Климатические изменения вызванные деятельностью человека: Глобальное изменение климата — проблемы потепления климата — изменение климата на Земле – Глобальные изменения климата Земли: причины, последствия.

Глобальное изменение климата — проблемы потепления климата — изменение климата на Земле

На момент завершения саммита предварительные планы по сокращению эмиссий парниковых газов представили 189 государств. Пять стран, на долю которых приходится наибольший объем выбросов, предоставили следующие цифры по их снижению по отношению к 1990 году:

• Евросоюз — 40%;

• Россия — 30%;

• США — 12-14%;

• Китай — 6-18%;

• Япония — 13%.

Официально страны должны озвучить свои обязательства по сокращению выбросов парниковых газов в день подписания документа. Важнейшее условие — они должны быть не ниже, чем уже заявленные цели в Париже.

Для мониторинга выполнения Парижского соглашения и взятых на себя странами обязательств предлагается сформировать специальную рабочую группу. Планируется, что она начнет работу уже в 2016 году.

Содержание

Разногласия и пути их решения

«Должны» заменили на «следовало бы»

На этапе обсуждения договора Россия выступала за то, чтобы соглашение носило юридически обязывающий характер для всех стран. Против этого выступали США. Как заявил неназванный дипломат, слова которого приводит агентство Associated Press, американская делегация настояла на том, чтобы в итоговом документе в разделе о показателях по сокращению выбросов в атмосферу слово «должны» было заменено на «следовало бы».

Такая структура договора позволяет обойтись без ратификации документа в Конгрессе США, который настроен крайне скептично в отношении экологической политики Обамы.

Конкретных обязательств нет

Другим предложением РФ было разделение ответственности за выбросы между всеми странами. Однако против этого выступили развивающиеся страны. По их мнению, большая часть нагрузки должна ложиться на развитые государства, которые долгое время являлись основными источниками выбросов. Между тем, сейчас в первую пятерку «загрязнителей» планеты, наряду с США и ЕС, входят Китай и Индия, которые считаются развивающимися странами. Россия находится на пятом месте по уровню выбросов СО2.

Как отметил французский эколог Николя Юло, в ходе конференции некоторые страны, такие как Саудовская Аравия, «приложили все усилия, чтобы максимально ослабить соглашение и вычеркнуть из него неудобные формулировки касательно сокращения выбросов и перехода к новым источникам энергии вместо традиционных углеводородов».

В результате в тексте документа отсутствуют какие-либо конкретные обязательства государств по снижению выбросов парниковых газов: предполагается, что каждая из стран будет самостоятельно определять свою политику в этой сфере.

Данный подход обусловлен тем, что среди стран — участников конференции — государства с разными возможностями, что не позволяет предъявлять им единые требования.

США «за все платить не собираются»

Еще одним пунктом, по которому страны долго не могли прийти к соглашению, стал вопрос финансирования. Несмотря на принятое решение продолжать выделять средства в Зеленый фонд, в Парижском договоре отсутствуют четко прописанные механизмы распределения средств и обязательств развитых стран.

В начале саммита президент Барак Обама признал, что Соединенные Штаты как один из главных «загрязнителей» планеты должны нести ответственность за сохранение окружающей среды для будущих поколений. Однако в кулуарах встречи члены делегации США четко дали понять, что «за все платить не собираются» и что они рассчитывают на активную финансовую поддержку других стран, таких как богатые нефтяные монархии Персидского залива.

Глобальные изменения климата Земли: причины, последствия. :: SYL.ru

В современном мире все больше человечество волнует вопрос глобального изменения климата на Земле. В последней четверти двадцатого века стали наблюдать резкое потепление. Значительно уменьшилось количество зим с очень низкой температурой, и средняя температура приземного слоя воздуха увеличилась на 0,7 °С. Климат менялся на протяжении миллионов лет естественным путем. Сейчас эти процессы происходят значительно быстрее. Стоит учитывать, что глобальные изменения климата могут привести к опасным последствиям для всего человечества. О том, какие факторы провоцируют изменения климата и какими могут быть последствия, поговорим далее.

Климат Земли

Климат на Земле не был постоянным. Он менялся в течение многих лет. Изменение динамических процессов на Земле, влияние внешних воздействий, солнечного излучения на планету привело к изменениям климата.

Нам известно еще со школьной скамьи, что климат на нашей планете делится на несколько типов. А именно — существует четыре климатических пояса:

Экваториальный.
Тропический.
Умеренный.
Полярный.

Для каждого типа характерны определенные параметры значений:

Температуры.
Количество осадков зимних и летних.

Также известно, что климат существенно влияет на жизнедеятельность растений и животных, а также на почву, водный режим. Именно от того, какой климат преобладает в данном регионе, зависит, какие культуры можно будет выращивать на полях и в подсобных хозяйствах. Неразрывно связано и расселение людей, развитие сельского хозяйства, здоровье и жизнь населения, а также развитие промышленности и энергетики.

Любые изменения климата значительно влияют на нашу жизнь. Рассмотрим, как может меняться климат.

Проявления меняющегося климата

Глобальное изменение климата проявляется в отклонениях погодных показателей от многолетних значений за большой период времени. Сюда входит не только изменение температур, но и частота погодных явлений, которые выходят за рамки нормальных, а считаются экстремальными.

Существуют процессы на Земле, которые непосредственно провоцируют всевозможные изменения климатических условий, а также указывают нам на то, что имеют место глобальные изменения климата.

