Надо Знать

добавить знаний



Глобальное потепление



План:


Введение

Изменение средних температур за период 1951-1980 и 2000-2009.

Глобальное потепление ( англ. Global warming ) - Прогрессирующее постепенное повышение температуры поверхности Земли, что связано с парниковым эффектом и приводит к изменения климата в глобальных масштабах. Однако следует отметить, что точно причины глобального потепления неизвестны. Также надо понимать, что потепление общая усредненная тенденция, смена температур происходит неравномерно в зависимости от сезона и местности, более того местами в некоторые сезоны климат даже становится холоднее. Например, в Украине температуры в зимний период увеличились значительно больше чем в летний, а в центральной России (Московский регион) при значительном потепление зимой летние температуры не изменились, а осенние похолодало.

За последнюю сотню лет средняя температура воздуха над сушей выросла, как утверждается, более чем на пол градуса. По данным доклада Международной группы экспертов по изменению климата этот рост составляет за последние сто лет 0,74 \ Pm 0,18 o C [1] [2]

Научная мысль, выраженное Межгосударственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК) ООН, и непосредственно поддержанное национальными академиями наук стран Большой восьмерки, заключается в том, что средняя температура по Земле поднялась на 0,7 C со времени начала промышленной революции (с второй половины XVIII века), и "большая доля потепления, наблюдавшегося в последние 50 лет, вызвана деятельностью человека в первую очередь выбросом газов, вызывающих парниковый эффект, таких как углекислый газ (CO 2) и метан (CH 4). Оценки, полученные по климатическим моделям, на которые ссылается МГЭИК, говорят, что в XXI веке средняя температура поверхности Земли может повыситься на величину от 1,1 до 6,4 C. В отдельных регионах температура может немного понизиться.

Помимо повышения уровня Мирового океана повышение глобальной температуры также приведет к изменениям в количестве и распределении атмосферных осадков. В результате могут участиться природные катаклизмы, такие как наводнения, засухи, ураганы и другие, понизится урожай сельскохозяйственных культур на загрязненных территориях и повысится - в других зонах (за счет увеличения концентрации углекислого газа). Потепление должно, по всей вероятности, увеличивать частоту и масштаб таких явлений.

Потепление климата может привести смещение ареалов видов в полярных зон и увеличить вероятность вымирания малочисленных видов - обитателей прибрежных зон и островов, чье существование в наше время [ Когда? ] находится под угрозой.

Некоторые исследователи считают, что глобальное потепление - это миф, часть ученых отвергает возможность влияния человека на этот процесс. Есть те, кто отрицает факт потепления и допускает его антропогенный характер, но не соглашается с тем, что наиболее опасными из воздействий на климат являются промышленные выбросы парниковых газов.


1. Причины глобального потепления

Глобальные потепления ( межледниковые периоды) за последние 500 тысяч лет.
Изменение Мирового океана.
Концентрация изотопа 18 O в морской воде.
Концентрация CO 2 в антарктическом льду.
Распределение временной шкалы - 20 000 лет. Пики уровня моря, концентрации CO 2 и минимумы 18 O совпадают с межледникового температурными максимумами.

Существует научный консенсус, что текущее глобальное потепление с высокой вероятностью объясняется деятельностью человека. Климатические системы изменяются как в результате естественных внутренних процессов, так и в ответ на внешние воздействия, как антропогенные, так и неантропогенного, при этом геологические и палеонтологические данные показывают наличие долговременных климатических циклов, которые в четвертичном периоде приняли форму периодических оледенений, причем настоящее время приходится на межледниковья (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 (изменение температур в течение последних двухсот лет) средние температуры на Земле повысились, однако причины такого повышения остаются предметом дискуссий, но одной из наиболее широко обсуждаемых является антропогенный парниковый эффект. Нельзя сказать, что идет спор между теми, кто "верит" и "не верит" в теорию парникового эффекта. Скорее, оспаривается итоговый эффект увеличения количества парниковых газов в атмосфере Земли, то есть не компенсируется потепление в силу парникового эффекта изменениями в распределении водяных паров, облаков, в биосфере или других климатических факторов. Однако наблюдаемое последние 50 лет повышение температуры Земли противоречит теориям о компенсирующей роли перечисленных выше обратных связей.


