім вивчили історичні дані, щоб з'ясувати, який вплив на екосистеми і живуть в них види можуть надавати природні варіації місцевого клімату, збезлісення і зміна характеру землекористування.
У 90% випадків зміни в поведінці і чисельності популяцій дикої природи можна пояснити лише глобальним потеплінням, а 95% змін характеру навколишнього середовища - наприклад, танення вічної мерзлоти, відступ льодовиків і зміна рівня води в річках - відповідають картині зростання температури повітря. (4)
Наприклад, в Гудзонській затоці, Канада, москіти досягають пікового кількості ранньою весною, однак морські птахи не пристосувалися до цих змін, і період виведення пташенят не збігається з наявністю найбільшої кількості їжі.
У Нідерландах подібне розбіжність призвело до зниження популяції мухоловок до 90% за останні два десятиліття.
Зникнення птахів може бути припинено, якщо викид в атмосферу газів, що створюють парниковий ефект, Буде значно знижений.
"Коли ми розглядаємо все це вплив разом узяте, стає ясно, що воно спостерігається на всіх континентах і є ендемічним. У нас складається відчуття, що кліматичні зміни вже позначаються на тому, як функціонує наша планета",- каже провідний автор дослідження Синтія Розенцвейг, яка очолює групу вивчення наслідків клімату в нью-йоркському Goddard Institute for Space Studies, що існує при NASA. (2)
Велика частина доповідей, вивчених групою дослідників, опублікована з 1970 по 2004 рік. За цей період світова середньостатистична температура повітря підвищилася приблизно на 0,6 градуса Цельсія. Згідно з новітнім доповіді МГЕЗК, до кінця XXI століття на планеті, видимо, потеплішає ще на 2-6 градусів Цельсія.
"Коли дивишся на карту світу і бачиш, де вже відбуваються ці зміни і скільки видів і екосистем вже реагують на кліматичні зміни, хоча потепліло всього на 0,6 градуса, наша стурбованість майбутнім лише загострюється, - зазначила Розенцвейг. - Очевидно, ми повинні пристосуватися до кліматичних змін, а також спробувати їх пом'якшити. Це реальна ситуація. Зміни відбуваються в цей самий момент ". (5)
У дуже багатьох дослідженнях, включених до звіту вчених, йдеться про різких змінах в області доступності води в умовах глобального потепління. У багатьох регіонах сніг і лід тануть раніше, ніж раніше, а отже, навесні рівень води в річках і озерах підвищується, але влітку трапляється посуха. За словами вчених, усвідомлення змін, які стосуються присутності води, буде дуже важливо для вирішення питань водопостачання і стане ключем до того, щоб гарантувати його джерела.
Зібравши воєдино різнопланові повідомлення і доповіді про дику природу і екосистемах, можна побачити, як порушення нормального існування однієї ланки екосистеми надає "ефект доміно" на інші. Як повідомляється в одному дослідженні, в результаті потепління в Антарктиці розтанув льодовий покрив морів, і популяція криля скоротилася на 85%. За даними окремого дослідження, популяція імператорських пінгвінів, які годуються крилем в тому ж районі, за одну теплу зиму також скоротилася на 50%.
Дефіцит криля, який є основою раціону харчування і для китів і тюленів, вважається однією з причин недавніх випадків канібалізму серед білих ведмедів в Арктиці. У 2006 році Стівен Емстрап з Геологічного товариства США, експерт світового рівня по полярним ведмедям, розслідував три випадки, коли ці тварини полювали один на одного в південній частині моря Бофорта. Можливо, ведмеді ополчилися на своїх родичів через відсутність своєї звичайної видобутку.
Інші доповіді демонструють, як рання весна в Європі має далеко поширюються наслідки для "харчового ланцюжка". В результаті теплої погоди на деревах раніше з'являються бруньки і листя, а тому популяція личинок, які харчуються листям, теж збільшується раніше. Лазоревки, що харчуються личинками, в більшості своїй адаптувалися до цієї зміни - тепер вони виводять пташенят на два тижні раніше.
Також зміна навколишнього середовища, викликане глобальним потепління, вплинуло і на життя птахів. Зміна клімату може призвести до зникнення до 72% різновидів птиці, але світ все ще має шанс запобігти загибелі пернатих.Про це повідомила на конференції ООН в Найробі групу зі збереження видів Всесвітнього фонду дикої природи (WWF). (2)
Птахи дуже чутливі до змін погодних умов, і глобальне потепління вже вплинуло на багато видів - від перелітних птахів до пінгвінів. У звіті WWF сказано, що кліматичні зміни торкнулися міграцію пернатих, багато видів взагалі перестали міняти місце існування зі зміною сезонів. (2)
Порушуючи тему глобального потепління, не можна не сказати ті катастрофічні наслідки кліматичних змін. В результаті глобального потепління, шкідливого впливу промислових викидів, зростання обсягу високотоксичного, трудноутілізіруемого сміття, а також внаслідок використання біоінжененіі (трансгенних продуктів) і хімічних препаратів в побуті і сільському господарстві зменшилася чисельність і тривалість життя тварин і птахів. За 50 років на третину скоротився список видів рослин і тварин на планеті. В Європі за останні 20 років зникло близько 17 тисяч видів. Середземне море втратило своєї флори і фауни майже на третину. (5)
катастрофічні наслідки
глобального потепління
Кліматична система Землі являє собою гігантський механізм, який перетворює і розподіляє сонячну енергію. Оскільки більшу частину сонячного тепла отримують тропіки, такий температурний дисбаланс призводить атмосферу в рух. Через добового обертання Землі маси рухомого вологого повітря утворюють вихори, деякі з яких перетворюються в депресії, або області зниженого атмосферного тиску. Депресії, в свою чергу, можуть переростати в шторми.
Якщо ви подивитеся за звичайною траєкторією руху штормів, то побачите, що як правило, вони рухаються від екватора на північ або південь - до більш холодним регіонах. Таким чином, ці шторми служать гігантськими теплообмінниками, які сприяють пом'якшенню клімату. Але коли температура у верхніх шарах океану - «котлі» кліматичної машини - перевищує 27 градусів за Цельсієм, ці шторми набирають достатньо енергії, щоб перетворитися в тропічні циклони. Залежно від регіону ці атмосферні вихори ще називають ураганами або тайфунами.
В історії США найсмертоносніший природне лихо, викликане ураганом, сталося 8 вересня 1900 року в Галвестоні (штат Техас). Через викликаних ураганом хвиль в цій острівній місті загинуло від 6 000 до 8 000 осіб, а в його околицях до 4 000, і було змито близько 3 600 будинків. У Галвестоні не залишилося неушкодженим жодна споруда.
