В последнее время многие ученые говорят о том, что на Земле происходит глобальное потепление климата. Этот процесс замечает и каждый из нас. Ведь в последние годы существенно меняется погода: зимы затягиваются, весна наступает с опозданием, а лето порой бывает очень жарким.
Но все же несмотря на то что эффекты глобального потепления зафиксированы многими научными наблюдениями, вокруг этой темы до сих пор идут нескончаемые дискуссии. Одни ученые считают, что в связи с на Земле ожидается наступление «ледникового периода». Другие делают неутешительные прогнозы, а третьи полагают, что катастрофические последствия глобального потепления для нашей планеты весьма спорны. Кто же из них прав? Попробуем разобраться в этом вопросе.
Понятие глобального потепления
Какое определение можно дать этому термину? Глобальное потепление на Земле - это процесс, представляющий собой постепенный рост значения средней годовой температуры в поверхностном слое атмосферы. Происходит он из-за увеличения концентрации а также в связи с изменением вулканической или солнечной активности.
Проблема глобального потепления стала особенно волновать мировую общественность в конце 20 века. Причем повышение температуры многие ученые связывают с развитием промышленности, выбрасывающей в атмосферу метан, двуокиси углерода и многие другие газы, вызывающие парниковый эффект. Что представляет собой это явление?
Парниковый эффект - это рост значений средней годовой температуры воздушных масс из-за роста концентрации в них водяного пара, метана и т. д. Эти газы являются своеобразной пленкой, которая подобно стеклам теплицы легко пропускает через себя солнечные лучи и задерживает тепло. Однако существует множество научных данных, свидетельствующих о том, что причины глобального потепления на Земле кроются не только в присутствии в атмосфере парниковых газов. Гипотез существует множество. Однако ни одна из них не может быть принята со стопроцентной уверенностью. Рассмотрим те утверждения ученых, которые заслуживают наибольшего внимания.
Гипотеза №1
Многие ученые полагают, что причины глобального потепления на нашей планете кроются в увеличении активности Солнца. На этой звезде метеорологи порой наблюдают так называемые которые представляют собой не что иное, как мощные магнитные поля. Это явление и вызывает изменения климатических условий.
Не одно столетие ученые-метеорологи вели подсчет появляющихся на Солнце пятен. На основании полученных данных англичанин Э. Мондоро в 1983 году сделал интересный вывод о том, что на протяжении 14-19 веков, которые иногда называют малым ледниковым периодом, подобного явления на Небесном Светиле зафиксировано не было. А в 1991 году учеными Датского Университета Метеорологии были изучены «солнечные пятна», зафиксированные на протяжении 20 века. Вывод был сделан однозначный. Ученые подтвердили тот факт, что существует прямая зависимость между изменениями температур на нашей планете и активностью Солнца.
Гипотеза №2
Югославским астрономом Миланковичем было высказано предположение о том, что глобальное потепление во многом вызвано изменениями орбиты, по которой Земля вращается вокруг Солнца. Влияет на изменение климата и угол вращения нашей планеты.
Новые характеристики в положении и движении Земли становятся причиной изменений в радиационном балансе нашей планеты, а, следовательно, и в ее климате.
Влияние Мирового океана
Существует мнение о том, что виновником глобальных климатических изменений на Земле является Мировой океан. Его водная стихия - это масштабный инерционный аккумулятор энергии Солнца. Учеными установлено, что между толщей Мирового океана и нижними слоями атмосферы происходит интенсивный тепловой обмен. Это и приводит к значительным климатическим изменениям.
Помимо этого, в океанических водах находится около ста сорока триллионов тонн растворенного углекислого газа. При определенных природных условиях этот элемент поступает в слои атмосферы, также оказывая влияние на климат, создавая парниковый эффект.
Действие вулканов
По мнению ученых, одной из причин глобального потепления климата является вулканическая активность. Во время извержений в атмосферу поступает огромное количество углекислого газа. Он-то и является причиной повышения среднегодовых температур.
Эта загадочная Солнечная система
Одной из причин глобального потепления климата на Земле, по мнению ученых, являются до конца не изученные взаимодействия, существующие между Солнцем и планетами, входящими в его систему. Изменения температур на Земле возникают в связи с различными распределениями и многих видов энергии.
Ничего не изменить
Среди ученых существует мнение и о том, что глобальное потепление климата происходит само по себе, без влияния человека и любых внешних воздействий. Такая гипотеза также имеет право на существование, так как наша планета - это большая и очень сложная система, имеющая массу разнообразных структурных элементов. Приверженцы данного мнения даже построили различные математические модели, подтверждающие тот факт, что естественные колебания в приземном слое воздуха могут составлять от 0 до 4 градусов.
Во всем виноваты мы?
Наиболее популярной причиной глобального потепления климата на нашей планете является все возрастающая деятельность человека, в значительной степени изменяющая химический состав атмосферы. В результате работы промышленных предприятий воздух все более насыщается парниковыми газами.
В пользу этой гипотезы говорят конкретные цифры. Дело в том, что за последние 100 лет средняя температура воздуха в нижних слоях атмосферы увеличилась на 0,8 градуса. Для естественных процессов эта скорость слишком велика, ведь ранее подобные изменения происходили на протяжении не одного тысячелетия. К тому же в последние десятилетия темпы увеличения температуры воздуха еще более возросли.
Уловка производителей или правда?
На сегодняшний день так до конца и не может разрешиться следующий вопрос: «Глобальное потепление - миф или реальность?». Есть мнение о том, что изменение климата - не более чем коммерческий проект. История рассмотрения этой темы началась в 1990 г. До этого человечество пугали страшилкой об озоновых дырах, которые образуются из-за присутствия в атмосфере фреона. Содержание этого газа в воздухе было ничтожно мало, но, тем не менее, этой идеей воспользовались американские производители холодильников. Они не применяли фреон при изготовлении своей продукции и повели беспощадную войну против конкурентов. В итоге европейские компании стали заменять дешевый фреон дорогим аналогом, увеличив стоимость холодильников.
Сегодняшняя идея о глобальном потеплении на руку многим политическим силам. Ведь забота об экологии способна привести в их ряды множество сторонников, которые позволят получить заветную власть.
Сценарии развития событий
Прогнозы ученых по поводу того, какие последствия для нашей планеты будут иметь климатические изменения, неоднозначны. Из-за сложности процессов, происходящих на Земле, ситуация может развиваться по различным сценариям.
Так, существует мнение о том, что глобальное изменение климата будет происходить в течение столетий и даже тысячелетий. Это связано со сложностью взаимосвязей между Мировым океаном и атмосферой. Эти мощнейшие аккумуляторы энергии не смогут перестроиться в кратчайшие сроки.
Но есть и другой сценарий развития событий, по которому на нашей планете сравнительно быстро произойдет глобальное потепление. Температура воздуха уже к концу 21 века возрастет по сравнению с 1990 г. на показатель от 1,1 до 6,4 градуса. При этом начнется интенсивное таяние льдов Арктики и Антарктиды. В результате воды Мирового океана увеличат свой уровень. Этот процесс наблюдается и сегодня. Так, с 1995 по 2005 гг. толща вод Мирового океана уже поднялась на 4 см. Если этот процесс не снизит свою скорость, то затопление при глобальном потеплении станет неизбежным для многих прибрежных земель. Особенно это коснется многонаселенных территорий, расположенных в Азии.
Процессы изменения климата на западе США и в Северной Европе вызовут увеличение частоты штормов и количества осадков. На этих землях в два раза чаще, чем в 20 веке, будут бушевать ураганы. Каковы окажутся результаты глобального потепления при таком сценарии для Европы? На ее центральных территориях климат станет переменчивым с более теплыми зимами и дождливым летом. В Восточной и Южной Европе (в том числе и в Средиземноморье) будут наблюдаться жара и засухи.
Также существуют прогнозы ученых, согласно которым глобальное изменение климатических условий в некоторых частях нашей планеты приведет к кратковременным похолоданиям. Этому будет способствовать замедление теплых течений, вызванное таянием ледниковых шапок. Причем возможна и полная остановка этих огромных переносчиков солнечной энергии, которая станет причиной наступления следующего ледникового периода.
Самым неприятным сценарием развития событий может стать парниковая катастрофа. Она будет вызвана переходом в атмосферу углекислого газа, содержащегося в толще вод Мирового океана. Кроме того, в результате из вечной мерзлоты начнет выделяться метан. При этом в нижних слоях атмосферы Земли будет образовываться чудовищная пленка, и рост температур примет катастрофические масштабы.