Ледники. Ученые обнаружили, что именно они — самые чувствительные показатели того, как меняется климат. При снижении температур на планете они значительно увеличиваются, а при повышении уменьшаются. Изменение климата Земли существенно влияет на ледники. Ледниковая эпоха сменилась межледниковой. Изменения орбиты Земли и ее оси за миллионы лет значительно повлияли на состояние ледников. А следовательно, изменился и уровень моря.
Мировой океан. Он постоянно в движении. Это водные артерии нашей планеты. Постоянная океаническая циркуляция, которая осуществляется потоками опресненной воды и теплого воздуха, определяется плотностью морской воды. Так, за счет ветровых поверхностных течений перемещаются воды и попутно охлаждаются, повышая свою плотность, опускаются на дно. Плотные воды перемещаются в сторону противоположную ветровым течениям. Хотя в районе Южного океана поднимаются опять ближе к верху. Так идет постоянное смешивание между океанами, что объединяет их в одну глобальную систему. Вода при перемещении переносит с собой энергию и частицы, это могут быть как твердые вещества, так и газообразные, которые существенным образом влияют на климат Земли.
Климатическая память. Отклик природы на текущее состояние в определенном интервале определяется ее предысторией. Все процессы на планете взаимосвязаны. Внешние воздействия оказывают значительное влияние на окружающую среду. Как результат, озера и моря высыхают, а значит, осадков уже будет выпадать гораздо меньше, и, как следствие, будет отмечаться увеличение пустынных площадей.

Стоит отметить, что изменение климата на планете в настоящее время происходит очень быстро. Так, планетарная температура повысилась на полградуса только за каких-то полвека.

Какие факторы влияют на климат

Опираясь на перечисленные выше процессы, которые указывают на изменения климата, можно выделить и несколько факторов, влияющих на эти процессы:

Смена орбиты и изменение наклона Земли.
Уменьшение или увеличение количества тепла в глубинах океана.
Смена интенсивности солнечного излучения.
Смена рельефа и расположения материков и океанов, а также изменение их размеров.
Изменение состава атмосферы, существенное повышение количества парниковых газов.
Изменение альбедо земной поверхности.

На климат планеты все эти факторы оказывают влияние. Изменения климата происходят еще по ряду причин, которые могут носить природный и антропогенный характер.

Причины, которые провоцируют перемену климатических условий

Рассмотрим, какие причины изменения климата рассматривают ученые всего мира.

Излучение, идущее от Солнца. Ученые считают, что меняющаяся активность самой горячей звезды может быть одной из главных причин изменения климата. Солнце развивается и от молодого холодного оно медленно переходит в стадию стареющего. Солнечная активность была одной из причин наступления ледникового периода, а также периодов потепления.
Парниковые газы. Именно они провоцируют подъем температуры в нижних слоях атмосферы. Основные парниковые газы — это:

Водяной пар. Естественный парниковый газ. Он участвует непосредственно в формировании облачного покрова, увеличивая альбедо Земли. Этот процесс приводит к антипарниковому эффекту.
Углекислый газ. Источниками этого газа являются: человеческая деятельность, жизнедеятельность биосферы, вулканические выбросы. Потребители углекислого газа — растения. Однако выделяемый углекислый газ за счет гниения биомассы приблизительно равен тому, что поглощается растениями. Он очень долго находится в атмосфере. Повышение его концентрации может привести к трагическим последствиям как для человека, так и для биосферы.
Метан. В атмосфере находится около 12 лет. Его парниковая активность в десятки раз выше, чем у СО₂. Источниками являются: горение биомассы, пищеварительная ферментация у скота. Увеличение метана в атмосфере происходит так же из-за утечки во время добычи газа, каменного угля, а также полигоны, захоронения отходов. Исследования показали, что в настоящее время метана содержится в атмосфере гораздо больше, чем за последние тысячелетия.
Озон. Его главная функция – защита Земли от вредного ультрафиолетового солнечного излучения. Он бывает стратосферный и тропосферный. Стратосферный защищает, а тропосферный является очень вредным и опасным для живых существ. Именно повышение содержания тропосферного озона способствует росту парникового эффекта. Его источниками являются химические вещества, транспорт, промышленные выбросы. Метан также способствует образованию озона. Уровень озона повышается в солнечную жаркую погоду.

3. Изменение орбиты Земли приводит к изменению, перераспределению солнечного излучения на поверхности. На нашу планету влияет притяжение луны и других планет.

4. Воздействие вулканов. Оно заключается в следующем:

Воздействие на окружающую среду вулканических продуктов.
Воздействие газов, пепла на атмосферу, как следствие на климат.
Влияние пепла и газов на снег, лед на вершинах, что приводит к селям, лавинам, наводнениям.

Пассивно дегазирующие вулканы оказывают глобальное влияние на атмосферу, так же как и активное извержение. Может вызвать глобальное понижение температур, а как следствие — неурожай или засуху.

Деятельность человека – одна из причин глобальных перемен климата

Ученые давно нашли главную причину потепления климата. Это увеличение парниковых газов, которые выбрасываются и накапливаются в атмосфере. Как следствие, снижение способности наземных и океанических экосистем поглощать углекислый газ по мере роста его в атмосфере.

Деятельность человека, влияющая на глобальные изменения климата:

Сжигание топлива.
Применение аэрозолей.
Тяжелая промышленность.
Сельское хозяйство и животноводство. Обработка почвы и растений инсектицидами и удобрениями.
Вырубка лесов.
Свалки мусора.
Перенаселенность.

Ученые, исходя из своих исследований, сделали вывод, что при влиянии на климат естественных причин температура на земле была бы ниже. Именно человеческое влияние способствует повышению температуры, что приводит к глобальным изменениям климата.

