Глобальное потепление

Глоба́льное потепле́ние — процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана в XX и XXI веках.

Научное мнение, выраженное Межгосударственной группой экспертов  по изменению климата (МГЭИК) ООН, и  непосредственно поддержанное национальными  академиями наук стран «Большой восьмёрки», заключается в том, что средняя  температура по Земле поднялась  на 0,7 °C со времени начала промышленной революции (со второй половины XVIII века), и что «бо́льшая доля потепления, наблюдавшегося в последние 50 лет, вызвана деятельностью человека», в первую очередь выбросом газов, вызывающих парниковый эффект, таких как углекислый газ (CO2) и метан (CH4).

Оценки, полученные по климатическим моделям, на которые  ссылается МГЭИК, говорят, что в XXI веке средняя температура поверхности  Земли может повыситься на величину от 1,1 до 6,4 °C. В отдельных регионах температура может немного понизиться.

Помимо повышения  уровня Мирового океана повышение глобальной температуры также приведёт к  изменениям в количестве и распределении  атмосферных осадков. В результате могут участиться природные катаклизмы, такие как наводнения, засухи, ураганы  и другие, понизится урожай сельскохозяйственных культур на пострадавших территориях  и повысится - в остальных зонах (за счёт увеличения концентрации углекислого  газа). Потепление должно, по всей вероятности, увеличивать частоту и масштаб  таких явлений.

Потепление климата  может привести смещению ареалов  видов к полярным зонам и увеличить  вероятность вымирания малочисленных  видов - обитателей прибрежных зон и  островов, чье существование в  настоящее время находится под  угрозой.

Некоторые исследователи  считают, что глобальное потепление — это миф, часть учёных отвергает  возможность влияния человека на этот процесс. Есть те, кто не отрицает факт потепления и допускает его  антропогенный характер, но не соглашается  с тем, что наиболее опасными из воздействий  на климат являются промышленные выбросы  парниковых газов (подробнее в разделах Другие теории и Критика теории глобального  потепления).

Причины глобального потепления

 Глобальные потепления (межледниковья) 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.

Существует научный  консенсус, что текущее глобальное потепление с высокой вероятностью объясняется деятельностью человека[2].

Климатические системы  изменяются как в результате естественных внутренних процессов, так и в  ответ на внешние воздействия, как  антропогенные, так и неантропогенные, при этом геологические и палеонтологические данные показывают наличие долговременных климатических циклов, которые в четвертичном периоде приняли форму периодических оледенений, причём настоящее время приходится на межледниковье .

Причины таких изменений  климата остаются неизвестными, однако среди основных внешних воздействий изменения орбиты Земли (циклы Миланковича), солнечной активности (в том числе и изменения солнечной постоянной), вулканические выбросы и парниковый эффект. По данным прямых климатических наблюдений (изменение температур в течение последних двухсот лет) средние температуры на Земле повысились, однако причины такого повышения остаются предметом дискуссий, но одной из наиболее широко обсуждаемых является антропогенный парниковый эффект.

Нельзя сказать, что  идёт спор между теми, кто «верит»  и «не верит» в теорию парникового  эффекта. Скорее, оспаривается итоговый эффект увеличения количества парниковых газов в атмосфере Земли, то есть не компенсируется ли потепление в  силу парникового эффекта изменениями  в распределении водяных паров, облаков, в биосфере или других климатических  факторов. Однако наблюдаемое последние 50 лет повышение температуры Земли противоречит теориям о компенсирующей роли перечисленных выше обратных связей.

Выбросы парниковых газов

Выделение углерода в атмосферу в результате деятельности человека с 1800 года по 2007 в миллиардах тонн.

Парниковый эффект был обнаружен Жозефом Фурье в 1824 году и впервые был количественно исследован Сванте Аррениусом в 1896. Это процесс, при котором поглощение и испускание инфракрасного излучения атмосферными газами вызывает нагрев атмосферы и поверхности планеты.

На Земле основными  парниковыми газами являются: водяной  пар (ответственен примерно за 36-70 % парникового  эффекта, без учёта облаков), углекислый газ (CO2) (9-26 %), метан (CH4) (4-9 %) и озон (3-7 %). Атмосферные концентрации CO2 и CH4 увеличились на 31 % и 149 % соответственно по сравнению с началом промышленной революции в середине XVIII века. Согласно отдельным исследованиям, такие уровни концентрации достигнуты впервые за последние 650 тысяч лет — период, для которого были получены достоверные данные из образцов полярного льда.

Около половины всех парниковых газов, получаемых в ходе хозяйственной деятельности человечества, остаются в атмосфере. Около трёх четвертей всех антропогенных выбросов парниковых газов за последние 20 лет  стали результатом добычи и сжигания нефти, природного газа и угля. Бо́льшая часть остальных выбросов вызвана изменениями ландшафта, в первую очередь вырубкой лесов[3]. В пользу теории антропогенного вклада в современное изменение климата в результате выделения парниковых газов могут свидетельствовать и те факты, что наблюдаемое потепление приводит прежде всего к увеличению средних температур в высоких (приполярных) широтах, к повышению средних температур в зимний период в средних широтах и к уменьшению ночного выхолаживания. А также является фактом то, что быстрое нагревание слоёв тропосферы происходит на фоне не очень быстрого охлаждения слоёв стратосферы.

Человеческая  деятельность

Результаты последних  исследований подкрепляют теорию о  том, что причиной глобального потепления является человеческая деятельность. Исследование с участием ученых из Шотландии, Канады и Австралии показало, что вероятность естественных, а  не антропогенных причин изменения  климата на планете составляет не более 5 %.

Согласно тому же исследованию, с 1980 года средняя температура  воздуха на планете поднялась  на 0.5 градуса по Цельсию, и Земля  продолжает нагреваться примерно на 0.16 градуса за десятилетие.

Другие  теории

Изменение солнечной активности

Были предложены разнообразные гипотезы, объясняющие  изменения температуры Земли  соответствующими изменениями солнечной активности.

В третьем отчёте МГЭИК утверждается, что солнечная  и вулканическая активность может  объяснить половину температурных  изменений до 1950 года, но их общий  эффект после этого был примерно равен нулю[5]. В частности, влияние  парникового эффекта с 1750 года, по оценке МГЭИК, в 8 раз выше влияния  изменения солнечной активности[6].

Более поздние работы уточняли оценки влияния солнечной  активности на потепление после 1950. Тем  не менее, выводы остались примерно теми же: «Лучшие оценки вклада солнечной  активности в потепление лежат в  пределах от 16 % до 36 % вклада парникового  эффекта» («Недооценивают ли модели вклад  солнечной активности в последние  изменения климата», Питер А. Скотт  и др., «Journal of Climate», 15 декабря 2003).

Однако, существует ряд работ, предполагающих существование  механизмов, усиливающих эффект солнечной  активности, которые не учитываются  в современных моделях, или что  важность солнечной активности в  сравнении с другими факторами  недооценивается[7][8]. Такие утверждения  оспариваются[9][10], но являются активным направлением исследований. Выводы, которые  будут получены в результате этой дискуссии, могут сыграть ключевую роль в вопросе о том, в какой  степени человечество ответственно за изменение климата, и в какой  — естественные факторы.