Глобальное потепление

Прогнозы об изменении климата делаются на основе математических моделей, которые используют различные источники информации. В частности, это данные спутников (примерно за последние 20 лет), статистика мировых температур (подобные измерения постоянно производятся с середины 19 века), а также палеоклиматические данные (их получают с помощью археологических и геологических исследований, анализа древнего льда - к примеру, лед в Антарктиде содержит пузырьки воздуха, анализ которого позволяет определить концентрацию углекислоты, метана и пр. газов много тысячелетий назад и пр.

В последнее десятилетие опубликовано множество прогнозов о разрушительных последствиях глобального потепления. Основные выводы примерно таковы: увеличение количества и продолжительности засух и лесных пожаров, увеличение числа мощных наводнений и ураганов; эпидемиям, голоду и пр. К примеру, Международный Совет по Изменению Климата\Intergovernmental Panel on Climate Change (объединяет 2.5 тыс. ученых из 130-ти стран) в 2007 году предсказал, что если мировая температура повысится на 1.5-2.5 градуса по шкале Цельсия, то под угрозой исчезновения окажутся 30% животных и растений. К 2050 году более 1 млрд. человек будут страдать от хронической нехватки питьевой воды. К 2020 году в жарких частях планеты площадь сельскохозяйственных угодий сократится наполовину.

Доклад, опубликованный в 2007 году Программой ООН по Окружающей Среде, в частности утверждает, что в Антарктике и Гренландии хранится 98-99% поверхностного пресноводного льда планеты. Если ледяной покров Гренландии полностью растает, то уровень мирового океана может подняться на 7 метров. Но даже в случае, если ледяная шапка Гренландии растает на 20%, а Антарктики - на 5%, то это приведет к подъему уровня мирового океана на 4-5 метров. Это все может произойти в ближайшие столетия. Таяние этих ледниковых покровов вместе с таянием горных ледников и снежных шапок уже привело к тому, что уровень мирового океана поднялся на 20 см в период между 1870 и 2001 годом. Причем уровень океана поднимался ежегодно на 3 миллиметра в период между началом 1990-х и 2006 годом.

Повышение уровня океана на 1 метр приведет к тому, что 145 млн. человек окажутся в районе затопления и наводнений. Это может привести к исчезновению некоторых стран, например, Голландии, Пакистана и Израиля, затоплению большей части Японии и некоторых других островных государств. Под воду могут уйти такие города, как Санкт-Петербург (Россия) и Нью-Йорк (США).

У глобального потепления есть много причин. Главной считается повышение концентрации "парниковых" газов, то есть газов, способствующих возникновению "парникового эффекта" (свойство атмосферы пропускать солнечную радиацию, но задерживать земное излучение и тем самым способствовать аккумуляции тепла Землёй). Одним из основных парниковых газов является углекислый газ, который поступает в атмосферу в результате процесса сгорания. Есть и иные факторы: негативное влияние оказывает вырубка лесов, добыча полезных ископаемых и т.д.

Национальный Исследовательский Совет США\National Research Council указывает, что заметное влияние на климат оказывают изменения в процессе использования земных угодий. Например, это влияет на количество солнечной радиации абсорбируемой и отражаемой земной поверхностью. Кроме того, есть и иной эффект. К примеру, одним из "парниковых газов" является метан, две трети выбросов которого обусловлены деятельностью человека. Метан вырабатывается в процессе выращивания риса, разведения крупного рогатого скота, добычи угля и пр. В результате, ныне концентрация метана в атмосфере рекордно высока, причем уровень концентрации стабильно повышается последние полвека.

По оценкам Национального Центра Климатических Данных США\National Climatic Data Center, за последнее столетие содержание углекислого газа в мировой атмосфере выросло с 300 до 380 частей на 1 млн., а средняя температура земной поверхности выросла примерно на 0.7 градуса по шкале Цельсия. Последняя декада 20 века стала самой теплой за время проведения систематических температурных измерений (с середины 19 века). 1990-е годы вошли в число самых теплых 15-ти лет, шесть лет этого десятилетия были самыми "горячими" годами столетия.

В свою очередь, компания Accu-Weather, которая занимается коммерческим использованием метеорологических данных, утверждает, что в 20 веке средняя мировая температура поднялась на 0.45 градуса по шкале Цельсия.

При этом наиболее быстро температура повышается в Арктике (Сибирь, Аляска, Канада). По оценкам международной группы ученых (называется Arctic Climate Impact Assessment), вблизи Северного Полюса температуры росли вдвое быстрее, чем в целом по планете. Предполагается, что к 2040 году или даже ранее Северный Ледовитый океан может остаться без льда.

