Глобальное потепление - самая острая климатическая проблема, обуславливающая значительные изменения природного баланса в мире. Согласно докладу Леонида Жиндарева (научный сотрудник географического факультета МГУ), к концу 21-го века уровень Мирового океана повысится на полтора-два метра, что приведет к катастрофическим последствиям. Примерные расчеты показывают, что 20% населения планеты останется без крова. Будут затоплены самые плодородные прибрежные зоны, многие острова с многотысячным населением исчезнут с карты мира.

Отслеживание процессов глобального потепления ведется с начала прошлого столетия. Отмечено, что средняя температура воздуха на планете увеличилась на один градус - 90% увеличения температуры пришлось на период с 1980 по 2016 год, когда начался расцвет промышленной индустрии. Стоит также отметить, что данные процессы теоретически необратимы - в отдаленном будущем температура воздуха может увеличиться настолько, что на планете практически не останется ледников.

Причины глобального потепления

Глобальное потепление представляет собой масштабное неконтролируемое увеличение среднегодовой температуры воздуха на нашей планете. Согласно последним исследованиям, тенденция к глобальному увеличению температуры воздуха сохранялась на протяжении всей истории развития Земли. Климатическая система планеты охотно реагирует на любые внешние факторы, что приводит к смене тепловых циклов - известные всем ледниковые периоды сменяются экстремально теплыми временами.

Среди основных причин подобных колебаний установлены следующие:

• естественное изменение состава атмосферы;
• циклы светимости Солнца;
• планетарные вариации (изменение орбиты Земли);
• вулканические извержения, выбросы углекислого газа.

Впервые глобальное потепление было отмечено еще в доисторические времена, когда холодный климат сменился жарким тропическим. Тогда этому способствовал буйный рост дышащей фауны, что привело к повышению уровня углекислого газа. В свою очередь, повышенная температура вызывала более интенсивное испарение воды, что еще усилило процессы глобального потепления.

Таким образом, первое в истории изменение климата было вызвано значительным увеличением концентрации парниковых газов в атмосфере. На данный момент известно, что парниковому эффекту способствуют следующие вещества:

• метан и другие углеводороды;
• взвешенные частицы сажи;
• водяной пар.

Причины парникового эффекта

Если же говорить о современных реалиях, то примерно 90% всего температурного баланса зависит от парникового эффекта, который продуцируют последствия человеческой деятельности. За последние 100 лет концентрации углекислого газа и метана в атмосфере выросли почти на 150% - это наивысшая концентрация за последний миллион лет. Около 80% всех выбросов в атмосферу - результат индустриальной деятельности (добыча и сжигание углеводородов, тяжелая промышленность, и ).

Стоит отметить также значительно повысившуюся концентрацию твердых частиц - , пыли и некоторых других. Они увеличивают нагревание земной поверхности, повышают впитывание энергии поверхностью океанов, что приводит к увеличению температуры на всей Земле. Таким образом, причиной современного глобального потепления можно считать человеческую деятельность. Остальные факторы, такие как изменения активности Солнца, не оказывают должного эффекта.

Последствия глобального увеличения температуры

Международная комиссия (МГИЭК) опубликовала рабочий доклад, где отражены возможные сценарии последствий, связанных с глобальным потеплением. Основной мотив доклада - тенденция к росту среднегодовой температуры сохранится, человечество вряд ли сможет компенсировать свое влияние на климатические процессы планеты. Следует отметить, что взаимосвязь климатических изменений и состояния экосистем в настоящее время плохо изучена, поэтому большая часть прогнозов носит предполагаемый характер.

Среди всех предполагаемых последствий достоверно установлено одно - повышение уровня Мирового океана. По состоянию на 2016 год отмечено ежегодное увеличение уровня воды на 3-4 мм. Рост среднегодовой температуры воздуха обуславливает возникновение двух факторов:

• таяние ледников;
• термическое расширение воды.

При сохранении текущих климатических тенденций, к концу 21 века уровень Мирового океана повысится максимум на два метра. В последующие несколько столетий его уровень может достигнуть отметки в пять метров больше настоящего.

Таяние ледников приведет к изменению химического состава воды, а также к распределению атмосферных осадков. Ожидается рост количества наводнений, ураганов и других экстремальных катаклизмов. Кроме того, произойдет глобальное изменение океанических течений - так, Гольфстрим уже сейчас изменил свое направление, что привело к определенным последствиям в ряде стран.

Нельзя переоценить. В странах тропических регионов произойдет катастрофическое снижение продуктивности сельского хозяйства. Будут затоплены самые плодородные регионы, что в конечном итоге может привести к массовому голоду. Тем не менее, стоит отметить, что такие серьезные последствия ожидаются не ранее, чем через несколько сотен лет - у человечества достаточно времени, чтобы принять соответствующие меры.

Решение проблемы глобального потепления и его последствий

На международном уровне борьба с глобальным потеплением ограничена отсутствием общих договоренностей и мер контроля. Основной документ, который регулирует меры противодействия климатическим изменениям - Киотский протокол. В целом, уровень ответственности в борьбе с глобальным потеплением можно оценить положительно.