В останні роки в різних місцях планети пронеслося багато потужних штормів. Вчені зараз намагаються з'ясувати, чи пов'язані вони з глобальним потеплінням, через якого може накопичуватися енергія для утворення таких ураганів. Але погодні аномалії, ймовірно, лише один з багатьох симптомів глобального потепління.
У своєму звіті про стихійні лиха за 2004 рік Міжнародна федерація товариств Червоного Хреста і Червоного Півмісяця заявила, що число геофізичних і погодних лих зросла на 60 відсотків. «Це відображає давню тенденцію», - йдеться в цьому звіті, випущеному ще до страшного цунамі 26 грудня в Індійському океані. (2)
Говорячи про цю найважливішу проблему, не можна не висвітлити ті катастрофічні наслідки глобального потепління, з якими зіткнувся кожен житель нашої планети.
В першу чергу я б хотіла сказати про природні катаклізми сталися в 2005,2007 і 2008 роках, це саме ті роки, коли були побиті температурні рекорди.
2005 рік був рекордним за кількістю природних катаклізмів. Як розповів кореспонденту «Російської газети» Юрій Ферапонтів (начальник Гідрометцентру Башкирського територіального управління по гідрометеорології тамоніторингу довкілля): «Вивчення та аналіз катастроф в світі за 2005 рік дозволили нарахувати 360 великих стихійних лих, що на 18 відсотків більше, ніж в попередньому році. Ми, в свою чергу, якщо і не в силах запобігти природні катаклізми, можемо значно зменшити збитки від них, всього лише дотримуючись елементарних заходів безпеки ». І цей заклик більш ніж актуальне, адже тільки протягом року на території Росії зареєстрований 361 випадок небезпечних гідрометеорологічних явищ, які завдали істотної шкоди економіці країни.
Внаслідок природних катастроф в 2005 році загинули 112 тисяч осіб (87 тис.осіб стали жертвами лише одного землетрусу в Пакистані). Збиток, нанесений стихією і техногенними катастрофами, досяг рекордної в історії людства позначки в 225 млрд. Доларів.
І, звичайно ж, потужні урагани, Айвон, Рита і Катріна, що обрушилися на територію США, стали найжахливішої катастрофою 2005 року. А 21.09.05, в той час поки американці переживали наслідки цієї смертоносної трійки ураганів, на В'єтнам обрушився тайфун забрав життя більш як 50 людей, таким видався день, коли був зареєстрований перший мінімальний рівень (льодовитості) арктичних льодів.
У 2007 році природних катастроф було більше, і вартість ліквідації їх наслідків була вище, ніж в 2006 році, проте вони привели до меншої кількості жертв. (5)
Про це йдеться в річному звіті німецької страхової компаніїMunich Re. У 2007 році зафіксовано 950 природних лих проти 850 в минулому році, уточнює Munich Re. Це найбільше число, зазначене досі німецькою страховою компанією, що займається подібною статистикою з 1974 року. Загальний збиток від природних катастроф в 2007 році склав близько 75 млрд. Доларів, або на 50% більше, ніж 2006 році, вказується в звіті, в якому ці явища пояснюються зміною клімату. Число жертв природних лих склало близько 15000 тис. Чоловік. Сильні снігопади, шторми, цунамі і повені стали причиною багатьох людських жертв і руйнувань.
Природні катастрофи, що відбулися в 2008 році, забрали життя 220 000 чоловік, що є одним з найбільш високих показників сумної світової статистики. На думку фахівців, ця величезна цифра - ще одне підтвердження того факту, що клімат стрімко змінюється, і людство не може залишатися до цього байдужим. (5)
Більш: 135 000 життів забрав тропічний циклон Наргіс, що обрушився на М'янму в травні 2008 року. Всього через кілька днів стався землетрус в Китаї, загинули 70 000 чоловік, 18 000 пропали без вісті, близько 5 мільйонів жителів провінції Сичуань залишились без даху над головою. У січні минає близько тисячі людей загинули в результаті суворих заморозків в Афганістані, Киргизстані і Таджикистані. 635 людських життів забрали в серпні-вересні повені в Індії, Непалі та Бангладеш, 557 - тайфун Фенгшен, що рухався від Філіппін до Китаю, 300 - землетрусу в Пакистані. (5)
Глобальне потепління порушило водно-повітряний баланс на планеті, що викликало масові природні катаклізми: різкі скачки температур, нетипові для регіонів кліматичні явища. Так, зима 2005-2006 року по всьому світу було безпрецедентно морозною і сніжною. Сніг випав навіть у Африці - в Тунісі і Марокко. Взимку 2006-2007, навпаки, звичайний для цього сезону сніг був відсутній по всій Європі і спостерігалися снігопади в традиційно теплих регіонах, наприклад, в Ізраїлі.
Але як же глобальне потепління може призвести до похолодання?
Глобальне потепління зовсім не означає потепління скрізь і в будь-який час. Таке потепління відбувається тільки, якщо усереднити температуру по всіх географічних локаціях і всімсезонах. Так, наприклад, в якій-небудь місцевості може збільшитися середня температура літа і зменшитися середня температура зими, тобто клімат стане більшконтинентальним.
Згідно з однією з гіпотез, глобальне потепління призведе до зупинки або серйозного ослабленняГольфстріму. Це викличе істотне падіння середньої температури вЄвропі (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, адегляціація (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. (4)
Глава III.
Думки вчених і простих громадян
Багато вчених все ж спростовують теорію про глобальне потепління. Наприклад, датський еколог і економістБьорн Ломборг вважає, що глобальне потепління має не настільки загрозливий характер, як це малюють деякі фахівці і вторящие їм журналісти.«Тема потепління перегріта» - каже він. Детально погляди Ломборга викладені в книзі «Охолодіть! Глобальне потепління. Скептичне керівництво ». (3)
Але на захист гіпотези про глобальне потепління найкраще привести відповідні цифри і факти, що наочно демонструють наслідки цих процесів
Одним з найбільш наочних процесів, пов'язаних з глобальним потеплінням, є танення льодовиків.
За останні півстоліття температура на південному заході Антарктики, наантарктичному півострові, Зросла на 2,5 ° C. В2002 році від шельфового льодовика Ларсена площею 3250 км² і товщиною понад 200 метрів, розташованого на Антарктичному півострові, відколовсяайсберг площею понад 2500 км, що фактично означає руйнування льодовика. Весь процес руйнування зайняв усього 35 днів. До цього льодовик залишався стабільним протягом 10 тисяч років, з кінця останнього льодовикового періоду. Протягом тисячоліть потужність льодовика зменшувалася поступово, але в другій половині XX століття швидкість його танення суттєво зросла. Танення льодовика призвело до викиду великої кількості айсбергів (понад тисячу) вморі Уедделла.
