Реферат: проблема изменения климата на земле

Новые факты в истории глобального потепления

Исследования проб льда, взятые с двухкилометровой глубины на станции «Восток» в Антарктиде, показали существенное изменение химического состава атмосферы Земли за две сотни тысяч лет. Как и говорилось, климат на Земле не всегда был однородным и стабильным. Однако теперь в ученой среде появились сведения, что основные причины глобального потепления в доисторическую эпоху были связаны не только с геофизическими процессами, но и с высокой концентрацией парниковых газов – СО2 и СН4 (метан). Таяние ледников происходило всегда. Другое дело, что сегодня этот процесс происходит стремительнее. Глобальное потепление на земле может наступить значительно раньше — не через тысячу, не через сотню, а гораздо быстрее — в течение десятка лет.

Парниковые газы

По количеству парниковых газов в земной атмосфере XX столетие выглядит рекордным. Можно говорить о том, что это связано с влиянием циклических природных факторов, однако на сегодняшний день эти процессы явно не обходятся без участия человека. Изменения климата происходит динамичнее, чем это определяется естественным циклом. Реальное тому подтверждение – стремительно увеличившееся количество катаклизмов планетарного масштаба.

По мнению метеорологов, это является прямым следствием того, что колебания атмосферных температур на планете стали значительными. Сезонность на Земле перестает быть нормой, границы между теплым и холодным периодом становятся более четкими и выразительными. Холодная зима резко сменяется жарким летом и наоборот. Вслед за теплым временем года резко наступают холода. В областях планеты, где преобладал мягкий морской климат, увеличивается количество жарких и засушливых дней. В холодных регионах вместо трескучих морозов наблюдается затяжная оттепель.

Выбросы в атмосферу по секторам экономики

Интенсивное увеличение использование в промышленности и в процессе жизнедеятельности человека органических видов топлива приводит к увеличению выбросов СО2, метана и оксида азота в атмосферу. Преобладание этих газов в составе земной атмосферы, препятствует теплообмену между воздушными слоями, создавая эффект парника. Земная поверхность, нагреваемая солнечной энергией и «завернутая» в воздушную шубу из парниковых газов, отдает меньшее количество тепла, соответственно, быстрее нагревается.

Таяние льдов

Больше всего увеличение концентрации парниковых газов чревато следующими обстоятельствами:

• повышение температуры воздушной массы;
• изменение локализации зон формирования осадков в земной атмосфере;
• увеличение интенсивности и выразительности климатических и погодных явлений;
• таяние ледников;
• уменьшение запасов пресной воды;
• повышение уровня мирового океана;
• изменение существующих экосистем на планете.

https://youtube.com/watch?v=OzHIFPqgHYc

Ледники Гренландии и Антарктики — богатейший природный запас пресной воды на планете — безвозвратно растворяются в океанской соленой воде. Повышается уровень воды мирового океана, но из-за повышения температуры морской воды и ее опреснения уменьшается популяция промысловых рыб. Соответственно сокращается и рыболовный промысел, а в результате природного испарения скудеют огромные территории сельскохозяйственных угодий. На месте полей и рисовых чеков стремительно появляются зоны полупустынь и пустынь, совершенно непригодных для выращивания сельскохозяйственных культур.

Обезвоживание земли

Являясь прямым следствием изменения температуры на планете, голод и масштабные затопления прибрежных территорий становятся все более вероятной угрозой человечеству.

По прогнозам ученых, затопление морской водой прибрежных территорий в ближайшие 20-30 лет вызовет естественную миграцию населения вглубь материков. Повышение температуры в зоне вечной мерзлоты приведет к заболачиванию огромных пространств Западной и Восточной Сибири, которые станут в итоге непригодными для освоения. Изменение интенсивности выпадения осадков и уменьшение запасов пресной воды приведет к началу новой борьбы за передел ресурсов.

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.