Последствия глобальных изменений климата
Ученые полагают, что неприятие кардинальных мер по сокращению парниковых выбросов приведут к возрастанию среднегодовой температуры на 1,4-5,8 градуса уже к 2100 году. Последствия глобального потепления скажутся на увеличении периодов жаркой погоды, которые станут более экстремальными по своему температурному режиму и более длительными. Причем развитие ситуации будет неоднозначным в разных регионах нашей планеты.
Каковы прогнозируемые последствия глобального потепления для мира животных? Сменить свое место обитания будут вынуждены пингвины, тюлени и белые медведи, привыкшие жить в полярных льдах. При этом многие виды растений и животных просто исчезнут, если не смогут приспособиться к новым условиям обитания.
Также глобальное потепление вызовет изменение климата в мировом масштабе. По комментариям ученых, это станет причиной роста числа наводнений, ставших следствием ураганов. Кроме того, на 15-20% сократятся летние осадки, что вызовет опустынивание многих сельскохозяйственных территорий. А из-за повышения температуры и уровня вод Мирового океана границы природных зон начнут сдвигаться к северу.
Каковы последствия глобального потепления для человека? В краткосрочном периоде изменения климата грозят людям проблемам с питьевой водой, с возделыванием сельскохозяйственных угодий. Приведут они и к росту количества инфекционных заболеваний. Причем самый серьезный удар будет нанесен по беднейшим странам, которые, в принципе, не несут никакой ответственности за предстоящие изменения климата.
По комментариям ученых, на грань голода будут поставлены около шестисот миллионов человек. К 2080 году жители Китая и Азии могут испытать экологический кризис, вызванный изменением характера осадков и таянием ледников. Этот же процесс приведет к затоплению многих небольших островов и прибрежных территорий. В зоне, подверженной наводнениям, окажутся порядка ста миллионов человек, многие из которых вынуждены будут мигрировать. Ученые прогнозируют исчезновение даже некоторых государств (например, Нидерландов и Дании). Вероятно, что под водой окажется и часть Германии.
Что касается долгосрочной перспективы глобального потепления, то оно может стать очередным этапом эволюции человека. Наши далекие предки сталкивались с подобными проблемами в те периоды, когда после ледникового периода температура воздуха возросла на десять градусов. Подобные изменения условий проживания привели к созданию сегодняшней цивилизации.
Последствия климатических изменений для России
Некоторые наши сограждане полагают, что проблема глобального потепления коснется только жителей других государств. Ведь Россия - страна с холодным климатом, и увеличение температуры воздуха будет ей только на пользу. Снизятся расходы на отопление жилья и производственных сооружений. Свои выгоды ожидают и сельское хозяйство.
Каково же, по прогнозам ученых, глобальное потепление и его последствия для России? Из-за протяженности территории и большого разнообразия имеющихся на ней природно-климатических зон результаты изменения погодных условий проявятся по-разному. В одних регионах они будут иметь положительный характер, а в других - отрицательный.
Например, в среднем на 3-4 дня по стране должно сократиться время отопительного периода. И это позволит обеспечить ощутимую экономию энергетических ресурсов. Но в тоже время и другой эффект окажет глобальное потепление и его последствия. Для России это грозит увеличением количества дней с высоким и даже критическим уровнем температур. В связи с этим возрастут затраты на кондиционирование промышленных предприятий и зданий. К тому же рост подобных тепловых волн станет неблагоприятным фактором, ухудшающим здоровье людей, особенно тех, кто проживает в крупных городах.
Глобальное потепление становится угрозой и уже создает проблемы с таянием вечной мерзлоты. в таких зонах опасна для транспортных и инженерных сооружений, а также для зданий. Кроме того, при таянии вечной мерзлоты будет происходить изменение ландшафта с формированием на нем термокарстовых озер.
Заключение
До сих пор нет однозначного ответа на следующий вопрос: «Что такое глобальное потепление - миф или реальность?». Однако проблема эта вполне осязаема и заслуживает к себе пристального внимания. По комментариям ученых, особенно она дала о себе знать в 1996-1997 годах, когда человечеству было преподнесено немало погодных сюрпризов в виде около 600 различных наводнений и ураганов, снегопадов и ливней, засух и землетрясений. В эти годы стихия причинила колоссальный материальный ущерб в размере шестидесяти миллиардов долларов и унесла одиннадцать тысяч человеческих жизней.
Решение проблемы глобального потепления климата должно находиться на международном уровне, с участием мировой общественности и при содействии правительства каждого из государств. Для сохранения здоровья планеты человечеству необходимо принять программу дальнейших действий, предусмотрев контроль и отчетность на каждом из ее этапов выполнения.
в XX и XXI веках.По оценкам ученых к началу средняя температура поверхности Земли может повыситься на величину от 1,8 до 3,4 °C. В отдельных регионах температура может немного понизиться (см. рис. 1).
По мнению экспертов (МГЭИК) , средняя температура по Земле поднялась на 0,7 °C со второй половины , и «бо́льшая доля потепления, наблюдавшегося в последние 50 лет, вызвана деятельностью ». Это в первую очередь выброс , вызывающего в результате сжигания , и . (см. рис.2) .
Наиболее сильные колебания температуры наблюдаются в Арктике, Гренландии и на Антарктическом полуострове (см.рис 3). Именно приполярные регионы наиболее чувствительны к изменениям климата, где вода находится на границе таяния и замерзания. Небольшое похолодание приводит к увеличению площади снегов и льдов, которые хорошо отражают в космос солнечное излучение, способствуя тем самым дальнейшему понижению температуры. И наоборот, потепление приводит к сокращению снежно-ледового покрова, лучшему прогреву воды и интенсивному таянию ледников, что приводит к увеличению уровня океана.
Помимо повышения , повышение температуры также приведёт к изменениям в количестве и распределении . В результате могут участиться природные катаклизмы: , и другие. Потепление, по всей вероятности, увеличит частоту и масштаб таких явлений.
Другим возможным последствием повышения глобальных температур является снижение урожаев культур в Африки, Азии и Латинской Америки и повышение урожаев в развитых странах (за счёт удлинения вегетационных периодов).
Потепление климата может привести к смещению зон обитания растительных и животных видов к полярным зона, что увеличит вероятность вымирания малочисленных видов-обитателей прибрежных зон и островов, чье существование в настоящее время находится под угрозой исчезновения.
К 2013 году научное сообщество сообщает, что процесс глобального потепления приостановился, изучаются причины прекращения роста температур.
Цель моей работы исследовать глобальное потепление и найти пути решения этой проблемы.
Задачи исследования:
Изучить различные теории глобального потепления;
Оценить последствия данного процесса;
Предложить меры по предотвращению глобального потепления.
Методы исследования, примененные в моей работе:
Эмпирический
Статистический
Математический и др.
Изменение климата на Земле.
Климат изменяется как в результате естественных внутренних процессов, так и внешних воздействий на окружающую среду (см. рис. 4). За последние 2000 лет ясно выделяются несколько климатических циклов похолодания и потепления, сменяющих друг друга.
Климатические сдвиги нашей эры.
0 - 400 гг
. Климат был, вероятно, жарким, но не сухим. Температура примерно соответствовала современной, а к северу от Альп была даже выше современной. В Северной Африке и на Ближнем Востоке царил более влажный климат.
400 - 1000 гг
. Среднегодовая температура была на 1-1,5 градуса ниже нынешней. В целом климат стал более влажным, а зима - более холодной. В Европе холодная температура также была связана с повышенной влажностью. Граница распространения деревьев в Альпах понизилась примерно на 200 метров, а ледники увеличились.
1000 - 1300 гг
. Эпоха относительно тёплого климата в в - веках, характеризовалась мягкими зимами, сравнительно тёплой и ровной погодой.
1300 - 1850 гг
. Период , имевший место на в течение - . Данный период является наиболее холодным за последние 2 тысячи лет.
1850 - 20?? гг
«Глобальное потепление». Оценки, полученные по климатическим моделям говорят, что к началу средняя температура поверхности Земли может повыситься на величину от 1,8 до 3,4 °C.
Причины глобального потепления.
Причины изменений климата остаются неизвестными, однако, среди основных внешних воздействий - изменения орбиты Земли , вулканические выбросы и . По данным прямых климатических наблюдений средние температуры на Земле повысились, однако причины такого повышения остаются предметом дискуссий. Одной из наиболее широко обсуждаемых причин является антропогенный .
.
По мнению некоторых ученых настоящее глобальное потепление объясняется деятельностью человека. Оно вызвано антропогенным ростом концентрации углекислого газа в атмосфере Земли, и, как следствие, увеличением « ». Эффект его присутствия в напоминает эффект парника, когда коротковолновая солнечная радиация легко проникает через слой СО 2 , а затем, отражаясь от земной поверхности и превращаясь в длинноволновую радиацию, не может обратно проникнуть через него и остается в атмосфере. Этот слой действует как пленка в парнике - создает дополнительный тепловой эффект.
