Найважливіші чинники зміни глобального клімату

Размещено на http://www.allbest.ru

Найважливіші чинники зміни глобального клімату

ЗМІСТ

ВСТУП

1. ОСНОВНІ ЧИННИКИ ЗМІНИ ГЛОБАЛЬНОГО КЛІМАТУ

1.1 Фактори, які формують клімат

1.2 Внутрішні чинники впливу на клімат

1.3 Зовнішні чинники впливу на клімат

2. ГЛОБАЛЬНЕ ПОТЕПЛІННЯ ЯК НАСЛІДОК АНТРОПОГЕННОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

3. ЗАПОБІГАННЯ ГЛОБАЛЬНОМУ ПОТЕПЛІННЮ

ВИСНОВКИ

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

ВСТУП

Зміна клімату - це глобальна екологічна проблема. Основною причиною порушення кліматичного балансу є використання викопного палива та неефективне споживання енергії. Парникові гази CO₂(вуглекислий газ), CH₄ (метан) та N₂O (закис азоту), що утворюються внаслідок діяльності людини, здатні викликати посилення парникового ефекту, а це є дуже важливим фактором змін глобальної температури. Сьогодні атмосфера Землі розігрівається набагато швидше, ніж будь-коли в минулому.

Надмірна кількість газів, які утворюються в результаті діяльності ТЕЦ, транспорту, сільського господарства, промисловості, потрапляючи до атмосфери Землі, утримує сонячне тепло у нижніх шарах атмосфери і не дає йому повертатися до космосу. Внаслідок чого йде розігрів планети і, як наслідок, підвищується середньорічна температура на Землі.

Серед основних зовнішніх впливів на глобальний клімат є зміни орбіти Землі (цикли Миланковича), зміни сонячної активності, вулканічні викиди, парниковий ефект. За даними прямих кліматичних спостережень середні температури на Землі підвищилися, проте причини такого підвищення залишаються предметом дискусій, але однією з найбільш широко обговорюваних є антропогенний парниковий ефект.

Несприятливі наслідки змін клімату - це зміни в біосфері, пов'язані із змінами клімату, які дуже негативно впливають на склад, відновну здатність та продуктивність природних і регульованих екосистем, або на функціонування соціально-економічних систем, або на здоров'я і благополуччя людини.

Метою роботи є ознайомлення із основними кліматоутворюючими факторами та їх вплив на клімат.

Робота ставить перед собою завдання дослідити та проаналізувати зовнішні та внутрішні чинники, які впливають на зміни глобального клімату; визначити важливість та актуальність прийняття певних мір заради подолання проблеми парникового ефекту та глобального потепління; розглянути різні точки зору вчених на дану проблему.

клімат екологічний потепління парниковий

1. ОСНОВНІ ЧИННИКИ ЗМІНИ ГЛОБАЛЬНОГО КЛІМАТУ

1.1 Фактори, які формують клімат

Клімат Землі, який залежить в основному від стану її атмосфери, протягом геологічної історії періодично змінювався: чергувалися епохи істотного похолодання, коли значні території суші вкривалися льодовиками, та епохи потепління (до речі, ми живемо саме в епоху потепління, коли розтанули великі льодовикові щити у Євразії та Північній Америці).

Кількість енергії, що отримується від сонця, та її кількість, що втрачається у космосі, визначають рівноважну температуру та клімат Землі. Ця енергія розповсюджується по земній кулі за допомогою вітрів, океанських течій, та інших механізмів, які впливають на клімати різних регіонів.

Зміна клімату -- коливання кліматичних параметрів атмосфери Землі в цілому або окремих її регіонів в часі. Вивченням змін клімату займаються науки палеокліматологія та кліматологія.

Фактори, які формують клімат, називаються кліматоутворюючими чинниками або «зовнішніми механізмами». Вони включають в себе такі процеси, як: коливання у сонячному випромінюванні, відхилення орбіти Землі, утворення гір та рух материків, та зміни концентрації парникових газів.

