Глобальні зміни клімату Причини та прогнози

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Мордовський державний університет ім. Н.П. Огарьова
Факультет світлотехнічний
Кафедра екології
РЕФЕРАТ
Глобальні зміни клімату. Причини та прогнози
Виконала:
студентка 202 ЕУП гр.
Грішенкова І.І.
Перевірила: Борискіна О.Ф.
Саранськ 2004

зміст

введення. 3
1. Зміна клімату - глобальна екологічна проблема номер один 5
2. "Парниковий ефект". 9
висновок. 15
список використаних джерел. 16

введення

Глобальна зміна клімату, обумовлена ​​"парниковим ефектом", стало нині найважливішою міжнародною і політичною проблемою. "Парниковий" щит, який підтримує температуру поверхні планети, в сучасних умовах достатню для збереження життя, перетвориться на теплову пастку, яка загрожує змінити всю біосферу.
Використання в сучасних масштабах викопного палива (вугілля, нафта, природний газ), а також дров може істотно вплинути на екосистеми землі і біосферу в цілому. Вуглекислий газ (СО2) є одним з головних винуватців парникового ефекту, тому що інші відомі "парникові" гази (а їх близько сорока) визначають лише приблизно половину глобального потепління.
Встановлено, що вміст вуглекислого газу в атмосфері за останні 100 років збільшилося на 25%. За цей період глобальна температура збільшилася приблизно на 0,60 С. Прогностичні оцінки показують, що до 2030-2040гг. (При подвоєнні вмісту вуглекислого газу) температура підвищиться в цілому на 3-40 С (приблизно на 0,2 - 0,50 С за десятиріччя). Примітно, що шведський фізико-хімік, лауреат Нобелівської премії Сванте Арреніус ще в 1908р. у своїй книзі "Освіта світів" писав: "Якби зміст вугільної кислоти в повітрі подвоїлася, то температура земної поверхні підвищилася б на 40С". Яка прозорливість!
Безпрецедентні кліматичні аномалії на всій земній кулі можуть впливати на життя мільярдів людей. Змінами будуть охоплені практично всі напрямки людської діяльності, що викликає глибоку заклопотаність світового співтовариства.
Генеральна Асамблея ООН у грудні 1988р. прийняла резолюцію "Збереження глобального клімату для нинішнього і майбутнього покоління людства", в якій зазначається, що проблема зміни клімату зачіпає все людство в цілому і повинна вирішуватися в глобальних масштабах. Також Генеральна Асамблея схвалила заходи щодо створення керівними органами Всесвітньої метеорологічної організації та Програми ООН з навколишнього середовища міжурядової групи експертів для подання скоординованих на міжнародному рівні наукових оцінок масштабів, термінів і потенційних екологічних і соціально-економічних наслідків зміни клімату та реалістичних стратегій відповідальних дій. Доповідь з цих питань був закінчений у серпні 1990р. У рамках міжурядової групи експертів було утворено три робочі групи, одна з яких займалася оцінкою соціально-економічних ефектів глобального потепління і виробленням відповідних рекомендацій.
Потенційні впливу зміни клімату складні і мінливі. Впливу цих змін більш за все будуть піддаватися види діяльності людини, які сильно залежать від кліматичних факторів (сільське, водне, лісове господарство і рибальство). Певні дії будуть випробовувати також транспорт, промисловість, комунальне господарство, будівництво і особливо енергетика.