Прецессия

Если бы эта парижская «парниковая» конференция СОР-21 проходила на каком-нибудь острове Папуа Новой Гвинеи, а её участниками были дикари из окрестных деревень, то они были бы снисходительно прощены.

Потому как ещё более двух тысяч лет назад астрономы древнего Египта открыли явление прецессии (ось Земли относительно наклона к Солнцу движется по кругу). Известная многим с детских лет игрушка «волчок» (юла) перед тем как остановиться начинает раскачиваться. Это же самое явление происходит и с Землей, и называется — прецессия.

Земля во вращении вокруг своей оси замедляет своё движение (это замедление величина переменная и составляет за тысячу лет примерно 0,1 — 1 секунду).

Земля при затухающем вращении раскачивается как юла, подставляя к Солнцу то одно, то другое место. Ровно так же, как человек, сидя у костра, поворачивается к огню, то одним, то другим боком. Ещё древние греки словом «климат» называли «наклон» лучей Солнца к поверхности Земли.

Какое значение имеет угол наклона лучей Солнца к Земле, понимает каждый, наблюдая смену времен года с зимы на лето и в обратную сторону во всем многообразии погодных перемен. Даже суточные изменения температуры зависят от высоты Солнца над горизонтом, не говоря уже о её глобальном изменении в течение года. Всё изменение климата на Земле всецело зависит от того, какое место Солнце занимает на небе.

В прецессии Земли один полный оборот оси планеты по кругу (360 градусов) происходит за 25 920 лет (за 72 года на 1 градус). Угол отклонения оси Земли (от условного центра) при раскачивании планеты составляет 23 градуса 27 минут.

Что такое будет 23 градуса широты на Земле? 1 градус широты (долготы) Земли равен — 111, 1 километров. Соответственно, 23 градуса и 27 минут – 2600 километров. Это примерно по глобусу, как расстояние от Швеции до Кипра.

Угол между максимальным и минимальным наклоном Земли к Солнцу в прецессии в два раза больше и составляет уже 46 градусов и 54 минуты (5200 км.). А это примерно как расстояние от Полярного круга до Африки.

Всем понятно, что один климат на Земле (и в частности в нашем Северном полушарии) будет, когда Земля подставит под лучи Солнца побережье Африки. И совсем другой климат будет, когда под тем же углом наклона, под те же лучи – северные берега Скандинавии. Понятно, что в этом случае в северных странах Скандинавии будет такая же жара, как сегодня на севере Африки.

И обратите здесь внимание на то, что фактор наклона Земли к Солнцу будет действовать не один сезон (как при ежегодной смене климата с зимы на лето), а влияние будет происходить тысячи лет! Многие, многие годы! Постепенного разогрева или в обратную сторону движения — похолодания. Древние египтяне и греки называли полный круг 25 920 лет прецессионного оборота и раскачивания планеты – большим годом Земли («Платоновский год»), со всеми его глобальными изменениями климата

Древние египтяне и греки называли полный круг 25 920 лет прецессионного оборота и раскачивания планеты – большим годом Земли («Платоновский год»), со всеми его глобальными изменениями климата.

Таким образом, прецессия (изменение наклона Земли к лучам Солнца) на смену климата оказывает единственно важное, глобальное и цикличное влияние. Всецело и полностью климат на Земле (температура, влажность, уровень воды в мировых океанах, животный и растительный мир и всё прочее) зависит не от мнения «ученых» на конференции в Париже по «парниковым» газам, а от астрономического явления прецессии (то есть от долговременного на тысячи лет изменения наклона планеты Земля к Солнцу)

Всецело и полностью климат на Земле (температура, влажность, уровень воды в мировых океанах, животный и растительный мир и всё прочее) зависит не от мнения «ученых» на конференции в Париже по «парниковым» газам, а от астрономического явления прецессии (то есть от долговременного на тысячи лет изменения наклона планеты Земля к Солнцу).