Парниковый эффект был обнаружен в и впервые был исследован в году . Это процесс, при котором поглощение и испускание вызывает нагрев атмосферы и поверхности .
На Земле основными парниковыми газами являются: (ответственен примерно за 36-70 % парникового эффекта, без учёта облаков), (CO 2 ) (9-26 %), (CH 4 ) (4-9 %) и (3-7 %). Атмосферные концентрации CO 2 и CH 4 увеличились с началом промышленной революции к середине на 31 % и 149 % соответственно. Согласно отдельным исследованиям, такие уровни концентрации достигнуты впервые за последние 650 тысяч лет. Это период, для которого были получены данные из образцов полярного льда. Углекислый газ создает 50 % парникового эффекта, на долю хлорфторуглерода приходится 15-20 %, на долю метана - 18 %, азота 6 % (рис. 5).
Около половины всех парниковых газов, получаемых в ходе хозяйственной деятельности человечества, остаются в атмосфере. Около трёх четвертых всех антропогенных выбросов углекислого газа, за последние 20 лет, стали результатом сжигания топлива. При этом примерно половина объема антропогенных выбросов углекислоты связываются наземной растительностью и океаном. Бо́льшая часть остальных выбросов CO 2 вызвана в первую очередь с вырубкой лесов и уменьшением количества растительности, поглощающих углекислый газ.
2.2 Изменение солнечной активности.
Учеными были предложены разнообразные , объясняющие изменения температуры Земли. Все происходящие климатические процессы на планете зависят от активности нашего светила – Солнца. Поэтому даже самые малые изменения солнечной активности непременно сказываются на погоде и климате Земли. Выделяют 11-летние, 22-летние, а также 80-90 летние (Глайсберга) циклы солнечной активности. Вполне вероятно, что наблюдаемое глобальное потепление связано с очередным ростом солнечной активности, которая в будущем может снова пойти на убыль. Солнечная активность может объяснить половину температурных изменений до 1970 года. Под действием солнечной радиации изменяется толщина горных ледников. Например, в Альпах практически рас таял ледник Pasterze (см.рис.6). Причем в одних районах происходит утончение ледников, тогда как в других утолщение ледникового покрова (см. рис.7 ). За последние полвека температура на юго-западе Антарктики, на , возросла на 2,5 °C. В от шельфового площадью 3250 км² и толщиной свыше 200 метров, расположенного на Антарктическом полуострове, откололся площадью свыше 2500 км². Весь процесс разрушения занял всего 35 дней. До этого ледник оставался стабильным в течение 10 тысяч лет, с конца последнего ледникового периода. Таяние шельфового ледника привело к выбросу большого количества айсбергов (свыше тысячи) в (см. рис.8).
2.3 Влияние Мирового океана.
Мировой океан является огромным накопителем солнечной энергии. Он определяет направление и скорость движения тёплых океанических течений, а также воздушных масс на Земле, которые сильно влияют на климат планеты. В настоящее время мало изучена природа циркуляции тепла в водной толщи океана. Известно, что средняя температура вод океана составляет 3,5°С, а поверхности суши 15°С, поэтому усиленный теплообмен между толщей океана и приземным слоем атмосферы может приводить к значительным климатическим изменениям (рис.9). Кроме того, в водах океана растворено большое количество СО 2 (около 140 трлн. тонн, что в 60 раз больше, чем в атмосфере) и ряда других парниковых газов. В результате различных природных процессов эти газы могут поступать в атмосферу, существенно оказывая влияние на климат Земли.
2 .4 Вулканическая деятельность.
Вулканическая активность также является источником поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и большого количества углекислого газа, выделяющегося при извержении вулканов. Крупные извержения первоначально сопровождаются похолоданием вследствие поступления в атмосферу Земли пепла, серной кислоты и частиц сажи. Впоследствии, поступивший в ходе извержения CO 2 вызывает рост среднегодовой температуры на Земле. Последующее долговременное снижение вулканической активности способствует увеличению прозрачности атмосферы, и приводит к повышению температуры на планете. Это может значительным образом сказаться на климате Земли.
3 .Результаты исследований глобального потепления.
При изучении глобального потепления разными метеостанциями мира, обозначилось четыре ряда глобальных температур, начинающихся со второй половины XIX века (см. рис. 10). На них видны два отчетливых эпизода глобального потепления. Один из них приходится на период с 1910 по 1940 год. За это время средняя температура на Земле выросла на 0,3- 0,4°C. Затем в течение 30 лет температура не росла и, возможно, даже немного снизилась. А с 1970 года начался новый эпизод потепления, который продолжается до сих пор. За это время температура повысилась еще на 0,6- 0,8°C. Таким образом, в целом за XX век средняя глобальная температура приземного воздуха на Земле выросла примерно на один градус. Это довольно много, поскольку даже при выходе из ледникового периода потепление обычно составляет всего 4° C.
Изучая изменения уровня Мирового океана, ученые установили, что средний уровень моря растет в течение последних 100 лет со средней скоростью около 1,7 мм / год, что значительно больше, чем средняя скорость за последние несколько тысяч лет. С 1993 года глобальный уровень моря начал подниматься ускоренными темпами - около 3,5 мм / год (см.рис.11). Основная причина повышения уровня моря на сегодняшний день - увеличение теплосодержания океана, которое приводит к его расширению. Ожидается, что в будущем, более значительную роль в ускорении подъема уровня моря, будет играть таяние льда.
Общий объем ледников на Земле довольно резко сокращается. Ледники постепенно сокращались на протяжении всего прошлого века. Но скорость сокращения заметно возросла именно в последнее десятилетие (см. рис. 12). Только несколько ледников все еще растут. Постепенное исчезновение ледников будет следствием не только повышения уровня мирового океана, но и возникновение проблем с обеспечением пресной водой некоторых районов Азии и Южной Америки.
.
Существует теория , которая часто используется противниками концепций антропогенного глобального потепления и парникового эффекта. Они утверждают, что современное потепление - это естественный выход из малого ледникового периода XIV-XIX веков, которое, приведет к восстановлению температур малого климатического оптимума X-XIII веков.
Глобальное потепление может произойти не везде. Согласно гипотезе климатологов М. Юинга и У. Донна, существует колебательный процесс, в котором ледниковый период порождается потеплением климата, а выход из ледникового периода - похолоданием. Это связано с тем, что при оттаивании ледяных полярных шапок увеличивается количество осадков в полярных широтах. В дальнейшем происходит снижение температуры в внутриконтинентальных районах северного полушария с последующим образованием ледников. При замерзании ледяных полярных шапок ледники в глубинных районах континентов, не получая достаточно подпитки в виде осадков, начинают оттаивать.
По одной из гипотез, глобальное потепление приведёт к остановке или серьёзному ослаблению . Это вызовет существенное падение средней температуры в (при этом температура в других регионах повысится, но не обязательно во всех), так как Гольфстрим прогревает континент за счёт переноса тёплой воды из тропиков.
5. Последствия глобального потепления.
В настоящее время фактор потепления климата рассматривается наравне с другими известными факторами риска здоровью – курением, алкоголем, избыточным питанием, малой физической активностью и другими.
5.1 Распространение инфекций .
В результате потепления климата ожидаются рост количества осадков, расширение площадей заболоченных земель и увеличение числа подтопленных населенных пунктов. Площадь заселения водоемов личинками комаров постоянно возрастает, в том числе 70% водоемов заражены личинками малярийных комаров. По мнению экспертов ВОЗ, повышение температуры на 2–3 °С ведет к увеличению числа людей, которые могут заболеть малярией примерно на 3–5%. Возможно появление комариных («москитных») заболеваний, таких как лихорадка Западного Нила (ЛЗН), лихорадка Денге, желтая лихорадка. Увеличение количества дней с высокой температурой приводит к активизации клещей и росту заболеваемости инфекциями, ими переносимыми.
5.2. Таяние вечной мерзлоты.
В толще мерзлых горных пород законсервирован газ – метан. Он вызывает несравнимо больший парниковый эффект, чем CO2. Если метан при таянии мерзлоты будет выпускаться в атмосферу, изменение климата будет необратимо. Планета станет пригодной только для тараканов и бактерий. Кроме того, десятки городов, построенные на вечной мерзлоте, просто утонут. Процент деформаций зданий на севере уже очень большой и все время растет. Из-за таяния вечномерзлой земли будет невозможно добывать нефть, газ, никель, алмазы и медь. При глобальном потеплении с повышением температуры возникнут новые вспышки вирусов, оно становится доступным бактериям и грибам, которые разлагают метан.