1. Зміна клімату - глобальна екологічна проблема номер один

В останній чверті XX ст. почалося різке потепління глобального клімату, яке в бореальних областях позначається зменшенням кількості морозних зим. Середня температура приземного шару повітря за останні 25 років зросла на 0,70 С. В екваторіальній зоні вона не змінилася, але чим ближче до полюсів, тим потепління помітніше. Температура підлідної води в районі північного полюса зросла майже на 20 С, внаслідок чого почалося подтаіваніе льоду знизу.
Це потепління викликало великий переполох після появи в 1986р. відразу на шести мовах книги "Наше спільне майбутнє", підготовленої комісією ООН з тодішнім прем'єр-міністром Норвегії Гру Харлем Брундтланд. У книзі підкреслювалося, що потепління викличе бурхливе танення льодів Антарктиди і Гренландії, різкий підйом рівня Світового Океану, затоплення прибережних територій, що буде супроводжуватися економічними і соціальними потрясіннями.
За минулі з тієї пори 18 років проведено багато досліджень і нарад, які показали, що похмурі прогнози цієї книги неспроможні. Підйом рівня Світового Океану дійсно відбувається, але зі швидкістю 0,6 мм. У рік, або 6 см. за століття. У той же час вертикальні підняття і опускання берегових ліній досягає 20 мм. У рік. Таким чином, трансгресії і регресії моря визначаються тектонікою в більшій мірі, ніж підйомом рівня Світового Океану.
У той же час потепління клімату буде супроводжуватися збільшенням випаровування з поверхні океанів і зволоженням клімату, про що можна судити з палеографічними даними. Всього 7-8 тисяч років тому під час голоценового кліматичного оптимуму, коли температура на широті Москви була на 1,5 - 20 С вище сучасної, на місці Сахари стелилася савана з гаями акацій і багатоводні річками, а в Середній Азії Зеравшан впадав у Амудар'ю, річка Чу - в Сирдар'ю, рівень Аральського моря знаходився на позначці 72 м. і всі ці річки, блукаючи по території сучасної Туркменії, текли в прогинається западину Південного Каспію. Подібне відбувалося і в інших нині аридних областях світу.
До цього треба додати, що збільшення вмісту у повітрі вуглекислого газу корисно для більшості культурних рослин. Ще В.І. Вернадський у "нарисах геохімії" вказував, що зелені рослини світу могли б за допомогою хлорофілу переробляти і перетворювати на органічну речовину набагато більше вуглекислого газу, ніж може дати його сучасна атмосфера. Тому він рекомендував застосовувати вуглекислий газ в якості добрив.
Досліди в фітотронах підтвердили прогнози Вернадського. При подвійній вмісті вуглекислого газу більшість культурних рослин ростуть швидше, дають зрілі насіння і плоди на 8-10 днів раніше, а врожай - на 20-30% вище, ніж у контрольних дослідах.
Таким чином, збільшення вмісту в атмосфері вуглекислого газу і хоча б частково пов'язане з цим потепління клімату є для людства не небезпечними, а корисними.
Проте, оцінки, засновані на можливе зростання температури протягом найближчих декількох десятиліть, показують, що деякі регіони з нестійким зволоженням стануть більш сухими, в результаті чого не виключені ще більша деградація земель і втрати врожаїв. Вологі області будуть в ще більшою мірою насичені вологою, збільшиться частота та інтенсивність тропічних штормів. У високих широтах зими будуть коротшими, вологими і теплими, а літо більш тривалим, жарким і посушливим.
У тропічних і субтропічних регіонах, де розташована більшість країн, що розвиваються, передбачаються значні зміни клімату, які вже частково почали здійснюватися. Поряд з тривалою посухою в зоні Сахари слід згадати про екстремальний явище Ель-Ніньо - потепління поверхневих вод східної частини Тихого океану, що спостерігалося в 1982-1983рр., І спричинило за собою, як вважають вчені, посухи в Бразилії, Австралії, Індії і частини Африки . Тут доречно згадати і про засухах в колишньому СРСР у 1972, 1975, 1981 рр.. та ін, в США та Канаді в 1988р.
