Размещено на http://www.allbest.ru/

Кыргызско-Российский Славянский университет

Естественно-технический факультет

Кафедра метеорологии, экологии и охраны окружающей среды

Курсовая работа

на тему:

Экологические последствия потепления глобального климата

подготовил: студент 3-курса: Матие

проверил: доц. Подрезов Андрей Олегович

Бишкек 2014

Реферат

В Курсовом проекте рассмотрено глобальный климат на Земном шаре и его потепление, причины. Антропогенные выбросы очень стабильно влияют на окружающую среду, приведены таблицы об изменении климата и для дальнейших прогнозов приведены данные.

Содержание

• Введение
• 1. Глобальный климат
• 1.1 Изменение температуры
• 1.2 Мировой океан и прибрежные зоны в XXI веке
• 2. Вечная мерзлота и современный климат
• 2.1 Антропогенные воздействия человека на окружающую среду
• 2.2 Решение проблемы глобального потепления климата
• 2.3 Прогнозы глобального климата за следующие 50-100 летие


Введение

В настоящее время очень много говорят о глобальном потеплении климата. Мы замечаем, что в последние годы погода стала существенно меняться: затянувшаяся зима, поздняя весна, холодное лето. Как же объясняются эти изменениями учеными-климатологами?

В настоящее время существует две диаметрально противоположных точки зрения. Сторонники первой точки зрения утверждают, что в настоящее время происходит глобальное потепление климата. Одни исследователи считают, что это происходит вследствие изменений, происходящих в Космосе, другие - за счет роста парниковых газов. По вопросу причин роста концентрации парниковых газов также есть разногласия. Одни специалисты считают, что в происходящих катаклизмах природы виноват человек, загрязняющий окружающую среду парниковыми газами: диоксидом азота, метаном, фреонами, закисью азота. Другие специалисты считают, что рост концентрации парниковых газов происходит за счет естественных источников - вулканов. И вклад антропогенного фактора очень мал. Действительно, согласно статистических данных от антропогенных источников выбрасывается всего 3,5 % диоксида углерода от общего количества диоксида углерода, поступающего в окружающую среду, а метана - 3,3 %.

Вторая точка зрения заключается в утверждении, что в настоящее время человечество находится вначале очередного ледникового периода. И проблема глобального потепления является наукообразным мифом. В частности такой точки зрения придерживается известный российский географ, профессор А.П. Капица. Он утверждает, что увеличение концентрации углекислого газа не предшествует глобальному потеплению, а идет после него.

1. Глобальный климат

Понятие «Глобальный климат» характеризует состояние температурного режима и увлажнения, циркуляцию атмосферы и океана (рис 1). Это понятие может быть применено для любой планеты. Климатическая система планеты Земля объединяет те элементы географической оболочки (атмосфера, океан, суша, криосфера, биосфера), в которых протекают процессы перераспределения тепла между разными регионами. Особенности климатического режима Земли определяются притоком тепловой энергии от Солнца (приток внутреннего тепла составляет 0,05% от величины солнечной постоянной). Поступающая энергия имеет сезонный характер и зависит от широты места, при этом в сумме за год низкие широты получают гораздо больше энергии, чем высокие. Солнечная энергия, проходя сквозь атмосферу, достигает поверхности. Часть ее отражается, оставшаяся же часть нагревает сушу или океан. Остывание суши и океана происходит в результате собственного инфракрасного излучения. Часть инфракрасной радиации покидает планету, уходя в космическое пространство. Она блокируется парниковым эффектом, который создается главным образом водяным паром. Помимо него, важную роль здесь играют так называемые парниковые газы, обладающие полосами поглощения в инфракрасной области. Это углекислый газ С0₂. метан СН₄. закись азота N₂₀. озон 0₃ и так называемые фреоны (CCI₃F, CC₁₂F₂ и др.). Из аэрозольных соединений - углерод (сажа). В масштабах планеты приход солнечного тепла уравновешивается уходящей радиацией. В тропиках приход солнечной энергии превышает уходящее излучение, этот избыток тепла выносится в высокие широты. Перенос тепла осуществляется циркуляционными системами атмосферы и океана, причем главную роль играют вихри в атмосфере и океане.

