Główne przyczyny zmian klimatycznych na Ziemi. Przyczyny zmian klimatycznych i ograniczanie ich skutków
Zmiany klimatyczne są rzeczywistością. Średnia roczna temperatura na planecie wzrosła o 0,8 stopnia Celsjusza, a poziom oceanów na świecie podniósł się o jeden metr. Katastrofalne skutki globalne ocieplenie są widoczne już dzisiaj. Pierwsze wymarłe gatunki zwierząt, zanik wód wyspiarskich, wzrost powodzi i susz na całym świecie – portal Klimat Rosji prezentuje: 10 realnych konsekwencji zmian klimatycznych.
Fakt nr 1. Śmierć rzadkich zwierząt
Jeszcze kilka lat temu naukowcy jedynie snuli hipotezy na temat tego, którzy przedstawiciele flory i fauny znikną z powierzchni Ziemi w wyniku zmian klimatycznych. Obecnie wahania temperatury zmieniają skład flory i fauny.
Pierwszą ofiarą globalnego ocieplenia był szczur rafowy z mozaikowym ogonem. Zwierzę żyło w Australii, w Cieśninie Torresa, dalej Rafa koralowa Bramble Cay ma wymiary 340 na 150 metrów. Naukowcy są zgodni co do tego, że przyczyną wyginięcia tego zwierzęcia jest podnoszący się poziom mórz.
Szczur mozaikowy jest pierwszym gatunkiem zwierząt, który wyginął w wyniku zmian klimatycznych. Zdjęcie: bbc.com
Dwa lata temu zoologowie zastawili pułapki, ale nigdy nie złapali ani jednego szczura z mozaikowym ogonem. W wyniku wielokrotnego zalewania rafy zwierzęta straciły aż 94 proc. swojego zasięgu, a powierzchnia roślinności wyspy zmniejszyła się z 2,2 do 0,065 ha. „Ten przypadek jest pierwszym udokumentowanym wyginięciem ssaków w wyniku antropogenicznej zmiany klimatu” – twierdzą naukowcy.
Fakt nr 2. Ponad jedna trzecia koralowców Wielkiej Rafy Koralowej umiera
Zdjęcie po lewej stronie przedstawia zdrowe koralowce Wielkiej Rafy Koralowej. Po śmierci korale tracą kolor i stają się biały kolor, jak na zdjęciu po prawej stronie. Zdjęcie: uq.edu.au
W wyniku globalnego ocieplenia temperatura wody w Morzu Koralowym wzrosła. Spowodowało to zniszczenie 35 procent koralowców w północnej i środkowej części Wielkiej Rafy Koralowej, wpisanej na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO. Woda się ociepliła, co doprowadziło do „wybielenia” i śmierci wrażliwych organizmów – podsumowali eksperci z Uniwersytetu Jamesa Cooka. Tak nazywa się proces, w wyniku którego koralowce słabną i tracą pokrywające je kolorowe glony – źródło tlenu i składników odżywczych.
Naukowcy szacują, że odbudowa warstwy glonów zajmie co najmniej dziesięć lat. Jeszcze więcej czasu zajmie wyrośnięcie nowych koralowców na Wielkiej Rafie Koralowej i zastąpienie ich zmarłych krewnych.
Fakt nr 3. Anomalie temperaturowe w Arktyce
Wyczerpany głodem Niedźwiedź polarny w Arktyce. Topniejący lód zagraża życiu zwierząt północy: fok, niedźwiedzi polarnych, morsów i innych. Zdjęcie: Fotografia Kerstin Langenberger
W tym roku wielokrotnie padają rekordy temperatury na planecie. Tym samym, według Centrum Hydrometeorologicznego, kwiecień 2016 roku stał się najcieplejszym w całej historii obserwacji pogody na półkuli północnej. Dokładnie rok, od maja 2015, rejestrują się tu osoby absolutne maksimumśrednia miesięczna temperatura powietrza. Najpoważniejsze anomalie odnotowano w Arktyce: na Morzu Karskim i Barentsa, na Nowej Ziemi i Jamalu - do +8°C i więcej. W zachodniej Grenlandii i na Alasce - do +6°С.
W latach 1980-2012 obszar ten lód arktyczny spadła ponad 2 razy. Zdjęcie: Climatechangenews.com
Fakt nr 4. Dziewięć bilionów ton stopionego lodu na Grenlandii
Dziś lodowce znikają dosłownie na naszych oczach. Można to zobaczyć dzięki projektowi Amerykański fotograf Ekstremalne badanie lodu Jamesa Balogh. W 2007 roku zainstalował kamery obok lodowców i wraz ze swoimi asystentami zaczął je obserwować. W grudniu ubiegłego roku uczestnicy projektu opublikowali wyniki ośmioletniego badania: zmontowany w ciągu kilku sekund film pokazuje katastrofalne tempo topnienia lodowca Mendenhall na Alasce. W ciągu ośmiu lat lodowiec cofnął się o ponad pół kilometra.
Redukcja pokrywy lodowej Grenlandii na dużą skalę w latach 1979–2007. Zdjęcie: okupuj.com
Naukowcy biją na alarm: lodowce na całym świecie topnieją w zastraszającym tempie. Na przykład w ciągu ostatnich 100 lat Grenlandia straciła ponad dziewięć bilionów ton lodu. NASA szacuje, że pokrywa lodowa wyspy traci rocznie około 287 miliardów ton. W dniach 13-19 sierpnia 2015 roku od lodowca Jakobshavn na Grenlandii oderwał się kawałek o powierzchni 12,5 km2. Według ekspertów ta objętość wystarczy, aby pokryć cały Manhattan warstwą lodu o grubości prawie 300 metrów.
Powierzchnia lodowców na całym świecie maleje. Zdjęcie przedstawia stopiony lodowiec Uppsala w Argentynie. Topniejące lodowce są główną przyczyną podnoszenia się poziomu mórz. Zdjęcie: bartholomewmaps.com
Fakt nr 5. Część Wysp Salomona znalazła się pod wodą
Setki tysięcy ludzi jest zmuszonych do opuszczenia swoich domów – wiele wysp Pacyfiku znalazło się pod wodą z powodu podnoszącego się poziomu mórz. Zdjęcie: abc.net.au
Australijscy badacze doszli do wniosku, że pięć małych obszarów lądu wchodzących w skład archipelagu Wysp Salomona zniknęło z powodu podnoszącego się poziomu mórz i erozji. To pierwszy dowód naukowy na to, że zmiany klimatyczne wpływają na wybrzeża Oceanu Spokojnego.
a) Zmiany w linii brzegowej wyspy Sogomou (Wyspy Salomona) w latach 1947-2014
b) Zobacz Wschodnia część Wyspy Sogomou (2013)
c) Zmiany w linii brzegowej wyspy Calais w latach 1947-2014. W 2014 roku wyspa została całkowicie zanurzona.
Zdjęcie: iopscience.iop.org
Wyspy Salomona to kilkaset kawałków ziemi. Ich populacja wynosi prawie 640 tysięcy osób. W ciągu dwóch dekad poziom morza na tym archipelagu podnosił się nawet o 10 milimetrów rocznie. Brakujące wyspy, zajmujące powierzchnię od jednego do pięciu hektarów, nie były zamieszkane – w przeciwieństwie do sześciu innych raf, które były częściowo ukryte pod wodą. Na tych wyspach znajdowały się wioski opuszczone przez ludzi. Tak więc Nuatambu było domem dla 25 rodzin. Od 2011 roku stracili połowę powierzchni wyspy.
Fakt nr 6. Czteroletnia susza w Kalifornii
Suche jezioro Oroville w Kalifornii. Zdjęcie: Justin Sullivan/personel/Getty Images
Suche jezioro Oroville w Kalifornii. Zdjęcie: Forbes.com
Według naukowców z Obserwatorium Ziemi Lamont-Doherty na Uniwersytecie Columbia za rekordową suszę w Kalifornii nie można winić globalnego ocieplenia. Jednak wahania temperatury zwiększyły intensywność niebezpiecznego zjawiska pogodowego o 15-20%. Jeśli temperatury na Ziemi będą nadal rosły, susza spowoduje krytyczną sytuację w regionie. Brak deszczu powoduje pożary lasów, które niszczą całe życie na swojej drodze. Za ostatnie lata Lasy Kalifornii straciły miliony drzew z powodu suszy i inwazji korników spowodowanych ociepleniem klimatu. W ciągu czterech lat około 58 milionom drzew w Kalifornii brakowało prawie jednej trzeciej wody potrzebnej w koronie lasu.
Fakt nr 7. Klęski żywiołowe
Poważna powódź w Paryżu, 2016. Poziom Sekwany wzrósł o 6,5 metra powyżej normy. Ewakuowano tysiące ludzi, dziesiątki zostało rannych, a główne atrakcje miasta zostały zamknięte. Foto: Bloomberg.com
Pod koniec maja Zachodnia Europa pokryły się ulewnymi ulewami i spowodowały powodzie, które stały się prawdziwą katastrofą dla Niemiec i Francji. W Paryżu poziom wody w Sekwanie osiągnął najwyższy poziom od 30 lat. Po czterech dniach ciągłych opadów poziom wody w rzece w granicach Paryża wzrósł o 4,15 metra powyżej normy. Nawigacja po Sekwanie została wstrzymana, a wiele stacji paryskiego metra przestało działać. Ze względu na ryzyko powodzi zamknięto znane na całym świecie muzea Luwr i Orsay. W sumie we Francji ewakuowano ponad pięć tysięcy osób. „Intensywne opady deszczu w Paryżu, nietypowe jak na czerwiec, przypominają o konieczności podjęcia pilnych działań w celu ograniczenia zmian klimatycznych” – powiedział prezydent kraju François Hollande.
Globalne ocieplenie odegrało ogromną rolę w tych klęskach żywiołowych we Francji, potwierdzają klimatolodzy z projektu World Weather Attribution (WWA). Główną tezą ich pracy jest to, że w ciągu ostatnich 50 lat zmiany klimatyczne niemal podwoiły prawdopodobieństwo wielodniowych opadów w ojczyźnie Flauberta i Joanny d'Arc.
Coraz więcej lasów borealnych staje w płomieniach Pożary lasów na półkuli północnej. Zdjęcie: Straż pożarna BLM Alaska
Według Ministerstwa Zasobów Naturalnych w 2015 roku było ich 232 naturalny ogień Na terenach znajduje się 31 rezerwatów przyrody i 19 parków narodowych. W sumie spłonęło ponad 50 tys. hektarów lasu. Większość szkód wyrządzono syberyjskiemu okręg federalny, gdzie w czterech zarejestrowano 129 pożarów parki narodowe i jedenaście rezerw państwowych.
Liczba klęsk żywiołowych na świecie rośnie z roku na rok. Wykres według międzynarodowej firmy ubezpieczeniowej Monachium RE. Zdjęcie: Monachium RE
Fakt nr 8. Zmiany klimatyczne są jedną z przyczyn wojny w Syrii
Od 1990 r. średnia roczna temperatura w Syrii wzrosła o 1-1,2°С. Skróciło to sezon opadów, niezbędny dla upraw, o 10 procent. Lokalni rolnicy znaleźli się w trudnej sytuacji. Spadły zbiory, a brak wody na Żyznym Półksiężycu spowodował śmierć zwierząt. W rezultacie wzrosło bezrobocie, ceny zbóż wzrosły o prawie jedną trzecią i zaczął się głód.
Obóz Al Zaatari zapewniający tymczasowe zakwaterowanie 80 000 syryjskich uchodźców. Foto: sputniknews.com
Dotkliwa susza, która trwała w Syrii w latach 2006–2010, była jedną z przyczyn, które wywołały wojna domowa w kraju. Do takiego wniosku doszli amerykańscy klimatolodzy. Badanie opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.
Mapa opadów i roślinności w krajach południowych. Długotrwała susza i niedobory wody zmuszają ludzi do protestów i udziału w nielegalnych grupach zbrojnych. Zdjęcie: niezależna.co.uk
Naukowcy doszli do wniosku, że czynniki te pogłębiają i tak już tragiczną sytuację kraju spowodowaną korupcją w rządzie, protestami społecznymi i wzrostem liczby ludności. W rezultacie półtora miliona mieszkańców wsi przybyło do zatłoczonych miast, co wywołało konflikty społeczne.
