Проект "Глобальное потепление"

 Глобальное потепление

Глобальное потепление – это процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана.

 Научное мнение, выраженное Межгосударственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК) ООН, и непосредственно поддержанное национальными академиями наук стран «Большой восьмёрки», заключается в том, что средняя температура по Земле поднялась на 0,7 °C по сравнению со временем начала промышленной революции (в 1850-х), и что «бо́льшая доля потепления, наблюдавшегося в последние 50 лет, вызвана деятельностью человека», в первую очередь выбросом газов, вызывающих парниковый эффект, таких как углекислый газ (CO2) и метан (CH4).

Оценки, полученные по климатическим моделям, на которые ссылается МГЭИК, говорят, что в XXI веке средняя температура поверхности Земли может повыситься на величину от 1,1 до 6,4 °C. В отдельных регионах температура может немного понизиться. В Европе, если верить многим прогнозам, к 2010 году температура снизится на 1° из-за замедления Гольфстрима, однако после 2010 года температура будет стремительно расти и в Европе, так как процесс похолодания в Европе накроет общее глобальное потепление ( к середине или концу столетия в Европе станет теплее примерно на 10°). [1]. Как ожидается, потепление и подъём уровня Мирового океана будут продолжаться на протяжении тысячелетий, даже в случае стабилизации уровня парниковых газов в атмосфере. Этот эффект объясняется большой теплоёмкостью океанов.

Изменения климата на Земле происходит в результате естественных внутренних процессов, так и в ответ на внешние воздействия, как антропогенные, так и неантропогенные. Среди основных внешних воздействий – изменения орбиты Земли (циклы Миланковича), солнечной активности, вулканические выбросы и парниковый эффект. По данным прямых климатических наблюдений (изменение температур в течение последних двухсот лет) средние температуры на Земле повысились, однако причины такого повышения остаются предметом дискуссий, но одной из наиболее широко обсуждаемых является антропогенный парниковый эффект.

Парниковый эффект был обнаружен Жозефом Фурье в 1824 году и впервые был количественно исследован Сванте Аррениусом в 1896. Это процесс, при котором поглощение и испускание инфракрасного излучения атмосферными газами вызывает нагрев атмосферы и поверхности планеты.

На Земле основными парниковыми газами являются: водяной пар (ответственен за примерно 36–70% парникового эффекта, без учёта облаков), углекислый газ (CO2) (9–26%), метан (CH4) (4–9%) и озон (3–7%). Атмосферные концентрации CO2 и CH4 увеличились на 31% и 149% соответственно по сравнению с начала промышленной революции в середине XVIII века. Такие уровни концентрации достигнуты впервые за последние 650 тысяч лет – период, в отношении которого достоверные данные были получены из образцов полярного льда.

Угольные электростанции, автомобильные выхлопы, заводские трубы и другие созданные человечеством источники загрязнения вместе выбрасывают в атмосферу около 22 миллиардов тонн углекислого газа и других парниковых газов в год. Животноводство, применение удобрений, сжигание угля и другие источники дают около 250 миллионов тонн метана в год. Около половины всех парниковых газов, выброшенных человечеством, осталось в атмосфере. Около трёх четвертей всех антропогенных выбросов парниковых газов за последние 20 лет вызваны использованием нефти, природного газа и угля. Бо́льшая часть остального вызвана изменениями ландшафта, в первую очередь вырубкой лесов [2].

В пользу данной теории свидетельствуют и те факты, что наблюдаемое зимой потепление более значимо, чем летом, ночью — чем днём, в высоких широтах — чем в средних и низких, а также тот факт, что быстрое нагревание слоёв тропосферы происходит на фоне не очень быстрого охлаждения слоёв стратосферы.

Ещё в 1827 году французский физик Жозеф Фурье предположил, что атмосфера земли выполняет функцию своего рода стекла в теплице: воздух пропускает солнечное тепло, не давая ему при этом испариться обратно в космос. Этот эффект достигается благодаря некоторым атмосферным газам второстепенного значения, например, водяные испарения и углекислый газ. Они пропускают видимый и «ближний» инфракрасный свет, излучаемый солнцем, но поглощают «далекое» инфракрасное излучение, имеющее более низкую частоту и образующееся при нагревании земной поверхности солнечными лучами. Если бы этого не происходило, Земля была бы примерно на 30°  холоднее, чем сейчас, и жизнь бы на ней практически замерла.