Існує також велика кількість різноманітних зворотних реакцій на зміну клімату, які можуть як збільшувати так і зменшувати первісний вплив. Деякі частини кліматичної системи, такі як океани та льодовикові шапки, повільно реагують на кліматичні зміни, коли інші реагують значно швидше.

Механізми також можуть бути внутрішніми або зовнішніми. Внутрішні чинники - це природні процеси, які виникають усередині самої кліматичної системи (наприклад термогалійна циркуляція). Зовнішні чинники можуть бути як природними (наприклад, зміни у сонячному випромінюванні), так і антропогенними (наприклад, збільшення викидів парникових газів) .

Неважливо, чи первісні кліматоутворюючі чинники є внутрішніми або зовнішніми, реакція кліматичної системи може бути швидкою (наприклад, раптове охолодження через розсіяний у повітрі вулканічний попіл, який відбиває сонячне світло), повільною (наприклад, теплове розширення води океану через потепління) або комбінованою (наприклад, раптова втрата здатності поверхні Північно-Льодовитого океану відбивати світло через танення морського льоду внаслідок поступового потепління води). Таким чином, кліматична система може одразу зреагувати, але повна відповідь на дії чинників може бути сформована протягом століть і навіть довше [7].

1.2 Внутрішні чинники впливу на клімат

Природні зміни у складових кліматичної системи Землі та їх взаємодії спричиняють внутрішню кліматичну мінливість, тобто «внутрішні чинники». Взагалі науковці виділяють п'ять компонентів кліматичної системи Землі, що включають у себе: атмосферу, гідросферу, кріосферу, літосферу (обмежено - поверхневі ґрунти, каміння, та осад), та біосферу.

Світовий океан. Взаємодія води Світового Океану, атмосфери, клімату, рельєфу суші багатогранна. Це тепловий обмін, забезпечення суші вологою, обмін газами, формування рельєфу. Все це впливає на формування клімату Землі [9].

Океани надають важливий вплив на клімат Землі , поглинаючи сонячну енергію і транспортуючи тепло за допомогою морських течій від екватора до полюсів. Вітри, які гуляють над океаном, нагріваючись або охолоджуючись його хвилями , підвищують або знижують температуру на землі. З хвиль океанів під впливом сонячного тепла, а також у ході дихання морських рослин у повітря випаровується безліч вологи, частина якої згодом випадає на землю у формі дощу .

Атмосфера бере з океану важливу частину тепла, а також практично цілий водяний пар, який йде вгору, формуючи хмари , які транспортуються вітром і підтримують існування на планеті, проливаючись у вигляді дощу. Однак у вологообміні беруть участь суто поверхневі води ; більше 95% води знаходиться в глибинах , де її температура буває майже стабільною [10].

Клімат над океаном формується за рахунок сонячної енергії , яка поглинається системою « океан - атмосфера» [9].

За даними академіка РАН М.Е.Віноградова, 98% СО2 на планеті зосереджено в океані, який служить головним джерелом (на екваторі) і резервуаром-поглиначем атмосферного СО2. В 1960-1980-х роках СО2 в атмосфері стало більше на 10% [5].

Життя. Життя впливає на клімат через участь у вуглецевому циклі, у кругообігу води, та у таких природних механізмах, як: альбедо, сумарне випаровування, утворення хмар та вивітрювання. Прикладом того, як життя раніше впливало на формування клімату може бути зледеніння, спричинене розвитком кисневого фотосинтезу 2,3 мільярди років тому, або зледеніння, про яке відомо через давні поклади стійкого до розкладу детриту судинних наземних рослин (утворення вугілля), яке відбулось 300 мільйонів років тому, або закінчення Пізньопалеоценового термічного максимуму 55 мільйонів років тому, внаслідок буйного розростання морського фітопланктону, або реверс глобального потепління 49 мільйонів років тому, спричинений цвітінням арктичної азолли та глобальне охолодження, яке відбулося більше ніж 40 мільйонів років тому через поширення злакових екосистем [10].