Fakt nr 9. Ponad 19 milionów uchodźców klimatycznych
Uchodźcy klimatyczni próbują wydobyć resztki wody z wyschniętej studni.
Wahania temperatury powodują niszczycielskie powodzie, pożary i susze, zmuszając ludzi do opuszczenia domów. W 2014 roku ponad 19 milionów ludzi ze stu krajów zostało zmuszonych do opuszczenia swoich domów z powodu klęski żywiołowe spowodowane zmianami klimatycznymi. W przyszłości liczby te będą szybko rosły. Naukowcy szacują, że do połowy stulecia liczba tzw. uchodźców środowiskowych wzrośnie do 200 milionów.
Zmiany klimatyczne zmuszają ludzi do opuszczenia domów w poszukiwaniu dostatniego życia. Foto: Earthjournalism.net
Jednakże Konwencja Genewska z 1951 r. dotycząca statusu uchodźców w dalszym ciągu nie zawiera pojęcia „uchodźca klimatyczny” ani „uchodźca środowiskowy”, co utrudnia prowadzenie statystyk dotyczących statusu uchodźców ten gatunek migranci. W maju tego roku mieszkańcy Ile de Jean Charles w Luizjanie (USA) zostali pierwszymi oficjalnie uznanymi „uchodźcami klimatycznymi”. Ziemia, którą przez setki lat zamieszkiwały plemiona indiańskie, obecnie zamienia się w słone bagno, które na skutek powodzi stopniowo tonie w morzu. Program rządu stanowego zmusił społeczność liczącą około 60 osób do opuszczenia wyspy z powodu zmian klimatycznych.
Fakt nr 10. Wybuchy epidemii
W tym roku ludzkość staje w obliczu kolejnego zagrożenia – wirusa Zika. Do tej pory chorobę wykryto w 23 krajach i szybko rozprzestrzenia się po całej planecie.
Kobiety zakażone wirusem Zika wraz ze swoimi dziećmi. Zdjęcie: Images.latinpost.com
Wirus Zika jest chorobą zakaźną przenoszoną głównie przez komary. Zgłaszano także przypadki przeniesienia wirusa drogą płciową. Wirus jest najbardziej niebezpieczny dla kobiet w ciąży, ponieważ powoduje małogłowie u płodu, co może skutkować poważnym uszkodzeniem mózgu.
Naukowcy twierdzą, że globalne ocieplenie jest jedną z przyczyn szybkiego rozprzestrzeniania się choroby. Zmiana klimatu stworzyła możliwości dla komarów przenoszących wirusa. korzystne warunki na całe życie i większe terytoria do hodowli.
Ministerstwo Edukacji i Nauki Federacja Rosyjska
Budżet państwa federalnego instytucja edukacyjna
wyższy kształcenie zawodowe
TOMSK PAŃSTWOWY UNIWERSYTET SYSTEMÓW KONTROLI I ELEKTRONIKI RADIOWEJ
Katedra Technologii Radioelektronicznych i monitorowanie środowiska
Globalna zmiana klimatu
Zajęcia w dyscyplinie „Badanie atmosfery”
Zakończony:
Student gr. 213
Nadirashvili D.G.
Kierownik
Profesor nadzwyczajny w Katedrze Elektroniki Elektroniki Cieplnej, kandydat nauk biologicznych
Polyakova S.A.
Wstęp. 3
1 Klimat i czynniki wpływające na zmiany klimatyczne. 4
2 Konsekwencje zmian klimatycznych. 10
2.1 zmiany częstotliwości i ilości opadów. 14
2.2 Podnoszący się poziom mórz. 15
2.3 Zagrożenia dla ekosystemów i różnorodności biologicznej. 15
2.4 Topnienie lodowców. 16
2.5 Rolnictwo. 17
2.6 Zużycie wody i zaopatrzenie w wodę. 17
3 Globalne zmiany klimatyczne w Rosji. 19
4 Wpływ zmian klimatycznych na zdrowie człowieka. 22
4.1 Fala upałów. 23
4.2 Klęski żywiołowe. 23
4.3 Infekcje. 24
4.4 Konsekwencje zdrowotne. 25
4.5 Grupa osób najbardziej zagrożona. 25
Wniosek. 26
Lista wykorzystanych źródeł. 27
Wstęp
W wyniku przestudiowania materiałów obserwacje meteorologiczne przeprowadzone we wszystkich regionach globu ustalono, że klimat nie jest stały, lecz podlega pewnym zmianom. Rozpoczął w koniec XIX V. ocieplenie nasiliło się szczególnie w latach dwudziestych i trzydziestych XX wieku, ale potem rozpoczęło się powolne ochłodzenie, które zatrzymało się w latach sześćdziesiątych.
Badania geologów złóż osadowych skorupa Ziemska wykazały, że w poprzednich epokach miały miejsce duże zmiany klimatyczne. Ponieważ zmiany te zostały spowodowane procesami naturalnymi, nazywa się je naturalny.
Oprócz czynników naturalnych coraz większy wpływ mają globalne warunki klimatyczne działalność gospodarcza człowieka.
Celem tej pracy jest badanie zmian klimatycznych na planecie Ziemia.
Aby osiągnąć ten cel, należy wykonać kilka zadań:
1) Zbadaj czynniki wpływające na zmiany klimatyczne.
2) Zbadaj skutki zmian klimatycznych.
3) Badanie zmian klimatycznych na terytorium Federacji Rosyjskiej.
4) Zastanów się, jak zmiany klimatyczne mogą wpłynąć na ludzi.
Klimat i czynniki wpływające na zmiany klimatyczne.
Zmiana klimatu to długoterminowe (ponad 10 lat) ukierunkowane lub rytmiczne zmiany warunków klimatycznych na Ziemi jako całości lub w jej dużych obszarach. Zmiana klimatu jest spowodowana bezpośrednio lub pośrednio działalnością człowieka powodującą zmiany w składzie globalnej atmosfery.
Zmiany klimatyczne można, w pewnym stopniu umownie, podzielić na długoterminowe, krótkoterminowe i szybkie, występujące w bardzo krótkim czasie. krótkoterminowy w porównaniu do charakterystycznego czasu zmian w sferze społeczno-gospodarczej. Każdy z nich ma swoje przyczyny, co do których istnieje wiele hipotez.
Na nich opierają się niektóre z istniejących hipotez możliwy wpływ na system klimatyczny czynników pozaziemskich: zmiany aktywności słonecznej, cechy ruchu orbitalnego Ziemi, spadające meteoryty, zmiany położenia biegunów magnetycznych Ziemi. Inni próbują wyjaśnić niestabilność systemu klimatycznego działaniem przyczyn wewnętrznych, takich jak: wzrost aktywność wulkaniczna, zmiana stężenia dwutlenek węgla w atmosferze, zmiany w układzie prądy oceaniczne, naturalne oscylacje cyrkulacji atmosferycznej.
Słońce jest główna siła kontrolowanie systemu klimatycznego, a nawet najmniejsze zmiany ilościowe energia słoneczna może mieć poważne konsekwencje dla klimatu Ziemi. Przez wiele lat naukowcy uważali, że aktywność słoneczna pozostaje stała. Jednak obserwacje satelitarne podają w wątpliwość prawdziwość tej hipotezy.
Aktywność słoneczna wzrasta i maleje co jedenaście lat (lub, jak uważają niektórzy eksperci, co dwadzieścia dwa lata) cyklu słonecznego. Mogą istnieć inne ważne cykle słoneczne. Aby ocenić ich wpływ, należy prowadzić ciągłe pomiary aktywności słonecznej i badać ślady interakcji aktywności słonecznej z klimatem w czasie. ostatnie stulecia i tysiąclecia.
Czynniki astronomiczne: W połowie XX wieku naukowcy odkryli, że przez miliony lat największy wpływ na klimat Ziemi miały okresowe zmiany na jej orbicie. W ciągu ostatnich 3 milionów lat regularne wahania ilości światła słonecznego padającego na powierzchnię planety spowodowały serię epok lodowcowych, przerywanych krótkimi, ciepłymi przerwami międzylodowcowymi.
Jedną z najbardziej znanych i powszechnie akceptowanych teorii okresowego zlodzenia Ziemi jest model astronomiczny zaproponowany w 1920 roku przez serbskiego geofizyka Milutina Milankovicia. Zgodnie z hipotezą Milankovitcha półkule Ziemi mogą otrzymać mniej lub duża ilość Promieniowanie słoneczne, co znajduje odzwierciedlenie w globalnej temperaturze.
Na przestrzeni milionów lat wiele cykli klimatycznych uległo zmianie. Pod koniec ostatniej epoki lodowcowej pokrywa lodowa, który przez 100 tysięcy lat łączył północ Europy i Ameryki Północnej, zaczął zanikać i zniknął 6 tysięcy lat temu. Wielu naukowców uważa, że rozwój cywilizacji następuje głównie w ciepłym okresie pomiędzy epokami lodowcowymi.
Atmosfera nagrzewa się, pochłaniając zarówno promieniowanie słoneczne, jak i własne powierzchnia ziemi. Ogrzana atmosfera promieniuje sama. Podobnie jak powierzchnia Ziemi emituje promieniowanie podczerwone w zakresie fal długich, niewidocznych dla oka. Znaczna część (ok. 70%) promieniowania atmosferycznego dociera do powierzchni Ziemi, która pochłania je niemal całkowicie (95-99%). Promieniowanie to nazywane jest „promieniowaniem przeciwstawnym”, ponieważ jest skierowane w stronę promieniowania własnego powierzchni ziemi. Główną substancją w atmosferze, która pochłania promieniowanie ziemskie i wysyła przeciwpromieniowanie, jest para wodna.
Oprócz pary wodnej w atmosferze znajduje się dwutlenek węgla (CO2) i inne gazy, które pochłaniają energię w zakresie długości fal 7-15 mikronów, tj. gdzie energia promieniowania ziemskiego jest bliska maksymalnej. Stosunkowo drobne zmiany Stężenie CO2 w atmosferze może wpływać na temperaturę powierzchni ziemi. Analogicznie do procesów zachodzących w szklarniach, gdy promieniowanie przenikające przez folię ochronną nagrzewa grunt, którego promieniowanie jest przez folię opóźniane, zapewniając dodatkowe ogrzewanie, ten proces interakcji powierzchni ziemi z atmosferą nazywa się „szklarnią”. efekt."
Efekt cieplarniany pozwala na utrzymanie na powierzchni Ziemi temperatury, w której możliwe jest powstanie i rozwój życia. Gdyby nie było efektu cieplarnianego, Średnia temperatura Powierzchnia globu byłaby znacznie niższa niż obecnie.
Wpływ czynniki zewnętrzne NA globalna temperatura powietrze bada się na podstawie symulacji. Większość prac w tej dziedzinie sugeruje, że w ciągu ostatnich 50 lat szacowane tempo i zakres ocieplenia spowodowanego zwiększoną emisją gazów cieplarnianych są porównywalne lub większe od tempa i zasięgu obserwowanego ocieplenia.
Zmiany stężenia gazów cieplarnianych i aerozoli w atmosferze, zmiany promieniowania słonecznego oraz właściwości powierzchni Ziemi zmieniają bilans energetyczny systemu klimatycznego. Zmiany te wyraża się terminem wymuszenie radiacyjne, używanym do porównania wpływu szeregu czynników ludzkich i naturalnych na ocieplenie lub ochłodzenie globalnego klimatu.
Inną oczywistą przyczyną zmian klimatycznych są erupcje wulkanów. Możliwość tę rozważał już w XVII wieku Benjamin Franklin. Pomysł polegał na tym, że chmury małych cząstek (aerozoli) powstałe podczas erupcji wulkanu mogą zauważalnie osłabić przepływ promieniowania krótkofalowego docierającego do powierzchni Ziemi, niemal bez zmiany promieniowania długofalowego uciekającego w przestrzeń kosmiczną. Dalsze badania wykazały, że główny wpływ na promieniowanie i reżim termiczny Ziemi ma warstwa aerozolu kwasu siarkowego, powstająca w stratosferze z gazów zawierających siarkę emitowanych przez wulkan. Największe zainteresowanie powoduje wpływ erupcji wulkanów na temperaturę powietrza. Z reguły eksperci spodziewają się spadku temperatury na jakiś czas.
