Главная страница Неживая природа

Изменение климата

11 568 5 1

Глобальное изменение климата, с которым связаны короткие или продолжительные периоды потепления и похолодания, обусловлено разными природными и антропогенными факторами. Большинство из них детально изучены, их значение подтверждено данными метрологических наблюдений. Другие хорошо коррелируют с определенными климатическими процессами, однако их влияние до конца еще не выяснено.

Природные факторы изменения климата

Основными естественными причинами изменения считаются колебание интенсивности солнечного излучения, вулканическая активность, повышение или понижение концентрации в слоях атмосферы парниковых газов.

Солнечное излучение

Солнце с самого начала влияло на формирование и эволюцию климата. Его энергия — основа для возникновения и развития жизни на Земле. Количество тепла, получаемое ее поверхностью, зависит от угла падения солнечного света, который меняется вследствие вращения планеты, увеличения или уменьшения угла наклона оси небесного тела.

Дополнительно на климатические условия влияют колебания активности звезды. Например, повышение интенсивности ультрафиолетового излучения приводит к усиленному образованию озона, вызывая тем самым рост температуры атмосферы.

Круговорот воды в природе33784.674

Вулканическая активность

Извержения вулканов силой в 5 или 6 баллов способны привести к глобальному похолоданию продолжительностью в несколько лет, связанному с воздействием сульфатных аэрозолей. Последние образуются в результате взаимодействия твердых частиц и газов, поднявшихся на высоту 17-50 км. Сильные воздушные течения распространяют их в стратосфере, где они поглощают, рассеивают, отражают солнечные лучи. Эти процессы оказывают прямое влияние на температуру во всех слоях воздуха.

В доисторические времена супервулканы, выбрасывая больше тысячи кубических метров лавы, пепла и аэрозолей, воздействовали на климат в течение десятилетий и вызывали резкие глобальные похолодания.

Парниковые газы

В земной атмосфере содержится больше 20 видов парниковых газов природного происхождения, включая вредные для окружающей среды оксид азота (N2O), гексафторид серы (SF6), метан (CH4), диоксид углерода (CO2). В отличие от кислорода или азота они поглощают инфракрасное излучение и переизлучают солнечную тепловую энергию в направлении поверхности Земли.

Хотя в прошлом, кроме водяного пара, главную роль в изменении климата играли почти исключительно двуокись углерода и метан, концентрация остальных газов тоже имеет значение, поскольку в настоящее время они обладают почти таким же потенциалом глобального потепления, что и CO2.

Другие естественные факторы

На протяжении всей истории планеты живые организмы, такие как кораллы, метанообразующие бактерии, фитопланктон и плавающие папоротники азолла, вызывают климатические изменения путем фиксации или производства парниковых газов. Преобразование горных пород в карбонат в процессе выветривания приводит к тому, что диоксид углерода надолго остается в литосфере. С колебанием уровня углекислого газа связаны снижение и повышение температуры.

На климат влияют также следующие факторы:

• изменение океанских течений и теплоемкости вод Мирового океана;
• гравитационное притяжение Луны, с которым связаны приливы и отливы;
• образование облаков;
• изменение характера атмосферной циркуляции;
• колебания уровня океана (эвстазия), вызванные накапливанием воды в континентальных ледниках или их таянием и тектоническими сдвигами.

Антропогенные факторы изменения климата

Сейчас планета нагревается быстрее, чем во все известные периоды глобального потепления. Как показали наблюдения, 2016 год стал самым жарким с начала систематических измерений температуры в 1880 году. За 22 года температурный рекорд отмечался 20 раз. Наряду с природными факторами большую роль здесь играет человеческая деятельность.

Межправительственная группа экспертов по изменению климата (сокр. МГЭИК) в 2007 году пришла к выводу, что с начала индустриальной эпохи потепление атмосферы и океанов главным образом связано с антропогенными выбросами газов.

Эмиссии двуокиси углерода

Увеличение концентрации диоксида углерода и его измеримое влияние на радиационный баланс — основная причина нагревания земной поверхности. Содержание CO2 в атмосфере сейчас примерно на 40% выше, чем в начале XIX века. Увеличению количества газа способствуют:

• вырубка деревьев на больших территориях. Леса поглощают много диоксида углерода (около 30% от мировых выбросов), регулируя таким образом климат. Чем больше исчезает деревьев, тем выше концентрация CO2 в воздухе;
• массовое животноводство. Крупный рогатый скот при жевании вырабатывает в желудке много метана, вызывающего 19% антропогенных климатических изменений;
• использование в сельском хозяйстве азотсодержащих удобрений.

Неблагоприятные последствия для природы

Изменение климата, которое, скорее всего, продолжит усиливаться в последующие десятилетия, — причина серьезных экологических изменений, глобальных конфликтов, голода, миграционных кризисов, экстремальных погодных условий.