Рассмотрев причины изменения климата, перейдем к последствиям таких процессов.

Существуют ли положительные стороны глобального потепления.

Ищем плюсы в изменившемся климате

Учитывая, насколько прогресс продвинулся вперед, увеличение температурных показателей можно использовать для увеличения урожайности культурных растений. При этом создавая им благоприятные условия. Но это будет возможно только в поясах с умеренным климатом.

К плюсам парникового эффекта можно отнести увеличение продуктивности естественных лесных биогеоценозов.

Глобальные последствия изменения климата

Какими будут последствия в мировом масштабе? Ученые считают что:

Климат станет более влажным. А распространение осадков будет неравномерным. Где влажность повышена, количество осадков увеличится, а где недостаточно влаги, периоды засухи увеличатся.
Уровень моря повысится. Маленькие острова и прибрежные зоны будут затоплены.
Среда обитания растений и животных может измениться гораздо быстрее, чем растения или животные приспособятся. Поэтому существует угроза вымирания около 30-40% видов животных и растений.
Изменится соотношение видов в природых биоценозах. А переход от одного вида к другому сопровождается большим выделением углерода.
Произойдет уменьшение толщины и площади льдов. Площадь снежного покрова уже снизилась на 10%.
Предгорным районам и горным грозят лавины и затопления. Будет наблюдаться значительное снижение запасов пресной воды, а также снизится уровень горных рек.
Сельское хозяйство в районах с умеренным климатом повысит свою урожайность, а в остальных районах следует говорить об обратном эффекте.
Снижение уровня осадков. Это приведет к дефициту питьевой воды.

Изменение климата Земли окажет существенное влияние и на здоровье человека. Может повыситься количество сердечно-сосудистых и других заболеваний.

Снижение производства продуктов может привести к голоду, особенно, малообеспеченных слоев населения.
Проблема глобального изменения климата, конечно же, затронет и политический вопрос. Возможно усиление конфликтов за право обладания источниками пресной воды.

В настоящее время мы уже можем наблюдать некоторые последствия изменения климата. Как будет дальше меняться климат на нашей планете?

Прогнозы развития глобальных изменений климата

Специалисты считают, что может существовать несколько сценариев развития глобальных изменений.

Глобальные изменения, а именно повышение температуры, не будет резким. На Земле есть подвижная атмосфера, тепловая энергия за счет движения воздушных масс распределяется по всей планете. Мировой океан накапливает больше тепла, чем атмосфера. На такой большой планете с ее сложной системой изменения не могут происходить слишком быстро. Для существенных изменений понадобятся тысячелетия.
Быстрое глобальное потепление. Такой сценарий рассматривается гораздо чаще. Температура увеличилась за последнее столетие на полградуса, количество углекислого газа возросло на 20%, а метана -на 100%. Продолжится таяние Арктических и Антарктических льдов. Существенно выше станет уровень вод в океанах и морях. Возрастет количество катаклизмов на планете. Количество осадков на Земле будет распределяться неравномерно, что увеличит площади, страдающие от засухи.
В некоторых частях Земли потепление сменится на кратковременное похолодание. Такой сценарий ученые просчитали, опираясь на то, что теплое течение Гольфстрим стало на 30% медленнее и может полностью остановиться, если температура поднимется на пару градусов. Это может отразиться сильным похолоданием в Северной Европе, а так же в Нидерландах, Бельгии, Скандинавии и в северных районах европейской части России. Но это возможно только на короткий промежуток времени, а потом потепление вернется в Европу. И все будет развиваться по 2 сценарию.
На смену глобальному потеплению придет глобальное похолодание. Такое возможно при остановке не только Гольфстрима, но и других океанических течений. Это чревато наступлением нового ледникового периода.
Самый жуткий сценарий — это парниковая катастрофа. Увеличение в атмосфере углекислого газа будет способствовать увеличению температуры. Это приведет к тому, что углекислый газ из мирового океана начнет переходить в атмосферу. Будут разлагаться карбонатные осадочные породы с еще большим выделением углекислого газа, что повлечет еще большее повышение температуры и разложение карбонатных пород в более глубоких слоях. Ледники будут быстро таять, при этом снижая альбедо Земли. Повысится количество метана, и температура будет расти, что приведет к катастрофе. Повышение температуры на земле на 50 градусов приведет к гибели человеческой цивилизации, а на 150 градусов — вызовет гибель всех живых организмов.

Глобальное изменение климата Земли, как мы видим, может представлять собой опасность для всего человечества. Поэтому необходимо уделять большое внимание этому вопросу. Необходимо изучать, как мы можем снизить влияние человека на эти глобальные процессы.

Изменение климата в России

Глобальное изменение климата в России не сможет не затронуть все регионы страны. Оно отразится как положительно, так и отрицательно. Зона проживания передвинется ближе к северу. Расходы на отопление значительно снизятся, и упростится транспортировка грузов вдоль арктического побережья на крупных реках. В северных районах таянье снега в районах, где была многолетняя мерзлота, может привести к серьезному повреждению коммуникаций и строений. Начнется миграция населения. Уже за последние годы значительно повысилось количество таких явлений, как засуха, штормовой ветер, жара, наводнения, сильный холод. Сказать конкретно, как повлияет потепление на разные отрасли, нет возможности. Суть изменения климата должна изучаться всесторонне. Немаловажно снизить влияние деятельности человека на нашу планету. Об этом далее.

Как избежать катастрофы?