Oceany też grają ważna rola w globalnym systemie klimatycznym. Atmosfera ma wspólną granicę z oceanem na ponad 72% powierzchni Ziemi i reaguje na wszystkie zmiany zachodzące w oceanie. Należy również wziąć pod uwagę, że w dowolnym momencie ilość ciepła zmagazynowana w pionowym słupie atmosfery o wysokości od powierzchni Ziemi do granic przestrzeń kosmiczna, w przybliżeniu taki sam, jak zawarty w słupie wody oceanicznej o wysokości 3 m, licząc od powierzchni. Dlatego to ocean jest głównym akumulatorem i magazynem energii promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi, która następnie jest uwalniana do atmosfery.
Oceany, posiadające ogromną pojemność cieplną, działają stabilizująco na atmosferę, czyniąc ją bardziej stabilną. Jednocześnie główne parametry oceanów ulegają zmianom długo- i krótkoterminowym, a niektóre z nich swoją charakterystyką czasową są porównywalne ze zmianami zachodzącymi w atmosferze.
Obecne warunki klimatyczne są w dużej mierze spowodowane wpływem oceanu. Zasoby ciepła w oceanie rozkładają się nierównomiernie i są stale przemieszczane przez prądy oceaniczne.
Oprócz ciągłego przenoszenia ciepła przez prądy powierzchniowe, w oceanie następuje regularne mieszanie się wód w głębi, zwane „cyrkulacją termohalinową”, które zależy zarówno od temperatury wody, jak i jej zawartości soli, czyli zasolenia. słona woda zamarza w niższej temperaturze.
Według badań przeprowadzonych przez duńskich naukowców pole magnetyczne Ziemi również w ogromnym stopniu wpływa na klimat, co może skłonić do ponownego rozważenia długo utrzymywanego poglądu, że za globalne ocieplenie odpowiadają przede wszystkim gazy cieplarniane.
Według raportu oceniającego IPCC z 2007 r. istnieje 90% szans, że zaobserwowane zmiany klimatyczne zostaną spowodowane działalnością człowieka. Podobną hipotezę wysunięto już w 1992 r. na Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie Zmian Klimatu.
Antropogeniczne pochodzenie nowoczesności zmiana klimatu w szczególności potwierdzają badania paleoklimatyczne oparte na analizie zawartości gazów cieplarnianych w zamrożonych w lodzie pęcherzykach powietrza. Pokazują, że przez ostatnie 650 tysięcy lat nie było takiego stężenia CO2 jak obecnie. Co więcej, w porównaniu z erą przedindustrialną (1750 r.) stężenie dwutlenku węgla w atmosferze wzrosło o jedną trzecią. Obecne światowe stężenia metanu i podtlenku azotu również znacznie przekroczyły wartości przedindustrialne.
Zdaniem naukowców wzrost stężenia tych trzech głównych gazów cieplarnianych od połowy XVIII wieku jest bardzo duży wysoki stopień prawdopodobieństwo jest związane z działalnością gospodarczą człowieka, przede wszystkim ze spalaniem paliw kopalnych opartych na węglu (ropa, gaz, węgiel itp.), procesy przemysłowe, a także usuwanie lasów – naturalnych pochłaniaczy CO2 z atmosfery.
Globalna zmiana klimatu wiąże się z restrukturyzacją wszystkich geosystemów. Dane obserwacyjne wskazują na podniesienie się poziomu Oceanu Światowego, topnienie lodowców i wiecznej zmarzliny, zwiększoną nierównomierność opadów, zmiany w reżimach przepływu rzek i inne globalne zmiany związane z niestabilnością klimatu.
Konsekwencje zmian klimatycznych już dają o sobie znać, m.in. w postaci wzrostu częstotliwości i intensywności niebezpiecznych zjawisk pogodowych oraz rozprzestrzeniania się chorób zakaźnych. Powodują znaczne szkody gospodarcze i zagrażają stabilnemu istnieniu ekosystemów, a także zdrowiu i życiu ludzi. Odkrycia naukowców sugerują, że trwająca zmiana klimatu może doprowadzić do jeszcze większej liczby skutków niebezpieczne konsekwencje, jeśli ludzkość nie podejmie odpowiednich środków zapobiegawczych.
Zmiana klimatu
Zmiana klimatu- wahania klimatu Ziemi jako całości lub jej poszczególnych regionów w czasie, wyrażone statystycznie istotnymi odchyleniami parametrów pogodowych od wartości długoterminowych w okresie od kilkudziesięciu lat do milionów lat. Uwzględniane są zarówno zmiany średnich parametrów pogody, jak i zmiany częstotliwości występowania ekstremalnych zjawisk pogodowych. Nauka paleoklimatologii bada zmiany klimatyczne. Zmiany klimatyczne spowodowane są dynamicznymi procesami zachodzącymi na Ziemi, wpływy zewnętrzne, takie jak wahania natężenia promieniowania słonecznego, a według jednej z wersji – ostatnio działalność człowieka. Ostatnio powszechnie używa się terminu „zmiany klimatyczne” (szczególnie w kontekście polityki ochrony środowiska) w odniesieniu do zmian we współczesnym klimacie (patrz globalne ocieplenie).
Problem w teorii i historii
8 000 tysięcy lat temu działalność rolnicza rozpoczęła się w wąskiej strefie: od Doliny Nilu przez Mezopotamię i Dolinę Indusu po terytorium położone pomiędzy Jangcy i Żółtą Rzeką. Tam ludzie zaczęli uprawiać pszenicę, jęczmień i inne zboża.
5000 lat temu ludzie zaczęli aktywnie uprawiać ryż. To z kolei wymaga sztucznego nawadniania ziemi. W efekcie naturalne krajobrazy zamieniają się w antropogeniczne bagna, będące źródłem metanu.
Czynniki zmiany klimatu
Zmiana klimatu spowodowana jest zmianami w atmosferze ziemskiej, procesami zachodzącymi w innych częściach Ziemi, takich jak oceany, lodowce oraz skutkami związanymi z działalnością człowieka. Procesami zewnętrznymi kształtującymi klimat są zmiany promieniowania słonecznego i orbity Ziemi.
- zmiany wielkości, rzeźby terenu i względnego położenia kontynentów i oceanów,
- zmiana jasności słońca,
- zmiany parametrów orbity i osi Ziemi,
- zmiany przejrzystości atmosfery i jej składu na skutek zmian aktywności wulkanicznej Ziemi,
- zmiana stężenia gazów cieplarnianych (CO 2 i CH 4) w atmosferze,
- zmiana współczynnika odbicia powierzchni Ziemi (albedo),
- zmiana ilości ciepła dostępnego w głębinach oceanu.
Zmiany klimatyczne na Ziemi
Pogoda to codzienny stan atmosfery. Pogoda jest chaotyczna i nieliniowa układ dynamiczny. Klimat to przeciętny stan pogody, który jest przewidywalny. Klimat obejmuje wskaźniki takie jak średnia temperatura, opady, ilość słoneczne dni i inne zmienne, które można zmierzyć w określonym miejscu. Jednak na Ziemi zachodzą również procesy, które mogą mieć wpływ na klimat. Pogoda, stan atmosfery w danym miejscu pewien moment lub przez ograniczony okres czasu (dzień, miesiąc, rok). Długoterminowy reżim P. nazywa się klimatem. P. scharakteryzować elementy meteorologiczne: ciśnienie, temperatura, wilgotność powietrza, siła i kierunek wiatru, zachmurzenie (czas nasłonecznienia), opad atmosferyczny, zasięg widoczności, obecność mgły, burz śnieżnych, burz itp. zjawiska atmosferyczne. W miarę rozszerzania się działalność gospodarcza W związku z tym rozwija się koncepcja lotu.Tak więc wraz z rozwojem lotnictwa pojawiła się koncepcja lotu w swobodnej atmosferze; Wzrosło znaczenie takiego elementu widoczności atmosferycznej. Charakterystyka P. może obejmować również dane dotyczące napływu promieniowania słonecznego, turbulencji atmosferycznych i niektórych cech stanu elektrycznego powietrza.
Zlodowacenie
Istnieje sceptycyzm co do geoinżynieryjnych metod usuwania dwutlenku węgla z atmosfery, w szczególności propozycji zakopywania dwutlenku węgla w pęknięciach tektonicznych lub wstrzykiwania go do skał na dnie oceanu: usunięcie 50 ppm gazu przy użyciu tej technologii kosztowałoby co najmniej 20 bilionów dolarów, czyli dwukrotność długu publicznego USA.
Płyty tektoniczne
Przez długie okresy czasu ruchy tektoniczne płyt przemieszczają kontynenty, tworzą oceany, tworzą i niszczą pasma górskie, czyli tworzą powierzchnię, na której istnieje klimat. Ostatnie badania pokazują, że ruchy tektoniczne zaostrzyły warunki ostatniej epoki lodowcowej: około 3 miliony lat temu zderzyły się płyty północno- i południowoamerykańskie, tworząc Przesmyk Panamski i zamykając drogę bezpośredniego mieszania się oceanów Atlantyku i Pacyfiku.
Promieniowania słonecznego
Zmiany aktywności słonecznej na przestrzeni ostatnich kilku stuleci
Zmiany aktywności Słońca obserwuje się także w krótszych okresach czasu: 11-letnim cyklu słonecznym i dłuższych modulacjach. Jednak 11-letni cykl pojawiania się i znikania plam słonecznych nie jest wyraźnie śledzony w danych klimatologicznych. Zmiany aktywności słonecznej uważa się za ważny czynnik zapoczątkowania małej epoki lodowcowej, a także niektórych zjawisk ocieplenia obserwowanych w latach 1900–1950. Cykliczna natura aktywności słonecznej nie jest jeszcze w pełni poznana; różni się od powolnych zmian towarzyszących rozwojowi i starzeniu się Słońca.
Zmiany orbitalne
Zmiany orbity Ziemi pod względem wpływu na klimat są podobne do wahań aktywności Słońca, gdyż niewielkie odchylenia położenia orbity prowadzą do redystrybucji promieniowania słonecznego na powierzchni Ziemi. Takie zmiany pozycji orbity nazywane są cyklami Milankovitcha i można je przewidzieć wysoka celność, ponieważ są wynikiem fizycznego oddziaływania Ziemi, jej satelity, Księżyca i innych planet. Uważa się, że zmiany orbitalne są główną przyczyną naprzemiennych cykli lodowcowych i międzylodowcowych ostatniej epoki lodowcowej. Precesja orbity Ziemi skutkuje także mniejszymi zmianami, takimi jak okresowe zwiększanie i zmniejszanie powierzchni Sahary.
Wulkanizm
Jedna silna erupcja wulkanu może wpłynąć na klimat, powodując trzask chłodu trwający kilka lat. Na przykład erupcja góry Pinatubo w 1991 r. znacząco wpłynęła na klimat. Gigantyczne erupcje tworzące największe prowincje magmowe zdarzają się tylko kilka razy na sto milionów lat, ale wpływają na klimat przez miliony lat i powodują wymieranie gatunków. Początkowo zakładano, że przyczyną ochłodzenia był uwolniony do atmosfery pył wulkaniczny, który uniemożliwiał mu przedostanie się do powierzchni Ziemi Promieniowanie słoneczne. Jednak pomiary to pokazują większość pył osiada na powierzchni Ziemi w ciągu sześciu miesięcy.
Wulkany są również częścią geochemicznego obiegu węgla. Przez wiele okresów geologicznych dwutlenek węgla był uwalniany z wnętrza Ziemi do atmosfery, neutralizując w ten sposób ilość CO 2 usuwanego z atmosfery i związanego przez skały osadowe i inne geologiczne pochłaniacze CO 2 . Jednakże wkład ten nie jest porównywalny pod względem wielkości z antropogeniczną emisją tlenku węgla, która według szacunków US Geological Survey jest 130 razy większa niż ilość CO 2 emitowana przez wulkany.
Antropogeniczny wpływ na zmiany klimatyczne
Czynniki antropogeniczne obejmują zmieniającą się działalność człowieka środowisko i wpływa na klimat. W niektórych przypadkach związek przyczynowo-skutkowy jest bezpośredni i jednoznaczny, jak np. wpływ nawadniania na temperaturę i wilgotność, w innych związek jest mniej oczywisty. Przez lata dyskutowano nad różnymi hipotezami dotyczącymi wpływu człowieka na klimat. Na przykład pod koniec XIX wieku w zachodniej części Stanów Zjednoczonych i Australii popularna była teoria „deszcz podąża za pługiem”.