Глобальне потепління може викликати зсув основних зон землеробства до декількох сотень кілометрів на кожен градус зміни температури. Крім того, обов'язково зміниться частота і характер екстремальних впливів на сільське господарство, зумовлених великими повенями, стійкими посухами, лісовими пожежами та шкідниками сільськогосподарських культур (в останні роки відзначається масова поява сарани в Африці і навіть Південній Європі).
Слідом за майбутніми змінами клімату неминуче настануть зміни становища природних зон. Результати реакції природного рослинного покриву на майбутні зміни клімату, викликані збільшенням концентрації вуглекислого газу в атмосфері, показують, що найбільші зміни меж зон рослинності відбудуться у високих широтах Північної півкулі. При цьому площа тундри (так само як і площа бореальних лісів) скоротиться на десятки відсотків.
Процес глобального потепління буде супроводжуватися, мабуть, помітним збільшенням газового стоку у високих широтах, і істотною зміною режиму вологовмісту діяльного шару грунту значної частини континентів. У деяких районах зміна середньої температури на 1-20 С може призвести до зменшення кількості опадів на 10%, при цьому річний стік зменшиться на 40-70%.
До чого веде глобальне потепління для Росії? Виконані дослідження показують, що очікувані зміни клімату нададуть вплив на сільськогосподарське виробництво. У північних районах Європейської частини Росії підвищення середньої річної температури повітря до 2005р. на 1,50 С може призвести до збільшення тривалості періоду вегетації зернових культур на 15 днів, що дозволить розширити зерновиробництво. У її південних і південно-східних районах, де ймовірні зменшення річної суми опадів на 20% (в основному в зимовий період) і збільшення повторюваності посух, врожайність зернових може скоротитися в середньому на 10-20%.
Навіть у тих випадках, коли очікувані зміни клімату нададуть сприятливий вплив на сільськогосподарське виробництво в різних країнах, вони можуть супроводжуватися низкою негативних рис та особливостей.
Майбутнє збільшення середньої глобальної температури повітря приведе до зменшення континентальних льодовиків. Крім того, слід очікувати зменшення зони багаторічномерзлих порід, що займають в даний час значну частину суші, а також зміни типу господарювання, будівництва та ін в самій зоні.
Вимірювання і розрахунки показали, що за останні 100 років обсяг високогірного заледеніння скоротився приблизно на 2000 км.3, щорічне скорочення склало в середньому 0,06% від всієї маси високогірного льоду. Ознаки деградації льодовиків спостерігаються і у всіх районах Арктики, в якій глобальне потепління виявляється найбільшою мірою.
Потепління клімату веде до підвищення рівня Світового Океану. За останні 20 років швидкість підвищення збільшилася вдвічі і досягла 2,5 см / рік. Такий підйом загрожує великими екологічними наслідками. Проникнення солоних вод у дельти великих річок зруйнує заповідні місця мешкання диких звірів і птахів, знищить нерестовища риб. Підвищення рівня моря збільшить ймовірність руйнівних штормів. Вже зараз потрібно продумувати питання про будівництво захисних дамб.
Близько 70% узмор'я на земній кулі в даний час руйнується в результаті природного підйому води і посилюється діяльності людини. Цей процес буде ще більше загострюватися при глобальному потеплінні. Так, за даними програми ООН з навколишнього середовища, в дельті Нілу через підйом води може бути затоплена одна п'ята частина орних земель Єгипту, які використовують 10 мільйонів чоловік. У Бангладеш процеси затоплення можуть охопити більше однієї шостої частини території, де зараз проживає понад чверть її населення. Надзвичайно гостро це питання стоїть для острівних держав (Мальдіви в Індійському океані, Тувалу та Кірибаті в Тихому океані та ін.) Мабуть, постраждає значне число портових міст. Серед них - Буенос-Айрес, Калькутта, Стамбул, Джакарта, Лондон, Лос-Анджелес, Маніла, Нью-Йорк, Ріо-де-Жанейро і Токіо.
За розрахунками, найбільш вірогідне підвищення рівня Світового Океану до 2030р. складе 14024 см., тобто очікується, що рівень океану буде підніматися на початку XXI ст. в 5-10 разів швидше, ніж за останнє століття. Максимальна величина підйому рівня океану до 2030р. очікується близько 60 см., а мінімальна - 5 см.

