Экологические последствия парникового эффекта

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

глобальный потепление тепловой излучение

Актуальность. Один из самых остро стоящих сегодня вопросов, это вопрос о глобальном потеплении. Сейчас в обществе он широко обсуждается, волнует не только ученых, но и политиков и простых граждан. Практически каждый день мы видим телевизионные репортажи и ток-шоу или читаем в газетах статьи на эту тему. Никого не могут оставить равнодушным бесчисленные жертвы природных катаклизмов, причиной которых является глобальное потепление, которое наносит необратимый урон на экономику, культуру и на экологию нашей планеты. Для того чтобы как можно лучше ознакомиться с данной темой и попытаться найти все возможные пути решения этой проблемы, в первую очередь надо правильно понять сам термин «Глобальное потепление», рассмотреть все причины, вызывающие эти ужасные катастрофы, с последствиями. С этим всем мы сейчас ознакомимся.

Глобальное потепление может изменить внешний вид нашей планеты до неузнаваемости. Извлечет ли человечество из этого пользу или будет сталкиваться со все новыми и новыми проблемами? Вот что говорит по этому поводу сотрудник климатической программы Всемирного фонда дикой природы Алексей Кокорин: «Хотя человек и вносит определенную лепту в потепление на нашей планете, основная причина потепления - это колебания естественного природного цикла. Это волнообразный процесс. Период циклов составляет 60-70 лет, так что следующие десятилетия не обязательно будут теплее. Однако, в дальнейшем естественная кривая снова поползет вверх, что, в совокупности с техногенным фактором, даст очень резкое потепление».

В любом случае, эксперты советуют в ближайшие годы готовиться к всевозможным погодным аномалиям. Специалист Международного центра устойчивого энергетического развития Владимир Бердин говорит, как это может сказаться на нас с вами: «Что касается России, ряд отраслей только выиграет от потепления. Дольше будет длиться вегетативный период растений, дольше будет длиться период судоходства по трассе Северного Морского пути, сократится отопительный сезон».

Объектом исследования является феномен глобального потепления.

Предмет исследования - влияние глобального потепления на Юг России.

Цель работы: выявить и объяснить влияние «парникового эффекта» на экологию юга России.

Исходя из поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Описать теорию «парникового эффекта»;

2. Определить влияние «парникового эффекта» на экологический феномен глобального потепления;

3. Проанализировать влияние глобального потепления на экологию юга России.

Структура работы. Курсовая работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы.

1. Причины возникновения и теория глобального потепления

1.1 Теория «парникового» эффекта

Под парниковым эффектом обычно подразумевают прогрев атмосферы, вызываемый поглощением в её толще теплового излучения. При этом предполагается, что атмосфера прозрачна в области видимой части падающего на Землю солнечного света, но её газовая смесь поглощает отраженное от земной поверхности тепловое, т.е. инфракрасное (ИК) излучение.

Термин парниковый эффект появился в науке недавно, но это явление существует много миллионов лет, и оно было важной предпосылкой для развития жизни на земле. В земной атмосфере есть плотная прослойка газов, которая фильтрует солнечные лучи, лучи доходят до поверхности Земли, прогревают её, а защитный слой задерживает это тепло над поверхностью, способствую тем самым её полное прогревание. Если сейчас средняя глобальная температура атмосферы над поверхностью земли составляет +15?C, то без этой прослойки газов она была бы минус 18-20?С ,а значит, что вся планета была бы покрыта снегом и льдом .

Парниковый эффект был обнаружен Жозефом Фурье в 1824 году и впервые был количественно исследован Сванте Аррениусом в 1896. Действие парникового эффекта аналогично действию стекла в оранжерее. Парниковый эффект связан с повышением концентрации углекислого газа в воздухе, он проявляется в нагреве внутренних слоев атмосферы Земли. Это происходит потому, что атмосфера пропускает основную часть излучения Солнца. Часть лучей поглощается и нагревает земную поверхность, а от нее нагревается атмосфера. Другая часть лучей отражается от поверхности планеты и это излучение поглощается молекулами углекислого газа, что способствует повышению средней температуры планеты.

В 1938 г. Каллендер впервые высказал предположение о возможном влиянии антропогенных выбросов углекислого газа на климат. В 70-е гг. было доказано, что другие газы в еще меньших количествах, чем диоксид углерода, дают ощутимый парниковый эффект. В 70--80-е гг. были поставлены численные эксперименты, в том числе и в СССР, которые показали, что при удвоении концентраций углекислого газа возможно потепление глобального климата на 2-4°С , а в полярной области Северного полушария -- на 6-8°С.

Проблеме связи парникового эффекта земной атмосферы с концентрацией в ней углекислого газа посвящено много работ. Однако в основе всех исследований, лежит общая идея Аррениуса о том, что атмосфера, содержащая CO2, прозрачна для видимого и ультрафиолетового солнечного света, но задерживает отражающееся от земной поверхности инфракрасное излучение. В результате, с возрастанием концентрации CO2 в атмосфере её средняя температура, за счёт поглощения этим газом теплового излучения Земли, должна повышаться.

Долгое время человек был уверен, что его деятельность никак не отражается на этом естественном процессе. Сжигая природное не возобновляемое топливо (мазут, нефть, уголь), мы увеличиваем количество газов в атмосфере и тем самым нарушаем, существующий баланс.

