Глобальное потепление климата, пожалуй, является одной из наиболее растиражированных экологических проблем. Повсюду можно найти активистов борьбы за снижение воздействия человечества на климат планеты. Если на самом деле человечество приводит к заметному повышению уровня мирового океана, производя углекислый газ, который зачастую считается причиной глобального потепления, то, конечно, надо что-то с этим сделать.

Но что, если глобальное потепление вызвано не деятельностью человечества, а какими-то другими процессами? Теория о том, что использование человечеством ископаемого топлива приводит к значительному повышению температуры атмосферы Земли и океана, подвергается критике со стороны некоторых ученых. Что, если увеличение температуры не столь значительно, как утверждают борцы с глобальным потеплением? На эти вопросы ученые дают неоднозначные ответы, но данные наблюдений свидетельствуют о замедлении темпов роста температуры.

Тема глобального потепления климата очень политизирована, поскольку лозунги борьбы с потеплением являются хорошим рычагом воздействия во внешней политике. И очень сложно найти действительно объективную оценку этой проблеме.

Глобальное потепление климата или Малый ледниковый период

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

Согласно спутниковым данным RSS, с сентября 1996 года по январь 2014 года не было никакого глобального потепления в течение 209 месяцев (17 лет 5 месяцев), даже наблюдается небольшое понижение температуры. Несмотря на рекордно высокие темпы роста концентрации CO 2 .

Ганс фон Шторх (Hans von Storch), климатолог и профессор метеорологического института при Университете Гамбурга, признал, что за последние 15 лет не было существенных повышений температуры.

Может быть, началось «глобальное похолодание»? Российский доктор физико-математических наук, завсектором космических исследований Солнца Пулковской обсерватории Хабибулло Исмаилович Абдусаматов считает, что ориентировочно с 2014 года должен начаться Малый ледниковый период , чей пик придется на 2055 год плюс-минус 11 лет.

Однако, как утверждает большинство ученых, глобальное потепление все же есть. С 1880 года (тогда появились относительно точные термометры) температура поднялась на 0,6 °С – 0,8 °С.

Практика — лучший критерий правильности теории.

Рассчитанные в соответствии с моделями Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) температуры зависят от концентрации CO 2 , надо отметить, что его концентрация значительно увеличилась за последнее время. С появлением относительно точной информации о температуре, получаемой со спутников с 1979 года, наблюдаемые температуры повысились. Однако, как видно из анимированного графика, теоретические значения температуры значительно превышают значения наблюдаемых температур.

Компьютерные модели МГЭИК выдают значения роста температур вдвое превышающие значения, наблюдаемые в реальности. И фактически ни одна из моделей МГЭИК не представляет данные, которые бы соответствовали отсутствию глобального потепления в последнее время.

«До сих пор никто не смог представить убедительное объяснение того, почему изменение климата может приостановиться», сказал Ганс фон Шторх в интервью Der Spiegel в июне 2013 года.

«В соответствие с большинством климатических моделей, мы должны были наблюдать повышение температуры примерно на 0,25 °С в течение последних 10 лет. Этого не произошло. На самом деле, более чем за последние 15 лет было повышение всего на 0,06 °С – это значение, очень близкое к нулю «, сказал Шторх Der Spiegel. Видимо расчеты средней температуры ведутся по-разному, поскольку это значение несколько отличается от нулевого значения в изменении температуры, представленном на первом графике.

Существуют ли научные доказательства того, что глобальное потепление вызвано человеческой деятельностью?

Глобальное потепление климата связывают с деятельностью человека, такой как сжигание беспрецедентных объемов ископаемого топлива, в результате которой увеличивается количество углекислого газа, который относится к парниковым газам.

Опросы показывают, что 97% ученых и публицистов , работающих в области науки о климате, считают, что «глобальные средние температуры выросли» в течение прошлого столетия; они также считают, что деятельность человека является важным фактором, способствующим изменению средней глобальной температуры. Но доказательством справедливости теории не может служить количество ее сторонников, теория доказывается практикой.

Главным аргументом сторонников теории влияния является наблюдаемое последнее столетие потепление климата с одновременным накоплением в атмосфере антропогенного углекислого газа. Именно благодаря этому гипотеза парниковых газов принимается на веру практически без всякой проверки. Но последние тенденции в изменении климата, данные о которых представлены на рисунках выше, свидетельствуют о вероятной ошибочности этой гипотезы.

В видеозаписи передачи «Очевидное – невероятное» доктор физико-математических наук, создатель адиабатической теории парникового эффекта атмосферы, дающей объяснение эволюции земных климатов, Сорохтин Олег Георгиевич дает научный взгляд на проблему глобального потепления. В соответствие с его теорией накопление в атмосфере CO 2 при прочих равных условиях может приводить только к похолоданию климата и к некоторому усилению синоптической активности в тропосфере Земли. Потепление климата ученый связывает с солнечной активностью, как и Хабибулло Исмаилович Абдусаматов, который также является одним из главных критиков теории о том, что антропогенные выбросы углекислого газа создают парниковый эффект, который приводит к глобальному потеплению.

Канадский эколог Патрик Мур (Patrick Moore), являющийся одним из соучредителей Гринпис, выступая перед Конгрессом США, сказал, что изменение климата, в частности, постепенное повышение температуры поверхности Земли в течение последнего столетия, происходило не по вине человека.

«Нет никаких научных доказательств того, что антропогенные выбросы углекислого газа в атмосферу являются главной причиной небольшого потепления атмосферы Земли за последнее столетие».
«Если бы было такое доказательство, оно бы уже было представлено человечеству. Но пока нет ни одного научного доказательства этих гипотез»

Некоторые ученые утверждают, что не существует парниковых газов. Например, доктор Пьер Латур (Pierre Latour), вице-председатель ассоциации, базирующейся в Соединенном Королевстве, Principia Scientific International (PSI), утверждает, что концентрация CO 2 не влияет на температуру атмосферы, а температура влияет на концентрацию СО2. Он утверждает, что парниковых газов не существует и CO 2 не является загрязняющим атмосферу веществом, он представляет собой просто питательное вещество для растений. На сайте этой организации постоянно публикуются материалы, опровергающие парниковый эффект CO 2 .

Таким образом, часть научного сообщества не поддерживает теорию о том, что повышение концентрации CO 2 в атмосфере приводит к глобальному потеплению климата планеты. В последние годы значительного потепления климата не наблюдалось, несмотря на повышение концентрации углекислого газа. Поэтому, вероятно, нам стоит больше беспокоиться о решении других экологических проблем, которые могут оказаться более серьезными, нежели проблема глобального потепления.

(Просмотрели4 794 | Посмотрели сегодня 1)

Глобальные потепления (межледниковья) за последние 0,5 млн лет.
Климатические индикаторы: изменение уровня океана (синий), концентрация 18 O в морской воде, концентрация CO 2 в антарктическом льду. Деление временной шкалы - 20 000 лет. Пики уровня моря, концентрации CO 2 и минимумы 18 O совпадают с межледниковыми температурными максимумами.

Климатические системы изменяются как в результате естественных внутренних процессов, так и в ответ на внешние воздействия (антропогенные и неантропогенные). При этом геологические и палеонтологические данные показывают наличие долговременных климатических циклов, которые в четвертичном периоде приняли форму периодических оледенений , причём настоящее время приходится на межледниковье (см. рис.).

Причины таких изменений климата остаются неизвестными, однако среди основных внешних воздействий - изменения орбиты Земли (циклы Миланковича), солнечной активности (в том числе и изменения солнечной постоянной), вулканические выбросы и парниковый эффект . По данным прямых климатических наблюдений (измерение температур в течение последних 200 лет), средние температуры на Земле повысились, однако причины такого повышения остаются предметом дискуссий. Одной из наиболее широко обсуждаемых причин является антропогенный парниковый эффект .

Существует научный консенсус, что текущее глобальное потепление с высокой вероятностью объясняется деятельностью человека и вызвано антропогенным ростом концентрации углекислого газа в атмосфере Земли, и, как следствие, увеличением парникового эффекта .

Выбросы парниковых газов

Парниковый эффект был обнаружен Жозефом Фурье в 1824 году и впервые был количественно исследован Сванте Аррениусом в . 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 примерно за 36-70 % парникового эффекта, без учёта облаков), углекислый газ (CO 2) (9-26 %), метан (CH 4) (4-9 %) и озон (3-7 %). Атмосферные концентрации CO 2 и CH 4 увеличились на 31 % и 149 % соответственно по сравнению с началом промышленной революции в середине XVIII века . Согласно отдельным исследованиям, такие уровни концентрации достигнуты впервые за последние 650 тысяч лет - период, для которого были получены достоверные данные из образцов полярного льда.