2. "Парниковий ефект"

Ефект "парника" відомий всім, що мали справу з цим нехитрим городнім спорудою. В атмосфері він виглядає так. Частина випромінювання Сонця, не відбилася від хмар, проходить через атмосферу, виконуючу роль скла або плівки, і нагріває земну поверхню. Нагріта поверхня, звичайно, остигає, випускаючи теплове випромінювання, але це вже інше випромінювання - інфрачервоне. Середня довжина хвилі такого випромінювання значно більше, ніж у що приходить від Сонця, і тому майже прозора для видимого світла атмосфера пропускає його значно гірше. Пари води поглинають близько 62% інфрачервоного випромінювання, що сприяє нагріванню нижніх шарів атмосфери.
Але роль водяної пари в нагріванні атмосфери не обмежується поглинанням випромінювання. При його конденсації в найдрібніші краплі, з яких утворюються хмари, виділяється величезна кількість тепла (до 40% від загальної його кількості, що надходить на Землю), що відіграє значну роль у тепловому балансі атмосфери.
За водяною парою в списку "парникових" газів слід вуглекислий газ (СО2), що поглинає в прозорому повітрі 22% інфрачервоного випромінювання Землі. Власне участь СО2 в глобальному кругообігу (циклі) вуглецю, що лежить в основі всього живого, і втягує біосферу в тепловий баланс. Саме про внесок СО2 в цей баланс (точніше, про можливу зміну концентрації СО2 в атмосфері під впливом діяльності людини і про наслідки цієї зміни для теплового балансу Землі) і сперечаються вже багато років учені.
До парникових газів відносять ще метан СН4 (також компонент вуглецевого циклу), озон О3, фреони (вуглеводні, що містять бром, фтор або хлор) і деякі інші з'єднання. Але їх внесок у парниковий ефект набагато менше.
Вивчення парникового ефекту сходить до робіт французького математика і фізика Ж. Фур'є, який і відкрив це явище в 1824г. У 1860р. англійський фізик Дж. Тиндаль з'ясував, що СО2, подібно водяній парі, екранує інфрачервоне випромінювання Землі. Нарешті, в кінці XIX ст. шведський хімік С. Арреніус вказав на можливість зміни клімату у зв'язку зі збільшенням кількості тепла, що надходить в атмосферу, і накопиченням у ній СО2 в результаті діяльності людини, а в 1922р. англійський геолог Р. Шерлок зазначав, що ця діяльність вже впливає на клімат
Що ж говорять факти? За даними Центру дослідження та прогнозів клімату (Великобританія), глобальне потепління в XX досягло першого максимуму в кінці 1930-х р. - початку 1940-х р. і склало 0,60 С. Потім, до середини 1960-х р. зазначалося похолодання , досягла приблизно 0,30 С, яке змінилося нинішнім потеплінням. За даними національного агентства США з аеронавтики і дослідженню космічного простору, за 30 років (1965-1995рр.) На планеті стало тепліше у середньому на 0,40 С, а за століття - на 0,80 С. Потепління нерівномірно (у високих широтах зміни температури в 3,5 рази більше, ніж у екватора) і яскравіше виражено взимку. У Північній півкулі середній ріст температури на 0,30 С більше, ніж у південній, над континентами він досягає 1,60 С, а над океаном - 0,80 С. У результаті в багатьох районах клімат став нестабільним, подекуди навіть похолодало. У теплого сезонного поверхневого течії Ель-Ніньо (східна частина тихого океану, біля берегів Еквадору і Перу), впливає на процеси в атмосфері всієї планети, помітно змінилися характеристики: період активності (від 11 міс. До 4-5 років), масштаби (1977 -1998 рр.. його протяжність досягала 7000 км. при ширині 1200 км) і розкид температур (від 10 до 90).
Вміст СО2 в атмосфері визначає в основному океан. За даними академіка РАН М.Є. Виноградова, 98% СО2 на планеті зосереджено в океані, який служить головним джерелом (на екваторі) і резервуаром-поглиначем атмосферного СО2. У 1960-1980-х рр.. СО2 в атмосфері стало більше на 10% (зростання приблизно 0,5% на рік), що і змусило шукати зв'язок між концентрацією СО2 і піднаглядним потеплінням. Яка з цих двох явищ - причина, а яке - наслідок, вченим поки до кінця не ясно. В останні роки вміст СО2 в атмосфері зростає значно повільніше (в 1980-1993 рр.. В середньому на 0,15% на рік) і не виключено, що ці зміни викликані варіаціями його виділення з океану.
Яким буде клімат в XXI столітті?
Клімат на нашій планеті ніколи не був незмінним. Палеокліматичні дослідження показали, що середня температура атмосфери постійно змінювалася. Періоди похолодання, так звані льодовикові, що мали місце за останній мільйон років, змінилися епохами потепління. Ці коливання викликалися різними причинами. Але всі вони були природними, природними. Те чи інше порушення стабільності кількості падаючої на поверхню планети сонячної енергії викликало похолодання.
Вважається, що льодовикові періоди змінювалися ерами потепління приблизно один раз на сто тисяч років. Звичайно, на цьому відрізку часу відбувалися менш значні коливання середньої температури атмосфери. У наш час вона, наприклад, по всіх широт складає в середньому близько 140 С. А 20 тисяч років тому, за розрахунками фахівців, вона була на ... 4-50 С нижче; ближче до нашого часу, навпаки, стала на 10 С вище, ніж зараз.
За всіма розрахунками, ми живемо в досить теплу пору, яке мало б змінитися черговим похолоданням. І зовсім недавно кліматологи говорили про те, що середньорічна температура в Північній півкулі впала на півградуса.
Чи так це насправді? Ретельна перевірка даних, проведена американськими та англійськими вченими, показала інше: протягом XX ст. температура атмосфери в середньому піднялася на півградуса. Здавалося б, незначна цифра. Але це зовсім не так. Зміна середніх температур на 10С істотно змінює погодні умови і зміщує зони опадів, приводить у рух льодовики, підвищує або знижує рівень Світового Океану.
Вернадський писав про те, що в наш час людське вплив на планету можна порівняти з потужною геологічною силою. Це справедливо і щодо його впливу на атмосферу. Людина стала здатний ... змінювати кліматичні процеси на планеті! Яким чином?
Ми змогли суттєво змінити звичні концентрації деяких газів в атмосфері своєю господарською діяльністю. А адже вуглекислий газ і водяний пар є головними регуляторами температури атмосфери планети.
В останні роки з'явився термін - "парниковий ефект". Вуглекислий газ має унікальну властивість безперешкодно пропускати до поверхні землі більшу частину сонячної радіації і затримувати власне теплове (інфрачервоне) випромінювання планети. Вуглекислота в цьому випадку грає роль свого роду плівки парника. У одного боку, без такої властивості атмосфери її температура не піднімалася б вище мінус 180 С. А з іншого - зміна концентрації вуглекислого газу негайно відбивається на кліматі.
Розрахунки показують, якщо людство буде тими ж темпами впливати на природне середовище і концентрація вуглекислоти буде підвищуватися, то до середини століття середня температура підніметься приблизно на 30 С! Такий вихідний прогноз майбутнього клімату. До нього схиляються фахівці і в нашій країні, і за кордоном.
Виникає чергове запитання, відповідь на який неоднозначний і суперечливий в деталях: як таке підвищення температури відіб'ється на житті людства? Кілька градусів - зовсім не дрібничка. Адже мова йде не про погоду. Погодні коливання температури і кліматичні - різниця принципова, істотна. До чого, наприклад, призведе підвищення середньої температури Північної півкулі хоча б на один градус? Теплі і сльотаві зими стануть звичайним явищем. У цілому збільшиться обсяг опадів, тому що з поверхні океанів буде випаровуватися більше вологи. Але якщо в лісостепових зонах дощів буде більше, то ближче до екватора стане, навпаки, суші, пустелі підуть у наступ. Крім того, почнуть підтавати льоди Арктики і Антарктики. У кінцевому рахунку почне підвищуватися рівень Світового Океану. Цілком очевидно, що підйом рівня океану надзвичайно катастрофічно відіб'ється на житті народів, що населяють береги морів. Звичайно, мова ж не про катастрофи типу "великого потопу", проте підйом цього рівня хоча б на півметра вкрай ускладнить життя голландців, італійської Венеції - міста на каналах, і так далі. Зростання температури клімату на 30 С може викликати підйом рівня Світового океану до одного метра. А це вже біда для багатьох народів землі.
Як уникнути небезпеки? Відповісти на таке питання непросто. Наука, на жаль, ще не знає всіх взаємозв'язків у природі. Але щось вже відомо. Ось приклад. Океан, як відомо, є одним з основних поглиначів вуглекислого газу. Однак забруднення поверхні вод морів нафтовими плівками послабило його "поглинальні" функції. Значить, більше цього газу залишається в атмосфері. Є й інші, опосередковані зв'язки. Так чи інакше, впливає на клімат прозорість атмосфери, її насиченість аерозолями, іншими газами. Або інший приклад: зростання використання в сільському господарстві хлорорганічних добрив, в кінцевому рахунку, призводить до збільшення концентрації хлору у верхніх шарах атмосфери. А хлор певною мірою підвищує "парниковий" ефект.
Академік РАН Г.С. Голіцин сказав у 1990р.: "Я не став би розглядати ситуацію зі зміною клімату надто песимістично. Зміни будуть наростати поступово, і, ймовірно, людство зможе до них пристосуватися. Можливо, вдасться нейтралізувати деякі негативні тенденції, хоча деякі заходи вимагатимуть колосальних витрат. У будь-якому випадку людина зобов'язана взяти цю ситуацію під свій контроль. Поки ми ще можемо щось змінити, якщо розумно обмежимо свої потреби в ресурсах, якщо скоротимо шкідливі викиди в навколишнє середовище, які порушують встановилося в природі рівновагу. Але ризик спізнитися все-таки існує: час швидкоплинно, а людина іноді занадто неповороткий у своїх реакціях і діях ".

висновок

Після стрімкого прориву в космос і зроблених там приголомшливих відкриттів людство знову звертає свої погляди до свого спільного дому - планети Земля. Проблеми Землі повинні займати важливе місце серед фундаментальних знань, бо від їх рішення багато в чому залежить майбутнє нашої цивілізації і загальний світогляд, що визначає перспективи подальшого розвитку суспільства.
Ми стоїмо перед класичною дилемою прийняття наукових і політичних рішень. З одного боку, невідомий і можливо небезпечний рівень ризику небажаних наслідків зміни клімату, а з іншого - невизначеності в характері і причини таких змін, у витратах і наслідки вжитих заходів реагування. Це складна дилема, оскільки наслідки зміни клімату будуть проявлятися в різних регіонах земної кулі по-різному. Політичні принципи її дозволу припускають, що всі країни будуть робити скоординовані і усвідомлені дії. Готується розробка спеціальної міжнародної конвенції з проблеми зміни клімату.
На вчених земної кулі, на міжнародне наукове співтовариство тепер лягає колосальна відповідальність, оскільки правильне визначення тенденцій зміни клімату в майбутньому і напрямів основних наслідків цієї зміни врятує людство від невимірних бід, а прийняття дорогих заходів без достатнього наукового обгрунтування призведе до колосальних економічних втрат.

список використаних джерел

1. "Людина і стихія" (Науково-популярний гідрометеорологічний збірник на 1991р), Л.: Гидрометеоиздат, 1990
2. "Основи безпеки життєдіяльності" (інформаційно-методичне видання для викладачів). 2000. № 11
3. "Екологія і життя" (Науково-популярний журнал). 2001. № 1
4. "Відгук", випуск 8 (сост.Л. Єгорова), Москва: "Молода гвардія". 1990
5. Воронцов А.І., Щетинський Е.А., Никодимов І.Д. "Охорона природи", Москва: Агропромиздат, 1989 (Підручники та навчальні посібники для технікумів)
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Екологія та охорона природи | Контрольна робота
47.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Глобальні прогнози для людства
Глобальні зміни біологічного різноманіття
Глобальні зміни в Росії в кінці XX століття
Причини і наслідки глобального потепління клімату
України потерпіла глобальні зміни Стався різкий перехід від централізованої до комерційні децентралізованій
Причини настання пологів Гормональні зміни
Податкова система Росії Причини періодичної зміни податково
Античність Середні століття Новий час Причини і механізми зміни століть
Статистико економічні оцінки і прогнози цін
© Усі права захищені
написати до нас