Возможные причины изменения глобального климата на Земле.

Введение
1.Аспекты глобальных изменений климата и их влияние на геосистемы и хозяйственную сферу.
1.1. Изменение термического режима атмосферы,
1.2. Уменьшение вертикальной прозрачности атмосферы
2.Гипотезы причин глобальных изменений климата
2.1. Гипотезы о внеземной природе глобальных климатических изменений.
2.2. Земные гипотезы глобальных изменений климата.
Заключение
Список использованных источников

Зачастую климатические изменения выражены на территориях, где хозяйственная деятельность минимальна (например, на севере Восточной Сибири, на Аляске) и намного слабее проявляются в районах с интенсивной хозяйственной деятельностью (на юго-востоке США).
В силу указанных аргументов в гипотезах природных причин глобальных изменений климата фактор антропогенного воздействия на климатическую систему учитывается минимально или игнорируется полностью.
Среди природных гипотез глобальных изменений климата различают:
Гипотезы, связанные с тектоническими явлениями и их воздействиями на рельеф суши, океанические течения, температурный, газовый режим и биоту океана, а через них на атмосферу;
Вулканические гипотезы, рассматривающие глобальные климатические изменения в качестве реакции атмосферы на изменение вулканической активности;
Палеоклиматические гипотезы, объясняющие климатические изменения процессом восстановления равновесия климата после малого ледникового периода (в некоторых гипотезах – после плейстоценовых оледенений).
Гипотезы о влиянии биологической деятельности растений на климат.
Тектонические гипотезы используются преимущественно для рассмотрения проблем глобальных изменений климата, происходивших в далеком прошлом. Для объяснения современных глобальных изменений климата рассматриваются преимущественно версии усиления эмиссии парниковых газов из океана под влиянием тектонического нагрева на глубинах. К тектоническим гипотезам изменения глобального климата следует отнести и предположения о глобальной эмиссии тепла и парниковых газов из тектонических разломов, которая, однако, не сопровождается масштабными вулканическими извержениями.
Вулканические гипотезы рассматривают в качестве причин глобальных изменений климата изменение вулканической активности. Так, усиление вулканической активности приводит к снижению вертикальной прозрачности атмосферы в результате выброса пеплового материала в высокие слои атмосферы, следствием чего является понижение глобальной температуры. А в периоды с относительно низкой вулканической активностью по мере осаждения пыли из атмосферы, глобальная температура возрастает.
Кроме того, важным элементом воздействия вулканов на климат является изменение химического состава атмосферы: выброс больших объемов парниковых газов, соединений серы, хлора и других веществ, вызывающих химические реакции в верхней атмосфере. Результатом таких реакций может быть как усиление, так и ослабление парникового эффекта (в зависимости от химических особенностей конкретного извержения) над значительными территориями.
Также в последние десятилетия предлагаются гипотезы воздействия на климат Земли в глобальном масштабе подводных вулканов «черных курильщиков», расположенных в зонах спрединга на дне океана. Данные вулканы подогревают воды океана, не только способствуя усилению тепловой конвекции, но и усиливая эмиссию из океана парниковых газов, что приводит к потеплению.
Сильной стороной вулканической гипотезы является хорошо известная связь между крупными вулканическими извержениями и следовавшим за ними понижением глобальной температуры на 1-5 лет. К слабым сторонам теории относится несогласованность ее с фактом аномально теплых лет начала XXI века, в которые однако, произошло несколько крупных вулканических извержений. Особенно это рассогласуется с данными 2010 года – одного из самых теплых за всю историю наблюдений и одного из самых «урожайных» на крупные извержения.
Палеоклиматические гипотезы – одни из самых разрабатываемых в конце XX – начале XXI века. Сущность их сводится к тому, что атмосфера Земли – сложная система, имеющая широкий спектр климатических и неклиматических положительных и отрицательных обратных связей, включающихся на разных уровнях изменения климатических параметров. Поэтому глобальные изменения климата представляют собой автоколебательный процесс восстановления климатической системы Земли после плейстоценовых оледенений. Как потепления, так и похолодания голоцена обусловлены колебаниями климатической системы Земли.