Около половины всех парниковых газов, получаемых в ходе хозяйственной деятельности человечества, остаются в атмосфере. Около трёх четвертей всех антропогенных выбросов углекислого газа за последние 20 лет стали результатом добычи и сжигания нефти , природного газа и угля , при этом примерно половина объема антропогенных выбросов углекислоты связываются наземной растительностью и океаном. Бо́льшая часть остальных выбросов CO 2 вызвана изменениями ландшафта, в первую очередь вырубкой лесов, однако скорость связывания наземной растительностью углекислого газа превосходит скорость его антропогенного высвобождения вследствие сведения лесов .

Другие теории

Изменение солнечной активности

Были предложены разнообразные гипотезы , объясняющие изменения температуры Земли соответствующими изменениями солнечной активности .

В третьем отчёте МГЭИК утверждается, что солнечная и вулканическая активность может объяснить половину температурных изменений до 1950 года, но их общий эффект после этого был примерно равен нулю . В частности, влияние парникового эффекта с 1750 года, по оценке МГЭИК, в 8 раз выше влияния изменения солнечной активности .

Более поздние работы уточняли оценки влияния солнечной активности на потепление после 1950. Тем не менее, выводы остались примерно теми же: «Лучшие оценки вклада солнечной активности в потепление лежат в пределах от 16 % до 36 % вклада парникового эффекта» («Недооценивают ли модели вклад солнечной активности в последние изменения климата», Питер А. Скотт и др., «Journal of Climate», 15 декабря 2003).

Однако, существует ряд работ, предполагающих существование механизмов, усиливающих эффект солнечной активности, которые не учитываются в современных моделях, или что важность солнечной активности в сравнении с другими факторами недооценивается . Такие утверждения оспариваются , но являются активным направлением исследований.

Теория малого ледникового периода

Согласно одной из гипотез, глобальное потепление приведёт к остановке или серьёзному ослаблению Гольфстрима . Это вызовет существенное падение средней температуры в Европе (при этом температура в других регионах повысится, но не обязательно во всех), так как Гольфстрим прогревает континент за счёт переноса тёплой воды из тропиков.

Согласно гипотезе климатологов М. Юинга и У. Донна , в криоэре существует колебательный процесс, в котором оледенение (ледниковый период) порождается потеплением климата, а дегляциация (выход из ледникового периода) - похолоданием. Это связанно с тем, что в Кайнозое, являющемся криоэрой, при оттаивании ледяных полярных шапок увеличивается количество осадков в высоких широтах, что зимой приводит к локальному повышению альбедо . В дальнейшем происходит снижение температуры глубинных районов континентов северного полушария с последующим образованием ледников. При замерзании ледяных полярных шапок ледники в глубинных районах континентов северного полушария, не получая достаточно подпитки в виде осадков, начинают оттаивать.

Реконструкция последствий

Большое значение в реконструкции возможных последствий современных колебаний климата имеет восстановление природных условий предшествующего межледниковья - Микулинского, - имевшего место после окончания Рисского (Днепровского) оледенения. В максимально теплые эпохи Микулинского межледниковья температура была на несколько градусов выше современной (установлено по данным изотопных анализов остатков микроорганизмов и газовых включений в покровных ледниках Антарктиды и Гренландии), границы природных зон были смещены к северу на несколько сотен километров по сравнению с современными. При реконструкции более тёплых периодов современного межледниковья - так называемого Климатического оптимума голоцена, имевшего место от 6 до 5 тыс. лет назад, установлено следующее. Среднегодовая температура была на 2-3 градуса выше современной, и границы природных зон также были расположены севернее современных (их общий план географического распространения примерно совпадал с Микулинским межледниковьем). Из имеющихся данных по палеогеографии логично предположить, что при дальнейшем росте температур географическая оболочка будет трансформироваться аналогичным образом. Это противоречит гипотезам о похолодании севера Европы и Северной Америки и смещении природных зон в этих регионах на юг от их современного положения.

Взаимное влияние изменения климата и экосистем пока плохо изучено. Остаётся неясным, усиливаются или ослабляются эффекты глобального потепления в результате действия природных механизмов. Например, увеличение концентрации углерода приводит к интенсификации фотосинтеза растений, что препятствует росту концентрации. С другой стороны, рост площади засушливых районов снижает переработку углекислого газа.

Прогноз

• 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 (пока это относится только к тридцати восьми странам, которые взяли на себя обязательства сократить выбросы), получает разрешение на выброс определенного количества тепличных газов. При этом предполагается, что какие-то страны или компании превысят квоту выбросов. В таких случаях эти страны или компании смогут купить право на дополнительные выбросы у тех стран или компаний, выбросы которых меньше выделенной квоты. Таким образом предполагается, что главная цель - сокращение выбросов тепличных газов в следующие 15 лет на 5 % - будет выполнена.

Существует конфликт и на межгосударственном уровне. Такие развивающиеся страны, как Индия и Китай , вносящие значительный вклад в загрязнение атмосферы тепличными газами, присутствовали на встрече в Киото, но не подписали соглашение. Развивающиеся страны вообще с настороженностью воспринимают экологические инициативы индустриальных государств. Аргументы просты:

• основное загрязнение тепличными газами осуществляют развитые страны
• ужесточение контроля на руку индустриальным странам, так как это будет сдерживать экономическое развитие развивающихся стран.
• загрязнение тепличными газами накоплено развитыми странами в процессе их развития.

Критика концепции антропогенного глобального потепления

Известный британский учёный-натуралист и телеведущий Дэвид Беллами полагает, что самой главной экологической проблемой планеты является уменьшение площади тропических лесов в Южной Америке. По его убеждению, опасность глобального потепления сильно преувеличена, - в то время, как исчезновение лесов , в которых живут две трети всех видов животных и растений планеты, действительно является реальной и серьёзной угрозой для человечества .

К аналогичному выводу пришёл российский физик-теоретик В. Г. Горшков , основываясь на разрабатываемой им с 1979 г. теории биотической регуляции , согласно которой необратимые изменения климата скорее будут вызваны не парниковыми газами, а нарушением гомеостатического механизма глобального влаго- и теплопереноса, который обеспечивается растительностью планеты - при условии некоторого запорогового сокращения площади естественных лесов.

Известный американский физик Фримен Дайсон утверждает , что меры, предлагаемые для борьбы с глобальным потеплением, давно уже не относятся к сфере науки, а являются политиканством и спекулятивным бизнесом .

Основатель телеканала о погоде Weather Channel , журналист Джон Колман считает «так называемое глобальное потепление величайшим жульничеством в истории». По его словам, «некоторые подлые и трусливые ученые ради защиты окружающей среды и разных политических целей нагло манипулируют долгосрочными наблюдениями за погодой, чтобы создать у людей иллюзию глобального потепления. Никакого стремительного изменения климата не будет. Воздействие человечества на климат Земли ничтожно. Наша планета не находится в опасности. Через одно-два десятилетия несостоятельность теории глобального потепления будет очевидна для всех.»

Изменения средней температуры Земли за последние 500 млн лет. В течение почти всей истории Земли температура была значительно выше сегодняшней

Есть и умеренная позиция, согласно которой хотя влияние антропогенного фактора на происходящее в настоящее время потепление нарастает, но оно и сейчас гораздо меньше влияния природных факторов. Этой точки зрения придерживается, в частности, российский специалист по изменениям климата В.Клименко.

Инцидент с утечкой информации из университета Восточной Англии в Нориджe (ноябрь 2009)

Цифры и факты

Карта изменения толщины горных ледников с 1970 года. Утоньшение в оранжевых и красных цветах, утолщение - в синих.

Одним из наиболее наглядных процессов, связанных с глобальным потеплением, является таяние ледников.

Масса льдов Антарктики уменьшается с ускоряющимся темпом. Тем не менее, площадь оледенения Антарктики растёт .

Отмечено ускорение процесса деградации вечной мерзлоты .

Другие аспекты изменения климата

Глобальное изменение климата не ограничивается потеплением. Происходит также изменение солевой плотности океанов, повышение влажности воздуха, изменение характера дождевых осадков и таянии арктического льда со скоростью примерно 600 тыс. кв. км за десятилетие. Атмосфера становится более влажной, выпадает больше дождей в высоких и низких широтах, и меньше - в тропических и субтропических регионах .