1.1 Изменение температуры

Относительно достоверные оценки изменений глобальной температуры, важнейшей характеристики климата, могут быть получены по результатам инструментальных наблюдений начиная с середины XIX века. Межгодовой ход приземной температуры (рисунок 2) воздуха (ПТВ) рассчитанный на основе глобальных архивов гидрометеорологической информации, свидетельствует о постепенном росте температуры в течение всего периода инструментальных наблюдений. При этом средний рост глобальной температуры в течение ХХ века составлял 0,6-0,7^оС. Однако изменения ПТВ на земном шаре происходили неодинаково. Наряду с промежутками времени, когда отмечалось интенсивное повышение температуры, были такие, когда она понижалась. Поэтому рассматриваемый период времени может быть разделен на три промежутка (рисунок 2) два из которых характеризуют интенсивное потепление (1880-1940 и 1976-2005 гг.), а третий - относительное похолодание (1941-1975 гг.).

Рисунок 2 - Межгодовая изменчивость температуры воздуха на земном шаре по данным наблюдений за 1850-2005 гг.

Как видно из таблицы 1, примерно до начала 1940-х годов отмечался рост ПТВ (Tr = 0,08°С/10лет), который особенно ярко проявлялся в высоких широтах северного полушария. Поэтому 1920-40-е годы получили название «потепление Арктики». Затем вплоть до середины 1970-х годов отмечалось относительное похолодание климата, характеризуемое значимым отрицательным трендом Tr = -0,04°С/10лет. И только после этого произошел резкий рост ПТВ (Tr = 0,18°С/10лет).

Таблица 1 - Оценки линейных трендов ПТВ за различные периоды времени

Естественно эти результаты не означают, что рост температуры на земном шаре происходит повсеместно одинаково. Можно выделить районы, где потепление развивается ускоренными темпами и где оно отсутствует. В частности, для России в целом в течение ХХ-го столетия потепление составило около 1,0 °С/100 лет, причем за последние 30 лет - 0,43 °С/10 лет, что почти в 2 раза превышает рост температуры в северном полушарии. Наиболее интенсивно потепление проявляется в Европейской части России, где за последние 30 лет повышение среднегодовых температур составило 0,48 °С/10 лет.

Рисунок 3 - Средняя скорость изменения приземной температуры воздуха на территории России в среднем за год в период с 1976 по 2006 годы

Итак, от минимума последнего оледенения (т.е. 18000 лет назад) нас отделяют всего 6-7°С, когда температуры были ниже, а от климатического оптимума (5-6 тыс. лет назад), около 1-2°С, когда температура была выше. В долговременном плане Земля движется в сторону малого ледникового периода, который наступит примерно через 18-20 тыс. лет. На этом фоне современное глобальное потепление - не более чем кратковременная пульсация.

Рисунок 3 - Межгодовая изменчивость температуры поверхности Мирового океана по данным разных авторов

Отметим согласованные с температурой воздуха временные колебания других характеристик климата. На рисунке 3 приводится межгодовая изменчивость температуры поверхности Мирового океана практически повторяющая все закономерности глобальной температуры воздуха.

Рисунок 4 - Временной ход аномалий общей ледовитости морей северного полушария

На рисунке 5 дается временной ход аномалий общей ледовитости морей северного полушария. Мы видим последовательное уменьшение площади морских льдов, которая сократилась с 8 млн. км² в 1980 г. до 5 млн. км² в 2009 г., т.е. уменьшалась со скоростью Tr = 0.1 млн. км²/год. В Антарктиде, наоборот, происходит усиление откалывания айсбергов от края ледникового щита (Рисунок 5). С 1980 года к 2005 году число откалывающихся айсбергов увеличилось в 5 раз. Довольно интенсивно в последние десятилетия происходит рост испарения с поверхности Мирового океана и влагосодержания над ним (рисунок 6).

Рисунок 5 - Межгодовые изменения площади антарктических айсбергов в км²

Рисунок 6 - Межгодовой ход испарения и влагосодержания атмосферы над Мировым океаном

1.2 Мировой океан и прибрежные зоны в XXI веке

Ожидаемое глобальное потепление климата вызовет повышение уровня океана на 0,5 м к 2050 г. и на 1-1,5 м - к 2100 г. с одновременным повышением температуры поверхностного слоя океана до 2,5 С к концу XXI в. Основными причинами являются: таяние материковых и горных ледников, морских льдов, тепловое расширение: океана и т.п. В настоящее время повышение уровня моря достигает примерно 25 см за столетие. Все это в конечном счете приведет к возникновению сложных проблем: затоплению приморских равнин, усилению абразионных процессов, ухудшению водоснабжения приморских городов и др. Причем затоплению прежде всего подвергнутся плотно заселенные и освоенные прибрежные районы. Так, при повышении уровня океана на 1 м будет затоплено до 15% пахотных земель Египта и 14% посевных площадей в Бангладеш, что вызовет переселение миллионов людей. Кроме того, произойдет осолонение прибрежных грунтовых вод, которые во многих районах земного шара представляют собой основной источник пресной воды.

