Глобальные изменения климата. Причины и прогнозы

 

 

Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова

Институт издательского дела и журналистики

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

Предмет: Экология

Тема: «Глобальные изменения климата. Причины и прогнозы»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила студентка

Группы ЗКидБ 2-1

Полукарова М. В.

Преподаватель

Рекус И. Г.

 

 

 

содержание

 

Введение 3

1. Изменение климата - глобальная экологическая проблема номер один 5

2. «Парниковый эффект» 9

Заключение 15

Список использованной литературы 16

 

 

Введение

Глобальное изменение климата, обусловленное «парниковым эффектом», стало в настоящее время важнейшей международной и политической проблемой. «Парниковый» щит, который поддерживает температуру поверхности планеты, в современных условиях достаточную для сохранения жизни, превратится в тепловую ловушку, угрожающую изменить всю биосферу.

Использование в современных масштабах ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ), а также дров может существенно повлиять на экосистемы земли и биосферу в целом. Углекислый газ (СО2) является одним из главных виновников парникового эффекта, потому что другие известные “парниковые” газы (а их около сорока) определяют лишь примерно половину глобального потепления.

Установлено, что содержание углекислого газа в атмосфере за последние 100 лет увеличилось на 25%. За этот период глобальная температура увеличилась примерно на 0,60 С. Прогностические оценки показывают, что к 2030-2040 гг. (при удвоении содержания углекислого газа) температура повысится в целом на 3-40 С (примерно на 0,2 - 0,50 С за десятилетие). Примечательно, что шведский физико-химик, лауреат Нобелевской премии Сванте Аррениус еще в 1908 г. в своей книге «Образование миров» писал: «Если бы содержание угольной кислоты в воздухе удвоилось, то температура земной поверхности повысилась бы на 40С».1 Какая прозорливость!

Беспрецедентные климатические аномалии на всем земном шаре могут влиять на жизни миллиардов людей. Изменениями будут охвачены практически все направления человеческой деятельности, что вызывает глубокую озабоченность мирового сообщества.

 

Генеральная Ассамблея ООН в декабре 1988 г. приняла резолюцию «Сохранение глобального климата для нынешнего и будущего поколения человечества», в которой отмечается, что проблема изменения климата затрагивает все человечество в целом и должна решаться в глобальных масштабах. Также Генеральная Ассамблея одобрила мероприятия по созданию руководящими органами Всемирной метеорологической организации и Программы ООН по окружающей среде межправительственной группы экспертов для представления скоординированных на международном уровне научных оценок масштабов, сроков и потенциальных экологических и социально-экономических последствий изменения климата и реалистических стратегий ответственных действий. Доклад по этим вопросам был закончен в августе 1990 г. В рамках межправительственной группы экспертов были образованы три рабочие группы, одна из которых занималась оценкой социально-экономических эффектов глобального потепления и выработкой соответствующих рекомендаций.

Потенциальные воздействия изменения климата сложны и изменчивы. Влиянию этих изменений более всего будут подвергаться виды деятельности человека, сильно зависящие от климатических факторов (сельское, водное, лесное хозяйство и рыболовство). Определенные воздействия будут испытывать также транспорт, промышленность, коммунальное хозяйство, строительство и особенно энергетика.

 

1. Изменение климата - глобальная экологическая проблема номер один

В последней четверти XX в. началось резкое потепление глобального климата, которое в бореальных областях сказалось уменьшением количества морозных зим. Средняя температура приземного слоя воздуха за последние 40 лет возросла на 0,70 С. В экваториальной зоне она не изменилась, но чем ближе к полюсам, тем потепление заметнее. Температура подледной воды в районе северного полюса возросла почти на 20 С, вследствие чего началось подтаивание льда снизу.

Это потепление вызвало большой переполох после появления в 1986г. сразу на шести языках книги «Наше общее будущее», подготовленной комиссией ООН с тогдашним премьер-министром Норвегии Гру Харлем Брундтланд. В книге подчеркивалось, что потепление вызовет бурное таяние льдов Антарктиды и Гренландии, резкий подъем уровня Мирового Океана, затопление прибрежных территорий, что будет сопровождаться экономическими и социальными потрясениями.

За прошедшие с той поры 29 лет проведено много исследований и совещаний, которые показали, что мрачные прогнозы этой книги несостоятельны. Подъем уровня Мирового Океана действительно происходит, но со скоростью 0,6 мм. В год, или 6 см. за столетие. В то же время вертикальные поднятия и опускания береговых линий достигает 20 мм. в год. Таким образом, трансгрессии и регрессии моря определяются тектоникой в большей мере, чем подъемом уровня Мирового Океана.