1.3 Зовнішні чинники впливу на клімат

Зміни орбіти. За своїм впливом на клімат зміни земної орбіти схожі з коливанням сонячної активності, оскільки невеликі відхилення в положенні орбіти приводять до перерозподілу сонячного випромінювання на поверхню Землі. Такі зміни положення орбіти називаються циклами Миланковича [10].

Цикли Миланковича (названі на честь сербського астрофізика Мілутіна Миланковича) - коливання кількості сонячного світла, яке досягає Землі, і сонячної радіації протягом великих проміжків часу. Значною мірою цикли Миланковича пояснюють природні зміни клімату, які відбуваються на Землі, і грають велику роль в кліматології і палеокліматології, головним чином у вивченні проблематики глобального потепління і парникового ефекту [11].

Сонячне випромінювання. Сонце є основним джерелом тепла в кліматичній системі. Сонячна енергія, перетворена на поверхні Землі в тепло, є невід'ємною складовою, яка формує земний клімат. Якщо розглядати тривалий період часу, то в цих рамках Сонце стає яскравішим і виділяє більше енергії, тому що розвивається згідно головної послідовності. Цей повільний розвиток впливає і на земну атмосферу.

На більш коротких тимчасових відрізках також спостерігаються зміни сонячної активності: 11-річний сонячний цикл і триваліші модуляції. Проте 11-річний цикл виникнення і зникнення сонячних плям не відстежується явно в кліматологічних даних. Зміна сонячної активності вважається важливим чинником настання малого льодовикового періоду, а також деяких потеплінь, що спостерігаються між 1900 і 1950 роками. Циклічна природа сонячної активності ще не до кінця вивчена; вона відрізняється від тих повільних змін, які супроводжують розвиток і старіння Сонця [13].

Сила магнітного поля. Згідно досліджень Датських вчених, магнітне поле Землі в значній мірі впливає на клімат, а це може призвести до перегляду устояної думки про те, що основну відповідальність за глобальне потепління несуть парникові гази.

«Результати дослідження показують стійкий зв'язок між силою магнітного поля Землі й рівнем опадів у тропіках» - заявляє один з авторів дослідження Медс Форсчоу Кнудсен з Університету Ааргус у західній Данії.

Результати дослідження підтвердили спірну теорію датського астрофізика Генріка Свенсмарка, у якій стверджувалося про наявність сильного впливу галактичних космічних променів, що проникають в атмосферу, на клімат Землі. Теорія Свенсмарка пов'язувала магнітне поле планети із кліматом, тому що саме магнітне поле регулює кількість космічних променів, що проникають в атмосферу [12].

Вулканізм. Вулканізм є частиною геохімічного циклу вуглецю. Виверження вулканів є джерелом значного підвищення концентрації сульфатних аерозолів в атмосфері, тому здатні змінити енергетичний баланс Землі та клімат [7].

Одне сильне виверження вулкана здатне вплинути на клімат, викликавши похолодання тривалістю декілька років. Наприклад, виверження вулкана Пінатубо в 1991 році істотно вплинуло на клімат. Гігантські виверження, що формують найбільші магматичні провінції, трапляються всього кілька разів в сто мільйонів років, але вони впливають на клімат протягом мільйонів років і є причиною вимирання видів. На початку вчені вважали, що причиною похолодання є емітований в атмосферу вулканічний пил, оскільки він перешкоджає досягти поверхні Землі сонячному випромінюванню. Проте вимірювання показують, що більша частина пилу осідає на поверхні Землі протягом шести місяців [13].

Тектоніка літосферних плит. Впродовж тривалих відрізків часу тектонічні рухи плит переміщають континенти, формують океани, створюють і руйнують гірські хребти, тобто створюють поверхню, на якій існує клімат. Недавні дослідження показують, що тектонічні рухи посилили умови останнього льодовикового періоду: близько 3 млн років тому північно- і південноамериканська плити зіткнулися, утворивши Панамський перешийок і закривши шляхи для прямого змішування вод Атлантичного і Тихого океанів [7].