Как мы видели ранее, последствия изменения мирового климата могут быть просто катастрофическими. Человечество уже сейчас должно понимать, что мы в силах остановить приближающуюся катастрофу. Что необходимо сделать для спасения нашей планеты:

Сократить выбросы в атмосферу.
Широко использовать экологические технологии.
Увеличивать количество зеленых насаждений.
Использовать энергосберегающие устройства и приборы.
Научиться использовать более рационально те источники энергии, которые способны возобновляться.
Рациональное использование энергоресурсов.
Перерабатывать отходы.
Привлекать внимание общественности к проблеме глобального потепления.

Нельзя допустить, чтобы глобальное изменение климата вышло из-под контроля.

Большое мировое сообщество на конференции ООН, посвященной изменению климата, приняло Рамочную конвенцию ООН (1992) и Киотский протокол (1999). Как жаль, что свое благосостояние некоторые страны ставят выше решения вопросов глобального изменения климата.

На международное научное сообщество ложится огромная ответственность по определению тенденций изменения климата в будущем и выработка основных направлений последствий этого изменения спасет человечество от катастрофических последствий. А принятие дорогостоящих мер без научного обоснования приведет к огромным экономическим потерям. Проблемы изменения климата касаются всего человечества, и решаться они должны сообща.

Изменение климата — Википедия

Глобальные изменения климата за последние 0,5 млн лет.
Климатические индикаторы: изменение уровня океана (синий), концентрация ¹⁸O в морской воде, концентрация CO₂ в антарктическом льду. Деление временной шкалы — 20 000 лет. Пики уровня моря, концентрации CO₂ и минимумы ¹⁸O совпадают с межледниковыми температурными максимумами

Изменение климата — колебания климата Земли в целом или отдельных её регионов с течением времени, выражающиеся в статистически достоверных отклонениях параметров погоды от многолетних значений за период времени от десятилетий до миллионов лет. Учитываются изменения как средних значений погодных параметров, так и изменения частоты экстремальных погодных явлений. Изучением изменений климата занимается наука палеоклиматология. Причиной изменения климата являются динамические процессы на Земле, внешние воздействия, такие как колебания интенсивности солнечного излучения, и, с недавних пор, деятельность человека.
Изменения в современном климате (в сторону потепления) называют глобальным потеплением.

Погода — это состояние нижних слоев атмосферы в данное время, в данном месте. Погода является хаотичной нелинейной динамической системой. Климат — это усредненное состояние погоды и он предсказуем. Климат включает в себя такие показатели, как средняя температура, количество осадков, количество солнечных дней и другие переменные, которые могут быть измерены в каком-либо определенном месте. Однако на Земле происходят и такие процессы, которые могут оказывать влияние на климат.

Оледенения[править | править код]

Ледники признаны одними из самых чувствительных показателей изменения климата. Они существенно увеличиваются в размерах во время охлаждения климата (т. н. «малые ледниковые периоды») и уменьшаются во время потепления климата. Ледники растут и тают из-за природных изменений и под влиянием внешних воздействий. В прошлом веке ледники не были способны регенерировать достаточно льда в течение зим, чтобы восстановить потери льда во время летних месяцев.

Самые значительные климатические процессы за последние несколько миллионов лет — это смена гляциальных (ледниковых эпох) и интергляциальных (межледниковий) эпох текущего ледникового периода, обусловленные изменениями орбиты и оси Земли. Изменение состояния континентальных льдов и колебания уровня моря в пределах 130 метров являются в большинстве регионов ключевыми следствиями изменения климата.

Изменчивость мирового океана[править | править код]

В масштабе десятилетий климатические изменения могут быть результатом взаимодействия атмосферы и мирового океана. Многие флуктуации климата, включая южную осцилляцию Эль-Ниньо, а также североатлантическую и арктическую осцилляции, происходят отчасти благодаря возможности мирового океана аккумулировать тепловую энергию и перемещению этой энергии в различные части океана. В более длительном масштабе в океанах происходит термохалинная циркуляция, которая играет ключевую роль в перераспределении тепла и может значительно влиять на климат.

Климатическая память[править | править код]

В более общем аспекте изменчивость климатической системы является формой гистерезиса, то есть это значит, что настоящее состояние климата является не только следствием влияния определенных факторов, но также и всей историей его состояния. Например, за десять лет засухи озера частично высыхают, растения погибают, и площадь пустынь увеличивается. Эти условия вызывают, в свою очередь, менее обильные дожди в последующие за засухой годы. Таким образом, изменение климата является саморегулирующимся процессом, поскольку окружающая среда реагирует определенным образом на внешние воздействия, и, изменяясь, сама способна воздействовать на климат.

Изменения климата обусловлены переменами в земной атмосфере, процессами, происходящими в других частях Земли, таких как океаны, ледники, а также, уже в наше время, эффектами, сопутствующими деятельности человека. Внешние процессы, формирующие климат, — это изменения солнечной радиации и орбиты Земли.

изменение размеров, рельефа и взаимного расположения материков и океанов,
изменение светимости Солнца,
изменения параметров орбиты и оси Земли,
изменение прозрачности и состава атмосферы, в том числе изменение концентрации парниковых газов (СО₂ и CH₄),
изменение отражательной способности поверхности Земли (альбедо),
изменение количества тепла, имеющегося в глубинах океана,^{[источник не указан 2197 дней]}

Неантропогенные факторы и их влияние на изменение климата[править | править код]

Тектоника литосферных плит[править | править код]

На протяжении длительных отрезков времени тектонические движения плит перемещают континенты, формируют океаны, создают и разрушают горные хребты, то есть создают поверхность, на которой существует климат. Недавние исследования показывают, что тектонические движения усугубили условия последнего ледникового периода: около 3 млн лет назад северо- и южноамериканская плиты столкнулись, образовав Панамский перешеек и закрыв пути для прямого смешивания вод Атлантического и Тихого океанов.