Руйнуються і інші льодовики. Так, влітку2007 року від шельфового льодовика Росса відколовся айсберг довжиною 200 км і шириною 30 км; дещо раніше, навесні 2007 року, від антарктичного материка відкололося крижане поле довжиною 270 км і шириною 40 км. Скупчення айсбергів перешкоджає виходу холодних вод зморя Росса, Що призводить до порушення екологічного балансу (одним з наслідків, наприклад, є загибельпінгвінів, Що позбулися можливості дістатися до звичних джерел живлення через те, що лід у море Росса тримався довшезвичайного). (3)
Відзначено прискорення процесу деградаціївічної мерзлоти.
З початку 1970-х років температура багаторічномерзлих грунтів в Західному Сибіру підвищилася на 1,0 ° C, в центральній Якутії - на 1-1,5 ° C. На півночіАляски з середини 1980-х років температура верхнього шару мерзлих порід збільшилася на 3 ° C.
І звичайно ж, все вище порушені теми, явно доводять той факт, що зміни нашого клімату все ж відбуваються.
Заглиблюючись в дану тему, мені було також цікаво ознайомитися з думкою і простих громадян, які також як і ми всі, стурбовані цією проблемою.
Соціологічні опитування проводилися в 100 населених пунктах 46 областей, країв і республік Росії. Інтерв'ю за місцем проживання 14-15 червня 2008 р .. 1500 респондентів. Статистична похибка не перевищує 3,6%. (3)
Подібне опитування було проведено мною серед моїх однокласників, де їм були задані ті ж питання. (1)
Соціологічне опитування № 1
Респондентам було поставлено питання про те, чи згодні вони з гіпотезою про глобальне потепління. Дві третини респондентів (67%) вважають, що в останні роки клімат на планеті дійсно теплішає; в той же час 15% опитаних вважають, що в дійсності такого потепління не відбувається, а 18% не змогли оцінити кліматичні зміни. (Діаграма №2а)
У моєму опитуванні 80% погодилися з гіпотезою глобального потепління, проте 20% заперечують факт глобального потепління. (Діаграма № 2б)
Соціологічне опитування №2
Респондентам було поставлено питання про те, чи спостерігають вони відповідні зміни клімату. Половина опитаних (51%) відзначають підвищення середньорічної температури в своєму регіоні, п'ята частина (20%) не бачать змін в місцевій погоді, а 13% вважають, що за останні кілька років середньорічна температура навіть знизилася. (Діаграма № 3а)
У моєму опитуванні 80% відзначили підвищення середньорічної темератуи, 10% не бачать змін клімату, а 10% відзначають навіть зниження середньорічної температури. (Діаграма №3б)
Соціологічне опитування №3
Далі респондентам було поставлено питання про те, який же вплив надають ці кліматичні зміни. Однак тема глобального потепління обговорювалася, природно, вже тільки з тими, хто вважає, що воно дійсно відбувається. Більшість з них (50% за вибіркою в цілому) вважають, що глобальне потепління негативно впливає на життя людства, і лише небагато хто вважає його вплив позитивним (5% за вибіркою) або заперечують будь-який вплив цього процесу на життя людей (3%) . (Діаграма № 4а)
У моєму опитуванні 90% респондентів відзначають негативний вплив, а 10% позитивними. (Діаграма № 4б)
Соціологічне опитування №4
Потім респондентам було поставлено питання про причини глобального потепління. При цьому половина вважають глобальне потепління реальним розглядає його виключно як результат людської діяльності (33% за вибіркою в цілому), більше третини - як результат поєднання дії антропогенних і природних факторів (25% за вибіркою), і лише деякі (8%) вважають, що зміна клімату цілком обумовлено природними процесами. діаграма (діаграма № 5а)
У моєму опитуванні З0% вважають, що зміни клімату викликані людським фактором, 40% -людські і природний чинники, і 30% -за природний фактор. (Діаграма №5б)
Соціологічне опитування №5
Далі було поставлено питання про можливі наслідки глобального потепління. Глобальне потепління сприймається більшістю респондентів (53% за вибіркою в цілому) як представляє небезпеку для людства - в далекому майбутньому (29%) або незабаром (24%); 2% вважають, що повсюдне зміна клімату небезпеки не представляє. (Діаграма №6а)
У моєму опитуванні 90% респондентів прогнозують небезпечні наслідки, 10% прогнозують безпечні зміни клімату. (Діаграма №6Б)
Соціологічне опитування №6
І останнім респондентам було поставлено питання, чи зможе людина зупинити процес зміни клімату. Більшість вважають глобальне потепління реальним вважають, що людина не здатна його зупинити (36% за вибіркою в цілому), а третина (21%) - дотримуються зворотної точки зору. Тим, хто вважає протистояння потепління можливим, було поставлено відкрите питання про те, що саме може зробити людство. Респонденти говорили про необхідність дбайливого ставлення до природи в цілому (7%) і розумного підходу до використання природних багатств (1%), про обмеження і контроль виробничих викидів і впровадженні нових систем очищення (5%), очищенні атмосфери (1%), удосконалення технологій,(3%). Хтось висловлювався за припинення вирубки лісів, обмеження ядерних випробувань і польотів в космос (1%), а хтось відзначав, що необхідно«Всім країнам серйозно поставитися до цієї проблеми і об'єднати зусилля»для вирішення проблеми глобального потепління на міжнародному рівні (1%). (діаграма №7а)
У моєму опитуванні 40% респондентів вважають, що запобігання неможливо, у 60% зворотна точка зору. (Діаграма №7б)
Отже, ознайомившись з наслідками глобального потепління, дізнавшись думки вчених і простих людей, я б хотіла розповісти вам про можливі, на мій погляд, рішеннях даної проблеми.
Запобігання та адаптація
Широкий консенсус серед вчених-кліматологів щодо продовження зростання глобальних температур привів до того, що ряд держав, корпорацій і окремий людей намагаються запобігти глобальному потеплінню або ж пристосуватися до нього. Багато екологічні організації ратують за прийняттязаходів проти зміни клімату, В основному споживачами, але також на муніципальному, регіональному і урядовому рівнях. Деякі також виступають за обмеження світового виробництва викопних видів палива, посилаючись на прямий зв'язок між спалюванням палива і викидами CO значно скоротили викиди в атмосферу CO2 та інших тепличних газів. Це, перш за все, пов'язано зі змінами, що відбуваються в цих країнах, і падінням рівня виробництва. Проте, вчені очікують, що на початку двадцять першого століття Росія досягне колишніх обсягів викиду в атмосферу тепличних газів.