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. км² плодородных ратин. Наиболее уязвимыми окажутся обширные низкие аллювиальные и дельтовые равнины, низовья крупных рек Хуанхэ, Янцзы и др., где средняя плотность населения иногда достигает 800 чел/км². Кроме того, значительно активизируются размыв и абразия берегов, что приведет к серьезным социально-экономическим последствиям, особенно в крупных городах, расположенных на морских побережьях.

Эта проблема коснется и прибрежных территорий России. Так, при подъеме уровня океана на 1 м за столетие произойдет сильное преобразование морских берегов, в частности около 40% берегов европейской части России отступят на 100 м и более. Будут разрушены жилые и промышленные сооружения в таких городах, как Находка, Санкт-Петербург, Архангельск и др.

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 и на Перекопском перешейке 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.

Наибольшие изменения претерпят термоабразионные криогенные берега при повышении температуры прибрежных вод, усилении протаивания вечной мерзлоты, усилении штормового воздействия волн на береговые уступы, сложенные мерзлыми рыхлыми породами, при увеличении штормовых нагонов и т.п. Мы полагаем, что при реализации сценария МГЭИК скорость отступания термоабразионных берегов возрастет по сравнению с современной в 3 - 5 раз и на открытых берегах морей Лаптевых и Восточно-Сибирского в среднем достигнет 15 - 30 м/год, местами до 60 м/год, а в катастрофических случаях даже 250 м/год. Следовательно, береговая линия в местах развития активных термоабразионных берегов может отступить за столетие в сторону суши на 3 - 25 км.

Потепление поверхностных вод Мирового океана и климата Земли в целом, по-видимому, приведет к перестройке атмосферных процессов и усилению штормовой активности в умеренных и тропических широтах. Зарождение и развитие тропических циклонов зависит от содержания тепла в верхнем слое океана. Анализ климата Северного полушария за 1997 г., проведенный Гидрометцентром РФ, показал, что потепление вод Тихого океана, в том числе и мощное Эль-Ниньо, сопровождается специфическими погодными явлениями, которые зачастую имеют катастрофический характер: сильнейшими ливнями и наводнениями в Перу и Чили, засухами в Индонезии и Малайзии, обильными снегопадами в Мексике, мощными штормами у берегов Калифорнии.

2. Вечная мерзлота и современный климат

Известно, что климат постоянно претерпевает естественные изменения. В 1625 г. сэр Фрэнсис Бэкон обратил внимание на то, что кроме суточных и сезонных вариаций метеорологических элементов существуют многолетние их циклы. В 1957 г. Дж.К. Чарлсуэрт уже выявил около 150 таких циклов различной продолжительности. В 70-х годах А.С. Монин и Ю.А. Шишков выделяли многочисленные циклы с периодом от миллиарда до десятков лет. Хорошо известны короткопериодные колебания метеорологических элементов: 5 - 6-летние, 9 - 14-летние и др. Все циклы, накладываясь друг на друга, создают сложный интегральный ход изменения метеорологических элементов. В последние два-три десятилетия на естественные климатические циклы все заметнее влияют колебания, связанные с антропогенным воздействием.

При изучении многолетних изменений современного климата, чтобы исключить случайные вариации, осредняют метеорологические данные за промежуток времени, чаще всего за десять лет. Анализ таких «скользящих» значений для температуры воздуха выполнен по ряду стран Северного полушария - Россия. Канада. США (Аляска). Китай. - и он показал, что в большинстве континентальных районов за период инструментальных метеорологических наблюдений в целом действительно отмечается заметное повышение температуры воздуха (до 2,4С в Якутске за 1830-1495 гг.). Однако в районах, примыкающих к северным морям, прирост температуры воздуха за все время метеорологических измерений, несмотря на ее колебания в отдельные годы, практически отсутствует. Это дает основание полагать, что в Арктике и некоторых смежных регионах из-за близости морей и слабого техногенного воздействия современные потепления-похолодания не выходят за пределы естественной вековой цикличности климата.

