Global uppvärmning och växthuseffekten. Konsekvenser av global uppvärmning

Analytiskt centrum ”Strategi”. 06/08/2017

Många djurpopulationer kan försvinna på grund av klimatförändringar

Sammanhang:

Donald Trumps beslut att dra tillbaka USA från klimatavtalet i Paris påminde återigen om problemet med global uppvärmning och intensifierade gamla diskussioner kring det. vad är det? Hur allvarligt är detta? Kan vi påverka detta? Och hur?

För att dra några slutsatser måste du först förstå problemet. Så vi bestämde oss för att ta reda på det. Skriv helt enkelt om något komplext och relevant — om global uppvärmning.

Vad är global uppvärmning?

Detta är namnet på processen att öka temperaturen på jordens yta. Under 1900-talet ökade den årliga medeltemperaturen vid land- och havsytorna med cirka 0,6–0,7°C.

NASA-data

Träffade kontoret Hadley Center

På en skala av årtusenden var planetens klimat inte konstant. Perioder av kylning och uppvärmning avlöste varandra successivt. Men sedan slutet av 1800-talet (med början av industrialiseringen) har temperaturökningshastigheten ökat hela tiden. Antagligen på grund av mänsklig aktivitet.

Detta är slutsatserna från Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, som arbetar under FN:s och Världsmeteorologiska organisationens överinseende), med hänvisning till många studier.

Lite kronologi:

Fram till 1850 förblev jordens temperatur relativt stabil (även om exakta mätningar blev möjliga först i slutet av 1800-talet).

Men uppvärmningstakten under andra hälften av 1900-talet är ungefär dubbelt så hög som den totala takten för perioden 1905–2005. Sedan 1979 har temperaturerna stigit med cirka 0,13–0,22°C varje decennium.

2015 var det hetaste året någonsin.

Förutom lufttemperaturen bekräftas den globala uppvärmningen även av faktorer som smältande glaciärer och stigande havsnivåer.

Hur sker den globala uppvärmningen?

Jorden får energi från solen. Planeten omvandlar sitt oanvända överskott till infraröd strålning och skickar det ut i rymden. Det är så jorden upprätthåller en balans mellan den energi den tar emot och den energi den ger ut.

Växthusgaser - vattenånga, koldioxid (CO2), metan och ozon - absorberar infraröd strålning och fångar energi som flyr ut i rymden i jordens atmosfär och värmer den därigenom.

Växthuseffekt

Växthusgaserna i sig spelar en viktig roll i ekosystemet. Det är tack vare dem som temperaturen på jorden är acceptabel under större delen av livet. Utan dem skulle planeten troligen vara helt täckt av is.

Naturliga källor till växthusgaser inkluderar biosfärens livsviktiga aktivitet, vattenavdunstning, vulkanutbrott och skogsbränder. Vid en viss koncentration i atmosfären håller växthusgaserna a) en normal temperaturnivå, b) deras överskott absorberas av naturliga reservoarer — skogar och hav.

Och det är här den mänskliga faktorn spelar in. Forskarsamhället anser att uppvärmningshastigheten under de senaste 100 åren (+0,8°C), och särskilt under de senaste decennierna (+0,3–0,4°C), är för hög för att vara en följd av naturliga processer.

Påverkar en person temperaturen?

Den huvudsakliga misstanken rör mänskliga aktiviteter relaterade till utsläpp av växthusgaser till atmosfären. Först och främst handlar det om utsläpp av koldioxid CO2 som ett resultat av förbränning av energibärare - olja, gas, kol.

Därefter kommer utsläpp av dikväveoxid och metan på grund av förbränning och nedbrytning av olika avfall. Vattenånga anses vara den största växthusgasen. Även om dess utsläpp sker naturligt, påverkar människor dem fortfarande. En generell temperaturökning orsakad av enbart (mänskliga) faktorer ökar avdunstningen av vatten och samtidigt koncentrationen av vattenånga i atmosfären.

Ytterligare ett exempel på hur en generell temperaturökning aktiverar andra faktorer som också leder till uppvärmning: Is och snö reflekterar solljus bra på grund av sina fysiska egenskaper. Smältningen av glaciärer och snö på grund av växthuseffekten minskar den yta som täcks av is och snö. Som ett resultat reflekteras mindre solljus och jorden blir ännu varmare. Det finns många sådana relationer.

Separat bör det noteras att avskogning är den näst viktigaste orsaken till CO2-utsläpp efter förbränning av energiresurser. Trädens löv absorberar CO2 genom fotosyntesen och omvandlar den till luft. I samma process ackumulerar träd CO2. Av detta leder avskogning till två negativa konsekvenser: mindre CO2 absorberas av löv från atmosfären, och mer CO2 frigörs från jorden under de avhuggna träden.

Vad är faran med den globala uppvärmningen (såsom sett av IPCC)?

En av de mest utbredda konsekvenserna av den globala uppvärmningen är höjningen av havsnivåerna. Ett varmare klimat gör att vatten expanderar termiskt (eftersom det blir större i volym) och gör att glaciärer i Arktis och bergen smälter (de omvandlas till vatten).

Stigande havsnivåer hotar små öar och kustområden med översvämningar, och smältande glaciärer i bergen hotar låglandet i bergsområden. Särskilt utsatta är de fattiga länder som inte har råd med stora ekonomiska investeringar i anpassningsåtgärder och skydd mot effekterna av den globala uppvärmningen (bygga dammar, flytta människor etc.).

Rio de Janeiro

Global uppvärmning kan också visa sig i oväntade väderhändelser, inklusive naturkatastrofer (översvämningar, torka, orkaner)  på grund av förändringar i mängden och fördelningen av nederbörd. Ökningen av energi i atmosfären på grund av växthusgaser gör dess beteende mer våldsamt och oförutsägbart.

Nästa problem, tillsammans med den globala uppvärmningen, är havsförsurningen. Det uppstår som ett resultat av att CO2 kommer in i havet från atmosfären. Försurning kan leda till att enskilda levande organismer utrotas, och eftersom alla levande organismer är anslutna till varandra genom näringskedjor kan hela havets ekosystem lida.

När det gäller jordbruket kommer en temperaturhöjning på 1–3°C att ha en positiv inverkan på medel- och höglatitudregioner, medan i torra områden även en liten ökning på 1–2°C kan leda till torka och svält. Globalt förväntas jordbrukspotentialen minska när temperaturen stiger med mer än 3°C.

Många torra regioner kommer att möta ännu större vattenbrist på grund av minskad nederbörd och avdunstning. Medan andra kan tvärtom drabbas av översvämningar.

Torka

Översvämning i New Orleans

Ett av de akuta problemen för Ukraina är den ökande frekvensen av skogsbränder. Stigande temperaturer, minskande nederbörd och uttorkande skogar gör dem mer brandfarliga.

Dessutom ligger cirka 25 % av jordens mark på den så kallade permafrosten. Detta är ytan som underjordisk is ligger under. De har inte smält på särskilt länge, men stigande temperaturer skapar risk för att isen börjar smälta och infrastrukturen på ytan kollapsar.

Ansträngningar för att bekämpa den globala uppvärmningen

Det råder enighet bland de flesta länder om att utsläppen av växthusgaser måste minska. Inom mänsklig verksamhet kommer huvuddelen av sådana utsläpp från industrin (förbränning av kolbaserade energibärare), traditionella transporter och individuell konsumtion (ineffektiv användning av resurser som ljus, vatten, värme).

Vad innebär det att minska utsläppen? På en global skala, en fullständig omstrukturering av ekonomin. Det måste ske en övergång från traditionell energi (olja, gas, kol) till alternativ, ren och förnybar energi (sol, vind, vatten).

Detta kräver seriösa investeringar, stängning av befintliga kraftverk, öppnande av nya, återstart av bilindustrin med övergången till alternativa bränslen (istället för bensin- och dieseltyper), avtal mellan företag och enskilda konsumenter med högre energikostnader till en början — det vill säga mycket allvarliga politiska och ekonomiska beslut på stater, enskilda samhällen och företagsnivå.

När det gäller det individuella deltagandet för var och en av oss, innebär det användningen av energibesparande teknik, spara resurser och deras effektiva förbrukning, byte till kollektivtrafik och cyklar, komma överens med dyrare men ren energi, och i princip hålla med hög utgifter och samtidigt måttfull konsumtion för det allmännas bästa. Men det viktigaste är att öka miljömedvetenheten och det sociala ansvaret.

Så att vi vet varför det är värt att sortera sopor, äta mindre kött, inte använda papper, släcka lampor och luftkonditionering. Om detta förklaras i skolan blir det vårt medvetna val. Den första kritiska massan måste också dyka upp, vilket kommer att vara ett exempel på ansvar.

Och än en gång separat om skogar. De behöver bevaras, planteras, förbättras och skyddas. Detta är mycket viktigt. Även utan global uppvärmning, och ännu mer med den. Mer CO2 absorberas — renare luft, färre växthusgaser och en bättre energibalans på planeten.

Klimatskepsis

Klimatskepsis i olika länders samhällen är ett av de viktiga problemen i kampen mot den globala uppvärmningen. Det uttrycks i misstro, tvivel eller förnekande att den globala uppvärmningen a) sker, b) farlig, c) orsakas av mänskliga faktorer, d) kan stoppas av rätt politik. Alla dessa fyra faktorer utgör den "vetenskapliga konsensus" om klimatförändringar.

Skepsis mot klimatförändringar är farlig eftersom den å ena sidan förhindrar medvetenhet om problemet och förståelse för dess allvar, och å andra sidan blir den ett argument mot handling för att förhindra negativa konsekvenser.

Naturen av denna misstro är komplex. Först och främst på grund av komplexiteten i själva problemet med den globala uppvärmningen. Det finns få enkla, kortfattade och begripliga förklaringar till varför och hur det händer, och vilka konsekvenserna kan bli. Många förklaringar hänvisar helt enkelt till vetenskapliga myndigheter och expertutlåtanden, eller så är de inte tillräckligt djupa eller otydliga. Allt detta väcker bara tvivel bland människor som letar efter enkla svar (och dessa är majoriteten).

Samtidigt finns det i verkligheten forskare som förnekar vissa aspekter av den globala uppvärmningen. Detta skapar intrycket att det inte finns någon konsensus bland forskarna och att allt inte är så enkelt. När detta kombineras med den allmänna komplexiteten i att förstå problemet, reduceras människors önskan att fördjupa sig i essensen, än mindre agera, till ingenting. Detta används aktivt av lobbyföretag som skyddar stora energiföretags intressen. De lyfter fram tvetydigheten i problemet.

Det är också sant att det förekommer mycket manipulation av den allmänna opinionen, slutenhet och opacitet i slutsatser från dem som försvarar den befintliga konsensus om klimatförändringar. För att inte tala om bristen på förklarande arbete.

Det finns många mäktiga intressegrupper förknippade med problemet med den globala uppvärmningen: företag, av vilka några har investerat i kolenergi och andra i alternativ energi, forskare som konkurrerar om auktoritet och finansiering, politiker som spelar för sina väljares intressen eller lobbar för näringslivet intressen. Alla av dem gör diskursen kring global uppvärmning komplex och otillgänglig för de flestas förståelse. Som ett resultat står vi stilla.

Slutligen är attityder till klimatförändringar starkt beroende av människors ekonomiska och sociala välbefinnande. För rikare och mer utbildade människor är övergången till dyrare och renare energislag, införandet av energibesparande tekniker och andra utgifter inte ett sådant problem. Men å andra sidan finns det människor för vilka allt detta innebär betydande ekonomiska förluster. Och detta underblåser naturligtvis olika konspirationsteorier och konspirationsteorier (samma misstroende).

Slutsatser

Inom ekologi hänger allt ihop. En ökning av temperaturen på grund av den mänskliga faktorn framkallar andra, redan naturliga faktorer, som också leder till uppvärmning. Faran med global uppvärmning är att dess hot ökar på grund av tröghet.

Är problemet med global uppvärmning rent miljömässigt? Inga. Försämringen av levnadsvillkoren i vissa regioner kommer att leda till en mer brutal kamp om tillgängliga resurser, det vill säga till krig och konflikter, och till migration av människor från dessa regioner. De kommer att fly dit allt är bra än så länge, vilket i sin tur kommer att leda till sociala spänningar och upphettad politisk situation i hela världen.

Flyktingkrisen i Europa, terrorismen och den efterföljande uppgången av populism är de bästa exemplen på hur olösta problem på platser långt borta från oss kan komma tillbaka och förfölja oss. Det är inte möjligt att stänga av sig själv från problem och överföra dem till andra i den moderna världen. Konsekvenser drar inga gränser mellan rik och fattig, goda och dåliga, fiender och vänner.

Vi tänker sällan på vad som kommer att hända i framtiden. Idag har vi andra saker att göra, ansvar och bekymmer. Därför uppfattas den globala uppvärmningen, dess orsaker och konsekvenser mer som scenarier för Hollywood-filmer än som ett verkligt hot mot människans existens. Vilka signaler indikerar en förestående katastrof, vad är dess orsaker och vilken framtid som väntar oss - låt oss ta reda på det.

För att förstå graden av fara, bedöma tillväxten av negativa förändringar och förstå problemet, låt oss undersöka själva begreppet global uppvärmning.

Vad är global uppvärmning?

Global uppvärmning är ett mått på ökningen av den genomsnittliga omgivande temperaturen under det senaste århundradet. Dess problem är att från och med 1970-talet började denna siffra öka flera gånger snabbare. Den främsta orsaken till detta ligger i intensifieringen av mänsklig industriell verksamhet. Vattentemperaturen ökade inte bara, den ökade också med cirka 0,74 °C. Trots ett så litet värde kan konsekvenserna bli kolossala, enligt vetenskapliga arbeten.

Forskning om global uppvärmning rapporterar att förändrade temperaturmönster har följt planeten under hela dess liv. Till exempel ger Grönland bevis på klimatförändringar. Historien bekräftar att norska sjömän under 1000-1200-talen kallade denna plats för "Grönt land", eftersom det inte fanns några spår av snö och is, som det är idag.

I början av 1900-talet rådde värme igen, vilket fick Ishavets glaciärer att krympa i storlek. Sedan, från omkring 40-talet, sjönk temperaturen. En ny omgång av dess tillväxt började på 1970-talet.

Orsakerna till klimatuppvärmningen förklaras av ett sådant koncept som växthuseffekten. Det består i att höja temperaturen i de lägre skikten av atmosfären. Växthusgaser i luften, såsom metan, vattenånga, koldioxid och andra, bidrar till ackumuleringen av värmestrålning från jordens yta och som ett resultat uppvärmning av planeten.

Vad orsakar växthuseffekten?