Исходя из того, что «естественный» парниковый эффект - это устоявшийся, сбалансированный процесс, увеличение концентрации «парниковых» газов в атмосфере должно привести к усилению парникового эффекта, который в свою очередь приведет к глобальному потеплению климата. Количество CO2 в атмосфере растет вот уже более века из-за того, что в качестве источника энергии стали широко применяться различные виды ископаемого топлива (уголь и нефть). Кроме того, как результат человеческой деятельности в атмосферу попадают и другие парниковые газы, например метан, закись азота и целый ряд хлоросодержащих веществ. Несмотря на то, что они производятся в меньших объёмах, некоторые из этих газов куда более опасны с точки зрения глобального потепления, чем СО2.

Деятельность человека приводит к повышению концентрации парниковых газов в атмосфере. А увеличение концентрации приведет к разогреву нижних слоев атмосферы и поверхности земли. Любое изменение в способности Земли отражать и поглощать тепло, в том числе вызванное увеличением содержания в атмосфере тепличных газов и аэрозолей, приведет к изменению температуры атмосферы и мировых океанов и нарушит устойчивые типы циркуляции и погоды.

Цифры и факты климата Земли

        По расчётам экологов, наибольший вклад в производство парниковых газов вносят США 30% всех выбросов в атмосферу (Россия – 13%).

Всё это приводит к тому, что в атмосфере увеличивается содержание парниковых газов – углекислого, метана и оксида азота. А чем толще парниковый слой в атмосфере, тем больше он поглощает солнечного тепла, которое земля отражает в космос. В результате температура воздуха, да и воды, на нашей планете увеличивается.

С доиндустриального периода середины XVIII века концентрации СО2 и метана увеличились на 31% и 149% соответственно, примерно половина повышения углекислого газа в атмосфере приходится на период после 1965 года.

С 2002 по 2005 год из-за таяния только антарктического шельфа уровень Мирового океана повысился на 1,5 мм.

С 1996 по 2005 год таяние льдов в Гренландии удвоилось.

В течение последнего столетия наша планета Земля разогрелась на 1° выше среднего показателя. По предположению ученых в ближайщие 50 лет температура поднимется ещё на 3-5°, что приведет к тяжелым последствиям как для Земли, так и для людей и животного мира.

Возможные последствия глобального потепления климата

Если сохранится тенденция глобального потепления, это приведет к изменению погоды и увеличению количества осадков, что, в свою очередь, приведет к подъему уровня Мирового океана. Ученые уже отметили изменения в картине выпадения осадков. Они подсчитали, что в США и бывшем СССР последние 30-40 лет осадков выпадает на 10% больше, чем в прошлом. В то же время, количество осадков над экватором сократилось на те же 10%. Дальнейшее изменение в системе выпадения осадков окажет огромное воздействие на сельское хозяйство, смещая зоны возделывания культур в северные районы Северной Америки и Евразии. Наиболее благоприятные условия для выращивания культур сложатся в сельскохозяйственных регионах России и обильные осадки будут выпадать в Северной Африке, где засуха продолжается с 1970-го года. Кроме того, повышение температуры увеличит испарение влаги с поверхности океана. Это приведет к увеличению выпадения осадков на 11%.

Последствия потепления климата будут ощущаться на Северном и Южном полюсах, где увеличившаяся температура приведет к подтаиванию ледников. По расчетам ученых увеличение температуры на 10°С, вызовет повышение уровня мирового океана на 5-6 метров, что приведет к затоплению многих прибрежных территорий во всем мире.

Уже сейчас установлено, что средняя температура воздуха у поверхности земли действительно возрастает практически во всех регионах мира. В связи с этим в атмосфере происходит перестройка глобальных процессов переноса тепла и влаги на всех континентах, которая сопровождается резким учащением природных катаклизмов – засух и наводнений, тайфунов и смерчей, градобитий, оползней и т.д.

                В Мировом океане содержится огромная масса углекислого газа – около 140 трлн. тонн, что в 60 раз больше, чем в атмосфере!

При повышении температуры вод океана в атмосферу может выделиться огромное дополнительное количество углекислого газа, которое во много раз превышает выбрасываемое за счёт деятельности человека.