В Северном полушарии весна (в температурном, а не календарном смысле) наступает на неделю раньше, а зима - на неделю позже, чем столетие назад.

В мире уменьшается количество и размеры горных ледников и снегов. К примеру, по данным журнала National Geographic, на территории гористого штата Монтана (США) в 1910 году насчитывалось 150 ледников и глетчеров, а в 2007 году их осталось только 27.

Увеличение концентрации в атмосфере углекислого газа происходит по двум главным причинам - естественным и рукотворным. Однако в последние десятилетия "человеческая" составляющая увеличивается. Углерод попадает в атмосферу из-за уничтожения лесов (до 1.5 млрд. тонн углекислого газа ежегодно), увеличения объемов сжигаемой нефти, газа, угля (6 млрд. тонн) и иных процессов. В процессе сжигания угля в атмосферу выбрасывается больше углекислого газа, чем от сжигания нефти, а при сжигании нефти - больше, чем при сжигании газа.

Центр Изучения Углекислого Газа\Carbon Dioxide Information Analysis Center (действует в составе Национальной лаборатории в Оак-Ридж\Oak Ridge National Laboratory), с 1751 года в мировую атмосферу попало 315 млрд. тонн углерода. Половина этих выбросов произошла после середины 1970-х годов. Примерно 77.5% эмиссии попало в атмосферу в результате сжигания твердого (уголь) и жидкого (нефть) топлива. 18.1% - за счет сжигания природного газа, 3.8% - за счет производства цемента (любопытно, что за последние пять лет "цементная составляющая" увеличилась вдвое).

В 2003 году (последние доступные данные, принятые большинством специалистов) крупнейшим загрязнителем атмосферы являлись США (1 млрд. 580 млн.метрических тонн углерода). В первую десятку также вошли Россия (1 млрд. 131 млн.), Индия (407.5 млн.), Япония (336 млн.), Германия (219 млн.), Канада (154 млн.), Великобритания (152 млн.), Южная Корея (124 млн.) и Италия (121 млн.). Для сравнения: Иран - на 12-м месте, Франция - на 13-м, Украина - на 16-м, Саудовская Аравия - на 19-м, Казахстан - на 26-м, Узбекистан - на 33-м, Израиль - на 45-м, Азербайджан - на 71-м. Наименьший вклад в процесс глобального потепления вносит государство Кирибати (8 тонн, 208-е место).

По данным ООН\United Nations Framework Convention on Climate Change, за период с 1990 по 2004 год стали гораздо больше выбрасывать в атмосферу "парниковых" газов Турция (на 72.6%),Испания (+ 49%), Португалия (+41%), Канада и Греция (обе - плюс 26.6%), Австралия (+25.1%), Ирландия (+23.1%), Новая Зеландия (+21.3%), Лихтенштейн (+18.5%) и США (+15.8%). Наиболее значительно снизили объемы выбросов Литва (на 60.4%), Латвия (-58.5%), Украина (- 55.3%), Эстония (-51%), Болгария (-49%), Беларусь (-41.6%), Румыния (- 41%), Россия (-32%), Венгрия (-31.8%) и Польша (-31.2%). Примечание: учтены данные только по 41-й стране мира.

Опросы общественного мнения, проводимые в США, показывают, что большинство американцев считают, что глобальное потепление действительно идет и что его причиной является человеческая цивилизация. При этом число людей, поддерживающих эту точку зрения, заметно выросло за последние три года. К примеру, 54% опрошенных телекомпанией CNN (май 2007 года) уверены, что в потеплении повинен человек, 20% - что у потепления есть естественные причины, а 22% - что эта теория еще нуждается в доказательстве. Опрос телекомпании ABC и газеты Washington Post (также май 2007 года) показал, что 84% американцев убеждены в том, что за последние 100 лет мировые температуры выросли. Для 82% опрошенных эта проблема имеет персональное значение.

Основные рецепты по противодействию глобальному потеплению, которые предлагаются населению США, достаточно просты. Их суть заключается в том, что стоит потреблять меньше ресурсов (например, меньше тратить горючего и воды, приобретать более экономичные электроприборы и пр.) и вести более "зеленый" образ жизни (например, на короткие расстояния передвигаться пешком или на велосипеде, а не на машине; сажать деревья и пр.).

Об изменениях климата и причинах этого явления говорят сегодня многие. У каждого свое суждение, часто сформированное из сообщений средств массовой информации. Но в них легко запутаться, так как спектр прогнозов практически полный — от наступления нового ледникового периода до ожидания тропической жары.