Głównymi problemami dzisiejszego dnia są: rosnące stężenie CO 2 w atmosferze na skutek spalania paliw, aerozole w atmosferze wpływające na jej chłodzenie oraz przemysł cementowy. Na klimat wpływają również inne czynniki, takie jak użytkowanie gruntów, zubożenie warstwy ozonowej, hodowla zwierząt i wylesianie.
Spalanie paliwa
Interakcja czynników
Wpływ wszystkich czynników, zarówno naturalnych, jak i antropogenicznych, na klimat wyraża się jedną wartością - ogrzewaniem radiacyjnym atmosfery w W/m2.
Erupcje wulkanów, zlodowacenia, dryf kontynentów i przesunięcie biegunów Ziemi to potężne procesy naturalne, które wpływają na klimat Ziemi. W skali kilku lat wulkany mogą odegrać zasadniczą rolę. W wyniku erupcji góry Pinatubo na Filipinach w 1991 r. na wysokość 35 km wyrzucono taką ilość popiołu, że średni poziom promieniowanie słoneczne spadło o 2,5 W/m2. Zmiany te nie są jednak długotrwałe, cząstki osiadają stosunkowo szybko. W skali tysiąclecia procesem kształtującym klimat będzie prawdopodobnie powolne przejście od jednej epoki lodowcowej do następnej.
Wstęp
W wyniku przestudiowania materiałów z obserwacji meteorologicznych przeprowadzonych we wszystkich regionach globu ustalono, że klimat nie jest stały, ale podlega pewnym zmianom. Rozpoczęło się pod koniec XIX wieku. ocieplenie nasiliło się szczególnie w latach dwudziestych i trzydziestych XX wieku, ale potem rozpoczęło się powolne ochłodzenie, które zatrzymało się w latach sześćdziesiątych.
Badania geologów dotyczące złóż osadowych skorupy ziemskiej wykazały, że w minionych epokach miały miejsce wielkie zmiany klimatyczne. Ponieważ zmiany te zostały spowodowane procesami naturalnymi, nazywa się je naturalnymi.
Oprócz czynników naturalnych coraz większy wpływ mają globalne warunki klimatyczne działalność gospodarcza człowieka .
Celem tej pracy jest badanie zmian klimatycznych na planecie Ziemia.
Aby osiągnąć ten cel, należy wykonać kilka zadań:
)Zbadaj czynniki wpływające na zmiany klimatyczne.
)Zbadaj skutki zmian klimatycznych.
)Badanie zmian klimatycznych na terytorium Federacji Rosyjskiej.
)Zastanów się, jak zmiany klimatyczne mogą wpłynąć na ludzi.
1. Klimat i czynniki wpływające na zmiany klimatyczne
Zmiana klimatu to długoterminowe (ponad 10 lat) ukierunkowane lub rytmiczne zmiany warunków klimatycznych na Ziemi jako całości lub w jej dużych obszarach. Zmiana klimatu jest spowodowana bezpośrednio lub pośrednio działalnością człowieka powodującą zmiany w składzie globalnej atmosfery.
Zmiany klimatyczne można, w pewnym stopniu umownie, podzielić na długotrwałe, krótkotrwałe i szybkie, występujące w bardzo krótkim czasie w porównaniu z charakterystycznym czasem zmian w sferze społeczno-gospodarczej. Każdy z nich ma swoje przyczyny, co do których istnieje wiele hipotez.
Niektóre z istniejących hipotez opierają się na możliwym wpływie czynników pozaziemskich na system klimatyczny: zmiany aktywności Słońca, cechy ruchu orbitalnego Ziemi, upadek meteorytów, zmiany położenia biegunów magnetycznych Ziemi. Inni próbują tłumaczyć niestabilność systemu klimatycznego działaniem przyczyn wewnętrznych, takich jak: wzrost aktywności wulkanicznej, zmiany stężenia dwutlenku węgla w atmosferze, zmiany w układzie prądów oceanicznych, naturalne wahania ciśnienia atmosferycznego. krążenie.
Słońce jest główną siłą napędzającą system klimatyczny i nawet najmniejsze zmiany w ilości energii słonecznej mogą mieć poważne konsekwencje dla klimatu Ziemi. Przez wiele lat naukowcy uważali, że aktywność słoneczna pozostaje stała. Jednak obserwacje satelitarne podają w wątpliwość prawdziwość tej hipotezy.
Aktywność słoneczna wzrasta i maleje co jedenaście lat (lub, jak uważają niektórzy eksperci, co dwadzieścia dwa lata) cyklu słonecznego. Mogą istnieć inne ważne cykle słoneczne. Aby ocenić ich wpływ, konieczne jest prowadzenie ciągłych pomiarów aktywności słonecznej i badanie śladów interakcji aktywności słonecznej z klimatem na przestrzeni ostatnich stuleci i tysiącleci.
Czynniki astronomiczne: W połowie XX wieku naukowcy odkryli, że przez miliony lat największy wpływ na klimat Ziemi miały okresowe zmiany na jej orbicie. W ciągu ostatnich 3 milionów lat regularne wahania ilości światła słonecznego padającego na powierzchnię planety spowodowały serię epok lodowcowych, przerywanych krótkimi, ciepłymi przerwami międzylodowcowymi.
Jedną z najbardziej znanych i powszechnie akceptowanych teorii okresowego zlodzenia Ziemi jest model astronomiczny zaproponowany w 1920 roku przez serbskiego geofizyka Milutina Milankovicia. Według hipotezy Milankovitcha półkule Ziemi mogą otrzymywać mniej lub więcej promieniowania słonecznego w wyniku zmian w jej ruchu, co znajduje odzwierciedlenie w globalnej temperaturze.
Na przestrzeni milionów lat wiele cykli klimatycznych uległo zmianie. Pod koniec ostatniej epoki lodowcowej pokrywa lodowa, która od 100 tysięcy lat spowijała północną Europę i Amerykę Północną, zaczęła się zmniejszać i zniknęła 6 tysięcy lat temu. Wielu naukowców uważa, że rozwój cywilizacji następuje głównie w ciepłym okresie pomiędzy epokami lodowcowymi.
Atmosfera nagrzewa się, pochłaniając zarówno promieniowanie słoneczne, jak i promieniowanie Ziemi. Ogrzana atmosfera promieniuje sama. Podobnie jak powierzchnia Ziemi emituje promieniowanie podczerwone w zakresie fal długich, niewidocznych dla oka. Znaczna część (ok. 70%) promieniowania atmosferycznego dociera do powierzchni Ziemi, która pochłania je niemal całkowicie (95-99%). Promieniowanie to nazywane jest „promieniowaniem przeciwstawnym”, ponieważ jest skierowane w stronę promieniowania własnego powierzchni ziemi. Główną substancją w atmosferze, która pochłania promieniowanie ziemskie i wysyła przeciwpromieniowanie, jest para wodna.
Oprócz pary wodnej w atmosferze znajduje się dwutlenek węgla (CO2) i inne gazy, które pochłaniają energię w zakresie długości fal 7-15 mikronów, tj. gdzie energia promieniowania ziemskiego jest bliska maksymalnej. Stosunkowo niewielkie zmiany stężenia CO2 w atmosferze mogą wpływać na temperaturę powierzchni ziemi. Analogicznie do procesów zachodzących w szklarniach, gdy promieniowanie przenikające przez folię ochronną nagrzewa grunt, którego promieniowanie jest przez folię opóźniane, zapewniając dodatkowe ogrzewanie, ten proces interakcji powierzchni ziemi z atmosferą nazywa się „szklarnią”. efekt."
Efekt cieplarniany pozwala na utrzymanie na powierzchni Ziemi temperatury, w której możliwe jest powstanie i rozwój życia. Gdyby nie było efektu cieplarnianego, średnia temperatura powierzchni kuli ziemskiej byłaby znacznie niższa niż obecnie.
Wpływ czynników zewnętrznych na globalną temperaturę powietrza bada się za pomocą symulacji. Większość prac w tej dziedzinie sugeruje, że w ciągu ostatnich 50 lat szacowane tempo i zakres ocieplenia spowodowanego zwiększoną emisją gazów cieplarnianych są porównywalne lub większe od tempa i zasięgu obserwowanego ocieplenia.
Zmiany stężenia gazów cieplarnianych i aerozoli w atmosferze, zmiany promieniowania słonecznego oraz właściwości powierzchni Ziemi zmieniają bilans energetyczny systemu klimatycznego. Zmiany te wyraża się terminem wymuszenie radiacyjne, używanym do porównania wpływu szeregu czynników ludzkich i naturalnych na ocieplenie lub ochłodzenie globalnego klimatu.
Inną oczywistą przyczyną zmian klimatycznych są erupcje wulkanów. Możliwość tę rozważał już w XVII wieku Benjamin Franklin. Pomysł polegał na tym, że chmury małych cząstek (aerozoli) powstałe podczas erupcji wulkanu mogą zauważalnie osłabić przepływ promieniowania krótkofalowego docierającego do powierzchni Ziemi, niemal bez zmiany promieniowania długofalowego uciekającego w przestrzeń kosmiczną. Dalsze badania wykazały, że główny wpływ na promieniowanie i reżim termiczny Ziemi ma warstwa aerozolu kwasu siarkowego, powstająca w stratosferze z gazów zawierających siarkę emitowanych przez wulkan. Najbardziej interesujący jest wpływ erupcji wulkanów na temperaturę powietrza. Z reguły eksperci spodziewają się spadku temperatury na jakiś czas.
Oceany odgrywają również ważną rolę w globalnym systemie klimatycznym. Atmosfera ma wspólną granicę z oceanem na ponad 72% powierzchni Ziemi i reaguje na wszystkie zmiany zachodzące w oceanie. Należy również wziąć pod uwagę, że w dowolnym momencie ilość ciepła zmagazynowana w pionowym słupie atmosfery o wysokości od powierzchni Ziemi do granic przestrzeni kosmicznej jest w przybliżeniu taka sama jak ilość ciepła zawarta w słupie wody oceanicznej o wysokości 3 m, licząc od powierzchni. Dlatego to ocean jest głównym akumulatorem i magazynem energii promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi, która następnie jest uwalniana do atmosfery.
Oceany, posiadające ogromną pojemność cieplną, działają stabilizująco na atmosferę, czyniąc ją bardziej stabilną. Jednocześnie główne parametry oceanów ulegają zmianom długo- i krótkoterminowym, a niektóre z nich swoją charakterystyką czasową są porównywalne ze zmianami zachodzącymi w atmosferze.
Obecne warunki klimatyczne są w dużej mierze spowodowane wpływem oceanu. Zasoby ciepła w oceanie rozkładają się nierównomiernie i są stale przemieszczane przez prądy oceaniczne.
Oprócz ciągłego przenoszenia ciepła przez prądy powierzchniowe, w oceanie następuje regularne mieszanie się wód na głębokości, zwane „cyrkulacją termohalinową”, w zależności zarówno od temperatury wody, jak i od zawartości w niej soli, czyli zasolenia; słona woda zamarza w niższej temperaturze.
Według badań przeprowadzonych przez duńskich naukowców pole magnetyczne Ziemi również w ogromnym stopniu wpływa na klimat, co może skłonić do ponownego rozważenia długo utrzymywanego poglądu, że za globalne ocieplenie odpowiadają przede wszystkim gazy cieplarniane.
Według raportu oceniającego IPCC z 2007 r. istnieje 90% szans, że zaobserwowane zmiany klimatyczne zostaną spowodowane działalnością człowieka. Podobną hipotezę wysunięto już w 1992 r. na Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie Zmian Klimatu.
Szczególnie antropogeniczne podłoże współczesnych zmian klimatycznych potwierdzają badania paleoklimatyczne oparte na analizie zawartości gazów cieplarnianych w zamrożonych w lodzie pęcherzykach powietrza. Pokazują, że przez ostatnie 650 tysięcy lat nie było takiego stężenia CO2 jak obecnie. Co więcej, w porównaniu z erą przedindustrialną (1750 r.) stężenie dwutlenku węgla w atmosferze wzrosło o jedną trzecią. Obecne światowe stężenia metanu i podtlenku azotu również znacznie przekroczyły wartości przedindustrialne.