1. Bränder i skogsområden. För det första frigörs en stor mängd. För det andra minskar antalet träd som bearbetar koldioxid och ger syre.
2. Permafrost. Land som är i greppet av permafrost släpper ut metan.
3. Hav. De producerar en stor mängd vattenånga.
4. Vulkanutbrott. Det släpper ut enorma mängder koldioxid.
5. Levande organismer. Vi bidrar alla till växthuseffekten eftersom vi andas ut samma CO 2 .
6. Solaktivitet. Enligt satellitdata har solen ökat sin aktivitet avsevärt under de senaste åren. Det är sant att forskare inte kan ge korrekta data om denna fråga, och därför finns det inga slutsatser.

Vi tittade på de naturliga faktorerna som påverkar växthuseffekten. Men det huvudsakliga bidraget kommer från mänsklig aktivitet. Den intensiva utvecklingen av industrin, studiet av jordens inre, utvecklingen av mineraler och deras utvinning har lett till att stora mängder växthusgaser frigörs, vilket har lett till en ökning av temperaturen på planetens yta.

Vad exakt gör människor för att öka den globala uppvärmningen?

1. Oljefält och industri. Med olja och gas som bränsle släpper vi ut stora mängder koldioxid i atmosfären.
2. Gödselmedel och jordbehandling. Bekämpningsmedel och de kemikalier de använder bidrar till frigörandet av kvävedioxid, som är en växthusgas.
3. Förstörelse av skogar. Aktiv exploatering av skog och fällning av träd leder till en ökning av koldioxiden.
4. Överbefolkning av planeten.Ökningen av antalet invånare på jorden förklarar skälen till punkt 3. För att förse människor med allt de behöver utvecklas fler och fler territorier i jakt på mineraler.
5. Bildning av deponier. Brist på sopsortering och slösaktig användning av produkter leder till att det bildas deponier som inte återvinns. De är antingen begravda djupt i marken eller brända. Båda leder till förändringar i ekosystemet.

Biltrafik och trafikstockningar bidrar också till att miljökatastrofer accelererar.

Om den nuvarande situationen inte korrigeras kommer temperaturhöjningen att fortsätta. Vilka andra konsekvenser blir det?

1. Temperaturintervall: på vintern blir det mycket kallare, på sommaren blir det antingen onormalt varmt eller ganska kallt.
2. Mängden dricksvatten kommer att minska.
3. Skörden på fälten blir märkbart sämre, och vissa grödor kan försvinna helt.
4. Under de kommande hundra åren kommer vattennivån i världshaven att stiga med en halv meter på grund av den snabba smältningen av glaciärer. Vattnets salthalt kommer också att börja förändras.
5. Globala klimatkatastrofer, orkaner och tornados kommer inte bara att bli vardagliga, utan kommer också att nå proportioner som Hollywood-filmer. I många regioner kommer det att komma kraftiga regn som inte tidigare har dykt upp där. Vindar och cykloner kommer att börja intensifieras och bli vanligare.
6. Antalet döda zoner på planeten växer – platser där människor inte kan överleva. Många öknar kommer att bli ännu större.
7. På grund av plötsliga förändringar i klimatförhållandena kommer träd och många djurarter att behöva anpassa sig till dem. De som inte lyckas göra detta snabbt kommer att vara dömda till utrotning. Det gäller mest av allt för träd, eftersom de för att vänja sig vid terrängen måste uppnå en viss ålder för att få avkomma. Att minska mängden "" leder till ett ännu farligare hot - en kolossal frisättning av koldioxid, som ingen kommer att omvandla till syre.

Ekologer har identifierat flera platser där den globala uppvärmningen på jorden kommer att återspeglas först:

• Arktis- smältande arktisk is, ökande permafrosttemperaturer;
• Saharaöknen- snöfall;
• små öar- Stigande havsnivåer kommer helt enkelt att översvämma dem;
• några asiatiska floder- de kommer att spilla och bli oanvändbara;
• Afrika- utarmningen av bergsglaciärer som matar Nilen kommer att leda till att flodens översvämningsslätt torkar ut. De omgivande områdena kommer att bli obeboeliga.

Permafrosten som finns idag kommer att flytta längre norrut. Som ett resultat av den globala uppvärmningen kommer havsströmmarnas förlopp att förändras, och detta kommer att orsaka okontrollerbara klimatförändringar över hela planeten.

Med allt fler tung industri, olje- och gasraffinaderier, deponier och förbränningsanläggningar kommer luften att bli alltmer oanvändbar. Invånare i Indien och Kina är redan oroade över detta problem.

Det finns två prognoser, i den ena, med samma nivå av växthusgasbildning, kommer den globala uppvärmningen att bli märkbar om cirka trehundra år, i den andra - i hundra, om nivån av utsläpp till atmosfären ökar.

De problem som jordens invånare kommer att möta i händelse av global uppvärmning kommer att påverka inte bara ekologi och geografi, utan också ekonomiska och sociala aspekter: minskningen av områden som är lämpliga för liv kommer att leda till en förändring av medborgarnas lägen, många städer kommer att överges, stater kommer att möta brist på mat och vatten för befolkningen.

Rapporter från ministeriet för nödsituationer rapporterar att antalet översvämningar i landet nästan har fördubblats under det senaste kvartsseklet. Dessutom registreras många parametrar för sådana katastrofer för första gången i historien.

Forskare förutspår effekten av den globala uppvärmningen under 2000-talet främst på Sibirien och subarktiska regioner. Vad kommer detta att leda till? Stigande permafrosttemperaturer hotar lagringsanläggningar för radioaktivt avfall och orsakar allvarliga ekonomiska problem. Vid mitten av seklet förutspås vintertemperaturen stiga med 2-5 grader.

Det finns också möjlighet att säsongsbetonade tornados inträffar periodvis - oftare än vanligt. Översvämningar i Fjärran Östern har upprepade gånger orsakat stor skada för invånarna i Amur-regionen och Khabarovsk-territoriet.

Roshydromet har föreslagit följande problem i samband med global uppvärmning:

1. I vissa regioner i landet förväntas ovanliga torka, i andra - översvämningar och markfuktighet, vilket leder till förstörelse av jordbruket.
2. Ökning av skogsbränder.
3. Störning av ekosystemet, förskjutning av biologiska arter med utrotning av några av dem.
4. Forcerad luftkonditionering på sommaren i många regioner i landet och de resulterande ekonomiska kostnaderna.

Men det finns också några fördelar:

1. Den globala uppvärmningen kommer att öka navigeringen på sjövägarna i norr.
2. Det kommer också att ske en förskjutning av jordbruksgränsen, vilket kommer att öka jordbruksarealen.
3. På vintern kommer behovet av uppvärmning att minska, vilket innebär att kostnaden för medel också minskar.

Det är fortfarande ganska svårt att bedöma faran med global uppvärmning för mänskligheten. I utvecklade länder introducerar redan ny teknik i tung produktion, som speciella filter för luftutsläpp. Och mer befolkade och mindre utvecklade länder lider av de mänskliga aktiviteternas konsekvenser. Utan att påverka problemet kommer denna obalans bara att växa.

Forskare övervakar förändringar tack vare:

• kemisk analys av jord, luft och vatten;
• studera hastigheten för glaciärsmältning;
• rita upp grafer över tillväxten av glaciärer och ökenzoner.

Dessa studier gör det tydligt att graden av påverkan av den globala uppvärmningen ökar varje år. Det finns ett behov av att snabbt implementera grönare sätt att driva tung industri och återställa ekosystemet.

Vilka är sätten att lösa problemet:

• snabb grönare av ett stort område av land;
• skapa nya sorter av växter som lätt anpassar sig till förändringar i naturen;
• användning av förnybara energikällor (till exempel vindkraft);
• utveckling av mer miljövänlig teknik.

Forskare funderar på olika sätt att lösa problemet: speciella koldioxidfällor i gruvor har redan skapats. Det har utvecklats aerosoler som påverkar de reflekterande egenskaperna hos atmosfärens övre skikt. Effektiviteten av dessa utvecklingar har ännu inte bevisats. Bilens förbränningssystem modifieras ständigt för att skydda mot skadliga utsläpp. Alternativa energikällor uppfinns, men utvecklingen av dem kostar mycket pengar och går extremt långsamt. Dessutom orsakar driften av kvarnar och solpaneler även CO 2 -utsläpp.

Enligt forskare kan medeltemperaturen på jordens yta i början öka med 1,8 till 3,4 °C. Temperaturerna kan sjunka något i vissa regioner (se fig. 1).

Enligt experter (IPCC) , Medeltemperaturen på jorden har stigit med 0,7 °Cfrån andra halvlek,och "det mesta av uppvärmningen som observerats under de senaste 50 åren beror på aktiviteter" Dettaförst och främstvräkning,trotsig som ett resultat av förbränning, och.(se fig. 2) .

De kraftigaste temperaturfluktuationerna observeras i Arktis, Grönland och Antarktishalvön (se figur 3). Det är de cirkumpolära områdena som är mest känsliga för klimatförändringar, där vattnet är på gränsen till att smälta och frysa. En lätt avkylning leder till en ökning av arean av snö och is, som väl reflekterar solstrålningen ut i rymden och därmed bidrar till en ytterligare temperaturminskning. Omvänt leder uppvärmningen till minskat snö- och istäcke, bättre uppvärmning av vatten och intensiv avsmältning av glaciärer, vilket leder till en ökning av havsnivån.

Utöver att öka kommer stigande temperaturer också att leda till förändringar i mängd och fördelning. Som ett resultat kan naturkatastrofer bli vanligare:, och andra. Uppvärmning kommer sannolikt att öka frekvensen och omfattningen av sådana händelser.

En annan möjlig konsekvens av stigande globala temperaturer är en minskning av skörden i Afrika, Asien och Latinamerika och en ökning av skörden i utvecklade länder (på grund av förlängda växtsäsonger).

Klimatuppvärmningen kan leda till en förskjutning av växt- och djurarters livsmiljöer till polarzonerna, vilket kommer att öka sannolikheten för utrotning av små arter som lever i kustzoner och öar, vars existens för närvarande hotas av utrotning.

År 2013 rapporterar forskarsamhället att den globala uppvärmningsprocessen har stoppats, och orsakerna till att stigande temperaturer upphört studeras.

Syftet med mitt arbete är att undersöka den globala uppvärmningen och hitta sätt att lösa detta problem.

Forskningsmål:

Utforska olika teorier om global uppvärmning;

Bedöm konsekvenserna av denna process;

Föreslå åtgärder för att förhindra global uppvärmning.

Forskningsmetoder som används i mitt arbete:

Empirisk

Statistisk

Matematik osv.

Klimatförändringar på jorden.

Klimatet förändras både till följd av naturliga interna processer och yttre påverkan på miljön (se fig. 4). Under de senaste 2000 åren är flera klimatcykler av kylning och uppvärmning tydligt synliga och ersätter varandra.

Klimatförändringar i vår tid.

0 - 400 år

. Klimatet var förmodligen varmt, men inte torrt. Temperaturerna var ungefär desamma som de moderna, och norr om Alperna var de till och med högre än de moderna. Nordafrika och Mellanöstern hade ett fuktigare klimat.

400 - 1000 gg

. Den genomsnittliga årstemperaturen var 1-1,5 grader lägre än den nuvarande. I allmänhet har klimatet blivit blötare och vintrarna kallare. I Europa var kalla temperaturer också förknippade med hög luftfuktighet. Trädgränsen i Alperna har sjunkit med cirka 200 meter, och glaciärerna har ökat.

1000 - 1300

. Eran av relativt varmt klimat iV- århundraden, präglades av milda vintrar, relativt varmt och jämnt väder.

1300 - 1850

. Period, som ägde rum denför- . Denna period är den kallaste under de senaste 2 tusen åren.

1850 - 20?? åå

"Global uppvärmning". Uppskattningar från klimatmodeller säger att medeltemperaturen på jordens yta från början skulle kunna öka med mellan 1,8 och 3,4 °C.

Orsaker till global uppvärmning.

Orsakerna till klimatförändringarna är fortfarande okända, men bland de viktigaste yttre påverkan är förändringar i jordens omloppsbana, vulkaniska utsläpp och . Enligt direkta klimatobservationer har medeltemperaturerna på jorden ökat, men orsakerna till denna ökning är fortfarande föremål för debatt. En av de mest diskuterade orsakerna är antropogen .

1. .

Enligt vissa forskarepresenteraDen globala uppvärmningen tillskrivs mänskliga aktiviteter. Det orsakas av en antropogen ökning av koncentrationen av koldioxid i jordens atmosfär, och som en följd av en ökning av " ». Effekten av dess närvaro påminner om växthuseffekten, när kortvågig solstrålning lätt tränger igenom CO-skiktet 2 , och sedan, reflekterad från jordens yta och förvandlas till långvågig strålning, kan inte tränga tillbaka genom den och förblir i atmosfären. Detta lager fungerar som en film i ett växthus - det skapar en ytterligare termisk effekt.

Växthuseffekten upptäcktes i och studerades först iår. Detta är den process genom vilken absorption och emission orsakar uppvärmning av atmosfären och ytan.

På jorden är de viktigaste växthusgaserna: (ansvariga för cirka 36-70 % av växthuseffekten, exklusive moln), (CO 2 (9-26%), (CH 4 (4-9%) och (3-7%). Atmosfäriska CO-koncentrationer 2 och CH 4 ökade med början av den industriella revolutionen i mitten med 31 % respektive 149 %. Enligt separata studier har sådana koncentrationsnivåer uppnåtts för första gången under de senaste 650 tusen åren. Detta är den period för vilken data har erhållits från polära isprover. Koldioxid skapar 50% av växthuseffekten, klorfluorkol står för 15-20%, metan - 18%, kväve - 6% (Fig. 5).

Ungefär hälften av alla växthusgaser som produceras av mänsklig verksamhet finns kvar i atmosfären. Omkring tre fjärdedelar av alla antropogena koldioxidutsläpp under de senaste 20 åren härrörde från bränsleförbränning. Samtidigt är ungefär hälften av volymen av antropogena koldioxidutsläpp förknippade med markvegetation och hav. Merparten av de återstående CO 2 -utsläppen orsakas främst av avskogning och en minskning av mängden vegetation som absorberar koldioxid.

2.2 Förändringar i solaktiviteten.

Forskare har föreslagit en mängd olika förklaringar till förändringar i jordens temperatur. Alla pågående klimatprocesser på planeten beror på aktiviteten hos vårt ljus - solen. Därför påverkar även de minsta förändringarna i solaktivitet säkert jordens väder och klimat. Det finns 11-åriga, 22-åriga och 80-90 år (Glaisberg) cykler av solaktivitet. Det är troligt att den observerade globala uppvärmningen är förknippad med ytterligare en ökning av solaktiviteten, som kan minska igen i framtiden. Solens aktivitet kan förklara hälften av temperaturförändringarna före 1970. Under påverkan av solstrålning förändras bergsglaciärernas tjocklek. Till exempel i Alperna finns det praktiskt taget Pasterzeglaciären smälte (se fig. 6). Dessutom i vissa områden tunnas glaciärerna ut, medan inlandsisen förtjockas i andra (se fig. 7)). Under det senaste halvseklet har temperaturen i sydvästra Antarktis ökat med 2,5 °C. Från en hylla med en yta på 3250 km² och en tjocklek på över 200 meter, belägen på den antarktiska halvön, bröt den av med en yta på över 2500 km². Hela förstörelseprocessen tog bara 35 dagar. Innan detta förblev glaciären stabil i 10 tusen år, sedan slutet av den senaste istiden. Avsmältningen av ishyllan ledde till att ett stort antal isberg (över tusen) släpptes (se fig. 8).

