Причины и последствия парникового эффекта

 

Киотский  протокол

 

Так как предполагаемое потепление климата, вызванное человеческой деятельностью, на 50% происходит в результате потребления  энергии, напрашивается вывод о  том, что для того, чтобы предотвратить  кризис, надо изменить практику этого  потребления. По мнению Агентства по охране окружающей среды США, мировое  сообщество должно предпринять серьезные  меры. Если опасения, связанные с  потеплением климата, оправдаются, то плата за бездействие будет  намного выше, чем затраты на предотвращение кризиса.

По мнению экологов, наиболее действенными будут такие меры, как  повышение эффективности энергопользования и переход к альтернативным видам топлива (отказ от ископаемых видов топлива, таких как нефть и уголь). Хотя мировое сообщество сделало большой шаг вперед в повышении эффективности использования энергии после нефтяного эмбарго 1973 года, ему еще предстоит огромная работа в этой области.

В 1980 году более 100 миллионов  тонн СО₂ было выброшено в атмосферу в восточной части Северной Америки, Европе, западной части СССР и крупных городах Японии. Выбросы СО₂ развитых стран в 1985 году составили 74% от общего объема, а доля развивающихся стран составила 24%. Ученые предполагают, что к 2025–му году доля развивающихся стран в производстве углекислого газа возрастет до 44%.  В последние годы Россия и страны бывшего СССР значительно сократили выбросы в атмосферу СО₂ и других тепличных газов. Это прежде всего связано с переменами, происходящими в этих странах, и падением уровня производства. Тем не менее, ученые ожидают, что в начале двадцать первого века Россия достигнет прежних объемов выброса в атмосферу тепличных газов.

В декабре 1997 года на встрече  в Киото (Япония), посвященной глобальному  изменению климата, делегатами из более  чем ста шестидесяти стран  была принята конвенция, обязывающая  развитые страны сократить выбросы  СО₂. Киотский протокол обязывает тридцать восемь индустриально развитых стран сократить к 2008–2012 годам выбросы СО₂ на 5% от уровня 1990 года:

• Европейский союз должен сократить выбросы СО₂ и других тепличных газов на 8%.
• США – на 7%.
• Япония – на 6%.

Протокол предусматривает  систему квот на выбросы тепличных  газов. Суть его заключается в  том, что каждая из стран (пока это  относится только к тридцати восьми странам, которые взяли на себя обязательства  сократить выбросы), получает разрешение на выброс определенного количества тепличных газов. При этом предполагается, что какие–то страны или компании превысят квоту выбросов. В таких случаях эти страны или компании смогут купить право на дополнительныe выбросы у тех стран или компаний, выбросы которых меньше выделенной квоты. Таким образом предполагается, что главная цель – сокращение выбросов тепличных газов в следующие 15 лет на 5% – будет выполнена.

Тем не менее, переговоры по вопросу сокращения выбросов тепличных  газов идут очень сложно. Прежде всего конфликт существует на уровне официальных лиц и бизнеса с одной стороны и неправительственного сектора – с другой. Неправительственные экологические организации считают, что достигнутое соглашение не решает проблемы, так как пятипроцентное сокращение выбросов тепличных газов недостаточно для того, чтобы остановить потепление, и призывают сократить выбросы как минимум на 60%. Кроме того, конфликт существует и на уровне государств. Такие развивающиеся страны, как Индия и Китай, вносящие значительный вклад в загрязнение атмосферы тепличными газами, присутствовали на встрече в Киото, но не подписали соглашение. Развивающиеся страны вообще с настороженностью воспринимают экологические инициативы индустриальных государств. Аргументы просты: а) основное загрязнение тепличными газами осуществляют развитые страны и б) ужесточение контроля на руку индустриальным странам, так как это будет сдерживать экономическое развитие развивающихся стран. В любом случае проблема глобального потепления климата – яркий пример того, какие механизмы, подчас, включены в решение экологической проблемы. Такие компоненты, как научная неопределенность, экономика и политика нередко играют в этом процессе ключевую роль. [2]

 

Возможные сценарии глобальных климатических  изменений

 

Вот 5 сценариев  будущего планеты Земля:

Сценарий 1 – глобальное потепление будет происходить постепенно. Земля очень большая и сложная система, состоящая из большого количества связанных между собой структурных компонентов. На планете есть подвижная атмосфера, движение воздушных масс которой распределяет тепловую энергию по широтам планеты, на Земле есть огромный аккумулятор тепла и газов – Мировой океан (океан накапливает в 1000 раз больше тепла, чем атмосфера) Изменения в такой сложной системе не могут происходить быстро. Пройдут столетия и тысячелетия, прежде чем можно будет судить об сколько-нибудь ощутимом изменении климата.