Zdaniem naukowców wzrost stężenia tych trzech głównych gazów cieplarnianych od połowy XVIII wieku jest najprawdopodobniej związany z działalnością gospodarczą człowieka, przede wszystkim ze spalaniem paliw kopalnych opartych na węglu (ropa, gaz, węgiel itp.) , procesy przemysłowe, a także wycinanie lasów – naturalnych pochłaniaczy CO2 z atmosfery.
Globalna zmiana klimatu wiąże się z restrukturyzacją wszystkich geosystemów. Dane obserwacyjne wskazują na podniesienie się poziomu Oceanu Światowego, topnienie lodowców i wiecznej zmarzliny, zwiększoną nierównomierność opadów, zmiany w reżimach przepływu rzek i inne globalne zmiany związane z niestabilnością klimatu.
Konsekwencje zmian klimatycznych już dają o sobie znać, m.in. w postaci wzrostu częstotliwości i intensywności niebezpiecznych zjawisk pogodowych oraz rozprzestrzeniania się chorób zakaźnych. Powodują znaczne szkody gospodarcze i zagrażają stabilnemu istnieniu ekosystemów, a także zdrowiu i życiu ludzi. Odkrycia naukowców sugerują, że trwające zmiany klimatyczne mogą w przyszłości prowadzić do jeszcze bardziej niebezpiecznych konsekwencji, jeśli ludzkość nie podejmie odpowiednich środków zapobiegawczych.
2. Konsekwencje zmian klimatycznych
klimatyczny ekosystem opadów lodowiec
W drugiej połowie XX wieku. w połączeniu z szybki rozwój przemysł i rosnąca dostępność energii stworzyły zagrożenie zmianami klimatycznymi na całej planecie. Współczesne badania naukowe wykazały, że wpływ działalności antropogenicznej Na globalny klimat wpływa kilka czynników, z których najważniejsze to:
· wzrost ilości atmosferycznego dwutlenku węgla, a także niektórych innych gazów przedostających się do atmosfery podczas działalności gospodarczej, co nasila efekt cieplarniany w atmosferze;
· wzrost masy aerozoli atmosferycznych;
· wzrost ilości energii cieplnej powstającej w procesie działalności gospodarczej i wprowadzanej do atmosfery.
Najwyższa wartość ma pierwszą z tych przyczyn antropogenicznej zmiany klimatu.Istota « efekt cieplarniany<#"201" src="doc_zip1.jpg" />
Rysunek 2.1 Zmiana średniorocznej temperatury powietrza w powierzchniowej warstwie Ziemi (1860-2000)
Przewiduje się następujące skutki globalnego ocieplenia:
· podnoszący się poziom mórz na skutek topnienia lodowców i lód polarny(w ciągu ostatnich 100 lat o 10-25 cm), co z kolei skutkuje podtopieniem terenów, przesunięciem granic bagien i terenów nizinnych, wzrostem zasolenia wód przy ujściach rzek, a także potencjalnymi stratami zamieszkiwania ludzi;
· zmiany opadów (wzrost opadów w Europie Północnej i spadek w Europie Południowej);
· zmiana reżim hydrologiczny, ilość i jakość zasobów wodnych;
· wpływ na systemy ekologiczne, rolnictwo (mieszan strefy klimatyczne na północ oraz migracje gatunków dzikiej fauny, zmiany sezonowości wzrostu i produktywności gruntów w rolnictwie i leśnictwie).
Wszystkie powyższe czynniki mogą mieć katastrofalny wpływ na zdrowie ludzkie, gospodarkę i społeczeństwo jako całość. Rosnąca częstotliwość susz i wynikający z nich kryzys rolniczy zwiększają zagrożenie głodem i społeczna stabilność w niektórych regionach świata. Trudności z zaopatrzeniem w wodę w krajach tzw ciepły klimat stymulują rozprzestrzenianie się chorób tropikalnych i subtropikalnych. W miarę nasilania się trendów ocieplenia pogoda stają się coraz bardziej zmienne, a katastrofy związane z klimatem bardziej niszczycielskie. Zwiększają się szkody wyrządzane przez klęski żywiołowe w gospodarce światowej (ryc. 2.2). Tylko w 1998 r. przekroczyły one szkody spowodowane przez klęski żywiołowe w całych latach 80. XX wieku, zginęło dziesiątki tysięcy ludzi, a około 25 milionów „uchodźców ekologicznych” zostało zmuszonych do opuszczenia swoich domów.
Wykres 2.2 Szkody gospodarcze wyrządzone gospodarce światowej w latach 1960-2000 (miliardy dolarów amerykańskich rocznie)
Pod koniec XX wieku. ludzkość zrozumiała potrzebę rozwiązania jednego z najbardziej złożonych i niezwykle niebezpiecznych problemy środowiskowe związanych ze zmianami klimatycznymi oraz w połowie lat 70. Rozpoczęto aktywną pracę w tym kierunku. Na Światowej Konferencji Klimatycznej w Genewie (1979) położono podwaliny pod Światowy Program Klimatyczny. Zgodnie z uchwałą Walne Zgromadzenie Ramowa Konwencja Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu (1992) została przyjęta w sprawie ochrony globalnego klimatu w interesie obecnych i przyszłych pokoleń. Celem konwencji jest ustabilizowanie stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze na poziomie, który nie będzie miał niebezpiecznego wpływu na globalny system klimatyczny. Ponadto oczekuje się, że rozwiązanie tego problemu nastąpi w okresie wystarczającym do naturalnej adaptacji ekosystemów do zmian klimatycznych i pozwalającym uniknąć zagrożenia dla produkcji żywności, a także zapewniającym dalsze Rozwój gospodarczy NA w sposób zrównoważony.
Aby zmniejszyć zagrożenie globalnym ociepleniem, należy najpierw ograniczyć emisję dwutlenku węgla. Większość tych emisji pochodzi ze spalania paliw kopalnych, które nadal dostarczają ponad 75% światowej energii. Szybko rosnąca liczba samochodów na planecie zwiększa ryzyko dalszych emisji. Stabilizacja CO w atmosferze na bezpiecznym poziomie jest możliwa przy ogólnym ograniczeniu (o około 60%) wielkości emisji gazów cieplarnianych powodujących globalne ocieplenie. To może pomóc dalszy rozwój technologie oszczędzające energię i więcej szerokie zastosowanie odnawialne źródła energii.
2.1 Zmiany w częstotliwości i ilości opadów
Ogólnie rzecz biorąc, klimat planety stanie się bardziej wilgotny. Ale ilość opadów nie będzie równomiernie rozłożona na Ziemi. W regionach, w których opady już dziś są wystarczające, ich intensywność będzie jeszcze większa. A w regionach o niewystarczającej wilgotności będą częstsze okresy suche. Rysunek 2.1.1 pokazuje, jak będzie się zmieniać ilość opadów.
Rysunek 2.1.1 Mapa rozkładu opadów na świecie.
2.2 Podnoszący się poziom mórz
W XX wieku średni poziom morza podniósł się o 0,1–0,2 m. Według prognoz naukowców w XXI wieku poziom morza podniesie się nawet o 1 m. W tym przypadku najbardziej bezbronni będą obszary przybrzeżne i małe wyspy. Państwa takie jak Holandia, Wielka Brytania, a także małe państwa wyspiarskie Oceanii i Karaiby jako pierwsze będą zagrożone powodzią. Ponadto przypływy będą coraz częstsze, a erozja wybrzeży będzie się nasilać. Rysunek 2.2.1 pokazuje, że poziom wody stale się podnosi.
Rysunek 2.2.1 Wykres wzrostu poziomu wody na Ziemi.
2.3 Zagrożenia dla ekosystemów i różnorodności biologicznej
Gatunki i ekosystemy już zaczęły reagować na zmiany klimatyczne. Gatunki ptaków wędrownych zaczęły przybywać wcześniej wiosną i odlatywać późną jesienią.
Przewiduje się, że nawet 30–40% gatunków roślin i zwierząt wyginie, ponieważ ich siedliska będą się zmieniać szybciej, niż będą one w stanie przystosować się do tych zmian.
Wraz ze wzrostem temperatury o 1°C przewiduje się zmianę składu gatunkowego lasu. Lasy są naturalnym magazynem węgla (80% całego węgla w roślinności lądowej i około 40% węgla w glebie). Przejściu z jednego typu lasu na inny towarzyszyć będzie przydział duża ilość węgiel.
2.4 Topnienie lodowców
Współczesne zlodowacenie Ziemi można uznać za jeden z najbardziej czułych wskaźników zachodzących zmian globalnych. Dane satelitarne pokazują, że od lat sześćdziesiątych XX wieku pokrywa śnieżna zmniejszyła się o około 10%. Od lat 50. XX wieku obszar na półkuli północnej lód morski zmniejszyła się o prawie 10-15%, a grubość spadła o 40%. Zdaniem ekspertów z Instytutu Badań nad Arktyką i Antarktyką (Sankt Petersburg), w ciągu 30 lat Ocean Arktyczny ciepły okres lat całkowicie wyrwą się spod lodu.
Grubość lodu w Himalajach topnieje w tempie 10–15 m rocznie. Przy obecnym tempie tych procesów do 2060 r. zniknie dwie trzecie lodowców w Chinach, a do 2100 r. całkowicie stopią się wszystkie lodowce.
Przyspieszone topnienie lodowców stwarza szereg bezpośrednich zagrożeń rozwój człowieka. Dla gęsto zaludnionych obszarów górskich i podgórskich szczególne zagrożenie stanowią lawiny, powodzie lub odwrotnie, zmniejszenie pełnego przepływu rzek, a co za tym idzie - zmniejszenie rezerw świeża woda. Wyraźny przykład topnienia lodowców można zobaczyć w Himalajach (ryc. 2.2.4).
Rysunek 2.2.4 Topnienie lodu w Himalajach
2.5 Rolnictwo
Wpływ ocieplenia na produktywność rolnictwa jest kontrowersyjny. W niektórych obszarach o klimacie umiarkowanym plony mogą wzrosnąć przy niewielkim wzroście temperatury, ale spadną przy dużych zmianach temperatury. W regionach tropikalnych i subtropikalnych ogólnie przewiduje się spadek plonów.
Można zadać najpoważniejszy cios najbiedniejsze kraje najmniej przygotowane do przystosowania się do zmiany klimatu. Według IPCC do 2080 r. liczba osób zagrożonych głodem może wzrosnąć o 600 milionów, co stanowi dwukrotność liczby osób żyjących obecnie w ubóstwie w Afryce Subsaharyjskiej.
2.6 Zużycie wody i zaopatrzenie w wodę
Jedną z konsekwencji zmian klimatycznych może być niedobór wody pitnej. W regionach z suchy klimat(Azja Środkowa, Morze Śródziemne, Afryka Południowa, Australia itp.) sytuacja ulegnie dalszemu pogorszeniu ze względu na zmniejszenie poziomu opadów.
Ze względu na topnienie lodowców przepływ jest największy tętnice wodne Azja - Brahmaputra, Ganges, Rzeka Żółta, Indus, Mekong, Saluen i Jangcy. Brak świeżej wody nie tylko wpłynie na zdrowie ludzi i rozwój rolnictwa, ale także zwiększy ryzyko podziałów politycznych i konfliktów o dostęp do zasobów wodnych.
3. Globalne zmiany klimatyczne w Rosji
W społeczeństwo rosyjskie Powszechnie przyjmuje się, że skoro Rosja jest zimny kraj, to globalne ocieplenie przyniesie mu tylko korzyści. Oczekiwanych korzyści zwykle oczekuje się w rolnictwo oraz w obniżeniu kosztów ogrzewania budynków mieszkalnych i przemysłowych w zimnych porach roku. Jednakże ze względu na wielkość terytorium kraju oraz różnorodność jego cech przyrodniczych i klimatycznych, skutki zmian klimatycznych objawiają się w różny sposób w różne regiony Rosja i może mieć zarówno pozytywne, jak i charakter negatywny.
Rzeczywiście, według szacunków Roshydromet podanych w „Strategicznej prognozie zmian klimatycznych w Federacji Rosyjskiej na lata 2010-2015”. i ich wpływ na sektory rosyjskiej gospodarki”<#"232" src="doc_zip6.jpg" />.
Rysunek 3.1 Całkowita liczba niebezpiecznych zjawisk hydrometeorologicznych w Rosji w latach 1991-2006.