Резко усилится парниковый эффект. Температура атмосферы повысится ещё больше; за повышением температуры воздуха последует дальнейшее повышение температуры Мирового океана и опять в атмосферу будет выброшено огромное количество углекислого газа.

Происходит увеличение содержания водяного пара в атмосферном воздухе при повышении его температуры. Водяной пар ещё более сильный парниковый газ нежели углекислого газа.

Таяние вечной мерзлоты. За счёт этого процесса на огромных территориях Сибири и Северной Канады образуются болота, одним из продуктов жизнедеятельности которых являются выбросы в атмосферу всё возрастающих объёмов метана.

В центральной Европе летние ливневые осадки будут приводить к частым наводнениям. Так, на Рейне за последние 15 лет было столько же наводнений, сколько за целое столетие до того. Снега не будет даже в Альпах, где участятся оползни и сели.

Повышение температуры позволит насекомым и другим переносчикам болезней расширить среду обитания. (Например, прогнозируется увеличение заболеваемостью малярией на 60%).

По оценкам учёных, к 2050 году с лица земли могут исчезнуть до 1 млн. особей флоры и фауны.

Идеи учёных по спасению Земли.

        Сегодня Земля поглощает 70% всей радиации, которую получает от Солнца, и поэтому следует что-то придумать, чтобы снизить этот показатель. Астроном Роджер Анцель предлагает разместить вокруг Земли миллионы линз диаметром 60 см. и весом несколько граммов, которые будут способны отражать солнечные лучи. Это приведёт к снижению солнечной радиации.

         Надо заметить, что сокращение солнечного освещения на 1,6% компенсирует рост температуры на 1,75 Кельвина (3° Фаренгейта). Эффект, который оказывает на температуру рассеивание света, наблюдается, например, при извержении вулканов, когда в атмосферу попадает огромная масса частиц, и в результате температура падает.

        Согласно другой подобной идее предполагается создать вокруг Земли кольцо мелких частиц или космических кораблей, которыми можно затенить тропики и, тем самым смягчить климат. Отражающие частицы можно брать из горных разработок на Земле, Луне или на астероидах.

        Затраты на эти проекты могут оказаться неподъемными: 500 млрд. $ при размещении космических кораблей и от 6 до 200 триллионов $ в случае с частицами.

        Есть идея по созданию в морских зонах плавучих искусственных островков белого цвета с отражающей поверхностью.

        Предложение по рассеиванию над океаном веществ, которые способствуют росту водорослей, поглощающих большие объемы углекислого газа, уже реализуются в некоторых районах Антарктиды.  

Широкий консенсус среди учёных-климатологов относительно продолжения роста глобальных температур привёл к тому, что ряд государств, корпораций и отдельный людей пытаются предотвратить глобальное потепление или же приспособиться к нему.

Опасения, что рост концентрации СО2  является главной причиной нынешнего потепления, заставили политиков принять международные соглашения (Рамочная конвенция ООН об изменениях климата 1992г. и Киотский протокол).

На сегодняшний день основным является Киотский протокол (согласован в 1997, вступил в силу в 2005) по сокращению темпов прироста выбросов СО2 в атмосферу. Именно - темпов прироста! Никто не питает иллюзий, что удастся сократить сами выбросы. Протокол включает более 160 стран мира и покрывает около 55% общемировых выбросов парниковых газов. Первый этап осуществления протокола закончится в конце 2012 года, международные переговоры о новом соглашении начались в 2007 году на острове Бали (Индонезия) и его окончательное принятие ожидается на конференции ООН в Копенгагене в декабре 2009.

Так как предполагаемое потепление климата, вызванное человеческой деятельностью, на 50% происходит в результате потребления энергии, напрашивается вывод о том, что для того, чтобы предотвратить кризис, надо изменить практику этого потребления. По мнению Агентства по охране окружающей среды США, мировое сообщество должно предпринять серьёзные меры. Если опасения, связанные с потеплением климата, оправдаются, то плата за бездействие будет намного выше, чем затраты на предотвращение кризиса.

По мнению экологов, наиболее действенными будут такие меры, как повышение эффективности энергопользования и переход к альтернативным видам топлива (отказ от ископаемых видов топлива, таких как нефть и уголь) Хотя мировое сообщество сделало большой шаг вперед в повышении эффективности использования энергии после нефтяного эмбарго 1973 года, ему ещё предстоит огромная работа в этой области.