Индустриальные стандарты постоянно совершенствуются, принимаются новые экологические стандарты, которые регулируют промышленное производство. Снижается уровень выбросов в атмосферу, берутся под охрану ледники, проводится постоянный мониторинг океанических течений. По оценкам климатологов, сохранение текущей экологической кампании поможет снизить выброс углекислого газа на 30-40% уже к следующему году.

Стоит отметить увеличение участия частных компаний в борьбе с глобальным потеплением. Например, британский миллионер Ричард Брэнсон объявил научный тендер на лучший способ предотвращения глобального потепления. Победитель получит внушительную сумму в 25 миллионов долларов. По словам Брэнсона, человечество должно взять на себя ответственность за свою деятельность. На данный момент зарегистрировано несколько десятков претендентов, предлагающих свои варианты решения этой проблемы .

О глобальном потеплении климата и связанными с этим серьезными экономическими, социальными и экологическими проблемами . За последние годы новостей и информации на сей счет опубликовано великое множество. Но последняя новость, пожалуй, оказалась "круче" всех. Группа ученых из США, Франции и Великобритании заявила, что мы уже прошли точку невозврата и катастрофические последствия от глобального потепления на Земле уже не остановить.

Глобальное потепление – это процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана (определение по Википедии). Причин глобального потепления несколько и связаны они с циклическими колебаниями солнечной активности (солнечные циклы) и хозяйственной деятельностью человека. Определить сегодня с абсолютной уверенностью, какая из них главенствующая, невозможно. Большинство ученых склоняется к точке зрения, что основной причиной этого является человеческая деятельность (сжигание углеводородного топлива). Некоторые ученые категорически не согласны и считают, что суммарное влияние человека невелико, а главная причина в высокой солнечной активности. Более того, они даже утверждают, что вскоре за нынешним потеплением начнется новый малый ледниковый период.

Лично мне в этой ситуации трудно принимать какую-то одну точку зрения, так как ни одна из них на сегодня не имеет достаточно полных научных доказательств. И, тем не менее, проблема серьезная, реагировать на нее как-то надо и оставаться в стороне нельзя . На мой взгляд, даже если сторонники антропогенного (человеческого) фактора, как главной причины глобального потепления, окажутся в будущем не правы, то силы и средства, потраченные сегодня на предотвращение этого потепления, окажутся не напрасными. Они с лихвой окупятся новыми технологиями и внимательным отношением со стороны людей к охране природы.

В чем суть глобального потепления? Суть - в так называемом эффекте "парника". В атмосфере Земли существует определенный баланс поступления тепла (солнечных лучей) от Солнца и его отдачи в космос. Состав атмосферы оказывает большое влияние на этот баланс. Точнее говоря, количество так называемых парниковых газов (в первую очередь углекислого газа и метана, хотя водяной пар также имеет парниковое значение). Эти газы обладают свойствами задерживать солнечные лучи (тепло) в атмосфере, не позволяя им обратно уходить в космическое пространство. Ранее количество углекислого газа в атмосфере составляло 0,02%. Однако, по мере роста промышленности и увеличения добычи и сжигания угля, нефти и природного газа, количество выбрасываемой углекислоты в атмосферу постоянно увеличивалось. Из-за этого стало больше поглощаться тепла, которое постепенно разогревает атмосферу планеты. Свою долю в это вносят также лесные и степные пожары. Это – что касается человеческой деятельности. Механизм космического влияния оставлю для следующего материала.

Каковы последствия глобального потепления? Как и любое явление, глобальное потепление имеет как негативные, так и позитивные последствия. Считается, что в северных странах станет теплее, поэтому легче будет зимой, увеличатся урожаи в сельском хозяйстве, южные культуры (растения) будут возделываться севернее. Однако, ученые уверены, что отрицательных последствий глобального потепления будет гораздо больше и потери от них значительно превысят пользу. То есть, в целом человечество пострадает от глобального потепления.

Какие именно беды можно ожидать от глобального потепления?

1. Возрастание количества и силы разрушительных тайфунов и ураганов;
2. Увеличение числа и продолжительности засух, обострение проблемы дефицита воды;
3. От таяния ледников Арктики и Антарктики повышение уровня Мирового океана и затопление прибрежных территорий, где живет много людей;
4. Гибель таежных лесов вследствие таяния вечной мерзлоты и разрушение городов, построенных на этой мерзлоте;
5. Распространение на север и в высокогорья ряда видов – вредителей сельского и лесного хозяйства и переносчиков болезней.
6. Изменения в Арктике и Антарктике могут привести к изменению циркуляции океанических течений, а значит и всей гидро- и атмосферы Земли.

Это – в общих чертах. В любом случае глобальное потепление – это та проблема, которая коснется всех людей, независимо от того, где они живут и чем занимаются. Именно поэтому она является сегодня наиболее широко обсуждаемая в мире не только среди ученых, но общественностью.

