Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено на http://www.allbest.ru/
Вступ
Глобальне потепління - процес поступового збільшення середньорічної температури атмосфери Землі і Світового океану.
Як очікується, потепління, і підйом рівня Світового океану продовжуватимуться впродовж тисячоліть, навіть в разі стабілізації рівня парникових газів в атмосфері. Цей ефект пояснюється великою теплоємністю океанів. Крім підвищення рівня Світового океану підвищення глобальної температури також призведе до змін в кількості і розподілі атмосферних опадів. В результаті можуть почастішати природні катаклізми, такі як повені, посухи, урагани та інші, знизиться врожай сільськогосподарських культур, і зникнуть багато біологічних видів. Потепління має, по всій ймовірності, збільшувати частоту і масштаб таких явищ. Деякі дослідники вважають, що глобальне потепління - це міф, частина вчених відкидає можливість впливу людини на цей процес і, нарешті, є ті, хто не заперечує факт потепління і допускає його антропогенний характер, але не погоджується з тим, що найбільш небезпечними з впливів на клімат є промислові викиди парникових газів. Актуальність: Зі зміною клімату пов'язана подальша життя людства і тому краще вивчати це явище і бути готовими до нього, постаратися запобігти, ніж байдуже жити і чекати неминучого кінця.
Мета роботи: показати сутність зміни клімату на Землі і визначити його причини. завдання:
1) Вивчити явище зміни клімату.
2) Проаналізувати причини даного явища.
3) На основі різних теорій сформулювати, чим небезпечне глобальне потепління для людства.
4) Розповісти про те, як уповільнити зміну клімату
Причини зміни клімату на Землі
Для початку давайте поговоримо про причини зміни клімату та фактори, що впливають на його зміну. Виділяють антропогенні і не антропогенні фактори, тобто пов'язані з діяльністю людини і навпаки, що не залежать від нас з вами. Розрізняють різні антропогенні фактори, що впливають на клімат. Серед них такі як тектоніка літосферних плит, Вулканізм, вплив сонячної радіації і так далі.
Відповідно до теорії тектоніки плит континенти Землі рухаються по поверхні зі швидкістю кілька сантиметрів на рік. Це буде відбуватися і надалі, в результаті чого плити будуть продовжувати рухатися і зіштовхуватися. В даний час континенти Північна і Південна Америки рухаються на захід від Африки і Європи. Дослідники розглядають кілька сценаріїв розвитку подій в майбутньому. Ці геодинамические моделі можна відрізнити по субдукції потоку, в якому океанічна кора рухається під континент. У інтроверсной моделі більш молодий, внутрішній, Атлантичний піддається субдукції і поточний рух Північної і Південної Америки розгортається на протилежний зміст. У екстраверсійною моделі старіший, зовнішній, Тихий океан піддається субдукції, тому Північна і Південна Америки рухаються в бік Східної Азії.
інтроверсія
У даному сценарії через 50 мільйонів років Середземне море може зникнути, а зіткнення Європи та Африки створить довгий гірський ланцюг, що тягнеться аж до Перської затоки. Австралія зіллється з Індонезією, а Нижня Каліфорнія буде ковзати на північ уздовж узбережжя. Можуть з'явитися нові зони субдукції біля східного узбережжя Північної та Південної Америки, а вздовж їх берегів сформуються гірські ланцюги. На півдні планети переміщення Антарктиди на північ стане причиною танення всього льодовикового покриву. Це, поряд з таненням льодовикового покриву Гренландії, підвищить середній рівень океану на 90 метрів. Затоплення континентів призведе до змін клімату.
У міру реалізації цього сценарію через 100 мільйонів років поширення континентів досягне своєї максимальної точки і вони почнуть зливатися. Через 250 мільйонів років Північна Америка зіткнеться з Африкою, а Південна Америка буде обгорнута навколо південного краю Африки. Результатом буде формування нового суперконтиненту (іноді званого Пангея Ультима) і океану, що тягнеться на половині планети. Антарктичний континент повністю змінить напрямки і повернеться до Південного полюса з утворенням нового льодовикового покриву.
екстраверсія
Змикання Тихого океану буде закінчено через 350 мільйонів років. Це ознаменує завершення поточного супер континентального циклу, в якому континенти розділяються, а потім повертаються один до одного приблизно кожні 400--500 мільйонів років. Після створення суперконтиненту, плит може вступити в період бездіяльності, оскільки швидкість субдукції падає на порядок. Цей період стабільності може призвести до збільшення температури мантії на 30--100K кожні 100 мільйонів років, що є мінімальним часом життя минулих суперконтинентів. І, як наслідок, може зрости вулканічна активність.
Ортоверсія
Згідно це теорії, материки в майбутньому зіллються в єдиний континент в районі Північного Льодовитого океану і центром нового суперконтиненту стане Північна Америка. На думку Мітчелла і його колег, Азія рухатиметься в бік Північної Америки, з якою вона згодом з'єднається. Також до них приєднається сучасна Гренландія, яка стане частиною суперконтиненту.
суперконтинент
Формування суперконтиненту може істотно вплинути на навколишнє середовище. Зіткнення плит призведе до формування гір, тим самим значно змінюючи погодні умови. Рівень моря може впасти внаслідок збільшення заледеніння. Швидкість поверхневої ерозії може зрости, в результаті чого збільшиться швидкість, з якою поглинається органічний матеріал. Формування суперконтиненту може привести до зниження глобальної температури і збільшення концентрації атмосферного кисню. Ці зміни можуть привести до більш швидкої біологічної еволюції, оскільки з'являться нові ніші. Це, в свою чергу, може вплинути на клімат і привести до подальшого зниження температури.
вулканізм
Найпомітніше кліматичні ефекти вивержень позначаються на змінах приземної температури повітря і формуванні метеорних опадів, що найбільш повно характеризують климатообразующие процеси.