Изучением причин, определяющих климат, его колебания и изменения, занимается наука климатология, которая насчитывает более двух тысяч лет. Однако до недавнего времени не наблюдалось особого интереса к результатам и выводам климатологов как со стороны обычных людей, так и политиков. А ведь первые предсказания грядущего потепления были сделаны выдающимся советским климатологом М.Будыко еще в конце 60-х годов прошлого века — когда в атмосфере наблюдалась тенденция к понижению температуры воздуха у поверхности земли! Тогда это воспринималось как экзотические высказывания, зато теперь не проходит и сезона, чтобы вновь и вновь не велись как на бытовом, так и на самом высоком политическом уровнях разговоры о том, что «климат теплеет».



Сейчас уже достоверно установлено, что средняя температура воздуха у поверхности земли действительно возрастает практически во всех регионах мира. В связи с этим в атмосфере происходит перестройка глобальных процессов переноса тепла и влаги на всех континентах, которая сопровождается резким учащением природных катаклизмов — засух и наводнений, тайфунов и смерчей, градобитий, оползней и т. д.

Споры переместились в другую плоскость: это природные колебания и, следовательно, рано или поздно потепление сменится похолоданием, или это направленное изменение климата, обусловленное вмешательством человека в природные процессы глобального масштаба?

Эти сугубо научные дискуссии вторглись в обычную жизнь по одной простой причине — участившиеся природные катаклизмы ведут к человеческим жертвам и огромным экономическим потерям. Так, по данным Мюнхенской страховой компании, количество природных катастроф за 1985—1995 годы возросло в четыре раза (по сравнению с 60-ми годами), потери в экономике — в восемь раз, страховые выпла­ты — более чем в 15 раз. По данным климатолога Джона Твигга, автора исследования «Пути уменьшения ущерба катастроф», начиная с 1970 года, при­родные катастрофы еже­годно уносят в среднем 80 тысяч жизней. По оценкам Чикагского университета, стихийные бедствия последнего десятилетия ХХ века затронули при­мерно два миллиарда человек — треть всего человечества. В 90-е годы было отмечено
84 крупных природных катаклизма — в три раза больше, чем в 60-е годы. Со­вокупный экономический ущерб от этих бедствий достиг
591 млрд. долл., что более чем в восемь раз больше, чем в 60-е годы (все подсчеты производились в ценах 1998 года). Кроме прямого ущерба, наносимого природными катаклизмами, необходимо также учитывать затраты различных отрас­лей экономики (например сельского хозяйст­ва) на перестройку произ­водственных циклов в связи с изменением привычных климатических условий. Таким образом, причин для беспокойства предостаточно!

За последние две тысячи лет наблюдалось три периода потепления и три периода похолодания, последнее из которых завершилось в первой половине XIX века. Во второй половине XIX века температура воздуха сначала стабилизировалась, а с конца этого века началось потепление, которое к концу XX века составило 0,7—0,8 °С.



Поэтому, говорят сторонники естественных причин, за периодом потепления наступит похолодание — причин можно найти много: от астрономических (изменение параметров орбиты Земли до изменения светимости Солнца) до вполне земных (например вследствие ослабления мощности океанического течения Гольфстрим, которое «обогревает» Западную и Северную Европу).

Что могут противопоставить этим аргументам сторонники человеческого фактора нынешнего потепления? Во-первых, говорят они, ранее не наблюдалось такой скорости изменения средней температуры воздуха — повышение на 0,7—0,8° С в природе происходит за тысячи лет, а сейчас — за 100 лет! Последние 15 лет добавили весомости этому аргументу — изменения средней температуры происходили еще большими темпами — 0,3—0,4°С только за 15 лет! Природные факторы не могут так быстро «разогревать» атмосферу.

Во-вторых, доказано, что всегда увеличение содержания углекислого газа (СО2) сопровождалось аналогичным повышением средней температуры воздуха у поверхности земли — всем уже хорошо известный парниковый эффект.

Опасения, что рост концентрации углекислого газа является главной причиной нынешнего потепления, заставили политиков принять международные соглашения (Рамочная конвенция ООН об изменениях климата 1992 г. и Киотский протокол 1999 г.) по сокращению темпов прироста выбросов этого газа в атмосферу. Именно — темпов прироста! Никто не питает иллюзий, что удастся сократить сами выбросы. Если развитые страны в последние годы начали сокращать выбросы парниковых газов, то в развивающихся странах (прежде всего — Китай и Индия) отмечается противоположная тенденция. Выбросы углерода в этих странах к концу XX века на 70% превысили уровень 1986 г. Предполагается, что это приведет к росту выбросов в атмосферу углерода к 2010 г. на 40% по сравнению с уровнем 1990 г.