Дискуссий и разных точек зрения на сей счет много. Лично на меня наибольшее впечатление произвел фильм Альберта Гора (бывшего кандидата в президенты США в кампании, в которой он шел вместе с Джорджем Бушем) "Неудобная правда". В нем доходчиво и аргументировано раскрываются причины глобального потепления и показаны его негативные последствия для людей. Главный вывод, который делается в фильме, что сиюминутные политические интересы узких правящих групп людей должны уступить место долгосрочным интересам всей человеческой цивилизации.

В любом случае, нужно много чего делать для того, чтобы, если и не остановить, то хотя бы смягчить негативные последствия глобального потепления. И публикация ниже – лишний раз задуматься над этим.

(Продолжение )

Георгий Козулько
Беловежская пуща

(Свои отзывы, мысли, идеи, вопросы, замечания или несогласия пишите в комментариях внизу (анонимным пользователям при отправке комментария иногда необходимо еще в отдельном окошке ввести кодовый английский текст с картинки) или присылайте на мой электронный адрес: [email protected])

Катастрофические изменения климата уже не остановить

Лучшие ученые мира считают, что в ближайшем будущем человечество столкнется с расширением пустынь, снижением урожаев, ростом силы ураганов, и исчезновением горных ледников, которые обеспечивают водой сотни миллионов людей.

Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли уже достигла той точки, после которой начнутся катастрофические изменения климата, даже если в ближайшие десятилетия удастся снизить количество углекислоты.

Об этом заявляет группа известных ученых из США, Франции и Великобритании в статье, опубликованной в Open Atmospheric Science Journal .

Это исследование противоречит прежним оценкам, согласно которым опасная концентрация углекислоты будет достигнута в этом столетии, только позже, передает РИА «Новости» .

«У этого заключения есть и светлая сторона - если предпринять меры по снижению концентрации углекислоты, мы можем сократить число проблем, которые уже кажутся неизбежными», - говорит ведущий автор исследования Джеймс Хансен, директор Института исследования космоса имени Годдарда, входящего в структуру Колумбийского университета.

По словам ученого, человечество столкнется с расширением пустынь, снижением урожаев, ростом силы ураганов, сокращением коралловых рифов и исчезновением горных ледников, которые обеспечивают водой сотни миллионов людей.

Чтобы предотвратить резкое потепление в ближайшие годы, пишут исследователи, концентрация углекислоты должна быть снижена до уровня, существовавшего до индустриальной эпохи - до 350 частей на миллион (0,035%). В настоящее время концентрация углекислого газа составляет 385 частей на миллион и увеличивается на 2 миллионные доли (0,0002%) в год, в основном из-за сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов.

Авторы статьи отмечают, что последние данные об истории климатических изменений на Земле подкрепляют сделанные ими выводы. В частности, наблюдения за таянием ледников, ранее отражавших солнечное излучение, и за высвобождением углекислого газа из тающей вечной мерзлоты и океана показывают, что эти процессы, которые, как ранее считалось, будут идти достаточно медленно, могут происходить в течение десятилетий, а не тысяч лет.

Ученые отмечают, что сокращение выбросов от сжигания угля может существенно улучшить ситуацию.

Вместе с тем, они скептически относятся к геоинженерным методам изъятия углекислоты из атмосферы, в частности, к предложениям захоранивать углекислый газ в тектонических трещинах или закачивать его в породы на океанском дне. По их мнению, изъятие 50 миллионных долей газа по этой технологии будет стоить, по меньшей мере, 20 триллионов долларов, что в два раза больше национального долга США.

«Человечество сегодня стоит перед лицом неудобного факта, что индустриальная цивилизация становится главным фактором, влияющим на климат. Самая большая опасность в этой ситуации - невежество и отрицание, которые могут сделать трагические последствия неизбежными», - пишут исследователи.

Наука

Глобальное потепление – это долгосрочный, кумулятивный эффект от выбросов парниковых газов, прежде всего, двуокиси углерода и метана, влияющие на температуру земли, когда они накапливаются в атмосфере и удерживают солнечное тепло. Эта тема уже давно является горячо обсуждаемой. Некоторые удивляются, на самом ли деле это происходит и, если да, то виной всему человеческие действия, природные явления или же и то, и другое?

Когда мы говорим о глобальном потеплении, мы не имеем в виду, что температура воздуха этим летом немного выше, чем она была в прошлом году. Мы говорим об изменении климата, об изменениях, которые происходят в нашей окружающей среде и атмосфере в течение длительного периода времени, в течение десятилетий, а не одного сезона. Изменения климата оказывают влияние на гидрологию и биологию планеты – все, в том числе ветра, дожди и температура связаны между собой. Ученые отмечают, что климат Земли обладает долгой историей изменчивости: от самых низких температур во время ледникового периода до очень высоких. Эти изменения иногда происходили в течение нескольких десятилетий, а иногда растягивались на тысячи лет. Чего нам ждать от нынешней перемены климата?

Ученые, занимающиеся изучением наших климатических условий, следят и измеряют изменения, происходящие вокруг нас. К примеру, горные ледники стали значительно меньше, чем они были 150 лет назад, а за последние 100 лет средняя глобальная температура повысилась примерно на 0,8 градусов по Цельсию. Компьютерное моделирование позволяет ученым предсказать, что может произойти, если такими же темпами все будет происходить. К концу 21 века средняя температура может подняться до 1,1-6,4 градусов по Цельсию.