Таяние льда

Повсюду в мире сокращается ледяной покров, будь то ледниковые щиты, глетчеры или вечная мерзлота. Северное полярное море за последние 30 лет утратило около половины льда. Согласно ученым, к лету 2050 года он полностью исчезнет. Нечто подобное происходит в Гренландии и Антарктиде. Многих маленьких глетчеров уже нет, а более крупные, такие как альпийские, потеряли в индустриальный и постиндустриальный период почти 50% своей массы.

Прямое следствие таяния льда и расширения воды при нагревании — повышение уровня океана. Начиная с 1880 года он поднялся на 20 сантиметров. В настоящее время скорость подъема составляет 3,2 сантиметра каждые 10 лет.

Экстремальные погодные явления

Невыносимые погодные условия складываются во многих местах. Экстремальные засухи приводят к нехватке воды, неурожаям и лесным пожарам, а чрезмерные осадки — к катастрофическим наводнениям, влекущим за собой большие разрушения. Данные наблюдений собирают и анализируют ученые из Всемирной метеорологической организации. Их выводы неутешительны: засухи, пожары, наводнения — это новая реальность, в которой придется жить человечеству.

Летом 2021 года в России периоды сильной жары чередовались с мощными ливнями и шквалистым ветром, валившим деревья. Зимой Московская, Новгородская, Ленинградская и другие области страдали от экстремальных снегопадов.

Повышение температуры и закисление океана

В Мировом океане начиная с 1980 года температура верхних слоев воды поднялась примерно на 0,5 ° C. Из-за высокого содержания диоксида углерода в воздухе меняется водородный показатель (рН) морской воды у поверхности. Моря поглощают больше CO2 и закисляются, с угрожающими последствиями для многочисленных морских обитателей.

Нарушение экосистем и вымирание видов

При изменении температуры меняется среда обитания. Многим видам не удается адаптироваться к новым условиям, и они вымирают. Доказано, например, что в результате глобального потепления с лица Земли исчезли оранжевые жабы и белоклювые королевские дятлы. Всего американские экологи насчитали 23 вида вымерших рыб и птиц.

Перепады температуры сильно досаждают кораллам, не способным менять свое местоположение. Если критическое значение превышено, полипы отторгают живущие в них водоросли-симбионты, из-за чего блекнут и погибают.

Последствия для людей

Экстремальные погодные условия негативно влияют на сельскохозяйственное производство, угрожая продовольственной безопасности. Продолжительные засухи и периоды необычайно жаркой погоды приводят к гибели урожая и эродированию почв. Из-за сложных условий выращивания цены на продукты растут, многие люди не получают полноценного питания. Все труднее доставать питьевую воду.

Огромные убытки терпит экономика. По оценкам экспертов, начиная с 2020 года объем валового внутреннего продукта в беднейших странах мира вследствие катастроф, обусловленных изменением климата, будет ежегодно снижаться на 3%. Ученые выяснили, что разрыв между бедными и богатыми странами сейчас примерно на 25% больше, чем был бы без глобального потепления.

Прогнозы экспертов

Согласно МГЭИК, к концу века, в зависимости от разных факторов, таких как дальнейший рост выбросов, в худшем случае произойдет повышение температуры в диапазоне от 2,6 °до 4,8 ° C (в среднем на 3,7 ° C). При самом благоприятном сценарии, при условии выполнения очень амбициозных мер по смягчению последствий климатических изменений, вероятный рост составит от 0,3 ° C до 1,7 ° C (в среднем 1,0 ° C).

Мертвое море33784.4213

Если человечество ничего не предпримет против увеличения температуры, то вымирание видов приобретет катастрофические масштабы. Нехватка пресной воды и пищевых ресурсов возникнет даже там, где она никогда не ощущалась.

Борьба с изменением климата

Основную ответственность за возникновение глобальных проблем несут крупные промышленно развитые государства, производящие около 70% выбросов. Однако последствия климатических изменений сильнее ощущают на себе бедные страны. Главная задача — быстро сократить антропогенные выбросы парниковых газов, в первую очередь диоксида углерода. С этой целью предпринимаются разные меры:

• увеличиваются эффективность энергопотребления и объемы использования энергии из возобновляемых источников;
• развивается городской рельсовый транспорт;
• проводится термомодернизация зданий, чтобы уменьшить расход энергоресурсов;
• повышается эффективность транспортной логистики;
• сохраняются и восстанавливаются леса;
• развивается биоэкономика;
• ускоряется переход на электромобили.

Чтобы предотвратить гибель человечества, нации объединяют усилия. Общие принципы действия были установлены Рамочной конвенцией ООН об изменении климата, подписанной в 1992 году представителями более чем 180 государств и дополненной в 2015 году Парижским соглашением.