Do powyższego należy dodać, że globalne ocieplenie grozi powstaniem lub już stwarza dodatkowe zagrożenia społeczno-gospodarcze, jak osiadanie gruntu na skutek rozmrażania wiecznej zmarzliny (zmiany takie mogą być niebezpieczne dla budynków, obiektów inżynieryjnych i transportowych); zwiększone obciążenie rurociągów podwodnych i prawdopodobieństwo ich awaryjnego uszkodzenia i pęknięcia, a także przeszkody w żegludze spowodowane wzmożonymi procesami korytowymi na rzekach; rozszerzenie zakresu chorób zakaźnych (na przykład zapalenie mózgu, malaria) i inne.
W Rosji i na Alasce globalne ocieplenie postępuje dwa razy szybciej niż w pozostałej części świata. O tym informuje ITAR-TASS<#"justify">4. Wpływ zmian klimatycznych na zdrowie człowieka
Ocieplający się klimat może przynieść pewne lokalne korzyści: na niektórych obszarach wydłuża się okres żyzny i zwiększa się produkcja żywności. Jednak jednocześnie inne obszary doświadczają suszy, a pustynia wkracza na niegdyś żyzne ziemie, co prowadzi do głodu, niezadowolenia ludności i redystrybucji zasobów. Eksperci przewidują, że do 2090 r. zmiany klimatyczne mogą doprowadzić do powiększenia się obszarów dotkniętych suszą, podwojenia liczby ekstremalnych susz i sześciokrotnego wydłużenia ich średniego czasu trwania.
Na całym świecie zmiany klimatyczne wpływają na kwestie istotne dla zdrowia: czyste powietrze, bezpieczną wodę pitną, żywność Wystarczającą ilość i niezawodne schronienie.
4.1 Ekstremalne upały
Niedawny wzrost ekstremalnie wysokich temperatur w Moskwie jest również konsekwencją globalnego ocieplenia. W gorącym okresie ubiegłego lata, kiedy stolicę również spowijał smog wywołany pożarami torfu, wzrosła liczba zgonów z powodu chorób układu krążenia i układu oddechowego, zwłaszcza wśród osób starszych. Gorąca i bezwietrzna pogoda zwiększa poziom substancji zanieczyszczających powietrze, co pogarsza choroby układu krążenia i układu oddechowego. Co roku w miastach z powodu zanieczyszczenia powietrza umiera około 1,2 miliona osób. Ponadto podczas upałów wzrasta stężenie pyłków i innych alergenów, co pogarsza stan zdrowia osób cierpiących na alergie, zwłaszcza astmę. Dlatego warto spędzić lato poza metropolią.
4.2 Klęski żywiołowe
Od lat sześćdziesiątych XX wieku liczba zgłaszanych katastrof pogodowych wzrosła trzykrotnie.
Specjalnie niszczycielskie konsekwencje powodują katastrofy związane z morzem (tsunami, huragany, powodzie), a mimo to ponad połowa światowej populacji żyje w promieniu 60 km od morza.
Częstotliwość i nasilenie katastrof prowadzi do zmniejszenia podaży świeżej wody nadającej się do picia. Podczas dowolnego klęska żywiołowa Warunki sanitarne pogarszają się, zwiększając ryzyko chorób biegunkowych, które co roku zabijają 2,2 miliona ludzi. Powodzie zanieczyszczają zasoby słodkiej wody, zwiększają ryzyko chorób przenoszonych przez wodę i stwarzają korzystne warunki do rozmnażania się owadów przenoszących choroby, takich jak komary. I nie liczy się to bezpośredniego wpływu na życie i zdrowie: utonięcia, obrażenia, zniszczenia domów.
Do chwili obecnej na świecie głód cierpi około miliarda ludzi, a co roku umiera 3,5 miliona osób. Zbliżająca się susza prawdopodobnie zmniejszy produkcję podstawowych artykułów spożywczych w wielu najbiedniejszych regionach – w niektórych z nich nawet o 50% do 2020 r. Kraje afrykańskie. To jeszcze bardziej zwiększy częstość występowania niedożywienia.
4.3 Infekcje
Choroby przenoszone przez wodę i owady są szczególnie zależne od warunków klimatycznych. W wyniku ocieplenia wzrośnie liczba zgonów spowodowanych infekcjami jelitowymi, malarią i dengą – chorobami tymi niezwykle wrażliwymi na klimat.
Globalne ocieplenie prowadzi do dłuższych i bardziej powszechnych sezonów przenoszenia chorób przenoszonych przez wektory. strefy geograficzne. Mówiąc najprościej, choroby tropikalne mogą pojawić się na obszarach, gdzie nigdy ich nie odnotowano. Na przykład według WHO gorączka denga przenoszona przez komary Aedes może obecnie zarazić 2,5 miliarda ludzi, a do 2080 r. zmiana klimatu narazi 4,5 miliarda na ryzyko zarażenia tą chorobą.
4.4 Skutki zdrowotne
Dokładna ocena szkód zdrowotnych, jakie globalne ocieplenie już spowodowało, jest problematyczna. Jednak według danych pośrednich eksperci WHO zdołali tego dokonać i szacują udział ocieplenia w strukturze umieralności na 140 tys. zgonów rocznie od 1970 r.
4.5 Grupa osób najbardziej zagrożona
Zmiana klimatu będzie miała największy wpływ na ludzi żyjących na małych obszarach państwa wyspiarskie, na obszarach przybrzeżnych, w megamiastach, a także w regionach górskich i polarnych.
Kraje o słabo rozwiniętych systemach opieki zdrowotnej będą w najgorszej sytuacji, aby stawić czoła zmieniającym się warunkom środowiskowym. Najbardziej bezbronną kategorią osób są dzieci, szczególnie te żyjące w biednych krajach, osoby starsze oraz osoby, które już cierpią na jakiekolwiek choroby lub problemy zdrowotne.
Wniosek
W ramach tego kursu analizowano globalne zmiany klimatyczne. Zauważono, że głównym czynnikiem zmian klimatycznych na Ziemi jest antropogeniczny.
Zbadano także, jak zmiany globalne wpłyną na rozwój planety jako całości, a zmiany klimatyczne zbadano w szczególności dla terytorium Federacji Rosyjskiej.
Zbadano, jak zmiany klimatyczne mogą wpływać na ludzi i jakie szkody mogą wyrządzić ludziom.
Lista wykorzystanych źródeł
Oko planety [ Zasób elektroniczny]
Nauka i technologia [Zasoby elektroniczne]
Zmiany klimatyczne Ziemi [Zasoby elektroniczne]
Klimat [Zasoby elektroniczne]
Informacje o Rosji [Zasoby elektroniczne]
Portal Vita [Zasoby elektroniczne]
Korepetycje
Potrzebujesz pomocy w studiowaniu jakiegoś tematu?
Nasi specjaliści doradzą lub zapewnią korepetycje z interesujących Cię tematów.
Prześlij swoją aplikację wskazując temat już teraz, aby dowiedzieć się o możliwości uzyskania konsultacji.
Wstęp
Ziemia jest trzecią planetą od Słońca i piątą co do wielkości spośród wszystkich planet Układu Słonecznego. Ma także największą średnicę, masę i gęstość spośród planet ziemskich. Przybliżona data powstania Ziemi to 4,54 miliarda lat temu. Cały proces powstawania planet trwał około 10-20 milionów lat.
Planeta Ziemia jest wyjątkowa: ogromna kamienna kula o obwodzie 40 tysięcy kilometrów, jedna trzecia lądu, dwie trzecie wody i bogata w tlen atmosfera stworzyła jedyne znane miejsce we Wszechświecie, w którym istnieje życie! Jednak ta niebiesko-zielona oaza nie zawsze była tak gościnna. Planeta zachowała ślady swojej trudnej przeszłości – czasu, kiedy została rozdarta przez straszliwe katastrofy, a warunki życia na niej były nie do zniesienia.
W ciągu 4,5 miliarda lat ten świat się zmienił - spalił się w ogniu i zamarzł w lodzie, został zalany przez oceany i zatruty trującym niebem. Organizmy zamieszkujące dziś naszą planetę mają szczęście. Udało im się przetrwać masowe wymieranie. Naukowcy rozumieją tajemnice Ziemi od dwóch stuleci.
Zmiana klimatu
Klimat to długoterminowy statystyczny reżim pogodowy charakterystyczny dla danego obszaru ze względu na jego położenie geograficzne.
Aby więc przewidzieć pogodę, trzeba znać reżim temperaturowy całej atmosfery ziemskiej, a ciepło pochodzi z dwóch źródeł: ze Słońca i z wnętrzności Ziemi. Słońce jest zewnętrznym źródłem ciepła, skorupa ziemska zawierająca dużą ilość substancji radioaktywnych jest wewnętrznym źródłem ciepła.
Krótka lista głównych przyczyn zmian klimatycznych na Ziemi:
1) Główne (stałe) czynniki klimatyczne (działają przez 5 miliardów lat), które w 80% wpływają na klimat całej planety. Są to czynniki kosmiczne i geofizyczne, które wpływają na klimat Ziemi w skali globalnej i przez 5 miliardów lat.
Ochłodzenie Słońca, spadek ewolucyjnej aktywności słonecznej;
Chłodzenie całej objętości globu,
Ewolucyjny spadek ilości wilgoci w atmosferze.
Ewolucyjna utrata atmosfery ziemskiej po 3 miliardach lat.
2) Czynniki krótkotrwałego oddziaływania na procesy klimatyczne (na okres 100 - 10 000 lat), które wpływają na klimat całej planety o 19%.
Okresowy wzrost aktywności słonecznej co 12 lat,
Zmiana nachylenia osi obrotu Ziemi. Oś Ziemi jest nachylona do płaszczyzny orbity pod kątem 66,33°. Zatem kąt między prostopadłą a płaszczyzną orbity (90° – 66,33° =) wynosi 23,77°. O zmianach pór roku decyduje wyłącznie nachylenie osi.
Zmiana nachylenia płaszczyzny obrotu Ziemi względem ekliptyki,
Zmiany mimośrodu orbity Ziemi; Orbita Ziemi wokół Słońca jest elipsą, której jednym z ognisk jest Słońce.
3) Lokalne czynniki zmian klimatycznych, które wpływają na klimat całej planety o 1%, które wpływają na odrębny region i nie mają wpływu na kształtowanie się klimatu całej planety. Są to czynniki technogenne i antropogeniczne, czyli procesy powstające w wyniku działania technologii i ludzkości, gdy niewielka zmiana klimatu następuje w skali lokalnej, a nie globalnej.
Teraz pokrótce opiszemy w popularnej formie wszystkie mechanizmy kosmiczne, które silnie lub słabo wpływają na kształtowanie się klimatu Ziemi.
4. Główny (stały) czynnik kształtujący klimat: ewolucyjne ochłodzenie globu. Wszystkie planety na początku swojej ewolucji składają się z pierwiastków radioaktywnych, dlatego szybko się nagrzewają i świecą jak małe gwiazdy. Pierwszy etap ewolucji planet charakteryzuje się silnym nagrzaniem ich materii (do kilku tysięcy stopni). Powód jest znany – wysoka radioaktywność materii pierwotnej. Ustaliła to geofizyka jedyny powód ogrzewanie wnętrz planet to rozpad radioaktywny izotopów. Ciepło to chaotyczny ruch atomów. Izotopy radioaktywne okresowo emitują cząstki elementarne, a w wyniku odrzutu cząstek same atomy zaczynają wykonywać oscylacyjne ruchy termiczne wewnątrz „sieci krystalicznej”. Podczas swojego lotu cząstka elementarna zderza się z sąsiednimi atomami i przenosi się do nich kwota równa ruchy, a także zaczynają oscylować. Chaotyczny ruch wibracyjny milionów atomów jest przyczyną ciepła i temperatury oraz odzwierciedla fizyczne znaczenie ogrzanej, gorącej substancji. W ten sposób ciepło rozprzestrzenia się ze skał radioaktywnych.
Obecnie objętość Ziemi, której masa wynosi 10 24 kg, zawiera zaledwie 1014 kg pierwiastków promieniotwórczych, a 5 miliardów lat temu ich masa była miliony razy większa. Pierwiastki radioaktywne ogrzewają otaczającą przestrzeń. Dlatego powierzchnia młodych planet jest zawsze gorąca (osiąga 1–4 tysiące stopni). Przyczyną spadku ilości pierwiastków promieniotwórczych jest ich przejście do stabilnych izotopów po serii przemian promieniotwórczych. Pierwiastki trwałe nie pełnią funkcji kalorycznej. Wszystkie stare planety w wieku 6–8 miliardów lat składają się wyłącznie ze stabilnych pierwiastków, dlatego są zimne zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz. Na ich powierzchni zaczyna tworzyć się lód i śnieg.