В ниже представленной статье мы рассмотрим 10 самых худших последствий изменения климата.

10. Повышение уровня моря

Увеличение температуры земли совсем не означает, что в Арктике станет также тепло, как и в Майами, но это означает, что уровень моря значительно повысится. Как повышение температуры связано с подъемом уровня воды? Высокие температуры предполагают, что ледники, морской лед и полярный лед начинают таять, что увеличивает количество воды в морях и океанах.

Ученым, к примеру, удалось измерить, как талая вода из ледяной шапки Гренландии оказывает влияние на США: количество воды в реке Колорадо увеличилось в несколько раз. По прогнозам ученых, с таянием шельфовых ледников Гренландии и Антарктики уровень морей может подняться к 2100 году до 6 метров. Это, в свою очередь, означает, что будут затоплены многие тропические острова Индонезии и большинство низменных районов.

9. Уменьшение количества ледников

Не нужно иметь в своем распоряжении специального оборудования для того, чтобы увидеть, что количество ледников во всем мире сокращается.

Тундра, в которой когда-то была вечная мерзлота, в настоящее время полна растительной жизни.

Объем гималайских ледников, питающих реку Ганг, которая обеспечивает питьевой водой около 500 миллионов человек, ежегодно сокращается на 37 метров.

8. Волновое тепло

Смертельная тепловая волна, прокатившаяся по Европе в 2003 году и унесшая жизни 35000 человек, может быть предвестником тенденции развития очень высоких температур, которые ученые начали отслеживать еще в начале 1900-х годов.

Подобные тепловые волны стали появляться в 2-4 раза чаще, причем их количество значительно увеличилось за последние 100 лет.

По прогнозам, в течение последующих 40 лет, их станет в 100 раз больше. Эксперты полагают, что затяжная жара может означать будущее увеличение лесных пожаров, распространение болезней и общее повышение средней температуры на планете.

7. Штормы и наводнения

Эксперты используют климатические модели для прогнозирования воздействия глобального потепления на количество осадков. Однако, и без моделирования видно, что сильные бури стали происходить гораздо чаще: всего за 30 лет количество сильнейших (4 и 5 уровня) увеличилось почти вдвое.

Силу ураганам дают теплые воды, а ученые коррелируют повышение температуры в океанах и в атмосфере с количеством штормов. В течение последних нескольких лет, многие европейские страны и США понесли убытки в миллиарды долларов, связанные с ликвидацией последствий тяжелых штормов и наводнений.

В период с 1905 по 2005 года наблюдается устойчивый рост количества серьезнейших ураганов: 1905-1930 – 3,5 ураганов в год; 1931-1994 – 5,1 ураганов ежегодно; 1995-2005 – 8,4 ураганов. В 2005 году случилось рекордное количество штормов, а в 2007 году на Великобританию обрушилось самое сильное наводнение за последние 60 лет.

6. Засуха

Пока некоторые части света страдают от увеличения количества ураганов и поднятия уровня морей, другие регионы пытаются справиться с засухой. По мере усугубления процесса глобального потепления, по оценкам экспертов, количество территорий, страдающих от засухи, может увеличиться, по меньшей мере, на 66 процентов. Засуха приводит к быстрому сокращению водных запасов и к снижению качества сельскохозяйственной продукции. Это ставит под угрозу глобальное производство продуктов питания, а некоторые группы населения подвергаются риску остаться голодными.

Сегодня Индия, Пакистан и страны Африки, расположенные южнее Сахары, уже имеют подобный опыт, 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. Болезни

В зависимости от того, где вы живете, вы можете быть подвергнуты риску заразиться определенными заболеваниями. Однако, когда вы в последний раз думали о том, что можете заразиться лихорадкой денге?

Увеличение температуры наряду с увеличением количества наводнений и засух – это угроза для всего мира, поскольку именно они создают благоприятные условия для размножения комаров, клещей и мышей и других существ, которые являются переносчиками различных заболеваний. Всемирная организация здравоохранения сообщает, что в настоящий момент на подъеме находятся вспышки новых заболеваний, причем в тех странах, в которых раньше о подобных болезнях ничего не слышали. Причем самое интересное, тропические заболевания перекочевали в страны с холодным климатом.

Хотя более 150000 человек ежегодно умирают от болезней, связанных с изменениями климата, все же многие другие болезни, начиная от сердечных заболеваний и заканчивая малярией также на подъеме. Случаи диагностирования аллергии и астмы тоже растут. Как сенная лихорадка связана с глобальным потеплением? Глобальное потепление способствует увеличению количества смога, что пополняет ряды страдающих астмой, также в больших количествах начинают расти сорняки, которые губительны для мучающихся от аллергии людей.

4. Экономические последствия

Расходы, связанные с изменениями климата, растут вместе с температурой. Сильнейшие штормы и наводнения в сочетании с сельскохозяйственными потерями 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.

Экономические моменты сопровождают практически каждый аспект нашей жизни. Потребители регулярно сталкиваются с ростом цен на продовольствие и энергоносители наряду с увеличением стоимости медицинских услуг и недвижимости. Правительства многих стран страдают от уменьшения количества туристов и промышленных прибылей, от резко увеличивающегося спроса на энергию, пищу и воду, от пограничной напряженности и многого другого.