Можно выделить два периода с отчетливо выраженным повышением температуры воздуха на севере: с конца XIX в. по 40-е годы XX в. (этот период называют «потеплением Арктики») (рисунок 7) и с середины 60-х годов до настоящего времени. Последнее потепление пока не достигает размеров первого. Более того, в начале 90-х годов на ряде арктических метеостанций наблюдалось заметное похолодание. Однако последующие годы оказались достаточно теплыми, что явилось причиной сохранения общей тенденции потепления климата в наши дни.

Среднегодовая температура воздуха на севере России за 1965 - 1995 гг. увеличилась на различных метеостанциях от 0,4 до 1,8°С. Тренд этих значений в указанные 30 лет составляет 0,02 - 0,03С/год в условиях Европейского Севера. 0,03 - 0,07 - на севере Западной Сибири и 0,01 - 0,08°С/год - в Якутии. При этом потепление обусловлено главным образом повышением зимней температуры воздуха. Продержится ли эта тенденция или сменится другой? Этот вопрос должен интересовать нас особо - более 65% огромной территории России занято вечной мерзлотой, которая чутко реагирует на малейшие изменения климата и поэтому отнюдь не является вечной.

Эволюция мерзлоты и народное хозяйство.

Скованные льдом горные породы встречаются на севере Европейской России. Урала, севере Западной Сибири (примерно до широтного отрезка Оби), на большей части Восточной Сибири. Забайкалья и Дальнего Востока. Отрицательные температуры проникают в землю до глубины 1300-1500 м. минимальные их среднегодовые значения достигают -1бС. Вечно - мерзлый покров литосферы в плане выглядит так: вдоль верхнего (северного) края России, он почти сплошной, с редкими дырами и прорезями в виде таликов под крупными озерами и реками, мощность мерзлоты здесь максимальна, а температура минимальна. К югу становится все больше таликовых прорех, толща мерзлоты уменьшается, температура ее повышается, и у нижнего, южного края области вечной мерзлоты от сплошного покрова остаются одни лоскутки - острова мерзлых пород мощностью в несколько метров или десятков метров с температурой, близкой к нулю.

Северный край страны населен крайне скудно. На огромных просторах арктических холодных пустынь, тундры, лесотундры, тайги и горных степей, на равнинах, плоскогорьях и в горах на 1 км² территории приходится менее одного человека. В Ямало-Ненецком национальном округе этот показатель равен 0.6 чел./км², в Корякии и на Чукотке - 0,1-0,2, а в Эвенкии и на Таймыре и вовсе 0,03-0,06 чел./км².

Тем не менее, хозяйственное значение области вечной мерзлоты, или криолитозоны, как ее называют мерзлотоведы, трудно переоценить. Она, по сути, стратегический тыл экономики России, ее топливно-энергетическая база и валютный цех. Это - более 30% разведанных запасов всей нефти страны, около 60% природного газа, неисчислимые залежи каменного угля и торфа, большая часть гидроэнергоресурсов, запасов цветных металлов, золота и алмазов, огромные запасы древесины и пресной воды. Значительная часть природных богатств уже вовлечена в хозяйственный оборот. Создана дорогостоящая и уязвимая инфраструктура: нефтегазопромысловые объекты, магистральные нефте- и газопроводы протяженностью в тысячи километров, шахты и карьеры, гидроэлектростанции, возведены города и поселки, построены автомобильные и железные дороги, аэродромы и порты. На вечной мерзлоте стоят Магадан, Анадырь, Якутск, Мирный, Норильск, Игарка, Надым, Воркута, даже в границах Читы имеются острова вечной мерзлоты. В настоящее время хорошо разработаны методы прогнозирования последствий строительства на вечной мерзлоте. Однако труднопредсказуемые изменения климата меняют мерзлотные условия гораздо сильнее.

Быстрое оттаивание мерзлых пород может обернуться катастрофическими последствиями. Верхние горизонты вечномерзлых пород (мощностью от 2 до 50 м, з иногда и более) содержат лед в виде мелких линзочек и жилок, а также клиновидной (полигональной в плане) решетки или пластовых залежей мощностью до 30 - 90 м. На некоторых участках северных равнин лед составляет до 90° объема мерзлых пород. По оценкам Б.И. Втюрина. запасы подземных льдов криолитозоны России составляют 19 тыс. км³, что дает право иногда называть вечную мерзлоту подземным оледенением.