5.3 Аномальные природные явления.
Одним из последствий изменения климата ученые считают увеличение числа таких аномальных погодных явлений, как наводнения, штормы, тайфуны, ураганы. Р ост повторяемости, интенсивности и продолжительности засух в некоторых регионах приведет к повышению пожароопасности в лесных массивах, заметному расширению районов засух и пустынных земель. В других регионах Земли можно ожидать усиление ветров и увеличение интенсивности тропических циклонов, увеличение частоты сильных осадков из-за чего участятся наводнения, что приведет к переувлажнения почвы, которое опасно для сельского хозяйства.
5.4 Повышение уровня океана.
В северных морях уменьшится количество ледников (например, в Гренландии), что приведет к подъему уровня Мирового Океана. Тогда окажутся под водой прибрежные территории, уровень которых ниже уровня моря. Например, Нидерланды, которые под натиском моря только с помощью дамб сохраняют свою территорию; Япония, у которой в таких районах находятся многие производственные мощности; могут быть залиты океаном многие острова в тропиках.
5.5 Экономические последствия.
Расходы, связанные с изменениями климата, растут вместе с температурой. Сильнейшие штормы и наводнения являются причинами убытков в миллиарды долларов. Экстремальные погодные условия создают чрезвычайные финансовые проблемы. К примеру, после рекордного по показателям урагана в 2005 году в штате Луизиана произошло 15-процентное падение доходов спустя месяц после бури, а материальный ущерб был оценен в 135 миллиардов долларов. Потребители регулярно сталкиваются с ростом цен на продовольствие и энергоносители наряду с увеличением стоимости медицинских услуг и недвижимости. Из-за увеличения площади засушливых земель под угрозой находится производство продуктов питания, а некоторые группы населения подвергаются риску остаться голодными. Сегодня Индия, Пакистан и страны Африки, расположенные южнее Сахары, страдают от нехватки продовольствия, а эксперты прогнозируют еще большее сокращение количества осадков в ближайшие десятилетия. Таким образом, по оценкам, вырисовывается совсем невеселая картина. Межправительственная группа экспертов по изменению климата предполагает, что к 2020 году 75-200 миллионов африканцев могут испытывать нехватку воды, а количество сельскохозяйственной продукции на континенте сократиться на 50 процентов.
5.6 Потеря биологического разнообразия и разрушение экосистем.
К 2050 году человечество рискует потерять целых 30 процентов видов животных и растений, если средняя температура повысится на 1,1-6,4 градуса по Цельсию. Такое исчезновение произойдет из-за потери мест обитания путем опустынивания, обезлесения и потепления вод океана, а также из-за неспособности адаптации к происходящим климатическим изменениям. Исследователи дикой природы отметили, что некоторые более устойчивые виды мигрировали на полюса для того, чтобы "поддержать" необходимую им среду обитания. Когда растения и животные исчезнут в результате климатических изменений, человеческая пища, топливо и доходы также исчезнут. Ученые уже наблюдают обесцвечивание и гибель коралловых рифов из-за потепления вод в океане, а также миграцию наиболее уязвимых видов растений и животных в другие районы в связи с повышением температуры воздуха и воды, а также в связи с таянием ледников. Изменение климатических условий и резкое увеличение углекислого газа в атмосфере – это серьезное испытание для наших экосистем.
6. Районы изменения климата.
Межправительственная комиссия выделила ряд районов, наиболее уязвимых к ожидаемому изменению климата:
В районе , мега-дельте Азии, небольших островах произойдет усиление засух и увеличению опустынивания;
В Европе увеличение температур приведет к уменьшению водных ресурсов и выработки гидроэлектроэнергии, уменьшению продукции сельского хозяйства, ухудшению условий туризма, сокращению снежного покрова и отступанию горных ледников, усилению летних осадков и увеличению риска сильных и катастрофических на реках;
В Центральной и Восточной Европе произойдет увеличение частоты лесных пожаров, пожаров на торфяниках, сокращению продуктивности лесов; возрастанию неустойчивости грунтов в Северной Европе.
В Арктике - катастрофическое уменьшение площади покровного оледенения, сокращение площади морских льдов, усиление берегов;
На юго-западе Антарктики, на , температура возросла на 2,5 °C. Масса льдов Антарктики уменьшается с ускоряющимся темпом;
В Западной Сибири с начала 1970-х годов температура многолетнемёрзлых грунтов повысилась на 1,0 °C, в центральной Якутии - на 1-1,5 °C в северных регионах - Архангельской области, Республике Коми совсем не потеплел;
На севере с середины 1980-х годов температура верхнего слоя мёрзлых пород увеличилась на 3 °C, а благодатной Калифорнии несколько похолодал;
В южных районах, в частности, на Украине, также несколько похолодало.
7. Меры по предотвращению глобального потепления.
Чтобы остановить рост CO 2 , необходимо заменить традиционные виды энергии, основанные на сжигании углеродного сырья, на нетрадиционные. Необходимо увеличить производство солнечных батарей, ветряков, строительство приливных электростанций (ПЭС), геотермальных и гидроэлектростанций (ГЭС).
Проблема глобального потепления должна решаться на международном уровне, в соответствии с единой международной программой, составленной с участием правительств всех стран и мировой общественности, под единым международным руководством. На сегодняшний день основным мировым соглашением о противодействии глобальному потеплению является (согласован в , вступил в силу в ). Протокол включает более 160 стран мира и покрывает около 55 % общемировых выбросов парниковых газов. :
Европейский союз должен сократить выбросы CO 2 и других тепличных газов на 8 %.
США - на 7 %.
Япония - на 6 %.
Протокол предусматривает систему квот на выбросы тепличных газов. Суть его заключается в том, что каждая из стран, получает разрешение на выброс определенного количества тепличных газов. Таким образом, предполагается сокращение выбросов тепличных газов в следующие 15 лет на 5 %.
Поскольку выполнение этой программы будет рассчитано на долгие годы, в ней необходимо обозначить этапы ее выполнения, их сроки, предусмотреть систему контроля и отчетности.
Российские ученые также разрабатывают оружие против глобального потепления. Это аэрозоль из соединений серы, который предполагается распылять в нижних слоях атмосферы. Метод, разрабатываемый российскими учеными, предусматривает распыление с помощью самолетов в нижних слоях стратосферы (на высоте 10-14 километров от земли) тонкого слоя аэрозоля (0,25-0,5 микрона) из различных соединений серы. Капли серы будут отражать солнечные излучения.
По расчетам ученых, если распылить над Землей один миллион тонн аэрозоля, это позволит на 0,5-1 процента снизить солнечную радиацию, а температуру воздуха - на 1-1,5 градуса Цельсия.
Количество распыленного аэрозоля будет необходимо постоянно поддерживать, поскольку со временем сернистые соединения будут опускаться на землю.
Заключение.
При исследовании глобального потепления я пришла к выводу, что за последние 150 лет происходит изменение термического режима примерно на 1-1,5 градуса. Оно имеет свои региональные и временные масштабы.
Многие ученые считают, что основной причиной, которая, возможно, приводит к этим процессам, является увеличение СО 2 (углекислого газа) в . Его называют "парниковым газом». Увеличение содержания в таких газов, как фреон и целого ряда галогенных газов считается также следствием хозяйственной деятельности человека и причиной возникновения озоновых дыр.
Исследования показали: чтобы избежать глобальной катастрофы, необходимо уменьшить выбросы углерода в атмосферу.
Я считаю, что важнейшими путями решения данной проблемы являются: внедрение экологически чистых, мало- и безотходных технологий, строительство очистных сооружений, рациональное размещение производства и использование природных ресурсов.
Я предлагаю использовать биогазовые технологии.
Биогаз – продукт разложения органических веществ самого разного происхождения (навоз, отходы пищевой промышленности, иные биологические отходы).
Состоит биогаз на 50-70% из метана (CH 4) и на 30-50% из углекислого газа (CO 2). Его можно использовать как топливо для получения тепла и электричества. Биогаз может использоваться в бойлерных установках (для получения тепла), в газовых турбинах или в поршневых двигателях. Обычно они работают в режиме когенерации – на производство электроэнергии и тепла (см. рис.13).
Сырье для биогазовых установок имеется в достаточных количествах на станциях очистки сточных вод, на свалках мусора, на свинофермах, птицефабриках, в коровниках. Именно агропредприятия могут считаться основным потребителем биогазовых технологий. Из тонны навоза получается 30-50 м3 биогаза с содержанием метана 60%. Фактически одна корова способна обеспечить получение 2,5 кубометра газа в сутки. Из одного кубометра биогаза можно выработать около 2 кВт электроэнергии. Плюс вырабатывается органическое удобрение, которое можно использовать в аграрном хозяйстве.