В то же время потепление климата сопровождается увеличением испарения с поверхности океанов и увлажнением климата, о чем можно судить по палеографическим данным. Всего 7-8 тысяч лет назад во время голоценового климатического оптимума, когда температура на широте Москвы была на 1,5 - 20 С выше современной, на месте Сахары расстилалась саванна с рощами акаций и многоводными реками, а в Средней Азии Зеравшан впадал в Амударью, река Чу - в Сырдарью, уровень Аральского моря находился на отметке 72 м. и все эти реки, блуждая по территории современной Туркмении, текли в прогибавшуюся впадину Южного Каспия. Подобное происходило и в других ныне аридных областях мира.

К этому надо добавить, что увеличение содержания в воздухе углекислого газа полезно для большинства культурных растений. Еще В. И. Вернадский в «очерках геохимии» указывал, что зеленые растения мира могли бы с помощью хлорофилла перерабатывать и превращать в органическое вещество гораздо больше углекислого газа, чем может дать его современная атмосфера.2 Поэтому он рекомендовал применять углекислый газ в качестве удобрений.

Опыты в фитотронах подтвердили прогнозы Вернадского. При удвоенном содержании углекислого газа большинство культурных растений растут быстрее, дают зрелые семена и плоды на 8-10 дней раньше, а урожай - на 20-30% выше, чем в контрольных опытах.

Таким образом, увеличение содержания в атмосфере углекислого газа и хотя бы отчасти связанное с этим потепление климата являются для человечества не опасными, а полезными.

Однако, оценки, основанные на возможном росте температуры в течение ближайших нескольких десятилетий, показывают, что некоторые регионы с неустойчивым увлажнением станут более сухими, в результате чего не исключены еще большая деградация земель и потери урожаев. Влажные области будут в еще большей степени насыщены влагой, увеличится частота и интенсивность тропических штормов. В высоких широтах зимы будут более короткими, влажными и теплыми, а лето более длительным, жарким и засушливым.

В тропических и субтропических регионах, где расположено большинство развивающихся стран, предсказываются значительные изменения климата, которые уже частично стали осуществляться.

Глобальное потепление может вызвать смещение основных зон земледелия до нескольких сот километров на каждый градус изменения температуры. Кроме того, обязательно изменится частота и характер экстремальных воздействий на сельское хозяйство, обусловленных большими наводнениями, устойчивыми засухами, лесными пожарами и вредителями сельскохозяйственных культур (в последние годы отмечается массовое появление саранчи в Африке и даже Южной Европе).

Вслед за предстоящими изменениями климата неизбежно наступят изменения положения природных зон. Результаты реакции естественного растительного покрова на будущие изменения климата, вызванные увеличением концентрации углекислого газа в атмосфере, показывают, что наибольшие изменения границ зон растительности произойдут в высоких широтах Северного полушария. При этом площадь тундры (так же как и площадь бореальных лесов) сократится на десятки процентов.

Процесс глобального потепления будет сопровождаться, видимо, заметным увеличением газового стока в высоких широтах, и существенным изменением режима влагосодержания деятельного слоя почвы значительной части континентов. В некоторых районах изменение средней температуры на 1-20 С может привести к уменьшению количества осадков на 10%, при этом годовой сток уменьшится на 40-70%.

Предстоящее увеличение средней глобальной температуры воздуха приведет к уменьшению континентальных ледников. Кроме того, следует ожидать уменьшение зоны многолетнемерзлых пород, занимающих в настоящее время значительную часть суши, а также изменения типа хозяйствования, строительства и пр. в самой зоне.

Измерения и расчеты показали, что за последние 100 лет объем высокогорного оледенения сократился приблизительно на 2000 км.3, ежегодное сокращение составило в среднем 0,06% от всей массы высокогорного льда.

 

Признаки деградации ледников наблюдаются и во всех районах Арктики, в которой глобальное потепление проявляется в наибольшей степени.

Потепление климата ведет к повышению уровня Мирового Океана. За последние 40 лет скорость повышения увеличилась вдвое и достигла 2,5 см / год. Такой подъем грозит крупными экологическими последствиями. Проникновение соленых вод в дельты крупных рек разрушит заповедные места обитания диких зверей и птиц, уничтожит нерестилища рыб. Повышение уровня моря увеличит вероятность разрушительных штормов.

Около 70% взморья на земном шаре в настоящее время разрушается в результате естественного подъема воды и усиливающейся деятельности человека. Этот процесс будет еще более обостряться при глобальном потеплении. Так, по данным программы ООН по окружающей среде, в дельте Нила из-за подъема воды может быть затоплена одна пятая часть пахотных земель Египта, которые используют 10 миллионов человек. В Бангладеш процессы затопления могут охватить более одной шестой части территории, где сейчас проживает свыше четверти ее населения. Чрезвычайно остро этот вопрос стоит для островных государств (Мальдивы в Индийском океане, Тувалу и Кирибати в Тихом океане и др.). По-видимому, пострадает значительное число портовых городов. Среди них - Буэнос-Айрес, Калькутта, Стамбул, Джакарта, Лондон, Лос-Анджелес, Манила, Нью-Йорк, Рио-де-Жанейро и Токио.