Температурний ефект. Вулканічний попіл, викинутий в атмосферу під час експлозівних вивержень, відображає сонячну радіацію, знижуючи температуру повітря на поверхні Землі. У той час як перебування дрібного пилу в атмосфері від виверження вулканічного типу зазвичай вимірюється тижнями і місяцями, летючі речовини, такі як SO2, можуть залишатися в верхніх шарах атмосфери протягом декількох років. Дрібні частинки силікатної пилу і сірчаного аерозолю, концентруючись в стратосфері, збільшують оптичну товщину аерозольного шару, що веде до зменшення температури на поверхні Землі.
В результаті вивержень вулканів Агунг (о-в Балі, 1963 г.) і Сент-Хеленс (США, 1980 г.) спостерігається максимальне зниження температури поверхні Землі в Північній півкулі склало менше 0,1 ° С. Однак для більш великих вивержень, наприклад вулкан Тамбора (Індонезія, 1815 г.), цілком можливе зниження температури на 0,5 ° С і більше, так як кількість сонячної радіації скорочується приблизно на чверть.
Розглядаючи можливий вплив на клімат вивержень, в першу чергу низькоширотних вулканів, або літніх вивержень в помірних або високих широтах, необхідно враховувати і тип вулканічного матеріалу. В іншому випадку це може привести до багаторазового переоцінці теплового ефекту. Так, при експлозівних виверженнях з дацітового типом магми (наприклад, вулкан. Сент-Хеленс) питомий внесок в формування аерозолів Н2SO4 був майже в 6 разів менше, ніж при виверженні Кракатау, коли було викинуто близько 10 км3 магми андезітового складу і утворилося приблизно 50 млн . тонн аерозолів Н2SO4. За ефектом забруднення атмосфери це відповідає вибуху бомб загальною потужністю 500 Мт і, згідно, повинно мати істотні наслідки для регіонального клімату.
Роль вулканічної діяльності в освіті атмосферних опадів
Оскільки найбільш суттєва зміна кількості аерозолів в атмосфері визначається вулканічною діяльністю, після виверження і швидкого вимивання тропосферних вулканічних домішок можна очікувати тривалого випадання з нижніх шарів стратосфери опадів з відносно низькими величинами ізотопних відносин кисню і дейтерію (важкий водень) і низьким «первинним» вмістом вуглецю. Якщо таке припущення справедливе, то зрозумілі деякі «холодні» осциляції на палеотемпературной кривої, заснованої на експериментальних дослідженнях полярних крижаних кернів, які збігаються за часом зі зниженням концентрації «атмосферного» СО2.
Цим частково «пояснюється» похолодання в ранньому дріасе, що проявилося в найбільш явному вигляді в басейні північної Атлантики приблизно 11-10 тис. Л.М. Початок цього похолодання могло бути ініційовано різким підвищенням вулканічної активності в період 14-10,5 тис. Л.М., що відбилося в багаторазовому підвищенні концентрації вулканогенного хлору і сульфатів в крижаних кернах Гренландії.
На основі викладеного можна зробити попередній висновок про те, що вулканічна діяльність, крім безпосереднього впливу на клімат, проявляється в імітації «додаткового» похолодання через підвищений кількості снігових опадів.
Антропогенний вплив на зміну клімату
Парниковий ефект - це затримка атмосферою Землі теплового випромінювання планети. Це явище спостерігав кожен з нас: в теплицях або парниках температура завжди вище, ніж зовні. Повітря, яким ми дихаємо, є необхідною умовою нашого життя в багатьох аспектах. Без нашої атмосфери середня температура на Землі склала б близько -18 С замість сьогоднішніх 15 С. Сталося це зміна не просто так, а внаслідок поширення наступних парникових газів:
Водяна пара
Вуглекислий газ
метан
Оксид азоту
Галоуглероди (гідрофторвуглеці і перфторуглероди)
Гексафторид сірки -Весь надходить на Землю сонячне світло призводить до того, що Земля випромінює інфрачервоні хвилі як гігантський радіатор.
Через атмосферу, однак, тільки частина цього тепла прямо вертається в космос. Залишилося затримується в нижніх шарах атмосфери, які містять ряд газів - водяна пара, СО2, метан та інші - які збирають вихідне інфрачервоне випромінювання. Як тільки ці гази нагріваються, деяке накопичене ними тепло знову надходить на земну поверхню. В цілому, цей процес і називається парниковий ефект, головною причиною якого є надлишковий вміст в атмосфері парникових газів. Чим більше в атмосфері буде втримуватися парникових газів, тим більше тепла, відбитого земною поверхнею, буде затримуватися. Так як парникові гази не перешкоджають надходженню сонячної енергії, то температура в земної поверхні буде підвищуватися.
З підвищенням температури збільшиться випар води з океанів, озер, річок і т.д. Так як нагріте повітря може містити в собі більший обсяг водяної пари, це створює потужний ефект зворотного зв'язку: чим тепліше стає, тим вищий вміст водяної пари в повітрі, а це, в свою чергу, збільшує парниковий ефект.
Людська діяльність мало впливає на обсяг водяної пари в атмосфері. Але ми викидаємо інші парникові гази, що робить парниковий ефект все більш і більш інтенсивним.
Якщо поточні темпи збережуться, то зміст вуглекислого газу в атмосфері збільшиться вдвічі до 2060 року в порівнянні з доіндустріальним рівнем, а до кінця століття - в чотири рази. Це дуже обеспокоивает, так як життєвий цикл СО2 в атмосфері становить більше ста років, в порівнянні з восьмиденним циклом водяної пари.
цементна промисловість
Виробництво цементу нерозривно пов'язане з підвищенням забруднення навколишнього середовища за рахунок утворюються викидів вуглекислого газу. На частку цементних підприємств припадає 5% світового обсягу викидів вуглекислого газу, а це основна причина глобального потепління. Цемент не володіє потенціалом для рентабельної утилізації, а для прокладки кожної нової дороги і будівництва кожного нового будинку необхідний цемент.