Заледеніння. Льодовики визнані одними з найбільш чутливих показників зміни клімату. Вони істотно збільшуються в розмірах під час охолодження клімату (т. зв. "Малі льодовикові періоди») і зменшуються під час потепління клімату. Льодовики ростуть і тануть через природні зміни і під впливом зовнішніх впливів. У минулому столітті льодовики не були здатні регенерувати достатньо льоду протягом зим, щоб відновити втрати льоду під час літніх місяців.

Найзначніші кліматичні процеси за останні декілька мільйонів років - це гляціальні і інтергляціальні цикли поточного льодовикового періоду, обумовлені змінами орбіти Землі. Зміна стану континентальних льодів і коливання рівня моря в межах 130 метрів є в більшості регіонів ключовими наслідками зміни клімату [13].

Антропогенна дія на зміну клімату. Антропогенні чинники включають діяльність людини, яка змінює навколишнє середовище і впливає на клімат. Протягом останніх ста років люди залежали від викопних видів палива, таких як, нафта, вугілля, газ і використовували їх для своїх енергетичних потреб. Спалення нафти, вугілля та газу, створення сміттєзвалищ, розвиток автотранспорту, нераціональне сільське господарство призводять до викидів парникових газів, які, потрапляючи до атмосфери Землі, посилюють “парниковий” ефект, який призводить до глобальної зміни клімату [6].

Сутність парникового ефекту: Земля отримує енергію Сонця в основному у видимій частині спектру, а сама, оскільки є набагато холоднішим тілом, випромінює у космічний простір інфрачервоні промені; але багато газів атмосфери - водяна пара, вуглекислий газ, метан, окисли азоту та інші - хоч і є прозорими для видимих променів, але активно поглинають інфрачервоні промені, утримуючи тим самим в атмосфері частину тепла, яка повинна була потрапити у Космос. Таким чином на поверхні Землі утримується температура на рівні, придатному для життя. Затримуючи тепло в атмосфері Землі, ці гази створюють ефект, який називається парниковим, а гази - парниковими [3].

На Землі основними парниковими газами є: водяна пара ( відповідальна за приблизно 36-70 % парникового ефекту , без урахування хмар) , вуглекислий газ ( CO2) ( 9-26 %) , метан ( CH4 ) ( 4-9 %) та озон ( 3-7 %). Близько половини всіх парникових газів , викинутих людством , залишилося в атмосфері. Близько трьох чвертей усіх антропогенних викидів парникових газів за останні 20 років спричинені використанням нафти , природного газу і вугілля. Велика частина решти викликана змінами ландшафту, в першу чергу вирубкою лісів [8].

За останнім звітом Міжурядової групи експертів (IPCC) від 2 лютого 2007 року “саме збільшення викидів парникових газів внаслідок діяльності людини є найбільшою причиною зафіксованих кліматичних змін” [6]. Концентрація СО2 в атмосфері зараз приблизно на 35% вище доіндустріальних рівнів [2].

Інші причини, які впливають на зміну клімату, - це викиди в атмосферу аерозолів, зменшення озонового шару Землі, цементна промисловість та інші промислові процеси, які супроводжуються виділенням парникових газів. Також впливають на клімат такі чинники, як землекористування, тваринництво, вирубка лісів, та урбанізація.

2. ГЛОБАЛЬНЕ ПОТЕПЛІННЯ ЯК НАСЛІДОК АНТРОПОГЕННОЇ ДІЇ

Останнім часом метеорологи б'ють на сполох: сьогодні атмосфера Землі розігрівається набагато швидше, ніж будь-коли в минулому. За даними ООН, з кінця XIX до початку XXI ст. глобальна температура на земній кулі підвищилася загалом на 0,6 °С. Середня швидкість підвищення глобальної температури до 1970 р. становила 0,05 °С за 10 років, а останніми десятиліттями вона подвоїлася.