См. также

Примечания

1. Brohan, P.; J. J. Kennedy, I. Harris, S. F. B. Tett, P. D. Jones (2006-06-24). «Uncertainty estimates in regional and global observed temperature changes: A new data set from 1850 ». Journal of Geophysical Research 111 (D12): D12106. DOI :10.1029/2005JD006548 . ISSN 0148-0227 . Проверено 2012-12-24.
2. Изменения климата, 2001.Последствия, адаптация и уязвимость. Техническое резюме МГЭИК для лиц определяющих политику. III доклад, 2001
3. Climate Change and Biodiversity. IPCC Technical Paper V - April 2002
4. IPCC. (2007) Climate change 2007: the physical science basis (summary for policy makers), IPCC.
5. Climate Change 2001: The Scientific Basis
6. Climate Change 2001: The Scientific Basis
7. http://www.dsri.dk/~hsv/SSR_Paper.pdf
8. http://www.envirotruth.org/docs/Veizer-Shaviv.pdf (недоступная ссылка)
9. http://stephenschneider.stanford.edu/Publications/PDF_Papers/Solar-ClimateLAUTPREPRINT.pdf
10. http://www.soest.hawaii.edu/GG/FACULTY/POPP/Rahmstorf%20et%20al.%202004%20EOS.pdf
11. Кирилл Еськов , «История Земли и жизни на ней: От хаоса до человека ». - М.: НЦ ЭНАС, 2004. - 312 с - 10 000 экз. ISBN 5-93196-477-0
12. режимы глобально теплопереноса:
    • криоэра - континентальный климат на суше в сочетании с тёплыми океанами (что объясняется положением материков в экваториальной зоне), в результате чего в гидросфере осуществляется теплоперенос из экваториальной зоны в высокие широты (например, Гольфстрим), в результате чего в атмосфере в полярных широтах развиваются антициклоны, а муссонные дожди не доходят до высоких широт.
    • термоэра - ровный тёплый климат на суше (например, в Юрском периоде), в сочетании с аналогом континентального климата для океанов (что объясняется отсутствием материков в экваториальной зоне), приводящий к тому, что в гидросфере не осуществляется теплоперенос из экваториальной зоны в высокие широты, в результате чего глобальный теплоперенос осуществляется атмосферой, а не океанами, и как следствие в полярных широтах отсутствуют антициклоны, а муссонные дожди доходят до высоких широт, выравнивая климат на суше.
13. Роль наземных экосистем в связывании парниковых газов: вопросов больше чем ответов
14. Деятельность системы ООН в области изменения климата
15. Обзор итогов деятельности Рабочей группы II Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК)
16. Reporting on Climate Change, pp.14-15
17. Ученого отстранили от эфира «Би-Би-Си» за отрицание глобального потепления (6 ноября 2008). Проверено 15 декабря 2009.
18. Публикации по биотической регуляции
19. Элементы: Еретические мысли о науке и обществе
20. http://elementy.ru/download/dyson/rus_01.wmv Видеозапись лекции с русским синхронным переводом
21. Джон Колман утверждает, что глобальное потепление - миф (11 ноября 2007). Проверено 15 декабря 2009.
22. Бьорн Ломборг. Охладите! Глобальное потепление. Скептическое руководство = Cool It: The Skeptical Environmentalist"s Guide to Global Warming / Т. Пасмуров. - Питер Пресс ООО, 2008. - 202 с. - (Мировой бестселлер). - 4000 экз. - ISBN 978-5-388-00065-1
23. http://www.lenta.ru/conf/kapitsa/ | Интернет-пресс-конференция Андрея Петровича Капицы, член-кор-та РАН, завкафедрой МГУ
24. Климатическая сенсация. Что нас ожидает в ближайшем и отдаленном будущем?
25. Климатический трюк
26. Climatic Research Unit emails, data, models, 1996-2009 - WikiLeaks
27. Sceptics publish climate e-mails "stolen from East Anglia University"
28. HadCRUT
29. Соврамши, господин Гордон - Ответ Гринпис на передачу А. Гордона на 1 телеканале
30. Новости науки: разрушение шельфовых ледников Антарктиды - прямая угроза экологическому балансу планеты
31. Skeptical Science: Антарктика наращивает лед
32. Разрастание Антарктиды объяснили глобальным потеплением . Lenta.ru (18 августа 2010). Архивировано из первоисточника 26 августа 2011. Проверено 3 сентября 2010.
33. Глобальное потепление и таяние вечной мерзлоты: оценка рисков для производственных объектов ТЭК РФ
34. Ошибка в сносках? : Неверный тег ; для сносок bbc не указан текст

Ссылки

Порталы

• Межправительственная группа экспертов по изменению климата
• Общедоступный информационный портал «Глобальное изменение климата»

Отчёты, доклады

• Изменение климата 2007. Обобщающий доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата, на русском
• Копенгагенский диагноз 2009. Обзор последних новостей науки о климате, на русском. - UNSW, Sydney, Australia
• (англ.) John E. Walsh, James E. Overland, Pavel Y. Groisman, Bruno Rudolf. Ongoing Climate Change in the Arctic. Royal Swedish Academy of Sciences, 2012

Статьи и книги

• А.Сергеев, Глобальное потепление, или Высокий градус политики // Вокруг света, 2006 № 7
• Иващенко О. В., Изменение климата и изменение циклов обращения парниковых газов в системе атмосфера-литосфера-гидросфера - обратные связи могут значительно усилить парниковый эффект.
• А. В. Павлов, Г. Ф. Гравис. Вечная мерзлота и современный климат // GEO.WEB.RU
• Таяние вечной мерзлоты ведёт к выбросу в атмосферу метана
• Б. Лучков . Годы грядущие (климат и погода XXI века) // Наука и жизнь, 2007 № 10
• Бьорн Ломборг . «Охладите! Глобальное потепление. Скептическое руководство», 2007 год, ISBN 978-5-388-00065-1
• Бьорн Ломборг . Глупый страх перед глобальным потеплением .

Международные соглашения

• Рамочная конвенция ООН об изменении климата - официальный сайт (на английском, испанском и французском языках)
• Рамочная конвенция ООН об изменении климата // Сайт ООН (рус)
• Киотский протокол к Рамочной конвенции ООН об изменении климата // Сайт ООН (рус)

Прочее

• Погода: Глобальное потепление, программа «Специальный корреспондент» Александра Хабарова // канал Россия
• Эксперимент по распределённому моделированию климата в XXI веке
• Sceptical Science - критический обзор аргументов против современного глобального потепления и его антропогенного характера (рус.)

Климат , Климатология

22.06.2017 статья

Что представляет собой изменения климата на нашей планете?

Если упростить, это разбалансировка всех природных систем, которая приводит к изменениям режима выпадения осадков и увеличению числа экстремальных явлений, таких как ураганы, наводнения, засухи; это резкие изменения погоды, которые вызваны колебаниями солнечного излучения (солнечной радиации) и, с недавних пор, деятельностью человека.

Климат и погода

Погода – это состояние нижних слоев атмосферы в данное время в данном месте. Климат – это усредненное состояние погоды, и он предсказуем. Климат включает в себя такие показатели, как средняя температура, количество осадков, количество солнечных дней и другие переменные, которые могут быть измерены.

Изменение климата – колебания климата Земли в целом или отдельных ее регионов с течением времени, выражающиеся в статистически достоверных отклонениях параметров погоды от многолетних значений за период времени от десятилетий до миллионов лет. Причем учитываются изменения как средних значений погодных параметров, так и изменения частоты экстремальных погодных явлений. Изучением изменений климата занимается наука палеоклиматология.

Динамические процессы в электрической машине планеты являются источником энергии тайфунов, циклонов, антициклонов и других глобальных явлений Бушуев, Копылов « Космос и земля. Электромеханические взаимодействия»

Причиной изменения климата являются динамические процессы (нарушения равновесия, баланса природных явлений) на Земле, внешние воздействия, такие как колебания интенсивности солнечного излучения, и, можно добавить деятельность человека.

Оледенения

Учеными оледенения признаны одними из самых маркерных показателей изменения климата: они весьма увеличиваются в размерах во время охлаждения климата (так называемые «малые ледниковые периоды») и уменьшаются во время потепления климата. Ледники растут и тают из-за природных изменений и под влиянием внешних воздействий. Самые значительные климатические процессы за последние несколько миллионов лет – это смена ледниковых и межледниковых эпох текущего ледникового периода, обусловленные изменениями орбиты и оси Земли. Изменение состояния континентальных льдов и колебания уровня моря в пределах 130 метров являются в большинстве регионов ключевыми следствиями изменения климата.