1.1. Выбросы парниковых газов

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

На Земле основными парниковыми газами являются: водяной пар (ответственный около 36-70% парникового эффекта, без учета облаков), углекислый газ (CO 2) (9-26%), метан (CHCO 4) (4-9%) и озон (3-7%). Атмосферные концентрации CO 2 и CHCO 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 трех четвертей всех антропогенных выбросов парниковых газов за последние 20 лет стали результатом добычи и сжигания нефти, природного газа и угля. Большая часть других выбросов вызвана изменениями ландшафта, в первую очередь вырубкой лесов. В пользу теории антропогенного вклада в современное изменение климата в результате выделения парниковых газов могут свидетельствовать и те факты, что наблюдаемое потепление приводит прежде всего к увеличению средних температур в высоких (приполярных) широтах, к повышению средних температур в зимний период в средних широтах и ​​к уменьшению ночного выхолаживания. А также является фактом то, что быстрое нагревание слоев тропосферы происходит на фоне не очень быстрого охлаждения слоев стратосферы.


1.2. Человеческая деятельность

Результаты последних исследований подкрепляют теорию о том, что причиной глобального потепления является человеческая деятельность. Исследование с участием ученых из Шотландии, Канады и Австралии показало, что вероятность естественных, а не антропогенных причин изменения климата на планете составляет не более 5%.

Согласно тем же исследованиям, с 1980 года средняя температура воздуха на планете поднялась на 0.5 градуса по Цельсию, и Земля продолжает нагреваться примерно на 0.16 градуса за десятилетие.


1.3. Циклы Миланковича и другие природные циклы

Одной из наиболее основательных гипотез, объясняющая причины глобального потепления является концепция "Циклов Миланковича" [3]. Сербский инженер и математик Милутин Миланкович открыл цикличность изменения орбиты Земли. Она включает в себя три основные понятия: прецессии, нутации и эксцентриситета. Прецессия - это процесс поворота земной оси, который повторяется примерно каждые 25 765 лет, в результате чего происходит изменение количества солнечного тепла, попадающего на планету в северной и южном полушариях в течение года. Нутация - это процесс изменения угла между осью собственного вращения и осью, вокруг которой происходит вращение. Максимальное отклонение оси Земли составляет 24,5 , а минимальная - 22,1 . Период изменения угла продолжается примерно 41 тысячи лет. Эксцентриситет - это отклонение орбиты Земли от круговой. Земная орбита имеет эллиптическую форму, но эта форма не стала и меняется с периодом примерно 93 тысяч лет таким образом, что Земля, во время полярной ночи на одном из полюсов, удаляется на значительное расстояние от СОЛНЦЕ. Это вызывает серьезное сезонное охлаждение одной из полушарий планеты, что приводит к оледенений.

Следует учитывать, что кроме влияния антропогенных факторов, климат на нашей планете безусловно зависит от многих процессов, происходящих в системе Земля - ​​Солнце - Галактика. Кроме случайных, но многократных за историю Земли и катастрофическим по своим последствиям столкновений с большими астероидами и кометами, земная атмосфера чувствует и периодически повторяющиеся действия планетарного и космического происхождения. Можно выделить четыре группы таких циклов.

"Сверхдлинные" - по 150-300 миллионов лет - характеризуются наиболее значительными изменениями климата на Земле. Они, скорее, связаны с периодом вращения Солнца вокруг центра масс нашей Галактики и прохождениями Солнечной системы через области Млечного пути с разной плотностью газо-пылевого вещества, в зависимости от своего состава, может как экранировать излучение Солнца, так и усиливать на нем интенсивность термоядерных реакций.

"Длинные" циклы, связанные с тектоникой литосферных плит и интенсивностью вулканической деятельности. Они надежно установлены в палеогеологичному летописи, но нерегулярные за периодом и длятся от нескольких до десятков миллионов лет.

"Короткие" периоды, так наз. "Циклы Миланковича", продолжительностью 93 000, 41 000 и 25 750 лет, вызванные периодическими колебаниями перигелия земной орбиты и ориентации оси вращения Земли определяется явлениями нутации и прецессии. Из этих двух астрономических явлений на общую инсоляцию поверхности в первую очередь влияет периодическое изменение величины угла наклона оси вращения Земли к плоскости ее орбиты, т.е. нутация.