Оттаивание насыщенных льдом пород из-за потепления климата будет сопровождаться просадками земной поверхности и развитием опасных мерзлотных геологических процессов - термокарста, термоэрозии, солифлюкции. Начнется массовое разрушение зданий и инженерных сооружений, построенных на мерзлом грунтовом основании. Такие последствия потепления климата могут стать разорительными для экономики.

Рисунок 7 При повышенной температуре таяние мерзлоты в Арктике

Мерзлотоведы в состоянии количественно оценить грядущие изменения вечной мерзлоты на любой срок, но только в том случае, если достоверно известны исходные климатические параметры. Загвоздка в том, что долгосрочные метеорологические прогнозы далеки от совершенства, а их достоверность и оправдываемость оставляют желать лучшего. В итоге на основе разноречивых прогнозов климата получаются различные мерзлотные прогнозы.

климатолог глобальный потепление антропогенный

2.1 Антропогенные воздействия человека на окружающую среду

Из всех компонентов географической оболочки атмосфера обладает наибольшей способностью переносить возникающие в ней возмущения на большие расстояния. По этой причине происходящие в ней процессы являются основным механизмом превращения локальных воздействий человека на окружающую среду в глобальные изменения природных условий.

В результате хозяйственной деятельности человека ежегодно в атмосферу поступает огромное количество загрязняющих веществ. Например, в 1990 году на нашей планете в атмосферу было выброшено 400 млн. тонн соединений серы, азота, углерода и твердых частиц. Вклад России по соединениям серы - 12%, по азоту - 5 %. А вклад США, соответственно, - 21 % и 19,7 %. При этом в России основная часть выбросов производится в Европейской части страны. Предприятия металлургического комплекса и энергетики, а также нефтехимические заводы дают здесь около 70 % загрязнения атмосферы. На втором месте находится автотранспорт.

Выбросы диоксида углерода, оксидов азота, метана, диоксида серы, фреона и других загрязняющих веществ оказывают влияние на глобальный климат и вызывают негативные экологические последствия, то есть парниковый эффект, разрушение озонового слоя, кислотные дожди и т. д.

Парниковый эффект был установлен в конце прошлого века шведским ученым Аррениусом, который определил, что углекислый газ способен поглощать уходящую радиацию, поддерживая тем самым высокие приземные температуры воздуха и создавая «парниковые условия». Тогда же предположили, что сжигание угля может приводить к повышению содержания СО₂ и усилению парникового эффекта. Все это приводит к постепенному потеплению климата на нашей планете. Сейчас установлено, что концентрация СО₂ в атмосфере ежегодно увеличивается на 4 %. За счет этого средняя глобальная температура воздуха уже повысилась на 0,5-0,6°С. К 2025 году это повышение может достичь 2,5° С.

Кроме отрицательных последствий потепления климата, связанных с повышением уровня Морового океана, имеются и положительные последствия. Повышение температуры воздуха над континентами местами может привести к увеличению количества атмосферных осадков, что благоприятно скажется на природных экосистемах, усилится процесс фотосинтеза, увеличится урожайность сельскохозяйственных культур.

Вторым глобальным негативным последствием загрязнения атмосферы является разрушений озонового слоя под влиянием выбросов фреонов и оксидов азота, то есть продуктов неполного сгорания топлива в двигателях реактивных самолетов. В восьмидесятые годы нашего столетия появились сообщения об уменьшении содержания озона и образовании «озоновой дыры» над Антарктидой. В 1987 году эта дыра достигла максимальной величины и составила 7 млн. км², то есть покрыла 2/3 этого материка.

Как установлено, фреоны, поднимаясь в верхние слои атмосферы, подвергаются фотохимическому разложению с образованием окиси хлора, интенсивно разрушающей озон. Выбросы фреона в атмосферу сейчас достигли на нашей планете 1,4 млн. т/год. На долю США при этом приходится 35% выбросов, стран ЕЭС - 40%, Японии - 10%. Выбросы сверхзвуковых самолетов могут привести к разрушению 10% озонового слоя атмосферы. Так запуск космического корабля «Шаттл» приводит к уничтожению 10 млн. тонн озона. Истощение озонового слоя приводит к увеличению потока ультрафиолетовых лучей на земную поверхность, что опасно для всего живого на планете. У человека при этом могут возникнуть заболевания раком кожи, отмечается ослабление иммунной системы организма и т. д.