Мировой океан

Океан имеет свойство аккумулировать (накапливать с целью последующего ее использования) тепловую энергию и перемещать эту энергию в различные части океана. Крупномасштабная океаническая циркуляция, создаваемая за счет перепада плотности (скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объему) воды, образовавшегося вследствие неоднородности распределения температуры и солености в океане, то есть она вызывается градиентами плотности в результате действия потоков пресной воды и тепла. Эти два фактора (температура и соленость) вместе определяют плотность морской воды. Ветровые поверхностные течения (такие как Гольфстрим) перемещают воды из экваториальной части Атлантического океана к северу.

Транзитное время - 1600 лет Primeau, 2005

Эти воды в пути охлаждаются и в результате за счет увеличения получившейся плотности погружаются ко дну. Плотные воды на глубинах перемещаются в сторону, противоположную направлению движения ветровых течений. Большая часть плотных вод поднимается обратно к поверхности в районе Южного океана, а самые «старые» из них (по транзитному времени в 1600 лет (Primeau, 2005) поднимаются в северной части Тихого океана, это происходит благодаря ещё и морским течениям – постоянным или периодическим потокам в толще мирового океана и морей. Различают постоянные, периодические и неправильные течения; поверхностные и подводные, теплые и холодные течения.

Самые весомые для нашей планеты Северное и Южно-Пассатные течения, течение Западных Ветров и плотностные (определяются различиями в плотности воды, примером которых может стать Гольфстрим и северотихоокеанское течение) течения.

Таким образом между океанскими бассейнами в рамках «океанского» измерения времени происходит постоянное перемешивание, которое уменьшает разницу между ними и объединяет океаны в глобальную систему. Во время движения водные массы постоянно перемещают как энергию (в форме тепла), так и вещество (частицы, растворенные вещества и газы), поэтому крупномасштабная океаническая циркуляция существенно влияет на климат нашей планеты, эту циркуляцию часто называют океаническим конвейером. Она играет ключевую роль в перераспределении тепла и может значительно влиять на климат.

Извержения вулканов, дрейф континентов, оледенения и смещение полюсов Земли – мощные природные процессы, влияющие на климат Земли Ecocosm

В аспекте наблюдения настоящее состояние климата является не только следствием влияния определенных факторов, но также и всей историей его состояния. Например, за десять лет засухи озера частично высыхают, растения погибают, и площадь пустынь увеличивается. Эти условия вызывают, в свою очередь менее обильные дожди в последующие за засухой годы. Таким образом изменение климата является саморегулирующимся процессом, поскольку окружающая среда реагирует определенным образом на внешние воздействия, и, изменяясь, сама способна воздействовать на климат.

Извержения вулканов, дрейф континентов, оледенения и смещение полюсов Земли – мощные природные процессы, влияющие на климат Земли. В масштабе тысячелетий определяющим климат процессом будет является медленное движение от одного ледникового периода к следующему.

Изменения климата обусловлены переменами в земной атмосфере, процессами, происходящими в других частях Земли, таких как океаны, ледники, а также в наше время эффектами, сопутствующими деятельности человека.

Для полноты охвата вопроса нужно отметить, что процессы, формирующие климат, собирающие его – это внешние процессы – это изменения солнечной радиации и орбиты земли.

Причины изменения климата:

• Изменение размеров, рельефа, взаимного расположения материков и океанов.
• Изменение светимости (количества энергии, выделяемой в единицу времени) Солнца.
• Изменения параметров орбиты и оси Земли.
• Изменение прозрачности и состава атмосферы, в том числе изменение концентрации парниковых газов (СО 2 и СН 4).
• Изменение отражательной способности поверхности Земли.
• Изменение количества тепла, имеющегося в глубинах океана.
• Тектоника (строение земной коры в связи с геологическими изменениями, происходящими в ней) литосферных плит.
• Циклическая природа солнечной активности.
• Изменения направления и угла оси Земли, степень отклонения от окружности своей орбиты.

Результатом второй причины в данном перечне является периодическое увеличение и уменьшение площади пустыни Сахара

• Вулканизм.
• Деятельность человека, которая изменяет окружающую среду и влияет на климат.

Главными проблемами последнего фактора являются: растущая из-за сжигания топлива концентрация СО 2 в атмосфере, аэрозоли, влияющие на ее охлаждение, индустриальное животноводство и цементная промышленность.

Считается, что другие факторы, такие как животноводство, землепользование, уменьшение озонового слоя и вырубка лесов также влияют на климат. Это влияние выражается единой величиной – радиационным прогревом атмосферы.

Глобальное потепление

Изменения в современном климате (в сторону потепления) называют глобальным потеплением. Можно сказать, что глобальное потепление это один из локальных пазлов, причем отрицательно окрашенный, глобального явления «современного глобального изменения климата». Глобальное потепление это одно из богатого экземплярами комплекта лиц «изменение климата на планете», которое заключается в увеличении среднегодовой температуры климатической системы Земли. Оно вызывает целую серию неприятностей для человечества: это и таяние ледников, и повышение уровня Мирового океана, и вообще температурные аномалии.

Глобальное потепление это один из локальных пазлов, причем отрицательно окрашенный, глобального явления «современного глобального изменения климата» Ecocosm

Начиная с 70-х годов, как минимум 90% энергии потепления аккумулируется в океане. Несмотря на доминирующую роль океана в накоплении тепла, термин «глобальное потепление» часто используется для обозначения роста средней температуры воздуха у поверхности суши и океана. На глобальное потепление человек может повлиять, не допустив превышения средней температуры на 2 градуса Цельсия, которое определено критическим для окружающей среды, пригодной для человека. При повышении температуры на данное значение биосфере Земли грозят необратимые последствия, которые, как считает международное научное сообщество, можно пресечь методом сокращения вредных выбросов в атмосферу.

К 2100 году по расчетам ученых некоторые страны превратятся в непригодные для жизни территории, это такие страны как Бахрейн, Саудовская Аравия, ОАЭ, Катар и другие страны Ближнего Востока.

Изменение климата и Россия

Для России ежегодный ущерб от воздействия гидрометеорологических явлений составляет 30 – 60 миллионов рублей. Средняя температура воздуха у поверхности Земли увеличилась с доиндустриальной эпохи (примерно с 1750 года) на 0,7 о С. Есть не спонтанные изменения климата - это чередование прохладно-влажных и тепло-сухих периодов в интервале 35 – 45 лет (выдвинуто учеными Э.А. Брикнером) и спонтанные изменения климата, вызванные человеческими выбросами парниковых газов, вследствие хозяйственной деятельности, то есть нагревающем воздействии диоксида углерода. Более того, многие ученые пришли к консенсусу, что парниковые газы сыграли значительную роль в большинстве климатических изменений, а человеческие выбросы углекислого газа уже запустили механизм значительного глобального потепления.

Научное понимание причин глобального потепления со временем становится все более определенным. В четвёртом оценочном докладе МГЭИК (2007) констатировалась 90% вероятность того, что большая часть изменения температуры вызвана повышением концентрации парниковых газов вследствие человеческой деятельности. В 2010 году этот вывод был подтвержден академиями наук основных индустриальных стран. Надо добавить, что результатами роста глобальной температуры являются повышение уровня моря, изменение количества и характера осадков, увеличение пустынь.

Арктика

Не секрет, что потепление сильнее всего проявляется в Арктике, оно приводит к отступлению ледников, вечной мерзлоты и морских льдов. Температура слоя вечной мерзлоты в Арктике за 50 лет повысилась с - 10 до -5 градусов.

В зависимости от времени года меняется и площадь арктического ледяного покрова. Её максимальное значение приходится на конец февраля - начало апреля, а минимальное - на сентябрь. В эти периоды и фиксируются «контрольные показатели».

Национальное управление по аэронавтике и исследованиям космического пространства (NASA) начало спутниковое наблюдение за Арктикой в 1979 году. До 2006 года ледовый покров уменьшался в среднем на 3,7% за десятилетие. Но в сентябре 2008 года произошел рекордный скачок: площадь уменьшилась на 57 000 кв. километров за один год, что в десятилетней перспективе дало 7,5%-ное уменьшение.

Как результат, в каждой части Арктики и в каждый сезон площадь льда теперь значительно ниже, чем это было в 1980-х и 1990-х годах.

Другие последствия

К другим последствиям потепления относятся: увеличение частоты экстремальных погодных явлений, включая периоды жары, засухи и ливни; окисление океана; вымирание биологических видов из-за изменения температурного режима. К важным для человечества последствиям относится угроза продовольственной безопасности из-за негативного влияния на урожайность (особенно в Азии и Африке) и потеря мест обитания людей из-за повышения уровня моря. Повышенное количество углекислого газа в атмосфере закислят океан.