PRZYCZYNY ZMIAN KLIMATU
Czym jest globalna zmiana klimatu i dlaczego często nazywa się ją „globalnym ociepleniem”?
Nie można nie zgodzić się, że klimat na Ziemi się zmienia i staje się to problemem globalnym dla całej ludzkości. Fakt globalnych zmian klimatycznych potwierdzają obserwacje naukowe i nie jest kwestionowany przez większość naukowców. A mimo to wokół tego tematu toczą się ciągłe dyskusje. Niektórzy używają terminu „globalne ocieplenie” i dokonują apokaliptycznych przepowiedni. Inni przewidują nadejście nowej „epoki lodowcowej” – a także dokonują przepowiedni apokaliptycznych. Jeszcze inni uważają zmiany klimatyczne za naturalne, a dowody po obu stronach dotyczące nieuchronności katastrofalnych konsekwencji zmian klimatycznych są kontrowersyjne.
Jakie są dowody na zmiany klimatyczne?
Są one dobrze znane każdemu (jest to zauważalne nawet bez instrumentów): wzrost średnich temperatur globalnych (łagodniejsze zimy, gorętsze i bardziej suche miesiące letnie), topnienie lodowców i podnoszenie się poziomu mórz, a także coraz częstsze i coraz bardziej niszczycielskie tajfuny i huragany , powodzie w Europie i susze w Australii. A w niektórych miejscach, na przykład na Antarktydzie, obserwuje się ochłodzenie.
Jeśli klimat zmieniał się już wcześniej, dlaczego teraz stanowi to problem?
Rzeczywiście klimat naszej planety stale się zmienia. Wszyscy wiedzą o epokach lodowcowych (są małe i duże), o globalnej powodzi itp. Według danych geologicznych średnia globalna temperatura w różnych okresach geologicznych wahała się od +7 do +27 stopni Celsjusza. Obecnie średnia temperatura na Ziemi wynosi około +14°C i nadal jest dość daleko od maksymalnej. Czym zatem niepokoją się naukowcy, głowy państw i społeczeństwo? Krótko mówiąc, obawa polega na tym, że oprócz naturalnych przyczyn zmian klimatycznych, które istniały od zawsze, dodawany jest jeszcze jeden czynnik – antropogeniczny (wynik działalności człowieka), którego wpływ na zmiany klimatyczne, zdaniem wielu badaczy , z roku na rok staje się coraz silniejszy.
Jakie są przyczyny zmian klimatycznych?
Główną siłą napędową klimatu jest Słońce. Przykładowo nierównomierne nagrzewanie się powierzchni Ziemi (silniejsze w pobliżu równika) jest jedną z głównych przyczyn powstawania wiatrów i prądów oceanicznych, a okresom wzmożonej aktywności Słońca towarzyszą ocieplenia i burze magnetyczne.
Ponadto na klimat wpływają zmiany orbity Ziemi, jej pola magnetycznego, wielkość kontynentów i oceanów oraz erupcje wulkanów. To wszystko - przyczyny naturalne zmiana klimatu. Do niedawna oni i tylko oni determinowali zmiany klimatyczne, w tym początek i koniec długoterminowych cykli klimatycznych, takich jak epoki lodowcowe. Aktywność słoneczna i wulkaniczna może wyjaśnić połowę zmian temperatury przed 1950 rokiem (aktywność słoneczna prowadzi do wyższych temperatur, aktywność wulkaniczna prowadzi do niższych temperatur).
Ostatnio do czynników naturalnych dodano jeszcze jeden czynnik - antropogeniczny, tj. spowodowane działalnością człowieka. Głównym oddziaływaniem antropogenicznym jest wzmocnienie efektu cieplarnianego, którego wpływ na zmiany klimatyczne w ciągu ostatnich dwóch stuleci jest 8 razy większy niż wpływ zmian aktywności słonecznej.
POJĘCIE I ISTOTA EFEKTU CIEPLARNIANEGO
Efekt cieplarniany to opóźnienie promieniowania cieplnego planety przez atmosferę ziemską. Każdy z nas zaobserwował efekt cieplarniany: w szklarniach lub szklarniach temperatura jest zawsze wyższa niż na zewnątrz. To samo można zaobserwować na skali Glob: energia słoneczna przechodząc przez atmosferę ogrzewa powierzchnię Ziemi, ale energia cieplna emitowana przez Ziemię nie może uciec z powrotem w przestrzeń kosmiczną, ponieważ zatrzymuje ją atmosfera ziemska, zachowując się jak polietylen w szklarni: przepuszcza krótkie fale świetlne ze Słońca do Ziemi i zatrzymuje długie fale termiczne (lub podczerwone) emitowane przez powierzchnię Ziemi. Występuje efekt cieplarniany. Efekt cieplarniany występuje na skutek obecności w atmosferze ziemskiej gazów, które mają zdolność wychwytywania fal długich. Nazywa się je gazami „cieplarnianymi” lub „gazami cieplarnianymi”.
W atmosferze obecne były gazy cieplarniane małe ilości(około 0,1%) od momentu powstania. Ilość ta wystarczyła, aby na skutek efektu cieplarnianego utrzymać bilans cieplny Ziemi na poziomie odpowiednim do życia. Jest to tzw. naturalny efekt cieplarniany, gdyby go nie było, średnia temperatura powierzchni Ziemi byłaby o 30°C niższa, tj. nie +14°C jak obecnie, ale -17°C.
Naturalny efekt cieplarniany nie zagraża ani Ziemi, ani ludzkości, gdyż całkowita ilość gazów cieplarnianych, ze względu na cykl natury, utrzymuje się na tym samym poziomie, a ponadto zawdzięczamy mu życie.
Jednak wzrost stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze prowadzi do nasilenia efektu cieplarnianego i zakłócenia bilansu cieplnego Ziemi. To właśnie wydarzyło się w ciągu ostatnich dwóch stuleci cywilizacji. Elektrownie węglowe, spaliny samochodowe, kominy fabryczne i inne źródła zanieczyszczeń spowodowane przez człowieka emitują do atmosfery około 22 miliardów ton gazów cieplarnianych rocznie.
Jakie gazy nazywane są gazami „cieplarnianymi”?
Do najbardziej znanych i powszechnych gazów cieplarnianych zalicza się parę wodną (H2O), dwutlenek węgla (CO2), metan (CH4) i gaz rozweselający, czyli podtlenek azotu (N2O). To są gazy cieplarniane akcja bezpośrednia. Większość z nich powstaje podczas spalania paliw kopalnych.
Ponadto istnieją jeszcze dwie grupy bezpośrednich gazów cieplarnianych, halowęglowodory i sześciofluorek siarki (SF6). Ich emisje do atmosfery związane są z nowoczesnymi technologiami i procesami przemysłowymi (elektronika i urządzenia chłodnicze). Ich ilość w atmosferze jest całkowicie znikoma, jednak ich wpływ na efekt cieplarniany jest dziesiątki tysięcy razy silniejszy niż CO2.
Para wodna jest głównym gazem cieplarnianym, odpowiedzialnym za ponad 60% naturalnego efektu cieplarnianego. Nie zaobserwowano dotychczas antropogenicznego wzrostu jego stężenia w atmosferze. Jednakże wzrost temperatury Ziemi, wywołany innymi czynnikami, zwiększa parowanie wód oceanicznych, co może prowadzić do wzrostu stężenia pary wodnej w atmosferze i nasilenia efektu cieplarnianego. Z drugiej strony chmury w atmosferze odbijają bezpośrednie światło słoneczne, co zmniejsza dopływ energii do Ziemi i tym samym zmniejsza efekt cieplarniany.
Dwutlenek węgla jest najbardziej znanym z gazów cieplarnianych. Naturalne źródła CO2 to emisje wulkaniczne, żywotna aktywność organizmów. Do źródeł antropogenicznych zalicza się spalanie paliw kopalnych (w tym pożary lasów), a także szereg procesów przemysłowych (np. produkcja cementu, produkcja szkła). Zdaniem większości badaczy dwutlenek węgla jest w głównej mierze odpowiedzialny za globalne ocieplenie spowodowane efektem cieplarnianym. Stężenie CO2 wzrosło o ponad 30% w ciągu dwóch stuleci industrializacji i jest dostosowywane wraz ze zmianami średnich globalnych temperatur.
Metan jest drugim najważniejszym gazem cieplarnianym. Wydany z powodu wycieku górniczego węgiel i gazu ziemnego, z rurociągów, podczas spalania biomasy, na składowiskach (jako składnik biogazu), a także w rolnictwie (hodowla bydła, uprawa ryżu) itp. Hodowla zwierząt, stosowanie nawozów, spalanie węgla i inne źródła wytwarzają około 250 milionów ton metanu rocznie. Ilość metanu w atmosferze jest niewielka, ale jego efekt cieplarniany, czyli potencjał globalnego ocieplenia (GWP), jest 21 razy silniejszy niż CO2.
Podtlenek azotu jest trzecim najważniejszym gazem cieplarnianym: jego oddziaływanie jest 310 razy silniejsze niż CO2, ale występuje w bardzo małych ilościach w atmosferze. Do atmosfery przedostaje się w wyniku życiowej działalności roślin i zwierząt, a także podczas produkcji i stosowania nawozów mineralnych oraz działalności przedsiębiorstw przemysłu chemicznego.
Halowęglowodory (wodorofluorowęglowodory i perfluorowęglowodory) to gazy tworzone w celu zastąpienia substancji zubożających warstwę ozonową. Stosowany głównie w urządzeniach chłodniczych. Mają wyjątkowo wysokie współczynniki wpływu na efekt cieplarniany: 140-11 700 razy wyższe niż CO2, a ich emisja (uwalnianie do środowiska) jest niewielka, ale szybko rośnie.
Sześciofluorek siarki – jego uwalnianie do atmosfery jest związane z elektroniką i produkcją materiałów izolacyjnych. Choć jest mały, głośność stale rośnie. Potencjał globalnego ocieplenia wynosi 23 900 jednostek.
GLOBALNE OCIEPLENIE I WPŁYW NA NIE CZŁOWIEKA
Globalne ocieplenie to stopniowy wzrost średniej temperatury na naszej planecie, spowodowany rosnącym stężeniem gazów cieplarnianych w atmosferze ziemskiej.
Z bezpośrednich obserwacji klimatycznych (zmiany temperatury na przestrzeni ostatnich dwustu lat) wynika, że średnie temperatury na Ziemi wzrosły i choć przyczyny tego wzrostu są wciąż przedmiotem dyskusji, jednym z najczęściej dyskutowanych jest antropogeniczny efekt cieplarniany. Antropogeniczny wzrost stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze zaburza naturalny bilans cieplny planety, nasila efekt cieplarniany, a w efekcie powoduje globalne ocieplenie.
Jest to proces powolny i stopniowy. Zatem w ciągu ostatnich 100 lat średnia temperatura Ziemi wzrosła zaledwie o 1°C. Wydawałoby się, że to niewiele. Co zatem niepokoi społeczność światową i zmusza rządy wielu krajów do podjęcia działań mających na celu redukcję emisji gazów cieplarnianych?
Po pierwsze, wystarczyło to, aby spowodować topnienie lodu polarnego i podniesienie się poziomu mórz ze wszystkimi tego konsekwencjami.
Po drugie, niektóre procesy łatwiej jest rozpocząć, niż zatrzymać. Przykładowo na skutek topnienia skał wiecznej zmarzliny w strefie subarktycznej do atmosfery przedostają się ogromne ilości metanu, co dodatkowo potęguje efekt cieplarniany. A odsalanie oceanu w wyniku topnienia lodu spowoduje zmianę ciepłego Prądu Zatokowego, co wpłynie na klimat Europy. Zatem globalne ocieplenie wywoła zmiany, które z kolei przyspieszą zmiany klimatyczne. Rozpoczęliśmy reakcję łańcuchową...
Jak duży jest wpływ człowieka na globalne ocieplenie?