Крім того, збільшувати забруднення навколишнього середовище можуть і пільги, що надаються «зеленому» виробництва. Європейський Союз виділяє субсидії західним компаніям, які купують застарілі цементні підприємства в бідних країнах і модернізують їх з використанням «зеленої» технології. Але навіть сама зелена технологія здатна зменшити обсяг викидів вуглекислого газу всього на 20 відсотків. Тому, коли західні компанії набувають східні підприємства, обсяг викидів на кожну тонну виробленого цементу зменшується. Але, як правило, у багато разів збільшується обсяг виробництва цементу, і, відповідно, загальна ступінь забруднення збільшується. Європейський Союз ефективно обмежує виробництво для європейських виробників цементу в їх власних країнах, обмежуючи максимально допустимі обсяги річних викидів. Але навіть різкого зниження може бути недостатньо для того, щоб зупинити зростання загального обсягу викидів від виробництва цементу.
аерозолі
Озон - це газ, природним способом виникає в атмосфері Землі і зосереджений в основному в озоновому шарі, який знаходиться в 10-40 км над поверхнею Землі в стратосфері. В атмосфері аерозольні забруднення сприймаються у вигляді диму, туману. За своїм походженням аерозолі підрозділяються на природні та штучні. Перші виникають в природних умовах без участі людини. Вони надходять в тропосферу (рідше - в стратосферу) при виверженні вулканів, згорянні метеоритів, при виникненні пилових бур, які піднімають з земних поверхонь частки грунту і гірських порід, а також при лісових та степових пожеж. Під час виверження вулканів, чорних бур або пожеж утворюються величезні пилові хмари, які нерідко поширюються на тисячі кілометрів. Штормові вітри скидають з гребенів хвиль крапельки морської води, насиченої солями хлоридів і сульфатів, які осідають як на водній поверхні, так і на суші Основними джерелами штучних аерозольних забруднень повітря є теплові електростанції, які споживають вугілля високої зольності, збагачувальні фабрики, металургійні, цементні, магнезитові і сажеві заводи.
землекористування
У природних зонах земної кулі грунту, рослинність і клімат тісно взаємопов'язані. Тепло і волога визначають характер і темпи хімічних, фізичних і біологічних процесів, в результаті яких змінюються гірські породи на схилах різної крутизни і створюється величезна різноманітність грунтів. Цілком можливо, що будівництво нових доріг і міст на місці полів і лісових масивів грає не меншу роль в глобальному потеплінні, ніж викиди в атмосферу двоокису вуглецю і виникає внаслідок цього парниковий ефект.
Про те, що нераціональне землекористування винне в катаклізмах, що потрясли влітку 2002 року країни Західної і Центральної Європи, заговорили практично відразу після того, як рівень води в європейських річках пішов на спад.
За розрахунками дослідників, за останні триста років саме землеробська діяльність людини справила найбільший вплив на кліматичні процеси. Навіть більше, ніж парниковий ефект.
Зокрема, доведено, що якщо на даній місцевості вирубати дощовий ліс і посадити на «вивільнити» місці злакові культури, то можна очікувати зниження рівня випаровування води і, як наслідок, підвищення середньодобової температури. З іншого боку, іригація орних земель веде до збільшення вологості, падіння середньої температури і збільшення норми опадів у цьому регіоні.
Дерева, висаджені в регіонах, що славляться своїми снігопадами, знижують коефіцієнт відбиття сонячних променів і, природно, підвищують середньодобову температуру навіть незважаючи на те, що знижують за рахунок фотосинтезу концентрацію СО2. Знову ж, нові ліси підвищують рівень відносної вологості в даному регіоні і підсилюють парниковий ефект. Найяскравіше антропогенний вплив проявляється в тропіках.
Можливі сценарії глобальних кліматичних змін
Сценарій 1 - глобальне потепління буде відбуватися поступово.
Земля дуже велика і складна система, що складається з великої кількості пов'язаних між собою структурних компонентів. На планеті є рухома атмосфера, рух повітряних мас якої розподіляє теплову енергію по широкій планети, на Землі є величезний акумулятор тепла і газів - Світовий океан (океан накопичує в 1000 разів більше тепла, ніж атмосфера) Зміни в такій складній системі не можуть відбуватися швидко. Минуть століття і тисячоліття, перш ніж можна буде судити про скільки-небудь відчутної зміні клімату.
Сценарій 2 - глобальне потепління буде відбуватися відносно швидко.
Самий «популярний» в даний час сценарій. За різними оцінками за останні сто років середня температура на нашій планеті збільшилася на 0,5-1 ° С, концентрація - СО2 зросла на 20-24%, а метану на 100%. У майбутньому ці процеси отримають подальше продовження і до кінця XXI століття середня температура поверхні Землі може збільшитися від 1,1 до 6,4 ° С, в порівнянні з 1990 роком (за прогнозами IPCC від 1,4 до 5,8 ° С). подальше танення Арктичних і антарктичних льодів може прискорити процеси глобального потепління через зміни альбедо планети. За твердженням деяких вчених, тільки крижані шапки планети за рахунок відображення сонячного випромінювання охолоджують нашу Землю на 2 ° С, а покриває поверхню океану лід істотно сповільнює процеси теплообміну між відносно теплими океанічним водами і більш холодним поверхневим шаром атмосфери. Крім того, над крижаними шапками практично немає головного парникового газу - водяної пари, так як він виморожен.
Глобальне потепління буде супроводжуватися підйомом рівня світового океану. З 1995 по 2005 рік рівень Світового океану вже піднявся на 4 см, замість прогнозованих 2-ух см. Якщо рівень Світового океану в подальшому буде підніматися з такою ж швидкістю, то до кінця XXI століття сумарний підйом його рівня складе 30 - 50 см, що викличе часткове затоплення багатьох прибережних територій, особливо багатонаселеної узбережжя Азії. Слід пам'ятати, що близько 100 мільйонів чоловік на Землі живе на висоті менше 88 сантиметрів над рівнем моря. Крім підвищення рівня Світового океану глобальне потепління впливає на силу вітрів і розподіл опадів на планеті. В результаті на планеті зросте частота і масштаби різних природних катаклізмів (шторми, урагани, посухи, повені).