Солнечное излучение[править | править код]

Изменение солнечной активности на протяжении последних нескольких столетий

Солнце является основным источником тепла в климатической системе. Солнечная энергия, превращённая на поверхности Земли в тепло, является неотъемлемой составляющей, формирующей земной климат. Если рассматривать длительный период времени, то в этих рамках Солнце становится ярче и выделяет больше энергии, так как развивается согласно главной последовательности. Это медленное развитие влияет и на земную атмосферу. Считается, что на ранних этапах истории Земли Солнце было слишком холодным для того, чтобы вода на поверхности Земли была жидкой, что привело к т. н. «парадоксу слабого молодого Солнца».

На более коротких временных отрезках также наблюдаются изменения солнечной активности: 11-летний солнечный цикл и более длительные вековыми и тысячелетними модуляции. Однако 11-летний цикл возникновения и исчезновения солнечных пятен не отслеживается явно в климатологических данных. Изменение солнечной активности считается важным фактором наступления малого ледникового периода, а также некоторых потеплений, наблюдаемых между 1900 и 1950 годами. Циклическая природа солнечной активности ещё не до конца изучена; она отличается от тех медленных изменений, которые сопутствуют развитию и старению Солнца.

Циклы Миланковича[править | править код]

В ходе своей истории планета Земля регулярно изменяет эксцентриситет своей орбиты, а также направление и угол наклона своей оси, что приводит к перераспределению солнечного излучения на поверхности Земли. Эти изменения принято называть «циклы Миланковича», они предсказуемы с высокой точностью. Различают 4 цикла Миланковича:

Прецессия — поворот земной оси под влиянием притяжения Луны, а также (в меньшей степени) Солнца. Как выяснил Ньютон в своих «Началах», сплюснутость Земли у полюсов приводит к тому, что притяжение внешних тел поворачивает земную ось, которая описывает конус с периодом (по современным данным) примерно 25 776 лет, в результате которого меняется сезонная амплитуда интенсивности солнечного потока на северном и южном полушариях Земли;
Нутация — долгопериодические (так называемые вековые) колебания угла наклона земной оси к плоскости её орбиты с периодом около 41 000 лет;
Долгопериодические колебания эксцентриситета орбиты Земли с периодом около 93 000 лет;
Перемещение перигелия орбиты Земли и восходящего узла орбиты с периодом соответственно 10 и 26 тысяч лет.

Поскольку описанные эффекты являются периодическими с некратным периодом, регулярно возникают достаточно продолжительные эпохи, когда они оказывают кумулятивное влияние, усиливая друг друга. Они считаются главными причинами чередования гляциальных и интергляциальных циклов последнего ледникового периода, в том числе объясненяют Климатический оптимум голоцена. Результатом прецессии земной орбиты являются и менее масштабные изменения, такие как периодическое увеличение и уменьшение площади пустыни Сахара.

Вулканизм[править | править код]

Одно сильное извержение вулкана способно повлиять на климат, вызвав похолодание длительностью несколько лет. Например, извержение вулкана Пинатубо в 1991 году существенно повлияло на климат. Гигантские извержения, формирующие крупнейшие магматические провинции, случаются всего несколько раз в сто миллионов лет, но они влияют на климат в течение миллионов лет и являются причиной вымирания видов. Первоначально предполагалось, что причиной похолодания является выброшенная в атмосферу вулканическая пыль, поскольку она препятствует достигнуть поверхности Земли солнечному излучению. Однако измерения показывают, что большая часть пыли оседает на поверхности Земли в течение шести месяцев.

Вулканы являются также частью геохимического цикла углерода. На протяжении многих геологических периодов диоксид углерода высвобождался из недр Земли в атмосферу, нейтрализуя тем самым количество СО₂, изъятого из атмосферы и связанного осадочными породами и другими геологическими поглотителями СО₂.

Антропогенное воздействие на изменение климата[править | править код]

Антропогенные факторы включают в себя деятельность человека, которая изменяет окружающую среду и влияет на климат. В некоторых случаях причинно-следственная связь прямая и недвусмысленная, как, например, при влиянии орошения на температуру и влажность, в других случаях эта связь менее очевидна. Различные гипотезы влияния человека на климат обсуждались на протяжении многих лет. В конце XIX века в западной части США и Австралии была, например, популярна теория «дождь идёт за плугом» (англ. rain follows the plow).

Главными проблемами сегодня являются: растущая из-за сжигания топлива концентрация СО₂ в атмосфере, аэрозоли в атмосфере, влияющие на её охлаждение, и цементная промышленность. Другие факторы, такие как землепользование, уменьшение озонового слоя, животноводство и вырубка лесов, также влияют на климат.

Взаимодействие факторов[править | править код]

Влияние на климат всех факторов, как естественных, так и антропогенных, выражается единой величиной — радиационным прогревом атмосферы в Вт/м².^{[источник не указан 1722 дня]} Извержения вулканов, оледенения, дрейф континентов и смещение полюсов Земли — мощные природные процессы, влияющие на климат Земли. В масштабе нескольких лет вулканы могут играть главную роль. В результате извержения вулкана Пинатубо в 1991 года на Филиппинах на высоту 35 км было заброшено столько пепла, что средний уровень солнечной радиации снизился на 2,5 Вт/м². Однако эти изменения не являются долгосрочными, частицы относительно быстро оседают вниз. В масштабе тысячелетий определяющим климат процессом будет, вероятно, медленное движение от одного ледникового периода к следующему.