Существуют пассивные и активные методы сохранения озонового слоя. К первым относится уменьшение выбросов фреона, а ко вторым - воздействие на стратосферу этаном и пропаном, которые связывают разрушающий атомарный хлор, превращая его в пассивный хлористый водород.

Третья глобальная проблема, возникающая при загрязнении атмосферы - это кислотные дожди, то есть атмосферные осадки, имеющие pH меньше 5,6. Впервые такие дожди наблюдались в 1852 году в Великобритании, в городе Манчестере. Выпадение кислотных дождей связано с выбросами в атмосферу диоксида серы и оксида азота, общий объем которых в настоящее время составляет 225 млн. т/год. Многообразны негативные последствия кислотных дождей: подкисление почв, повреждение лесов, ускорение коррозии мостов, плотин, зданий, вред здоровью людей и т. д.

Увеличение производства энергии на Земле приводит к тепловому загрязнению окружающей среды. Так, в районе крупных городов возникают «острова тепла», где температура на 1-4°С выше естественной. Существенно влияет на климат орошение и осушение земель, лесопосадки, строительство водохранилищ и т.д. Так, в засушливых районах при орошении больших площадей земель за счет затрат тепла на испарение снижается температура земной поверхности, что приводит к понижению температуры воздуха и повышению его относительной влажности. Водохранилища оказывают заметное влияние на микроклимат прилегающих территорий: уменьшается континентальность климата, увеличивается влажность воздуха и количество осадков.

2.2 Решение проблемы глобального потепления климата

Предотвращение глобального потепления требует согласованных усилий всех стран. Один из наиболее очевидных и действенных путей решения проблемы глобального потепления - рациональное использование энергоресурсов и сокращение выбросов в атмосферу парниковых газов. Одно из основных направлений усилий, прилагаемых мировым сообществом, переход от традиционных методов выработки энергии, связанных с сжиганием углеродного сырья, к нетрадиционной (альтернативной) энергетике: использованию солнечных батарей, ветряных, приливных, геотермальных электростанций и др.

Особое внимание уделяется разработке и совершенствованию нормативных документов, направленных на снижение выбросов парниковых газов. На сегодня многими странами мира приняты Рамочная конвенция ООН об изменении климата и Киотский протокол. Кроме того, законы, касающиеся углеродных выбросов, принимаются и на уровне правительств отдельных стран

Рис.8 Доля загрязнения транспортом

Рис. 9 Производственный процесс выброса пыли, млн.т./год

Загрязнение атмосферы - важная проблема, требующая скорейшего решения. Это понимают во всех странах и предпринимают различные действия для сокращения загрязнения атмосферы. На многих предприятиях устанавливают очистительные фильтры, значительно сокращающие количество выбросов в атмосферу вредных веществ В некоторых государствах промышленные предприятия переносят подальше от крупных городов, где и так велика концентрация загрязнения Во многих странах ( например в США ) создают так называемые системы движения в режиме « зелёной волны «, существенно сокращающие число остановок транспорта на перекрестках, и призванные сократить загрязнение атмосферного воздуха в городах.

2.3 Прогнозы глобального климата за следующие 50-100 летие

В последнее время мировое сообщество выражает все большее беспокойство по поводу прогнозируемого на XXI в. изменения климата Земли. Главное в этом изменении - уже начавшееся повышение средней температуры как в атмосфере, так и в приземном слое, которое может оказать неблагоприятное воздействие на природные экосистемы и на человека. Можно сказать без преувеличения, что проблема глобального потепления в наши дни приобретает характер одной из важных проблем выживания человечества.

Неудивительно, что эта проблема постоянно обсуждается на разного рода международных форумах, глубоко исследуют ее и специализированные международные организации. Главная из них - функционирующая с 1988 г. под эгидой ЮНЕП и Всемирной организации здравоохранения авторитетная Международная комиссия по изменению климата (МКИК), оценивающая все данные по этой проблематике, определяющая вероятные последствия климатических изменений и намечающая стратегию реагирования на них. В ее состав входят сотни известных ученых. Можно вспомнить, что на конференции в Рио-де-Жанейро в 1992 г. была принята специальная Конвенция по изменению климата.