И, наконец, последняя категория, условно называется "ультракороткими" периодами. Они связаны с ритмами солнечной активности, среди которых предполагается наличие периодов продолжительностью 6 000, 2 300, 210 и 87 лет, кроме однозначно установленных 22-х и 11-ти летних циклов активности Солнца.

Суперпозиция разных по своей природе и по продолжительности периодов изменения интенсивности солнечной радиации, достигающей нашей планеты, в сочетании с тепловой инерцией океанов, движением материков, вулканической активностью, а возможно, и влияние обратных реакций всего земного биосферы как целого, - и определяет среднюю температуру земной поверхности и распределение климатических зон в разные геологические эпохи. Этот сложный комплекс множества знакопеременных геофизических и космических факторов влияния на земной климат, может, по мнению некоторых, оговаривать и наблюдаемое в настоящее время потепления. Людина в наш час [ Когда? ] не в силах впливати на процеси таких масштабів.


1.4. Інші теорії

1.4.1. Зміна сонячної активності

Були запропоновані різноманітні гіпотези, що пояснюють зміни температури Землі відповідними змінами сонячної активності. У третьому звіті МГЕЗК стверджується, що сонячна і вулканічна активність може пояснити половину температурних змін до 1950 року, але їх загальний ефект після цього був приблизно рівний нулю. Зокрема, вплив парникового ефекту з 1750 року, за оцінкою МГЕЗК, в 8 разів вище впливу зміни сонячної активності. Пізніші роботи уточнювали оцінки впливу сонячної активності на потепління після 1950. Тим не менш, висновки залишилися приблизно тими ж: "Кращі оцінки внеску сонячної активності у потепління лежать в межах від 16% до 36% внеску парникового ефекту" ("недооцінюють чи моделі внесок сонячної активності в останні зміни клімату", Пітер А. Скотт і ін, "Journal of Climate", 15 грудня 2003).

Проте, існує ряд робіт, які передбачають існування механізмів, що підсилюють ефект сонячної активності, які не враховуються в сучасних моделях, або що важливість сонячної активності в порівнянні з іншими чинниками недооцінюється. Такі твердження оспорюються, але є активним напрямом досліджень. Висновки, які будуть отримані в результаті цієї дискусії, можуть зіграти ключову роль в питанні про те, якою мірою людство відповідально за зміну клімату, і в якій - природні чинники.


1.4.2. Інші гіпотези

Є безліч інших пояснень можливого поточного підвищення середньої температури земної поверхні, без залучення ролі промислових парникових газів, в тому числі:

  • Спостережуване потепління знаходиться в межах природної мінливості клімату і не потребує окремого поясненні;
  • Потепління є результатом виходу з холодного Малого льодовикового періоду;
  • Потепління спостерігається занадто нетривалий час, тому не можна досить впевнено сказати, чи відбувається воно взагалі.

2. Чому глобальне потепління іноді призводить до похолодання

Глобальне потепління зовсім не означає потепління скрізь і в будь-який час. Зокрема, в будь-якій місцевості може збільшитися середня температура літа і зменшитися середня температура зими, тобто клімат стане більш континентальним. Глобальне потепління можна виявити, тільки усереднивши температуру по всіх географічних локаціях і всім сезонах. Згідно з однією з гіпотез, глобальне потепління призведе до зупинки або серйозного ослаблення Гольфстріму. Це викличе істотне падіння середньої температури в Європі (при цьому температура в інших регіонах підвищиться, але не обов'язково у всіх), так як Гольфстрім прогріває континент за рахунок перенесення теплої води з тропіків.

Відповідно до гіпотези кліматологів М. Юінга і У. Донна, в кріоері існує коливальний процес, в якому заледеніння (льодовиковий період) породжується потеплінням клімату, а дегляціація (вихід з льодовикового періоду) - похолоданням. Це пов'язано з тим, що в кайнозої, що є кріоерой, при відтаванні крижаних полярних шапок збільшується кількість опадів у високих широтах, що взимку призводить до локального підвищення альбедо. Надалі відбувається зниження температури глибинних районів континентів північної півкулі з подальшим утворенням льодовиків. При замерзанні крижаних полярних шапок льодовики в глибинних районах континентів північної півкулі, не отримуючи достатнього підживлення у вигляді опадів, починають відтавати.