У грудні року на зустрічі вКіото (Японія), Присвяченій глобальної зміни клімату, делегатами з більш ніж ста шістдесяти країн була прийнята конвенція, яка зобов'язує розвинені країни скоротити викиди CO2 . Кіотський протокол зобов'язує тридцять вісім індустріально розвинених країн скоротити до- років викиди CO 2 на 5% від рівня року:
Європейський союз повинен скоротити викиди CO2 та інших тепличних газів на 8%.
США - на 7%.
Японія - на 6%.
Протокол передбачає систему квот на викиди тепличних газів. Суть його полягає в тому, що кожна з країн (поки це стосується лише тридцяти восьми країнам, які взяли на себе зобов'язання скоротити викиди), отримує дозвіл на викид певної кількості тепличних газів. При цьому передбачається, що якісь країни або компанії перевищать квоту викидів. У таких випадках ці країни або компанії зможуть купити право на додаткові викиди у тих країн або компаній, викиди яких менше виділеної квоти. Таким чином, передбачається, що головна мета - скорочення викидів тепличних газів в наступні 15 років, на 5% - буде виконана.
Існує конфлікт і на міждержавному рівні. Такі країни, що розвиваються, якІндія і Китай, Що вносять значний внесок у забруднення атмосфери тепличними газами, були присутні на зустрічі в Кіото, але не підписали угоду. Країни, що розвиваються взагалі з настороженістю сприймають екологічні ініціативи індустріальних держав. Аргументи прості:
- основне забруднення тепличними газами здійснюють розвинені країни
- посилення контролю на руку індустріальним країнам, так як це буде стримувати економічний розвиток країн, що розвиваються. (6)
висновок
У своїй роботі я спробувала висвітлити всі найважливіші сторони всім відомої, але такої важливої для кожного з нас проблеми. Але на жаль, не всі ще чітко розуміють всю загрозу нинішніх кардинальних змін, адже катастрофічні природні катаклізми, температурні зміни, що викликають природні катаклізми, які щорічно забирають понад 100 тисяч життів ні в чому не винних людей, танення льодів Антарктиди, яке, в свою чергу, може вивільнити укладені в них хімікати, зокрема, ДДТ (дихлордифенілтрихлоетан - сильна отрута, від використання якої більшість держав відмовилися майже 30 років тому), можуть забрати тисячі людських життів, а порушення е косістеми Байкалу (яке є головним джерелом прісної води в майбутньому) найближчим часом стане згубно для унікального басейну, і звичайно ж інші зміни флори і фауни негативно позначиться на загальному стані всієї планети. Я вважаю, що всі держави повинні негайно почати шукати вирішення даної проблеми, в першу чергу, убезпечивши такі держави, як Нідерланди, Великобританія та ін., Які в разі продовження змін, викликаних глобальним потеплінням, стануть жертвами нескінченних смертоносних повеней, що знищують все на своєму шляху
Кліматичні індикатори за останні 0,5 млн років: зміна рівня океану (синій), концентрація 18O в морській воді, концентрація CO2 в антарктичному льоду. Розподіл тимчасової шкали - 20 000 років. Піки рівня моря, концентрації CO2 і мінімуми 18O збігаються з межледниковья температурними максимумами.
(Рис. 2а)
(Рис. 2б)
(Рис. 3а)
(Рис. 3б)
(Рис. 4а)
(Рис. 4б)
(Рис. 5а)
(Рис. 5б)
(Рис. 6а)
(Рис. 6б)
(Рис. 7а)
Найважливішим інструментом наукового аналізу процесів глобалізації є метод математичного моделювання. Однак його можливості обмежені рамками використовуваних моделей, які не завжди адекватні спостережуваним процесів і явищ. Адекватна модель дозволяє не тільки класифікувати стан досліджуваної системи, а й зробити прогноз щодо її поведінки в найближчому (у відповідному масштабі часу) майбутньому.
При побудові моделей складних явищ, до яких, безумовно, відносяться явища планетарного масштабу, найважливішу роль відіграє повнота використовуваної бази даних. На жаль, саме для явищ планетарного масштабу таку базу створити виключно складно: з економічних міркувань та історичних причин можливості експерименту і спостережень обмежені. Проте фізико-математичних моделей дуже багато, і вони непогано узгоджуються з експериментом (якщо не брати до уваги прогнози).
Оскільки наявні фактичні дані спостережень і експериментів неточні і неповні, для областей, не охоплених вимірюваннями, часто доводиться вдаватися до екстраполяції (не завжди обґрунтованої). Крім цього, для спрощення моделі (щоб можна було провести розрахунки за якесь розумне час) припадає нехтувати деякими фізично важливими, але сильно ускладнюють задачу деталями. Така методологія автоматично має на увазі неточність опису явища.
З огляду на описані труднощі створення математичних моделей планетарних процесів і складання з їх допомогою довгострокових прогнозів, ми розглянемо одну з широко обговорюваних сьогодні проблем - глобальне потепління клімату на нашій планеті.
Що таке глобальне потепління?
Глобальна середня річна температура і клімат
Під глобальним потеплінням зазвичай розуміють середнє підвищення протягом десятків років середньої річної температури. Відразу відзначимо, що в даний час ця умова не виконується. Ось типовий текст з Інтернету: «Є дані більш ніж по 20 регіонах. Впадає в око те, що факт потепління більш беззаперечний для Північної півкулі Землі. Причому в самому Північній півкулі помітний меридіональний градієнт: на півночі потепління помітніше, ніж на півдні. У Південній півкулі по-справжньому серйозне потепління відзначається тільки на Антарктичному півострові. Причому на всій іншій території Антарктиди, особливо в її центральних районах, нічого схожого в останні 50 років не спостерігається. Все це дає підставу ряду вчених говорити, що потепління носить локальний характер, пов'язаний з Північною півкулею Землі ». Можна зустріти і твердження відносяться до одного року, на зразок таких: «У 2005 році була найвища річна температура на станції« Схід ». Ясно, що такі дані цілком можуть бути просто випадковими.
Логіка вимірювань і осреднения температури представлена на схемі (рис. 1).
Слід зазначити, що розрахунки середньорічних температур, зроблені різними організаціями, далеко не завжди збігаються один з одним. Певне уявлення про те, якою може бути результуюча точність, дає графік змін глобальної середньорічної температури за даними деяких метеостанцій США і Великобританії (рис. 2). Досить явний розкид середньорічних значень температури (понад 0,2 ° С) супроводжується значною розбіжністю результуючих згладжених кривих - до 0,2 ° С.