В даний час від посухи страждає 2% всієї суші, за прогнозами деяких вчених до 2050 року посухою буде охоплено до 10% всіх земель материків. Крім того, зміниться розподіл кількості опадів по сезонах.
Сценарій 3 - Глобальне потепління в деяких частинах Землі зміниться короткочасним похолоданням
Відомо, що одним з факторів виникнення океанічних течій є різниця температур між арктичними і тропічними водами. Танення полярних льодів сприяє підвищенню температури Арктичних вод, а значить, викликає зменшення температурної різниці між тропічними і арктичними водами, що ні минуемо, в майбутньому призведе до уповільнення течій.
Одним з найвідоміших теплих течій є Гольфстрім, завдяки якому в багатьох країнах Північної Європи середньорічна температура на 10 градусів вище, ніж в інших аналогічних кліматичних зонах Землі. Зрозуміло, що зупинка цього океанічного конвеєра тепла дуже сильно вплине на клімат Землі. Уже зараз течія Гольфстрім, стало слабкіше на 30% в порівнянні з 1957 роком. Математичне моделювання показало, щоб повністю зупинити Гольфстрім досить буде підвищення температури на 2-2,5 градуса. В даний час температура Північної Атлантики вже прогрілася на 0,2 градуса в порівнянні з 70-ми роками. У разі зупинки Гольфстріму середньорічна температура в Європі до 2010 року знизиться на 1 градус, а після 2010 року подальше зростання середньорічної температури продовжиться. Інші математичні моделі «обіцяють» більш сильне похолодання Європі.
Згідно з цими математичним розрахункам повна зупинка Гольфстріму відбудеться через 20 років, в результаті чого клімат Північної Європи, Ірландії, Ісландії і Великобританії може стати холодніше справжнього на 4-6 градусів, посиляться дощі і почастішають шторму. Похолодання торкнеться також і Нідерланди, Бельгію, Скандинавію і північ європейської частини Росії. Після 2020-2030 року потепління в Європі відновиться за сценарієм №2.
Сценарій 4 - Глобальне потепління зміниться глобальним похолоданням
Зупинка Гольфстріму і інших океанічних викличе глобальне потепління на Землі і наступ чергового льодовикового періоду.
Сценарій 5 - Парниковая катастрофа
Парниковая катастрофа - самий «неприємний» сценарій розвитку процесів глобального потепління. Автором теорії є наш учений А.В. Карнаухов, суть її в наступному. Зростання середньорічної температури на Землі, внаслідок збільшення в атмосфері Землі змісту антропогенного CO2, викличе перехід в атмосферу розчиненого в океані CO2, а також спровокує розкладання осадових карбонатних порід з додатковим виділенням вуглекислого газу, який, в свою чергу, підніме температуру на Землі ще вище, що спричинить за собою подальше розкладання карбонатів, що лежать в більш глибоких шарах земної кори (в океані міститься вуглекислого газу в 60 разів більше, ніж в атмосфері, а в земній корі майже в 50 000 разів більше ). Льодовики будуть інтенсивно танути, зменшуючи альбедо Землі. Таке швидке підвищення температури сприятиме інтенсивному надходженню метану з танучої вічної мерзлоти, а підвищення температури до 1,4-5,8 ° С до кінця століття буде сприяти розкладанню метангідратів (льодистих з'єднань води і метану), зосереджених переважно в холодних місцях Землі.
Щоб краще уявити, що буде із Землею найкраще звернути увагу на нашого сусіда по сонячній системі - планету Венера. При таких же параметрах атмосфери, як на Землі, температура на Венері повинна бути вище Земний всього на 60 ° С (Венера ближче Землі до Сонця) тобто бути в районі 75 ° С, в реальності ж температура на Венері майже 500 ° С. Більшість карбонатних і метано-містять сполук на Венері давним-давно були зруйновані з виділенням вуглекислого газу і метану. В даний час атмосфера Венери складається на 98% з СО2, що призводить до збільшення температури планети майже на 400 ° С.
Якщо глобальне потепління піде за таким же сценарієм, як на Венері, то температура приземних шарів атмосфери на Землі може досягти 150 градусів. Підвищення температури Землі навіть на 50 ° С поставить хрест, на людській цивілізації, а збільшення температури на 150 ° С викличе загибель майже всіх живих організмів планети.
За оптимістичним сценарієм Карнаухова, якщо кількість, що надходить в атмосферу CO2, залишиться на колишньому рівні, то температура 50 ° С, на Землі встановиться через 300 років, а 150 ° С через 6000 років. На жаль, прогрес не зупинити, з кожним роком обсяги викидів CO2 тільки ростуть. За реалістичного сценарію, згідно з яким викид CO2 буде рости з такою ж швидкістю, подвоюючи кожні 50 років, температура 50 ° С на Землі вже встановиться через 100 років, а 150 ° С через 300 років.
Наслідки глобальної зміни клімату
глобальний потепління кліматичний атмосферне
Екстремальні природні явища б'ють всі рекорди практично у всіх регіонах світу. А природні катаклізми тягнуть за собою економічні наслідки. З кожним роком збиток від стихійних лих зростає. Які ж наслідки може спричинити за собою глобальне потепління?
