Изменения глобального климата

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………………...3

1.Причины  изменения глобального климата…………………………………………4

2.Главные наблюдаемые  изменения климата………………………………………...8

3.Влияние на человека изменения глобального климата …………………………...9

4. Влияние  на окружающий мир изменения глобального климата………………..10

5. Меры по предотвращению изменения глобального климата……………………11

6. Предложения  для создания дополнительных  механизмов в 

области безопасности развития……………………………………………………....12

Заключение…………………………………………………………………………….14

Список  использованной литературы………………………………………………...16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

     Климатическая система Земли охватывает атмосферу, океан, сушу, криосферу (лед и снег) и биосферу. Эта комплексная система  описывается рядом параметров, часть из них очевидна: температура, атмосферные осадки, влажность воздуха и почв, состояние снежного и ледового покрова, уровень моря. Также климатическая система описывается и более сложными характеристиками: динамикой крупномасштабной циркуляции атмосферы и океана, частотой и силой экстремальных метеорологических явлений, границами среды обитания растений и животных. Часто при малой изменчивости «простых» параметров происходят значительные изменения «сложных», что в основном и означает изменение климата.

     Климат  Земле никогда не был неизменным. Он подвержен колебаниям во всех временных  масштабах - от десятилетий до миллионов  лет. К числу наиболее заметных колебаний  относится цикл порядка ста тысяч  лет - ледниковые периоды, когда климат Земли был в основном холоднее по сравнению с настоящим, и межледниковые периоды, когда климат был теплее. Эти циклы вызывались естественными причинами. По мнению ряда ученых и сейчас мы находимся в «движении» от одного ледникового периода к другому, но скорость изменений очень мала - порядка 0,020С за 100 лет. Другое дело, что с начала промышленной революции изменение климата происходит ускоренными темпами (по порядку величины в 100 раз быстрее, чем движение к ледниковому периоду) и во многом в результате деятельности человека, выбрасывающего в атмосферу парниковые газы при сжигании ископаемого топлива, а также уничтожившего большую часть лесов планеты.

     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.

     1. ПРИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЯ ГЛОБАЛЬНОГО  КЛИМАТА

     Изучением изменений климата занимается наука палеоклиматология. Причиной изменения климата являются динамические процессы на Земле, внешние воздействия, такие как колебания интенсивности солнечного излучения, и, по одной из версий, с недавних пор, деятельность человека. В последнее время термин «изменение климата» используется как правило (особенно в контексте экологической политики) для обозначения изменения в современном климате.

     Естественные  причины. Естественные факторы изменения  климата включают смещение орбиты и  угла наклона Земли (относительно положения  ее оси), изменение солнечной активности, вулканические извержения и изменение количества атмосферных аэрозолей (твердых взвешенных частиц) естественного происхождения. Оценка вклада различных факторов в радиационное воздействие (прогрев атмосферы) показывает, что по сравнению с 1750 г. к 2010 г. изменение солнечной радиации усилило прогрев на 0,1-0,5 Вт/м2, изменение количества тропосферного озона - на 0,2-0,5 Вт/м2. Но, с другой стороны, изменение концентрации сульфатных соединений снизило прогрев на 0,2-0,5 Вт/м2, а стратосферного озона - на 0,05-0,2 Вт/м2. То есть имеется комбинация разнонаправленных факторов, каждый из которых значительно слабее, чем рост концентрации в атмосфере парниковых газов, результат которого оценивается как прогрев на 2,2-2,7 Вт/м2.

     Вулканические извержения. В результате извержений в атмосферу выбрасываются значительные объемы взвешенных частиц - аэрозолей, они разносятся тропосферными и стратосферными ветрами и не пропускают часть приходящей солнечной радиации. Однако эти изменения не являются долгосрочными, частицы относительно быстро оседают. Так крупное извержение вулкана Санторини в Средиземном море около 1600 г. до н. э. которое, вероятно, привело к падению Минойской империи, значительно охладило атмосферу, что видно по кольцам годового роста деревьев.