2.3 Världshavets inflytande.

Världens hav är en enorm reservoar av solenergi. Det bestämmer rörelseriktningen och hastigheten för varma havsströmmar, såväl som luftmassor på jorden, vilket i hög grad påverkar planetens klimat. För närvarande har karaktären av värmecirkulation i havets vattenpelare studerats dåligt. Det är känt att medeltemperaturen i havsvattnet är 3,5°C och medeltemperaturen på landytan är 15°C, därför kan ökat värmeutbyte mellan havet och atmosfärens ytskikt leda till betydande klimatförändringar (Fig. 9). Dessutom löses en stor mängd CO 2 i havsvatten (cirka 140 biljoner ton, vilket är 60 gånger mer än i atmosfären) och en rad andra växthusgaser. Som ett resultat av olika naturliga processer kan dessa gaser komma in i atmosfären, vilket avsevärt påverkar jordens klimat.

2 .4 Vulkanisk aktivitet.

Vulkanaktivitet är också en källa till aerosoler av svavelsyra och stora mängder koldioxid som frigörs vid vulkanutbrott i jordens atmosfär. Stora utbrott åtföljs initialt av avkylning på grund av att aska, svavelsyra och sotpartiklar tränger in i jordens atmosfär. Därefter orsakar den CO 2 som släpps ut under utbrottet en ökning av den genomsnittliga årstemperaturen på jorden. Den efterföljande långvariga minskningen av vulkanisk aktivitet hjälper till att öka atmosfärens transparens och leder till en ökning av temperaturen på planeten. Detta kan avsevärt påverka jordens klimat.

3. Resultat forskning om global uppvärmning.

När man studerade den globala uppvärmningen vid olika väderstationer runt om i världen identifierades fyra serier av globala temperaturer, till att börja med andra hälften av 1800-talet (se fig. 10). De visar två distinkta episoder av global uppvärmning. En av dem faller på perioden från 1910 till 1940. Under denna tid ökade medeltemperaturen på jorden med 0,3-0,4°C. Sedan, under 30 år, ökade inte temperaturen och kan till och med ha minskat något. Och sedan 1970 började ett nytt avsnitt av uppvärmning, som fortsätter till denna dag. Under denna tid ökade temperaturen med ytterligare 0,6-0,8°C. Under 1900-talet ökade således den genomsnittliga globala temperaturen för ytluften på jorden med ungefär en grad. Detta är ganska mycket, eftersom även efter att ha lämnat istiden är uppvärmningen vanligtvis bara 4°C.

Genom att studera förändringar i havsnivån har forskare funnit att den genomsnittliga havsnivån har stigit under de senaste 100 åren med en genomsnittlig hastighet på cirka 1,7 mm/år, vilket är betydligt snabbare än medelhastigheten under de senaste tusen åren. Sedan 1993 började den globala havsnivån stiga i en accelererad hastighet - cirka 3,5 mm / år (se fig. 11). Den främsta orsaken till att havsnivån stiger idag är en ökning av värmeinnehållet i havet, vilket leder till dess expansion. I framtiden förväntas smältande is spela en större roll för att accelerera havsnivåhöjningen.

Den totala volymen av glaciärer på jorden minskar ganska kraftigt. Glaciärer har gradvis krympt under det senaste århundradet. Men nedgångstakten har ökat märkbart under det senaste decenniet (se fig. 12). Endast ett fåtal glaciärer växer fortfarande. Det gradvisa försvinnandet av glaciärer kommer inte bara att vara en konsekvens av stigande havsnivåer, utan också av problem med tillförseln av sötvatten till vissa områden i Asien och Sydamerika.

.

Det finns en teori, vilket används ofta av motståndare till begreppen antropogen global uppvärmning och växthuseffekten. De hävdar att modern uppvärmning är ett naturligt utträde från den lilla istiden under XIV-XIX århundradena, vilket kommer att leda till återställandet av temperaturerna för det lilla klimatoptimum under X-XIII århundradena.

Global uppvärmning kanske inte händer överallt. Enligt hypotesen från klimatologerna M. Ewing och W. Donn finns det en oscillerande process där istiden genereras av klimatuppvärmningen, och utträdet från istiden genereras genom kylning. Detta beror på att när polarisarna tinar ökar mängden nederbörd på de polära breddgraderna. Därefter sker en minskning av temperaturen i de inre regionerna på norra halvklotet med efterföljande bildande av glaciärer. När polarisarna fryser börjar glaciärer i de djupa områdena på kontinenterna, som inte får tillräckligt med laddning i form av nederbörd, tina.

Enligt en hypotes kommer den globala uppvärmningen att leda till ett stopp eller allvarlig försvagning. Detta kommer att orsaka en betydande minskning av medeltemperaturen i (medan temperaturen i andra regioner kommer att stiga, men inte nödvändigtvis i alla), eftersom Golfströmmen värmer kontinenten genom att transportera varmt vatten från tropikerna.

5. Konsekvenser av global uppvärmning.

För närvarande anses klimatuppvärmningsfaktorn vara i nivå med andra kända hälsoriskfaktorer - rökning, alkohol, överskottsnäring, låg fysisk aktivitet och andra.

5.1 Spridning av infektioner.

Till följd av klimatuppvärmningen förväntas en ökad nederbörd, en utbyggnad av våtmarker och en ökning av antalet översvämmade bosättningar. Arean av vattenkroppar koloniserade av mygglarver ökar ständigt, inklusive 70% av vattendragen är infekterade med malariamygglarver. Enligt WHO:s experter leder en temperaturökning på 2–3 °C till en ökning av antalet personer som kan få malaria med cirka 3–5 %. Myggburna sjukdomar som West Nile-feber (WNV), Denguefeber och gula febern kan förekomma. En ökning av antalet dagar med höga temperaturer leder till aktivering av fästingar och en ökning av förekomsten av infektioner som överförs av dem.

5.2. Upptinande permafrost.

En gas, metan, bevaras i tjockleken av frusna stenar. Det ger en ojämförligt större växthuseffekt än CO2. Om metan släpps ut i atmosfären när permafrosten smälter blir klimatförändringarna oåterkalleliga. Planeten kommer att bli lämplig endast för kackerlackor och bakterier. Dessutom kommer dussintals städer byggda på permafrost helt enkelt att drunkna. Andelen deformerade byggnader i norr är redan mycket hög och växer hela tiden. Smältande permafrost kommer att göra det omöjligt att utvinna olja, gas, nickel, diamanter och koppar. Med den globala uppvärmningen kommer nya utbrott av virus att uppstå när temperaturen stiger, det blir tillgängligt för bakterier och svampar, som bryter ned metan.

5.3 Anomala naturfenomen.

Forskare tror att en av konsekvenserna av klimatförändringarna är en ökning av antalet onormala väderhändelser som översvämningar, stormar, tyfoner och orkaner. R En ökning av frekvensen, intensiteten och varaktigheten av torka i vissa regioner kommer att leda till en ökad brandrisk i skogar och en märkbar expansion av torkaområden och ökenmarker. I andra delar av jorden kan vi förvänta oss starkare vindar och en ökning av intensiteten av tropiska cykloner, en ökning av frekvensen av kraftiga nederbörd, på grund av vilka översvämningar kommer att bli mer frekventa, vilket kommer att leda till vattenförsämring av jorden, vilket är farligt för jordbruket.

5.4 Stigande havsnivåer.

Antalet glaciärer i de norra haven kommer att minska (till exempel på Grönland), vilket kommer att leda till en höjning av världshavets nivå. Då kommer kustområden vars nivå ligger under havsytan att ligga under vatten. Till exempel Nederländerna, som under trycket från havet upprätthåller sitt territorium endast med hjälp av dammar; Japan, som har många produktionsanläggningar i sådana områden; Många öar i tropikerna kan översvämmas av havet.

5.5 Ekonomiska konsekvenser.

Kostnaderna för klimatförändringarna ökar med temperaturerna. Svåra stormar och översvämningar orsakar miljarder dollar i förluster. Extrema väderförhållanden skapar extrema ekonomiska utmaningar. Till exempel, efter en rekordstor orkan 2005, upplevde Louisiana en minskning av intäkterna med 15 procent en månad efter stormen, och egendomsskador uppskattades till 135 miljarder dollar. Konsumenter möter regelbundet stigande mat- och energipriser, tillsammans med stigande kostnader för hälsovård och fastigheter. När torrmarkerna expanderar hotas livsmedelsproduktionen och vissa befolkningar riskerar att bli hungriga. Idag lider Indien, Pakistan och Afrika söder om Sahara av matbrist, och experter förutspår ännu större nederbördsminskningar under de kommande decennierna. Därmed framträder, enligt uppskattningar, en mycket sorglig bild. Den mellanstatliga panelen för klimatförändringar uppskattar att år 2020 kan 75-200 miljoner afrikaner uppleva vattenbrist och kontinentens jordbruksproduktion kan minska med 50 procent.

5.6 Förlust av biologisk mångfald och förstörelse av ekosystem.

År 2050 riskerar mänskligheten att förlora så mycket som 30 procent av djur- och växtarter om medeltemperaturen stiger med 1,1 till 6,4 grader Celsius. Sådan utrotning kommer att inträffa på grund av förlust av livsmiljöer genom ökenspridning, avskogning och havsuppvärmning, samt en misslyckande att anpassa sig till pågående klimatförändringar. Viltforskare har noterat att några mer motståndskraftiga arter har migrerat till polerna för att "upprätthålla" den livsmiljö de behöver. När växter och djur försvinner på grund av klimatförändringar försvinner också mänsklig mat, bränsle och inkomster. Forskare ser redan blekning och död av korallrev på grund av uppvärmning av havsvattnet, såväl som migrationen av de mest sårbara växt- och djurarterna till andra områden på grund av stigande luft- och vattentemperaturer, såväl som smältande glaciärer. Förändrade klimatförhållanden och en kraftig ökning av koldioxid i atmosfären är ett allvarligt test för våra ekosystem.

6. Klimatförändringsområden.

Den mellanstatliga kommissionen har identifierat ett antal områden som är mest sårbara för förväntade klimatförändringar:

I regionen, Asiens megadelta, små öar kommer det att bli ökad torka och ökad ökenspridning;

I Europa kommer stigande temperaturer att leda till minskade vattenresurser och vattenkraftsproduktion, minskad jordbruksproduktion, försämrade turismförhållanden, minskat snötäcke och tillbakadragande av bergsglaciärer, ökad sommarnederbörd och en ökad risk för tunga och katastrofala flodhändelser;

I Central- och Östeuropa kommer det att ske en ökning av frekvensen av skogsbränder, bränder på torvmarker och en minskning av skogsproduktiviteten; ökad markinstabilitet i norra Europa.

I Arktis - en katastrofal minskning av glaciationsområdet, en minskning av havsisområdet och förstärkning av kusten;

I sydvästra Antarktis ökade temperaturen med 2,5 °C. Antarktis ismassa minskar i en accelererande takt;

I västra Sibirien, sedan början av 1970-talet, har temperaturen i permafrostjordar ökat med 1,0 °C, i centrala Yakutia - med 1-1,5 °C, i de norra regionerna - Archangelsk-regionen, Komirepubliken - har den inte värmde alls;

I norr, sedan mitten av 1980-talet, har temperaturen på det övre lagret av permafrost ökat med 3 ° C, och det bördiga Kalifornien har svalnat något;

I de södra regionerna, i synnerhet i Ukraina, blev det också något kallare.

7. Åtgärder för att förhindra global uppvärmning.

För att stoppa tillväxten CO2 , är det nödvändigt att ersätta traditionella energislag baserade på förbränning av kolråvaror med icke-traditionella. Det är nödvändigt att öka produktionen av solpaneler, vindkraftverk, byggandet av tidvattenkraftverk (TPP), geotermiska och vattenkraftverk (HPP).

Problemet med global uppvärmning måste lösas på internationell nivå, i enlighet med ett enda internationellt program som utarbetats med deltagande av regeringarna i alla länder och världssamfundet, under enat internationellt ledarskap. Idag är det huvudsakliga globala avtalet för att bekämpa den globala uppvärmningen (enats om, trädde i kraft i). Protokollet omfattar mer än 160 länder och täcker cirka 55 % av de globala utsläppen av växthusgaser.:

Europeiska unionen måste minska utsläppen av CO 2 och andra växthusgaser med 8 %.

USA - med 7%.

Japan - med 6%.

I protokollet föreskrivs ett system med kvoter för utsläpp av växthusgaser. Dess kärna ligger i det faktum att varje land får tillstånd att släppa ut en viss mängd växthusgaser. Således förväntas utsläppen av växthusgaser minska med 5 % under de kommande 15 åren.

Eftersom genomförandet av detta program kommer att utformas under många år, är det nödvändigt att beskriva stadierna för dess genomförande, deras tidpunkt och tillhandahålla ett kontroll- och rapporteringssystem.

Ryska forskare utvecklar också vapen mot den globala uppvärmningen. Detta är en aerosol av svavelföreningar, som är tänkt att sprutas i de nedre lagren av atmosfären. Metoden som utvecklas av ryska forskare innebär att man med hjälp av flygplan sprutar i stratosfärens nedre skikt (på en höjd av 10-14 kilometer från marken) ett tunt skikt av aerosol (0,25-0,5 mikron) av olika svavelföreningar. Droppar av svavel kommer att reflektera solstrålning.

Enligt forskarnas beräkningar, om en miljon ton aerosol sprutas över jorden, kommer detta att minska solstrålningen med 0,5-1 procent och lufttemperaturen med 1-1,5 grader Celsius.

Mängden aerosolspray kommer att behöva upprätthållas konstant eftersom svavelföreningarna kommer att falla till marken med tiden.

Slutsats.

När jag forskade om den globala uppvärmningen kom jag fram till att under de senaste 150 åren har det skett en förändring av den termiska regimen med cirka 1-1,5 grader. Den har sina egna regionala och tidsmässiga skalor.

Många forskare tror att den främsta orsaken som möjligen leder till dessa processer är ökningen av CO 2 (koldioxid) i . Det kallas för en "växthusgas."

Forskning har visat att för att undvika en global katastrof är det nödvändigt att minska koldioxidutsläppen till atmosfären.