Невідомі також і помилки вимірювань, оскільки вони залежать від методики вимірювань і повноти експериментальних даних. Таким чином, на кінцевий результат впливають методика вимірювань, спосіб усереднення даних за часом і простором і використані для осреднения дані. Цілком ймовірно, що помилка може скласти навіть 0,3 ° С, а не 0,1 ° С (як зазвичай припускають з необгрунтованим оптимізмом).
На зміни глобальної температури впливають багато факторів. Фактори, що ведуть до потепління: Антропогенне емісія CO 2, метану, закису азоту; збільшення вмісту в атмосфері Землі водяної пари внаслідок зростання температури, а значить, і випаровування води океанів; виділення CO 2 Світовим океаном внаслідок його нагрівання; зменшення альбедо (відображає здатність) Землі в інфрачервоному діапазоні; виділення метану при таненні вічної мерзлоти; розкладання метангідратів - кристалічних льодистих з'єднань води і метану, що містяться в приполярних областях Землі.
Фактори, що перешкоджають потепління: Глобальне потепління викликає уповільнення швидкості океанічних течій - уповільнення теплої течії Гольфстрім викличе зниження температури в Арктиці; зі збільшенням температури на Землі зростає випаровуваність, а значить, і з проясненнями, яка є певного роду перешкодою на шляху сонячних променів; з ростом випаровуваності збільшується кількість опадів, що випадають, що сприяє заболочування земель, а болота є одними з головних депо CO 2; збільшення температури сприяє розширенню площі теплих морів, а значить, і розширення ареалу молюсків і коралових рифів, депонують CO 2; збільшення концентрації CO 2 в атмосфері стимулює зростання і розвиток рослин, які є споживачами CO 2.
Цікаво простежити, як змінювалася середня річна температура в геологічному масштабі часу (рис. 3) і як співвідносилися ці зміни з вмістом в атмосфері СО 2 і СН 4 за останні 800 тис. Років (рис. 4).
Виникає питання: а яким чином можна дізнатися про зміни в атмосфері Землі в такій глибині століть? Такі дані (наприклад, за останні
420 тис. Років) були отримані при вивченні результатів буріння льодовика на станції Схід (Антарктида). За змістом в льоду ізотопу кисню 18 О з точністю до десятих часток градуса була реконструйована температура повітря на поверхні крижаного щита, зміни в складі атмосфери концентрацій вуглекислого газу і метану, а також коливання запиленості атмосфери.
Якщо порівняти рівень СО2 протягом останніх 800 тис. Років з сучасним, рівним 395 ppm, то варто визнати, що антропогенний викид СО2 дійсно великий в порівнянні з попередньою добою, коли заледеніння і межледнівековья (епохи глобального потепління) відбувалися при низькому рівні СО 2, демонструючи слабку залежність цих процесів від самої концентрації СО 2.
Відзначимо, що будь-який середньорічний глобальної температури може відповідати кілька абсолютно різних кліматичних різноманіть на Землі. Наприклад, при незмінній середньорічний глобальної температури в Північній півкулі може бути в середньому потепління, а в Південному - компенсує його похолодання. Або в Північному і Південному півкулях відбудеться певна кліматична перебудова, сильно змінює умови життя багатьох екосистем, а формально знайдена середня глобальна температура не зміниться.
Причини глобального потепління і похолодання
Основні гіпотези про причини глобальних змін клімату зводяться до наступних.
Гіпотеза 1. Причиною глобального потепління є зміна сонячної активності.
Гіпотеза 2.Причина глобального потепління - зміна кута осі обертання Землі і її орбіти. Тут мова йде про повільних (сотні тисяч років) зміни.
Гіпотеза 3. Винуватець глобальних кліматичних змін - океан. Це дуже правдоподібне припущення, тому що океан в силу своєї великої теплоємності і наявності теплих і холодних течій здатний бути як стабілізуючим фактором, так і причиною мінливості клімату в різних масштабах простору і часу.
Гіпотеза 4.Вулканічна активність. При виверженнях потужних стратовулканів, коли маси пилу і попелу викидаються високо вгору, розсіюються в стратосфері і викликають добре відомий ефект «ядерної зими», вплив на клімат простежується явно.
Гіпотеза 5. Взаємодії між Сонцем і планетами Сонячної системи, що призводять як до обурення сонячної активності, так і до обурення елементів орбіти Землі: і те й інше впливає на клімат Землі.
Гіпотеза 6.Зміна клімату може відбуватися саме по собі без будь-яких зовнішніх впливів і діяльності людини. Ця гіпотеза цілком правдоподібна і відображає неминучість власних коливань в системі оболонок Землі (атмосфера, океан, поверхню суші і гірських масивів, льодовиків Арктики і Антарктики).
Гіпотеза 7. Всьому виною людина. Ця гіпотеза найрадикальніша. Вона пов'язана з недооцінкою значення перерахованих вище гіпотез, а також з бажанням використовувати «екологічна свідомість» в політичних цілях.
Експериментальна інформація про клімат черпається з наступних джерел: історичні літописи і хроніки; метеорологічні спостереження; супутникові вимірювання площі льодів, рослинності, кліматичних зон і атмосферних процесів; аналіз палеонтологічних (останки стародавніх тварин і рослин) та археологічних даних; аналіз осадових океанічних порід і відкладень річок; аналіз древніх льодів Арктики й Антарктиди (співвідношення ізотопів 16 O і 18 О); вимір швидкості танення льодовиків і вічної мерзлоти, інтенсивності утворення айсбергів; спостереження за морськими течіями; спостереження за хімічним складом атмосфери і океану; спостереження за змінами ареалів (місць проживання) живих організмів; аналіз річних кілець дерев і хімічного складу тканин рослинних організмів.
Клімат древніх епох вивчає палеокліматологія. Експериментальні дані використовуються для побудови глобальної кліматичної моделі, але їх точність і точність моделі не може бути оцінена однозначно.
Основні довготривалі кліматичні цикли протягом четвертинного періоду (2,6 млн років) - це епоха оледенений і межледниковий. Заледеніння - це похолодання, розростання покривних льодовиків до помірних широт, зниження рівня океану на 100 м і більше. За останні 800 тис. Років було 8 оледенений. Під час межледниковий бувають також значні варіації клімату (рис. 5). Так, мав місце малий льодовиковий період - похолодання XIV-XIX ст., А також малий кліматичний оптимум X-XIII ст. У теплі періоди середньорічна температура арктичних широт піднімалася до 7-13 ° С, а температура найхолоднішого місяця січня становила 4-6 ° C. На зміну теплим періодами рано чи пізно приходили похолодання, під час яких льоди досягали сучасних тропічних широт.