А игнорирование проблемы не позволит ей уйти. Недавнее исследование, проведенное глобальным институтом развития и институтом окружающей среды при университете Тафтса предполагает, что бездействие перед лицом глобальных кризисов приведет к ущербу в 20 триллионов долларов к 2100 году.

3. Конфликты и войны

Снижение количества и качества пищи, воды и земли могут быть ведущими причинами увеличения глобальных угроз безопасности, конфликтов и войн. Американские национальные эксперты по безопасности, анализируя нынешний конфликт в Судане, предполагают, что несмотря на то, что глобальное потепление не является причиной кризиса, все же его корни связаны с последствиями изменения климата, в частности, с сокращением имеющихся природных ресурсов. Конфликт в этом регионе вспыхнул после двух десятилетий почти полного отсутствия осадков наряду с повышением температуры в расположенном неподалеку Индийском океане.

Ученые и военные аналитики в равной степени говорят о том, что изменение климата и его последствия, такие как нехватка воды и продовольствия, представляют собой непосредственную угрозу для мира, поскольку экологические кризисы и насилие тесно связаны между собой. Страны, страдающие от нехватки воды и часто теряющие урожай становятся крайне уязвимыми для подобного рода "неприятностей".

2. Потеря биоразнообразия

Угроза потери видов растет вместе с глобальной температурой. 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, на северный или на южный для того, чтобы "поддержать" необходимую им среду обитания. Стоит отметить, что от этой угрозы не защищен и человек. Опустынивание и повышение уровня моря угрожает среде обитания человека. А когда растения и животные "потеряются" в результате климатических изменений, человеческая пища, топливо и доходы также "потеряются".

1. Разрушение экосистем

Изменение климатических условий и резкое увеличение углекислого газа в атмосфере – это серьезное испытание для наших экосистем. Это угроза запасам пресной воды, чистому воздуху, запасам топлива и энергетическим ресурсам, продовольствию, медикаментам и другим важным аспектам, от которых зависит не только наш образ жизни, но и вообще тот факт, будем ли мы жить.

Фактические данные свидетельствуют о влиянии последствий климатических изменений на физические и биологические системы, это говорит о том, что ни одна часть мира не защищена от этого воздействия. Ученые уже наблюдают обесцвечивание и гибель коралловых рифов из-за потепления вод в океане, а также миграцию наиболее уязвимых видов растений и животных в альтернативные географические ареалы в связи с повышением температуры воздуха и воды, а также в связи с таянием ледников.

Модели, основанные на разнообразных повышениях температур, прогнозируют сценарии разрушительных наводнений, засух, лесных пожаров, окислений океанов и возможного распада функционирующих экосистем, как на земле, так и в воде.

Прогнозы голода, войны и смерти вырисовывают совсем нерадостную картину будущего человечества. Ученые проделывают подобные прогнозы не для того, чтобы предсказать конец света, а для того, чтобы помочь людям смягчить или уменьшить то негативное воздействие человека, которое и приводит к таким последствиям. Если каждый из нас поймет всю серьезность проблемы и примет соответствующие меры, используя более энергоэффективные и устойчивые ресурсы и вообще перейдя на более "зеленый" образ жизни, то мы наверняка окажем серьезное влияние на процесс изменения климата.

Подобно стеклянным стенам парника, углекислый газ, метан, окись азота и водяной пар позволяют солнцу нагревать нашу планету и одновременно препятствуют выходу в космос отражающегося от поверхности земли инфракрасного излучения. Все эти газы ответственны за поддержание температуры, приемлемой для жизни на земле. Однако повышение концентрации углекислого газа, метана, оксида азота и водяного пара в атмосфере – это очередная мировая экологическая проблема, именуемая глобальным потеплением (или парниковым эффектом).

Причины глобального потепления

В течение XX века средняя температура на земле выросла на 0,5 – 1 ?C. Главной причиной глобального потепления считается повышение концентрации углекислого газа в атмосфере вследствие увеличения объёмов сжигаемого людьми ископаемого топлива (уголь, нефть и их производные). Однако по заявлению Алексея Кокорина, руководителя климатических программ Всемирного фонда дикой природы (WWF) России, «наибольшее количество парниковых газов образуется в результате работы электростанций и выбросов метана в ходе добычи и доставки энергоресурсов, в то время как дорожный транспорт или сжигание попутного нефтяного газа в факелах наносят сравнительно небольшой вред окружающей среде».

Другими предпосылками глобального потепления являются перенаселение планеты, сокращение площади лесных массивов, истощение озонового слоя и замусоривание. Однако не все экологи возлагают ответственность за повышение среднегодовых температур целиком на антропогенную деятельность. Некоторые считают, что глобальному потеплению способствует и естественное увеличение численности океанического планктона, приводящее к повышению концентрации всё того же углекислого газа в атмосфере.