Вывод ученых: современное глобальное потепление с вероятностью более 90% — дело рук человека, а не естественные климатические колебания. В связи с этим, в комиссии уверены, что в среднем по земному шару температура воздуха у поверхности земли до конца XXI века вырастет на 2—4,5°С.

По существу, наука впервые столкнулась с такой грандиозной по сложности проблемой прогноза грядущих изменений состояния природной среды. Важен ответ на вопрос: как будут происходить эти изменения — постепенно, с примерно одинаковой скоростью — т.н. линейная модель, или же возможен некий качественный «скачок» в скорости этих изменений. Естественно, что для человечества приемлем только первый, «адаптационный» вариант, так как постепенные изменения дают шанс приспособить экономику, да и в целом жизнь к новым природным условиям. Второй вариант является катастрофическим, с ним связаны резкие, быстрые изменения условий природной среды, которые нам известны как природные катаклизмы.

К сожалению, ученые все больше склоняются именно ко второму сценарию развития изменений в природной среде. В январе 2005 года был опубликован отчет комиссии ООН «Перед лицом климатических изменений», в котором впервые был обнародован возможный критический показатель глобального потепления, в случае достижения которого в мире начнутся убыстряющиеся, скачкообразные, необратимые изменения. Это повышение среднемировой температуры воздуха на два градуса по Цельсию по сравнению с 1750 годом (начало промышленной революции).

Почему после этой отметки уже нет пути назад, почему климат не сможет вернуться в привычное для нас состояние? Дело в том, что при переходе через критическую черту 2°С «пробуждаются» физические механизмы, действие которых (уже без вмешательства человека) приведет к резкому усилению парникового эффекта, т.е. начнутся необратимые изменения состояния атмосферы Земли и связанные с этим климатические катаклизмы.

Из физики известно, что растворимость газов в воде уменьшается при повышении ее температуры — в диапазоне 10—20°С растворимость СО2 уменьшается на 3% на каждый градус увеличения температуры воды. В Мировом океане содержится огромная масса углекислого газа — около 140 трлн. тонн, что в 60 раз больше, чем в атмосфере! Таким образом, при повышении температуры вод океана в атмосферу может выделиться огромное дополнительное количество СО2, которое во много раз превышает выбрасываемое за счет деятельности человека, что резко усилит парниковый эффект, следовательно, температура атмосферы повысится еще больше. И далее этот процесс уже не остановить — за повышением температуры воздуха последует дальнейшее повышение температуры Мирового океана и опять в атмосферу будет выброшено огромное количество углекислого газа — «маховик» процесса не остановить!

Еще один физический механизм связан с увеличением содержания водяного пара в атмосферном воздухе при повышении его температуры. Водяной пар еще более сильный парниковый газ нежели СО2. Следовательно, при глобальном потеплении в атмосфере будет увеличиваться содержание водяного пара, который резко усилит парниковый эффект, приводящий к росту температуры воздуха.

Третий механизм положительной обратной связи вступает в действие при таянии вечной мерзлоты. За счет этого процесса на огромных территориях Сибири и Севера Канады образуются болота, одним из продуктов жизнедеятельности которых являются выбросы в атмосферу все возрастающих объемов метана, парниковый эффект которого также намного превосходит воздействие углекислого газа. То есть появляется еще один самовоспроизводящийся механизм разогревания атмосферы.

Таким образом, стоит человеку преступить черту, как дальше наступает цепная реакция и климатическую систему уже не удастся вернуть в прежнее состояние.

Подсчитано: с середины XVIII века средняя температура воздуха у поверхности земли уже повысилась более чем на 1,2 градуса по Цельсию — до роковой черты нам осталось совсем немного!

Не менее сложный и дискуссионный ответ на вопрос: каким же будет климат ближайшего будущего? Есть много сценариев развития событий, отличающихся глубиной и интенсивностью изменений, однако важно отметить, что все они построены на благоприятной «линейной» модели климатических изменений.

Приведем в качестве примера только один сценарий, касающийся Европы после 2025 года.

Северную Европу ждут похолодание, очень сильные дожди, учащение штормовых циклонов и повышение уровня моря.

Центральная Европа окажется между двумя климатическими пиками на севере и на юге. В результате погода станет крайне переменчивой, нужно готовиться к любым неожиданностям. Согласно прогнозам, регион ждет более теплая, чем сейчас, зима, а летом — ливневые дожди.

Западная Европа рискует лишиться Гольфстрима, что повлечет за собой значительное похолодание, которое коснется таких стран, как Великобритания, Ирландия, Исландия, Нидерланды, Бельгия, Скандинавских стран, европейского севера Российской Федерации.