Потепління клімату на Землі відбувається нерівномірно - у високих широтах зміни температури майже у 3,5 рази швидші, ніж біля екватора. У Північній півкулі середнє зростання температури на 0,3 °С більше, ніж у Південній; над континентами воно сягає 1,6 °С, а над океаном - 0,8 °С. У результаті в багатьох регіонах клімат став нестабільним, а в окремих місцях навіть стало прохолодніше [3].

За даними академіка А.Л.Яншина [5], в екваторіальній зоні температура не змінилася, але чим ближче до полюсів, тим потепління помітніше. Температура підлідної води в районі Північного полюса зросла майже на два градуси, внаслідок чого почалося підтавання льоду знизу.

У статті А.А.Пабата [4] зазначено, що ще з середини 60-х років ХХ століття стали з'являтися відомості про майбутнє глобальне потепління клімату на Землі. Негайно розгорнулися запеклі дискусії противників і прихильників такого прогнозу, результатом яких стало створення декількох версій причин і наслідків кліматичних змін:

Версія перша: клімат на Землі змінюється і головна тенденція таких змінень - підвищення середньої глобальної температури. Глобальне потепління викликано наслідками господарської діяльності людини. Прихильники цієї версії вважають, що потепління стало виявлятися із зростанням масштабів виробництва, яке споживає вуглецеве паливо, і спровокувало тим самим парниковий ефект.

Версія друга: глобальне потепління не пов'язане з наслідками господарчої діяльності людини. Багато вчених піддають сумніву можливість людини впливати на клімат у планетарному масштабі. Існує думка, що глобальне потепління пов'язане з причинами космогенного характеру. В історії Землі були періоди подібного глобального потепління. В мезозойську еру на Землі було на 10-15 ?С тепліше, ніж зараз.

Версія третя: при глобальному потеплінні має місце накладення і техногенних, і космогенних причин. Прихильники цієї версії стверджують, що потепління носить короткочасний характер і попереду можливе навіть похолодання.

3. ЗАПОБІГАННЯ ГЛОБАЛЬНОМУ ПОТЕПЛІННЮ

В.А Красілов у своїй статті [1] прогнозує, що подвоєння вмісту СО2 в атмосфері відбудеться до 2035 року. Відповідне глобальне потепління складе від 1,5 до 4,5 °C (скоріш за все, біля 2,5 °C). До цього часу очікується підвищення рівня моря від 8 см до 29 см і до 65 см до 2100 року.

Занепокоєна загрозою парникового ефекту, світова спільнота намагається запровадити низку запобіжних заходів. У 1992 р. Конференцією ООН з питань довкілля і розвитку у Ріо-де-Жанейро було прийнято Рамкову конвенцію про зміну клімату, яка зобов'язує розвинені країни скоротити викиди CO2. Конвенцію підписали майже всі держави - члени ООН; вона набула чинності у 1994 р. [3].

Рамкова Конвенція ООН про зміну клімату (UNFССС) становить на сьогодні єдину міжнародно-правову базу з питань захисту клімату. 189 країн - учасниць Рамкової Конвенції щороку зустрічаються на кліматичних конференціях ООН. Найвідоміша з них відбулася 1997 р. в японському місті Кіото, внаслідок чого було прийнято Кіотський протокол.

Кожна країна може зменшувати викиди парникових газів різними шляхами - скороченням виробництва, раціональнішим використанням тепла й енергії, удосконаленням транспортного сектору, а також здійсненням проектів в інших країнах. Кіотським протоколом передбачаються гнучкі механізми щодо зменшення парникових газів шляхом закупівлі відповідних сертифікатів за кордоном. На сьогоднішній день Кіотський протокол є основною світовою угодою про протидію глобальному потеплінню.

ВИСНОВКИ

Отже, зміна клімату є, можливо, найбільш важливою та складною проблемою у сфері охорони навколишнього середовища, яка спіткала людство за останнє століття.