По расчетам, наиболее вероятное повышение уровня Мирового Океана к 2030г. составит 14024 см. Максимальная величина подъема уровня океана к 2030г. ожидается около 60 см., а минимальная - 5 см.

 

 

 

 

 

2. «Парниковый эффект»

Эффект «парника» известен всем, имевшим дело с этим незамысловатым огородным сооружением. В атмосфере он выглядит так. Часть излучения Солнца, не отразившаяся от облаков, проходит через атмосферу, исполняющую роль стекла или пленки, и нагревает земную поверхность. Нагретая поверхность, конечно, остывает, испуская тепловое излучение, но это уже другое излучение - инфракрасное. Средняя длина волны такого излучения значительно больше, чем в приходящем от Солнца, и потому почти прозрачная для видимого света атмосфера пропускает его значительно хуже. Пары воды поглощают около 62% инфракрасного излучения, что способствует нагреву нижних слоев атмосферы.

Но роль водяного пара в нагреве атмосферы не ограничивается поглощением излучения. При его конденсации в мельчайшие капли, из которых образуются облака, выделяется огромное количество тепла (до 40% от общего его количества, поступающего на Землю), что играет значительную роль в тепловом балансе атмосферы.

За водяным паром в списке «парниковых» газов следует углекислый газ (СО2), поглощающий в прозрачном воздухе 22% инфракрасного излучения Земли. Собственно участие СО2 в глобальном круговороте (цикле) углерода, лежащего в основе всего живого, и вовлекает биосферу в тепловой баланс. Именно о вкладе СО2 в этот баланс (точнее, о возможном изменении концентрации СО2 в атмосфере под влиянием деятельности человека и о последствиях этого изменения для теплового баланса Земли) и спорят уже много лет ученые.

К парниковым газам относят еще метан СН4 (также компонент углеродного цикла), озон О3, фреоны (углеводороды, содержащие бром, фтор или хлор) и некоторые другие соединения. Но их вклад в парниковый эффект гораздо меньше.

 

 

Изучение парникового эффекта восходит к работам французского математика и физика Ж. Фурье, который и открыл это явление в 1824г. В 1860 г. английский физик Дж. Тиндаль выяснил, что СО2, подобно водяному пару, экранирует инфракрасное излучение Земли. Наконец, в конце XIX в. шведский химик С. Аррениус указал на возможность изменения климата в связи с увеличением количества тепла, поступающего в атмосферу, и накоплением в ней СО2 в результате деятельности человека, а в 1922 г. английский геолог Р. Шерлок отмечал, что эта деятельность уже влияет на климат.

Что же говорят факты? По данным Центра исследования и прогнозов климата (Великобритания), глобальное потепление в XX достигло первого максимума в конце 1930-х г. - начале 1940-х г. и составило 0,60 С. Затем, до середины 1960-х г. отмечалось похолодание, достигшее примерно 0,30 С, которое сменилось нынешним потеплением. По данным национального агентства США по аэронавтике и исследованию космического пространства, за 30 лет (1965-1995 гг.) на планете стало теплее в среднем на 0,40 С, а за столетие - на 0,80 С. Потепление неравномерно (в высоких широтах изменения температуры в 3,5 раза больше, чем у экватора) и ярче выражено зимой. В Северном полушарии средний рост температуры на 0,30 С больше, чем в южном, над континентами он достигает 1,60 С, а над океаном - 0,80 С. В итоге во многих районах климат стал нестабильным, кое-где даже похолодало. У теплого сезонного поверхностного течения Эль-Ниньо (восточная часть тихого океана, у берегов Эквадора и Перу), влиявшего на процессы в атмосфере всей планеты, заметно изменились характеристики: период активности (от 11 мес. до 4-5 лет), масштабы (1977-1998 гг. его протяженность достигала 7000 км. при ширине 1200 км) и разброс температур (от 10 до 90).

 

 

 

Содержание СО2 в атмосфере определяет в основном океан. По данным академика РАН М.Е. Виноградова, 98% СО2 на планете сосредоточено в океане, который служит главным источником (на экваторе) и резервуаром-поглотителем атмосферного СО2. В 1960-1980-х гг. СО2 в атмосфере стало больше на 10% (рост примерно 0,5% в год), что и вынудило искать связь между концентрацией СО2 и наблюдаемым потеплением. Какое из этих двух явлений - причина, а какое - следствие, ученым пока до конца не ясно. В последние годы содержание СО2 в атмосфере растет значительно медленнее и не исключено, что эти изменения вызваны вариациями его выделения из океана.