Последствия парникового эффекта

Если температура в течение XXI века увеличится ещё на 1 ?C – 3,5 ?C, как прогнозируют учёные, последствия будут весьма печальными:

поднимется уровень мирового океана (вследствие таяния полярных льдов), возрастёт количество засух и усилится процесс опустынивания земель,

исчезнут многие виды растений и животных, приспособленные к существованию в узком диапазоне температур и влажности,

участятся ураганы.

Замедлить процесс глобального потепления, по словам экологов, помогут следующие меры:

повышение цен на ископаемые виды топлива,

замена ископаемого топлива экологически чистым (солнечная энергия, энергия ветра и морских течений),

развитие энергосберегающих и безотходных технологий,

налогообложение выбросов в окружающую среду,

минимизация потерь метана во время его добычи, транспортировки по трубопроводам, распределения в городах и сёлах и применения на станциях теплоснабжения и электростанциях,

внедрение технологий поглощения и связывания углекислого газа,

посадка деревьев,

уменьшение размеров семей,

экологическое просвещение,

применение фитомелиорации в сельском хозяйстве.

Глобальная экологическая проблема №4: Кислотные дожди

Кислотные дожди, содержащие продукты сжигания топлива, также представляют опасность для окружающей среды, здоровья человека и даже для целостности памятников архитектуры.

Последствия кислотных дождей

Содержащиеся в загрязнённых осадках и тумане растворы серной и азотной кислот, соединения алюминия и кобальта загрязняют почву и водоёмы, пагубно воздействуют на растительность, вызывая суховершинность лиственных деревьев и угнетая хвойные. Из-за кислотных дождей падает урожайность сельскохозяйственных культур, люди пьют обогащённую токсичными металлами (ртутью, кадмием, свинцом) воду, мраморные памятники архитектуры превращаются в гипс и размываются.

Решение экологической проблемы

Во имя спасения природы и архитектуры от кислотных дождей, необходимо минимизировать выбросы окислов серы и азота в атмосферу.

Механизм парникового эффекта заключается в следующем. Солнечные лучи, достигая Земли, поглощаются поверхностью почвы, растительностью, водной поверхностью и др. Нагретые поверхности отдают тепловую энергию снова в атмосферу, но уже в виде длинноволнового излучения.

Атмосферные газы (кислород, азот, аргон) не поглощают тепловое излучение с земной поверхности, а рассеивают его. Однако в результате сжигания горючих ископаемых и других производственных процессов в атмосфере накапливаются: углекислый газ, угарный газ, различные углеводороды (метан, этан, пропан и др.), которые не рассеивают, а поглощают тепловое излучение, идущее от поверхности Земли. Возникающий таким образом экран и приводит к появлению парникового эффекта — глобального потепления.

Кроме парникового эффекта наличие указанных газов обусловливает образование так называемого фотохимического смога. При этом в результате фотохимических реакций углеводороды образуют весьма токсичные продукты — альдегиды и кетоны.

Глобальное потепление является одним из наиболее значимых последствий антропогенного загрязнения биосферы. Оно проявляется как в изменении климата, так и биоты: продукционного процесса в экосистемах, сдвига границ растительных формаций, изменения урожайности сельскохозяйственных культур. Особенно сильные изменения могут коснуться высоких и средних широт. По прогнозам именно здесь наиболее заметно повысится температура атмосферы. Природа этих регионов особенно восприимчива к различным воздействиям и крайне медленно восстанавливается.

В результате потепления зона тайги сдвинется к северу примерно на 100-200 км. Подъем уровня океана за счет потепления (таяния льдов и ледников) может составить до 0,2 м, что приведет к затоплению устьев крупных, особенно сибирских рек.

На проходившей в Риме в 1996 г. очередной конференции стран — участниц Конвенции по предотвращению климатических изменений ешс раз была подтверждена необходимость скоординированных международных действий для решения этой проблемы. В соответствии с Конвенцией индустриально развитые страны и страны с переходной экономикой приняли на себя обязательства стабилизировать производство парниковых газов. Страны, входящие в Европейский союз, включили в свои национальные программы положения о сокращении выбросов углекислого газа на 20% к 2005 г.

В 1997 г. было подписано Киотское (Япония) соглашение, по которому развитые страны обязались к 2000 г. стабилизировать выбросы парниковых газов на уровне 1990 г.

Однако после этого выбросы парниковых газов даже возросли. Этому способствовал выход США из Киотского соглашения 2001 г. Тем самым реализация этого соглашения была поставлена под угрозу срыва, так как нарушалась квота, необходимая для вступления в силу этого соглашения.

В России, в связи с общим падением производства, выброс парниковых газов в 2000 г. составлял 80% от уровня 1990 г. Поэтому Россия в 2004 г. ратифицировала Киотское соглашение, придав ему юридический статус. Сейчас (2012 г.) это соглашение действует, к нему присоединяются и другие государства (например, Австралия), но все же решения Киотского соглашения остаются невыполненными. Однако борьба за выполнение Киотского соглашения продолжается.

Одним из самых известных борцов с глобальным потеплением климата является бывший вице-президент США А. Гор . После поражения на президентских выборах 2000 года он посвящает себя бою с глобальным потеплением. «Спасайте мир, пока не поздно!» — вот его лозунг. Вооруженный набором слайдов он объездил весь мир, разъясняя научную и политическую стороны глобального потепления, возможные серьезные последствия в ближайшем будущем, если не ограничить рост выброса в атмосферу углекислого газа, вызванного деятельностью человека.

А. Гор написал широко известную книгу «Неудобная правда. Глобальное потепление, как остановить планетарную катастрофу». В ней он убежденно и справедливо пишет: «Иногда кажется, что наш климатический кризис протекает медленно, но на самом деле он происходит очень быстро, став воистину планетарной опасностью. И для победы над угрозой мы сначала должны признать факт ее существования. Почему наши лидеры, как нам кажется, не слышат таких громких предупреждений об опасности? Они сопротивляются правде, потому что в момент признания окажутся перед своим моральным долгом — действовать. Просто гораздо удобней игнорировать предупреждение об опасности? Возможно, но неудобная правда не исчезает только потому, что она не замечена».

В 2006 г. за книгу он был награжден американской литературной премией. По книге был создан документальный фильм «Неудобная правда» с А. Гором в главной роли. Фильм в 2007 г. получил Оскар и попал в рубрику «Это должен знать каждый». В том же году А. Гору (вместе с группой экспертов МГЭИК) была присуждена Нобелевская премия мира за работу по защите окружающей среды и исследованиям по проблемам изменения климата.

В настоящее время А. Гор также активно продолжает борьбу с глобальным потеплением, являясь внештатным консультантом Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), созданной Всемирной метеорологической организацией (ВМО) и Программой ООН по окружающей среде (ЮНЭП).

Глобальное потепление и парниковый эффект

Еще в 1827 г. французский физик Ж. Фурье предположил, что атмосфера Земли выполняет функцию стекла в теплице: воздух пропускает солнечное тепло, но не дает ему испариться обратно в космос. И он был прав. Этот эффект достигается благодаря некоторым атмосферным газам, например водяным испарениям и углекислому газу. Они пропускают видимый и «ближний» инфракрасный свет, излучаемый Солнцем, но поглощают «далекое» инфракрасное излучение, образующееся при нагревании земной поверхности солнечными лучами и имеющее более низкую частоту (рис. 12).

В 1909 г. шведский химик С. Аррениус впервые подчеркнул огромную роль углекислого газа как регулятора температуры приповерхностных слоев воздуха. Углекислота свободно пропускает солнечные лучи к земной поверхности, но поглощает большую часть теплового излучения Земли. Это своего рода колоссальный экран, препятствующий охлаждению нашей планеты.

Температура поверхности Земли неуклонно повышается, увеличившись за XX ст. на 0,6 °С. В 1969 г. она составляла 13,99 °С, в 2000 г. — 14,43 °С. Таким образом, средняя температура Земли в настоящее время составляет около 15 °С. При данной температуре поверхность планеты и атмосфера находятся в тепловом равновесии. Нагреваясь энергией Солнца и инфракрасным излучением атмосферы, поверхность Земли возвращает в атмосферу в среднем эквивалентное количество энергии. Это энергия испарения, конвекции, теплопроводности и инфракрасного излучения.

Рис. 12. Схематичное изображение парникового эффекта, обусловленного присутствием углекислого газа в атмосфере

В последнее время деятельность человека привносит дисбаланс в соотношение поглощаемой и выделяемой энергии. До вмешательства человека в глобальные процессы на планете изменения, происходящие на ее поверхности и в атмосфере, были связаны с содержанием в природе газов, которые с легкой руки ученых были названы «парниковыми». К таким газам относятся диоксид углерода, метан, оксид азота и водяной пар (рис. 13). Сейчас к ним добавились антропогенные хлорфторуглероды (ХФУ). Без газового «одеяла», окутывающего Землю, температура на ее поверхности была бы на 30-40 градусов ниже. Существование живых организмов в таком случае было бы весьма проблематичным.

Парниковые газы временно удерживают тепло в нашей атмосфере, благодаря чему создается так называемый парниковый эффект. В результате техногенной деятельности человека некоторые парниковые газы увеличивают долю своего участия в общем балансе атмосферы. Это касается прежде всего углекислого газа, содержание которого из десятилетия в десятилетие неуклонно растет. Углекислый газ создает 50 % парникового эффекта, на долю ХФУ приходится 15-20 %, на долю метана — 18 %.

Рис. 13. Доля содержания антропогенных газов в атмосфере при парниковом эффекте азота 6 %

В первой половине XX в. содержание углекислого газа в атмосфере оценивалось в 0,03 %. В 1956 г. в рамках первого Международного геофизического года ученые провели специальные исследования. Приведенная цифра была уточнена и составила 0,028 %. В 1985 г. измерения были проведены снова, и оказалось, что количество углекислого газа в атмосфере возросло до 0,034 %. Таким образом, увеличение содержания в атмосфере углекислого газа — доказанный факт.