Так чи є глобальне потепління? Існуючі дані дають підставу ряду вчених говорити, що потепління носить локальний характер і пов'язане з Північною півкулею Землі. З іншого боку, на думку деяких кліматологів, кліматичну рівновагу настільки крихке, що спостережуване в XX в. потепління вже стало незворотним і закінчиться повним таненням льодів, по крайней мере, в Північній півкулі. Однак це не підтверджується минулого кліматичної історією, тому більшість фахівців не такі радикальні в своїх судженнях.
Парниковий ефект
Парниковий ефект - це підвищення температури нижніх шарів атмосфери в порівнянні з температурою верхніх порівняно холодних шарів, яка є ефективною температурою Землі, температурою, яку б визначили спостерігачі з космосу. Атмосфера прозора для сонячного випромінювання в оптичному діапазоні довжин хвиль, тому воно безперешкодно досягає поверхні Землі і нагріває її. Ефективна середня температура поверхні Землі становить близько 23 ° С. Як і будь-яке нагріте тіло, поверхня Землі випромінює електромагнітні хвилі, причому при такій температурі максимум випромінювання припадає на інфрачервоний діапазон. У цій області довжин хвиль деякі гази, що отримали назву парникових (СО 2, Н 2 О, СН 4, і ін.), Дуже добре поглинають випромінювання, що призводить до нагрівання нижніх шарів атмосфери, тобто до парникового ефекту.
Парниковим газом номер один є водяна пара, його внесок в існуючий атмосферний парниковий ефект становить, за деякими оцінками, 20,6 ° С. На другому місці знаходиться СО 2, його внесок становить, за тими ж оцінками, близько 7,2 ° С. З космосу ми бачимо випромінювання порівняно холодних шарів атмосфери, а атмосфера - це теплоизолирующая оболонка. Різниця температур на поверхні Землі і ефективної, видимої з космосу, становить 30-39 ° С. Схема, що ілюструє парниковий ефект, представлена на малюнку 6.
Міф про роль антропогенного (2-6 Гт СО2) фактора в можливому глобальне потепління складається з недооцінки природного кругообігу СО 2 (190 Гт) і ролі інших факторів (водяна пара, нелінійна теплопровідність, конвекція і т.д.). Головний постачальник СО 2 в атмосферу - океан. Збільшення вмісту СО 2 в атмосфері в порівнянні з доіндустріальною епохою склало 31%, причому не доведено, що це наслідок антропогенного впливу. За цей час середня глобальна температура зросла приблизно на 0,3-0,9 ° С.
Але не тільки СО 2 бере участь в парниковий ефект (внесок водяної пари приблизно в 3 рази вище вкладу СО 2), і не тільки парниковий ефект регулює температуру в нижніх шарах атмосфери. Факторів багато, і важливі динаміка і зворотні зв'язки, які протидіють будь-яким змінам в великий термодинамічної системи (принцип Ле-Шательє-Брауна).
Прихильники гіпотези глобального потепління стверджують, що надлишок антропогенних парникових газів порушує стійкість клімату, приводячи до катастрофічних наслідків для людства. Противники цієї гіпотези стверджують, що, згідно з геологічними даними, значне потепління на Землі завжди через деякий час призводить до зростання СО 2. Крім того, точність визначення середньої рівноважної глобальної концентрації СО 2 залишається під питанням.
Вважається, що за останні 100 років середня температура піднялася на 0,3-0,6 ° С, але щодо причин цього явища єдиної думки немає. Чи можна в складній динамічній і статистичної системі відокремити вплив людини від природних чинників? Це головне питання.
Вплив потепління на живу природу
Вплив потепління на живу природу дуже різноманітно і може бути оцінений щодо змін у фауні і флорі, хоча не всі зміни пов'язані тільки з кліматом. Є природний еволюційний хід з можливими стрибкоподібними переходами. Загальна схема впливу глобальних і регіональних потеплінь на організми, їх співтовариства і в цілому на екосистеми представлена на малюнку 7. Відзначимо, що наведені нижче дані не завжди можуть бути поширені на всю Землю, а стосуються тільки місцевих екосистем.
Під статичним впливом потепління розуміється дія самої температури як фізичної величини, а під динамічним - вплив швидкості її змін у часі на екологію.
Глобальне потепління прискорило хід дуже багатьох біологічних подій. Фахівці вивчили зміни, зафіксовані в 1976 і 2005 рр. у більш ніж 700 видів риб, птахів, ссавців, комах, земноводних, планктону і рослин. З'ясувалося, що більше 80% біологічних подій - цвітіння рослин, овуляція у ссавців, міграція птахів і ін. - сьогодні починаються в середньому на 11 днів раніше, ніж у 1970-х рр. З кожним десятиліттям темп змін прискорюється. Поки відмінності виникають незалежно один від одного на різних рівнях харчового ланцюга. Причому в нижній частині ланцюга зміни в біологічних події виявляються сильнішими, ніж у верхній. Теоретично згодом це може виявитися серйозною проблемою. Наприклад, складно припустити, чи будуть хижаки в змозі адаптуватися до змін, що сталися з їх видобутком.
За даними спостережень, деякі види птахів у Великобританії через потепління клімату стали відкладати яйця значно раніше, ніж це відбувалося 40 років тому. Відповідно до наукової термінології, ці процеси в житті пернатих називаються фенологическим зрушенням. Через кліматичні зміни в Північній Америці стає все менше снігу, а разом з ним зникають і росомахи. Ліси вічнозеленої секвої та інші екосистеми вздовж західного узбережжя США можуть зіткнутися з посухою.
Глобальне потепління, за оцінками вчених, може привести до загибелі 30% рослинного і тваринного світу. Причому загибель тварин буде супроводжуватися їх асиміляцією з мігруючими особинами, особливо з півдня, а також зростаючим поширенням переносників різних захворювань, які можуть серйозно пошкодити і самої людини, знищуючи посіви і провокуючи епідемії.
В останньому звіті Всесвітнього фонду дикої природи наведено прогноз для Росії в зв'язку з глобальним потеплінням: поширення інфекцій (енцефаліт і малярія); посухи, які торкнуться всіх степових районів; руйнування інфраструктури, доріг і будівель в зв'язку з таненням вічної мерзлоти.
Ботаніки з Швейцарії показали, що реакція флори помірних широт на потепління буде залежати від типу і стану рослинних угруповань. Рослини піонерних і порушених екосистем будуть швидко відповідати на потепління, зріла екосистема широколистяних лісів більш інертна. Це відмінність пов'язана з переважанням альтернативних механізмів регуляції сезонних циклів у рослин піонерних і зрілих екосистем.