В качестве основных механизмов формирования обратных связей в климатической системе рассматриваются изменения положения зон распространения полярных льдов и материковых оледенений, изменение концентрации водяного пара в атмосфере при колебаниях глобальной температуры, изменение степени выраженности и характера океанических течений (в частности, Северо-Атлантического течения), морские трансгрессии. Так, в ряде моделей повышение глобальной температуры в приполярных районах приводит к усилению таянья льдов, что вызывает усиление холодных течений в Северном Ледовитом океане. Это усиление сдвигает теплое Северо-Атлантическое течение к югу, в результате чего температура в приполярных и умеренных широта в Северном полушарии снижается. Ледяной покров восстанавливается или увеличивается, общее альбедо Земли снижается. Таким образом, глобальное потепление сменяется глобальным похолоданием. Поскольку атмосфера Земли очень массивна и инерционна, то длительность подобных циклов может продолжаться десятки, а то и сотни лет.
Антропогенные гипотезы глобальных изменений климата. В настоящее время это одна из наиболее растиражированных в обществе и научном сообществе групп гипотез глобальных изменений климата. Ее популярность, однако, во многом объясняется политической ангажированностью исследований, направленных на подтверждение антропогенной природы климатических изменений. Политическая поддержка именно этой группы гипотез двояко отражается на отношении к ней в рамках научного сообщества. С одной стороны, политическая поддержка позволяет осуществлять дорогостоящие, в том числе и международные исследования, получать фактический материал, по объемам и качеству несоизмеримый с исследованиями в рамках других гипотез. С другой стороны, политическая ангажированность этой группы гипотез дает дополнительный (ненаучный) аргумент для их оспаривания.
Политический интерес к гипотезам глобального потепления антропогенной природы вызван возможностью манипулировать с их помощью мировым общественным мнением относительно тех стран, экономики которых потребляют большое количество топлива на основе углерода. Кроме того, это способ поддержания энергосберегающих технологий и альтернативной энергетики, требующих на первоначальных этапах своего развития значительных финансовых вложений и политической поддержки.
В целом, гипотезы антропогенной природы изменений климата базируются на следующих положениях:
Современные глобальные изменения климата по времени начала совпали с промышленной революцией и по мере развития научно-технического прогресса, роста населения и, соответственно, воздействия человека на природную среду, климатические изменения нарастали;
В ходе своей хозяйственной деятельности человек вернул в углеродный круговорот гигантский объем ископаемого углерода (в виде сожженного угля, нефти, газа, торфа), накапливавшийся в осадочных породах миллионы лет и консервировавший тепло. Именно этот излишний углерод отвечает за увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере.
В ходе хозяйственной деятельности человеком нарушено большинство экосистем, что не позволяет им переработать парниковые газы, поступающие в атмосферу.
Сильной стороной антропогенной группы гипотез глобальных изменений климата без сомнения является положение о влиянии на климат процессов антропогенного преобразования ландшафтов и ископаемых пород. Тем более, такое влияние на локальном и даже региональном уровне не оспаривается в настоящее время ни одним серьезным исследователем. Также важным фактором, говорящим в пользу антропогенной гипотезы изменения глобального климата является совпадение фактов глобального потепления и глобального затемнения, что затруднительно или невозможно вовсе объяснить в рамках большинства других гипотез. В то же время антропогенные гипотезы глобальных изменений климата не лишены и ряда недостатков.
Для оценки антропогенных изменений климата проводятся исследования взаимосвязи изменений температуры и содержания в атмосфере парниковых газов, в частности, компонентов углеродного цикла. Такие оценки находятся в зависимости от конкретных предположений о будущих изменениях парниковых газов и от конкретных параметризаций и моделей, использующихся при анализе. Основное недоверие к результатам прогнозирования изменений климата связано с тем, что современные модели дают линейный или логарифмический рост температуры воздуха, и понижение температуры в период с 1940-х – по 1970-е гг. не находит физического объяснения, т.к. рост концентрации парниковых газов происходил непрерывно. Существующие объяснения вариации векового хода глобальной и, в особенности, региональной температуры пока не представляются убедительными [9].
Кроме того, важным недостатком антропогенной группы гипотез изменения климата является несовпадение территорий с максимальными климатическими изменениями и районов наиболее интенсивной хозяйственной деятельности.
В целом, антропогенные гипотезы глобального изменения климата можно свести к двум группам. В первой группе основная роль в изменении климата отводится выбросам человеком в атмосферу парниковых газов, а также тепловому загрязнению. Именно эта группа гипотез имеет наибольшую политическую поддержку и наиболее критикуема учеными, рассматривающими другие группы гипотез. Одним из важных аспектов критики влияния человека на развитие парникового эффекта является объем выбрасываемых промышленностью парниковых газов. Так в 2000-х годах он составлял примерно 7 млрд. т. в год, в то время как поступление в атмосферу углекислого газа из природных источников составило около 150 млрд. т. в год [11]. Кроме того, антропогенный характер глобальных климатических изменений вызывает сомнение в связи с тем, что потеплению подвергается преимущественно приземная тропосфера, в то время как метан и водяной пар являются газами легче воздуха и их концентрация в вышележащих слоях значительно больше, чем у земной поверхности.
Вторая группа гипотез (разрабатываемая преимущественно с конца 1970-х годов) усматривает первопричину глобальных климатических изменений в антропогенном изменении характера деятельной поверхности. К таким воздействиям, прежде всего, относят искусственное понижение альбедо поверхности суши за счет распашки и сведения лесов и повышение альбедо поверхности океана в результате загрязнения нефтепродуктами; обеднение биоресурсов, что приводит к затруднению переработки парниковых газов, выделяющихся, как естественным путем, так и в результате хозяйственной деятельности. Влияние изменения характера деятельной поверхности на климат выявлено в настоящее время на локальном и региональном уровнях. Широко известны факты изменения режима температуры, осадков и ветра на значительных территориях после заполнения водохранилищ. Сведение лесов повышает континентальность климата. В пустынях десукция, вызванная перевыпасом скота, приводит к росту альбедо поверхности и снижению среднегодовой температуры и количества осадков [14].
В настоящее время возникает все больше гипотез о том, что современные глобальные климатические изменения связаны не с одной, а с комплексом причин. Например, накоплению в атмосфере парниковых газов способствовала не только усилившаяся промышленная активность человека, но и сокращение под действием человека площади лесов и биомассы водорослей океанов в результате их загрязнения. При этом дополнительным источником парниковых газов становились вновь освоенные земли сельскохозяйственного назначения, на которых происходило разложение растительных остатков, а также территории бывших лесоразработок (по той же причине).
В настоящее время рассматриваются гипотезы и о кумулятивном эффекте воздействия на климат, связанном с накоплением в географической оболочке результатов антропогенного воздействия как на атмосферу, так и на климатообразующие факторы. В результате того, что антропогенные воздействия накапливались в географической оболочке, нарушая естественные круговороты воды, углерода и других ее важных компонентов, разрушая существовавшие ранее и создавая новые паразитные связи, к концу XX века был преодолен определенный порог устойчивости климатической системы, что вызвало резкое повышение глобальной температуры. Стабилизация глобальной температуры воздуха в последнее десятилетие представляет собой результат перехода атмосферы в новое квазистационарное состояние, которое, однако, может быть нарушено дальнейшим накопленным антропогенным воздействием.
Существует ряд гипотез, утверждающих, что глобальные климатические изменения вызваны комплексным воздействием причин как природного, так и антропогенного характера, например совпадением ветви потепления палеоклиматического цикла или восходящей ветви долгопериодического цикла солнечной активности с интенсификацией антропогенного воздействия в ходе промышленной и научно-технической революции. Так как в переходные периоды устойчивость геосистем понижается, даже сравнительно слабое воздействие способно вызвать изменения, охватывающие всю систему в целом. Этой группой гипотез хорошо объясняется совпадение по времени глобальных климатических изменений с периодом промышленной и научно-технической революции.
Заключение
Характер влияния глобальных изменений климата на ландшафтную сферу Земли в целом и экономику и политику всего человечества требуют принятия адекватных мер, способных предотвратить нависшую катастрофу или хотя бы минимизировать ее последствия. А для этого необходимо четко ориентироваться в причинах глобальных климатических изменений.
В то же время несмотря на продолжительные исследования и значительные затраты на исследовательские работы, осуществляемые во всем мире, вопрос причин глобальных изменений климата на сегодняшний день остается дискуссионным. Превалировавшая в 1990-х годах версия антропогенной природы глобальных климатических изменений, поддерживаемая большинством политиков, в настоящее время вызывает все больше критики и не может претендовать на роль единственной причины явления. В то же время и гипотезы об исключительно природном характере глобальных изменений климата не могут быть приняты в качестве единственно верных, поскольку влияние человека на климат на глобальном и региональном уровне в настоящее время является доказанным фактом.
Множественность причин возможных глобальных изменений климата обусловлены сложностью атмосферы Земли, как природного объекта и неполной изученностью связей физического состояния атмосферы как с компонентами в географической оболочке Земли, так и с объектами вне ее (в том числе в космосе). Не до конца в настоящее время понята и роль деятельности человека, как геофизического (в частности, климатообразующего) фактора.
Одним из аспектов решения проблемы поиска причин глобальных изменений климата является отказ от политизирования этого научного вопроса и расширение исследований и в направлениях, не связанных с определением влияния на земную атмосферу антропогенно генерированных парниковых газов. Чем скорее произойдет этот процесс, тем больше вероятность того, что будут выявлены какие-то дополнительные причины глобальных климатических изменений и реакция человечества на них будет более адекватной.
Список использованных источников
Алисов Б. П., Полтараус Б. В. Климатология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1974
Бажин Н.М. Метан в атмосфере // Соросовский образовательный журнал (химия), 2000
Большаков В.А. Новая концепция орбитальной теории палеоклимата. М.: 2003, 256с.
Гипотеза Миланковича в развитии // Природа. №12, 2002
Изменения и колебания климата http://www.geo-site.ru
Изменение климата и водные ресурсы. Технический документ VI МГЭИК. Июнь 2008
Лосев К.С. Климат : вчера, сегодня... и завтра? Л.: Гидрометеоиздат, 1985 год
Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях для Российской Федерации. Общее резюме. М.: 2008
Панин Г.Н. 2009, Об изменениях климата в полярных зонах Земли в XX и XXI столетиях ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, Т.427, №3, с. 397-402.
Разуваев В.Н, Шаймарданов М.З. Меняющийся климат планеты http://www.rus-stat.ru
Сайт Всемирного фонда дикой природы // http://www.wwf.ru/climate/climate_skeptic/162
Салагаева А.В., Хлебопрос Р.Г., Шабанов В.Ф. Предотвращение негативного воздействия глобального потепления путем изменения альбедо планеты // http://modernproblems.org.ru/ecology/15-hlebopros4.html
Хромов С. П. Солнечные циклы и климат // "Метеорология и гидрология", 1973, №9.
Чичагов В.П. Новые пути в изучении антропогенной эволюции аридных регионов //Многоликая география: Развитие идей Иннокентия Петровича Герасимова (к 100-летию со дня рождения). М.: Т-во научных изданий КМК. 2005. 357 с.
Шабанов В.В. Введение в рациональное природопользование. М.: 2007. 189 с
Ясаманов Н.А. Глобальное потепление. «Энергия»2002, N 1 С. 17-24.
34