За последние 200 лет в результате антропогенной деятельности содержание оксида углерода в атмосфере возросло на 25 %. Связано это, с одной стороны, с интенсивным сжиганием ископаемого топлива: газа, нефти, сланцев, угля и др., а с другой — с ежегодным уменьшением площадей лесов, которые являются основными поглотителями углекислого газа. К тому же развитие таких отраслей сельского хозяйства, как рисоводство и животноводство, а также рост площадей городских свалок приводят к увеличению выделения метана, оксида азота и некоторых других газов.

Вторым по значению «парниковым» газом является метан. Его содержание в атмосфере ежегодно увеличивается на I %. Наиболее значимые поставщики метана — свалки, крупный рогатый скот, рисовые поля. Запасы газа на свалках крупных городов можно рассматривать как небольшие газовые месторождения. Что касается рисовых полей, то, как выяснилось, несмотря на большой выход метана, в атмосферу его поступает относительно мало, поскольку большая часть расщепляется бактериями, связанными с корневой системой риса. Так что на поступление метана в атмосферу рисовые сельскохозяйственные экосистемы оказывают в целом умеренное влияние.

Сегодня уже не остается сомнений, что тенденция к использованию преимущественно ископаемого топлива неизбежно ведет к глобальному катастрофическому изменению климата. При нынешних темпах использования угля и нефти в ближайшие 50 лет прогнозируется повышение среднегодовой температуры на планете в пределах от 1,5 °С (близ экватора) до 5 °С (в высоких широтах).

Повышение температуры в результате парникового эффекта грозит небывалыми экологическими, экономическими и социальными последствиями. Уровень воды в океанах может подняться на 1-2 м за счет морской воды и таяния полярных льдов. (Вследствие парникового эффекта уровень Мирового океана в XX в. уже поднялся на 10-20 см.) Установлено, что повышение уровня моря на 1 мм приводит к отступлению береговой линии на 1,5 м.

Если уровень моря поднимется примерно на I м (а это худший сценарий), то к 2100 г. под водой окажутся около 1 % территории Египта, 6 % территории Нидерландов, 17,5 % территории Бангладеш и 80 % атолла Маджуро, входящего в состав Маршал- ловых островов. Это станет началом трагедии для 46 млн людей. По самым пессимистическим прогнозам, повышение уровня Мирового океана в XXI в. может повлечь за собой исчезновение с карты мира таких стран, как Голландия, Пакистан и Израиль, затопление большей части Японии и некоторых других островных государств. Под воду могут уйти Санкт-Петербург, Нью-Йорк и Вашинггон. В то время как одни участки суши рискуют оказаться на дне моря, другие будут страдать от жесточайшей засухи. Исчезновение грозит Азовскому и Аральскому морям и многим рекам. Увеличится площадь пустынь.

Группой шведских климатологов установлено, что с 1978 по 1995 г. площадь плавучих льдов в Северном Ледовитом океане сократилась примерно на 610 тыс. км 2 , т.е. на 5,7 %. Одновременно выяснилось, что через пролив Фрам, отделяющий архипелаг Свальбард (Шпицберген) от Гренландии, ежегодно со средней скоростью около 15 см/с в открытую Атлантику выносится до 2600 км 3 плавучего льда (что примерно в 15-20 раз больше стока такой реки, как Конго).

В июле 2002 г. с маленького островного государства Тувалу, расположенного на девяти атоллах в южной части Тихого океана (26 км 2 , 11,5 тыс. жителей), раздался призыв о помощи. Тувалу медленно, но верно уходит под воду — самая высокая точка в государстве возвышается над уровнем океана всего на 5 м. В начале 2004 г. электронные средства массовой информации распространили заявление о том, что ожидаемые высокие приливные волны, связанные с новолунием, могут на некоторое время поднять уровень моря в этом районе более чем на 3 м, что обусловлено повышением уровня океана вследствие глобального потепления. Если эта тенденция сохранится, крошечное государство будет смыто с лица Земли. Правительство Тувалу принимает меры по переселению граждан в соседнее государство Ниуэ.

Повышение температуры вызовет понижение влажности почвы во многих регионах Земли. Засухи и тайфуны станут привычным явлением. Ледовый покров Арктики сократится на 15 %. В наступившем столетии в Северном полушарии ледовое покрытие рек и озер будет держаться на 2 недели меньше, чем в XX в. Растают льды в горах Южной Америки, Африки, Китая и Тибета.

Глобальное потепление отразится и на состоянии лесов планеты. Лесная растительность, как известно, может существовать в очень узких пределах температуры и влажности. Большая часть ее может погибнуть, сложная экологическая система окажется на стадии разрушения, а это повлечет за собой катастрофическое уменьшение генетического разнообразия растений. В результате всемирного потепления на Земле уже во второй половине XXI в. может исчезнуть от четверти до половины видов сухопутной флоры и фауны. Даже при максимально благоприятных условиях к середине века непосредственная угроза вымирания нависнет почти над 10 % видов сухопутных животных и растений.

Исследования показали: чтобы избежать глобальной катастрофы, необходимо уменьшить выбросы углерода в атмосферу до 2 млрд т в год (одна треть нынешнего объема). Учитывая естественный прирост населения, к 2030-2050 гг. на душу населения должно выбрасываться не более 1/8 объема углерода, приходящегося сегодня в среднем на одного жителя Европы.