3. Прогноз

У доповіді робочої групи міжурядової комісії зі зміни клімату (Шанхай, 2001 рік) наведено сім моделей зміни клімату в XXI столітті. Основні висновки, зроблені в доповіді, - продовження глобального потепління, що супроводжується:

  • збільшенням емісії парникових газів (хоча згідно з деякими сценаріями до кінця століття в результаті дії заборон на індустріальні викиди можливий спад емісії парникових газів);
  • зростанням поверхневої температури повітря (до кінця XXI століття можливе збільшення поверхневої температури в окремих місцях земної кулі на 6 C);
  • підвищенням рівня океану (у середньому - на 0,5 м за століття)

До найбільш ймовірних змін погодних факторів відносяться:

  • більш інтенсивне випадання опадів;
  • вищі максимальні температури, збільшення числа жарких днів і зменшення числа морозних днів майже у всіх регіонах Землі, при цьому в більшості континентальних районів хвилі тепла стануть більш частими;
  • зменшення розкиду температур.

Як наслідок перерахованих змін можна очікувати посилення вітрів і збільшення інтенсивності тропічних циклонів (загальна тенденція до посилення яких відзначена ще в XX столітті), збільшення частоти сильних опадів, помітне розширення районів посух. Міжурядова комісія виділила ряд районів, найбільш уразливих до очікуваного зміни клімату. Це район Сахари, мега-дельти Азії, невеликі острови.

Антарктика. Рельєф поверхні материка без льодовикового покриву

До негативних змін у Європі ставляться збільшення температур і посилення посух на півдні (в результаті - зменшення водних ресурсів і зменшення вироблення гідроелектроенергії, зменшення продукції сільського господарства, погіршення умов туризму), скорочення сніжного покриву і відступі гірських льодовиків, збільшення ризику сильних паводків і катастрофічних повеней на річках; посилення літніх опадів в Центральній і Східній Європі, збільшення частоти лісових пожеж, пожеж на торфовищах, скорочення продуктивності лісів; зростання нестійкості грунтів в Північній Європі. В Арктиці - катастрофічне зменшення площі покривного заледеніння, скорочення площі морських льодів, посилення ерозії берегів. Деякі дослідники (наприклад, П. Шварц і Д. Ренделл) пропонують песимістичний прогноз, відповідно до якого вже в першій чверті XXI століття можливий різкий стрибок клімату в непередбачену сторону, причому наслідком може з'явитися настання нового льодовикового періоду тривалістю в сотні років.


4. Запобігання та адаптація

Широкий консенсус серед вчених-кліматологів щодо продовження зростання глобальних температур привів до того, що ряд держав, корпорацій та окремих людей намагаються запобігти глобальному потеплінню або ж пристосуватися до нього. Багато екологічні організації ратують за прийняття заходів проти зміни клімату, в основному споживачами, але також на муніципальному, регіональному та урядовому рівнях. Деякі також виступають за обмеження світового виробництва викопних видів палива, посилаючись на прямий зв'язок між спалюванням палива і викидами CO 2.

На сьогоднішній день основним світовим угодою про протидію глобальному потеплінню є Кіотський протокол (узгоджено в 1997, вступив в силу в 2005), доповнення до Рамкової конвенції ООН про зміну клімату. Протокол включає більше 160 країн світу і покриває близько 55% загальносвітових викидів парникових газів. Перший етап здійснення протоколу закінчиться в кінці 2012, міжнародні переговори про нову угоду почалися в 2007 на острові Балі (Індонезія) і були продовжені на конференції ООН в Копенгагені в грудні 2009.

В 1980 понад 100 мільйонів тонн CO 2 було викинуто в атмосферу у східній частині Північної Америки, Європі, західній частині СРСР і великих містах Японії. Викиди CO 2 розвинених країн у 1985 склали 74% від загального обсягу, а частка країн, що розвиваються склала 24%. Вчені припускають, що до 2025-го року частка країн, що розвиваються у виробництві вуглекислого газу зросте до 44%. В останні роки Росія і країни колишнього СРСР значно скоротили викиди в атмосферу CO 2 та інших тепличних газів. Це насамперед пов'язано зі змінами, що відбуваються в цих країнах, і падінням рівня виробництва.