Основными парниковыми соединениями учёные считают: углекислый газ и метан. Исследования показывают, что за последние 100 лет содержания СО2 в атмосфере увеличилось более чем на 1/3, а метана в 2,5 раза. А чем плотнее становится прослойка газов, тем больше она задерживает солнечную энергию и тем больше становится температура на Земле. Многолетние наблюдения показывают, что в результате хозяйственной деятельности изменяется газовый состав и запыленность нижних слоев атмосферы. Очевидная причина возникновения парникового эффекта - использование традиционных энергоносителей промышленность и автомобилистами. К менее очевидным причинам можно отнести сведение лесов, переработку отходов, и добычу угля. Значительно способствуют увеличению парникового эффекта хлорфторуглеводороды, углекислый газ (СО2), метан (СН4) , окислы серы и азота.

С распаханных земель во время пыльных бурь поднимаются в воздух миллионы тонн частиц почвы. При разработке полезных ископаемых, при производстве цемента, при внесении удобрений и трении автомобильных шин о дорогу, при сжигании топлива и выбросе отходов промышленных производств в атмосферу попадает большое количество взвешенных частиц разнообразных газов. Определения состава воздуха показывают, что сейчас в атмосфере Земли углекислого газа стало на 25% больше, чем 200 лет назад.

Происходит постоянное и нарастающее увеличение выбросов в атмосферу «парниковых» газов, прежде всего диоксида углерода. Источники последнего -- сжигание угля и других углеродсодержащих топлив, нефти, газа и производных продуктов, прежде всего бензина, в топках ТЭЦ, двигателях автомобилей и т.д. Выбросы диоксида углерода особенно резко увеличились в главных промышленных центрах мира: США, Западной Европе, России. Еще более быстрыми темпами увеличиваются выбросы других газов, усиливающих парниковый эффект, -- метана, оксидов азота, галоген - углеводородов. По некоторым оценкам, на последние годы приходится 15-20% парникового эффекта.

Гипотеза парникового эффекта основана на представлениях о высокой чувствительности термического режима Земли к изменениям концентрации диоксида углерода в атмосфере с учетом тенденции роста потребления минерального топлива на ближайшие десятилетия.

По степени влияния на климат парникового эффекта Земля занимает промежуточное положение между Венерой и Марсом: у Венеры повышение температуры приповерхностной атмосферы в ~13 раз выше, чем у Земли, в случае Марса в ~5 раз ниже, эти различия являются следствием различных плотностей и составов атмосфер этих планет.

При неизменности солнечной постоянной и, соответственно, потока солнечной радиации, среднегодовые приповерхностные температуры и климат, определяются тепловым балансом Земли. Для теплового баланса выполняются условия равенства величин поглощения коротковолновой радиации и излучения длинноволновой радиации в системе Земля-атмосфера. В свою очередь, доля поглощенной коротковолновой солнечной радиации определяется общим (поверхность и атмосфера)альбедо Земли, на величину потока длинноволновой радиации, уходящей в космос, существенное влияние оказывает парниковый эффект, в свою очередь, зависящий от состава и температуры земной атмосферы.

Основными парниковыми газами, в порядке их оцениваемого воздействия на тепловой баланс Земли, являются водяной пар, углекислый газ, метани озон.

Таблица

Основные парниковые газы атмосферы Земли
Газ	Формула	Вклад (%)
Водяной пар	H2O	36 -- 72 %
Диоксид углерода	CO2	9 -- 26 %
Метан	CH4	4 -- 9 %
Озон	O3	3 -- 7 %

Главный вклад в парниковый эффект земной атмосферы вносит водяной пар или влажность воздуха тропосферы, влияние других газов гораздо менее существенно по причине их малой концентрации.

Вместе с тем концентрация водяного пара в тропосфере существенно зависит от приповерхностной температуры: увеличение суммарной концентрации «парниковых» газов в атмосфере должно привести к усилению влажности и парникового эффекта, который в свою очередь приведет к увеличению приповерхностной температуры.

При понижении приповерхностной температуры концентрация водяных паров падает, что ведет к уменьшению парникового эффекта, и, одновременно с этим при снижении температуры в приполярных районах формируется снежно-ледяной покров, ведущий к повышению альбедо и, совместно, с уменьшением парникового эффектом, вызывающим понижение средней приповерхностной температуры.

Таким образом, климат на Земле может переходить в стадии потепления и похолодания в зависимости от изменения альбедо системы Земля -- атмосфера и парникового эффекта.

Климатические циклы коррелируют с концентрацией углекислого газа в атмосфере: в течение среднего и позднего плейстоцена, предшествующих современному времени, концентрация атмосферного углекислого газа снижалась во время длительныхледниковых периодов и резко повышалась во время кратких межледниковий

В течение последних десятилетий наблюдается рост концентрации углекислого газа в атмосфере, считается, что этот рост в значительной степени имеет антропогенный характер.

В конце восьмидесятых -- начале девяностых годов XX века несколько лет подряд среднегодовая глобальная температура была выше обычной. Это вызвало опасения, что вызванное человеческой деятельностью глобальное потепление уже началось. Среди ученых существует консенсус, что за последние сто лет среднегодовая глобальная температура поднялась на 0,3 -- 0,6 градусов Цельсия. Существует научный консенсус, что жизнедеятельность человека является основным фактором, который влияет на текущее повышение температуры на Земле.

1.2 Разнообразие взглядов на существование глобального потепления

Существует множество других гипотез о причинах глобального потепления. МГЭИК (межправительственной комиссии экспертов по изменению климата) были предложены разнообразные гипотезы, объясняющие изменения температуры Земли соответствующими изменениями солнечной активности.

В их третьем отчёте 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 МГЭИК уточняли оценки влияния солнечной активности на потепление после 1950 года. 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.

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. Выводы, которые будут получены в результате этой дискуссии, могут сыграть ключевую роль в вопросе о том, в какой степени человечество ответственно за изменение климата, и в какой -- естественные факторы.

Существуют и другие теории

Наблюдаемое потепление находится в пределах естественной изменчивости климата и не нуждается в отдельном объяснении;

Потепление явилось результатом выхода из холодного Малого ледникового периода; имевшего место на Земле в течение XIV--XIX веков. Данный период является наиболее холодным по среднегодовым температурам за последние 2 тысячи лет. Малому ледниковому периоду предшествовал Атлантический оптимум (примерно X--XIII века) -- период сравнительно теплой и ровной погоды, мягких зим и отсутствия сильных засух.

Потепление наблюдается слишком непродолжительное время, поэтому нельзя достаточно уверенно сказать, происходит ли оно вообще.

Важно отметить, что климат на Земле меняется периодически в зависимости от повторяющихся процессов, происходящих в системе Земля -- Солнце -- окружающий космос. По современной классификации условно выделяют четыре группы циклов:

1) сверхдлинные по 150?300 миллионов лет связаны с самыми значительными изменениями экологической обстановки на Земле. Их связывают с ритмами тектоники и вулканизма.

2) длинные циклы, так же связанные с ритмами вулканической деятельности, тянутся десятки миллионов лет.

3) короткие -- сотни и тысячи лет -- обусловлены изменениями параметров земной орбиты.

Последняя категория условно называется ультракороткие. Они связаны с ритмами Солнца. Среди них есть цикл 2400 лет, 200, 90, 11 лет. Не исключено, что именно данные ритмы являются определяющими в наблюдаемом потеплении на планете. Человек пока что не в состоянии как-то модифицировать и влиять на эти процессы.

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.[17]

К аналогичному выводу пришёл российский физик-теоретик В. Г. Горшков, основываясь на разрабатываемой им с 1979 г. теории биотической регуляции[18], согласно которой необратимые изменения климата скорее будут вызваны не парниковыми газами, а нарушением механизма глобального влагопереноса, который обеспечивается растительностью планеты, при условии некоторого запорогового сокращения площади естественных лесов.

Известный американский физик Фримен Дайсон утверждает[19], что меры, предлагаемые для борьбы с глобальным потеплением давно уже не относятся к сфере науки, а являются политиканством и спекулятивным бизнесом [20]

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.»[21]

Датский эколог и экономист Бьорн Ломборг считает, что глобальное потепление имеет не столь угрожающий характер, как это рисуют некоторые специалисты и вторящие им журналисты. «Тема потепления перегрета», -- говорит он. Детально взгляды Ломборга изложены в книге «Охладите! Глобальное потепление. Скептическое руководство».[22]

Профессор А.П.Капица, член-корреспондент РАН, завкафедрой Географического ф-та МГУ считает вклад человечества в климатические изменения несущественным на фоне космических и геофизических факторов. [23]

Известный российский журналист (по образованию теплофизик) Анатолий Вассерман, полагает, что вред от потепления и парникового эффекта преувеличен, а торговля квотами на выбросы промышленных парниковых газов и меры по их ограничению используется для финансовых махинаций и управления экономикой слаборазвитых стран.[24]

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 процветала.

В настоящее время ни одна из этих альтернативных теорий не имеет заметного числа сторонников среди учёных-климатологов.

2. Экологические последствия «парникового эффекта»

2.1 Глобальное потепление

В результате сжигания различного топлива в атмосферу ежегодно выбрасывается около 20 млрд т углекислого газа и поглощается соответствующее количество кислорода. Природный запас СО2 в атмосфере составляет величину порядка 50 000 млрд т. Эта величина колеблется и зависит, в частности, от вулканической активности. Однако антропогенные выбросы углекислого газа превышают естественные и составляют в настоящее время большую долю его общего количества. Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере, сопровождающееся ростом количества аэрозоля (мелких частиц пыли, сажи, взвесей растворов некоторых химических соединений), может привести к заметным изменениям климата и соответственно к нарушению складывавшихся в течение миллионов лет равновесных связей в биосфере.

Итогом нарушения прозрачности атмосферы, а следовательно, и теплового баланса может явиться возникновение « парников ого эффекта», то есть увеличения средней температуры атмосферы на несколько градусов. Это способно вызвать таяние ледников полярных областей, повышение уровня Мирового океана, изменение его солености, температуры, глобальные нарушения климата, затопление прибрежных низменностей и многие другие неблагоприятные последствия.

Выброс в атмосферу промышленных газов, включающих такие соединения, как окись углерода СО (угарный газ), окислы азота, серы, аммиака и других загрязнителей, приводит к угнетению жизнедеятельности растений и животных, нарушениям обменных процессов, к отравлению и гибели живых организмов.

«Парниковый эффект». По новейшим данным ученых, за 2000-е гг. средняя температура воздуха в северном полушарии повысилась по сравнению с концом XX в. на 0,5-0,6 "С. По прогнозам, к началу 2060 г. средняя температура на планете может повыситься на 1,2 "С по сравнению с доиндустриальной эпохой. Ученые связывают такое повышение температуры в первую очередь с увеличением содержания углекислого газа (диоксида углерода) и аэрозолей в атмосфере. Это приводит к чрезмерному поглощению воздухом теплового излучения Земли. Очевидно, определенную роль в создании так называемого «парникового эффекта» играет и тепло, выделяющееся от ТЭЦ и АЭС.

Потепление климата может привести к интенсивному таянию ледников и повышению уровня Мирового океана. Изменения, которые могут произойти вследствие этого, просто трудно предсказать.

Решить данную проблему было бы можно, сократив выбросы углекислого газа в атмосферу и установив равновесие в цикле круговорота углерода. Общепринятые оценки метеорологов показывают, что повышение содержания углекислотного газа в атмосфере приведет к повышению температуры практически только в высоких широтах, особенно в северном полушарии, где "совсем недавно было гигантское оледенение". Причем в основном это потепление произойдет зимой. По оценки специалистом Института сельхозметеорологии Роскомгидромета, повышение концентрации СО2 в два раза приведет к удвоению хозяйственной полезной площади России с 5 до 11 млн. км2. По хозяйственной полезной площади Россия занимает сейчас скромное пятое место в мире после Бразилии, США, Австралии и Китая. Наибольший эффект от потепления будет иметь Россия, в которой западная граница проходит примерно по январской изотерме 0° С.

Отечественные "зеленые" механически повторяют про опасность потепления, не осознавая, что живут в холодной стране. При ожидаемом потеплении в большинстве районов России климат станет очень благоприятным, близким к субтропическому. Нечерноземная мало продуктивная зона центральной России станет плодоносной, продолжительность сельскохозяйственного года в ней утроится, Кубань превратиться в саванну, в Сибири морозы прекратятся, и там будут выращивать хлопок, а северный морской путь освободиться ото льда и станет самым экономичным морским путем между Европой и Дальним Востоком. Важно, что потепление за счет повышения температуры будет происходить в основном зимой. Лето в России останется практически таким же относительно не жарким. Причем это повышение температуры произойдет за несколько лет вслед за повышением концентрации СО2, так как материковых льдов давно нет, а время нагрева атмосферы не превышает двух месяцев На климате низких широт удвоение концентрации СО2 практически не скажется, разве только северный ветер зимой не будет там столь холодным, как сейчас. До наступления последней ледниковой эпохи средняя температура Земли была на 5-6° С выше, и в районе Якутска росли леса грецких орехов.

2.2 Экологические последствия

Примерная схема последствий глобального потепления.

Велик и социальный аспект этой программы. Изменение климата затронет интересы всех жителей планеты. Причем это может продолжаться в течение длительного периода. Возможное изменение экономики государства может привести к изменению всего уклада жизни людей на той или иной территории. Кроме того, прогнозируемый подъем уровня мирового океана и в связи с этим затопление больших территорий суши, потребует не только строительства защитных сооружений, но и переселения целых народов, что может вызвать социальные потрясения. Большой проблемой этого плана явится влияние изменения климата на здоровье человека, и, прежде всего, необходимость адаптации его к новым климатическим условиям.

Возможно появление новых и увеличение уровня существующих заболеваний. Все изменения, которые происходят на Земле, не проходят бесследно для нашего организма. Наше варварское отношение к Земле сделало её агрессивной для нас. Экологическая трагедия Земли перешла в физическую и моральную трагедию человека. Даже по консервативным расчётам прогнозируется, что в течение следующих 60 лет, повышение уровня моря уничтожит четверть всех домов находящиеся в 150-ти метрах от побережья. Последние исследования рисуют более тревожную картину. К концу столетия уровень моря может подняться на целых 6 метров и это всё может произойти со всеми нами из-за таяния. Анализ данных показывает, что в течение последнего столетия наша планета Земля разогрелась на один градус выше среднего показателя. По предположению ученых в ближайшие 50 лет температура поднимется еще на 3-5 градусов, что приведет к тяжелым последствиям, как для Земли, так и для людей и животного мира.

Китай, являющийся одним из основных поставщиков парниковых газов в атмосферу, в то же время максимально ощутит на себе негативные последствия потепления в XXI в. По прогнозам, даже повышение уровня моря на 0,5 м приведет к затоплению около 40 тыс. км2плодородных равнин. Наиболее уязвимыми окажутся обширные низкие низовья крупных рек Хуанхэ, Янцзы и др., где средняя плотность населения иногда достигает 800 чел/км2. Кроме того, значительно активизируются размыв берегов, что приведет к серьезным социально-экономическим последствиям, особенно в крупных городах, расположенных на морских побережьях. Крайне интенсивными могут быть изменения на хорошо освоенных берегах, например -- Черного и Азовского морей, где естественное развитие будет сочетаться с интенсивным антропогенным воздействием, т.е. изъятием наносов с пляжей, строительством дамб и плотин на реках, созданием берегозащитных сооружений и т.д. Наиболее интенсивно будут разрушаться песчаные пересыпи, отчленяющие лиманы в Северо-Западном Причерноморье и на Азовском море, а также косы Северного Приазовья. В дельте Кубани ожидается затопление прибрежных низменностей. Быстрее станут отступать береговые склоны, сложенные непрочными лессами. В районе Одессы, Мариуполя, Приморско-Ахтарска помимо размыва уступов усилятся оползневые и обвальные процессы, и разрушение берегов может достичь катастрофических масштабов. Ледяные берега в условиях повышения температуры воздуха и поверхностных вод будут подвержены быстрому разрушению вследствие таяния льда и обрушения нависающих ледяных блоков. Не исключено, что и районах их распространения (Шпицберген. Земля Франца-Иосифа, Новая Земля, Северная Земля), на акваториях морей Баренцева, Карского и Лаптевых увеличится количество айсбергов.

1. Если температура на Земле будет продолжать повышаться, это окажет серьезнейшее воздействие на мировой климат.

2. В тропиках будет выпадать больше осадков, так как дополнительное тепло повысит содержание водяного пара в воздухе.

3. В засушливых районах дожди станут еще более редкими и они превратятся в пустыни в результате чего людям и животным придется их покинуть.

4. Температура морей также повысится, что приведет к затоплению низинных областей побережья и к увеличению числа сильных штормов.