Политика противодействия

Политика противодействия глобальному потеплению включает идею его смягчения за счет сокращения эмиссии парниковых газов, а также адаптации к его воздействию. В будущем станет возможным геологическое проектирование. Считается, чтобы предотвратить необратимые изменения климата, ежегодное снижение выбросов углекислого газа вплоть до 2100 года должно составлять не менее 6,3%.

Это значит, что с одной стороны нужно внедрять энергосберегающие технологии, с другой переходить на альтернативные источники энергии уместные географическому положению. Безопасными для атмосферы с точки зрения выбросов являются несколько источников энергии: гидроэнергетика, атомные станции и новые возобновляемые источники – солнце, ветер, приливы, отливы.

12 декабря 2015 года на Всемирной конференции ООН по климату в Париже 195 делегаций со всего мира одобрили глобальное соглашение, которое должно прийти на смену Киотскому протоколу, срок действия которого заканчивается в 2020 году.

Карта последствий глобального потепления

О глобальном потеплении сейчас говорится и пишется много. Чуть ли ни каждый день появляются новые гипотезы, опровергаются старые. Нас постоянно пугают, тем, что нас ожидает в будущем (Хорошо запомнился комментарий одного из читателей журнала www.priroda.su «Нас так долго и страшно пугают, что уже и не страшно»). Многие высказывания и статьи откровенно противоречат друг другу, вводя нас в заблуждение. Глобальное потепление для многих уже стало «глобальной путаницей», а некоторые и вовсе потеряли всяческий интерес к проблеме изменения климата. Попробуем систематизировать имеющуюся информацию, создав своего рода мини энциклопедию глобального потепления.

1. Что такое глобальное потепление?

5. Человек и парниковый эффект

1. Глобальное потепление — процесс постепенного роста средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана, вследствие всевозможных причин (увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере Земли, изменение солнечной или вулканической активности и т.д.). Очень часто в качестве синонима глобального потепления употребляют словосочетание «парниковый эффект», но между этими понятиями есть небольшая разница. Парниковый эффект - это увеличение средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана вследствие роста в атмосфере Земли концентраций парниковых газов (углекислый газ, метан, водяной пар и т.д.). Эти газы выполняют роль плёнки или стекла теплицы (парника), они свободно пропускают солнечные лучи к поверхности Земли и задерживают тепло, покидающее атмосферу планеты. Более детально этот процесс мы рассмотрим ниже.

Впервые о глобальном потеплении и парниковом эффекте заговорили в 60-ых годах XX века, а на уровне ООН проблему глобального изменения климата впервые озвучили в 1980 году. С тех пор над этой проблемой ломают головы многие учёные, зачастую, взаимно опровергая теории и предположения друг друга.

2. Способы получения информации о климатических изменениях

Существующие технологии позволяют достоверно судить об имеющих место климатических изменениях. Учёные при обосновании своих теорий климатических изменений используют следующие «инструменты»:

Исторические летописи и хроники;

Метеорологические наблюдения;

Спутниковые измерения площади льдов, растительности, климатических зон и атмосферных процессов;

Анализ палеонтологических (останки древних животных и растений) и археологических данных;

Анализ осадочных океанических пород и отложений рек;

Анализ древних льдов Арктики и Антарктиды (соотношение изотопов O16 и О18);

Измерение скорости таяния ледников и вечной мерзлоты, интенсивность образования айсбергов;

Наблюдение за морскими течениями Земли;

Наблюдение за химическим составом атмосферы и океана;

Наблюдение за изменениями ареалов (мест обитания) живых организмов;

Анализ годовых колец деревьев и химического состава тканей растительных организмов.

3. Факты, свидетельствующие о глобальном потеплении

Палеонтологические данные свидетельствуют о том, что климат Земли не был постоянным. Тёплые периоды, сменялись холодными ледниковыми. В тёплые периоды среднегодовая температура Арктических широт поднималась до 7 – 13°С, а температура самого холодного месяца января составляла 4-6 градусов, т.е. климатические условия в нашей Арктике мало отличались от климата современного Крыма. На смену тёплым периодам рано или поздно приходили похолодания, во время которых льды достигали современных тропических широт.

Человек был тоже свидетелем ряда климатических изменений. В начале второго тысячелетия (11-13 века) исторические хроники свидетельствуют о том, что большая площадь Гренландии не была покрыта льдами (именно поэтому норвежские мореплаватели её окрестили «зелёной землёй»). Затем климат Земли стал суровей, и Гренландия практически полностью покрылась льдами. В 15-17 века суровые зимы достигли своего апогея. О суровости зим того времени свидетельствуют многие исторические летописи, а также художественные произведения. Так на известной картине голландского художника Ян Ван Гойена «Конькобежцы» (1641) изображено массовое катание на коньках по каналам Амстердама, в настоящее время каналы Голландии уже давным давно не замерзают. В средневековые зимы замерзала даже река Темза в Англии. В 18 веке было отмечено незначительное потепление, которое достигло своего максимума в 1770 году. 19 век снова ознаменовался очередным похолоданием, которое продолжалось вплоть до 1900 года, а с начала 20 века уже началось довольно таки быстрое потепление. Уже к 1940 году в Гренландском море количество льдов сократилось вдвое, в Баренцевом - почти на треть, а в Советском секторе Арктике площадь льдов в сумме сократилась почти на половину (1 млн. км2). В этот период времени даже обычные суда (не ледоколы) спокойно проплывали северным морским путём от западных до восточных окраин страны. Именно тогда было зафиксировано значительное повышение температуры арктических морей, отмечено значительное отступление ледников в Альпах и на Кавказе. Общая площадь льда Кавказа снизилась на 10%, а толщина льда местами уменьшилась на целые 100 метров. Повышение температуры в Гренландии составило 5°С, а на Шпицбергене все 9°С.

В 1940 потепление сменилось кратковременным похолоданием, в скором времени на смену которого, пришло очередное потепление, а с 1979 года начался быстрый рост температуры поверхностного слоя атмосферы Земли, который вызвал очередное ускорение таяния льдов Арктики, Антарктики и повышение зимних температур в умеренных широтах. Так, за последние 50 лет, толщина арктических льдов уменьшилась на 40%, а жители ряда сибирских городов стали для себя отмечать, что крепкие морозы уже давно остались в прошлом. Средняя зимняя температура в Сибири повысилась почти на десять градусов за последние пятьдесят лет. В некоторых областях России безморозный период увеличился на две-три недели. Ареал обитания многих живых организмов сместился к северу вслед за растущими средними зимними температурами, об этих и других последствиях глобального потепления мы поговорим ниже.Особенно наглядно о глобальных изменениях климата свидетельствуют старые фотографии ледников (все фото сделаны в одном и том же месяце).

Фотографии тающего ледника Pasterze в Австрии в 1875 году (слева) и 2004 году (справа). Фотограф Gary Braasch

Фотографии ледника Agassiz в Национальном парке ледников (Канада) в 1913 и 2005 годах. Фотограф W.C. Alden

Фотографии ледника Grinnell в Национальном парке ледников (Канада) в 1938 и 2005 годах. Фотограф: Mt. Gould.

Тот же ледник Grinnell с другого ракурса, фотографии 1940 и 2004 годов. Фотограф: K. Holzer.

В целом за последние сто лет средняя температура поверхностного слоя атмосферы повысилась на 0,3-0,8°С, площадь снежного покрова в северном полушарии снизилась на 8%, а уровень Мирового океана поднялся в среднем на 10-20 сантиметров. Эти факты вызывают определённую озабоченность. Остановится ли глобальное потепление или дальнейший рост среднегодовой температуры на Земле продолжится, ответ на этот вопрос появится только тогда, когда будут точно установлены причины происходящих климатических изменений.

4. Причины глобального потепления

Гипотеза 1- Причиной глобального потепления является изменение солнечной активности

Все происходящие климатические процессы на планете зависят от активности нашего светила - Солнца. Поэтому даже самые малые изменения активности Солнца 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.