З нашої точки зору, всі пропоновані прогнози потепління будуть спростовані часом, як це вже було, наприклад, в разі прогнозів по рівню води в Каспійському морі або запасам нафти (прогнози Римського клубу, про які благополучно забули). Взагалі, далекі лінійні екстраполяції в глобальних масштабах або в локальних масштабах, але на довгі часи, давно себе вичерпали. Про це говорить весь накопичений досвід. У той же час слід сказати, що незалежно від природи і тривалості теперішнього потепління, по крайней мере, в Північній півкулі, його треба враховувати в екологічній охоронної діяльності. Так, очевидно, що треба рятувати ліси, річки, екосистеми там, де це можливо, чітко розуміння, що дійсно глобальному потеплінню протистояти силами людства неможливо (рис. 8).
Чи може сучасна наука відповісти на всі питання?
Потрібно мати на увазі, що складна кліматична машина Землі залежить від багатьох фізико-хімічних параметрів суші і океану, які тісно пов'язані з діяльністю Сонця, його гравітаційним полем і полем інших космічних об'єктів в Сонячній системі і поза нею. Ця система еволюціонує, має різні масштаби тимчасових варіацій і певну інерційність, що дозволяє на різних часових і просторових масштабах спостерігати відносну стійкість кліматичних параметрів.
У той же час під впливом внутрішніх (земних) і зовнішніх причин можуть запускатися катастрофічні процеси втрати відносної стійкості в періоди межледниковий, наслідки яких неприйнятні для життя людства на сучасних обжитих територіях. Питання в тому, чи може сучасна наука передбачати такі катастрофи.
В даний час зусиллями фізиків і математиків побудовано велике число глобальних кліматичних моделей, які часто претендують на досить точний опис еволюції клімату. Прогрес в побудові таких моделей зазвичай виражається в додаванні нових важливих деталей в загальну математичну модель, проте дізнатися, краще або гірше узгоджуються прогнози нових моделей з даними спостережень, майже неможливо. До того ж теоретики не люблять обговорювати питання про якість експериментальних даних і виборі самих експериментальних методик. на глобальних картах температур, тисків, швидкостей повітряних потоків все виглядає досить переконливо і правдоподібно, але прогнози рідко бувають точні. Однією з причин є те, що швидкодія сучасних комп'ютерних комплексів не дозволяє врахувати всі дані досить щільної сітки точок спостережень на Землі, тим самим викидаються сильні локалізовані в просторі динамічні ефекти.
Питання в тому, чи може людство конкурувати з природними процесами за допомогою пасивних або активних впливів. Швидше за все, можливості людства обмежені більш-менш точним прогнозом глобальних катастрофічних кліматичних перебудов і пасивними методами боротьби з втратою екологічної рівноваги в регіональних масштабах. Але і це вже вимагає напруження всіх економічних сил та ще в умовах кризи.
Романтики, забуваючи, що грошей для здійснення проектів немає, пропонують такі оригінальні способи запобігання глобальному потеплінню, як виведення нових сортів рослин і порід дерев, листя яких мають більш високим альбедо, фарбування дахів у білий колір, установка дзеркал на навколоземній орбіті, укриття льодовиків від сонячних променів і т.д. Багато зусиль витрачається на заміну традиційних джерел енергії, заснованих на спалюванні вуглецевої сировини, на нетрадиційні - сонячні батареї, вітряки, приливні електростанції, а також ГЕС, АЕС. В майбутньому планується приділяти велику увагу уловлювання парникових газів при виробництві електроенергії і безпосередньо з атмосфери шляхом поховання рослинних організмів, використання хитромудрих штучних дерев, закачування CO 2 на багатокілометрову глибину в океан, де він буде розчинятися у водній товщі.
Більшість перерахованих способів нейтралізації CO 2 дуже дороги. В даний час вартість уловлювання 1 т СО2 становить приблизно 100-300 доларів США, що перевищує ринкову вартість 1 т нафти, а якщо врахувати, що при згорянні 1 т нафти утворюється приблизно 3 т CO 2, то багато способів зв'язування CO 2 виявляються поки нездійсненними.
Залишається найголовніше питання: як конкурувати з налагодженої за мільярди років космічної теплової машиною, що включає Землю, Сонце, океан, суходіл, льодовики, атмосферу, біосферу, стратовулкани, і як врахувати її постійні збої, на щастя для нас, на великих часових відрізках. Єдиним, але і достатнім втіхою може служити те, що за останні кілька тисяч років ця машина не намагалася знищити людство. Покладаючись на її інерційність, з певною часткою оптимізму можна вважати, що людство має ще років 500 для самовдосконалення.
висновок
У питанні про глобальне потепління диявол ховається в слові «глобальний». Дуже важко наповнити це слово точним фізичним змістом, якщо не мати на увазі якийсь спрощений підхід, коли Земля представляється малим тілом з однорідною температурою, яка характеризується одним числом. Цей параметр сам по собі нічого не визначає поза контекстом складної моделі з великим числом різних ефектів, хоча б таких, як парниковий ефект, циклонічні вихори, холодні і теплі течії в океанах, розподіл по глибині багатьох фізично важливих параметрів. Крім того, немає однозначного зв'язку між динамікою процесів на Землі і цим середнім: абсолютно різні глобальні клімат протягом року можуть дати один і той же середнє.
Важливо визначити, що таке глобальне потепління і чи є воно саме глобальним, якщо мати на увазі всі експериментальні дані. Виклад причин похолодання і потепління у вигляді гіпотез дуже розумно. Здавалося б, так само розумно пов'язувати глобальне потепління і похолодання зі станом наших головних холодильників (Арктичний і Антарктичний басейни) і головних інерційних сфер, насамперед океану. Але тут можуть бути пастки, якщо мати на увазі короткочасні вимірювання (20-30 років), тому що інерційність цих сфер дуже велика і саме з цієї причини відбуваються власні коливання, природа яких дуже складна. Так що, на наш погляд, питання про глобальне потепління навряд чи може бути вирішене однозначно на підставі всього лише окремих спостережень, щодо яких навіть немає єдності серед різних груп вчених. Але безсумнівно, що в останні 20-30 років в Північній півкулі потепління має місце.