Jag tror att de viktigaste sätten att lösa detta problem är: införandet av miljövänlig, låg- och avfallsfri teknik, konstruktion av behandlingsanläggningar, rationell lokalisering av produktion och användning av naturresurser.

Jag föreslår att du använder biogasteknik.

Biogas är en produkt av nedbrytning av organiska ämnen av olika ursprung (gödsel, livsmedelsindustriavfall, annat biologiskt avfall).

Biogas består av 50-70 % metan (CH 4) och 30-50 % koldioxid (CO 2). Det kan användas som bränsle för att generera värme och el. Biogas kan användas i pannor (för att producera värme), i gasturbiner eller i kolvmotorer. De arbetar vanligtvis i kraftvärmeläge för att producera el och värme (se fig. 13).

Råvaror till biogasanläggningar finns tillgängliga i tillräckliga mängder på avloppsreningsverk, soptippar, grisfarmer, fjäderfäfarmar och ladugårdar. Det är jordbruksföretag som kan betraktas som huvudkonsument av biogasteknik. Ett ton gödsel ger 30-50 m3 biogas med en metanhalt på 60 %. Faktum är att en ko kan producera 2,5 kubikmeter gas per dag. Cirka 2 kW el kan genereras från en kubikmeter biogas. Dessutom produceras organiskt gödningsmedel som kan användas i jordbruket.

Funktionsprincip för installationen:

Från boskapsbyggnader 1 med den självflytande metoden överförs gödsel till en mottagningsbehållare 2 , där råvaror förbereds för lastning i reaktorer för bearbetning. Den matas sedan till biogasanläggningen 3 , där biogas släpps ut och tillförs gasdistributionskolonnen 5 . Det separerar koldioxid och metan. Avfallet är kvävegödsel, de transporteras till åkrarna 10. CO 2 går till produktion av biovitaminkoncentrat och CH4 går till gasgeneratorn 9 där elen som driver pumpen genereras 11 leverera vatten för bevattning av åkrar och växthus 13 .

Biogas står för 3-4 % av energibalansen i europeiska länder. I Finland, Sverige och Österrike, tack vare statliga incitament för bioenergi, når dess andel 15-20 %. Det finns 12 miljoner små "familje" biogasanläggningar i Kina som levererar gas främst till köksspisar. Denna teknik är utbredd i Indien och Afrika.I Ryssland används sällan anläggningar för produktion av biogas.

Lista över begagnad litteratur.

Tidningen "Kemi och liv" nr 4, 2007

Kriskunov E.A. Ekologi (lärobok), M. 1995.

Pravda.ru

Revich B.A. "Ryssland i världen omkring oss: 2004"

-

Http://www.priroda.su/item/389

Http://www.climatechange.ru/node/119

http://energyland.info

Ut i atmosfären som ett resultat av förbränning av fossila bränslen från 1800 till 2007 i miljarder ton.

Figur 3 Mellan 1979 (vänster) och 2003 (höger) minskade det område som täcktes av arktisk is markant.

Fig.4 Klimatiska rekonstruktioner för perioden 1000-2000. n. t.ex. markerad av den lilla istiden

Ris. 5. Andel antropogena gaser i atmosfären på grund av växthuseffekten.

Fig.6 Fotografier av den smältande Pasterze-glaciären i Österrike 1875 (vänster) och 2004 (höger).

Fig.7 Karta över förändringar i bergsglaciärernas tjocklek sedan 1970. Förtunning i orange och röda färger, förtjockning i blått.

Fig. 8. Ishyllan smälter.

Fig.9 Diagram över förändringar i havsvärmeinnehållet för ett 700 meter långt vattenlager sedan 1955. Säsongsförändringar (röda prickar), årsgenomsnitt (svart streck)

Fig. 10. Studie av global uppvärmning vid olika väderstationer.

Ris. 11 Diagram över förändringar i genomsnittliga årliga mätningar av global havsnivå. Röd: havsnivå sedan 1870; blått: baserat på tidvattensensordata, svart: baserat på satellitobservationer. Inlägget visar den genomsnittliga globala havsnivåhöjningen sedan 1993, en period under vilken havsnivåhöjningen har accelererat.

Ris. 12 Graf över volymetrisk nedgång (i kubikmil) av glaciärer runt om i världen.

Ris. 13 Diagram över en biogasanläggning.

I mer än ett decennium har frågan om möjligheten till global uppvärmning varit i världssamfundets rampljus. Att döma av nyhetsflöden på webbplatser och tidningsrubriker kan det tyckas att detta är det mest pressande vetenskapliga, sociala och ekonomiska problemet som mänskligheten står inför idag. Generöst finansierade demonstrationer och toppmöten hålls regelbundet i olika delar av världen och samlar en väletablerad grupp kämpar mot den förestående katastrofen. Ratificeringen av Kyotoprotokollet presenterades av kämpar mot den globala uppvärmningen som världssamfundets högsta mål, och ett aldrig tidigare skådat tryck utövades på USA och Ryssland, som de största länderna som tvivlade på lämpligheten av detta steg (som ett resultat, de faktiskt lyckats "sätta press på oss").

Med tanke på det enorma pris som inte bara Ryssland, utan även andra länder kommer att få betala för det praktiska genomförandet av Kyotoprotokollet, och de långt ifrån uppenbara globala konsekvenserna, är det värt att återigen analysera hur stort hotet är och hur vi kan, om överhuvudtaget påverka händelseförloppet .

Livets essens är att förutsäga: alla levande organismer försöker gissa framtida miljöförändringar för att reagera adekvat på dem. Det är inte förvånande att försök att förutse framtiden (idag kallar vi det futurologi) blev en av de första manifestationerna av medveten mänsklig aktivitet. Men antingen vid alla tillfällen visade sig pessimistiska prognoser vara mer realistiska, eller så är det mänskliga psyket mer mottagligt för dem, på ett eller annat sätt, ämnet för den kommande globala katastrofen har alltid varit ett av de mest relevanta. Legender om den globala översvämningen i det förflutna och den förestående apokalypsen i framtiden finns i nästan alla religioner och läror. När civilisationen utvecklades förändrades bara detaljerna och timingen, men inte kärnan i prognosen.

Handlingen var väl utvecklad under antiken, och moderniteten har kunnat tillföra lite: profetiorna från Nostradamus är lika populära nu som de var under författarens livstid. Och idag, liksom för tusentals år sedan, har det förutspådda datumet för nästa universella katastrof passerat förrän en ny redan är på väg. Kärnkraftsfobin på 50-60-talet av förra seklet hade knappt lagt sig när världen fick veta om den förestående "ozon"-katastrofen, under Damokles svärd passerade nästan hela slutet av 1900-talet. Men bläcket hade ännu inte torkat på Montrealprotokollet som förbjöd produktion av klorfluorkolväten (skeptiker tvivlar fortfarande på hotets verklighet och initiativtagarnas verkliga motiv), när Kyotoprotokollet från 1997 tillkännagav världen ett ännu mer fruktansvärt hot om global uppvärmning.

Nu tävlar denna symbol för mänsklighetens kommande räkning för industrialiseringens "excesser" och "synder" framgångsrikt i media med sensationer från popstjärnornas liv och sportnyheter. Apologeter för "eko-religion" uppmanar mänskligheten att omvända sig från vad de har gjort och ägna all sin styrka och resurser för att sona sina synder, det vill säga att lägga en betydande del av sitt nuvarande och framtida välbefinnande på altaret. den nya tron. Men som du vet, när du uppmuntras att donera måste du noggrant titta på din plånbok.

Även om ett politiskt beslut om problemet redan har fattats, är det vettigt att diskutera några grundläggande frågor. Ändå är de allvarliga ekonomiska konsekvenserna av uppvärmningen, även enligt de mörkaste scenarierna, fortfarande flera decennier bort. Dessutom har de ryska myndigheterna aldrig varit punktliga när det gäller att följa lagar och fullgöra sina skyldigheter. Och som den vise Lao Tzu lärde, är det ofta härskarnas passivitet som är bra för deras undersåtar. Låt oss försöka svara på några av de viktigaste frågorna:

Hur stora är de faktiska observerade klimatförändringarna?

Man brukar säga att temperaturen har stigit med 0,6°C under det senaste århundradet, även om det ännu tydligen inte finns någon enhetlig metod för att bestämma denna parameter. Till exempel ger satellitdata ett lägre värde än markbaserade mätningar - endast 0,2°C. Samtidigt kvarstår tvivel om tillräckligheten av klimatobservationer som gjordes för hundra år sedan, moderna observationer och den tillräckliga bredden av deras geografiska täckning. Dessutom är naturliga klimatfluktuationer i sekelskala, även med alla yttre parametrar konstanta, exakt cirka 0,4°C. Så hotet är ganska hypotetiskt.

Kan de observerade förändringarna orsakas av naturliga orsaker?

Detta är en av de mest smärtsamma frågorna för kämpar mot den globala uppvärmningen. Det finns många helt naturliga orsaker som orsakar sådana och ännu mer märkbara klimatsvängningar, och det globala klimatet kan uppleva kraftiga svängningar utan någon yttre påverkan. Även med en fast nivå av solstrålning och en konstant koncentration av växthusgaser under loppet av ett sekel, kan fluktuationen i genomsnittlig yttemperatur nå 0,4 ° C (en artikel ägnades åt detta problem i " Natur", 1990, vol. 346, sid. 713). I synnerhet, på grund av havets enorma termiska tröghet, kan kaotiska förändringar i atmosfären orsaka efterverkningar som påverkar decennier senare. Och för att våra försök att påverka atmosfären ska ha den önskade effekten måste de avsevärt överstiga systemets naturliga fluktuations "brus".

Vad är bidraget från den antropogena faktorn till atmosfäriska processer?

Moderna antropogena flöden av de viktigaste växthusgaserna är nästan två storleksordningar lägre än deras naturliga flöden och flera gånger lägre än osäkerheten i deras bedömning. I IPCC:s rapportutkast ( Mellanstatlig panel för klimatförändringar) 1995 rapporterade att "alla påståenden om betydande klimatförändringar är omtvistade tills antalet osäkra variabler som är ansvariga för naturliga variationer i klimatsystemet har minskat." Och där: "Det finns inga studier som med säkerhet säger att alla eller delar av de registrerade klimatförändringarna är orsakade av antropogena faktorer." Dessa ord ersattes senare med andra: "Bevisbalansen tyder på ett tydligt mänskligt inflytande på klimatet", även om inga ytterligare data presenterades för att underbygga denna slutsats.

Dessutom är den takt med vilken klimatpåverkan från växthusgaser förändras inte på något sätt korrelerad med förbrukningen av kolvätebränslen, den huvudsakliga källan till deras antropogena utsläpp. Till exempel, i början av 1940-talet, när tillväxttakten i bränsleförbrukningen sjönk, steg den globala temperaturen särskilt snabbt, och på 1960- och 1970-talen, när kolväteförbrukningen växte snabbt, minskade den globala temperaturen tvärtom. Trots en 30-procentig ökning av kolbränsleproduktionen från 70-talet till slutet av 90-talet, avtog ökningstakten i koncentrationen av koldioxid och dikväveoxid under denna period kraftigt, och metan började till och med minska.

Djupet av vår missförstånd av globala naturliga processer visas särskilt tydligt av förändringarna i koncentrationen av metan i atmosfären. Efter att ha börjat 700 år före den industriella revolutionen - redan på vikingarnas dagar - har denna process nu lika oväntat stoppats med den fortsatta tillväxten av produktionen och följaktligen antropogena utsläpp av kolväten. Enligt data från två oberoende forskargrupper från Australien, samt från USA och Nederländerna, har halten metan i atmosfären hållit sig konstant under de senaste fyra åren.

Vilka är det naturliga klimatet och atmosfäriska trenderna?

Av förklarliga skäl gillar anhängare av akuta åtgärder inte heller att diskutera denna fråga. Här hänvisar vi till åsikten från välkända inhemska experter på detta område (A.L. Yanshin, M.I. Budyko, Yu.A. Israel. Global uppvärmning och dess konsekvenser: Strategi för åtgärder som vidtagits. I samlingen: Global problem of the biosphere. - M .: Science, 2003).

"Studien av förändringar i atmosfärens kemiska sammansättning i det geologiska förflutna visade att den rådande trenden under miljontals år var en minskning av mängden koldioxid i atmosfären.<...>Denna process ledde till en minskning av medeltemperaturen för det nedre luftlagret på grund av försvagningen av växthuseffekten i atmosfären, vilket i sin tur åtföljdes av utvecklingen av glaciationer, först på höga och sedan på mellersta breddgrader, såväl som torrisering (ökenspridning. - Notera redigera.) vidsträckta områden på lägre breddgrader.

Tillsammans med detta, med en minskad mängd koldioxid, minskade fotosyntesens intensitet, vilket uppenbarligen minskade den totala biomassan på vår planet. Dessa processer manifesterade sig särskilt kraftigt under Pleistocenens glaciala epoker, då mängden koldioxid i atmosfären gång på gång närmade sig 200 ppm. Denna koncentration är inte mycket högre än de kritiska koncentrationsvärdena, varav det ena motsvarar glaciationen av hela planeten och det andra mot en minskning av fotosyntesen till gränser som omöjliggör existensen av autotrofa växter.<...>Utan att beröra detaljerna kring den avlägsna möjligheten att biosfären dör till följd av dess naturliga utveckling, noterar vi att sannolikheten för en sådan död verkar betydande."

Således, om mänskligheten står inför en klimatkatastrof i framtiden, kommer det inte att bero på en överdriven ökning, utan tvärtom på en minskning av temperaturen! Låt oss komma ihåg att vi, enligt moderna geologiska begrepp, lever på toppen av den interglaciala eran, och början av nästa istid förväntas inom en snar framtid. Och här är författarnas slutsats: "Genom att bränna ständigt ökande mängder kol, olja och andra typer av kolbränslen har människan slagit in på vägen för att återställa den kemiska sammansättningen av atmosfären från de varma epoker från det geologiska förflutna.<...>Människan stoppade oavsiktligt processen med utarmning av koldioxid, den viktigaste resursen i skapandet av organiskt material av autotrofa växter, vilket är farligt för den levande naturen, och gjorde det möjligt att öka primärproduktiviteten, vilket är grunden för existensen av alla heterotrofa organismer, inklusive människor."

Hur stor är den förväntade klimatförändringen?

I olika scenarier sträcker sig den förväntade förändringen av medeltemperaturen i slutet av seklet från en ökning med 10°C till en minskning i förhållande till nuvarande nivåer. Vanligtvis fungerar de som ett "mest troligt" medelvärde på 2-3°C, även om medelvärde inte gör detta värde mer rimligt. Faktum är att en sådan prognos inte bara bör ta hänsyn till de grundläggande processerna i den mest komplexa naturliga maskinen som bestämmer klimatet på vår planet, utan också mänsklighetens vetenskapliga, tekniska och sociologiska prestationer för det kommande århundradet.