Серед основних зовнішніх впливів на клімат є зміни орбіти Землі (цикли Миланковича), сонячної активності, вулканічні викиди і парниковий ефект. За даними прямих кліматичних спостережень (зміна температур протягом останніх двохсот років) середні температури на Землі підвищилися, проте причини такого підвищення залишаються предметом дискусій, але однією з найбільш широко обговорюваних є антропогенний парниковий ефект.

Підвищення глобальної температури призведе до підвищення рівня Світового океану, до змін в кількості і розподілі атмосферних опадів. У результаті можуть почастішати природні катаклізми, такі як повені, посухи, урагани та інші, знизиться врожай сільськогосподарських культур на постраждалих територіях і підвищиться в інших зонах (за рахунок збільшення концентрації вуглекислого газу). Потепління має, по всій вірогідності, збільшувати частоту і масштаб таких явищ.

Потепління клімату може призвести зміщення ареалів видів до полярних зон і збільшити ймовірність вимирання нечисленних видів -- мешканців прибережних зон і островів, чиє існування в наш час знаходиться під загрозою.

Зміна клімату - це глобальна екологічна проблема. Сьогодні клімат на планеті змінюється і стає все більш гарячим і непередбачуваним, ніж він був протягом двох тисячоліть. Якщо людство не зменшить кількість і масштаби забруднення атмосфери і глобальна температура буде збільшуватися й надалі, то дуже швидко клімат стане теплішим, ніж коли-небудь за останні 100 тис. років. Підвищення найближчими десятиліттями середньорічної температури на планеті на 1,5-2 °С зумовить активне прискорення глобальної екологічної кризи.

Таким чином, дослідження останніх років показують , що кліматична система - одна з найскладніших на Землі , що вимагає взаємопов'язаного вивчення глобальних змін в океані , атмосфері , кріосфері , ґрунті , лісах та інших системах. Неможливо виокремити з неї викиди парникових газів.

Як зазначив у своїй статті А.Л.Яншин [5], в основу розвитку людства повинна бути покладена стратегія адаптації до природи , зокрема, мінливого клімату. У числі ключових проблем повинні бути: використання земель і зміна рослинного та ґрунтового покрову, доступність води, здоров'я людства, "сталий розвиток" природи і суспільства.

CПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Красилов В.А. Климатические изменения: предотвратить или приспособиться? //Природа. 1992, №5 - с.66-71.

2. Коллинз У., Колмэн Р., Март М. Изменение климата: опасность кастет. // В мире науки, - М., 2007, №11 - с.69.

3. Олійник Я.Б., Шищенко П.Г., Гавриленко О.Л. Основи економіки. Підручник. Видавництво «Знання», К., 2012, с. 296-300.

4. Пабат А.А. Глобальные изменения климата: антропогенная и космогенная концепции. // Энергия: экономика, техника, экология.- М.,2006, №7 - с.42-46.

5. Яншин А.Л. Потепление климата и другие глобальные экологические проблемы на пороге ХХI века. // Экология и жизнь. -М., 2001, №1- с.42-43.

6. http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%BC%D1%96%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D0%BB%D1%96%D0%BC%D0%B0%D1%82%D1%83

7. http://www.referatbank.ru/referat/preview/11410/referat-izmenenie-klimata-globalnaya-problema-chelovechestva.html

8. http://www.zdorovoe.com/voda-v-prirode/vliyanie-vody-mirovogo-okeana-na-klimat-zemli.html

9. http://www.forum.nedug.ru/entries/12332-%C2%EB%E8%FF%ED%E8%E5-%CC%E8%F0%EE%E2%EE%E3%EE-%EE%EA%E5%E0%ED%E0-%ED%E0-%EA%EB%E8%EC%E0%F2

10. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D6%E8%EA%EB%FB_%CC%E8%EB%E0%ED%EA%EE%E2%E8%F7%E0

11. http://infonova.org.ua/science/mahnitne-pole-vplyvaye-na-klimat-zemli.html

12. http://ua-referat.com/%D0%97%D0%BC%D1%96%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D0%BB%D1%96%D0%BC%D0%B0%D1%82%D1%83_%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D1%96

Размещено на Allbest.ru