Зміна частоти та інтенсивності випадання опадів. В цілому клімат на планеті стане більш вологим. Але кількість опадів не пошириться по Землі рівномірно. У регіонах, які і так на сьогоднішній день отримують достатню кількість опадів, їх випадання стане інтенсивніше. А в регіонах з недостатнім зволоженням почастішають посушливі періоди
Підвищення рівня моря. Протягом ХХ століття середній рівень моря підвищився на 0,1-0,2 м. За прогнозами вчених, за XXI століття підвищення рівня моря складе до 1 м. У цьому випадку найбільш уразливими виявляться прибережні території і невеликі острови. Такі держави як Нідерланди, Великобританія, а також малі острівні держави Океанії і Карибського басейну першими підпадуть під загрозу затоплення. Крім цього почастішають високі припливи, посилиться ерозія берегової лінії.
Загроза для екосистем і біорізноманіття. Види і екосистеми вже почали реагувати на зміну клімату. Мігруючі види птахів стали раніше прилітати навесні і пізніше відлітати восени. Існують прогнози зникнення до 30-40% видів рослин і тварин, оскільки їх існування буде змінюватися швидше, ніж вони можуть пристосуватися до цих змін. При підвищенні температури на 1 ° С прогнозується зміна видового складу лісу. Ліси є природним накопичувачем вуглецю (80% всього вуглецю в земній рослинності і близько 40% вуглецю в грунті). Перехід від одного типу лісів до іншого буде супроводжуватися виділенням великої кількості вуглецю.
Танення льодовиків Сучасне заледеніння Землі можна вважати одним з найчутливіших індикаторів відбуваються глобальні зміни. Супутникові дані показують, що, починаючи з 1960-х рр., Відбулося зменшення площі снігового покриву приблизно на 10%. З 1950-х рр. в Північній півкулі площа морського льоду скоротилася майже на 10-15%, а товщина зменшилася на 40%. За прогнозами експертів Арктичного і Антарктичного науково-дослідного інституту (Санкт-Петербург), вже через 30 років Північний Льодовитий океан протягом теплого періоду року буде повністю розкриватися з-під льоду. Товща Гімалайських льодів тане зі швидкістю 10-15 м на рік. За нинішньої швидкості цих процесів дві третини льодовиків Китаю зникнуть до 2060 року, а до 2100 все льодовики розтануть остаточно. Прискорене танення льодовиків створює ряд безпосередніх загроз людському розвитку. Для густонаселених гірських і передгірних територій особливу небезпеку становлять лавини, затоплення або, навпаки, зниження повноводності річок, а як наслідок - скорочення запасів прісної води.
Сільське господарство. Вплив потепління на продуктивність сільського господарства неоднозначно. У деяких районах з помірним кліматом врожайність може збільшитися в разі невеликого збільшення температури, але знизиться в разі значних температурних змін. У тропічних і субтропічних регіонах врожайність в цілому, за прогнозами, буде знижуватися. Найсерйозніший удар може бути нанесений найбіднішим країнам, найменше готовим пристосуватися до змін клімату. За даними МГЕЗК, до 2080 р число людей, які стикаються з загрозою голоду, може збільшитися на 600 млн. Чол., Що вдвічі більше числа людей, які сьогодні живуть в бідності в країнах Африки на південь від Сахари. Однак, за словами А.Капіци, «Надлишок вуглекислого газу сприяє підвищенню врожайності сільськогосподарських культур».
Водоспоживання та водопостачання. Одним з наслідків кліматичних змін може стати нестача питної води. У регіонах з посушливим кліматом (Центральна Азія, Середземномор'я, Південна Африка, Австралія і т. П.) Ситуація ще більше погіршитися через скорочення рівня випадання опадів. Через танення льодовиків суттєво знизитися стік найбільших водних артерій Азії - Брахмапутри, Гангу, Хуанхе, Інду, Меконгу, Салуена і Янцзи. Недолік прісної води торкнеться не тільки здоров'я людей і розвитку сільського господарства, але також підвищить ризик політичних розбіжностей і конфліктів за доступ до водних ресурсів.
Здоров'я людини. Зміна клімату, за прогнозами вчених, призведе до підвищення ризиків для здоров'я людей, перш за все менш забезпечених верств населення. Так, скорочення виробництва продуктів харчування неминуче призведе до недоїдання і голоду. аномально високі температури можуть призвести до загострення серцево-судинних, респіраторних та інших захворювань. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), додаткова смертність в європейських країнах від теплових хвиль в серпні 2003 р в Великобританії склала 2045 осіб, у Франції - 14802, в Італії - 3134, в Португалії - 2099.
Підвищення температури може призвести до зміни географічного поширення різних видів, які є переносниками захворювань. З підвищенням температури ареали теплолюбних тварин і комах (наприклад, енцефалітних кліщів і малярійних комарів) будуть поширюватися на північ від, в той час як люди, які населяють ці території, які не будуть мати імунітет до нових захворювань.
До сказаного слід додати, що глобальне потепління загрожує створити або вже створює такі додаткові соціально-економічні загрози як просадки грунту через танення вічної мерзлоти (такі зміни можуть бути небезпечні для будівель, інженерних і транспортних споруд); посилення навантаження на підводні трубопроводи і ймовірність їх аварійних пошкоджень і розривів, а також перешкоди для судноплавства внаслідок посилення руслових процесів на річках; розширення ареалу інфекційних хвороб (наприклад, енцефаліту, малярії) та інші.
Способи запобігання зміни клімату
Міжнародне співтовариство, визнаючи небезпеку, пов'язану з постійним зростанням викидів парникових газів в 1992 р в Ріо-де-Жанейро на Конференції ООН з навколишнього середовища і розвитку домовилося про підписання Рамкової Конвенції ООН про зміну клімату (РКЗК).
Міжнародні угоди. У грудні 1997 р в Кіото (Японія) був прийнятий Кіотський протокол, який зобов'язує індустріально розвинені країни скоротити до 2008-2012 років викиди парникових газів на 5% від рівня 1990 року, в тому числі Європейський союз повинен скоротити викиди тепличних газів на 8% , США - на 7%, Японія - на 6%. Росії та Україні досить, щоб їх викиди не перевищували рівень 1990 року, а 3 країни (Австралія, Ісландія і Норвегія) можуть навіть збільшити свої викиди, оскільки володіють лісами, що поглинають CO 2.