     Извержение  вулкана Тамбора в Индонезии  в 1815 г. снизило среднюю глобальную температуру на 30С. В последующий год и в Европе и в Северной Америке лета «не было», но за несколько лет все исправилось. В результате извержения вулкана Пенатубо в 1991 г. на Филиппинах на высоту 35 км было заброшено столько пепла, что средний уровень солнечной радиации снизился на 2,5 Вт/м2, что соответствует глобальному охлаждению по меньшей мере на 0,5-0,70С. Однако несмотря на это, последнее десятилетие ХХ века стало самым теплым за весь период наблюдений. Заметим, что важна не сила извержения и не количество выброшенного пепла, а то, сколько его было заброшено на большую высоту, на 10 и более км, так как именно это определяет радиационный эффект от извержения.

     Солнечный цикл и орбита Земли. Интенсивность  солнечной радиации меняется, хотя и в относительно небольших пределах. Прямые измерения интенсивности солнечного излучения имеются только за последние 25 лет, но есть косвенные параметры, в частности активность солнечных пятен, что давно используется для оценки интенсивности солнечной радиации. Кроме изменения потока от Солнца, Земля получает разное количество энергии в зависимости от положения ее эллиптической орбиты, которая испытывает колебания. В течение последнего миллиона лет ледниковые и межледниковые периоды менялись в зависимости от положения орбиты нашей планеты. Меньшие колебания орбиты наблюдались в последние 10 тысяч лет, и климат стал относительно стабильным. Однако в любом случае колебания орбиты - явление достаточно инерционное, оно принципиально важно в тысячелетнем масштабе времени, в то время как антропогенное воздействие на климат имеет гораздо более короткий временной масштаб.

     Антропогенные причины. К антропогенным причинам относится, прежде всего, повышение  концентрации в атмосфере парниковых газов, в основном СО2, образующегося при сжигании ископаемого топлива. Другие причины - выброс аэрозольных частиц, сведение лесов, урбанизация и т.п.

     Баланс  солнечной и длинноволновой радиации. В целом приходящая солнечная  радиация (342 Вт/м2) равна отраженной радиации (107 Вт/м2) плюс исходящая от Земли длинноволновая радиация (235 Вт/м2). По порядку величины нарушение, вызванное антропогенной деятельностью составляет менее 3 Вт/м2 или менее 1% от общего баланса. На радиационные потоки большое влияние может оказывать антропогенное изменение подстилающей поверхности, изменение альбедо из-за сведения лесов, таяния снежного покрова и т.п.

     Рост  концентрации в атмосфере парниковых газов. Концентрация парниковых газов (углекислого газа, метана, закиси азота) возрастала в течение ХХ века и сейчас этот рост продолжается с большей скоростью. Концентрация СО2 возросла с 280 ppm (частей на миллион) в 1750 г. до 370 ppm в 2000 году. Считается, что в 2100 г. концентрация СО2 будет в пределах от 540 до 970 ppm, в основном, в зависимости от того, как будет развиваться мировая энергетика. Парниковые газы отличаются большим сроком нахождения в атмосфере. Половина всех выбросов СО2 остается в атмосфере 50-200 лет, в то время как вторая половина поглощается океаном, сушей и растительностью. При этом основная роль принадлежит океану, по некоторым оценкам, примерно 80% поглощения СО2 и «производства» кислорода приходится на фитопланктон.

     Парниковый  эффект от разных газов можно привести к “общему знаменателю”, выражающему  то, во сколько раз больший эффект дает 1 тонна того или иного газа, чем 1 тонна СО2. Для метана переводной коэффициент равен 21, для закиси азота 310, а для некоторых фторсодержащих газов несколько тысяч. Однако, хотя концентрация метана выросла примерно в 2,5 раза, это намного меньше, чем изменение концентрации СО2. Оценки показывают, что именно с СО2 связано примерно 80% антропогенного парникового эффекта, в то время как метан дает 18-19%, а все остальные газы - 1-2%. Поэтому во многих случаях, говоря об антропогенном парниковом эффекте, подразумевают именно СО2.

     Водяной пар - главный парниковый газ планеты - вносит в парниковый эффект вклад, в целом еще больший, чем СО2. Однако изменение его концентрации в атмосфере пока не зарегистрировано (ни антропогенных, ни естественных).

     Парниковые  газы также хорошо перемешиваются в  атмосфере. В результате парниковый эффект не зависит от места конкретного  выброса СО2 или иного газа. Фактически любой локальный выброс оказывает  только глобальное действие и уже  глобальный эффект порождает вторичные эффекты, которые сказываются на климате того или иного конкретного места.