Сценарий 2 – глобальное потепление будет происходить относительно быстро. Самый «популярный» в настоящее время сценарий. По различным оценкам за последние сто лет средняя температура на нашей планете увеличилась на 0,5-1°С, концентрация СО₂ возросла на 20-24 %, а метана на 100%. В будущем эти процессы получат дальнейшее продолжение и к концу XXI века средняя температура поверхности Земли может увеличиться от 1,1 до 6,4°С. Дальнейшее таяние Арктических и Антарктических льдов может ускорить процессы глобального потепления из-за изменения альбедо планеты. По утверждению некоторых учёных, только ледяные шапки планеты за счёт отражения солнечного излучения охлаждают нашу Землю на 2°С, а покрывающий поверхность океана лёд существенно замедляет процессы теплообмена между относительно теплыми океаническим водами и более холодным поверхностным слоем атмосферы. Кроме того, над ледяными шапками практически нет главного парникового газа – водяного пара, так как он выморожен.

Глобальное  потепление будет сопровождаться подъёмом уровня мирового океана. С 1995 по 2005 год уровень Мирового океана уже поднялся на 4 см, вместо прогнозируемых 2-ух см. Если уровень Мирового океана в дальнейшем будет подниматься с такой же скоростью, то к концу XXI века суммарный подъём его уровня составит 30 - 50 см, что вызовет частичное затопление многих прибрежных территорий, особенно многонаселённого побережья Азии. Следует помнить, что около 100 миллионов человек на Земле живёт на высоте меньше 88 сантиметров над уровнем моря.

Кроме повышения  уровня Мирового океана глобальное потепление влияет на силу ветров и распределение  осадков на планете. В результате на планете вырастет частота и  масштабы различных природных катаклизмов (штормы, ураганы, засухи, наводнения).

В настоящее  время от засухи страдает 2% всей суши, по прогнозам некоторых учёных к 2050 году засухой будет охвачено до 10% всех земель материков. Кроме того, изменится распределение количества осадков по сезонам.

В Северной Европе и на западе США увеличится количество осадков и частота  штормов, ураганы будут бушевать в 2-а раза чаще, чем в XX веке. Климат Центральной Европы станет переменчивым, в сердце Европы зимы станут теплее, а лето дождливее. Восточную и  Южную Европу, включая Средиземноморье, ждёт засуха и жара.

Сценарий 3 – Глобальное потепление в некоторых частях Земли сменится кратковременным похолоданием. Известно, что одним из факторов возникновения океанических течений является градиент (разница) температур между арктическими и тропическими водами. Таяние полярных льдов способствует повышению температуры Арктических вод, а значит, вызывает уменьшение температурной разницы между тропическими и арктическими водами, что неминуемо, в будущем приведёт к замедлению течений.

Одним из самых известных тёплых течений  является Гольфстрим, благодаря которому во многих странах Северной Европы среднегодовая температура на 10 градусов выше, чем в других аналогичных  климатических зонах Земли. Понятно, что остановка этого океанического  конвейера тепла очень сильно повлияет на климат Земли. Уже сейчас течение Гольфстрим, стало слабее на 30% по сравнению с 1957 годом. Математическое моделирование показало, чтобы полностью остановить Гольфстрим достаточно будет повышения температуры на 2-2,5 градуса. В настоящее время температура Северной Атлантики уже прогрелась на 0,2 градуса по сравнению с 70-ми годами. В случае остановки Гольфстрима среднегодовая температура в Европе к 2015 году понизится на 1 градус, а после 2015 года дальнейший рост среднегодовой температуры продолжится. Другие математические модели «сулят» более сильное похолодание Европе.

Согласно  этим математическим расчётам полная остановка Гольфстрима произойдёт через 20 лет, в результате чего климат Северной Европы, Ирландии, Исландии и  Великобритании может стать холоднее настоящего на 4-6 градусов, усилятся дожди  и участятся шторма. Похолодание  затронет также и Нидерланды, Бельгию, Скандинавию и север европейской  части России. После 2020-2030 года потепление в Европе возобновится по сценарию №2.

Сценарий 4 – Глобальное потепление сменится глобальным похолоданием. Остановка Гольфстрима и других океанических течений вызовет глобальное похолодание на Земле и наступление очередного ледникового периода.