Для вступу Кіотського протоколу в силу необхідно, щоб його ратифікували держави, на частку яких припадає не менше 55% викидів парникових газів. На сьогодні протокол ратифікований 161 країною світу (понад 61% загальносвітових викидів). У Росії Кіотський протокол ратифікований в 2004 р Помітним винятком стали США і Австралія, вносять значний вклад у парниковий ефект, але відмовилися ратифікувати протокол.
У 2007 році в Балі був підписаний новий протокол, який розширює перелік заходів, які необхідно вжити для зниження антропогенного впливу на зміну клімату. Ось деякі з них:
1. Зменшити спалювання викопного палива
2. Ширше використовувати поновлювані джерела енергії.
3.Прекратіть знищення екосистем.
4. Знизити втрати енергії при виробництві і транспортуванні енергії
5. Використовувати нові енергоефективні технології в промисловість.
6. Знизити енергоспоживання в житловому і будівельному секторі.
7. Нові закони і стимули.
8. Нові способи переміщення
9. Пропагувати і стимулювати енергозбереження та дбайливо використання природних ресурсів жителями всіх країн
висновок
Зміна клімату вважається однією з найбільш серйозних глобальних екологічних проблем, З якими сьогодні зіткнулося людство. При найгіршому сценарії зміна клімату призведе до катастрофічного збитку для навколишнього середовища, здоров'я людини, глобальної економіки. Людей Землі об'єднують не тільки політичні, економічні, культурні зв'язки, а й єдиний повітряний і водний океани, єдина земна поверхня. Повітряні маси не знають державних кордонів, а управляти ними людина ще не навчився. Створення гарної погоди на обмежених територіях справа неблизького майбутнього. Тому і Земля, і Повітря, і Вода - це загальнолюдські цінності, захищати і рятувати їх від катастрофи має все людство.
Створені в 40-х роках міжнародні організації - ООН, ЮНЕСКО, ставили собі за мету створити світ без воєн. Багато в чому це вдалося. Зараз ці організації повинні поставити мету - захистити світ від екологічних катастроф. Якщо виникне екологічна катастрофа, то не буде ні переможців, ні переможених. Людина не повинна суперечити законам природи, щоб підкорювати природу, треба їй підкорятися. І я вважаю що не варто пасивно ставиться до описаної мною проблеми, а треба шукати шляхи виходу з такої вже складної ситуації і майбутнє нашої планети залежить від кожного з нас.
Розміщено на Allbest.ru
подібні документи
Природні фактори і їх вплив на зміну клімату: парникові гази, сонячне випромінювання, зміни орбіти, вулканізм. Антропогенні чинники: спалювання палива, аерозолі, скотарство. Позитивні і негативні наслідки глобального потепління.
курсова робота, доданий 05.12.2014
Причини зміни клімату. Комплексність кліматичної системи Землі. Поняття і сутність парникового ефекту. Глобальне потепління і вплив на нього людини. Наслідки глобального потепління. Заходи, необхідні для запобігання потепління.
реферат, доданий 10.09.2010
причини глобальної зміни клімату на Землі, заходи протидії даним явищам, міжнародні розробки в цій галузі. Механізми зниження антропогенного впливу глобальної зміни клімату в енергетиці РФ. Світовий досвід вуглецевого ринку.
реферат, доданий 21.06.2010
Аналіз основних причин глобальної зміни клімату. Поняття і особливості парникового ефекту. Розгляд негативних і позитивних наслідків глобального потепління, висновки фахівців. Характеристика проблем нового льодовикового періоду.
реферат, доданий 19.10.2012
Характеристика проблеми глобального потепління і факторів, його доводять. Вивчення сутності, процесу прийняття та впровадження Кіотського протоколу, прийнятого у зв'язку зі змінами клімату. узагальнення можливих причин, Що впливають на зміну клімату.
курсова робота, доданий 11.12.2010
Спостережувані зміни клімату. Причини глобального потепління на думку світової наукової спільноти. Зміна частоти та інтенсивності випадання опадів. Підвищення рівня моря. Збільшення випаровування з поверхні Світового океану і зволоження клімату.
реферат, доданий 12.03.2011
Причини коливань клімату Землі, які виражаються в статистично достовірних відхиленнях параметрів погоди. Динамічні процеси на Землі, коливання інтенсивності сонячного випромінювання і діяльність людини. Мінливість рівня світового океану.
презентація, доданий 11.01.2017
Підвищення температури на Землі, прогнози і реальність. Причини потепління клімату, його вплив на збільшення захворювань. Основні групи інфекційних захворювань. Характеристика лихоманки Західного Нілу, кліщового енцефаліту, геморагічних лихоманок.
презентація, доданий 19.09.2011
Аерозолі, їх джерела та класифікація. Дослідження газового складу атмосфери і атмосферних домішок, їх довготривалих змін і можливих наслідків для навколишнього середовища і клімату Землі. Вплив аерозолів на облако- і осадкообразованіе.
реферат, доданий 23.02.2015
Причини виникнення глобального потепління, його вплив на навколишнє середовище. Вплив парникового ефекту, як складової частини глобального потепління, на клімат. Феномен змін глобального потепління. Прогнози і теорії глобального потепління.
Повнотекстовий пошук:
Головна\u003e Реферат\u003e Екологія
1. Кліматична система Землі
2. Причини зміни клімату
3. Головні спостерігаються зміни
4. майбутній клімат
Список використаної літератури
1. Кліматична система Землі
Параметри кліматичної системи.Кліматична система Землі охоплює атмосферу, океан, суходіл, кріосферу (лід і сніг) і біосферу. Ця комплексна система описується рядом параметрів, частина з них очевидна: температура, атмосферні опади, вологість повітря і грунтів, стан снігового і льодового покриву, рівень моря. Також кліматична система описується і більш складними характеристиками: динамікою великомасштабної циркуляції атмосфери і океану, частотою і силою екстремальних метеорологічних явищ, межами місця існування рослин і тварин. Часто при малій мінливості "простих" параметрів відбуваються значні зміни "складних", що в основному і означає зміну клімату.