Изменение климата — глобальная экологическая проблема

В настоящее время существует изменение климата, и причиной этому служит повышенная концентрация углекислого газа и других примесей в атмосфере. И в этом не последнюю роль играет деятельность человека. Уже заметны последствия климатических изменений, а именно, для коренных народов. Но существуют технологии, которые способны снизить эмиссию СО2 в атмосферу.

Специалисты считают, что рост температур можно объяснить при помощи факторов антропогенного воздействия. И основная причина такого повышения- концентрация парниковых газов.

Как считают учёные, в двадцать первом веке разрушение ледников Антарктики и Гренландии приведёт к сорокосантиметровому подъёму уровня моря, а океанское потепление в целом приведёт к таянию ледников в горах и в Заполярье, что вызовет на полтора метра подъём уровня мирового океана.

В болотах Западной Сибири постоянно генерируется метан, который не способен просачиваться сквозь вечную мерзлоту. За последние десятилетия обнаружено, что в летнее время мерзлота протаивает глубже обычного, а местами совсем исчезает. В результате этого атмосфера получает метана всё больше. Прогнозируется, что к середине столетия площадь мерзлоты снизится на 15-30 процентов.

Если говорить о негативных последствиях, то стоит вспомнить затопление территории и учащение штормов, которые усиливают влияние на прибрежные зоны. Люди вынуждены мигрировать в глубину материков, как, например, в Австралии. По прогнозам учёных, к середине века 150-200 миллионов человек вынуждены будут поменять место жительства.

Экосистемы и виды уже реагируют на изменения климата. Зафиксированы перемены уже в 420 биологических видах, популяциях и физических процессах. К примеру, мигрирующие птицы начали прилетать раньше весной и осенью улетать чуть позже, стал более ранним период размножения земноводных и многих птиц, чувствительные к холоду бабочки, жуки и стрекозы переместились ближе к северу.

Если температура повысится больше, чем на два градуса, то тридцать процентов различных видов могут оказаться на грани исчезновения ввиду того, что просто не успеют приспособиться к новым условиям.

Для России есть ряд проблем, которые так же могут возникнуть. Если отопительный сезон сократится на 3-5 дней, то это, несомненно, приведёт к значительной экономии топлива, но не окупит затрат на кондиционирование.

При повышении температур есть предпосылки увеличения вегетационного периода, расширения зон для сельского хозяйства. Но изтринадцать областей, это произойдёт лишь в трёх, пригодных для этого зонах. В остальных же урожай резко снизится из-за засухи. А из-за отсутствия снега будут вымерзать посевы, а вредители будут прекрасно выживать.

Таяние льдов в Арктике даст возможность подумать о доступных нефтегазовых ресурсах в Арктике, но их ещё надо будет осваивать, а к ресурсам Сибири будет трудно подобраться из-за растаявшей мерзлоты. По этой же причине, нет гарантий в долговечности построек на мёрзлом грунте, что может привести к разрушению многих селений.

Правительство России обратило внимание на проблемы климата, подписав Климатическую Доктрину, в которой указывается, что в будущем текущее изменение климата может привести к необратимым последствиям. Президент подчеркнул, что энергоснабжение и энергоэффективность сегодня для России главное, но надо стремиться к снижению выброса парниковых газов, а не только адаптироваться к новым условиям

Там так же подчёркнуто, что должны действовать все: региональные и федеральные органы, общественность и население.

Какое влияние глобальное потепление окажет на окружающий мир?

·  Глобальное потепление сильно отразится на жизни некоторых животных. Например, белые медведи, тюлени и пингвины будут вынуждены сменить места своего обитания, так как полярные льды исчезнут. Многие виды животных и растений также  исчезнут, не успев приспособиться к быстро изменяющейся среде обитания. 250 млн лет назад  глобальное потепление убило три четверти всего живого на Земле

·  Глобальное потепление изменит климат в мировом масштабе. Ожидаются рост числа климатических катаклизмов, рост числа наводнений из-за ураганов, опустынивание и сокращение летних осадков на 15-20% в основных сельскохозяйственных районах, повышения уровня и температуры океана, границы  природных зон сдвинутся к северу.