Idea znaczącego wkładu ludzkości w efekt cieplarniany (a co za tym idzie w globalne ocieplenie) jest popierana przez większość rządów, naukowców, organizacji publicznych i mediów, ale nie jest jeszcze ostatecznie ustaloną prawdą.
Niektórzy twierdzą, że: stężenie dwutlenku węgla i metanu w atmosferze od epoki przedindustrialnej (od 1750 r.) wzrosło odpowiednio o 34% i 160%. Co więcej, nie osiągnął tego poziomu od setek tysięcy lat. Wiąże się to wyraźnie ze wzrostem zużycia surowców paliwowych i rozwojem przemysłu. Potwierdza to zbieżność wykresu wzrostu stężenia dwutlenku węgla z wykresem wzrostu temperatury.
Inni sprzeciwiają się: w powierzchniowej warstwie Oceanu Światowego rozpuszcza się 50-60 razy więcej dwutlenku węgla niż w atmosferze. W porównaniu z tym wpływ człowieka jest po prostu znikomy. Ponadto ocean ma zdolność pochłaniania CO2, kompensując w ten sposób wpływ człowieka.
Jednak w ostatnim czasie pojawia się coraz więcej dowodów przemawiających za wpływem działalności człowieka na globalne zmiany klimatyczne. Oto tylko kilka z nich.
Południowa część oceanów świata utraciła zdolność pochłaniania znacznych ilości dwutlenku węgla, a to jeszcze bardziej przyspieszy globalne ocieplenie na planecie
Przepływ ciepła docierającego do Ziemi ze Słońca zmniejsza się w ciągu ostatnich pięciu lat, ale Ziemia doświadcza nie ochłodzenia, ale ocieplenia...
O ile wzrośnie temperatura?
Według niektórych scenariuszy zmian klimatycznych do 2100 r. średnia globalna temperatura może wzrosnąć o 1,4 do 5,8 stopnia Celsjusza, jeśli nie zostaną podjęte kroki w celu ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. Ponadto okresy upałów mogą stać się dłuższe i mieć bardziej ekstremalne temperatury. Jednak rozwój sytuacji będzie bardzo zróżnicowany w zależności od regionu Ziemi, a różnice te są niezwykle trudne do przewidzenia. Na przykład dla Europy początkowo przewiduje się niezbyt długi okres ochłodzenia ze względu na spowolnienie i możliwą zmianę Prądu Zatokowego.
KONSEKWENCJE GLOBALNEGO OCIEPLENIA
Globalne ocieplenie będzie miało ogromny wpływ na życie niektórych zwierząt. Na przykład niedźwiedzie polarne, foki i pingwiny będą zmuszone do zmiany siedlisk w miarę zanikania lodu polarnego. Wiele gatunków zwierząt i roślin również wyginie, nie mając czasu na przystosowanie się do szybko zmieniającego się środowiska. 250 milionów lat temu globalne ocieplenie zabiło trzy czwarte całego życia na Ziemi
Globalne ocieplenie zmieni klimat w skali globalnej. Wzrost liczby katastrof klimatycznych, wzrost liczby powodzi spowodowanych huraganami, pustynnienie i zmniejszenie opadów w lecie o 15-20% na głównych obszarach rolniczych, wzrost poziomu i temperatury oceanów oraz granic Oczekuje się, że strefy naturalne przesuną się na północ.
Co więcej, według niektórych prognoz globalne ocieplenie spowoduje nadejście małej epoki lodowcowej. W XIX wieku przyczyną takiego ochłodzenia były erupcje wulkanów, w naszym stuleciu przyczyna jest inna - odsalanie oceanów świata w wyniku topnienia lodowców
Jak globalne ocieplenie wpłynie na ludzi?
W krótkim okresie: niedobór wody pitnej, wzrost liczby chorób zakaźnych, problemy w rolnictwie na skutek suszy, wzrost liczby zgonów na skutek powodzi, huraganów, upałów i suszy.
Największy cios może spaść na kraje najbiedniejsze, które są najmniej odpowiedzialne za zaostrzenie problemu i najmniej przygotowane na zmiany klimatyczne. Ocieplenie i wzrost temperatur mogą ostatecznie odwrócić całą ciężką pracę poprzednich pokoleń.
Niszczenie ustalonych i zwyczajowych systemów rolniczych pod wpływem suszy, nieregularnych opadów itp. w rzeczywistości doprowadziłoby około 600 milionów ludzi na skraj głodu. Do 2080 r. 1,8 miliarda ludzi doświadczy poważnych niedoborów wody. Natomiast w Azji i Chinach z powodu topnienia lodowców i zmian w strukturze opadów może wystąpić kryzys środowiskowy.
Wzrost temperatury o 1,5-4,5°C spowoduje podniesienie się poziomu morza o 40-120 cm (według niektórych obliczeń nawet o 5 metrów). Oznacza to zalanie wielu małych wysp i powodzie na obszarach przybrzeżnych. Około 100 milionów ludzi znajdzie się na obszarach zagrożonych powodzią, ponad 300 milionów ludzi będzie zmuszonych do migracji, a niektóre państwa znikną (np. Holandia, Dania, część Niemiec).
Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) szacuje, że zdrowie setek milionów ludzi może być zagrożone w wyniku rozprzestrzeniania się malarii (w wyniku wzrostu liczby komarów na terenach zalanych), infekcji jelitowych (w wyniku zakłócenia systemów wodociągowych) itp.
W dłuższej perspektywie może to doprowadzić do kolejnego etapu ewolucji człowieka. Nasi przodkowie stanęli przed podobnym problemem, gdy po epoce lodowcowej temperatura gwałtownie wzrosła o 10°C, ale to właśnie doprowadziło do powstania naszej cywilizacji.
Eksperci nie mają dokładnych danych na temat tego, jaki jest wkład ludzkości w obserwowany wzrost temperatur na Ziemi i jaka może być reakcja łańcuchowa.
Dokładny związek między rosnącym stężeniem gazów cieplarnianych w atmosferze a rosnącymi temperaturami również nie jest znany. Jest to jeden z powodów, dla których prognozy temperatur są tak bardzo zróżnicowane. A to daje do myślenia sceptykom: część naukowców uważa problem globalnego ocieplenia za nieco przesadzony, podobnie jak dane dotyczące wzrostu średniej temperatury na Ziemi.
Naukowcy nie są zgodni co do tego, jaki może być ostateczny bilans pozytywnych i negatywnych skutków zmian klimatycznych i według jakiego scenariusza sytuacja będzie się dalej rozwijać.
Niektórzy naukowcy uważają, że kilka czynników może zmniejszyć skutki globalnego ocieplenia: Wraz ze wzrostem temperatury wzrost roślin przyspieszy, co umożliwi roślinom pobieranie większej ilości dwutlenku węgla z atmosfery.
Inni uważają, że możliwe negatywne konsekwencje globalnych zmian klimatycznych są niedoceniane:
susze, cyklony, burze i powodzie będą coraz częstsze,
Wzrost temperatury oceanów świata powoduje także wzrost siły huraganów,
Tempo topnienia lodowców i podnoszenia się poziomu morza również będzie szybsze…. I potwierdzają to najnowsze dane badawcze.
Już poziom oceanu wzrósł o 4 cm zamiast przewidywanych 2 cm, tempo topnienia lodowców wzrosło 3-krotnie (grubość pokrywy lodowej zmniejszyła się o 60-70 cm, a powierzchnia nie- topnienie lodu na Oceanie Arktycznym zmniejszyło się o 14% tylko w 2005 r.).
Być może działalność człowieka skazała już pokrywę lodową na całkowite zaniknięcie, co może skutkować kilkukrotnie większym podniesieniem poziomu morza (o 5-7 metrów zamiast 40-60 cm).
Co więcej, według niektórych danych globalne ocieplenie może nastąpić znacznie szybciej, niż dotychczas sądzono, w związku z uwalnianiem dwutlenku węgla z ekosystemów, w tym z Oceanu Światowego.
I na koniec, nie możemy zapominać o tym, co następuje globalne ocieplenie może nastąpić globalne ochłodzenie.
Niezależnie jednak od scenariusza wszystko wskazuje na to, że musimy zaprzestać prowadzenia niebezpiecznych gier z planetą i zmniejszyć nasz wpływ na nią. Lepiej przecenić zagrożenie, niż je niedoceniać.
ŚRODKI NIEZBĘDNE ABY ZAPOBIEC GLOBALnemu OCIEPLENIEM
Społeczność międzynarodowa, uznając niebezpieczeństwo związane ze stałym wzrostem emisji gazów cieplarnianych, zgodziła się podpisać Ramową konwencję Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu (UNFCCC) podczas Konferencji w sprawie Środowiska i Rozwoju w Rio de Janeiro w 1992 roku.
W grudniu 1997 roku w Kioto (Japonia) przyjęto Protokół z Kioto, który zobowiązuje przemysł kraje rozwinięte do roku 2008-2012 zredukować emisję gazów cieplarnianych o 5% w stosunku do poziomu z 1990 r., w tym Unia Europejska powinna zredukować emisję gazów cieplarnianych o 8%, USA – o 7%, Japonia – o 6%. Rosja i Ukraina zadowalają się utrzymaniem swoich emisji poniżej poziomu z 1990 r., a 3 kraje (Australia, Islandia i Norwegia) mogą nawet zwiększyć swoje emisje, ponieważ posiadają lasy pochłaniające CO2.
Aby Protokół z Kioto wszedł w życie, musi zostać ratyfikowany przez państwa, które odpowiadają za co najmniej 55% emisji gazów cieplarnianych. Do chwili obecnej protokół ratyfikowało 161 krajów (ponad 61% światowych emisji). W Rosji Protokół z Kioto został ratyfikowany w 2004 r. Godnymi uwagi wyjątkami były Stany Zjednoczone i Australia, które w znaczący sposób przyczyniają się do efektu cieplarnianego, ale odmówiły ratyfikacji protokołu.
W 2007 roku na Bali podpisano nowy protokół rozszerzający listę środków, które należy podjąć w celu ograniczenia wpływ antropogeniczny na zmiany klimatyczne.
Tutaj jest kilka z nich:
1. Ogranicz spalanie paliw kopalnych
Obecnie 80% naszej energii pochodzi z paliw kopalnych, których spalanie jest głównym źródłem gazów cieplarnianych.
2. Szerzej korzystaj z odnawialnych źródeł energii.
Energia słoneczna i wiatrowa, biomasa i energia geotermalna, energia pływów – dziś staje się wykorzystanie alternatywnych źródeł energii główny czynnik dla długoterminowego, zrównoważonego rozwoju ludzkości.
3. Przestań niszczyć ekosystemy!
Należy położyć kres wszelkim atakom na dziewicze ekosystemy. Naturalne ekosystemy absorbują CO2 i są ważnym elementem utrzymania bilansu CO2. Szczególnie dobrze radzą sobie z tym lasy. Jednak w wielu regionach świata lasy nadal są niszczone w katastrofalnym tempie.
4. Zmniejsz straty energii podczas produkcji i transportu energii
Przejście z energetyki wielkoskalowej (elektrownie wodne, elektrownie cieplne, elektrownie jądrowe) na rzecz małych elektrowni lokalnych zmniejszy straty energii. Podczas transportu energii na duże odległości nawet do 50% energii może zostać utracone po drodze!
5. Wykorzystuj nowe, energooszczędne technologie w przemyśle
Obecnie skuteczność większości stosowanych technologii wynosi około 30%! Konieczne jest wprowadzenie nowych, energooszczędnych technologii produkcji.
6. Zmniejsz zużycie energii w budownictwie i mieszkalnictwie.
Należy przyjąć przepisy nakazujące stosowanie przy budowie nowych budynków materiałów i technologii energooszczędnych, co kilkukrotnie zmniejszy zużycie energii w domach.
7. Nowe prawa i zachęty.
Należy uchwalić przepisy nakładające wyższe podatki na przedsiębiorstwa przekraczające limity emisji CO2 oraz zapewniające zachęty podatkowe dla producentów energii odnawialnej i produktów energooszczędnych. Przeadresować przepływy finansowe dla rozwoju właśnie tych technologii i produkcji.
8. Nowe sposoby podróżowania
Obecnie w dużych miastach emisje pojazdów stanowią 60–80% wszystkich emisji. Należy zachęcać do korzystania z nowych, przyjaznych środowisku środków transportu, wspierać transport publiczny i rozwijać infrastrukturę dla rowerzystów.