Большое внимание этой проблеме уделяется и на национальном уровне. Исследования по теории климата и выяснению физического механизма глобального потепления давно уже ведутся в США, Японии, других странах Запада. В СССР систематическое изучение этой проблемы было организовано Государственным комитетом по гидрометеорологии еще в начале 1960-х гг.

В результате проведенных учеными многих стран исследований сложилось более или менее единое мнение о том, что главной причиной уже начавшегося и угрожающего планете в будущем потепления следует считать скопление в атмосфере парниковых газов, которые вызывают так называемый парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект.

Прежде всего, был изучен сам механизм действия парникового эффекта. Было доказано, что он возникает в результате способности содержащихся в атмосфере водяного пара и некоторых газов пропускать коротковолновую солнечную радиацию и, напротив, поглощать и переизлучать длинноволновую земную радиацию. Было доказано, что главную роль в образовании парникового эффекта играет водяной пар, с которым связано формирование облачных систем: планетарное альбедо на 70 % определяется облаками. Но многое зависит и от содержания парниковых газов - углекислого газа, метана, озона, закиси азота, хлорфторуглеродов.

Далее ученые-климатологи и палеогеографы обратились к изучению прошлых климатов Земли. Они установили, что на протяжении геологической истории нашей планеты не раз происходило чередование периодов потепления и похолодания. В качестве трех главных теплых эпох прошлого обычно выделяют климатические оптимумы плиоцена (3-4 млн лет назад), последнего межледникового периода (125 тыс. лет назад) и голоцена (5-6 тыс. лет назад). Все они могут служить подтверждением того, что даже сравнительно небольшие амплитуды среднегодовых температур могли оказывать очень большое воздействие на биосферу Земли.

В отличие от столь давних эпох климат последнего тысячелетия считается относительно стабильным, хотя и в нем наблюдались свои нюансы. Ученые определили их, используя археологические раскопки, исторические хроники, изучение древесных колец, радиоуглеродный и пыльцевой анализ, а в Японии, например, и даты цветения сакуры, точно фиксируемые уже на протяжении более тысячи лет.

Все эти материалы позволили установить, что в X-XII в. климат Земли был теплее, чем в более позднее время. В средних широтах Северного полушария температура воздуха была, по крайней мере, на 1 °C выше, а в высоких широтах максимальное повышение температуры доходило до 5 °C. Кстати, по-видимому, именно это потепление помогло викингам колонизовать «зеленую страну» - Гренландию - и достичь берегов Северной Америки. Но затем снова наступило похолодание, получившее наименование малого ледникового периода. Оно началось в XIII-XIV вв., достигло максимума в XV-XVII вв., а далее с небольшими перерывами продолжалось до XIX в. Это время отличалось распространением ледников, увеличением области дрейфующих морских льдов, снижением снеговой линии в горах, замерзанием рек и прибрежных морских акваторий на юге Европы. Средняя глобальная температура в этот период по сравнению с современной понижалась на 1-2 °C, но, тем не менее, это привело к значительному смещению границ природных зон.

Рис. 10. Изменение температуры во времени в приземном слое воздуха на земном шаре

Однако наибольший интерес представляет рассмотрение климатических оптимумов и минимумов, имевших место на протяжении примерно полутора последних столетий - в период, когда велись уже систематические наблюдения за глобальной температурой воздуха. По данным Всемирной метеорологической организации (ВМО), эти изменения также оказались довольно значительными. Анализ рисунка 169 позволяет сделать вывод о том, что вся вторая половина XIX в. и начало XX в. оказались относительно более холодными. Затем началось постепенное потепление, достигшее своего максимума в 1930-1940-е гг. Это потепление коснулось всех природных зон, вызвав повышение средней температуры, увеличение облачности и осадков, повсеместное отступление горных ледников. Но особенно сильным это потепление было в высоких (северных) широтах - в Арктическом бассейне, в Канаде, на Аляске, в Гренландии, на российском Севере. В российском секторе Арктики площадь морских льдов сократилась наполовину, что улучшило условия навигации по Северному морскому пути. К северу сместилась зона вечной мерзлоты, изменились ареалы распространения флоры и фауны.

Рис. 11. Повышение температуры воздуха по мере увеличения концентрации парниковых газов.

Размещено на Allbest.ru