·  Более того, по некоторым прогнозам глобальное потепление вызовет наступление малого ледникового периода. В 19-м веке причиной такого похолодания было извержение вулканов, в нашем веке причиной уже другая — опреснение мирового океана в результате таяния ледников  

Есть ли надежда? Что ещё можно сделать?

Как напоминает Всемирная Метеорологическая Организация в своём мрачном прогнозе, «нынешнее поколение — последнее, которое может ещё что-то сделать, чтобы изменить ситуацию».

Именно с этими словами Генсек метеорологической службы ООН Петтери Таалас обратился к аудитории в ходе презентации проекта Отчёта о глобальном климате за 2018 год.

«Думаю, что мы, несомненно, последнее поколение, которое может что-то сделать по поводу меняющегося климата, для того, чтобы проблема не привела к глобальной катастрофе во многих регионах мира», — комментирует слова Тааласа д-р Фидерика Отто.

«Потому что повышение на 1°C уже налицо, но и при повышении на 1,5°C последствия, при условии значительных адаптаций, всё же остаются управляемыми».

«Но если температура поднимется намного выше этого уровня, то и последствия, очевидно, также будут намного серьёзнее, — добавляет климатолог. — И как всегда, последствия станут наиболее тяжёлыми для самой уязвимой части общества в любой стране. И в этом смысле мы, конечно, последнее поколение, которое способно ещё хоть что-то контролировать для сохранения общества в том виде, каким мы его знаем сегодня».

В октябре группа ученых подтвердила простой факт: продовольственная цепочка человека — это основная движущая сила климатических изменений.

Специалисты проанализировали ряд мер по снижению негативного воздействия на окружающую среду и сделали ясный вывод, опубликованный в журнале Nature: они рекомендуют переход на гибкую диету, при которой люди будут есть больше овощей, орехов и фруктов и меньше мяса.

Скотоводство или вырубка целиком тропических лесов под сельскохозяйственные и животноводческие цели несут ответственность прямым и косвенным образом за одну треть выбросов парниковых газов за Земле.

И это мнение группы учёных подтверждают и другие специалисты.

Но инвестиции и финансы — это еще одна область, вызывающая беспокойство.

«У многих людей есть пенсионные накопления, — рассуждает д-р Отто, — Надо требовать от пенсионных фондов ни за что не вкладывать средства в углеводородную отрасль, нефтегазовые компании и т.д.»

Как добавляет климатолог Фрейя Вамборг, положительный сдвиг уже в том, что общественная осведомленность о проблеме изменения климата растет во всем мире.

Но в то же время, мы свидетели массовых протестов движения «жёлтых жилетов», которые охватили Францию после того, как правительство попыталось ввести экологический налог на топливо. По мнению протестующих, несправедливо взимать плату с потребителей в то время, как крупные грузовые перевозчики и шиппинговая отрасль платят за свой огромный расход горючего по весьма скромным тарифам.

Проблема изменения климата — многогранная и глобальная, действовать должны игроки всех секторов экономики: и промышленность, и потребители, и транспортники, и компании по утилизации отходов… И эти изменения должны происходить во всех странах мира.

Как глобальное потепление отразится на человеке?

В краткосрочной перспективе: нехваткой питьевой воды, ростом числа инфекционных заболеваний, проблемами в сельском хозяйстве из-за засух, рост числа смертей в результате наводнений, ураганов, жары и засухи.

Самый серьезный удар может быть нанесен по беднейшим странам, которые меньше всех ответственны за обострение данной проблемы, и которым наименее всего готовы к изменению климат. Потепление и рост температур, в конце концов, могут повернуть вспять все, что было достигнуто трудом предыдущих поколений.