Принцип действия установки:
Из животноводческих корпусов 1 самосплавным методом навоз перемещается в приемную емкость 2 , где происходит подготовка сырья к загрузке в реакторы для переработки. Затем он подается в биогазовую установку 3 , где происходит выделение биогаза, который подается в газораспределительную колонку 5 . В ней отделяется углекислый газ и метан. Отходы представляют собой азотные удобрения, они вывозятся на поля 10. CO 2 идет на производство биовитаминного концентрата, а СН4 в газогенератор 9 , где вырабатывает электричество, с помощью которого работает насос 11 , подающий воду для орошения полей и теплиц 13 .
В энергобалансе европейских стран биогаз занимает 3-4%. В Финляндии, Швеции и Австрии, благодаря государственному стимулированию биоэнергетики, его доля достигает 15-20%. В Китае действует 12 млн. маленьких «семейных» биогазовых установок, снабжающих газом в основном кухонные плиты. Распространена эта технология в Индии, в Африке. В России установки для получения биогаза используются мало.
Список используемой литературы.
Журнал «Химия и Жизнь» №4, 2007
Крискунов Е.А. Экология (учебник), М. 1995г.
Правда.ру
Ревич Б.А. «Россия в окружающем мире: 2004»
-
Http://www.priroda.su/item/389
Http://www.climatechange.ru/node/119
Http://energyland.info
В атмосферу в результате сжигания ископаемых топлив с 1800 года по 2007 в миллиардах тонн.
Рис.3 За период с 1979 (слева) по 2003 год (справа), область, покрытая арктическим льдом, заметно уменьшилась.
Рис.4 Климатические реконструкции за период 1000-2000 гг. н. э., отмечен Малый ледниковый период
Рис. 5. Доля содержания антропогенных газов в атмосфере при парниковом эффекте.
Рис.6 Фотографии тающего ледника Pasterze в Австрии в 1875 году (слева) и 2004 году (справа).
Рис.7 Карта изменения толщины горных ледников с 1970 года. Утоньшение в оранжевых и красных цветах, утолщение - в синих.
Рис.8. Таяние шельфового ледника.
Рис.9 График изменения теплосодержания океана для 700 метрового слоя воды начиная с 1955 года. Сезонные изменения (красные точки), среднегодовые (черная линия)
Рис.10. Изучение глобального потепления на разных метеостанциях.
Рис. 11 График изменения среднегодовых измерений глобального уровня моря. Красный цвет: уровень моря с 1870 года; синий цвет: по данным датчиков с учетом приливов, черный цвет: на основе спутниковых наблюдений. На вставке среднее глобальное повышение уровня моря с 1993 года - период, в течение которого повышение уровня моря ускорилось.
Рис. 12 График объемного снижения (в кубических милях) ледников во всем мире.
Рис. 13 Схема биогазовой установки.
Глобальное потепление когда-то было необычным термином, используемым учеными, которые все больше беспокоились о воздействии загрязнения на долгосрочные погодные условия. Сегодня идея глобального потепления на земле хорошо известна, но не совсем понятна.
Нет ничего необычного в том, что кто-то жалуется на жаркий день и замечает: «это глобальное потепление.»
Ну, разве это так? В этой статье мы узнаем, что такое глобальное потепление, что вызывает, каковы текущие и могут быть будущие последствия. Хотя существует научный консенсус по глобальному потеплению, некоторые не уверены, что это то, о чем нам нужно беспокоиться.
Мы рассмотрим некоторые предлагаемые изменения, проводимые учеными, связанные со сдерживанием глобального потепления и критическими замечаниями и озабоченностями, связанными с этим явлением.
Глобальное потепление климата представляет собой значительное повышение температуры на Земле за относительно короткий период времени в результате деятельности человека.
В частности, увеличение на 1 и более градусов по Цельсию на срок от ста до двухсот лет, будет рассматриваться как глобальное потепление Земли. В течение одного столетия увеличение даже на 0,4 градуса Цельсия было бы значительным.
Чтобы понять, что это значит, давайте начнем с анализа разницы между погодой и климатом.
Что такое погода и климат
Погода местная и краткосрочная. Если снег выпадает в городе, где вы живете в следующий вторник — это погода.
Климат является долгосрочным и не относится к одной небольшой локации. Климат района — это средние погодные условия в регионе в течение длительного периода времени.
Если в той части, в которой вы живете, есть холодные зимы с большим количеством снега, это климат для региона, в котором вы живете. Мы знаем, например, что в некоторых районах зимы были холодными и снежными, поэтому известно чего вообще ожидать.
Важно понимать, что когда мы говорим о долгосрочном климате, мы имеем в виду действительно долгосрочный. Даже несколько сотен лет является довольно краткосрочным, когда дело доходит до климата. На самом деле, иногда занимает десятки тысяч лет. Это означает, что если вам посчастливится иметь зиму, которая не такая холодная как обычно, с небольшим количеством снега или даже двумя или тремя такими зимами подряд — это не изменение климата. Это просто аномалия — событие, которое выходит за рамки обычного статистического диапазона, но не представляет никаких постоянных долгосрочных изменений.
Факты о глобальном потеплении
Также важно понимать и знать факты о глобальном потеплении так как даже небольшие изменения климата могут иметь серьезные последствия.
- Когда ученые говорят о «Ледниковом периоде», вы, вероятно, представляете себе мир, замерзший, покрытый снегом и страдающий от холодных температур. На самом деле, во время последнего Ледникового периода (ледниковые периоды повторяются примерно каждые 50 000-100 000 лет), средняя температура земли была только на 5 градусов Цельсия прохладнее, чем современные средние температуры.
- Глобальное потепление климата представляет собой значительное повышение температуры Земли за относительно короткий период времени в результате деятельности человека.
- В частности, увеличение на 1 и более градусов по Цельсию на срок от ста до двухсот лет, будут рассматриваться глобальным потеплением.
- В течение одного столетия увеличение даже на 0,4 градуса Цельсия было бы значительным.
- Ученые определили, что Земля согрелась на 0,6 градусов Цельсия между 1901 и 2000.
- Из последних 12 лет 11 вошли в число самых теплых лет с 1850 года. был 2016.
- Тенденция потепления последних 50 лет почти вдвое превышает тенденцию последних 100 лет, что означает то что темпы потепления увеличиваются.
- Температура океана увеличилась, по крайней мере, до глубины 3000 метров; океан поглощает более 80 процентов всего тепла, добавленного в климатическую систему.
- Ледники и снежный покров уменьшились в регионах как в Северном, так и в Южном полушариях, что способствовало повышению уровня моря.
- Средние арктические температуры увеличились почти в два раза по сравнению со средними глобальными показателями за последние 100 лет.
- Площадь, покрытая замерзшими землями в Арктике, сократилась примерно на 7 процентов с 1900 года, а сезонное сокращение составило до 15 процентов.
- В восточных регионах Северной и Южной Америки, Северной Европы и в некоторых частях Азии наблюдался рост осадков; в других регионах, таких, как Средиземноморье и южная часть Африки, наблюдается тенденция к засыханию.
- Засухи более интенсивны, длятся дольше и покрывают большие площади, чем в прошлом.
- Были значительные изменения в экстремальных температурах — жаркие дни и волны жары были более частыми пока холодные дни и ночи были более менее частыми.
- Хотя ученые не наблюдали увеличения числа тропических штормов, они наблюдали увеличение интенсивности таких штормов в Атлантическом океане, коррелирующие с повышением температуры поверхности океана.
Естественные изменения климата
Ученые определили, что Земле необходимы тысячи лет для того чтобы нагреваться или охлаждаться на 1 градус естественно. В дополнение к повторяющимся циклам Ледникового периода, климат Земли может меняться из-за вулканической активности, различий в жизни растений, изменений в количестве радиации от солнца и естественных изменений в химии атмосферы.
Глобальное потепление на Земле вызвано увеличением парникового эффекта.
Парниковый эффект сам по себе позволяет нашей планете оставаться достаточно теплой для жизни.
Хотя это не идеальная аналогия, но можно думать о Земле, как о своем автомобиле, находящимся на стоянке в солнечный день. Вероятно, заметили, что в салоне автомобиля всегда намного жарче, чем температура снаружи, если автомобиль простоял на солнце некоторое время. Солнечные лучи проникают через окна автомобиля. Часть тепла от солнца поглощается сиденьями, приборной панелью, ковровым покрытием и ковриками. Когда эти объекты высвобождают это тепло, оно не все выходит через окна. Некоторое тепло отражаются обратно. Тепло, излучаемое сиденьями, отличается длиной волны от солнечного света, который проник через окна в первую очередь.