Южные регионы Восточной Европы и Средиземноморье ждут долгие засушливые и очень жаркие периоды.

В Северной Европе и на западном побережье США резко увеличится число штормовых циклонов.

Согласно прогнозам, такие циклоны, как например, «Анатоль», от которого в 1999 году пострадала прежде всего Дания, будут налетать на Скандинавские страны в два раза чаще, чем в XX веке. В таких странах, как Испания, Португалия, Франция, Греция и Турция, восточные штаты США, Канада, восточный Китай, будут все чаще вспыхивать лесные пожары. В зимние месяцы будет выпадать меньше осадков, что лишит население возможности пополнять запасы питьевой воды, которая должна храниться до лета.

В Центральной Европе летние ливневые осадки будут приводить к частым наводнениям. Так, на Рейне за последние 15 лет было столько же наводнений, сколько за целое столетие до того. Снега не будет даже в Альпах, где участятся оползни и сели.

Связанное с глобальным потеплением изменение глобальной структуры атмосферной циркуляции, т.е. путей перемещения циклонов и антициклонов, приведет в целом по земному шару к увеличению площадей континентов, подверженных засухам, в пять раз. Сейчас сильной засухе подвержено 2% всей суши, а к 2050 году она поразит 10% территории. Кроме того, изменения количества выпадающих осадков коснутся не только их территориального распределения, но и распределения по сезонам года.

По весьма умеренным оценкам, уровень Мирового океана поднимется еще на 30—50 см, что приведет к частичному или полному затоплению многих прибрежных территорий, особенно в Азии, где проживает значительная часть населения. Около 100 миллионов человек по всему миру живут на высоте менее 88 см над уровнем моря.

За счет таяния вечной мерзлоты огромные территории Сибири и севера Канады превратятся в болота, не пригодные для жизни человека.

Изменившийся термический и водный режим потребует существенной перестройки струк­туры сельскохозяйственного производства, посевного материала, условий борьбы с вредителями, сбора и хранения сельскохозяйственной продукции и т.д. Климатические изменения существенно повлияют на условия работы транспортной отрасли. Страны Южной Европы, значительная часть экономики которых построена на индустрии летнего туризма, ждут серьезные экономические потери. Традиционный для европейцев зимний туризм в альпийских странах также отойдет в прошлое. Не благоприятны прогнозы развития туризма на Мальдивских и Сейшельских островах — центрах мирового туризма.

Прибрежные районы традиционно являются более экономически развитыми, и возможное их затопление за счет поднятия уровня Мирового океана приведет к огромным экономическим потерям во многих странах на всех континентах. По оценкам ООН, к середине XXI века ожидается до 200 млн. т.н. климатических беженцев, на содержание и обустройство которых необходимы значительные финансовые ресурсы.

Повышение температуры, особенно в зимний период, позволит насекомым и другим переносчикам болезней расширить среду обитания. В связи с этим к середине XXI века прогнозируется увеличение заболеваемостью малярией на 60%. Во многих регионах прогнозируется нехватка качественной питьевой воды, что приведет к росту инфекционных кишечных заболеваний. Увеличение содержания биозагрязнителей в воздухе повлечет за собой рост аллергических расстройств, астмы, респираторных и ряда других заболеваний.

Климатические изменения в ближайшие 50 лет могут поставить около четверти наземных животных и растений на грань вымирания. По оценкам ученых, к 2050 г. с лица Земли могут исчезнуть до 1 млн. особей флоры и фауны. В результате погибнет по меньшей мере одна особь из десяти. Эти потери неизбежно негативно скажутся на условиях жизнедеятельности человека.

При этом большая часть потерь практически неизбежна, поскольку выброс газов, приводящих к глобальному потеплению, уже произошел. Поэтому первоочередной задачей является разработка мероприятий по минимизации этих последствий. Такая работа по заказу правительств ведется во многих странах мира, но, к сожалению, наша страна выпадает из этого процесса. Климатическая программа Украины не финансируется уже более пяти лет, и все работы выполняются за счет энтузиазма ученых. У нас в регионе, как и в целом по Украине, по привычке больше гордятся достижениями, но не финансируют работу одесских ученых. Такая позиция может привести к тому, что мы будем в авральном порядке, с привлечением значительных финансовых ресурсов продолжать бороться с непогодой в каждом сезоне, а не финансировать работы по адаптации к этим условиям. Хотя каждый понимает, что второй путь обойдется гораздо дешевле!
Информация взята с http://www.zn.ua/3000/3320/59323/