Проблема глобального изменения климата на планете и пути ее решения

Содержание CO2 в прошлом

800 тысяч лет, до начала индустриально-промышленной эпохи, содержание диоксида углерода в воздухе регулировалась происходящими на поверхности и в океане геологическими процессами и производящими фотосинтез организмами. В среднем концентрация колебалась от 150 ppm до 300 ppm (частиц на миллион). Колебание зависело от определенных временных периодов на планете, в том числе и ледниковых.

Земля ведёт подробный дневник, записанный в прошлогоднем снеге. Учёные-климатологии берут на исследования керны — образцы льда из ледников Гренландии и Антарктики, в которых сохранился древний воздух. Анализируя его, можно вести непрерывную запись состояния земной атмосферы за последние 800 тысяч лет.

Добыча кернов льда

За всё это время содержание углекислого газа в воздухе никогда не превышало 3 сотых процента. Одним из первых, кто нашёл способ точного измерения концентрации диоксида углерода в атмосфере, был океанограф по имени Чарльз Дэвид Киллинг. Свое открытие он совершил в 1958 году. Благодаря этому открытию мы знаем, что Земля наша дышит, но очень медленно. На один вдох требуется целый год. Большая часть земной жизни находится в её лесах. А основная масса лесов располагается в Северном полушарии.

Карта лесов нашей планеты

Когда на север приходит весна, леса вдыхают углекислый газ из воздуха и вырастают, делая земли зелеными. Содержание CO2 в атмосфере падает. Когда приходит осень, деревья сбрасывают листья, которые разлагаются и выдыхают двуокись углерода обратно в атмосферу. Когда на север приходит осень, то же самое происходит и в Южном полушарии. Но большую часть Южного полушария занимает океан, так что именно леса севера контролируют ежегодные изменения глобального уровня углекислоты.

Процесс дыхания нашей планеты происходит подобным образом десятки миллионов лет. Казалось бы, что никто не сможет нарушить глобальное равновесие экосистемы на нашей планете. Но на Земле уже существовал и развивался человек.

Парниковые газы

Парниковые газы вырабатываются в атмосферу естественным образом. Они выполняют важную функцию для существования людей и других живых существ, удерживая часть солнечного тепла и делая нашу планету пригодной для жизни. Полтора столетия индустриализации, а также масштабная вырубка лесов и применение определенных методов ведения сельского хозяйства привели к увеличению выбросов парниковых газов в атмосферу. Рост народонаселения и развитие экономики сопряжены с увеличнгием объемов выбросов парниковых газов. Ниже приводится ряд научно установленных закономерностей:

• средняя глобальная температура непосредственно зависит от концентрации парниковых газов в атмосфере Земли;
• с начала индустриальной эпохи концентрация парниковых газов постоянно увеличивается, и вместе с ней растет среднемировая температура;
• одним из основных парниковых газов в атмосфере Земли является углекислый газ — продукт сжигания ископаемого топлива.

Межправительственная группа экспертов по изменению климата

Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) была создана Всемирной метеорологической организацией и Программой ООН по окружающей среде в целях получения объективных научных данных.

В докладе МГЭИК о физических научных данных за 2021 год говорится, что изменение климата является широкомасштабным, быстрым и усиливающимся, и подчеркивается неотложная необходимость значительного и устойчивого сокращения выбросов парниковых газов.

Физическая научная основа

В докладе рассматривается наиболее обновленное физическое понимание климатической системы и изменения климата, при этом сводятся воедино последние достижения в области климатологии, а также многочисленные свидетельства палеоклиматологии, данные наблюдений, понимание процессов, результаты глобального и регионального моделирования климата. В нем показано, как и почему изменился климат на сегодняшний день, а также улучшилось понимание влияния человека на более широкий спектр климатических характеристик, включая экстремальные явления. Еще больше внимания будет уделяться региональной информации, которая может быть использована для оценок климатических рисков.

Многие из наблюдаемых изменений климата являются беспрецедентными за тысячи, если не сотни тысяч лет, а некоторые из уже начавшихся изменений, таких как продолжающееся повышение уровня моря, являются необратимыми в течение периода от сотен до тысяч лет.

Доклад Рабочей группы I является первой частью Шестого оценочного отчета МГЭИК, который будет завершен в 2022 году.

См. пресс-релиз

Глобальное потепление на 1,5 °C

В октябре 2018 года МГЭИК опубликовала Специальный доклад о глобальном потеплении на 1,5 °C. В докладе освещается ряд последствий изменения климата, которых можно было бы избежать, ограничив глобальное потепление 1,5 °C по сравнению с 2 °C, или более того.

Например, к 2100 году глобальное повышение уровня моря будет на 10 см ниже при глобальном потеплении на 1,5 °C по сравнению с 2 °C. По оценкам, при глобальном потеплении на 1,5 °C Северный Ледовитый океан был бы свободен летом от морского льда один раз в столетие, а в случае потепления на 2 °C — один раз в десятилетие. Количество коралловых рифов сократится на 70—90 процентов при глобальном потеплении на 1,5 °C, тогда как практически все они (> 99 процентов) будут утрачены при потеплении на 2 °C.

В докладе делается вывод о том, что для ограничения глобального потепления 1,5 °C потребуются «быстрые и далеко идущие» меры и подходы, касающиеся земельных, энергетических, промышленных систем, а также сооружений, транспорта и городов. Глобальные выбросы двуокиси углерода (CO2), вызванные деятельностью человека, необходимо будет сократить к 2030 году почти на 45 % по сравнению с уровнями 2010 года, достигнув «чистого нуля» приблизительно к 2050 году. Это означает, что все остающиеся выбросы должны быть сбалансированы за счет удаления CO2 из воздуха.

Факторы изменения климата

Под воздействием изменений в атмосфере и поверхности планеты, меняется климат. Существуют два вида факторов: антропогенные и неантропогенные.

Неантропогенные факторы и их воздействие на изменение климата

Итак, что способствует изменению климата, когда речь идет о неантропогенных условиях:

• Тектоника литосферных плит. Не секрет, что за довольно долгое время, континенты передвигаются при помощи тектонических плит. Таким образом, создаются новые моря и океаны, рушатся или растут горы: создается поверхность, где впоследствии и формируется климат. Как показали факты, прошедший ледниковый период продлило движение двух плит, которые столкнувшись, образовали Панамский перешеек, что помешало смешиванию вод двух океанов, из-за чего возможно, период оледенения продлился дольше.
• Солнечное излучение. Без света Солнца, невозможно было бы и образование пригодных для жизни условий, и конечно, небесное светило влияет на все процессы, происходящие на живой планете, формирование климатических условий в том числе. В аспекте очень долгого периода, сейчас Солнце стало ярче и дает гораздо больше тепла. Такой долгий процесс тоже влияет на Землю. Если верить исследователям, то на раннем этапе формирования жизни на Земле, Солнце было настолько неактивным, что вода находилась в состоянии льда. Даже в кроткие временные отрезки можно проследить изменение активности светила. К примеру, в начале прошлого века было замечено потепление, что связано с кратковременной активностью Солнца. Влияние звезды на атмосферу Земли, полностью не изучено, но оно не связанно с изменениями, которые происходят на самой Огненной планете.
• Циклы Миланковича. Изменение траектории земной орбиты сказываются на состоянии климата, и очень похожи по своим действиям на солнечное воздействие. Изменение траектории полета планеты является следствием неравномерное распределения солнечных лучей по Земному шару. Такое явление имеет название циклы Миланковича. Что является следствием связи Земли и Луны с другими планетами, благодаря чему их можно рассчитать со всеми подробностями. Результат таких циклов можно считать изменение размеров пустыни Сахара в небольшие периоды времени.
• Вулканизм. Как показывают научные исследования, за одним мощным извержением вулкана следует похолодание в данной местности в течение нескольких лет. Не смотря на редкость извержений, вулканы оказывают существенное влияние на особенности формирования климата в течение многих тысяч лет и влияют на вымирание или сохранение целых видов. Изначально считалось, что снижение температуры после извержения, происходит из-за вулканической пыли, так как она может мешать солнечному излучению достигать земной атмосферы. Но, как выяснилось, основная масса пыли рассеивается в течение полугода.

Все эти неантропогенные факторы дают объяснение, как и почему происходят естественные изменения климата.

Антропогенные факторы воздействия на изменение климата

Антропогенные факторы, это последствия деятельности человека, оказывающей воздействие на окружающую среду, а значит и на климатические условия тоже. Уже многие годы ведутся споры, насколько сильное воздействие оказывают действия людей на атмосферу. Но основную проблему не приходится отрицать, в виду ее очевидности. Из-за потребления огромного количества горючих веществ в качестве топлива, в атмосфере накапливается большое количество углекислого газа. Также цементная промышленность, сельское хозяйство, скотоводство, вырубка леса, все это влияет на климатические изменения в той или иной степени, и ведет главным образом, к глобальному потеплению.

Причины изменения климата Земли

На климат планеты влияет множество факторов. Главным источником тепла для Земли является Солнце, поэтому активность нашего светила очень важна. Также играет роль и орбита, по которой планета вращается вокруг звезды. Геофизик Миланкович показал, что существуют климатические циклы, связанные с изменением траектории движения Земли. Именно из-за них в прошлом ледники то наступали на сушу (во время ледниковых периодов), то отступали к полюсам.

Вулканизм также влияет на среднегодовую температуру на планете. Давно замечено, что после особо мощных извержений происходит значительное похолодание. Так было, например, в 1816 г., когда после извержения вулкана Тамбора в 1815 г. температура в мире упала на 2,5°С. Дело в том, что пепел, попадающий в атмосферу, отражает солнечные лучи и уменьшает количество тепла, доходящего до планеты.

Можно отметить ещё как минимум три важных механизма, влияющих на климат Земли. Во-первых, это парниковый эффект. Существуют особые парниковые газы, которые хорошо пропускают солнечный свет, но поглощают тепло в инфракрасном диапазоне. К ним относят водяной пар, углекислый газ, озон, метан, оксиды азота. Чем больше их в атмосфере, тем жарче на планете.

Во-вторых, Земля отражает часть солнечного света, причем отражающая способность разных участков суши, которую называют альбедо, различна и зависит от их цвета. Так, снег отражает до 90% падающего на него света, а древесный уголь – только 4%. Таким образом, в Антарктиде альбедо крайне высоко, чем отчасти объясняются низкие температуры на материке. Облака также вносят свой вклад, отражая солнечный свет. Среднее альбедо Земли сегодня равно 30,6%.

В-третьих, океан способен поглощать углекислый газ, однако его поглощающая способность падает при росте температуры воды. Таким образом, повышение среднегодовой температуры вызывает нагрев океана, что ведет к дополнительному выбросу углекислого газа (а также водяного пара) в атмосферу и усилению парникового эффекта.

Также на климат влияет и иная деятельность человека. Леса поглощают углекислый газ в ходе фотосинтеза, поэтому их вырубка усиливает парниковый эффект. Развитие животноводство ведет к образованию метана, который вырабатывают животные при пищеварении. По некоторым оценкам, на домашний скот приходится 18% от формируемых парниковых газов, в то время как на весь транспорт – только 13%.

Возможные последствия для планеты

Что точно нас ожидает, ученые сказать не в состоянии. Они делают предположения о последствиях наблюдаемого глобального потепления, опираясь на исторические сведения и используя климатические модели. Прогнозы развития ситуации вызывают тревогу.

Для океанов и прибрежных зон

Еще большее потепление спровоцирует таяние всех мировых запасов льда и повышение уровня океана на 60 метров. Это приведет к затоплению низменных прибрежных районов.

Из-за окисления воды вымрет 20% морских обитателей. При повышении температуры на 1,5 °C исчезнет около 70-90% кораллов, на 2 °C — 99%.

Для суши и растений

Последствия сильного потепления в глобальных масштабах — частые засухи, пожары, наводнения. Если не остановить его, опасность вымирания угрожает половине видов живых организмов, так как условия жизни не соответствуют их потребностям. На территории Сибири не останется хвойных деревьев. Исчезнут белые медведи, моржи, северные морские котики.

В результате увеличения температуры, количества осадков, содержания в атмосфере углекислого газа усилится рост растений, особенно в тропическом и умеренном климатических поясах Северного полушария, Африканский саванный регион Сахель превратится в область с муссонной циркуляцией атмосферы, а европейские леса уступят место степям, а южная часть континента станет пустыней.

Для атмосферы Земли

Изменится распределение и количество осадков. Последствие нагревания океанов — испарение большого количества воды, что усилит парниковый эффект.

К тому же теплый воздух удерживает больше влаги: при росте температуры на 1 °C содержание водяного пара в нем увеличивается на 7%.

Экстремальные погодные явления на Земле перестанут быть редкостью. Возрастет сила ветров. Частота тропических штормов, возможно, уменьшится, но их интенсивность увеличится. Зима будет начинаться позже, заканчиваться раньше.

Для человека и всех живых организмов

Изменение климата опасно для здоровья живых существ. Растет количество периодов аномальной жары летом, жертвами которой становится все больше людей и животных. Однако, несмотря на рост приповерхностной температуры, местами возможно временное похолодание.

Моделирование климата показало, что таяние арктических льдов приведет к нарушению воздушных течений, вследствие чего утроится опасность наступления экстремально холодных зим в Евразии.

Другие последствия усиления глобального потепления для живых существ:

• Изменятся области распространения, популяции, инфекционный потенциал возбудителей заболеваний.
• Участятся сильные шторма, вызывающие стихийные бедствия: наводнения и т. д.
• Таяние ледников в горах приведет к затоплениям во многих местах. Но в далеком будущем климат станет сухим, вследствие чего возникнет нехватка пресной воды, поскольку ледники — это огромные ее хранилища, питающие реки.
• Из-за роста температуры и изменения количества осадков снизится производительность сельского хозяйства.
• Увеличатся области распространения и популяции вредителей.
• Возникнет дефицит пищевых ресурсов.

Библиография

IPCC. (2018). Global Warming of 1.5 ºC. Retrieved from IPCC: https://www.ipcc.ch/sr15/chapter/summary-for-policy-makers/

Lindsey, R. (2018, August 01). Climate Change: Atmospheric Carbon Dioxide. Retrieved from Climate.gov: https://www.climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-change-atmospheric-carbon-dioxide

NASA. (2018). Global temperature. Retrieved from Global Climate Change: https://climate.nasa.gov/vital-signs/global-temperature/

NASA. (2019, May). Carbon Dioxide. Retrieved from Global Climate Change: https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/

ojjdp.gov. (2018, October 22). Comparing Offending by Adults & Juveniles. Retrieved from Office of Justice Programs: https://www.ojjdp.gov/ojstatbb/offenders/qa03401.asp?qaDate=2016

ucsusa.org. (2017, August 1). How Do We Know that Humans Are the Major Cause of Global Warming? Retrieved from Union of Concerned Scientists: https://www.ucsusa.org/global-warming/science-and-impacts/science/human-contribution-to-gw-faq.html

Текущее состояние климата

Последствия климатических изменения люди уже ощущают на себе. Принимаемых мер недостаточно для улучшения ситуации. Мировые выбросы диоксида углерода, у которого самый высокий потенциал глобального потепления, продолжают увеличиваться. В 2018 году был установлен новый рекорд — 33,1 млрд. тонн. Чем грозит бездействие, на специальных конференциях рассказывают климатологи.

В мире в целом

Согласно докладу Lancet, опубликованному перед конференцией ООН по климату (“COP 23”), начиная с 2000 года на 46% возросло количество природных катастроф.

Только в 2016 году экономический ущерб от них достиг 126 миллиардов долларов.

В современной России

В будущем высохнут мелкие и сильно обмелеют крупные водоемы. Растает вечная мерзлота — гигантское хранилище парниковых газов и опасных микроорганизмов, включая неизвестных науке.

Климат меняется не так, как раньше

Климат на Земле меняется с тех пор, как она существует. На протяжении миллионов лет естественным образом чередовались теплые и холодные периоды. Однако потепление, о котором сейчас много говорят и пишут, — это изменения, вызванные хозяйственной деятельностью человека.

Прогнозы на будущее

Пессимистичный сценарий. Согласно модельным расчетам, если срочно не принять меры, на планете ожидается около 529 000 смертей в год, вызванных ухудшением питания, особенно снижением потребления овощей и фруктов. Немецкий институт экономических исследований считает, что к 2050 году изменение климата приведет к экономическим потерям в 200 000 млрд. долларов.

По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), в результате таяния льда к 2100 году уровень мирового океана вырастет на 0,19-0,58 м. Новые источники сообщают о повышении до 2 м. Через много лет он может достигнуть около 2,3 м на каждый дополнительный градус Цельсия.

Оптимистичный сценарий. Остановить нагревание невозможно, но если удастся его затормозить, у живых существ будет время адаптироваться к меняющимся условиям. Замедлится таяние ледников, меньше людей пострадает от наводнений. Сократится количество невыносимо жарких дней.

Самым большим потенциалом в сдерживании глобального потепления обладает Россия, так как на территории страны много мест, где можно посадить леса, чтобы предотвратить катастрофу.

Пути решения проблемы и предотвращения кризиса

Представители государств регулярно собираются для обсуждения проблемы.

Самые важные документы по охране окружающей среды подписаны в 1997 и 2015 годах.

• Не позднее чем до 2050 года выйти на уровень “нулевых выбросов” диоксида углерода.
• Значительно сократить выбросы других парниковых газов, особенно метана.
• Снизить потребление электроэнергии.
• Осуществить декарбонизацию энергетики, то есть полностью отказаться от использования органического топлива с содержанием CO2 и перейти на альтернативные источники энергии.
• Снизить эмиссии парниковых газов в сельском хозяйстве.
• Использовать методы очистки от углекислого газа воды и воздуха.

Выполнение этих мер поможет избежать надвигающейся катастрофы.

Понравилась ли Вам статья?

Нажмите на звездочку =)

Отправить

Средний рейтинг 4.6 / 5. Голосов: 117

Стань первым! Голосов еще нет.

Нам очень жаль, что статья вам не понравилась!

Помогите нам улучшить контент!

Подскажите, пожалуйста, как мы можем ее улучшить?

Отправить

Что делать?

Решения давно проработаны и вполне очевидны.

1. Значительное снижение вырубки лесов и массовое озеленение больших территорий Земли.
2. Снижение выбросов автомобилей за счёт перехода на электромобили и другие виды транспорта.
3. Использование энергии атома вместо сжигания угля и газа.
4. Переход на альтернативную энергетику: ветровые, солнечные электростанции и т.п.
5. Внедрение технологии улавливания углекислого газа для промышленных предприятий.
6. Пропаганда культуры умеренного потребления мяса. Это поможет снизить выбросы от агросектора.
7. Налогообложение и запрет особо грязных производств.

Почему глобальное потепление игнорируется

Модель, описывающая потепление климата, существует ещё с 1980-х, и с тех пор она только подтверждалась и дополнялась сотнями серьёзных работ в этой области. 97% исследователей сходятся во мнении, что повышение концентрации углекислого газа в атмосфере прямо связано с увеличением среднегодовой температуры на Земле за последние годы.

Но почему-то многие СМИ и политические делатели зачастую приравнивают глобальное потепление к теории заговора и фальсификациям со стороны злых учёных с целью навредить экономике. Да и население охотно перенимает такую позицию.

Пример заголовка в СМИ | Скриншот с сайта KP.RU

Объяснить всё это можно так:

1. Люди просто не хотят верить в то, что маленький человек способен так запросто изменить климат целой планеты. Ученые давно бьют тревогу, но жители развитых стран не ощущают сильных изменений, пока…
2. Основные страны-виновники загрязнения атмосферы находятся в регионах, где последствия глобального потепления не будут такими ужасающими, как в экваториальных зонах и на островах.
3. Нежелание менять образ жизни.
4. Экономические проблемы. Для многих развитых стран изменение инфраструктуры под снижение выбросов будет иметь большие экономические последствия.
5. Нежелание политиков работать на решение таких проблем, которые растянуты на большие временные периоды.

Нужно упомянуть, что практически все страны согласны с необходимостью замедлить глобальное потепление. Было подписано ряд соглашений, но формально правительства, которые не будут выполнять обязательства этих договорённостей, не понесут никаких наказаний — это просто не прописано.

Изменение климата в России

Глобальное изменение климата в России не сможет не затронуть все регионы страны. Оно отразится как положительно, так и отрицательно. Зона проживания передвинется ближе к северу. Расходы на отопление значительно снизятся, и упростится транспортировка грузов вдоль арктического побережья на крупных реках. В северных районах таянье снега в районах, где была многолетняя мерзлота, может привести к серьезному повреждению коммуникаций и строений. Начнется миграция населения. Уже за последние годы значительно повысилось количество таких явлений, как засуха, штормовой ветер, жара, наводнения, сильный холод. Сказать конкретно, как повлияет потепление на разные отрасли, нет возможности. Суть изменения климата должна изучаться всесторонне

Немаловажно снизить влияние деятельности человека на нашу планету. Об этом далее

Райские острова уйдут на дно

За 50 лет уровень океанов поднялся на 10 сантиметров. Тенденция, которая продолжится или даже ускориться в ближайшие годы. По мнению экспертов НАСА, в ближайшие 100–200 лет подъем океана как минимум на один метр неизбежен.

«Принимая во внимание то, что мы знаем сегодня о расширении океанов с потеплением и таянии ледников и ледяных шапок, почти наверняка произойдет увеличение уровня моря не менее метра, а возможно, и больше», — сказал Стивен Нерем, профессор колорадского центра Астродинамических исследований в Университете Колорадо. В своем последнем специальном докладе ООН ожидает увеличение примерно на 43 сантиметра к 2100 году, если потепление будет поддерживаться при 2 ° C

В случае, если потепление продолжается на текущем уровне, увеличение будет порядка 84 см

В своем последнем специальном докладе ООН ожидает увеличение примерно на 43 сантиметра к 2100 году, если потепление будет поддерживаться при 2 ° C. В случае, если потепление продолжается на текущем уровне, увеличение будет порядка 84 см.

Фото: palam.ca

Первыми жертвами повышения уровня моря являются Тихоокеанские архипелаги, в частности Маршалловы Острова, Полинезийские острова, Мальдивы (Индийский океан) и некоторые регионы Азии (Филиппины, Индонезия). Согласно исследованию CNRS 2014 года, от 10000 до 20000 островов могут полностью исчезнуть за столетие.

Столкнувшись с этим объявленным сценарием бедствия, некоторые страны уже пытаются подготовиться. Жители атолла Бикини в Тихом океане попросили убежища в Соединенных Штатах.

Части нашего мира, которые исчезнут через 100 лет

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