Таким образом, определенное количество энергии входит и меньше энергии уходит. Результатом является постепенное повышение температуры внутри автомобиля.
Суть парникового эффекта
Парниковый эффект и его суть намного сложнее, чем температура на солнце внутри салона автомобиля. Когда солнечные лучи попадают в атмосферу и на поверхность Земли, примерно 70 процентов энергии остается на планете, поглощенной землей, океанами, растениями и другими вещами. Остальные 30 процентов отражаются в пространстве облаками, снежными полями и другими отражающими поверхностями. Но даже 70 процентов, которые проходят, не остаются на земле навсегда (иначе Земля станет пылающим огненным шаром). Океаны и земные массы Земли в конечном итоге излучают тепло. Часть этого тепла попадает в космос. Остальная часть поглощается и попадает на определенные части атмосферы, такие как углекислый газ, газ метан и водяной пар. Эти компоненты в нашей атмосфере поглощают все тепло, что они излучают. Тепло, которое не проникает через земную атмосферу, удерживает планету теплее, чем в космическом пространстве, потому что через атмосферу поступает больше энергии, чем выходит. Это суть парникового эффекта, который держит землю в тепле.
Земля без парникового эффекта
Как бы выглядела Земля, если бы вообще не было никакого парникового эффекта? Это, вероятно, будет очень похоже на Марс. Марс не имеет достаточно густой атмосферы, чтобы отразить достаточно тепла обратно на планету, поэтому там становится очень холодно.
Некоторые ученые предположили, что если осуществить и мы могли бы терраформировать поверхность Марса, отправив «заводы», которые будут извергать водяной пар и углекислый газ в воздух. Если достаточно материала может быть создано, атмосфера может начать достаточно сгущаться, чтобы сохранить больше тепла и позволить растениям жить на поверхности. Как только растения распространились бы по Марсу, они начали бы производить кислород. Через несколько сотен или тысяч лет на Марсе действительно может быть среда, в которой люди могут просто ходить благодаря парниковому эффекту.
Парниковый эффект происходит из-за определенных природных веществ в атмосфере. К сожалению, с момента промышленной революции люди изливали в воздух огромное количество этих веществ. Основные -углекислый газ, закись азота, метан.
Углекислый газ (СО2) бесцветный газ представляющий субпродукт сгорания органического содержания. Он составляет менее 0,04 процента атмосферы Земли, большая часть которого была заложена вулканической активностью очень рано в жизни планеты. Сегодня человеческая деятельность перекачивает огромные объемы СО2 в атмосферу, что приводит к общему увеличению концентрации углекислого газа. Эти повышенные концентрации считаются основным фактором глобального потепления, поскольку углекислый газ поглощает инфракрасное излучение. Большая часть энергии, которая выходит из атмосферы Земли, приходит в этой форме, поэтому дополнительный CO2 означает большее поглощение энергии и общее повышение температуры планеты.
Концентрация углекислого газа, измеренная на самом большом вулкане Земли Мауна-Лоа, Гавайи сообщает, что выбросы углекислого газа во всем мире возросли с около 1 миллиарда тонн в 1900 году до около 7 миллиардов тонн в 1995 году. также отмечает, что средняя температура поверхности Земли возросла с 14,5 градуса С в 1860 году до 15,3 градуса С в 1980 году.
Доиндустриальное количество CO2 в атмосфере Земли составляло около 280 частей на миллион, что означает, что для каждого миллиона молекул сухого воздуха 280 из них были CO2. В отличие от уровня 2017 года СО2 доля которого составляет 379 мг.
Закись азота (N2O) является еще одним важным парниковым газом. Хотя объемы, высвобождаемые в результате деятельности человека, не так велики, как количество CO2, закись азота поглощает гораздо больше энергии, чем CO2 (примерно в 270 раз больше). По этой причине усилия по сокращению выбросов парниковых газов сосредоточены также на N2O. Использование большого количества азотных удобрений на посевах высвобождает закись азота в больших количествах, а также является побочным продуктом горения.
Метан — горючий газ, и он является основным компонентом природного газа. Метан возникает естественным путем через разложение органического материала и часто встречается в виде «болотного газа».
Искусственные процессы производят метан несколькими способами:
- Путем извлечения его от угля
- От крупных стад скота (т. е. пищеварительных газов)
- От бактерий в рисовых полях
- Разложение мусора на полигонах
Метан действует так же, как углекислый газ в атмосфере, поглощая инфракрасную энергию и сохраняя тепловую энергию на Земле. Концентрация метана в атмосфере в 2005 году составляла 1774 части на миллиард. Хотя в атмосфере не так много метана, как углекислого газа, метан может поглощать и выделять в двадцать раз больше тепла, чем CO2. Некоторые ученые даже предполагают, что крупномасштабное выделение метана в атмосферу (например, из-за высвобождения огромных кусков метанового льда, запертых под океанами) могло бы создать короткие периоды интенсивного глобального потепления, которые привели к некоторым массовым вымираниям в далеком прошлом планеты.
Концентрации углекислого газа и метана
Концентрации углекислого газа и метана в 2017 году превысили их естественные пределы за последние 650 000 лет. Большая часть этого увеличения концентрации обусловлена сжиганием ископаемого топлива.
Ученые знают, что среднее падение всего на 5 градусов по Цельсию за тысячи лет может вызвать ледниковый период.
- Если температура увеличится
Так что же произойдет, если средняя температура Земли увеличится на несколько градусов всего за несколько сотен лет? Нет четкого ответа. Даже краткосрочные прогнозы погоды никогда не являются абсолютно точными, потому что погода является сложным явлением. Когда дело доходит до долгосрочных климатических прогнозов, все, что мы можем управлять это догадки, основанные на знании климата через историю.
Однако можно констатировать, что ледники и шельфовые ледники по всему миру тают . Потеря больших площадей льда на поверхности может ускорить глобальное потепление Земли, потому что меньше энергии солнца будет отражаться. Непосредственным результатом таяния ледников станет повышение уровня моря. Первоначально повышение уровня моря будет составлять всего лишь 3-5 сантиметров. Даже незначительное повышение уровня моря может вызвать проблемы наводнений в низменных прибрежных районах. Однако, если Западно-Антарктический Ледовый покров растает и рушится в море, он поднимет уровень моря на 10 метров и многие прибрежные районы полностью исчезнут под океаном.
Прогнозы исследований указывают на повышение уровня моря
По оценкам ученых, уровень моря поднялся в 20 веке на 17 сантиметров. Ученые прогнозируют повышение уровня моря на протяжении 21-го века, причем уровни возрастают от 17 до 50 сантиметров к 2100 году. Ученые пока не могут рассмотреть изменения в потоке льда в этих прогнозах из-за отсутствия научных данных. Уровни моря, вероятно, будут больше, чем диапазон прогнозов, но мы не можем быть уверены в том, насколько много до тех пор, пока не будет собрано больше данных о влиянии глобального потепления на ледовые потоки.С повышением общей температуры океана такие океанические штормы, как тропические штормы и ураганы, которые получают свою ожесточенную и разрушительную энергию от теплых вод, через которые они проходят, могут увеличить силу.
Если повышение температуры коснется ледников и ледяных шельфов, могут ли полярные ледовые шапки оказаться под угрозой таяния и подъема океанов?
Влияние водяного пара и других парниковых газов
Водяной пар является наиболее распространенным парниковым газом, но он чаще всего является результатом климатических изменений, а не антропогенных выбросов. Вода или влага на поверхности Земли поглощает тепло от солнца и окружающей среды. Когда достаточная жара была поглощена, некоторые из молекул жидкости могут иметь достаточную энергию для того, чтобы испариться и начать подниматься в атмосферу как пар. Как пар поднимается все выше и выше, температура окружающего воздуха становится ниже и ниже. В конце концов, пар теряет достаточно тепла для окружающего воздуха, чтобы позволить ему вернуться в жидкость. Гравитационное притяжение земли затем заставляет жидкость «падать» вниз, завершая цикл. Этот цикл также называется «положительной обратной связью.»
Водяной пар труднее измерить, чем другие парниковые газы и ученые не уверены в том, какую именно роль он играет в глобальном потеплении Земли. Ученые считают, что существует корреляция между увеличением углекислого газа в нашей атмосфере и увеличением водяного пара.
Так как водяной пар увеличивается в атмосфере, его большее количество в конечном итоге конденсировались в облака, которые более способны отражать солнечное излучение (что позволяет меньше энергии, чтобы достичь земной поверхности и нагревают ее).
Находятся ли полярные ледовые шапки в опасности таяния и подъема океанов? Это может произойти, но никто не знает, когда это может произойти.