Що стосується самої різниці температур на поверхні Землі і в верхніх шарах атмосфери, то тут всі пропоновані моделі збігаються з достатньою точністю. Однак при збільшенні концентрації CO 2 старі моделі дають значне посилення парникового ефекту. Нещодавно запропонована модель, що враховує додатково до теплового випромінювання конвекцію і теплопровідність. В результаті головну роль в парниковому ефекті став грати водяна пара і «підвищення концентрації CO 2» перестало звучати страхітливо. Правда, фахівці поки не визначили свого ставлення до цього факту.
Вплив потепління на екологічну обстановку навіть в регіональному масштабі слід визнати давно доведеним. Справді, якщо відволіктися від якихось сміливих екстраполяції в майбутнє, то зазвичай наводяться факти по локальних ефектів легко перевіряються місцевими жителями, особливо коли мова йде про теплі зимах або таненні вічної мерзлоти. Крім того, біосферні ефекти, що стосуються окремих організмів, спостерігаються усіма нами на побутовому рівні і тому питань не викликають. Більш тонкі ефекти дії потепління або похолодання на екосистеми вимагають оцінок фахівців, особливо в разі глобального зв'язку регіональних екосистем.
Про можливості фундаментальної науки в вирішенні питання про глобальному кліматі говорилося вже багато. Навіть парниковий ефект поки розраховувався в сильно спрощеному вигляді, так що серйозний аналіз ще попереду. Глобальні кліматичні моделі викликають обережний песимізм. Справа в тому, що математики досить слабо уявляють собі фізику навіть простих явищ, їх більше цікавить строгість в математичному сенсі. Математична фізика також традиційно зміщується в бік математики і не поспішає розвивати методологію для таких складних завдань. Математичні фізики задоволені тим, що сильно спрощена модель дає правдоподібні результати. Більш того, моделі постійно ускладнюються, що створює враження швидкого розвитку цього напрямку. Правда, іноді вчені визнають, що модель можна завжди «налаштувати» так, щоб отримати будь-який бажаний і зручний для політичного маніпулювання результат.
Стаття підготовлена за підтримки магазину «Солярис». Атмосфера на робочому місці, важлива складова продуктивної роботи ваших співробітників. Сприятливі умови для роботи надає кондиціонер. На сайті, розташованому за адресою www.Solyar.Ru, ви зможете, не відходячи від екрану монітора, замовити покупку і установку кондиціонерів в Москві, за вигідною ціною. Компанія «Солярис» має широкий асортимент кліматичних систем, систем охорони і оргтехніки.
Даною проблемою займаються такі організації, як ООН, ЮНЕСКО, ВООЗ, Всесвітня Метеорологічна організація (ВМО), Всесвітня служба погоди (ВСП), Міжнародний Союз охорони природи і природних ресурсів (МСОППР), Всесвітня Хартія природи і ін. Велику роль відіграють міжнародні громадські організації (Green Peace) .Було з'ясовано що основною причиною глобального потепління є накопичення в атмосфері Землі CО2 .Пізніше, внаслідок наукових розробок, а також досвіду ряду країн було виявлено, що зниження СО2в атмосфері може бути досягнуто при:
зменшенні використання в промисловості природного палива і заміні його новими видами енергії (ядерна, сонячна, енергія вітру, припливів і відливів, геотермальних джерел);
створення менш енергоємних процесів;
створення безвідходних виробництв і поточних ліній із замкнутим циклом (зараз показано, що при деяких процесах відходи складають 80-90% від вихідної сировини).
Тому була розроблена програма, яка повинна привести до досягнення ряду головних цілей. По-перше, вся планета перейде на жорсткі стандарти енергозбереження, подібні до тих, які в даний час в США діють тільки в Каліфорнії. Так само в програмі ООН розглядаються екологічні проблеми на різних територіях, проблеми здоров'я і добробуту людини, охорона наземних екосистем, Світового океану, рослинності, диких тварин, екологічні питання енергетики, а також екологічна освіта та інформація, торгові, економічні та технологічні аспекти. У програмі ВООЗ спеціальним розділом включені дослідження з охорони навколишнього середовища і її впливу на здоров'я людини. Велика увага приділяється можливості підвищення рівня захворюваності вже відомими інфекціями (малярія та інші природно-вогнищеві інфекції), а також можливості появи нових інфекцій. Програма ВМО передбачає розробку методів довгострокового прогнозування можливих змін клімату та його впливу на
людини, а також вплив на клімат різних факторів. Практичне значення програми полягає в тому, що вона допоможе народам використовувати дані про клімат при плануванні і регулюванні всіх сторін людської діяльності. Програма МСОППР узагальнює досвід усіх країн в галузі охорони природи, визначає основні екологічні проблеми сучасності та пропонує систему раціональних методів управління ресурсами біосфери. Програма ВСП координує діяльність всіх зацікавлених країн в області збору та обміну метеорологічною інформацією та має три світових центру-в Москві, Вашингтоні і Мельбурні.Світова промисловість перейде на сучасні енергозберігаючі технології; зокрема, вдасться удвічі підвищити коефіцієнт корисної дії електростанцій на органічному паливі, за рахунок більш повного використання залишкового тепла. Буде введено в дію мільйон великих вітрогенераторів електрики. Буде построено800 потужних електростанцій на вугіллі, викиди яких будуть повністю очищатися від вуглекислого газу. Буде побудовано 700ядерних електростанцій, причому жодна з нині діючих не буде закрита. Світовий парк легкових автомобілів і легких вантажівок повністю перейде на машини, які проїжджали не менше 25 км на літр бензину. Згодом всі машини отримають гібридні двигуни, які дозволять їм на коротких маршрутах включати тільки електромотори, які отримують живлення від акумуляторів. Для їх постачання електрикою буде побудовано ще 0.5 млн. Вітрогенераторів. Будуть різко розширені посівні площі під сільськогосподарські культури, здатні служити сировиною для виробництва біопалива з рослинної целюлози. Держави, розташовані в тропіках, за допомогою міжнародного співтовариства повністю зупинять процес зникнення лісів і подвоять нинішні темпи посадки молодих дерев.
Вже зараз у багатьох високорозвинених індустріальних країнах діють жорсткі природоохоронні закони: встановлені вимоги до очищення викидів, розробляються нові технології, що запобігають забрудненню атмосфери, посилені стандарти на викиди відпрацьованих газів автомобілів і т.д. В одних державах (США, Канада) створено центральний орган управління природокористуванням. Мета його - розробка загальнонаціональних екологічних нормативів, що забезпечують поліпшення екологічної ситуації та контроль за їх виконанням. Специфіка японської культури (культ житла, людини, здоров'я) дозволяє вирішувати всі проблеми не на рівні державних агентств, а на рівні міста, району, що дає хороші результати. В цілому, потрібно сказати, що в Європі контроль за викидами в атмосферу не такий суворий, як у США.