Сценарий 5 - Парниковая катастрофа. Парниковая катастрофа - самый «неприятный» сценарий развития процессов глобального потепления. Автором теории является наш учёный Карнаухов, суть её в следующем. Рост среднегодовой температуры на Земле, вследствие увеличения в атмосфере Земли содержания антропогенного CO₂, вызовет переход в атмосферу растворённого в океане CO₂, а также спровоцирует разложение осадочных карбонатных пород с дополнительным выделением углекислого газа, который, в свою очередь, поднимет температуру на Земле ещё выше, что повлечёт за собой дальнейшее разложение карбонатов, лежащих в более глубоких слоях земной коры (в океане содержится углекислого газа в 60 раз больше, чем в атмосфере, а в земной коре почти в 50 000 раз больше). Ледники будут интенсивно таять, уменьшая альбедо Земли. Такое быстрое повышение температуры будет способствовать интенсивному поступлению метана из тающей вечной мерзлоты, а повышение температуры до 1,4–5,8°С к концу столетия будет способствовать разложению метангидратов (льдистых соединений воды и метана), сосредоточенных преимущественно в холодных местах Земли. Если учесть, что метан, является в 21 раз более сильным парниковым газом, чем CO₂ рост температуры на Земле будет катастрофическим. [4]

 

Прогнозы

 

Ближайшие десятилетия, по-видимому, сохранится общая тенденция потепления климата, которое в последнее  десятилетие составило примерно 0,2 градуса за десятилетие. А вообще за последние 100 лет средняя глобальная температура повысилась на 0,74 градуса. Это достаточно большая величина. При этом можно говорить о том, что потепление ускоряется, и к концу XXI века, в зависимости от сценариев развития человечества, от того, как человечество будет развиваться экономически, демографически и так далее, существует некий разброс оценок - от сравнительно небольшого 1,8 градуса Цельсия, это такой мягкий сценарий развития человечества, до в среднем 4,6 градуса, это уже очень серьезно. Цифра 4,6 - это верхняя граница разброса, это уж совсем пессимистический прогноз, ну и соответственно чрезвычайно опасная ситуация. [1]

 

Заключение

 

Таким образом, рост средней температуры, изменения  климата не проходят для экосистемы бесследно. Условия существования  живых организмов меняются, и это, в свою очередь, ведет к трудно прогнозируемым последствиям, вымиранию  одних видов и внезапному распространению  других.

Для человека, чьи технологические способности  к адаптации очень высоки, потепление - также серьезный вызов, требующий  перестройки системы приспособления. Так, в России таяние вечной мерзлоты может повлечь за собой разрушение целых городов. А это чревато  уже не столько технологическими, сколько социальными последствиями. Повышение уровня мирового океана грозит затоплением значительных территорий в разных точках земного шара. [4]

Само  по себе глобальное потепление не является для экосистемы Земли новым явлением. Температурные изменения были и  раньше (вспомните о ледниковых периодах), но никогда они не были такими стремительными. В непредсказуемости изменения  и заключается главная угроза для человечества.

Последние полвека наблюдается тенденция  усиления парникового эффекта, имеющая  общепланетарный характер. По мнению многих ученых-климатологов и экологов, с этим явлением связаны глобальные климатические изменения антропогенного характера. Это одна из наиболее серьезных экологических угроз, ожидающих человечество в XXI столетии.

Решить  проблему помогут возобновляемые источники  энергии, развитие которых все еще  очень сильно зависит от участия  государства. Здесь-то и возникает  потребность в создании системы  стимулирования и контроля. Киотский протокол - лишь определенный этап на пути создания такой системы в мировом  масштабе. [5]

 

Список использованной литературы

 

1. Алексеев В.В., Киселева С.В., Чернова Н.И. «Рост концентрации СО₂ в атмосфере - всеобщее благо?» / Природа, 1999 г.
2. Заварзин Г. А. «Становление биосферы» / Вестник Российской Академии наук, 2001г.
3. Монин А.С., Шишков Ю.А. «Климат как проблема физики» /УФН, 2000 г.
4. Мелешко В.П., Катцов В.М, Спорышев П.В., Вавулин С.В., Говоркова В.А. «Изучение возможных изменений климата с помощью моделей общей циркуляции атмосферы и океана» / Изменения климата и их последствия.- Спб.: Наука, 2002 г.

5. Яншин А. Б. «Опасен ли парниковый эффект» / Наука и жизнь, 1989 г.