Зв'язки між компонентами кліматичної системи.Глобальні кліматичні, біологічні, геологічні і хімічні процеси і природні екосистеми тісно пов'язані між собою. Зміни в одному з процесів можуть позначитися на інших, причому вторинні ефекти можуть по силі перевершувати первинні. Позитивні для життя людини зміни в одній зі сфер можуть перекриватися викликаними ними вторинними змінами, згубними для життя людей, тварин і рослин. Гази і аерозольні частинки, які людство викидає в атмосферу з початку промислової революції, змінюють не тільки склад атмосфери, а й енергетичний баланс. Це, в свою чергу, впливає на взаємодію між атмосферою і океаном - головний генератор екстремальних погодних явищ. Океан займає більшу частину планети, і саме течії і циркуляція вод визначають клімат багатьох густонаселених регіонів світу. Потенційно дуже небезпечна зміна циркуляції океанських вод, наприклад, Гольфстріму, під дією глобальної зміни клімату.
Механізми зворотного зв'язку.Між компонентами кліматичної системи часто є зворотний зв'язок, - посилення вторинного ефекту викликає і посилення первинного і т.д. У цьому випадку зміни наростають з усе більшою швидкістю. Наприклад, скорочення снігового покриву через підвищення температури зменшує альбедо - відображення сонячної радіації назад в атмосферу - і підвищує кількість енергії поглиненої Землею, а це, в свою чергу, підвищує температуру і веде до ще більш активного танення снігу та криги. Це приклад позитивного зворотного зв'язку. В кліматичній системі є і негативні зворотні зв'язки. Наприклад, посилення хмарності, викликане більш інтенсивним випаровуванням при високих температурах, зменшує інтенсивність сонячної радіації, і, в кінцевому рахунку, знижує температуру на поверхні землі.
Парниковий ефект.Парниковий ефект - питання не нове. Ще в 1827 році французький вчений Фур'є дав його теоретичне обгрунтування: атмосфера пропускає короткохвильове сонячне випромінювання, але затримує відбите Землею довгохвильове теплове випромінювання. В кінці XIX століття шведський вчений Арреніус прийшов до висновку, що через спалювання вугілля змінюється концентрація СО2 в атмосфері, і це повинно привести до потепління клімату. У 1957 р - Міжнародний Геофізичний Рік - спостереження вже показували, що йде значне зростання концентрації СО2 в атмосфері. Російський вчений Михайло Будико зробив перші чисельні розрахунки і передбачив сильні зміни клімату.
Парниковий ефект викликається водяною парою, вуглекислим газом, метаном, закисом азоту і рядом інших газів, концентрація, яких в атмосфері незначна. Звичайно парникових ефект існував з тих пір, як у Землі з'явилася атмосфера. Інша справа - посилення парникового ефекту через те, що людство стало спалювати викопне вуглеводневе паливо і викидати СО2, мільйони років вилучати з атмосфери рослинами і "зберігався" у вигляді вугілля, нафти і газу. Але справа навіть не стільки власне в потеплінні, скільки в розбалансування кліматичної системи. Різкий викид СО2 - свого роду хімічний поштовх кліматичній системі. Середня температура по планеті від цього змінюється не сильно, а ось її коливання стають набагато сильніше. Що ми і бачимо на практиці - різке посилення частоти і сили екстремальних погодних явищ: повеней, посух, сильної спеки, різких перепадів погоди, тайфунів і т.п.
Рис.1. Схема парникового ефекту
Еволюція глобального клімату.Клімат Землі ніколи не був незмінним. Він схильний до коливань у всіх тимчасових масштабах - від десятиліть до мільйонів років. До числа найбільш помітних коливань відноситься цикл близько ста тисяч років - льодовикові періоди, коли клімат Землі був в основному холодніше в порівнянні з сьогоденням, і міжльодовикові періоди, коли клімат був теплішим. Ці цикли викликалися природними причинами. На думку ряду вчених і зараз ми знаходимося в "русі" від одного льодовикового періоду до іншого, але швидкість змін дуже мала - близько 0,020С за 100 років. Інша справа, що з початку промислової революції зміна клімату відбувається прискореними темпами (по порядку величини в 100 разів швидше, ніж рух до льодовикового періоду) і багато в чому в результаті діяльності людини, що викидає в атмосферу парникові гази при спалюванні викопного палива, а також знищила більшу частина лісів планети.
Клімат минулого.Численні дослідження показали, що в багатьох місцях, наприклад, в Сахарі був вологий клімат і багата рослинність. Палеокліматичні дані, засновані на кернах льоду, кільцях дерев, озерних донних відкладеннях, коралових рифах, дозволяють реконструювати клімат минулого. Багато мільйонів років тому, за часів динозаврів клімат був набагато тепліше, в середньому на 70С по планеті в цілому. Потім клімат поступово ставав холодніше, причому в історії Землі було чимало різких змін (В основному похолодань), коли спостерігалося масове вимирання живих організмів. Є і ще один важливий висновок: зміна температури Землі на 20С - це багато, це вже призводить до масового вимирання видів. При цьому в палеокліматичної шкалою "різко" означає десятки і сотні тисяч років, коли ж "різко" означає сотні років, наслідки можуть бути катастрофічними.
Кліматичні зміни останніх тисячоліть.З моменту останнього відступу льодовиків з Центральної Європи спостерігалися два етапи разюче швидкого природного потепління. Перше відбулося приблизно 15 тисяч років тому в кінці останнього льодовикового періоду, друге - приблизно 3000 років тому. В цілому за останні 10 тисяч років середня глобальна температура трохи зменшилася через активної вулканічної діяльності та інших природних причин, після чого вона різко підвищилася в ХХ столітті.