Основной ледяной покров земли — Антарктида на Южном полюсе, где около 90 процентов мирового льда и 70 процентов пресной воды. Антарктида покрыта льдом в среднем 2133 м толщиной.
Если все льды Антарктиды растают, уровень моря во всем мире поднимется примерно на 61 метр. Но средняя температура воздуха в Антарктиде составляет -37 ° с, поэтому лед там не подвергается опасности таяния.
На другом конце мира, на Северном полюсе, лед не такой толстый, как на Южном полюсе. Лед плавает в Северном Ледовитом океане. Если он растает, то уровень моря не пострадает.
Существует значительное количество льда, покрывающего Гренландию, что добавит еще 7 метров к океанам, если он растает. Поскольку Гренландия ближе к экватору, чем Антарктида, температуры там выше, поэтому лед, скорее всего, тает. Ученые из университетов говорят, что потери льда в Антарктиде и Гренландии в совокупности составляют примерно 12 процентов повышения уровня моря.
Но может быть и менее драматичная причина, чем таяние полярного льда для более высокого уровня океана — более высокая температура воды.
Вода наиболее плотная при 4 градусах Цельсия.
Выше и ниже этой температуры плотность воды уменьшается (тот же вес воды занимает больше пространства). Так как общая температура воды увеличивается, она естественным образом немного расширяется заставляя океаны подняться.
Менее резкие изменения произошли бы по всему миру, поскольку средние температуры увеличились бы. В районах с умеренным климатом с четырьмя сезонами вегетационный период будет более продолжительным с большим количеством осадков. Это может быть полезно во многих отношениях для этих областей. Однако менее умеренные районы мира, скорее всего, увидят повышение температуры и резкое снижение осадков, что приведет к длительным засухам и потенциально создаст пустыни.
Поскольку климат Земли настолько сложен, никто не уверен, насколько изменение климата и одного региона повлияет на другие регионы. Некоторые ученые теоретически полагают, что уменьшение морского льда в Арктике может уменьшить снегопад, потому что арктические холодные фронты будут менее интенсивными. Это может повлиять на все, от сельскохозяйственных угодий до лыжной промышленности.
Каковы последствия
Наиболее разрушительные последствия глобального потепления, а также самые трудные для прогнозирования — это реакция живых экосистем мира. Многие экосистемы очень тонкие, и малейшее изменение может убить несколько видов, а также любые другие виды, которые зависят от них. Большинство экосистем взаимосвязаны, поэтому цепная реакция воздействия может быть неизмеримой. Результаты могут быть чем-то вроде леса, постепенно отмирающего и превращающегося в пастбища или умирающие целые коралловые рифы.
Многие виды растений и животных адаптировались, чтобы справиться с изменением климата, но многие из них вымерли .Некоторые экосистемы уже резко меняются в связи с изменением климата. Американские климатологи сообщают, что большая часть того, что когда-то было тундрой в Северной Канаде, превращается в леса. Они также заметили, что переход от тундры к лесу не линейный. Вместо этого, кажется, что изменение происходит скачкообразно.
Человеческие издержки и последствия глобального потепления трудно поддаются количественной оценке. Тысячи жизней в год могут быть потеряны, поскольку пожилые люди или больные страдают от теплового удара и других травм, связанных с теплом. Бедные и слаборазвитые страны будут страдать от наихудших последствий, поскольку у них не будет финансовых ресурсов для решения проблем, связанных с повышением температуры. Огромное количество людей может умереть от голода, если уменьшение осадков ограничивает рост урожая и от болезней, если прибрежное наводнение приводит к широко распространенной болезни, передаваемой через воду.
Подсчитано, что фермеры теряют около 40 млн. тонн зерновых, как пшеница, ячмень и кукуруза каждый год. Ученые обнаружили, что повышение средней температуры на 1 градус приводит к снижению урожайности на 3-5%.
Является ли глобальное потепление реальной проблемой?
Несмотря на научный консенсус по этому вопросу, некоторые люди вообще не думают, что происходит глобальное потепление. Есть несколько причин для этого:
Они не думают, что данные показывают измеримую тенденцию к росту глобальных температур, либо потому, что у нас нет достаточно долгосрочных исторических климатических данных, либо потому, что данные, которые у нас есть, недостаточно ясны.
Некоторые ученые считают, что данные неправильно интерпретируются людьми, которые уже обеспокоены глобальным потеплением. То есть эти люди ищут доказательства глобального потепления в статистике, вместо того, чтобы смотреть на доказательства объективно и пытаться понять, что это значит.
Некоторые утверждают, что любое повышение глобальных температур, которое мы наблюдаем, может быть естественным изменением климата или это может быть связано с другими факторами, чем парниковые газы.
Большинство ученых признают, что глобальное потепление на Земле, похоже, действительно происходит, но некоторые не верят, что это что-то беспокоит. Эти ученые говорят, что Земля более устойчива к климатическим изменениям такого масштаба, чем мы думаем. Растения и животные будут адаптироваться к тонким сдвигам в погодных условиях, и вряд ли что-то катастрофическое произойдет в результате глобального потепления. Несколько более длинные сезоны вегетации, изменения уровней осадков и более сильная погода, по их мнению, обычно не катастрофичны. Они также утверждают, что экономический ущерб, причиненный сокращением выбросов парниковых газов, будет гораздо более пагубным для человека, чем любое из последствий глобального потепления.
В некотором смысле, научный консенсус может быть спорным моментом. Реальная власть осуществить значительные изменения находится в руках тех, кто проводит национальную и глобальную политику. Политики многих стран неохотно предлагают и вводят изменения, потому что они чувствуют, что затраты могут перевесить любые риски, связанные с глобальным потеплением.
Некоторые общие проблемы политики в области климата:
- Изменение политики в области выбросов и производства углерода может привести к потере рабочих мест.
- Индия и Китай, которые продолжают в значительной степени полагаться на уголь в качестве своего основного источника энергии, будут продолжать вызывать экологические проблемы.
Поскольку научные доказательства касаются скорее вероятностей, чем определенностей, мы не можем быть уверены в том, что поведение человека способствует глобальному потеплению, что наш вклад является значительным или что мы можем сделать что угодно, чтобы исправить это.
Некоторые считают, что технологии найдут способ вытащить нас из бардака глобального потепления, поэтому любые изменения в нашей политике в конечном счете будут ненужными и причинят больше вреда, чем пользы.
Какой правильный ответ? Это может быть трудно понять. Большинство ученых скажут вам, что глобальное потепление климата реально и что оно, вероятно, нанесет какой-то вред, но масштабы проблемы и опасность, создаваемая его последствиями, широко открыты для обсуждения.
Это повышение средней температуры на Земле, которое фиксируется с конца XIX века. Над сушей и океаном с начала XX века она поднялась в среднем на 0,8 градуса.
Учёные считают, что к концу XXI века температура может подняться в среднем на 2 градуса (негативный прогноз - на 4 градуса).
Но ведь повышение совсем небольшое, неужели оно на что-то влияет?
Все изменения климата, которые мы на себе ощущаем, - последствия глобального потепления. Вот что произошло на Земле за прошедший век.
- На всех континентах стало больше жарких дней и меньше холодных.
- Глобальный уровень моря повысился на 14 сантиметров. Площадь ледников сокращается, они тают, вода опресняется, изменяется движение океанических течений.
- Из-за того что температура повысилась, атмосфера начала удерживать больше влаги. Это привело к более частым и мощным штормам, особенно в Северной Америке и Европе.
- В некоторых регионах мира (Средиземноморье, Западная Африка) стало больше засух, в других (средний запад США, северо-запад Австралии) их, напротив, стало меньше.
Что стало причиной глобального потепления?
Дополнительное поступление в атмосферу парниковых газов: метана, углекислого газа, водяного пара, озона. Они поглощают длинные волны инфракрасного излучения, не выпуская их в космос. Из-за этого на Земле образуется парниковый эффект.
Глобальное потепление спровоцировало бурное развитие промышленности. Чем больше выбросов от предприятий, чем активнее идёт вырубка лесов (а они поглощают углекислый газ), тем больше накапливается парниковых газов. И тем сильнее прогревается Земля.
К чему всё это может привести?
Учёные прогнозируют, что дальнейшее глобальное потепление может усилить губительные для людей процессы, спровоцировать засухи, наводнения, молниеносное распространение опасных болезней.
- Из-за повышения уровня моря многие населённые пункты, находящиеся в прибрежной зоне, будут затоплены.
- Последствия штормов станут более глобальными.
- Сезоны дождей станут более продолжительными, что приведёт к большему количеству наводнений.
- Увеличится длительность и засушливых периодов, что грозит мощными засухами.
- Тропические циклоны станут сильнее: скорость ветра будет выше, осадки - обильнее.