Гипотеза 2 – Причина глобального потепление - изменение угла оси вращения Земли и её орбиты

Югославский астроном Миланкович предположил, что циклические изменения климата во многом связаны с изменением орбиты вращения Земли вокруг Солнца, а также изменением угла наклона оси вращения Земли, по отношению к Солнцу. Подобные орбитальные изменения положения и движения планеты вызывают изменение радиационного баланса Земли, а значит и её климата. Миланкович, руководствуясь своей теорией, вполне точно рассчитал времена и протяжённость ледниковых периодов в прошлом нашей планеты. Климатические изменения, вызванные изменением орбиты Земли, происходят обычно в течение десятков, а то и сотен тысяч лет. Наблюдаемое же в настоящий момент времени относительно быстрое изменение климата, по-видимому, происходит в результате действия ещё каких-то факторов.

Гипотеза 3 - Виновник глобальных климатических изменений - океан

Мировой океан - огромный инерционный аккумулятор солнечной энергии. Он во многом определяет направление и скорость движения тёплых океанических, а также воздушных масс на Земле, которые в сильной степени влияют на климат планеты. В настоящий момент времени мало изучена природа циркуляции тепла в водной толщи океана. Так известно, что средняя температура вод океана составляет 3,5°С, а поверхности суши 15°С, поэтому интенсивность теплообмена между толщей океана и приземным слоем атмосферы может приводить к значительным климатическим изменениям. Кроме того, в водах океана растворено большое количество СО2 (около 140 трлн. тонн, что в 60 раз больше, чем в атмосфере) и ряда других парниковых газов, в результате определённых природных процессов эти газы могут поступать в атмосферу, существенным образом оказывая влияние на климат Земли.

Гипотеза 4 - Вулканическая активность

Вулканическая активность является источником поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и большого количества углекислого газа, что также может значительным образом сказаться на климате Земли. Крупные извержения первоначально сопровождаются похолоданием вследствие поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и частиц сажи. Впоследствии, поступивший в ходе извержения CO2 вызывает рост среднегодовой температуры на Земле. Последующее долговременное снижение вулканической активности способствует увеличению прозрачности атмосферы, а значит и повышению температуры на планете.

Гипотеза 5 - Неизвестные взаимодействия между Солнцем и планетами Солнечной системы

В словосочетании «Солнечная система» не зря упоминается слово «система», а в любой системе, как известно, присутствуют связи между её компонентами. Поэтому не исключено, что взаимное положение планет и Солнца может влиять на распределение и силу гравитационных полей, солнечной энергии, а также других видов энергии. Все связи и взаимодействия между Солнцем, планетами и Землёй пока ещё не изучены и не исключено, что они оказывают значительное влияние на процессы, происходящие в атмосфере и гидросфере Земли.

Гипотеза 6 - Изменение климата может происходить само по себе без каких-либо внешних воздействий и деятельности человека

Планета Земля настолько большая и сложная система с огромным количеством структурных элементов, что её глобальные климатические характеристики могут ощутимо изменяться без всяких изменений солнечной активности и химического состава атмосферы. Различные математические модели показывают, что на протяжении века, колебания температуры приземного слоя воздуха (флуктуации) могут достигать 0,4°С. В качестве сравнения можно привести температуру тела здорового человека, которая варьирует течение дня и даже часа.

Гипотеза 7 - Всему виной человек

Самая популярная на сегодняшний день гипотеза. Высокая скорость климатических изменений, происходящих в последние десятилетия, действительно может быть объяснима всё возрастающей интенсификацией антропогенной деятельности, которая оказывает заметное влияние на химический состав атмосферы нашей планеты в сторону увеличения содержания в ней парниковых газов. Действительно повышение средней температуры воздуха нижних слоёв атмосферы Земли на 0,8°С за последние 100 лет - слишком высокая скорость для естественных процессов, ранее в истории Земли такие изменения происходили в течение тысячелетий. Последние десятилетия добавили ещё большей весомости этому аргументу, так как изменения средней температуры воздуха происходили еще большими темпами — 0,3-0,4°С за последние 15 лет!

Вполне вероятно, что имеющее место в настоящее время глобальное потепление результат действия многих факторов. С остальными гипотезами, происходящего глобального потепления Вы можете ознакомиться здесь.

5.Человек и Парниковый эффект

Приверженцы последней гипотезы, отводят ключевую роль в глобальном потеплении человеку, который кардинальным образом меняет состав атмосферы, способствуя росту парникового эффекта атмосферы Земли.

Парниковый эффект в атмосфере нашей планеты вызван тем, что поток энергии в инфракрасном диапазоне спектра, поднимающийся от поверхности Земли, поглощается молекулами газов атмосферы, и излучается обратно в разные стороны, в результате половина поглощенной молекулами парниковых газов энергии возвращается обратно к поверхности Земли, вызывая её разогрев. Следует отметить, что парниковый эффект - это естественное атмосферное явление. Если бы на Земле вообще не было парникового эффекта, то средняя температура на нашей планеты была бы около -21°С, а так, благодаря парниковым газам, она составляет +14°С. Поэтому, чисто теоретически, деятельность человека, сопряжённая с выбросом парниковых газов в атмосферу Земли, должна приводить к дальнейшему разогреву планеты.

Познакомимся подробнее с парниковыми газами, способными потенциально вызвать глобальное потепление. Парниковым газом номер один является водяной пар, его вклад в существующий атмосферный парниковый эффект составляет 20,6 °С. На втором месте находится СО2, его вклад составляет около 7,2°С. Рост содержания в атмосфере Земли углекислого газа сейчас вызывает наибольшую озабоченность, так как растущее активное использование углеводородов человечеством продолжится и в ближайшем будущем. За последние два с половиной века (с начала индустриальной эры) содержание СО2 в атмосфере уже выросло приблизительно на 30%.

На третьем месте нашего «парникового рейтинга» находится озон, его вклад в общее глобальное потепление составляет 2,4 °С. В отличие от других парниковых газов, деятельность человека наоборот вызывает уменьшение содержания озона в атмосфере Земли. Далее следует закись азота, её вклад в парниковый эффект оценивается в 1,4°С. Содержание закиси азота в атмосфере планеты имеет тенденцию к росту, за последние два с половиной века концентрация этого парникового газа в атмосфере выросла на 17%. Большое количество закиси азота поступает в атмосферу Земли в результате сжигания различных отходов. Список основных парниковых газов завершает метан, его вклад в суммарный парниковый эффект составляет 0,8°С. Содержание метана в атмосфере растёт очень быстро, за два с половиной столетия этот рост составил 150%. Основными источниками метана в атмосфере Земли являются разлагающиеся отходы, крупный рогатый скот, а также распад природных соединений, содержащих в своём составе метан. Особое опасение вызывает то, что способность поглощать инфракрасное излучение на единицу массы у метана в 21 раз выше, чем у углекислого газа.

Наибольшая роль в имеющем место глобальном потеплении отводиться водяному пару и углекислому газу. На их долю приходится более 95% всего парникового эффекта. Именно благодаря этим двум газообразным веществам происходит разогрев атмосферы Земли на 33°С. Антропогенная деятельность оказывает наибольшее влияние на рост в атмосфере Земли концентрации углекислого газа, а содержание водяного пара в атмосфере растёт вслед за температурой на планете, вследствие увеличения испаряемости. Общий техногенный выброс СО2 в атмосферу Земли составляет 1.8 млрд. т/год, общее количество углекислого газа, которое связывает растительность Земли в результате фотосинтеза составляет 43 млрд. т/год, но почти всё это количество углерода в результате дыхания растений, пожаров, процессов разложения снова оказывается в атмосфере планеты и только 45 млн.т/год углерода оказывается депонированной в тканях растений, болотах суши и глубинах океана. Эти цифры показывают, что деятельность человека потенциально может являться ощутимой силой, влияющей на климат Земли.

6. Факторы, ускоряющие и замедляющие глобальное потепление

Планета Земля настолько сложная система, что существует множество факторов, которые прямо или косвенно влияют на климат планеты, ускоряя или замедляя глобальное потепление.

Факторы, ускоряющие глобальное потепление:

Эмиссия CO2, метана, закиси азота в результате техногенной деятельности человека;

Разложение, вследствие повышения температуры, геохимических источников карбонатов с выделением СО2. В земной коре содержится в связанном состоянии углекислого газа в 50000 раз больше, чем в атмосфере;

Увеличение содержания в атмосфере Земли водяного пара, вследствие роста температуры, а значит и испаряемости воды океанов;

Выделение CO2 Мировым океаном вследствие его нагревания (растворимость газов при повышении температуры воды падает). С ростом температуры воды на каждый градус растворимость в ней CO2 падает на 3%. В Мировом океане содержится в 60 раз больше CO2, чем в атмосфере Земли (140 триллионов тонн);

Уменьшение альбедо Земли (отражающей способности поверхности планеты), вследствие таяния ледников, смены климатических зон и растительности. Морская гладь отражает значительно меньше солнечных лучей, чем полярные ледники и снега планеты, горы лишённые ледников, также обладаю меньшим альбедо, продвигающая на север древесная растительность обладает меньшим альбедо, чем растения тундр. За последние пять лет альбедо Земли уже уменьшилось на 2,5%;

Выделение метана при таянии вечной мерзлоты;

Разложение метангидратов - кристаллических льдистых соединений воды и метана, содержащихся в приполярных областях Земли.