Разрушение устоявшихся и привычных систем ведения сельского хозяйства под воздействием засух, нерегулярных осадков и т.д. может реально поставить на грань голода примерно 600 млн человек. К 2080 году серьезную нехватку воды испытает 1,8 млрд человек. А в Азии и Китае из-за таяния ледников и изменения характера осадков может случиться экологический кризис.

Увеличение температуры на 1,5-4,5°С  приведет к подъему уровня океана на 40-120 см (по некоторым расчетам до 5 метров). Это означает затопление многих малых островов и наводнения в прибрежных территориях.  На территориях, подверженным наводнениям,  окажутся  около 100 млн жителей, более  300 млн людей будут вынуждены мигрировать, исчезнут некоторые государства (например, Нидерланды, Дания, часть Германии ).

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает, что здоровье сотен миллионов человек может оказаться под угрозой в результате распространения малярии (из-за увеличения числа комаров на затопленных территориях), кишечных инфекций (из-за нарушения водопроводно-канализационных систем) и т.д.

В долгосрочной перспективе это может привести  —  к очередному этапу эволюции человека.  Наши предки столкнулись с подобной проблемой, когда после ледникового периода температура резко поднялась на 10°С, но именно это привело к созданию нашей цивилизации.

Чего мы не знаем?

Мы знаем лишь то, что знаем неизмеримо мало.

Специалисты не располагают точными данными о том, каков вклад человечества в наблюдаемый рост температур на Земле и какой может быть цепная реакция.

Также неизвестно точное соотношение между ростом концентрации парниковых газов в атмосфере и ростом температур. Это одна из причин того, что прогнозы изменения температур так сильно разнятся. И это дает пищу скептикам: некоторые ученые считают проблему глобального потепления несколько преувеличенной, как и данные о росте средней температуры на Земле.

У ученых нет единого мнения по поводу того, каким может быть итоговый баланс позитивных и негативных эффектов изменения климата, и по какому сценарию будет дальше развиваться ситуация.

Ряд ученых полагают, что некоторые факторы могут ослабить эффект глобального потепления: с ростом температур ускорится рост растений, что позволит растениям забирать из атмосферы больше углекислого газа.

Другие же считают, что  возможные негативные последствия глобального изменения климата недооценены:

§  засухи, циклоны, штормы и наводнения станут происходить чаще,

§  повышение температура мирового океана вызывает к тому же и увеличение силы ураганов,

§  скорость таяния ледников и повышение уровня океана также будут более быстрыми….

И это подтверждается данными новейших исследований.

§  Уже сейчас уровень океана увеличился на 4 см вместо прогнозированных 2 см, скорость таяния ледников выросла в 3 раза  (толщина ледяного покрова уменьшилась на 60-70 см, а площадь нетающих льдов Северного ледовитого океана только за один 2005 год сократилась на 14%).

§  Возможно, деятельность человека уже обрекла ледяной покров на полное исчезновение, что может вылиться в  несколько раз большее повышение уровня океана (на 5-7 метров вместо 40-60 см).

§  Более того, по некоторым данным глобальное потепление может наступить гораздо быстрее, чем считалось ранее из-за высвобождения углекислого газа из экосистем, в том числе из Мирового океана. 

§  И, наконец, мы не должны забывать, что вслед за глобальным потепление может наступить глобальное похолодание. 

Однако, каким бы не был сценарий, все говорит за то, что мы должны перестать играть в опасные игры с планетой и уменьшить свое воздействие на нее. Лучше переоценить опасность, чем недооценить ее.  Лучше сделать все возможное, чтобы ее предотвратить, чем потом кусать себе локти. Кто предупрежден, тот вооружен. 

Повышение CO2 в атмосфере

В 14000 году до нашей эры сельское хозяйство заложило основу оседлой жизни и появлению постоянных поселений. Это был период становления древнейших цивилизаций, таких как Шумерская, на территории современного Ирака. Чтобы выращивать урожай, люди начали вырубать леса еще в древности, используя освобожденные места для засева культурами. Древесина использовалась и используется повсеместно как: строительный материал, инструмент, топливо.