У грудні 1997 на зустрічі в Кіото (Японія), присвяченій глобальної зміни клімату, делегатами з більш ніж ста шістдесяти країн була прийнята конвенція, яка зобов'язує розвинені країни скоротити викиди CO 2. Кіотський протокол зобов'язує тридцять вісім індустріально розвинених країн скоротити до 2 008 - два тисячі дванадцять років викиди CO 2 на 5% від рівня 1990 :

Протокол передбачає систему квот на викиди тепличних газів. Суть його полягає в тому, що кожна з країн (поки це відноситься тільки до тридцяти восьми країнам, які взяли на себе зобов'язання скоротити викиди), отримує дозвіл на викид певної кількості тепличних газів. При цьому передбачається, що якісь країни або компанії перевищать квоту викидів. У таких випадках ці країни або компанії зможуть купити право на додаткові викиди у тих країн або компаній, викиди яких менше виділеної квоти. Таким чином передбачається, що головна мета - скорочення викидів тепличних газів у наступні 15 років на 5% - буде виконана.

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
  • усиление контроля на руку индустриальным странам, так как это будет сдерживать экономическое развитие развивающихся стран.
  • загрязнение тепличными газами накоплен развитыми странами в процессе их развития.

5. Критика теории глобального потепления

Изменения средней температуры Земли за последние 500 миллионов лет. На протяжении почти всей истории Земли температура была значительно выше сегодняшней

Известный британский ученый-натуралист и телеведущий Дэвид Беллами полагает, что 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 серьезной угрозой для человечества.

К аналогичному выводу пришел 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 Запорогов сокращение 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 есть 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. Влияние человечества на климат Земли ничтожен. 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 миллионов лет. На протяжении почти всей истории Земли температура была значительно выше сегодняшней Датский экономист Бьорн Ломборг считает, что глобальное потепление имеет не столь угрожающий характер, как это рисуют некоторые специалисты и вторят им журналисты. "Тема потепления перегрета", - говорит он. Подробно взгляды Ломборг изложены в книге "Охладите! Глобальное потепление. Скептическое руководство. Профессор А. П. Капица, член-корреспондент РАН, завкафедрой Географического ф-та МГУ считает вклад человечества в изменение климата несущественным на фоне космических и геофизических факторов.

Ряд критиков указывает на то, что в прошлом (например, в эоцене) температура была значительно выше сегодняшней, и хотя тогда вымерло множество видов, в дальнейшем жизнь процветало.


6. Цифры и факты

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

  • За последние полвека температура на юго-западе Антарктики, на Антарктическом полуострове, возросла на 2,5 C. В 2002 от шельфового ледника Ларсена площадью 3250 км и толщиной свыше 200 метров, расположенного на Антарктическом полуострове, откололся айсберг площадью свыше 2500 км . Весь процесс разрушения занял всего 35 дней. До этого ледник оставался стабильным в течение 10 тысяч лет, с конца последнего ледникового периода. Таяние шельфового ледника привело к выбросу большого количества айсбергов (свыше тысячи) в море Уэдделла.

Тем не менее, площадь оледенения Антарктики растет.

Отмечено ускорение процесса деградации вечной мерзлоты.

  • С начала 1970-х годов температура многолетнемерзлых грунтов в Западной Сибири повысилась на 1,0 C, в центральной Якутии - на 1-1,5 C. На севере Аляски с середины 1980-х годов температура верхнего слоя мерзлых пород увеличилась на 3 C.

7. Другие аспекты изменения климата

Глобальное изменение климата не ограничивается потеплением. Происходит также изменение солевой плотности океанов, повышение влажности воздуха, изменение характера дождевых осадков и таяния 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. "Summary for Policymakers" - www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-spm.pdf ( PDF). Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Международная группа экспертов по изменению климата. 2007-02-05 . http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-spm.pdf - www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-spm . pdf . Проверено 2007-02-02 . "Таким образом обновлена ​​столетняя тенденция (с 1906 по 2005), что составляет 0.74 C [0.56 C to 0.92 C] больше, чем соответствующая тенденция за период с 1901 по 2000 годы, составляла, по данным" Третьей оценочной доклада "0.6 C [от 0.4 C до 0.8 C]. "
  2. Глобальная температура поверхности Земли определяется в докладе Международной группы экспертов по изменению климата как среднее между приповерхностной температурой суши и поверхностной температурой моря.
  3. http://www.naturalist.if.ua/?p=307 - www.naturalist.if.ua/?p=307 Станиславский натуралист

Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам