Изменения глобального климата

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Глобальное потепление

2. "Парниковый эффект"

3. Последствия глобального потепления

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Глобальное потепление (Global warming) - это процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана. Изменение климата на Земле происходит как в результате естественных внутренних процессов, так и в ответ на внешние воздействия, как антропогенные, так и неантропогенные.

Во второй половине ХХ в. в связи с быстрым развитием промышленности и ростом энерговооруженности возникли перспективы изменений климата на всей планете. Современными научными исследованиями установлено, что влияние антропогенной деятельности на глобальный климат связано с действием нескольких факторов, из которых наибольшее значение могут иметь:

увеличение количества атмосферного углекислого газа, а также некоторых других газов, поступающих в атмосферу в ходе хозяйственной деятельности, что усиливает в ней парниковый эффект;

увеличение массы атмосферных аэрозолей;

возрастание количества вырабатываемой в процессе хозяйственной деятельности тепловой энергии, поступающей в атмосферу.

Наибольшее значение имеет первая из указанных причин антропогенного изменения климата. Рост концентрации углекислого газа в атмосфере определяется образованием СО₂ в результате сжигания угля, нефти и других видов топлива. Кроме углекислого газа на парниковый эффект атмосферы может влиять увеличение выбросов других газов -- метана, оксида азота, озона, хлорфторуглеродов.

1. Глобальное потепление

В результате изучения материалов метеорологических наблюдений, выполняемых во всех районах земного шара, установлено, что климат не является постоянным, а подвержен определенным изменениям. Начавшееся в конце XIX в потепление особенно усилилось в 20--30-х годах ХХ в., однако затем началось медленное похолодание, которое прекратилось в 60-е годы. Исследования геологами осадочных отложений земной коры показали, что в прошедшие эпохи происходили гораздо большие изменения климата. Поскольку эти изменения были обусловлены природными процессами, их называют естественными.

Наряду с естественными факторами на глобальные климатические условия оказывает всевозрастающее влияние хозяйственная деятельность человека. Впервые это влияние стало проявляться тысячи лет назад, когда в связи с развитием земледелия в засушливых районах начало широко применяться искусственное орошение. Распространение земледелия в лесной зоне также приводило к некоторым изменениям климата вследствие вырубки лесов на больших пространствах. Однако изменения климата в основном ограничивались изменениями метеорологических условий только в нижнем слое воздуха в тех районах, где осуществлялись значительные хозяйственные мероприятия. глобальное потепление антропогенный смог

Постепенный рост количества СО₂ в атмосфере уже оказывает заметное влияние на климат Земли, изменяя его в сторону потепления, Общая тенденция к повышению температуры воздуха, которая наблюдалась в ХХ ст., усиливается, что уже привело к повышению средней температуры воздуха на величину около 0,5.

В результате четырехкратного увеличения во второй половине ХХ в объема выбросов углеродистых соединений атмосфера Земли стала нагреваться все возрастающими темпами. Согласно прогнозам ООН в XXI столетии средняя температура повысится еще больше -- на 1,2--3,5С, что вызовет таяние ледников и полярных льдов, поднимет уровень Мирового океана, создаст угрозу для сотен миллионов жителей прибрежных районов и полностью затопит некоторые острова. Обусловит развитие и других негативных процессов, прежде всего - опустынивания земель.

По мере усиления тенденций к потеплению погодные условия становятся более изменчивыми, а климатические стихийные бедствия -- более разрушительными [3, с. 135-136].

Концентрация углекислоты возросла в XX веке уже процентов на 17. К концу первой четверти XXI века она, по-видимому, удвоится. Это может заметно изменить средний температурный режим нашей планеты. Заметим, что даже качественно предсказать заранее результаты такого потепления совсем не просто. Дело в том, что, с одной стороны, увеличение концентрации углекислоты дает растениям больше пищи, то есть создает тенденцию к повышению продуктивности биоты. Но, с другой стороны, при повышении средней температуры уменьшается перепад температур между экватором и полюсом. Как это показывают многолетние наблюдения, средние температуры на экваторе практически не меняются. Все их изменения происходят за счет полярных зон. Если средняя температура понижается на 0,5 градуса, то это ничтожное похолодание сразу начинает ощущаться на Севере, где температура понижается на 2 - 3 градуса. В результате растет площадь морских льдов и их толщина, ухудшаются условия навигации.

Вся человеческая жизнь, не цивилизация настроена на вполне, определенные климатические условия. И всякое отклонение от существующего уровня нежелательно, поскольку людям придется приспосабливаться к новым условиям. Цивилизация, во всяком случае в современном смысле слова, может существовать лишь в очень узком диапазоне температур. Похолодание на 3 - 4 градуса приведет к тому, что снова наступит ледниковый период и большая часть планеты превратится в ледяную пустыню.

В результате потепления уменьшается перепад температур между экватором и полюсами. А он является главным двигателем, благодаря котором происходит движение атмосферы, переносящее тепло от экваториальных зон к полярным. Засушливые зоны в случае потепления становятся еще более засушливыми - получат еще меньше влаги, что, очевидно, отрицательно отразится на продуктивности биоты [1, c. 55-56].

2. "Парниковый эффект"

«Парниковый эффект» возник не сегодня - он существовал с тех пор, как наша планета обзавелась атмосферой, и без него температура приземных слоев этой атмосферы были бы в среднем градусов на тридцать ниже реально наблюдаемой. Однако в последние век-полтора содержание некоторых "парниковых" газов в атмосфере очень сильно выросло: углекислоты - более чем на треть, метана - в 2,5 раза. Появились и новые, ранее просто не существовавшие вещества с "парниковым" спектром поглощения - прежде всего хлор - и фтор углеводороды, в том числе пресловутые фреоны. Сам собой напрашивается вывод о связи между этими двумя процессами. Тем более, что причину быстрого роста количества "парниковых" газов тоже долго искать не надо - вся наша цивилизация, от костров первобытных охотников до современных газовых плит и автомобилей зиждется на быстром окислении соединений углерода, конечным продуктом которых и является СО2. С деятельностью человека связан и рост содержания метана (рисовые поля, скот, утечки из скважин и газопроводов) и окислов азота, не говоря уж о хлор органике. Пожалуй, только на содержание водяного пара в атмосфере человек еще не оказывает заметного прямого влияния [4].

Механизм парникового эффекта заключается в следующем. Солнечные лучи, достигая Земли, поглощаются поверхностью почвы, растительностью, водной поверхностью и др. Нагретые поверхности отдают тепловую энергию снова в атмосферу, но уже в виде длинноволнового излучения.

Атмосферные газы (кислород, азот, аргон) не поглощают тепловое излучение с земной поверхности, а рассеивают его. Однако в результате сжигания горючих ископаемых и других производственных процессов в атмосфере накапливаются: углекислый газ, угарный газ, различные углеводороды (метан, этан, пропан и др.), которые не рассеивают, а поглощают тепловое излучение, идущее от поверхности Земли. Возникающий таким образом экран и приводит к появлению парникового эффекта -- глобального потепления.

Кроме парникового эффекта наличие указанных газов обусловливает образование так называемого фотохимического смога. При этом в результате фотохимических реакций углеводороды образуют весьма токсичные продукты -- альдегиды и кетоны.

Еще в 1827 г. французский физик Ж. Фурье предположил, что атмосфера Земли выполняет функцию стекла в теплице: воздух пропускает солнечное тепло, но не дает ему испариться обратно в космос. И он был прав. Этот эффект достигается благодаря некоторым атмосферным газам, например водяным испарениям и углекислому газу. Они пропускают видимый и «ближний» инфракрасный свет, излучаемый Солнцем, но поглощают «далекое» инфракрасное излучение, образующееся при нагревании земной поверхности солнечными лучами и имеющее более низкую частоту (рис. 1.1).

В 1909 г. шведский химик С. Аррениус впервые подчеркнул огромную роль углекислого газа как регулятора температуры приповерхностных слоев воздуха. Углекислота свободно пропускает солнечные лучи к земной поверхности, но поглощает большую часть теплового излучения Земли. Это своего рода колоссальный экран, препятствующий охлаждению нашей планеты.

Температура поверхности Земли неуклонно повышается, увеличившись за XX ст. на 0,6 °С. В 1969 г. она составляла 13,99 °С, в 2000 г. -- 14,43 °С. Таким образом, средняя температура Земли в настоящее время составляет около 15 °С. При данной температуре поверхность планеты и атмосфера находятся в тепловом равновесии. Нагреваясь энергией Солнца и инфракрасным излучением атмосферы, поверхность Земли возвращает в атмосферу в среднем эквивалентное количество энергии. Это энергия испарения, конвекции, теплопроводности и инфракрасного излучения [5].

В последнее время деятельность человека привносит дисбаланс в соотношение поглощаемой и выделяемой энергии. До вмешательства человека в глобальные процессы на планете изменения, происходящие на ее поверхности и в атмосфере, были связаны с содержанием в природе газов, которые с легкой руки ученых были названы «парниковыми». К таким газам относятся диоксид углерода, метан, оксид азота и водяной пар (рис. 13). Сейчас к ним добавились антропогенные хлорфторуглероды (ХФУ). Без газового «одеяла», окутывающего Землю, температура на ее поверхности была бы на 30-40 градусов ниже. Существование живых организмов в таком случае было бы весьма проблематичным.

Парниковые газы временно удерживают тепло в нашей атмосфере, благодаря чему создается так называемый парниковый эффект. В результате техногенной деятельности человека некоторые парниковые газы увеличивают долю своего участия в общем балансе атмосферы. Это касается прежде всего углекислого газа, содержание которого из десятилетия в десятилетие неуклонно растет. Углекислый газ создает 50 % парникового эффекта, на долю ХФУ приходится 15-20 %, на долю метана -- 18 % [5].

В первой половине XX в. содержание углекислого газа в атмосфере оценивалось в 0,03 %. В 1956 г. в рамках первого Международного геофизического года ученые провели специальные исследования. Приведенная цифра была уточнена и составила 0,028 %. В 1985 г. измерения были проведены снова, и оказалось, что количество углекислого газа в атмосфере возросло до 0,034 %. Таким образом, увеличение содержания в атмосфере углекислого газа -- доказанный факт.

За последние 200 лет в результате антропогенной деятельности содержание оксида углерода в атмосфере возросло на 25 %. Связано это, с одной стороны, с интенсивным сжиганием ископаемого топлива: газа, нефти, сланцев, угля и др., а с другой -- с ежегодным уменьшением площадей лесов, которые являются основными поглотителями углекислого газа. К тому же развитие таких отраслей сельского хозяйства, как рисоводство и животноводство, а также рост площадей городских свалок приводят к увеличению выделения метана, оксида азота и некоторых других газов.

Вторым по значению «парниковым» газом является метан. Его содержание в атмосфере ежегодно увеличивается на I %. Наиболее значимые поставщики метана -- свалки, крупный рогатый скот, рисовые поля. Запасы газа на свалках крупных городов можно рассматривать как небольшие газовые месторождения. Что касается рисовых полей, то, как выяснилось, несмотря на большой выход метана, в атмосферу его поступает относительно мало, поскольку большая часть расщепляется бактериями, связанными с корневой системой риса. Так что на поступление метана в атмосферу рисовые сельскохозяйственные экосистемы оказывают в целом умеренное влияние.

Сегодня уже не остается сомнений, что тенденция к использованию преимущественно ископаемого топлива неизбежно ведет к глобальному катастрофическому изменению климата. При нынешних темпах использования угля и нефти в ближайшие 50 лет прогнозируется повышение среднегодовой температуры на планете в пределах от 1,5 °С (близ экватора) до 5 °С (в высоких широтах).

Повышение температуры в результате парникового эффекта грозит небывалыми экологическими, экономическими и социальными последствиями.

Исследования показали: чтобы избежать глобальной катастрофы, необходимо уменьшить выбросы углерода в атмосферу до 2 млрд. т в год (одна треть нынешнего объема). Учитывая естественный прирост населения, к 2030-2050 гг. на душу населения должно выбрасываться не более 1/8 объема углерода, приходящегося сегодня в среднем на одного жителя Европы [5].

3. Последствия воздействия глобального потепления

Выводы специалистов неутешительны: отрицательные результаты потепления будут ощущаться почти повсюду.

Для большей части Европы значительно повысится угроза наводнений.

Ледники Альп и большие области вечной мерзлоты начнут таять и полностью исчезнут к концу этого века. Изменение климата положительно скажется на урожаях, собираемых в Северной Европе, однако почти столь же сильное отрицательное влияние будет оказано на сельское хозяйство Южной Европы, которой в 21 веке предстоит страдать от постоянных засух.

В Азии дела обстоят намного хуже. Высокие температуры, засухи, наводнения и эрозия почвы нанесут непоправимый ущерб сельскому хозяйству многих азиатских стран. Повышение уровня моря и более сильные тропические циклоны вынудят десятки миллионов людей покинуть обжитые места и переселяться подальше от берегов моря.

Не лучшее положение сложится и в Африке. Урожаи зерновых серьёзно упадут, уменьшится количество доступной питьевой воды. Осадки будут выпадать всё реже, особенно на юге, севере и западе континента, приводя к появлению новых пустынных районов. Населённые пункты в Нигерии, Сенегале, Гамбии, Египте и вдоль юго-восточного побережья Африки пострадают от повышения уровня моря и эрозии береговой линии. Участятся эпидемии инфекционных болезней, разносимые насекомыми, такими как комары.

В Северной Америке и в Австралии картина будет не столь однозначно плохая. Некоторым регионам потепление пойдёт на пользу, сделав сельское хозяйство в них более выгодным. В остальном список бедствий, которые принесёт потепление, входят: наводнения, засухи, эпидемии. Однако одни из самых больших перемен произойдут в полярных областях. Толщина и площадь арктических льдов продолжит уменьшаться, начнётся таяние вечной мерзлоты. Однажды начавшись, газа в атмосфере стабилизируется. Результатом станут необратимые изменения в оборот воды в мировом океане и уровне моря. Специалисты ООН установили, планета нагревается быстрее, чем предполагалось ранее, и есть убедительные свидетельства того, что именно человечество несет за это ответственность. Ученые предсказывают, что в Азии и Африке уменьшатся урожаи, а Австралия и Новая Зеландия будут испытывать нехватку воды. Повысится риск наводнений в Европе, а восточное побережье Соединенных Штатов подвергнется воздействию все более сильных штормов и эрозии побережья. Средняя температура в этом столетии возрастет от 1,4 до 5,8 градусов Цельсия, говорят ученые. Уровень моря может подняться на несколько десятков сантиметров, угрожая сотням миллионов людей в островных государствах и приморских странах. На планете будет меньше дождей, больше пустынь, больше бурь и наводнений. Уже через несколько лет все мы рискуем оказаться в незнакомом и пугающем мире, в котором над человечеством нависнет угроза губительных эпидемий, вызванных вышедшими из-под контроля инфекциями.

Больше всего пострадают небольшие островные государства. Развивающимся странам будет особенно нелегко приспосабливаться к меняющимся условиям. Ожидаются и определенные положительные эффекты: увеличение производства древесины, большие урожаи зерновых в таких регионах мира, как Юго-Восточная Азия, и меньше смертей от замерзания во время зимы. Ученые предупреждают, что прогнозируемое изменение климата потенциально может привести к "широкомасштабным и необратимым переменам" в течение этого века.

Заключение

По прогнозам ученых, к концу 21 века температура на Земле повысится в среднем на 4-5 градусов Цельсия (существуют и более пессимистические прогнозы). Надо заметить, что климат на нашей планете постоянно меняется: эпохи глобальных потеплений сменяются ледниковыми периодами и наоборот.

В краткосрочных пределах изменчивость погоды и климата может вызывать тепловые волны, заморозки, наводнения, засухи, лавины и сильные ураганы. Такие экстремальные явления представляют собой значительные отклонения от среднего состояния климатической системы. Экстремальные явления, которые побивают все рекорды, периодически происходят в каждом регионе мира.

К сожалению, это далеко не полный список опасных последствий изменения климата. Ученым еще многое предстоит исследовать и доказать, дать более детальные и точные прогнозы опасного воздействия глобального потепления. Однако уже сейчас очевидно, что человечество оказалось в конфликте с природой, с климатической системой планеты, и, возможно, уже переступает ту черту, на которой находится точка «невозврата». По мнению экологических организаций и многих ученых, «чертой» являются 2 °С глобального потепления по сравнению с доиндустриальной эпохой, причем человечество уже прошло треть этой дистанции.

Именно поэтому от человечества сегодня требуются решительные действия по предотвращению глобального изменения климата и снижению выбросов парниковых газов. К этому взывают люди, страдающие от природных стихий, исчезающие виды животных и растений, разрушаемые экосистемы. Услышит ли человечество их голоса - зависит от всех нас [2, с. 6,19].

Список использованной литературы

1. Моисеев Н. И. Экология человечества глазами математика: (Человек, природа и будущее цивилизации). - М.: Мол. гвардия, 1988.-254 с.

2. Сафонов Г.В. Опасные последствия глобального изменения климата. РРЭЦ, GOF,WWW России, 2006. - 20 с.

3. Шимова О.С. Экология и экономика природопользования: Часть 2. Курс лекций.2-e стер. изд. _ Мн.: Академия управления при Президенте Республики Беларусь, 2005. - 193 с.

4. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://referat.resurs.kz/ref/globalnoe-poteplenie-parnikoviy-effekt - Дата доступа: 02.12.2013.

5. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.grandars.ru/shkola/geografiya/parnikovyy-effekt.html - Дата доступа: 02.12.2013.

Размещено на Allbest.ru