В масштабе нескольких столетий на 2005 год по сравнению с 1750 годом имеется комбинация разнонаправленных факторов, каждый из которых значительно слабее, чем результат роста концентрации в атмосфере парниковых газов, оцениваемый как прогрев на 2,4-3,0 Вт/м². Влияние человека составляет менее 1 % от общего радиационного баланса, а антропогенное усиление естественного парникового эффекта — примерно 2 %, с 33 до 33,7 град С. Таким образом, средняя температура воздуха у поверхности Земли увеличилась с доиндустриальной эпохи (примерно с 1750 года) на 0,7 °С

35-45 летние циклы изменений климата[править | править код]

Чередование прохладно-влажных и тепло-сухих периодов в интервале 35-45 лет, гипотеза выдвинута ещё в конце XIX в. русскими учеными Э. А. Брикнером и А. И. Воейковым. Впоследствии эти научные положения были существенно развиты А. В. Шнитниковым в виде стройной теории о внутривековой и многовековой изменчивости климата и общей увлажненности материков Северного полушария. В основу системы доказательств положены факты о характере изменения горного оледенения Евразии и Северной Америки, уровней наполнения внутренних водоемов, в том числе Каспийского моря, уровня Мирового океана, изменчивость ледовой обстановки в Арктике, исторические сведения о климате.^{[источник не указан 2204 дня]}

Влияние изменений климата на биоту и экосистемы[править | править код]

Климатические изменения оказывают значимое влияние на биоту и экосистемы. Среди таких климатогенных эффектов можно выделить: сдвиги ареалов животных и смещение границ лесной растительности в меридиональном направлении и по высоте в горах, а также изменение площади зон вечной мерзлоты.

Кривенко В. Г. Концепция внутривековой и многовековой изменчивости климата как предпосылка прогноза // Климаты прошлого и климатический прогноз. М., 1992. С. 39-40.[1]
Шнитников А. В. Внутривековая изменчивость компонентов общей увлажненности. — Л. Наука, 1969. — 244 с.
Монин А. С., Шишков Ю. А. История климата. Л., Гидрометеоиздат, 1979. 408 с.

Причины и последствия изменения климата

Геологический возраст нашей планеты составляет приблизительно 4,5 миллиарда лет. За этот период Земля кардинально изменилась. Состав атмосферы, масса самой планеты, климат – в начале существования все было совершенно другим. Раскаленный шар очень медленно становился таким, каким мы его привыкли видеть теперь. Сталкивались тектонические плиты, образуя все новые горные системы. На постепенно остывающей планете образовывались моря и океаны. Появлялись и пропадали материки, менялись их очертания и размеры. Земля стала медленней вращаться. Появились первые растения, а затем и сама жизнь. Соответственно, за прошедшие миллиарды лет на планете произошли кардинальные перемены во влагообороте, теплообороте и атмосферном составе. Изменения климата происходили на всем протяжении существования Земли.

Эпоха голоцена

Голоцен – часть четвертичного периода кайнозойской эры. Другими словами, это эпоха, которая началась приблизительно 12 тысяч лет назад и продолжается по настоящий момент. Начался голоцен с окончанием ледникового периода, и с тех пор изменение климата на планете шло в сторону глобального потепления. Эту эпоху часто называют межледниковой, так как за всю климатическую историю планеты было уже несколько ледниковых периодов.

Последнее глобальное похолодание наступило приблизительно 110 тысяч лет назад. Около 14 тысяч лет назад началось потепление, постепенно охватившее всю планету. Ледники, покрывавшие на тот момент большую часть Северного полушария, начали таять и разрушаться. Естественно, случилось все это не в одночасье. В течение очень долгого периода планету сотрясали сильные температурные колебания, ледники то наступали, то отступали вновь. Все это влияло и на уровень Мирового океана.

Периоды голоцена

Во время многочисленных исследований ученые решили разделить голоцен на несколько временных периодов в зависимости от климата. Приблизительно 12-10 тысяч лет назад сошли ледниковые покровы, наступило послеледниковье. В Европе стала исчезать тундра, ее сменили березовые, сосновые и таежные леса. Это время принято называть арктическим и субарктическим периодом.

Затем последовала бореальная эпоха. Тайга оттесняла тундру все дальше на север. В Южной Европе появились широколиственные леса. В это время климат был преимущественно прохладным и сухим.

Приблизительно 6 тысяч лет назад началась атлантическая эпоха, во время которой воздух стал теплым и влажным, намного теплее современного. Этот период времени считается климатическим оптимумом всего голоцена. Половина территории Исландии была покрыта березовыми лесами. Европа изобиловала большим разнообразием теплолюбивых растений. В то же время протяженность умеренных лесов была значительно дальше к северу. На берегах Баренцева моря росли темнохвойные леса, а тайга достигла мыса Челюскина. На месте современной Сахары была саванна, а уровень воды в озере Чад был выше современного на 40 метров.

Затем снова произошло изменение климата. Наступило похолодание, длившееся примерно 2 тысячи лет. Этот период времени называют суббореальным. Горные массивы на Аляске, Исландии, в Альпах обзавелись ледниками. Ландшафтные зоны сместились ближе к экватору.

Приблизительно 2,5 тысячи лет назад начался последний период современного голоцена – субатлантический. Климат этой эпохи стал более прохладным и влажным. Начали появляться торфяные болота, тундра стала постепенно наседать на леса, а леса – на степи. Приблизительно с 14-го века началось похолодание климата, приведшее к малому ледниковому периоду, который продлился до середины 19-го века. В это время фиксировались нашествия ледников в горных массивах Северной Европы, Исландии, на Аляске и в Андах. В разных точках земного шара климат изменялся не синхронно. Причины наступления малого ледникового периода до сих пор остаются неизвестными. По предположениям ученых, климат мог меняться из-за увеличений извержений вулканов и уменьшения концентрации углекислого газа в атмосфере.