Факторы, замедляющие глобальное потепление:

Глобальное потепление вызывает замедление скорости океанических течений, замедление тёплого течения Гольфстрим вызовет снижение температуры в Арктике;

С увеличением температуры на Земле растёт испаряемость, а значит и облачность, которая является определённого рода преградой на пути солнечных лучей. Площадь облачности растет приблизительно на 0,4% на каждый градус потепления;

С ростом испаряемости увеличивается количество выпадающих осадков, что способствует заболачиванию земель, а болота, как известно, являются одними из главных депо CO2;

Увеличение температуры, будет способствовать расширению площади тёплых морей, а значит и расширению ареала моллюсков и коралловых рифов, эти организмы принимают активное участие в депонировании CO2, который идёт на постройку раковин;

Увеличение концентрации CO2 в атмосфере стимулирует рост и развитие растений, которые являются активными акцепторами (потребителями) этого парникового газа.

7. Возможные сценарии глобальных климатических изменений

Глобальные климатические изменения очень сложны, поэтому современная наука не может дать однозначного ответа, что же нас ожидает в ближайшем будущем. Существует множество сценариев развития ситуации.

Сценарий 1 - глобальное потепление будет происходить постепенно

Земля очень большая и сложная система, состоящая из большого количества связанных между собой структурных компонентов. На планете есть подвижная атмосфера, движение воздушных масс которой распределяет тепловую энергию по широтам планеты, на Земле есть огромный аккумулятор тепла и газов - Мировой океан (океан накапливает в 1000 раз больше тепла, чем атмосфера) Изменения в такой сложной системе не могут происходить быстро. Пройдут столетия и тысячелетия, прежде чем можно будет судить об сколько-нибудь ощутимом изменении климата.

Сценарий 2 - глобальное потепление будет происходить относительно быстро

Самый «популярный» в настоящее время сценарий. По различным оценкам за последние сто лет средняя температура на нашей планете увеличилась на 0,5-1°С, концентрация – СО2 возросла на 20-24 %, а метана на 100%. В будущем эти процессы получат дальнейшее продолжение и к концу XXI века средняя температура поверхности Земли может увеличиться от 1,1 до 6,4°С, по сравнению с 1990 годом (по прогнозам IPCC от 1,4 до 5,8°С). Дальнейшее таяние Арктических и Антарктических льдов может ускорить процессы глобального потепления из-за изменения альбедо планеты. По утверждению некоторых учёных, только ледяные шапки планеты за счёт отражения солнечного излучения охлаждают нашу Землю на 2°С, а покрывающий поверхность океана лёд существенно замедляет процессы теплообмена между относительно теплыми океаническим водами и более холодным поверхностным слоем атмосферы. Кроме того, над ледяными шапками практически нет главного парникового газа - водяного пара, так как он выморожен.

Глобальное потепление будет сопровождаться подъёмом уровня мирового океана. С 1995 по 2005 год уровень Мирового океана уже поднялся на 4 см, вместо прогнозируемых 2-ух см. Если уровень Мирового океана в дальнейшем будет подниматься с такой же скоростью, то к концу XXI века суммарный подъём его уровня составит 30 – 50 см, что вызовет частичное затопление многих прибрежных территорий, особенно многонаселённого побережья Азии. Следует помнить, что около 100 миллионов человек на Земле живёт на высоте меньше 88 сантиметров над уровнем моря.

Кроме повышения уровня Мирового океана глобальное потепление влияет на силу ветров и распределение осадков на планете. В результате на планете вырастет частота и масштабы различных природных катаклизмов (штормы, ураганы, засухи, наводнения).

В настоящее время от засухи страдает 2% всей суши, по прогнозам некоторых учёных к 2050 году засухой будет охвачено до 10% всех земель материков. Кроме того, изменится распределение количества осадков по сезонам.

В Северной Европе и на западе США увеличится количество осадков и частота штормов, ураганы будут бушевать в 2-а раза чаще, чем в XX веке. Климат Центральной Европы станет переменчивым, в сердце Европы зимы станут теплее, а лето дождливее. Восточную и Южную Европу, включая Средиземноморье, ждёт засуха и жара.

Сценарий 3 - Глобальное потепление в некоторых частях Земли сменится кратковременным похолоданием

Известно, что одним из факторов возникновения океанических течений является градиент (разница) температур между арктическими и тропическими водами. Таяние полярных льдов способствует повышению температуры Арктических вод, а значит, вызывает уменьшение температурной разницы между тропическими и арктическими водами, что неминуемо, в будущем приведёт к замедлению течений.

Одним из самых известных тёплых течений является Гольфстрим, благодаря которому во многих странах Северной Европы среднегодовая температура на 10 градусов выше, чем в других аналогичных климатических зонах Земли. Понятно, что остановка этого океанического конвейера тепла очень сильно повлияет на климат Земли. Уже сейчас течение Гольфстрим, стало слабее на 30% по сравнению с 1957 годом. Математическое моделирование показало, чтобы полностью остановить Гольфстрим достаточно будет повышения температуры на 2-2,5 градуса. В настоящее время температура Северной Атлантики уже прогрелась на 0,2 градуса по сравнению с 70-ми годами. В случае остановки Гольфстрима среднегодовая температура в Европе к 2010 году понизится на 1 градус, а после 2010 года дальнейший рост среднегодовой температуры продолжится. Другие математические модели «сулят» более сильное похолодание Европе.

Согласно этим математическим расчётам полная остановка Гольфстрима произойдёт через 20 лет, в результате чего климат Северной Европы, Ирландии, Исландии и Великобритании может стать холоднее настоящего на 4-6 градусов, усилятся дожди и участятся шторма. Похолодание затронет также и Нидерланды, Бельгию, Скандинавию и север европейской части России. После 2020-2030 года потепление в Европе возобновится по сценарию №2.

Сценарий 4 - Глобальное потепление сменится глобальным похолоданием

Остановка Гольфстрима и других океанических вызовет глобальное похолодание на Земле и наступление очередного ледникового периода.

Сценарий 5 – Парниковая катастрофа

Парниковая катастрофа – самый «неприятный» сценарий развития процессов глобального потепления. Автором теории является наш учёный Карнаухов, суть её в следующем. Рост среднегодовой температуры на Земле, вследствие увеличения в атмосфере Земли содержания антропогенного CO2, вызовет переход в атмосферу растворённого в океане CO2, а также спровоцирует разложение осадочных карбонатных пород с дополнительным выделением углекислого газа, который, в свою очередь, поднимет температуру на Земле ещё выше, что повлечёт за собой дальнейшее разложение карбонатов, лежащих в более глубоких слоях земной коры (в океане содержится углекислого газа в 60 раз больше, чем в атмосфере, а в земной коре почти в 50 000 раз больше). Ледники будут интенсивно таять, уменьшая альбедо Земли. Такое быстрое повышение температуры будет способствовать интенсивному поступлению метана из тающей вечной мерзлоты, а повышение температуры до 1,4-5,8°С к концу столетия будет способствовать разложению метангидратов (льдистых соединений воды и метана), сосредоточенных преимущественно в холодных местах Земли. Если учесть, что метан, является в 21 раз более сильным парниковым газом, чем CO2 рост температуры на Земле будет катастрофическим. Чтобы лучше представить, что будет с Землёй лучше всего обратить внимание на нашего соседа по солнечной системе - планету Венера. При таких же параметрах атмосферы, как на Земле, температура на Венере должна быть выше Земной всего на 60°С (Венера ближе Земли к Солнцу) т.е. быть в районе 75°С, в реальности же температура на Венере почти 500°С. Большинство карбонатных и метано-содержащих соединений на Венере давным давно были разрушены с выделением углекислого газа и метана. В настоящее время атмосфера Венеры состоит на 98% из СО2, что приводит к увеличению температуры планеты почти на 400°С

Если глобальное потепление пойдёт по такому же сценарию, как на Венере, то температура приземных слоев атмосферы на Земле может достигнуть 150 градусов. Повышение температуры Земли даже на 50°С поставит крест, на человеческой цивилизации, а увеличение температуры на 150°С вызовет гибель почти всех живых организмов планеты.