Уже в 1750 году Западная Европа начинает использовать механизмы, работающие на сжигании каменного угля. В течение нескольких десятилетий, новые методы химического производства, паровые котлы и станки полностью заменили ручной труд. С этого момента установилась тесная взаимосвязь между загрязнением, выбросами углекислого газа и деятельностью человека.

В 1781 году был запатентован первый паровой двигатель. Это стало важным шагом в промышленной революции и позволило ввести в эксплуатацию тяговые, транспортные средства и железнодорожные локомотивы. Что привело к увеличению добычи и использования каменного угля. Не стоит забывать и об увеличении населения и его потребностях. Оно составляло на тот момент 800 миллионов человек. До 1 миллиарда оставалось примерно 17 лет.

В 1850-х нефть использовали в качестве топлива и сырья в различных промышленных производствах. Это «новое золото» используется повсеместно национальными и международными компаниями.

К концу 19-го столетия, на нефтяной сектор приходилось около 1/3 глобальных выбросов углекислого газа.

В 1908 году на рынок выходит автомобиль Ford, что дает начало массовому производству в автомобилестроении. Население Земли в это время перевалило за 1 миллиард 650 миллионов человек.

В настоящее время более миллиарда человек имеют собственный автомобиль.

Уже в 1950 происходит бум гражданской авиации, и люди повсеместно начинают пользоваться услугами авиаперевозчиков. А население планеты в этот год достигло числа в 2,5 миллиарда человек. Спустя 8 лет Дэвид Киллинг обнаружил беспрецедентный в истории человечества резкий рост общего уровня CO₂, который с тех пор только усиливался. По сравнению с содержанием этого газа во времена становления земледелия и цивилизаций, отрыв был шокирующим. 3 миллиона лет ничего подобного на земле не происходило.

Сейчас, в 2000-е годы, более половины населения Земли проживает в городах и потребляет приблизительно 70 процентов первичной энергии произведенной человеком. Население земли приближается к отметке в 8 миллиардов человек.

Обобщая все факторы, влияющие на избыток углекислого газа в атмосфере, можно сказать, что с ростом и развитием человечества и улучшением его комфортного существования растет содержание диоксида углерода в воздухе.

По состоянию на 2018 год основными источниками углекислого газа являются:

• Сжигание угля;
• Сжигание нефти;
• Сжигание газа;
• Производство цемента;
• Сжигание попутного газа;
• Изменение в типе пользования земли (вырубка лесов, строительство, земледелие).

Такие незначительные факторы как, увеличение численности населения, пастбищ и крупного рогатого скота в совокупности дополняют общую эмиссию CO₂ и приводят к глобальному потеплению.

Факторы, замедляющие потепление

Если бы не мировой океан, температура воздуха у земной поверхности поднималась бы еще быстрее. Он поглощает лишнюю тепловую энергию и четвертую часть двуокиси углерода, выделяемого в атмосферу. Чем холоднее, тем эффективнее протекает процесс. Насыщенная CO2 вода опускается вниз, где газ хранится долгое время. Часть его накапливается в морских отложениях. Однако с усиленным поглощением диоксида связывают чрезмерные нагревание, окисление, испарение воды.

Антропогенные факторы, тормозящие негативные процессы:

• Строительство новых АЭС, заменяющих существующие ТЭС. В отличие от последних они используют для получения электроэнергии не органическое топливо, а энергию атома.
• Внедрение инновационных технологий, направленных на очищение атмосферы от парниковых газов: метана, диоксида углерода, гидрофтор-и перфторуглеродов, оксида азота, гексафторида серы.
• Развитие “зеленой” энергетики, то есть использование энергии воды, ветра, солнца вместо сжигания ископаемых видов топлива.
• Восстановление лесов.

Рекомендуем: Самая грязная страна в мире: рейтинг, критерии оценки и основные экологические проблемы