Начало метеорологических наблюдений

Первые метеорологические станции появились в конце 18-го века. С того времени ведутся постоянные наблюдения за климатическими колебаниями. Можно достоверно утверждать, что потепление, которое началось после малого ледникового периода, продолжается и по настоящий момент.

С конца 19-го века фиксируется рост средней глобальной температуры планеты. В середине 20-го века было небольшое похолодание, которое не повлияло на климат в целом. С середины 70-х годов снова стало теплее. По подсчетам ученых, за последнее столетие глобальная температура Земли выросла на 0,74 градуса. Наибольший рост этого показателя зафиксирован в последние 30 лет.

Изменения климата неизменно сказываются на состоянии Мирового океана. Повышение глобальной температуры ведет к расширению воды, а значит, и к повышению ее уровня. Также идут изменения и в распределении осадков, что, в свою очередь, может влиять на сток рек и ледников.

По данным наблюдений, уровень Мирового океана за прошедшие 100 лет вырос на 5 см. Потепление климата ученые связывают с увеличением концентрации углекислого газа и значительным усилением парникового эффекта.

Климатообразующие факторы

Ученые провели множество археологических исследований и пришли к выводу, что климат планеты не раз резко менялся. Было выдвинуто множество гипотез на этот счет. Согласно одному из мнений, если расстояние между Землей и Солнцем останется прежним, так же как скорость вращения планеты и угол наклона оси, то климат будет оставаться стабильным.

Внешние факторы изменения климата:

Изменение излучения Солнца ведет к трансформации потоков солнечной радиации.
Движения тектонических плит влияют на орографию суши, а также уровень океана и его циркуляцию.
Газовый состав атмосферы, в частности концентрация метана и углекислого газа.
Изменение наклона оси вращения Земли.
Изменение параметров орбиты планеты по отношению к Солнцу.
Земные и космические катастрофы.

Деятельность человека и ее влияние на климат

Причины изменения климата связаны в том числе и с тем, что человечество на всем протяжении своего существования вмешивалось в природу. Вырубка лесных массивов, распашка земель, мелиорация и т. п. приводят к преобразованиям влажностного и ветрового режимов.

Когда люди вносят изменения в окружающую природу, осушая болота, создавая искусственные водоемы, вырубая леса или высаживая новые, строя города и т. п., изменяется микроклимат. Лес сильно влияет на ветровой режим, от которого зависит то, как ляжет снежный покров, насколько промерзнет почва.

Зеленые насаждения в городах уменьшают влияние солнечной радиации, увеличивают влажность воздуха, сокращают разницу температур в дневное и вечернее время, уменьшают запыленность воздуха.

Если люди вырубают леса на возвышенностях, то в дальнейшем это приводит к смыву почвы. Также уменьшение количества деревьев снижает глобальную температуру. Однако это означает увеличение концентрации в воздухе углекислого газа, который не только не поглощается деревьями, но еще и дополнительно выделяется при разложении древесины. Все это компенсирует понижение глобальной температуры и ведет к ее увеличению.

Промышленность и ее влияние на климат

Причины изменения климата кроются не только в общем потеплении, но и в деятельности человечества. Люди увеличили концентрацию в воздухе таких веществ, как углекислый газ, закись азота, метан, тропосферный озон, хлорфторуглеводы. Все это в конечном итоге приводит к усилению парникового эффекта, и последствия могут быть необратимы.

Ежедневно промышленные предприятия выбрасывают в воздух множество опасных газов. Повсеместно используется транспорт, загрязняющий атмосферу своими выхлопами. Много углекислого газа образуется при сжигании нефти и угля. Даже сельское хозяйство наносит немалый ущерб атмосфере. Приблизительно 14% всех выбросов парниковых газов приходится на эту сферу. Это и вспашка полей, и сожжение отходов, выжигание саванны, навоз, удобрения, животноводство и т. п. Парниковый эффект помогает поддерживать на планете температурный баланс, но деятельность человечества усиливает этот эффект в разы. И это может привести к катастрофе.

Почему следует опасаться изменения климата?

97% климатологов мира уверены, что в последние 100 лет все сильно преобразовалось. И главная проблема изменения климата – это антропогенная деятельность. Нельзя достоверно сказать, насколько серьезна эта ситуация, но есть множество причин для беспокойства:

Придется перерисовывать карту мира. Дело в том, что если растают вечные ледники Арктики и Антарктиды, составляющие приблизительно 2% мировых запасов воды, уровень океана поднимется на 150 метров. По приблизительным прогнозам ученых, Арктика будет свободна ото льда летом 2050 года. Пострадает множество прибрежных городов, ряд островных государств исчезнет полностью.
Угроза глобальной нехватки продовольствия. Уже сейчас население планеты составляет свыше семи миллиардов людей. В ближайшие 50 лет ожидается, что населения станет больше еще на два миллиарда. При настоящей тенденции к увеличению продолжительности жизни и снижению младенческой смертности в 2050 году пищи будет требоваться на 70% больше нынешних цифр. К тому времени много регионов может оказаться затопленными. Повышение температуры превратит часть равнины в пустыню. Зерновые культуры окажутся в опасности.
Таяние Арктики и Антарктиды приведет к глобальным выбросам углекислого газа и метана. Под вечными льдами находится огромнейшее количество парниковых газов. Вырвавшись в атмосферу, они многократно усилят парниковый эффект, что приведет к катастрофическим последствиям для всего человечества.
Окисление океана. Примерно треть двуокиси углерода оседает в океане, но перенасыщение этим газом приведет к окислению воды. Промышленная революция уже привела к увеличению окисления на 30%.
Массовые вымирания видов. Конечно, вымирание является естественным процессом эволюции. Но в последнее время вымирает слишком много животных и растений, и причина этого – деятельность человечества.
Погодные катаклизмы. Глобальное потепление приводит к бедствиям. Засухи, наводнения, ураганы, землетрясения, цунами – все становится чаще и интенсивней. Сейчас экстремальные погодные условия убивают до 106 тысяч людей в год, и эта цифра будет только расти.
Неизбежность войн. Засухи и наводнения превратят целые регионы в непригодные для жизни, а значит, люди будут искать возможность выжить. Начнутся войны за ресурсы.
Изменение течений океана. Основным «обогревателем» Европы является Гольфстрим – теплое течение, протекающее по Атлантическому океану. Уже сейчас это течение опускается ко дну и меняет свое направление. Если процесс продолжится, то Европа окажется под слоем снега. По всему Земному шару будут большие проблемы с погодой.
Изменение климата уже обходится в миллиарды. Неизвестно, во сколько может вырасти эта цифра, если все будет продолжаться.
Хакинг Земли. Никто не сможет предсказать, как сильно изменится планета в результате глобального потепления. Ученые разрабатывают способы предотвращения симптомов. Одним из них является выбрасывание больших объемов серы в атмосферу. Это сымитирует эффект огромного извержения вулкана и приведет к охлаждению планеты из-за блокировки солнечного света. Однако неизвестно, как скажется эта система на самом деле и не сделает ли человечество только хуже.

Конвенция ООН

Правительства большинства стран планеты всерьез опасаются того, какими могут быть последствия изменения климата. Более 20 лет назад был создан международный договор – Рамочная конвенция Организации Объединенных Наций об изменении климата. Здесь рассматриваются все возможные меры для предотвращения глобального потепления. Сейчас конвенция ратифицирована 186 странами, в том числе и Россией. Все участницы продифференцированы на 3 группы: промышленно развитые страны, страны с экономическим развитием и развивающиеся страны.

Конвенция ООН об изменении климата борется за снижение роста парниковых газов в атмосфере и дальнейшую стабилизацию показателей. Достигнуть этого можно либо увеличением стока парниковых газов из атмосферы, либо снижением их эмиссии. Для первого варианта нужно большое количество молодых лесов, которые будут поглощать углекислый газ из атмосферы, а второй вариант будет достигнут, если снизить потребление ископаемого топлива. Все ратифицированные страны согласны с тем, что в мире идет глобальное изменение климата. ООН готова сделать все возможное, чтобы смягчить последствия надвигающегося удара.

Многие страны, участвующие в конвенции, пришли к выводу, что наиболее эффективными будут совместные проекты и программы. На настоящий момент насчитывается более 150 таких проектов. Официально в России работает 9 подобных программ, а неофициально – более 40.

В конце 1997 года Конвенция об изменении климата подписала Киотский протокол, в котором прописывалось, что страны с переходной экономикой берут на себя обязательства по сокращению выбросов парниковых газов. Протокол ратифицирован 35 странами.

Наша страна также приняла участие в реализации данного протокола. Изменение климата в России привело к тому, что количество стихийных бедствий выросло в два раза. Даже если учесть, что на территории государства располагаются бореальные лесные массивы, они не справляются со всеми выбросами парниковых газов. Следует улучшать и увеличивать лесные экосистемы, проводить масштабные мероприятия по сокращению выбросов с промышленных предприятий.

Прогнозы последствий глобального потепления

Суть изменения климата в последнее столетие состоит в глобальном потеплении. По самым худшим прогнозам, дальнейшая нерациональная деятельность человечества может повысить температуру Земли на отметку в 11 градусов. Изменения климата будут необратимыми. Замедлится вращение планеты, погибнет множество видов животных и растений. Уровень Мирового океана поднимется настолько, что будут затоплены многие острова и большая часть прибрежных территорий. Гольфстрим изменит свой курс, что приведет к новому малому ледниковому периоду в Европе. Будут случаться повсеместные катаклизмы, наводнения, смерчи, ураганы, засухи, цунами и т. п. Начнется таяние льдов Арктики и Антарктиды.

Для человечества последствия будут катастрофическими. Помимо необходимости выживать в условиях сильных природных аномалий у людей будет множество и других проблем. В частности, увеличится число сердечно-сосудистых заболеваний, респираторных болезней, психологических расстройств, начнутся вспышки эпидемий. Будет ощущаться острая нехватка продуктов питания и питьевой воды.

Что же делать?

Чтобы избежать последствий изменения климата, прежде всего нужно снизить уровень парниковых газов в атмосфере. Человечеству следует перейти на новые источники энергии, которые должны быть низкоуглеводными и возобновляемыми. Рано или поздно перед мировой общественностью остро встанет этот вопрос, так как используемый ныне ресурс – минеральное топливо – невозобновляем. Когда-нибудь ученым придется создать новые, более эффективные технологии.

Необходимо также снизить уровень углекислого газа в атмосфере, а помочь с этим может только восстановление площадей лесных массивов.

Требуется применить максимум усилий для стабилизации глобальной температуры на Земле. Но даже если это и не удастся, человечество должно попытаться добиться минимальных последствий глобального потепления.