По оптимистическому сценарию Карнаухова, если количество, поступающего в атмосферу CO2, останется на прежнем уровне, то температура 50°С, на Земле установится через 300 лет, а 150°С через 6000 лет. К сожалению, прогресс не остановить, с каждым годом объёмы выбросов CO2 только растут. По реалистическому сценарию, согласно которому выброс CO2 будет расти с такой же скоростью, удваиваясь каждые 50 лет, температура 502 на Земле уже установится через 100 лет, а 150°С через 300 лет.

8. Последствия глобального потепления

Увеличение средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы будет сильнее ощущаться над материками, чем над океанами, что в будущем вызовет коренную перестройку природных зон материков. Смещение рада зон в Арктические и Антарктические широты отмечается уже сейчас.

Зона вечной мерзлоты уже сместилась к северу на сотни километров. Некоторые учёные утверждают, что вследствие быстрого таяния вечной мерзлоты и повышения уровня Мирового океана, в последние годы Ледовитый океан наступает на сушу со средней скоростью 3-6 метров за лето, а на арктических островах и мысах высокольдистые породы разрушаются и поглощаются морем в теплый период года со скоростью до 20-30 метров. Исчезают полностью целые арктические острова; так уже в 21 веке исчезнем остров Муостах вблизи устья реки Лены.

При дальнейшем увеличении среднегодовой температуры приземного слоя атмосферы, тундра может практически полностью исчезнуть на Европейской части России и сохранится только лишь на арктическом побережье Сибири.

Зона тайги сместиться к северу на 500-600 километров и сократиться по площади почти на треть, площадь лиственных лесов увеличится в 3-5 раз, и если будет позволять увлажнение, пояс лиственных лесов будет простираться непрерывной полосой от Балтики до Тихого океана.

Лесостепи и степи также продвинутся на север и покроют Смоленскую, Калужскую, Тульскую, Рязанскую области, вплотную подступив к южным границам Московской и Владимирской областям.

Глобальное потепление затронет и места обитания животных. Смена ареалов обитания живых организмов уже отмечается во многих уголках Земного шара. В Гренландии уже стал гнездиться сизоголовый дрозд, в субарктической Исландии появились скворцы и ласточки, в Британии появилась белая цапля. Особенно сильно заметно потепление арктических океанических вод. Теперь многие промысловые рыбы встречаются там, где их раньше не было. В водах Гренландии появилась треска и сельдь в количестве достаточном для осуществления их промышленного лова, в водах Великобритании - обитатели южных широт: красная форель, большеголовая черепаха, в дальневосточном заливе Петра Великого - тихоокеанская сардина, а в Охотском море появилась скумбрия и сайра. Ареал бурого медведя в Северной Америке уже продвинулся на север до такой степени, что стали появляться гибриды белых и бурых медведей, а в южной части своего ареала бурые медведи и вовсе перестали впадать в спячку.

Повышение температуры создаёт благоприятные условия для развития болезней, чему способствуют не только высокая температура и влажность, но и расширение ареала обитания ряда животных – переносчиков болезней. К середине 21 века ожидается, что заболеваемость малярией вырастет на 60%. Усиленное развитие микрофлоры и нехватка чистой питьевой воды будет способствовать росту инфекционных кишечных заболеваний. Быстрое размножение микроорганизмов в воздухе может увеличить заболеваемость астмой, аллергией и различными респираторными болезнями.

Благодаря глобальным климатическим изменениям ближайшие пол века могут оказаться последними в жизни многих видов живых организмов. Уже сейчас белые медведи, моржи и тюлени лишаются важного компонента их среды обитания - арктического льда.

Глобальное потепление для нашей страны влечёт за собой как плюсы, так и минусы. Зимы станут менее суровыми, земли с пригодным для земледелия климатом продвинутся дальше на север (в Европейской части России до Белого и Карского морей, в Сибири до Северного полярного круга), во многих районах страны станет возможным выращивание более южных культур и раннее созревание прежних. Ожидается, что к 2060 году средняя температура в России достигнет 0 градуса по Цельсию, сейчас она пока составляет в -5,3°С.

Не предсказуемые последствия повлечёт за собой таяние вечной мерзлоты, как известно вечная мерзлота покрывает 2/3 площади России и 1/4 площади всего Северного полушария. На вечной мерзлоте Российской Федерации стоит множество городов, проложено тысячи километров трубопроводов, а также автомобильных и железных дорог (80% БАМа проходит по вечной мерзлоте). Таяние мерзлоты может сопровождаться значительными разрушениями. Большие территории могут стать не пригодными для жизни человека. Некоторые учёные высказывают опасение, что Сибирь может вообще оказаться отрезанной от Европейской части России и стать объектом притязаний других стран.

Другие страны мира тоже ждут кардинальные перемены. В целом, согласно большинству моделей, зимой ожидается рост осадков в высоких широтах (выше 50° северной и южной широты), а также и в умеренных широтах. В южных широтах наоборот ожидается снижение количества выпадающих осадков (до 20%), особенно, в летний период. Страны Южной Европы, промышляющие туризмом, ожидают большие экономические потери. Летняя засушливая жара и зимние ливневые дожди поубавят «пыл» у желающих отдохнуть в Италии, Греции, Испании и Франции. Для многих других стран, живущих за счёт туристов, тоже наступят далеко не лучшие времена. Любителей покататься на горных лыжах в Альпах ждёт разочарование, со снегом в горах будет «напряжёнка». Во многих странах мира условия жизни значительно ухудшаться. По оценкам ООН, к середине XXI века в мире будет насчитываться до 200 миллионов климатических беженцев.

9. Способы предотвращения глобального потепления

Есть мнение, что человек в будущем попытается взять климат Земли под свой контроль, насколько это будет успешно, покажет время. Если человечеству это не удастся, и он не изменит свой образ жизни, то вид Homo sapiens ожидает участь динозавров.

Уже сейчас передовые умы размышляют над тем, как нивелировать процессы глобального потепления. Предлагаются такие оригинальные способы предотвращения глобального потепления, как выведение новых сортов растений и пород деревьев, листья которых обладают более высоким альбедо, покраска крыш в белый цвет, установка зеркал на околоземной орбите, укрытие от солнечных лучей ледников и т.д. Много усилий тратится на замену традиционных видов энергии, основанной на сжигании углеродного сырья, на не традиционные, такие как производство солнечных батарей, ветряков, строительство ПЭС (приливных электростанций), ГЭС, АЭС. Предлагаются оригинальные не традиционные способы получения энергии такие, как использование тепла человеческих тел для обогрева помещений, использование солнечного света для предотвращения появления гололёда на дорогах, а также ряд других. Энергетический голод и страх перед угрожающим глобальным потеплением творит чудеса с человеческим мозгом. Новые и оригинальные идеи рождаются, чуть ли не каждый день.

Не малое внимание уделяется рациональному использованию энергоресурсов.

Для уменьшения выбросов CO2 в атмосферу, улучшается КПД двигателей, выпускаются гибридные автомобили.

В будущем планируется уделять большое внимание улавливанию парниковых газов при производстве электроэнергии, а также непосредственно из атмосферы путём захоронения растительных организмов, использования хитроумных искусственных деревьев, закачки углекислого газа на многокилометровую глубину океана, где он будет растворяться в водной толще. Большинство перечисленных способов «нейтрализации» CO2 очень дороги. В настоящее время стоимость улавливания одной тонны СО2 составляет приблизительно 100-300 долларов, что превышает рыночную стоимость тонны нефти, а если учесть, что при сгорании одной тонны приблизительно образуется три тонны CO2, то многие способы связывания углекислого газа оказываются пока не актуальными. Предлагавшиеся ранее способы депонирования углерода с помощью высадки деревьев признаются несостоятельными в связи с тем, бОльшая часть углерода в результате лесных пожаров и разложения органики поступает обратно в атмосферу.

Особое внимание уделяется разработке законодательных нормативов, направленных на снижение выброса парниковых газов. В настоящее время многими странами мира были приняты Рамочная конвенция ООН об изменении климата (1992) и Киотский протокол (1999). Последний не был ратифицирован рядом стран, на которые приходится львиная доля выброса CO2. Так на долю США приходится около 40% от всех выбросов (в последнее время появилась информация, что Китай обогнал США по объёмам выброса CO2). К сожалению, пока человек во главу угла будет ставить собственное благосостояние, прогресса в решении вопросов глобального потепления не предвидится.

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.