Förstår vi idag hur jordens klimat bildas, och om inte, kommer vi att förstå inom en snar framtid? Alla experter inom detta område ger med tillförsikt ett negativt svar på båda frågorna. Kan vi förutsäga civilisationens tekniska och sociala utveckling för de kommande hundra åren? Och generellt sett, vad är tidshorisonten för en mer eller mindre realistisk prognos? Svaret är också ganska självklart. De mest konservativa och samtidigt definierande sektorerna i den moderna ekonomin är energi, råvaror, tung och kemisk industri. Kapitalkostnaderna i dessa branscher är så höga att utrustningen nästan alltid används tills resursen är helt uttömd – cirka 30 år. Följaktligen kommer de industri- och energiföretag som nu tas i drift att avgöra världens tekniska potential under seklets första tredjedel. Med tanke på att alla andra branscher (till exempel elektronik och kommunikation) utvecklas mycket snabbare är det bättre att inte tänka mer än 30 år framåt. Som ett märkligt exempel som visar kostnaderna för mer vågade prognoser minns vi ofta framtidsforskarnas rädsla i slutet av 1800-talet, som förutspådde att Londons gator skulle vara fulla med hästgödsel, även om de första bilarna redan hade dykt upp på Englands vägar.

Dessutom, enligt alarmistiska scenarier, är den främsta källan till fara kolväteenergiresurser: olja, kol och gas. Men enligt samma framtidsforskares prognoser, även med den mest ekonomiska användningen, kommer mänskligheten bara att ha tillräckligt med dessa resurser i ungefär ett sekel, och en minskning av oljeproduktionen förväntas under de kommande tio åren. Med tanke på närheten till en ny istid kan man tydligen bara beklaga den korta varaktigheten av "kolväteeran" i världens energihistoria.

Har mänskligheten mött så storskaliga klimatförändringar tidigare?

Åh ja! Och med några andra! När allt kommer omkring orsakade en ökning av den globala temperaturen med 10°C efter istidens slut inte bara en ekologisk, utan också en verklig ekonomisk katastrof, som undergrävde grunden för den ekonomiska aktiviteten hos den primitiva människan - en jägare av mammutar och stora klövdjur av tundrafaunan. Men mänskligheten överlevde inte bara, utan det var tack vare denna händelse som, efter att ha hittat ett värdigt svar på naturens utmaning, steg den till en ny nivå och skapade civilisation.

Som exemplet med våra förfäder visar, utgör inte stigande globala temperaturer ett verkligt hot mot mänsklighetens existens (och särskilt mot livet på jorden, som det ibland hävdas). Konsekvenserna av den storskaliga klimatförändringen som förväntas idag kan man ganska väl föreställa sig med tanke på den relativt nära pliocena epoken (perioden från 5 till 1,8 miljoner år sedan), då de första direkta förfäderna till människor dök upp. Den genomsnittliga yttemperaturen vid den tiden var mer än 1°C högre än idag. Och om våra primitiva förfäder lyckades överleva både istiden och uppvärmningen som följde den, då är det till och med obekvämt att uppskatta vår egen potential så lågt.

Märkbara klimatförändringar inträffade också under den historiska perioden då civilisationen existerade: detta visades av data från paleoklimatiska studier och historiska krönikor. Klimatförändringar orsakade uppgång och fall för många stora civilisationer, men utgjorde inte ett hot mot mänskligheten som helhet. (Det räcker med att påminna om nedgången av boskapsuppfödning i Sahara, civilisationen i Mesopotamien, Tangut-riket i norra Kina; mer detaljer om klimatförändringarnas roll i kulturhistorien finns att läsa i L.N. Gumilyovs bok "Ethnogenesis and the Jordens biosfär.”)

Vilka är de potentiella konsekvenserna av klimatförändringen, å ena sidan, och den ekonomiska kostnaden för våra ansträngningar att bromsa den, å andra sidan?

En av de mest hotfulla konsekvenserna av den globala uppvärmningen anses vara en höjning av världshavets nivå med tiotals meter, vilket kommer att inträffa med den fullständiga smältningen av glaciärerna på Grönland och Antarktis. Alarmister glömmer vanligtvis att klargöra att under de mest ogynnsamma omständigheterna kommer detta att ta mer än 1000 år! Den faktiska höjningen av havsnivån under det senaste århundradet var 10-20 cm, med en mycket större amplitud av transgression och regression av kustlinjen som ett resultat av tektoniska processer. Under de kommande hundra åren förväntas havsnivån stiga med högst 88 cm, vilket sannolikt inte kommer att störa den globala ekonomin. En sådan höjning av havsnivån kan bara orsaka en gradvis migration av en liten del av världens befolkning – ett fenomen som är mycket mindre tragiskt än tiotals miljoner människors årliga dödsfall av svält. Och vi behöver knappast oroa oss för hur våra avlägsna ättlingar kommer att klara av översvämningen om tusen år (kom ihåg "hästgödselproblemet"!). Vem kommer att åta sig att förutsäga hur vår civilisation kommer att förändras då, och om detta problem kommer att vara bland de akuta?

Hittills uppskattas de förväntade årliga skadorna på den globala ekonomin år 2050 på grund av den förväntade temperaturökningen till endast 300 miljarder dollar. Detta är mindre än 1 % av den moderna världens BNP. Hur mycket kommer det att kosta att bekämpa den globala uppvärmningen?

World Watch Institute ( WorldWatch Institute) i Washington anser att det är nödvändigt att införa en "koldioxidskatt" på 50 dollar. per 1 ton kol för att stimulera minskningen av förbrukningen av fossila bränslen, förbättra förbrännings- och resursbesparingstekniker. Men enligt uppskattningar från samma institut kommer en sådan skatt att öka kostnaden för 1 liter bensin med 4,5 cent och kostnaden för 1 kWh el med 2 cent (det vill säga nästan två gånger!). Och för det utbredda införandet av sol- och väteenergikällor bör denna skatt redan variera från 70 till 660 dollar. för 1 t.

Kostnaderna för att uppfylla villkoren i Kyotoprotokollet uppskattas till 1-2 % av världens BNP, medan den uppskattade positiva effekten inte överstiger 1,3 %. Dessutom förutspår klimatmodeller att en stabilisering av klimatet kommer att kräva betydligt större utsläppsminskningar än protokollets återgång till 1990 års nivåer.

Här kommer vi till en annan grundläggande fråga. Aktivister av ”gröna” rörelser inser ofta inte att absolut alla miljöåtgärder kräver förbrukning av resurser och energi och, som alla typer av produktionsverksamhet, orsakar oönskade miljökonsekvenser. Ur global ekologis synvinkel finns det ingen ofarlig produktionsverksamhet. Samma "alternativa" energi, med full hänsyn till alla utsläpp till miljön under produktion, drift och omhändertagande av nödvändiga råvaror och utrustning, till exempel solpaneler, jordbruksmaskiner, kolvätebränslen, väte etc., i de flesta fall visar sig vara farligare än kolkraft.

"Hittills har i de flesta människors medvetande varit de negativa miljökonsekvenserna av ekonomisk aktivitet förknippade med rökande fabriksskorstenar eller den döda ytan av övergivna stenbrott och industrideponier. Faktum är att bidraget till miljöförgiftning från industrier som metallurgi, kemisk industri och energi är stort. Men inte mindre farliga för biosfären är idylliska jordbruksmarker, välskötta skogsparker och stadsgräsmattor. Öppenheten i den lokala cirkulationen till följd av mänsklig ekonomisk aktivitet innebär att förekomsten av ett område som artificiellt hålls i ett stationärt tillstånd åtföljs av en försämring av miljötillståndet i resten av biosfären. En blommande trädgård, sjö eller flod, som hålls i stationärt tillstånd på grundval av en öppen cirkulation av ämnen med maximal produktivitet, är mycket farligare för biosfären som helhet än övergiven mark som förvandlas till en öken” (från bok av V.G. Gorshkov "Physical and Biological Foundations sustainability of life". M.: VINITI, 1995).

Därför är strategin med förebyggande åtgärder inte tillämplig inom global ekologi. Det är nödvändigt att kvantifiera den optimala balansen mellan det önskade resultatet och kostnaderna för att minska miljöskadorna. Kostnaden för att förhindra utsläpp av ett ton koldioxid når $300, medan kostnaden för kolväteråvaror som producerar detta ton vid förbränning är mindre än $100 (kom ihåg att 1 ton kolväten producerar 3 ton CO 2), och detta betyder att vi ökar våra totala energikostnader flera gånger om , kostnaden för mottagen energi och takten för utarmningen av knappa kolväteresurser. Dessutom även i USA för 1 miljon dollar. av producerad BNP släpps 240 ton CO 2 ut (i andra länder, mycket mer, till exempel i Ryssland - fem gånger!), och det mesta av BNP kommer från icke-produktiva, det vill säga icke-CO 2 -utsläppande industrier . Det visar sig att kostnaden är 300 dollar. för omhändertagande av 1 ton koldioxid kommer att leda till ytterligare utsläpp på minst flera hundra kilo av samma CO 2 . Därmed riskerar vi att lansera en gigantisk maskin som passivt bränner våra redan knappa energiresurser. Tydligen fick sådana beräkningar USA att överge ratificeringen av Kyotoprotokollet.

Men det finns också ett helt annat synsätt. Istället för att slösa energi och resurser på att bekämpa det oundvikliga måste man utvärdera om det skulle vara billigare att anpassa sig till förändringarna och försöka dra nytta av dem. Och sedan visar det sig att minskningen av landytan på grund av dess partiella översvämning kommer att mer än kompenseras av ökningen av det användbara territoriet i Sibirien, och över tiden i Grönland och Antarktis, samt genom att öka den totala produktiviteten hos biosfär. Att öka koldioxidhalten i luften kommer att vara fördelaktigt för de flesta grödor. Detta blir tydligt om vi minns att de släkten som moderna kulturväxter tillhör dök upp under tidig pliocen och sen miocen, då koldioxidhalten i atmosfären nådde 0,4 %, det vill säga det var en storleksordning högre än idag. Det har experimentellt visat sig att en fördubbling av koncentrationen av CO 2 i atmosfärens luft kan leda till en 30-procentig ökning av skörden av vissa jordbruksgrödor, och detta är oerhört viktigt för den snabbt växande befolkningen på planeten.

Vem är för att ratificera Kyotoprotokollet och varför?

Västeuropeiska politiker och allmänheten tar den mest aktiva positionen i kampen mot den globala uppvärmningen. För att förstå orsakerna till en sådan känslomässig inställning hos européer till detta problem, titta bara på den geografiska kartan. Västeuropa ligger i samma latitudinella band som Sibirien. Men vilken klimatkontrast! I Stockholm, på samma breddgrad som Magadan, mognar druvorna stadigt. En ödesgåva i form av en varm golfström blev den ekonomiska grunden för den europeiska civilisationen och kulturen.

Därför är européer inte bekymrade över den globala uppvärmningen och ödet för befolkningen i Bangladesh, som riskerar att lämnas utan territorium, utan för lokal nedkylning i Västeuropa, som kan bli resultatet av en omstrukturering av oceaniska och atmosfäriska flöden med betydande ökning av den globala temperaturen. Även om ingen nu ens ungefär kan bestämma tröskeltemperaturen för början av en sådan omstrukturering, kan dess konsekvenser för de historiska centra i den västeuropeiska civilisationen vara mycket allvarliga.

Europeiska politiker intar som regel den tuffaste och mest kompromisslösa ståndpunkten i förhandlingarna om dessa frågor. Men vi måste också förstå vad deras motiv är. Tar vi verkligen västeuropéernas öde så allvarligt att vi är villiga att offra vår framtid för att bevara deras välbefinnande? Förresten, i varmare Sibirien finns det tillräckligt med utrymme för alla européer, och kanske kommer nya bosättare äntligen att bosätta sig.

Det finns också ett mer prosaiskt skäl som tvingar européer att kämpa för antagandet av Kyotoprotokollet. Det är ingen hemlighet att Västeuropa förbrukar cirka 16 % av världens energiresurser. Akut energibrist tvingar européer att aktivt implementera dyr energibesparande teknik, och detta undergräver deras konkurrenskraft på den globala marknaden. Ur denna synvinkel är Kyotoprotokollet ett lysande drag: att införa samma strikta energiförbrukningsstandarder för potentiella konkurrenter, och samtidigt skapa en marknad för försäljning av deras energibesparande teknologier. Amerikanerna vägrade att frivilligt införa restriktioner för sig själva som skulle undergräva deras ekonomi och gynna deras västeuropeiska konkurrenter. Kina, Indien och andra utvecklingsländer, de främsta konkurrenterna till industrimakterna i den gamla världen, inklusive Ryssland, gör detsamma. Det verkar som att vi är de enda som inte är rädda för att vår konkurrenskraft som ett resultat av att underteckna protokollet kommer att falla under den nuvarande, ungefär 55:e platsen på världsrankingen...

Vad kommer Ryssland att vinna och vad kommer det att förlora på deltagande eller icke-deltagande i Kyotoprotokollet?

Klimatet i Ryssland är det hårdaste i världen. Vädret i de norra länderna i Europa bestäms av den varma golfströmmen, och i Kanada bor nästan hela befolkningen längs gränsen till USA, det vill säga långt söder om Moskva. Detta är en av huvudorsakerna till att Ryssland per producerad enhet av BNP spenderar fem gånger mer energi (och producerar mer CO 2!) än USA och europeiska länder. För ett land, vars mer än 60 % av territoriet ligger i permafrostzonen, som når i Transbaikalia nästan till vår södra gräns, är det på något sätt absurt att bekämpa uppvärmningen. Ekonomer uppskattar att en ökning av den genomsnittliga årstemperaturen med en grad halverar kostnaderna för att underhålla varje arbetsplats. Det visar sig att vi frivilligt går med på att delta i kampen mot den naturliga möjligheten att fördubbla vår ekonomiska potential, även om presidenten officiellt utropade en sådan fördubbling som målet för statens politik!

Vi åtar oss inte att diskutera de politiska fördelarna med att visa enhet med Europa i frågan om Kyotoprotokollet. Möjligheten att tjäna pengar på "lufthandel" (det vill säga kvoter för CO 2 -utsläpp) är heller ingen mening att överväga på allvar. För det första är vi redan placerade i slutet av en lång rad potentiella säljare, efter alla nya EU-medlemmar, länderna i Nordafrika och Mellanöstern. För det andra, med ett tilldelat pris på 5 euro för en kvot på 1 ton CO 2 (med ett verkligt pris på 300 dollar!), kommer intäkterna inte att vara jämförbara med vår nuvarande olje- och gasexport. Och för det tredje, med tanke på den förväntade utvecklingstakten för den ryska ekonomin redan före 2012, måste vi inte tänka på att sälja, utan på att köpa kvoter. Såvida vi inte, för att visa europeisk enhet, går med på att frivilligt begränsa vår ekonomiska utveckling.

Denna möjlighet verkar otrolig, men låt oss komma ihåg att sedan 2000, i enlighet med Montrealprotokollet, har produktionen av ämnen som leder till förstörelsen av ozonskiktet stoppats i Ryssland. Eftersom Ryssland inte hade tid att utveckla och implementera sin egen alternativa teknik vid denna tidpunkt, ledde detta till nästan fullständig eliminering av rysk produktion av aerosoler och kylutrustning. Och den inhemska marknaden fångades av utländska, främst västeuropeiska tillverkare. Tyvärr upprepar historien sig nu: energibesparing är inte på något sätt den starkaste sidan av den ryska energisektorn och vi har inte vår egen energibesparande teknologi...

Kyotoprotokollets uppenbara orättvisa i förhållande till Ryssland ligger också i det faktum att de boreala skogarna i Ryssland med en yta på 8,5 miljoner km 2 (eller 22% av arealen av alla skogar på jorden) ackumulerar 323 Gt kol per år. Inget annat ekosystem på jorden kan jämföras med dem. Enligt moderna koncept absorberar tropiska regnskogar, som ibland kallas "planetens lungor", ungefär samma mängd CO 2 som frigörs under förstörelsen av det organiska materialet de producerar. Men de tempererade skogarna norr om 30° N. w. lagra 26 % av jordens kol (http://epa.gov/climatechange/). Bara detta gör att Ryssland kan kräva ett särskilt tillvägagångssätt - till exempel tilldelning av medel från världssamfundet för att kompensera för skador från restriktioner för ekonomisk aktivitet och naturskydd i dessa regioner.

Kommer de åtgärder som föreskrivs i Kyotoprotokollet att förhindra uppvärmning?

Tyvärr, även anhängare av protokollet tvingas ge ett negativt svar på denna viktigaste fråga. Enligt klimatmodeller, om utsläppen av växthusgaser inte kontrolleras, kan koncentrationen av koldioxid år 2100 öka med 30-150 % jämfört med nuvarande nivåer. Detta kan leda till en ökning av den genomsnittliga globala temperaturen på jordens yta med 1-3,5 ° C år 2100 (med betydande regionala variationer i detta värde), vilket naturligtvis kommer att orsaka allvarliga konsekvenser för ekosfären och den ekonomiska aktiviteten. Men om vi antar att villkoren i protokollet kommer att uppfyllas genom att minska CO 2 -utsläppen kommer minskningen av koncentrationen av koldioxid i atmosfären jämfört med ett scenario där det inte finns någon utsläppsreglering alls att vara från 20 till 80 ppm till 2100. Samtidigt, för att stabilisera dess koncentration på minst 550 ppm, är en minskning med minst 170 ppm nödvändig. I alla övervägda scenarier är den resulterande effekten av detta på temperaturförändringen obetydlig: endast 0,08 - 0,28 ° C. Den verkliga förväntade effekten av Kyotoprotokollet handlar alltså om att visa trohet mot "ekologiska ideal". Men är priset för demonstration för högt?

Är den globala uppvärmningen det viktigaste problemet som mänskligheten står inför idag?

Ännu en obehaglig fråga för förespråkare av "ekologiska ideal". Att tredje världen sedan länge tappat intresset för detta problem visades tydligt av toppmötet 2002 i Johannesburg, vars deltagare konstaterade att kampen mot fattigdom och hunger är viktigare för mänskligheten än eventuella klimatförändringar i en avlägsen framtid. För sin del var amerikanerna, som perfekt förstod hela bakgrunden till vad som hände, med rätta upprörda över försöket att lösa europeiska problem på deras bekostnad, särskilt eftersom den största ökningen av antropogena växthusgasutsläpp under de kommande decennierna kommer att komma från tekniskt efterbliven energisektor i utvecklingsländerna, som inte regleras av Kyotoprotokollet.

Hur ser detta problem ut i samband med civilisationens vidareutveckling?

Konflikten mellan människan och naturen är inte på något sätt en konsekvens av vår "ekologiska orenhet". Dess väsen är civilisationens kränkning av biosfärbalansen, och ur denna synvinkel utgör både pastoralt-patriarkalt jordbruk och den "gröna" drömmen om "förnybar" energi ett inte mindre hot än den högljutt förbannade industrialiseringen. Enligt de i den redan nämnda boken av V.G. Gorshkov, för att upprätthålla stabiliteten i biosfären, bör civilisationen inte konsumera mer än 1% av den globala biotans primärproduktion. Modern direktkonsumtion av biosfäriska markprodukter är redan nästan en storleksordning större, och andelen av den utvecklade och omvandlade delen av marken har överstigit 60 %.

Naturen och civilisationen är i huvudsak antagonister. Civilisationen strävar efter att använda den potential som ackumulerats av naturen som en resurs för dess utveckling. Och för systemet av naturliga regulatorer, finjusterat under biosfärens miljarder år av existens, är civilisationens aktivitet ett störande inflytande som måste undertryckas för att återställa systemet till jämvikt.

Från själva födelsen av vår planet är kärnan i materiens evolution som äger rum på den accelerationen av processerna för omvandling av materia och energi. Endast det är kapabelt att stödja den stabila utvecklingen av sådana komplexa icke-jämviktssystem som biosfären eller civilisationen. Under hela vår planets existens och genom mänsklighetens historia har processerna för uppkomsten av nya, alltmer komplexa biologiska och sedan historiska och tekniska former av organisering av materia kontinuerligt accelererat. Detta är en grundläggande princip för evolution som inte kan göras ogjort eller kringgås. Följaktligen kommer vår civilisation antingen att stanna i sin utveckling och dö (och då kommer något annat oundvikligen att uppstå i dess ställe, men i huvudsak liknande), eller så kommer den att utvecklas, bearbeta allt större volymer av materia och försvinna mer och mer energi i det omgivande rummet . Därför är ett försök att passa in i naturen en strategiskt återvändsgränd, som förr eller senare fortfarande kommer att leda till att utvecklingen upphör och sedan till degradering och död. Eskimåerna i norr och Papuanerna på Nya Guinea har kommit en lång och svår väg, som ett resultat av vilken de passar perfekt in i den omgivande naturen - men betalade för det genom att stoppa sin utveckling. Denna väg kan bara betraktas som en time-out på tröskeln till en kvalitativ förändring i civilisationens natur.

Ett annat sätt är att ta över alla funktioner för att hantera naturliga processer, ersätta biosfärmekanismen för homeostas med en artificiell, det vill säga att skapa en teknosfär. Det är på denna väg, kanske utan att helt inse det, som anhängare av klimatkontroll driver oss. Men volymen information som cirkulerar i teknosfären är många storleksordningar mindre än den som cirkulerar i biosfären, så tillförlitligheten av sådan teknosfärreglering är fortfarande för låg för att garantera mänsklighetens räddning från döden. Efter att ha börjat med den artificiella regleringen av det "döende" ozonskiktet, är vi redan tvungna att tänka på de negativa konsekvenserna av överskott av atmosfäriskt ozon. Och ett försök att reglera koncentrationen av växthusgaser är bara början på en oändlig och hopplös jakt på att ersätta naturliga biosfärregulatorer med konstgjorda.

Det tredje och mest realistiska sättet är samevolution (enligt N.N. Moiseev) av Nature and Civilization - ömsesidig adaptiv transformation. Vi vet inte vad resultatet blir. Men vi kan anta att den oundvikliga förändringen av klimatet och andra naturliga förhållanden på jordens yta kommer att bli början på en rörelse mot en ny global balans, en ny global enhet av natur och civilisation.

Mot bakgrund av de turbulenta sociala och ekonomiska processer som äger rum i den moderna världen, och de verkliga problemen som mångmiljardbefolkningen på planeten står inför, på gränsen till en grundläggande förändring av civilisationens natur och dess förhållande till naturen , ett försök att reglera klimatet kommer med största sannolikhet att gå till intet naturligt så snart som kommer ner till verkliga kostnader. Med exemplet från ozonhistorien har Ryssland redan tråkiga erfarenheter av att delta i att lösa globala problem. Och det skulle vara bra för oss att inte upprepa de misstag vi en gång gjorde, för om den inhemska energisektorn drabbas av den inhemska kylindustrins öde, kommer inte ens den mest fruktansvärda globala uppvärmningen att rädda oss.

Det sägs och skrivs mycket om den globala uppvärmningen. Nästan varje dag dyker nya hypoteser upp och gamla motbevisas. Vi är ständigt rädda för vad som väntar oss i framtiden (jag minns väl kommentaren från en av läsarna av tidningen www.priroda.su "De har skrämt oss så länge och fruktansvärt att det inte längre är läskigt"). Många uttalanden och artiklar motsäger varandra öppet och vilseleder oss. Den globala uppvärmningen har redan blivit en "global förvirring" för många, och vissa har helt tappat allt intresse för problemet med klimatförändringar. Låt oss försöka systematisera den tillgängliga informationen och skapa ett slags miniuppslagsverk om global uppvärmning.

1. Vad är global uppvärmning?

5. Människan och växthuseffekten

1. Global uppvärmning är processen med en gradvis ökning av den genomsnittliga årliga temperaturen i ytskiktet av jordens atmosfär och världshavet, på grund av olika orsaker (en ökning av koncentrationen av växthusgaser i jordens atmosfär, förändringar i solenergin eller vulkanisk aktivitet, etc.). Mycket ofta används frasen "växthuseffekt" som en synonym för global uppvärmning, men det finns en liten skillnad mellan dessa begrepp. Växthuseffekten är en ökning av den årliga medeltemperaturen i ytskiktet av jordens atmosfär och världshavet på grund av en ökning av koncentrationerna av växthusgaser (koldioxid, metan, vattenånga, etc.) i jordens atmosfär. Dessa gaser fungerar som en film eller ett glas av ett växthus (växthus); de överför fritt solens strålar till jordens yta och håller kvar värmen som lämnar planetens atmosfär. Vi kommer att titta på denna process mer i detalj nedan.

Man började prata om den globala uppvärmningen och växthuseffekten på 60-talet av 1900-talet, och på FN-nivå togs problemet med globala klimatförändringar upp första gången 1980. Sedan dess har många forskare förbryllat detta problem, ofta ömsesidigt motbevisat varandras teorier och antaganden.

2. Sätt att få information om klimatförändringar

Befintlig teknologi gör det möjligt att på ett tillförlitligt sätt bedöma pågående klimatförändringar. Forskare använder följande "verktyg" för att underbygga sina teorier om klimatförändringar:

Historiska krönikor och krönikor;

Meteorologiska observationer;

Satellitmätningar av isområde, vegetation, klimatzoner och atmosfäriska processer;

Analys av paleontologiska (lämningar av forntida djur och växter) och arkeologiska data;

Analys av sedimentära oceaniska bergarter och flodsediment;

Analys av forntida is i Arktis och Antarktis (förhållande mellan O16 och O18 isotoper);

Mätning av smältningshastigheten för glaciärer och permafrost, intensiteten av isbergsbildning;

Observation av jordens havsströmmar;

Observation av atmosfärens och havets kemiska sammansättning;

Observation av förändringar i livsmiljöer för levande organismer;

Analys av trädringar och den kemiska sammansättningen av växtvävnader.

3. Fakta om global uppvärmning

Paleontologiska bevis tyder på att jordens klimat inte var konstant. Varma perioder följdes av kalla istider. Under varma perioder steg den genomsnittliga årstemperaturen på de arktiska breddgraderna till 7 - 13 ° C, och temperaturen i den kallaste januarimånaden var 4-6 grader, d.v.s. klimatförhållandena i vårt Arktis skilde sig lite från klimatet på moderna Krim. Varma perioder ersattes förr eller senare av köldknäppar, under vilka isen nådde moderna tropiska breddgrader.

Människan har också bevittnat ett antal klimatförändringar. I början av det andra årtusendet (11-13 århundraden) indikerar historiska krönikor att ett stort område av Grönland inte var täckt med is (vilket är anledningen till att norska navigatörer kallade det "det gröna landet"). Sedan blev jordens klimat hårdare, och Grönland var nästan helt täckt av is. Under 1400- och 1600-talen nådde hårda vintrar sin höjdpunkt. Många historiska krönikor, såväl som konstverk, vittnar om strängheten i den tidens vintrar. Den berömda målningen av den holländska konstnären Jan Van Goyen "Skaters" (1641) föreställer alltså massskridskoåkning på Amsterdams kanaler. Nuförtiden har Hollands kanaler inte frusit på länge. Till och med Themsen i England frös under medeltida vintrar. Det skedde en liten uppvärmning på 1700-talet, som nådde sin topp 1770. 1800-talet präglades återigen av ännu en köldknäpp, som varade fram till 1900, och från början av 1900-talet började en ganska snabb uppvärmning. Redan 1940 hade mängden is i Grönlandshavet minskat med hälften, i Barents hav med nästan en tredjedel, och i den sovjetiska delen av Arktis hade den totala isytan minskat med nästan hälften (1 miljon km2) . Under denna tidsperiod seglade även vanliga fartyg (ej isbrytare) lugnt längs den norra sjövägen från landets västra till östra utkanten. Det var då som en betydande ökning av temperaturen i de arktiska haven registrerades, och en betydande reträtt av glaciärer i Alperna och Kaukasus noterades. Den totala isytan i Kaukasus minskade med 10%, och isens tjocklek minskade på vissa ställen med så mycket som 100 meter. Temperaturökningen på Grönland var 5°C och i Spetsbergen var den 9°C.

1940 gav uppvärmningen vika för en kortvarig avkylning, som snart ersattes av ytterligare en uppvärmning, och sedan 1979 började en snabb ökning av temperaturen i ytskiktet av jordens atmosfär, vilket orsakade ytterligare en acceleration i avsmältningen av is i Arktis och Antarktis och en ökning av vintertemperaturerna på tempererade breddgrader. Under de senaste 50 åren har alltså tjockleken på den arktiska isen minskat med 40 %, och invånare i ett antal sibiriska städer har börjat notera att svår frost länge har varit ett minne blott. Den genomsnittliga vintertemperaturen i Sibirien har ökat med nästan tio grader under de senaste femtio åren. I vissa regioner i Ryssland har den frostfria perioden ökat med två till tre veckor. Livsmiljön för många levande organismer har flyttats mot norr efter stigande genomsnittliga vintertemperaturer. Vi kommer att prata om dessa och andra konsekvenser av den globala uppvärmningen nedan .

Fotografier av den smältande Pasterze-glaciären i Österrike 1875 (vänster) och 2004 (höger). Fotograf Gary Braasch

Fotografier av Agassiz-glaciären i Glacier National Park (Kanada) 1913 och 2005. Fotografen W.C. Alden

Foton av Grinnell Glacier i Glacier National Park (Kanada) 1938 och 2005. Fotograf: Mt. Gould.

Samma Grinnellglaciär från en annan vinkel, fotografier från 1940 och 2004. Fotograf: K. Holzer.

Under de senaste hundra åren har medeltemperaturen på atmosfärens ytskikt ökat med 0,3-0,8 ° C, området med snötäcke på norra halvklotet har minskat med 8% och nivån på World Ocean har stigit med i genomsnitt 10-20 centimeter. Dessa fakta orsakar viss oro. Huruvida den globala uppvärmningen kommer att upphöra eller om den genomsnittliga årliga temperaturen på jorden kommer att fortsätta att stiga, kommer svaret på denna fråga att dyka upp först när orsakerna till de pågående klimatförändringarna är exakt fastställda.

4. Orsaker till global uppvärmning

Hypotes 1- Orsaken till den globala uppvärmningen är en förändring i solaktiviteten

Alla pågående klimatprocesser på planeten beror på aktiviteten hos vårt ljus - solen. Därför kommer även de minsta förändringarna i solens aktivitet säkert att påverka jordens väder och klimat. Det finns 11-åriga, 22-åriga och 80-90 år (Glaisberg) cykler av solaktivitet.

Det är troligt att den observerade globala uppvärmningen är förknippad med ytterligare en ökning av solaktiviteten, som kan minska igen i framtiden.

Hypotes 2 – Orsaken till den globala uppvärmningen är en förändring i vinkeln på jordens rotationsaxel och dess omloppsbana

Den jugoslaviske astronomen Milanković föreslog att cykliska klimatförändringar till stor del är förknippade med förändringar i jordens omloppsbana runt solen, såväl som förändringar i lutningsvinkeln för jordens rotationsaxel i förhållande till solen. Sådana omloppsförändringar i planetens position och rörelse orsakar en förändring i jordens strålningsbalans och därmed dess klimat. Milankovitch, vägledd av sin teori, beräknade ganska exakt tiderna och omfattningen av istider i det förflutna på vår planet. Klimatförändringar orsakade av förändringar i jordens omloppsbana inträffar vanligtvis under tiotals eller till och med hundratusentals år. Den relativt snabba klimatförändringen som observeras för närvarande uppstår tydligen som ett resultat av inverkan av några andra faktorer.

Hypotes 3 - Boven bakom den globala klimatförändringen är havet

Världens hav är ett enormt tröghetsbatteri av solenergi. Det bestämmer till stor del rörelseriktningen och hastigheten för varma oceaniska och luftmassor på jorden, vilket i hög grad påverkar planetens klimat. För närvarande har karaktären av värmecirkulation i havets vattenpelare studerats lite. Det är känt att medeltemperaturen i havsvattnet är 3,5°C och medeltemperaturen på landytan är 15°C, därför kan intensiteten av värmeväxlingen mellan havet och atmosfärens ytskikt leda till betydande klimat förändringar. Dessutom löses en stor mängd CO2 i havsvatten (cirka 140 biljoner ton, vilket är 60 gånger mer än i atmosfären) och ett antal andra växthusgaser som ett resultat av vissa naturliga processer kan dessa gaser komma in i atmosfären, vilket avsevärt påverkar jordens klimat.

Hypotes 4 - Vulkanisk aktivitet

Vulkanisk aktivitet är en källa till aerosoler av svavelsyra och stora mängder koldioxid som kommer in i jordens atmosfär, vilket också kan påverka jordens klimat avsevärt. Stora utbrott åtföljs initialt av avkylning på grund av att svavelsyraaerosoler och sotpartiklar tränger in i jordens atmosfär. Därefter orsakar den CO2 som släpps ut under utbrottet en ökning av den genomsnittliga årstemperaturen på jorden. Den efterföljande långvariga minskningen av vulkanisk aktivitet bidrar till en ökning av atmosfärens transparens, och därför en ökning av temperaturen på planeten.

Hypotes 5 - Okända interaktioner mellan solen och planeterna i solsystemet

Det är inte för inte som ordet "system" nämns i frasen "solsystem", och i vilket system som helst finns det kopplingar mellan dess komponenter. Därför är det möjligt att planeternas och solens relativa position kan påverka fördelningen och styrkan av gravitationsfält, solenergi, såväl som andra typer av energi. Alla kopplingar och interaktioner mellan solen, planeterna och jorden har ännu inte studerats och det är möjligt att de har en betydande inverkan på de processer som sker i jordens atmosfär och hydrosfär.

Hypotes 6 - Klimatförändringar kan uppstå av sig själva utan någon yttre påverkan eller mänskliga aktiviteter

Planeten Jorden är ett så stort och komplext system med ett stort antal strukturella element att dess globala klimategenskaper kan förändras avsevärt utan några förändringar i solaktiviteten och atmosfärens kemiska sammansättning. Olika matematiska modeller visar att under loppet av ett sekel kan fluktuationer i ytluftlagrets temperatur (fluktuationer) nå 0,4°C. Som en jämförelse kan vi nämna kroppstemperaturen hos en frisk person, som varierar under dagen och till och med under en timmes lopp.

Hypotes 7 - Allt är mänskligt fel

Den mest populära hypotesen idag. Den höga takten av klimatförändringar som inträffat under de senaste decennierna kan verkligen förklaras av den ständigt ökande intensifieringen av antropogen aktivitet, som har en märkbar inverkan på den kemiska sammansättningen av atmosfären på vår planet i riktning mot att öka innehållet av växthusgaser i det. Faktum är att ökningen av den genomsnittliga lufttemperaturen i de nedre lagren av jordens atmosfär med 0,8 ° C under de senaste 100 åren är en för hög hastighet för naturliga processer tidigare i jordens historia, sådana förändringar inträffade under tusentals år . De senaste decennierna har lagt ännu mer vikt till detta argument, eftersom förändringar i genomsnittlig lufttemperatur har skett i en ännu snabbare takt - 0,3-0,4 ° C under de senaste 15 åren!

Det är troligt att den nuvarande globala uppvärmningen är resultatet av många faktorer. Du kan hitta andra hypoteser om global uppvärmning här.

5. Människan och växthuseffekten

Förespråkare av den senare hypotesen tilldelar människor en nyckelroll i den globala uppvärmningen, som radikalt förändrar atmosfärens sammansättning, vilket bidrar till tillväxten av växthuseffekten av jordens atmosfär.

Växthuseffekten i atmosfären på vår planet orsakas av det faktum att flödet av energi i det infraröda området av spektrumet, som stiger från jordens yta, absorberas av molekylerna av atmosfäriska gaser och strålar tillbaka i olika riktningar, som ett resultat återvänder hälften av den energi som absorberas av molekylerna av växthusgaser tillbaka till jordens yta, vilket gör att den värms upp Det bör noteras att växthuseffekten är ett naturligt atmosfäriskt fenomen. Om det inte fanns någon växthuseffekt på jorden alls, skulle medeltemperaturen på vår planet vara cirka -21°C, men tack vare växthusgaser är den +14°C. Därför, rent teoretiskt, borde mänsklig aktivitet i samband med utsläpp av växthusgaser i jordens atmosfär leda till ytterligare uppvärmning av planeten.

Låt oss ta en närmare titt på växthusgaser som potentiellt kan orsaka global uppvärmning. Den främsta växthusgasen är vattenånga, som bidrar med 20,6°C till den befintliga atmosfäriska växthuseffekten. På andra plats kommer CO2, dess bidrag är cirka 7,2°C. Ökningen av koldioxidhalten i jordens atmosfär är nu av största oro, eftersom mänsklighetens växande aktiva användning av kolväten kommer att fortsätta inom en snar framtid. Under de senaste två och ett halvt århundradena (sedan industriepokens början) har CO2-halten i atmosfären redan ökat med cirka 30 %.

På tredje plats i vår "växthusklassificering" är ozon, dess bidrag till den totala globala uppvärmningen är 2,4 °C. Till skillnad från andra växthusgaser orsakar mänsklig aktivitet tvärtom en minskning av innehållet av ozon i jordens atmosfär. Därefter kommer lustgas, dess bidrag till växthuseffekten uppskattas till 1,4°C. Halten av lustgas i planetens atmosfär tenderar att öka under de senaste två och ett halvt århundradena, koncentrationen av denna växthusgas i atmosfären har ökat med 17%. Stora mängder dikväveoxid kommer in i jordens atmosfär till följd av förbränning av olika avfall. Listan över de viktigaste växthusgaserna kompletteras av metan, dess bidrag till den totala växthuseffekten är 0,8°C. Metanhalten i atmosfären växer mycket snabbt under två och ett halvt sekel, denna ökning uppgick till 150%. De viktigaste källorna till metan i jordens atmosfär är sönderfallande avfall, boskap och nedbrytning av naturliga föreningar som innehåller metan. Särskilt oroande är att förmågan att absorbera infraröd strålning per massenhet metan är 21 gånger högre än för koldioxid.

Den största rollen i den globala uppvärmningen spelas av vattenånga och koldioxid. De står för mer än 95 % av den totala växthuseffekten. Det är tack vare dessa två gasformiga ämnen som jordens atmosfär värms upp med 33°C. Mänsklig aktivitet har störst inverkan på ökningen av koncentrationen av koldioxid i jordens atmosfär, och halten av vattenånga i atmosfären ökar i takt med temperaturen på planeten, på grund av ökad avdunstning. Det totala konstgjorda utsläppet av CO2 till jordens atmosfär är 1,8 miljarder ton/år, den totala mängden koldioxid som binder jordens vegetation till följd av fotosyntesen är 43 miljarder ton/år, men nästan hela denna mängd kol är ett resultat av växtrespiration, bränder och nedbrytningsprocesser hamnar återigen i planetens atmosfär och endast 45 miljoner ton/år kol avsätts i växtvävnader, markträsk och havets djup. Dessa siffror visar att mänsklig aktivitet har potential att bli en betydande kraft som påverkar jordens klimat.

6. Faktorer som accelererar och bromsar den globala uppvärmningen

Planeten Jorden är ett så komplext system att det finns många faktorer som direkt eller indirekt påverkar planetens klimat, accelererar eller bromsar den globala uppvärmningen.

Faktorer som påskyndar den globala uppvärmningen:

Utsläpp av CO2, metan, dikväveoxid till följd av mänskliga antropogena aktiviteter;

Nedbrytning, på grund av ökad temperatur, av geokemiska källor till karbonater med frigöring av CO2. Jordskorpan innehåller 50 000 gånger mer bunden koldioxid än atmosfären;

En ökning av innehållet av vattenånga i jordens atmosfär, på grund av en ökning av temperaturen, och därför avdunstning av havsvatten;

Utsläpp av CO2 från världshavet på grund av dess uppvärmning (gasernas löslighet minskar med stigande vattentemperatur). För varje grad vattentemperaturen ökar, minskar lösligheten av CO2 i den med 3%. Världens hav innehåller 60 gånger mer CO2 än jordens atmosfär (140 biljoner ton);

En minskning av jordens albedo (reflektionsförmågan hos planetens yta), på grund av smältande glaciärer, förändringar i klimatzoner och vegetation. Havets yta reflekterar betydligt mindre solljus än planetens polära glaciärer och snö utan glaciärer har också en lägre albedo som rör sig norrut har en lägre albedo än tundraväxter. Under de senaste fem åren har jordens albedo redan minskat med 2,5 %;

Metan frigörs när permafrosten smälter;

Nedbrytning av metanhydrater - kristallina isiga föreningar av vatten och metan som finns i jordens polära områden.

Faktorer som bromsar den globala uppvärmningen:

Global uppvärmning orsakar en avmattning av havsströmmarnas hastighet en avmattning i den varma golfströmmen kommer att orsaka en minskning av temperaturen i Arktis;

När temperaturen på jorden ökar, ökar avdunstningen och därmed grumligheten, vilket är en viss typ av barriär för solljusets väg. Molntäcket ökar med cirka 0,4 % för varje uppvärmningsgrad;

Med ökande avdunstning ökar nederbördsmängden, vilket bidrar till vattenförsämring, och träsk är som bekant ett av de viktigaste CO2-depåerna;

En ökning av temperaturen kommer att bidra till utvidgningen av området med varma hav, och därför tar utvidgningen av sortimentet av blötdjur och korallrev en aktiv del i avsättningen av CO2, som används för att bygga skal;

En ökning av CO2-koncentrationen i atmosfären stimulerar tillväxt och utveckling av växter, som är aktiva acceptorer (konsumenter) av denna växthusgas.

7. Möjliga scenarier för global klimatförändring

Globala klimatförändringar är mycket komplexa, så modern vetenskap kan inte ge ett definitivt svar på vad som väntar oss inom en snar framtid. Det finns många scenarier för utvecklingen av situationen.

Scenario 1 - den globala uppvärmningen kommer att ske gradvis

Jorden är ett mycket stort och komplext system som består av ett stort antal sammanlänkade strukturella komponenter. Planeten har en rörlig atmosfär, vars rörelse av luftmassor fördelar termisk energi över planetens breddgrader på jorden finns det en enorm ackumulator av värme och gaser - världshavet (havet ackumulerar 1000 gånger mer värme än atmosfären; Förändringar i ett så komplext system kan inte ske snabbt. Århundraden och årtusenden kommer att gå innan någon betydande klimatförändring kan bedömas.

Scenario 2 – den globala uppvärmningen kommer att ske relativt snabbt

Det mest "populära" scenariot för närvarande. Enligt olika uppskattningar har medeltemperaturen på vår planet ökat med 0,5-1°C under de senaste hundra åren, koncentrationen av CO2 har ökat med 20-24% och metan med 100%. I framtiden kommer dessa processer att fortsätta ytterligare och i slutet av 2000-talet kan medeltemperaturen på jordens yta öka från 1,1 till 6,4 ° C, jämfört med 1990 (enligt IPCCs prognoser från 1,4 till 5,8 ° C). Ytterligare smältning av arktisk och antarktisk is kan påskynda den globala uppvärmningen på grund av förändringar i planetens albedo. Enligt vissa forskare är det bara iskapporna på planeten som, på grund av solstrålningens reflektion, kyler vår jord med 2°C, och isen som täcker havsytan saktar avsevärt ned processerna för värmeväxling mellan de relativt varma havsvatten och atmosfärens kallare ytskikt. Dessutom finns det praktiskt taget ingen huvudsaklig växthusgas - vattenånga - ovanför istäckena, eftersom den är utfryst.

Den globala uppvärmningen kommer att åtföljas av stigande havsnivåer. Från 1995 till 2005 har världshavets nivå redan stigit med 4 cm, i stället för de förutspådda 2 cm. Om världshavets nivå fortsätter att stiga med samma hastighet, kommer totalen i slutet av 2000-talet. höjningen av dess nivå kommer att vara 30 - 50 cm, vilket kommer att orsaka partiella översvämningar av många kustområden, särskilt den folkrika kusten i Asien. Man bör komma ihåg att omkring 100 miljoner människor på jorden lever på en höjd av mindre än 88 centimeter över havet.