Потепління або похолодання на 20С за останні кілька тисяч років не було жодного разу. Природна мінливість не перевищувала 1,50С. У середньовічний теплий період (приблизно 1000 років тому, можна згадати, що саме тоді було відкрито Гренландія, названа вікінгами Зеленої землею) було істотно тепліше, ніж зараз, але тоді не було передумов подальшого посилення ефекту зміни клімату. Протягом декількох тисяч років до 1850-х рр. обсяг парникових газів в атмосфері був відносно стабільний, після чого почався різкий ріст концентрації СО2. Якщо ця тенденція збережеться, то прогнозується подальша зміна клімату, причому нерівномірне по земній кулі.
Особливо сильні зміни зараз йдуть в континентальних районах високих і помірних широт, в той час як є райони де температура знизилася. В цілому по Земній кулі потепління досягло 0,60С, що вже чимало, адже це приблизно 1/3 шляху до дуже серйозних екологічних втрат.
2. Причини зміни клімату
Природні причини.Природні чинники зміни клімату включають зсув орбіти і кута нахилу Землі (щодо положення її осі), зміна сонячної активності, вулканічні виверження і зміна кількості атмосферних аерозолів (твердих суспендованих частинок) природного походження. Оцінка вкладу різних чинників в радіаційний вплив (прогрів атмосфери) показує, що в порівнянні з 1750 р до 2000 р зміна сонячної радіації посилило прогрів на 0,1-0,5 Вт / м2, зміна кількості тропосферного озону - на 0,2 -0,5 Вт / м2. Але, з іншого боку, зміна концентрації сульфатних з'єднань знизило прогрів на 0,2-0,5 Вт / м2, а стратосферного озону - на 0,05-0,2 Вт / м2. Тобто є комбінація різноспрямованих факторів, кожен з яких значно слабкіше, ніж зростання концентрації в атмосфері парникових газів, результат якого оцінюється як прогрів на 2,2-2,7 Вт / м2.
Вулканічні виверження.В результаті вивержень в атмосферу викидаються значні обсяги зважених часток - аерозолів, вони розносяться тропосферними і стратосферні вітрами і не пропускають частина сонячної радіації. Однак ці зміни не є довгостроковими, частинки відносно швидко осідають. Так велике виверження вулкана Санторіні в Середземному морі близько 1600 р. До н.е. е. яке, ймовірно, призвело до падіння мінойської імперії, значно охолодило атмосферу, що видно по кільцях річного росту дерев.
Виверження вулкана Тамбора в Індонезії в 1815 р знизило середню глобальну температуру на 30С. Наступного року і в Європі і в Північній Америці літа "не було", але за кілька років все виправилося. В результаті виверження вулкана Пенатубо в 1991 р на Філіппінах на висоту 35 км було закинуто стільки попелу, що середній рівень сонячної радіації знизився на 2,5 Вт / м2, що відповідає глобальному охолодженню щонайменше на 0,5-0,70С. Однак незважаючи на це, останнє десятиліття ХХ століття стало найтеплішим за весь період спостережень. Зауважимо, що важлива не сила виверження і не кількість викинутого попелу, а то, скільки його було закинуто на велику висоту, на 10 і більше км, так як саме це визначає радіаційний ефект від виверження.
Сонячний цикл і орбіта Землі.Інтенсивність сонячної радіації змінюється, хоча і у відносно невеликих межах. Прямі вимірювання інтенсивності сонячного випромінювання є тільки за останні 25 років, але є непрямі параметри, зокрема активність сонячних плям, що давно використовується для оцінки інтенсивності сонячної радіації. Крім зміни потоку від Сонця, Земля отримує різну кількість енергії в залежності від положення її еліптичної орбіти, яка відчуває коливання. Протягом останнього мільйона років льодовикові і міжльодовикові періоди змінювалися в залежності від положення орбіти нашої планети. Менші коливання орбіти спостерігалися в останні 10 тисяч років і клімат став відносно стабільним. Однак в будь-якому випадку коливання орбіти - явище досить інерційний, воно принципово важливо в тисячолітньому масштабі часу, в той час як антропогенний вплив на клімат має набагато більш короткий часовий масштаб.
Антропогенні причини.До антропогенним причин відноситься, перш за все, підвищення концентрації в атмосфері парникових газів, в основному СО2, що утворюється при спалюванні викопного палива. Інші причини - викид аерозольних часток, зведення лісів, урбанізація і т.п.
Баланс сонячної і довгохвильової радіації.В цілому приходить сонячна радіація (342 Вт / м2) дорівнює відбитої радіації (107 Вт / м2) плюс виходить від Землі довгохвильова радіація (235 Вт / м2). Один по одному величини порушення, викликане антропогенною діяльністю становить менше 3 Вт / м2 або менше 1% від загального балансу. На радіаційні потоки великий вплив може чинити антропогенний зміна підстильної поверхні, зміна альбедо через зведення лісів, танення снігового покриву і т.п.
Зростання концентрації в атмосфері парникових газів.Концентрація парникових газів (вуглекислого газу, метану, закису азоту) зростала протягом ХХ століття і зараз це зростання триває з наростаючою швидкістю. Концентрація СО2 зросла з 280 ppm (частин на мільйон) в 1750 р до 370 ppm в 2000 році. Вважається, що в 2100 р концентрація СО2 буде в межах від 540 до 970 ppm, в основному, в залежності від того, як буде розвиватися світова енергетика. Парникові гази відрізняються великим терміном перебування в атмосфері. Половина всіх викидів СО2 залишається в атмосфері 50-200 років, в той час як друга половина поглинається океаном, сушею і рослинністю. При цьому основна роль належить океану, за деякими оцінками, приблизно 80% поглинання СО2 і "виробництва" кисню припадає на фітопланктон.