5. Повышение температуры на Земле может вызвать поднятие уровня моря так как:

а) вода, нагреваясь становится менее плотной и расширяется, расширение морской воды приведет к общему повышению уровня моря;

б) повышение температуры может растопить часть многолетних льдов, покрывающих некоторые районы суши, например, Антарктиду или высокие горные цепи.

Образовавшаяся вода в конечном итоге стечет в моря, повысив их уровень.

Следует, однако, заметить, что таяние льда, плавающего в морях, не вызовет повышение уровня моря. Ледяной покров Арктики представляет собой огромный слой плавучего льда. Подобно Антарктиде, Арктика также окружена множеством айсбергов.

Климатологи подсчитали, что если растают гренландские и антарктические ледники, уровень Мирового океана повысится на 70-80 м.

6. Сократятся жилые земли.

7. Нарушится водосолевой баланс океанов.

8. Изменятся траектории движения циклонов и антициклонов.

9. Если температура на Земле повысится, многие животные не смогут адаптироваться к климатическим изменениям. Многие растения погибнут от недостатка влаги и животным придется переселится в другие места в поисках пищи и воды. Если повышение температуры приведет к гибели многих растений, то вслед за ними вымрут и многие виды животных.

Кроме отрицательных последствий глобального потепления, можно отметить несколько положительных На первый взгляд более теплый климат представляется благом, так как могут уменьшится счета за отопление и увеличение продолжительности вегетационного сезона в средних и высоких широтах.

Увеличение концетрации диоксида углерода может ускорить фотосинтез.

Однако, потенциальный выигрыш в урожайности может быть уничтожен ущербом от болезней, вызванных вредными насекомыми, поскольку повышение температуры ускорит их размножение. Почвы в некоторых областях окажутся малопригодными для выращивания основных культур. Глобальное потепление ускорило бы, вероятно, разложение органического вещества в почвах, что привело бы к дополнительному поступлению в атмосферу диоксида углерода и метана и ускорило парниковый эффект.

В настоящее время обсуждаются различные меры, которые могли бы воспрепятствовать нарастающему "антропогенному перегреву" Земли. Существует предложение извлекать избыток СО2 из воздуха, сжижать и нагнетать в глубоководные слои океана, используя его естественную циркуляцию. Другое предложение заключается в том, чтобы рассеивать в стратосфере мельчайшие капельки серной кислоты и уменьшать тем самым приход солнечной радиации на земную поверхность.

Огромные масштабы антропогенной редукции биосферы уже сейчас дают основание считать, что решение проблемы СО2 должно осуществляться путем "лечения" самой биосферы, т.е. восстановления почвенного и растительного покрова с максимальными запасами органического вещества всюду, где это возможно.

Одновременно должен быть усилен поиск, направленный на замену ископаемого топлива другими источниками энергии, в первую очередь экологическими безвредными, не требующими расхода кислорода, шире использовать водную, ветровую энергию, а для дальнейшей перспективы - энергию реакцию вещества и антивещества.

Известно, что не бывает худа без добра, и вот вышло так, что нынешний промышленный спад в стране оказался полезен - экологически. Уменьшились объемы производства. и, соответственно, уменьшилось количество вредных выбросов в атмосферу городов.

Пути решения проблемы чистого воздуха вполне реальна. Первый - борьба с сокращением растительного покрова Земли, планомерное увеличение в его составе специально подобранных пород, очищающих воздух от вредных примесей. В Институте биохимии растений экспериментально доказано, что многие растения способны усваивать из атмосферы такие вредные для человека компоненты, как алканы и ароматические углеводороды, а также карбонильные соединения, кислоты, спирты, эфирные масла и другие.

Большое место в борьбе с загрязнением атмосферы принадлежит орошению пустынь и организации тут культурного земледелия, созданию мощных лесозащитных полос.

Предстоит провести огромную работу по уменьшению и полному прекращению выброса в атмосферу дыма и других продуктов сгорания. Все более неотложными становятся поиски технологии для "беструбных" промышленных предприятий, работающих по замкнутой технологической схеме - с использованием всех отходов производства.

Деятельность человека столь грандиозна по размаху, что уже приобрела глобальный природообразующий масштаб. До сих пор мы по преимуществу искали, как можно больше взять у природы. И поиск в этом направлении будет продолжаться. Но наступает пора столь же целеустремленно поработать и над тем, как отдать природе то, что мы у нее забираем. Нет сомнения, что гений человечества способен решить и эту грандиозную задачу.

3. Мировое сообщество в противодействии глобальному потеплению

3.1 Сокращение выбросов «парниковых газов»

Проблемой глобального потепления занимаются такие организации, как ООН, ЮНЕСКО, ВОЗ, Всемирная Метеорологическая организация (ВМО), Всемирная служба погоды (ВСП), Международный Союз охраны природы и природных ресурсов (МСОППР), Всемирная Хартия природы и др. Большую роль играют международные общественные организации (Green Peace).Было выяснено что основной причиной глобального потепления является накопление в атмосфере Земли CО2.Позже, вследствие научных разработок, а также опыта ряда стран было выявлено, что снижение СО2 в атмосфере может быть достигнуто при:

- уменьшении использования в промышленности природного топлива и замене его новыми видами энергии (ядерная, солнечная, энергия ветра, приливов и отливов, геотермальных источников);

- создании менее энергоемких процессов;

- создании безотходных производств и поточных линий с замкнутым циклом (сейчас показано, что при некоторых процессах отходы составляют 80-90% от исходного сырья).

Поэтому была разработана программа, которая должна привести к достижению ряда главных целей. Во-первых, вся планета перейдет на жесткие стандарты энергосбережения, подобные тем, которые в настоящее время в США действуют только в Калифорнии. Так же в программе ООН рассматриваются экологические проблемы на различных территориях, проблемы здоровья и благосостояния человека, охрана наземных экосистем, Мирового океана, растительности, диких животных, экологические вопросы энергетики, а также экологическое образование и информация, торговые, экономические и технологические аспекты. В программе ВОЗ специальным разделом включены исследования по охране окружающей среды и её влиянию на здоровье человека. Большое внимание уделяется возможности повышения уровня заболеваемости уже известными инфекциями (малярия и другие природно-очаговые инфекции), а также возможности появления новых инфекций. Программа ВМО предусматривает разработку методов долгосрочного прогнозирования возможных изменений климата и его влияния на человека, а также влияние на климат различных факторов. Практическое значение программы состоит в том, что она поможет народам использовать данные о климате при планировании и регулировании всех сторон человеческой деятельности. Программа МСОППР обобщает опыт всех стран в области охраны природы, определяет основные экологические проблемы современности и предлагает систему рациональных методов управления ресурсами биосферы. Программа ВСП координирует деятельность всех заинтересованных стран в области сбора и обмена метеорологической информацией и имеет три мировых центра - в Москве, Вашингтоне и Мельбурне.

Мировая промышленность перейдет на современные энергосберегающие технологии; в частности, удастся вдвое повысить коэффициент полезного действия электростанций на органическом топливе, за счет более полного использования остаточного тепла. Будет введен в действие миллион крупных ветрогенераторов электричества. Будет построено 800 мощных электростанций на угле, выбросы которых будут полностью очищаться от углекислого газа. Будет построено 700 ядерных электростанций, причем ни одна из ныне действующих не будет закрыта. Мировой парк легковых автомобилей и легких грузовиков полностью перейдет на машины, проезжающие не менее 25 км на литр бензина. Со временем все машины получат гибридные двигатели, которые позволят им на коротких маршрутах включать только электромоторы, получающие питание от аккумуляторов. Для их снабжения электричеством будет построено еще 0.5 млн. ветрогенераторов. Будут резко расширены посевные площади под сельскохозяйственные культуры, способные служить сырьем для производства биотоплива из растительной целлюлозы. Государства, расположенные в тропиках, с помощью международного сообщества полностью остановят процесс исчезновения лесов и удвоят нынешние темпы посадки молодых деревьев.

Уже сейчас во многих высокоразвитых индустриальных странах действуют жесткие природоохранные законы: установлены требования к очистке выбросов, разрабатываются новые технологии, предотвращающие загрязнение атмосферы, ужесточены стандарты на выбросы отработанных газов автомобилей и т.д. В одних государствах (США, Канада) создан центральный орган управления природопользованием. Цель его - разработка общенациональных экологических нормативов, обеспечивающих улучшение экологической ситуации и контроль за их выполнением. Специфика японской культуры (культ жилища, человека, здоровья) позволяет решать все проблемы не на уровне государственных агентств, а на уровне города, района, что дает хорошие результаты. В целом, нужно сказать, что в Европе контроль за выбросами в атмосферу не так строг, как в США.

Решение глобальных проблем поддержания устойчивого развития и, в частности, сохранения окружающей среды, требует активного участия всех государств и разных секторов общества. Ратификация Россией Киотского протокола в 2004 году подчеркнула, что важность решения глобальных экологических проблем, среди которых и выбросы парниковых газов (ПГ), понимается и поддерживается на государственном уровне.

Однако Россия остается одной из стран с наиболее низкими показателями энергоэффективности в экономике. Российский энергетический сектор отвечает за приблизительно 30% выбросов ПГ России (по состоянию на 1990 г. вклад энергетики составлял ок. 33%). Теплоэнергетика на протяжении многих лет занимала также и первое место по валовым выбросам загрязняющих веществ в атмосферу, только в 2004 г. уступив нефтедобыче. Необходимо отметить, что указанные изменения в значительной степени вызваны усилиями отрасли по повышению эффективности и снижению негативного воздействия.

Политика России в отношении интеграции в мировое экономическое пространство определяет первоочередное внимание к повышению эффективности использования энергоресурсов и минимизации воздействия на окружающую среду. Немаловажную роль должны сыграть усилия энергетического сектора промышленности. Поскольку в России и за рубежом накоплен значительный опыт в этой сфере, назрела необходимость систематизации и анализа имеющихся сведений и широкого распространения результатов. Для этого был выполнен настоящий проект, целью которого явилось содействие сокращению негативного воздействия на окружающую среду и снижению выбросов парниковых газов при производстве энергии и распространению опыта в этой области.

В качестве основы анализа использовались данные Рязанской ГРЭС и материалы Справочника по наилучшим доступным методам в области сжигания топлива (BREF LCP), разработанного в рамках реализации европейской Директивы по Комплексному контролю и предотвращению загрязнения (IPPC).

25 сентября 2012 г. заместитель Министра транспорта Российской Федерации Николай Асаул и глава офиса Программы развития ООН в Российской Федерации подписали проектный документ «Сокращение выбросов парниковых газов от автомобильного транспорта в городах России».

Проект направлен на снижение выбросов в атмосферу парниковых газов посредством улучшения планирования и управления городским транспортом путем создания эффективных систем мониторинга и продвижения экологически чистых видов транспорта.

Срок реализации проекта расчитан на 5 лет - до 2017 г. включительно.

В качестве пилотных городов для демонстрационных проектов выбраны г. Казань и г. Калиниград.

Объем финансирования проекта со стороны Глобального экологического фонда - 5,4 млн. долларов США. Российская сторона выступит паритетно. В частности, софинансирование Минтранса России составит 8,6 млн. долларов США, Министертва транспорта и дорожного хозяйства Республики Татарстан - 113,0 млн. долларов США, Правительства Калининградской области - 34,6 млн. долларов США.

Главными результатами проекта являются подготовка на федеральном и региональном уровнях нормативно-правовой базы в поддержку развития низкоуглеродных транспортных средств, автомобилей гибридного типа, заряжаемых от бытовой электросети, и электромобилей в Российской Федерации на основе результатов, полученных в ходе реализации демонстрационных проектов в г. Казани и г. Калининграде.

Полученные результаты будут применимы для тиражирования как передовая практика для других городов страны.

В целях осуществления руководства и контроля за реализацией проекта при Минтрансе России создан Координационный комитет проекта (далее - ККП). 1 апреля 2013 года в Минтрансе России состоялось первое заседание Координационного комитета Проекта, в работе которого приняли участие представители Минпророды России, МВД России, ФНС России, Минэнерго России, Миндортранса Республики Татарстан, Министерства развития инфраструктуры Калининградской области, ОАО «Научно-исследовательский институт автомобильного транспорта», Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета и т.д.

В рамках заседания состоялось знакомство членов ККП со структурой и содержанием проекта, ожиданиями и требованиями Глобального экологического фонда к результатам проекта, обсуждение и формулирование стратегии и тактики управления проектом и его реализации, а также определение приоритетных направлений.

По результатам заседания ККП было сформировано три рабочих группы (далее -РГ):

1. Группа нормативно-правого и технического содействия развитию низкоуглеродных и немоторизированных видов городского транспорта.

2. Группа транспортного планирования городов.

3. Группа разработки методов мониторинга выбросов парниковых газов, транспортных потоков и пассажиропотоков.

Эксперты, входящие в состав рабочих групп, призваны для решения следующих задач: разработки предложений по мероприятиям для успешной реализации проекта, обсуждения рабочих планов проекта, подготовки технических заданий, обсуждения результатов по итогам реализации мероприятий в пилотных городах.

3.2 Киотский протокол

Киотский протокол (КП) - первое международное соглашение, содержащее количественные обязательства стран участниц по ограничению и сокращению эмиссии парниковых газов (ПГ). В ноябре 2004 г. Россия ратифицировала КП, который рассчитан на 5 лет с 2008 по 2012 гг включительно.

Глобальная роль Киотского протокола: - Пилотный этап глобального экологического соглашения по предотвращению катастрофических изменений климата - Международная поддержка национальных мер в странах, готовых к осуществлению значительных шагов по снижению выбросов парниковых газов, развитию возобновляемой энергетики, выполнению экологических проектов по адаптации экосистем к меняющемуся климату - Катализатор для поддержки научных исследований по проблеме изменения климата.

Обязательства РФ по выполнению Киотского протокола:

· повышение эффективности использования энергии в соответствующих секторах национальной экономики

· поощрение устойчивых форм сельского хозяйства

· охрана и повышение качества поглотителей и накопителей парниковых газов, содействие рациональным методам ведения лесного хозяйства, облесению и лесовозобновлению

· проведение исследовательских работ, содействие внедрению, разработка и более широкое использование новых и возобновляемых видов энергии

· ограничение и/или сокращение выбросов ПГ на транспорте

· ограничение и/или сокращение выбросов метана

· создание национальной системы оценки антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями всех ПГ, не регулируемых Монреальским протоколом

· подготовка ежегодного кадастра антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями ПГ

· создание реестра углеродных единиц

· количественные обязательства: не превысить в 2008-2012 гг. уровень выбросов 1990 г.

Механизмы Киотского протокола:

Цель механизмов КП - обеспечение снижения антропогенной эмиссии парниковых газов путем внедрения новых энерго- и ресурсосберегающих технологий на основе международного сотрудничества.

КП предусматривает три основных механизма переуступки квот на выбросы парниковых газов между странами:

1. Торговля квотами

2. Проекты совместного осуществления (ПСО). В отличие от прямой продажи страна-продавец может передать стране-покупателю только единицы сокращенных выбросов (ЕСВ), произведенные в результате инвестиций в проекты по снижению выбросов, выполненные на её территории совместно с покупающей стороной (компанией или государством). Разрешенный выброс страны-покупателя увеличивается на количество переданных ЕСВ.

3. Механизм чистого развития (МЧР). В случае МЧР страной-продавцом квот выступают страны, не имеющие обязательств по ограничению выбросов.

3.3 Потепление на юге России - существует ли оно?

По прогнозам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) - наиболее авторитетной международной организации в области климата - в ближайшие 20 лет рост температуры составит в среднем 0,2 ?С за десятилетие, а к концу 21 века температура Земли может повыситься от 1,8 до 4,6 ?С (такая разница в данных - результат наложения целого комплекса моделей будущего климата, в которых учитывались различные сценарии развития мировой экономики и общества).

Изменение температуры поверхности Земли за 1901-2005 гг., °С за столетие. Серым цветом обозначены регионы, оценка которых затруднена из-за недостатка данных.

Рис.

Климатические изменения в России

По данным наблюдений российских метеостанций,среднегодовая температура воздуха в России выросла за последние 100 лет на 1 ?С (что значительно выше, чем в среднем по миру), из них 0,4 ?С - только за последнее десятилетие 20 века.

Осредненные аномалии среднегодовой температуры воздуха в России, в Северном полушарии и для земного шара, 1901-2004 гг. Источник: Стратегический прогноз, Росгидромет, 2006.

Рис.

По прогнозам Росгидромета, к 2015 году температура воздуха в нашей стране может вырасти на 0,6 ?С ± 0,2 ?С по сравнению с уровнем 2000 года. А это означает, что уже к середине нынешнего века в России потеплеет почти на 2 градуса. Причем, это если темпы роста температуры сохранятся на прежнем уровне. Хотя большинство ученых сходится во мнении, что темпы потепления будут только нарастать.

Рост среднегодовой температуры воздуха происходит во всех регионах страны, однако из-за большой протяженности территории России и разнообразия ее природных условий, климатические изменения проявляются неравномерно по различным регионам и сезонам. В целом, потепление более заметно зимой и весной. При этом в большей степени оно проявляется в Европейской части России и в Восточной Сибири.

Аномалии температуры воздуха в России а) зимой и б) летом 2007 года по сравнению с 1961-1990 гг., °C

Рис.

Гидрометцентр России опубликовал прогноз температуры и осадков на апрель-сентябрь 2013 года. Анализ климатических данных и прогностических разработок выполнен при участии Главной геофизической обсерватории имени Воейкова, а также Арктического и антарктического научно-исследовательского института. Вероятность прогноза, по расчетам специалистов, составила 69-72 процента.

Главный вывод, который делают синоптики: на большей части страны с апреля по сентябрь нынешнего года ожидается "температурный режим, близкий к средним многолетним значениям и выше их".

Что касается южных регионов, то в летние месяцы здесь предполагается дефицит осадков. Вместе с тем метеорологические условия в апреле и мае в Южном и Северо-Кавказском федеральных округах ожидаются более благоприятными, чем в прошлом году. Тем не менее в ряде регионов ЮФО в июле-сентябре прогнозируется повышенная опасность возникновения пожаров.

Специалисты не припомнят такой запоздалой весны и, например, такого сильного снегопада, какой был в Майкопе в минувший понедельник. Есть такая примета: если зима была бесснежной, а весна холодной, то лето будет дождливым, а осень теплой. Ведь в природе все взаимосвязано.

- Исходя из аномально холодного марта, можно подумать, что и летом тоже будет аномальная погода, однако точных прогнозов сейчас по этому поводу мы сделать, конечно, не можем, - говорит специалист Гидрометцентра России Любовь Храмова. - Будем лишь надеяться, что лето окажется умеренно жарким. А 1 апреля новый циклон с юго-запада поторопит весну в наши края, так что зима вместе с антициклоном отступит на восток.

По опубликованным прогностическим данным, в апреле в ЮФО и СКФО ожидается, что средняя месячная температура воздуха будет около нормы. На юге страны будет ощущаться дефицит осадков. А в мае, полагают специалисты, "сочетание температурного режима и режима увлажнения на юге европейской территории России дает основание для прогноза более мягких агрометеорологических условий по сравнению с 2012 годом".

В июне в Южном федеральном округе температура воздуха прогнозируется выше нормы, а с июля по сентябрь интенсивность осадков будет в ЮФО и СКФО ниже обычного.

Кстати, буквально на днях ученые Главной геофизической обсерватории впервые подготовили оценочный доклад, который обобщает результаты новейших отечественных и зарубежных исследований в области изменений глобального и регионального климата, происходящих в последнее десятилетие и ожидаемых в более отдаленной перспективе.

По данным ученых, в период 2011-2031 годов на юге страны зима станет теплее на 0,6 градуса, а к 2099 году - на 4,1. Интересно, что в других макрорегионах России потеплеет еще больше, особенно на Крайнем Севере.

Изменение климата, считают аналитики, окажет в ближайшей перспективе влияние на все отрасли региональной экономики и особенно на производство и потребление электроэнергии. Как сообщил в своем недавнем выступлении губернатор Кубани Александр Ткачев, одна только бесснежная зима (как в нынешнем году в Краснодарском крае) принесла экономию в сотни миллионов бюджетных рублей. Глобальное потепление, по мнению экспертов, связано с антропогенным фактором.

- Однако никакого определения того, что такое "опасное антропогенное вмешательство в климатическую систему", сейчас не существует, хотя этот вопрос интенсивно разрабатывается сейчас международным научным сообществом, в том числе Межправительственной группой экспертов по изменению климата, - полагает директор Института глобального климата и экологии Росгидромета, академик РАН Юрий Израэль. - Эта проблема не может быть полностью решена в рамках науки, поскольку необходимо принять решения на национальном и международном уровнях о том, является ли климат, измененный под воздействием деятельности человека, желательным или же приемлемым в свете целей устойчивого развития общества и благосостояния населения. Однако наука должна предоставить необходимую объективную и качественную информацию, которая позволит, в конечном счете, принять оптимальные решения в этой области.

Заключение

Проблема исторических и современных изменений климата оказалась очень сложной и не находит решения в схемах однофакторного детерминизма. Наряду с ростом концентрации углекислого газа важную роль играют изменения озоносферы, связанные с эволюцией геомагнитного поля. Разработка и проверка новых гипотез является необходимым условием познания закономерностей общей циркуляции атмосферы и других геофизических процессов, влияющих на биосферу.

То есть, при совместном воздействии нескольких негативных факторов, вероятность всех последствий возрастает, характер и степень их влияния меняется.

Не исключено, что потепление частично имеет естественный природный характер, однако наибольший вклад все-таки был внесен именно человеком на протяжении длительного периода времени. Подъем уровня Мирового океана происходит со скоростью 0,6 мм в год, или 6 см за столетие. В то же время потепление климата будет сопровождаться увеличением испарения с поверхности океанов и увлажнением климата, о чем можно судить по палеогеографическим данным.

...