Förutom stigande havsnivåer påverkar den globala uppvärmningen vindstyrkan och fördelningen av nederbörd på planeten. Som ett resultat kommer frekvensen och omfattningen av olika naturkatastrofer (stormar, orkaner, torka, översvämningar) på planeten att öka.

För närvarande lider 2 % av all mark av torka, enligt vissa forskare, år 2050 kommer upp till 10 % av alla kontinentala länder att vara drabbade av torka. Dessutom kommer nederbördsfördelningen mellan årstider att förändras.

I norra Europa och västra USA kommer mängden nederbörd och frekvensen av stormar att öka, orkaner kommer att rasa 2 gånger oftare än på 1900-talet. Klimatet i Centraleuropa kommer att bli föränderligt, i hjärtat av Europa kommer vintrarna att bli varmare och somrarna blir regnigare. Öst- och södra Europa, inklusive Medelhavet, står inför torka och värme.

Scenario 3 - Den globala uppvärmningen i vissa delar av jorden kommer att ersättas av kortvarig kylning

Det är känt att en av faktorerna i förekomsten av havsströmmar är temperaturgradienten (skillnaden) mellan arktiska och tropiska vatten. Avsmältningen av polarisen bidrar till en ökning av temperaturen i de arktiska vattnen, och orsakar därför en minskning av temperaturskillnaden mellan tropiska och arktiska vatten, vilket oundvikligen kommer att leda till en avmattning av strömmarna i framtiden.

En av de mest kända varma strömmarna är Golfströmmen, tack vare vilken den genomsnittliga årliga temperaturen i många nordeuropeiska länder är 10 grader högre än i andra liknande klimatzoner på jorden. Det är uppenbart att ett stoppande av denna oceaniska värmetransportör kommer att påverka jordens klimat i hög grad. Golfströmmen har redan blivit svagare med 30 % jämfört med 1957. Matematisk modellering har visat att för att helt stoppa Golfströmmen räcker det med en temperaturhöjning på 2-2,5 grader. För närvarande har nordatlantiska temperaturer redan värmts upp med 0,2 grader jämfört med 70-talet. Om Golfströmmen stannar av kommer den genomsnittliga årstemperaturen i Europa att sjunka med 1 grad till 2010, och efter 2010 kommer den genomsnittliga årstemperaturen att fortsätta att stiga ytterligare. Andra matematiska modeller ”lovar” hårdare nedkylning i Europa.

Enligt dessa matematiska beräkningar kommer ett fullständigt stopp av Golfströmmen att inträffa om 20 år, vilket gör att klimatet i Nordeuropa, Irland, Island och Storbritannien kan bli 4-6 grader kallare än nu, regn kommer att öka och stormar kommer att bli vanligare. Köldknäppet kommer också att påverka Nederländerna, Belgien, Skandinavien och norra europeiska Ryssland. Efter 2020-2030 kommer uppvärmningen i Europa att återupptas enligt scenario nr 2.

Scenario 4 - Den globala uppvärmningen kommer att ersättas av global kylning

Att stoppa golfströmmen och andra havsströmmar kommer att orsaka global avkylning på jorden och början av nästa istid.

Scenario 5 – Växthuskatastrof

Växthuskatastrofen är det mest "obehagliga" scenariot för utvecklingen av globala uppvärmningsprocesser. Författaren till teorin är vår vetenskapsman Karnaukhov, dess väsen är som följer. En ökning av den genomsnittliga årstemperaturen på jorden, på grund av en ökning av innehållet av antropogen CO2 i jordens atmosfär, kommer att orsaka övergången av CO2 löst i havet till atmosfären, och kommer också att provocera ned sönderdelningen av sedimentära karbonatstenar med ytterligare utsläpp av koldioxid, vilket i sin tur kommer att höja temperaturen på jorden ännu högre, vilket kommer att medföra ytterligare nedbrytning av karbonater som ligger i de djupare lagren av jordskorpan (havet innehåller 60 gånger mer koldioxid än atmosfären, och jordskorpan innehåller nästan 50 000 gånger mer). Glaciärer kommer att smälta snabbt, vilket minskar jordens albedo. En sådan snabb temperaturökning kommer att bidra till det intensiva flödet av metan från smältande permafrost, och en temperaturökning till 1,4-5,8 °C i slutet av århundradet kommer att bidra till nedbrytningen av metanhydrater (isiga föreningar av vatten och metan) ), huvudsakligen koncentrerad till kalla platser på jorden. Med tanke på att metan är 21 gånger mer potent en växthusgas än CO2, kommer temperaturökningen på jorden att bli katastrofal. För att bättre föreställa sig vad som kommer att hända med jorden är det bäst att vara uppmärksam på vår granne i solsystemet - planeten Venus. Med samma atmosfäriska parametrar som på jorden bör temperaturen på Venus endast vara 60°C högre än jordens (Venus är närmare solen än jorden), d.v.s. vara runt 75°C, men i verkligheten är temperaturen på Venus nästan 500°C. De flesta av de karbonat- och metanhaltiga föreningarna på Venus förstördes för länge sedan och frigjorde koldioxid och metan. För närvarande består Venus atmosfär av 98% CO2, vilket leder till en ökning av planetens temperatur med nästan 400 ° C

Om den globala uppvärmningen följer samma scenario som på Venus, kan temperaturen på atmosfärens ytskikt på jorden nå 150 grader. En ökning av jordens temperatur till och med med 50°C kommer att sätta stopp för den mänskliga civilisationen, och en ökning av temperaturen med 150°C kommer att orsaka döden för nästan alla levande organismer på planeten.

Enligt Karnaukhovs optimistiska scenario, om mängden CO2 som kommer in i atmosfären förblir på samma nivå, kommer temperaturen på jorden att nå 50°C om 300 år och 150°C om 6000 år. Tyvärr kan framstegen inte stoppas; CO2-utsläppen växer bara för varje år. Enligt ett realistiskt scenario, enligt vilket CO2-utsläppen kommer att växa i samma takt, fördubblas vart 50:e år, kommer temperaturen på jorden redan att vara 502 om 100 år och 150°C om 300 år.

8. Konsekvenser av global uppvärmning

Ökningen av medeltemperaturen för atmosfärens ytskikt kommer att märkas starkare över kontinenterna än över haven, vilket i framtiden kommer att orsaka en radikal omstrukturering av kontinenternas naturliga zoner. En förskjutning av flera zoner till arktiska och antarktiska breddgrader har redan observerats.

Permafrostzonen har redan flyttats norrut med hundratals kilometer. Vissa forskare hävdar att på grund av den snabba upptining av permafrost och stigande havsnivåer har ishavet under de senaste åren avancerat på land med en medelhastighet på 3-6 meter per sommar, och på de arktiska öarna och udden, hög is stenar förstörs och absorberas av havet under den varma årstiden med en hastighet på upp till 20-30 meter. Hela arktiska öar försvinner helt; så på 2000-talet kommer ön Muostakh nära Lenaflodens mynning att försvinna.

Med en ytterligare ökning av den genomsnittliga årliga temperaturen i atmosfärens ytskikt, kan tundran nästan helt försvinna i den europeiska delen av Ryssland och kommer bara att stanna kvar på Sibiriens arktiska kust.

Taigazonen kommer att förskjutas norrut med 500-600 kilometer och krympa i yta med nästan en tredjedel, arean med lövskogar kommer att öka 3-5 gånger, och om fukten tillåter kommer bältet av lövskogar att sträcka sig i en kontinuerlig remsa från Östersjön till Stilla havet.

Skogsstäpper och stäpper kommer också att flytta norrut och täcka Smolensk-, Kaluga-, Tula- och Ryazan-regionerna, som kommer nära de södra gränserna till Moskva- och Vladimir-regionerna.

Den globala uppvärmningen kommer också att påverka djurens livsmiljöer. En förändring i livsmiljöerna för levande organismer har redan observerats i många delar av världen. Den gråhåriga trasten har redan börjat häcka på Grönland, starar och svalor har dykt upp på det subarktiska Island och hägren har dykt upp i Storbritannien. Uppvärmningen av arktiska havets vatten är särskilt märkbar. Många viltfiskar finns nu på platser där de inte fanns tidigare. I Grönlands vatten dök torsk och sill upp i tillräckliga mängder för deras kommersiella fiske, i Storbritanniens vatten - invånare på de södra breddgraderna: röd öring, storhövdad sköldpadda, i Peter den store viken i Fjärran Östern - Stilla havet sardin, och i Okhotsksjön dök det upp makrill och saury. Brunbjörnens utbredningsområde i Nordamerika har redan förflyttat sig norrut i en sådan utsträckning att hybrider av is- och brunbjörnar har börjat dyka upp, och i den södra delen av deras utbredningsområde har brunbjörnar slutat övervintra helt.

En ökning av temperaturen skapar gynnsamma förutsättningar för utveckling av sjukdomar, vilket underlättas inte bara av hög temperatur och luftfuktighet, utan också av utvidgningen av livsmiljön för ett antal djur som bär på sjukdomar. I mitten av 2000-talet förväntas förekomsten av malaria öka med 60 %. Ökad utveckling av mikroflora och brist på rent dricksvatten kommer att bidra till tillväxten av smittsamma tarmsjukdomar. Den snabba spridningen av mikroorganismer i luften kan öka förekomsten av astma, allergier och olika luftvägssjukdomar.

Tack vare globala klimatförändringar kan nästa halvsekel bli det sista i många arter av levande organismers liv. Redan nu förlorar isbjörnar, valrossar och sälar en viktig del av sin livsmiljö - arktisk is.

Den globala uppvärmningen har både för- och nackdelar för vårt land. Vintrarna kommer att bli mindre stränga, mark med ett klimat som är lämpligt för jordbruk kommer att flytta längre norrut (i den europeiska delen av Ryssland till Vita havet och Karahavet, i Sibirien till polcirkeln), i många delar av landet kommer det att bli möjligt att odla mer sydliga grödor och tidigare mognad av de förra. Det förväntas att 2060 kommer medeltemperaturen i Ryssland att nå 0 grader Celsius för närvarande är den -5,3°C.

Oförutsägbara konsekvenser kommer att bli resultatet av avsmältningen av permafrost, som bekant täcker permafrosten 2/3 av Rysslands yta och 1/4 av området på hela norra halvklotet. Det finns många städer på ryska federationens permafrost, tusentals kilometer av rörledningar, såväl som vägar och järnvägar (80 % av BAM passerar genom permafrost). Upptining av permafrost kan åtföljas av betydande förstörelse. Stora områden kan bli olämpliga för människoliv. Vissa forskare uttrycker oro över att Sibirien till och med kan finna sig avskuren från den europeiska delen av Ryssland och bli föremål för anspråk från andra länder.

Andra länder i världen står också inför dramatiska förändringar. I allmänhet, enligt de flesta modeller, förväntas vinternederbörden öka på höga breddgrader (över 50° nordliga och sydliga breddgrader), såväl som på tempererade breddgrader. På södra breddgrader förväntas tvärtom en minskning av mängden nederbörd (upp till 20%), särskilt på sommaren. De länder i Sydeuropa som är beroende av turism förväntar sig stora ekonomiska förluster. Den torra sommarvärmen och vinterns kraftiga regn kommer att minska "lusten" för dem som vill koppla av i Italien, Grekland, Spanien och Frankrike. För många andra länder som är beroende av turister kommer det också att vara långt ifrån de bästa tiderna. Fans av skidåkning i Alperna kommer att bli besvikna; snön i bergen kommer att vara "spänd." I många länder runt om i världen försämras levnadsvillkoren avsevärt. FN uppskattar att det i mitten av 2000-talet kommer att finnas upp till 200 miljoner klimatflyktingar i världen.

9. Sätt att förhindra global uppvärmning

Det finns en åsikt att människan i framtiden kommer att försöka ta kontroll över jordens klimat tiden kommer att utvisa hur framgångsrikt detta kommer att bli. Om mänskligheten misslyckas med att göra detta och inte ändrar sitt sätt att leva, kommer arten Homo sapiens att möta dinosauriernas öde.

Redan avancerade hjärnor funderar på hur man kan neutralisera processerna för global uppvärmning. Sådana originella sätt att förhindra global uppvärmning föreslås, som att föda upp nya sorter av växter och trädarter vars löv har en högre albedo, måla tak vita, installera speglar i låg omloppsbana om jorden, skydda glaciärer från solens strålar, etc. Mycket kraft läggs på att ersätta traditionella energislag baserade på förbränning av kolråvaror med icke-traditionella, såsom produktion av solpaneler, vindkraftverk, konstruktion av tidvattenkraftverk (tidvattenkraftverk), vattenkraft. kraftverk och kärnkraftverk. Ursprungliga, icke-traditionella metoder för att generera energi föreslås, som att använda värmen från människokroppar för att värma upp rum, använda solljus för att förhindra uppkomsten av is på vägarna, liksom ett antal andra. Energihunger och rädsla för att hota den globala uppvärmningen gör underverk för den mänskliga hjärnan. Nya och originella idéer föds nästan varje dag.

Mycket uppmärksamhet ägnas åt rationell användning av energiresurser.

För att minska CO2-utsläppen till atmosfären förbättras motoreffektiviteten och hybridbilar tillverkas.

I framtiden är det planerat att ägna stor uppmärksamhet åt fångst av växthusgaser vid produktion av elektricitet, såväl som direkt från atmosfären genom att gräva ner växtorganismer, använda geniala konstgjorda träd och pumpa koldioxid till många kilometer djupt i havet, där det kommer att lösas upp i vattenpelaren. De flesta av de listade metoderna för att "neutralisera" CO2 är mycket dyra. För närvarande är kostnaden för att fånga upp ett ton CO2 cirka 100-300 dollar, vilket överstiger marknadsvärdet för ett ton olja, och om vi anser att förbränning av ett ton producerar cirka tre ton CO2, så finns det många metoder för att binda koldioxid är ännu inte aktuella. Tidigare föreslagna metoder för kolbindning genom att plantera träd anses ohållbara på grund av det faktum att det mesta av kolet som ett resultat av skogsbränder och nedbrytning av organiskt material går tillbaka till atmosfären.

Särskild uppmärksamhet ägnas åt utvecklingen av lagstiftningsstandarder som syftar till att minska utsläppen av växthusgaser. För närvarande har många länder runt om i världen antagit FN:s ramkonvention om klimatförändringar (1992) och Kyotoprotokollet (1999). Det senare har inte ratificerats av ett antal länder som står för lejonparten av CO2-utsläppen. USA står alltså för cirka 40 % av alla utsläpp (nyligen har det dykt upp information om att Kina gått om USA vad gäller CO2-utsläpp). Tyvärr, så länge som människor sätter sitt eget välbefinnande först, kommer inga framsteg att göras för att lösa globala uppvärmningsproblem.