     Аэрозоли. Аэрозоли - мелкие частицы, размером в  несколько десятых долей микрона, которые находятся в атмосфере  во взвешенном состоянии. Они образуются в результате химических реакций между газообразными загрязняющими веществами, от лесных пожаров, сельскохозяйственной деятельности, от выбросов предприятий и транспорта. Аэрозоли делают нижние слои тропосферы (до 10 км) более мутными и рассеивают свет, что понижает температуру приземного слоя атмосферы. Кроме того, аэрозоли усиливают облачный покров, что также приводит к охлаждению. Обычно аэрозоли находятся в атмосфере недолго, при наличии осадков, например, около недели. Поэтому действие аэрозолей достаточно локально.

     Изменения в землепользовании и урбанизация. За последние 150-250 лет из-за изменений в землепользовании значительно сократилось количество биомассы и почвенного углерода, а, значит, и запас углерода в наземных экосистемах в целом. В результате в атмосферу поступило большое количество СО2. Резко сократилась площадь лесов, прежде всего, в тропиках. Выпас все большего количества скота в развивающихся странах, особенно, в Африке, привел к деградации пастбищ. Все это повлияло не только на местный климат, но и внесло свой отрицательный вклад в глобальные процессы. Для многих территорий угроза опустынивания, связанная с локальными явлениями (вырубка лесов, истощение запасов подземных вод, чрезмерный выпас скота и т.п.) усиливается последствиями глобального изменения климата (например, большей частотой засух, ливневым характером выпадающих осадков).

     Способствовала  изменению климата и урбанизация. Сейчас в городах живет примерно половина населения планеты. Город  с населением в 1 миллион человек в день «производит» 25 тыс. тонн СО2 и 300 тыс. тонн сточных вод. Кроме этого, в больших городах температура воздуха выше на несколько градусов из-за большого количества «горячих» объектов: зданий, машин, и т.п. В развитых странах, находящихся в теплом климате, на кондиционирование воздуха расходуется больше энергии, чем на отопление. То есть борьба с потеплением с помощью кондиционеров приводит к еще большему потеплению.  

     2. ГЛАВНЫЕ НАБЛЮДАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ  КЛИМАТА

     Температура. Большое количество независимо проведенных  наблюдений подтверждает, что за ХХ век общее повышение температуры приземного слоя воздуха составило 0,60С. На бытовом уровне измерения температуры воздуха это кажется ничтожной величиной. Но для огромного количества измерений за последние 150 лет и большого количества косвенных данных за предыдущие столетия такое изменение - значительно и статистически значимо, что наглядно видно на графике из последнего отчета Всемирной метеорологической организации. Статистическая точность выявленного изменения ±0,20С, что также неплохо для такого рода процессов.

     Постоянно и быстро растет концентрация в атмосфере  СО2. За последние десятилетия ее рост во много раз превысил сезонные и межгодовые колебания.

     Возрастают  как максимальные, так и минимальные  среднесуточные температуры, однако минимальные температуры возрастают - «теплеют» более быстрыми темпами. По вертикальному профилю атмосферы потепление неравномерно, измерения радиозондов и спутников показывают, что тропосфера и поверхность Земли стали теплее, а стратосфера несколько холоднее.

     Осадки, снежный и ледовый покров, уровень  моря. Продолжается увеличение осадков  в средних и высоких широтах  Северного полушария (кроме восточной  части Азии). Паводки стали наблюдаться даже в тех местах, где дождь - редкое событие. Уменьшается объем (площадь и толщина) льдов в Арктике, однако изменение льдов в Антарктиде пока не существенно. За последние 45-50 лет арктический морской лед стал тоньше почти на 40% (по состоянию на конец лета, начало осени).

     Наблюдается явное увеличение сильных и экстремально сильных явлений, связанных с осадками. Типичным стало более позднее образование льда и более ранний ледоход на реках и озерах, сокращение размеров ледников и таяние вечной мерзлоты. Наводнения и засухи, нередко сопровождающиеся гибелью урожая и лесными пожарами, стали более частыми, причем это нельзя объяснить ростом численности населения планеты или «освоением» новых земель.