- Сочетание повышенной температуры и засухи затруднит выращивание некоторых сельскохозяйственных культур.
- Многие виды животных будут мигрировать, чтобы сохранить привычные условия обитания. Часть из них может исчезнуть совсем. К примеру, подкисление океана, который поглощает диоксид углерода (он выделяется при сжигании ископаемого топлива), убивает устриц и коралловые рифы, ухудшает условия существования хищников.
Ураганы «Харви» и «Ирма» тоже спровоцированы глобальным потеплением?
По одной из версий, в формировании разрушительных ураганов виновато потепление в Арктике. Оно создало атмосферную «блокаду» - замедлило циркуляцию струйных потоков в атмосфере. Из-за этого сформировались мощные «малоподвижные» бури, вобравшие в себя огромное количество влаги. Но достаточных доказательств этой теории пока нет.
Многие климатологи опираются на уравнение Клапейрона - Клаузиуса, по которому атмосфера с более высокой температурой содержит больше влаги, а потому возникают условия для формирования более мощных штормов. Температура воды в океане, где сформировался «Харви», примерно на 1 градус выше средних значений.
Примерно по такой же схеме сформировался и ураган «Ирма». Процесс начался в тёплых водах у берегов Западной Африки. За 30 часов стихия усилилась до третьей категории (а затем и до самой высокой, пятой). Такую скорость формирования метеорологи зафиксировали впервые за два десятилетия.
Неужели нас ждёт то, что было описано в фильме «Послезавтра»?
Учёные считают, что подобные ураганы могут стать нормой. Правда, мгновенного глобального похолодания, как в фильме, климатологи пока не прогнозируют.
Первое место в пятёрке главных глобальных рисков на 2017 год, озвученных на Всемирном экономическом форуме, уже заняли экстремальные погодные явления. 90% самых больших экономических потерь в мире сегодня приходится на паводки, ураганы, наводнения, ливневые дожди, град, засухи.
Хорошо, но почему при глобальном потеплении это лето в России было таким холодным?
Одно другому не мешает. Учёные разработали модель, которая это объясняет.
Глобальное потепление привело к повышению температуры в районе Северного Ледовитого океана. Льды начали активно таять, изменилась циркуляция воздушных потоков, а с ними поменялись и сезонные схемы распределения атмосферного давления.
Ранее погоду в Европе делало Арктическое колебание с сезонными Азорским максимумом (областью высокого давления) и Исландским минимумом. Между двумя этими областями формировался западный ветер, который приносил тёплый воздух из Атлантики.
Но из-за повышения температуры разница в давлении между Азорским максимумом и Исландским минимумом сократилась. Воздушные массы всё чаще начали двигаться не с запада на восток, а по меридианам. Арктический воздух может глубоко проникать на юг и приносить холод.
Стоит ли жителям России паковать тревожный чемоданчик на случай подобия «Харви»?
Если есть желание, . Кто предупреждён, тот вооружён. Этим летом во многих городах России зафиксированы ураганы, подобных которым по силе не было последние 100 лет.
По данным Росгидромета, в 1990–2000 годах в нашей стране зафиксировали 150–200 опасных гидрометеорологических явлений, которые наносили ущерб. Сегодня их число превышает 400, а последствия становятся более разрушительными.
Глобальное потепление проявляется не только в смене климата. На протяжении нескольких лет учёные Института нефтегазовой геологии и геофизики имени А. А. Трофимука предупреждают об опасности для городов и посёлков на севере России.
Здесь образовались огромные воронки, из которых может произойти выброс взрывоопасного метана.
Раньше эти воронки были буграми пучения: подземным «хранилищем» льдов. Но из-за глобального потепления они растаяли. Пустоты заполнились газогидратами, выпуск которых подобен взрыву.
Дальнейшее повышение температуры может усугубить процесс. Особую опасность он представляет для Ямала и расположенных близко к нему городов: Надыма, Салехарда, Нового Уренгоя.
Можно ли остановить глобальное потепление?
Да, если полностью перестроить энергетическую систему. Сегодня около 87% мировой энергии даёт ископаемое топливо (нефть, уголь, газ).
Чтобы уменьшить количество выбросов, нужно применять низкоуглеродные источники энергии: ветер, солнце, геотермальные процессы (происходящие в недрах земли).
Ещё один способ - развивать углеродный захват, когда двуокись углерода извлекается из выбросов с электростанций, нефтеперерабатывающих заводов и прочих предприятий и закачивается под землю.
Что же мешает это сделать?
Для этого есть ряд причин: политические (отстаивание интересов определённых компаний), технологические (альтернативная энергетика считается слишком дорогой) и прочие.
Самыми активными «производителями» парниковых газов являются Китай, США, страны Евросоюза, Индия, Россия.
Если выбросы всё-таки удастся значительно сократить, есть шанс остановить глобальное потепление на отметке в 1 градус.
Но если никаких изменений не будет, средняя температура может повыситься на 4 и более градусов. И в этом случае последствия будут необратимыми и губительными для человечества.
В конце прошлого века группа ученых отправилась в Арктику. Именно здесь история нашей планеты прекрасно сохранилась в толще льда. Лед — это машина времени, которая переносит нас в прошлое, открывая картину изменения климата. В слоях льда сохранилось все — песок и вулканическая пыль, концентрация изотопов и углекислота. Поэтому, понять, что происходило с атмосферой можно без труда. Если составить график изменения температуры окружающей среды и уровня углекислоты, полученного в ледяных кернах, то причина кризиса в современном мире станет очевидной. Уровень углекислоты находится в прямой зависимости от уровня температур. В двадцать первом веке содержание углекислоты в атмосфере начало расти гигантскими темпами. Углекислота является одним из известных парниковых газов. Все дело в том, что парниковые газы удерживают тепло, излучаемое с поверхности нашей планеты. Вместо того чтобы уходить за пределы атмосферы, тепло остается в ней. А парниковый эффект обуславливает глобальное потепление. К чему может привести глобальное потепление и его последствия, вы узнаете в данной статье.
Причины глобального потепления
Если уровень углекислоты в атмосфере будет продолжать повышаться и дальше, человечество ждет незавидное будущее. Потепление неминуемо, причем ученые приводят несколько доказательств этому факту. Если рассмотреть ситуацию с Арктикой, можно обнаружить, что как раз Арктика получала довольно много солнечного света в холодный период. На первый взгляд немного странно, почему обилие солнца дает мало тепла, но всему причина — углекислота. В Антарктике в холодные времена уровень углекислоты был невысоким, а когда в этой местности было тепло, то и концентрация углекислоты была повышенной. Зависимость между этими двумя показателями обнаружили давно, но в двадцать первом веке ситуация изменилась. Так, все-таки, к чему приведет глобальное потепление и его последствия? Сегодня скачок концентрации углекислоты в атмосфере обусловлен не только природными процессами. Большую роль сыграл человеческий фактор.
Глобальное потепление — это необратимый процесс, и по прогнозам, к концу этого столетия достигнет рекордной отметки.
Полтора века назад началась промышленная революция, бурное развитие производства привело к тому, что уровень углекислоты стал резко расти. Люди сжигают топливо, ископаемое, вырубают деревья. Именно поэтому углекислота накапливается в атмосфере. Если человек не изменит ничего, то уровень углекислоты будет расти и дальше, увеличиваясь на тридцать процентов каждые полвека. С такими темпами температура на планете к концу этого столетия достигнет рекордной отметки. Но может быть не все так страшно, и человечество будет прекрасно жить в новых условиях: на территории России начнут выращивать экзотические фрукты, а зимние каникулы станут похожими на летние? Давайте обратимся к мнению великих умов человечества.
Последствия глобального потепления
 |
Механизмы, ставшие причиной таяния ледников миллионы лет назад, заработали и сегодня. Человечество обеспокоено — наша планета приближается глобальному таянию в несколько раз быстрее, чем это было раньше. Пройдя переломную точку, изменение климата будет необратимо. Увеличение средней температуры всего на 5-7 градусов может оказать губительное влияние на экосистему и человека. Земля на грани планетарного катаклизма. Если не принять действенных и срочных мер, возможно, уже наше поколение станет свидетелем повышения уровня моря на шесть метров.
Сегодня неизвестно, когда-именно процесс таяния льдов станет необратимым. Некоторые ученые считают, что уже сейчас разрушение ледяного покрова перешло критическую точку. Правда, по самым оптимистичным прогнозам, если начать принимать меры, ситуацию можно спасти. Конечно, человечество может перенести города вглубь материков, начать строить стены, но в случае неудачи мир изменится полностью — социальные, экономически катастрофы, хаос, борьба за выживание — вот, что ждет нас. Завтра может стать не похожим на сегодня, но все зависит только от нас.