Вход

Глобальные изменения климата. Причины и прогнозы

Реферат по экологии, охране природы
Дата добавления: 11 декабря 2010
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 197 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
Глобальные изменения климата . Причины и прогнозы содержан ие введение 3 1. Изме нение климата – глобальная экологическая проблема номер один 5 2. “Пар никовый эффект” 9 заклю чение 15 списо к использованных источников 16 введение Глобальное изменение климата, обусловленное “парник овым эффектом”, стало в настоящее время важнейшей международной и полит ической проблемой . “Парниковый” щи т, который поддерживает температуру поверхности планеты, в современных условиях достаточную для сохранения жизни, превратится в тепловую лову шку, угрожающую изменить всю биосферу . Использование в современных масштабах ископаемого топлива (уголь, нефт ь, природный газ ), а также дров может с ущественно повлиять на экосистемы земли и биосферу в целом . Углекислый газ (СО2 ) является одним из главных виновников парникового эффекта, потому что другие известные “парниковые” газы (а их около сорока ) определяют лишь примерно половину глоб ального потепления . Установлено, что содержание углекислого газа в атмосфере за последние 100 увеличилось на 25% . За этот период глобальная температура увеличилась примерно на 0,60 С . Прогностические оценки показывают, что к 2030-2040гг . (при удвоении содержания углекислого га за ) температура повысится в целом на 3-40 С (примерно на 0,2 – 0,50 С за десятилетие ). Примечательно, что шведский физико-химик, лауреат Нобелевской премии Сванте Аррениус еще в 1908г . в св оей книге “ Образование миров ” писал : “ Если бы содержание угольной кислоты в возд ухе удвоилось, то температура земной поверхности повысилась бы на 40С ” . Какая прозорливост ь ! Беспрецедентные климатические аномалии на всем земном шаре могут влия ть на жизни миллиардов людей . Измен ениями будут охвачены практически все направления человеческой деятел ьности, что вызывает глубокую озабоченность мирового сообщества . Генеральная Ассамблея ООН в декабре 1988г . приняла резолюцию “ Сохранение глобального климата для нынешнего и будущего п околения человечества ” , в которой о тмечается, что проблема изменения климата з атрагивае т все человечество в целом и должна решаться в глобальных масштабах . Также Генеральная Ассамблея одобрила мероприятия по созданию руководя щими органами Всемирной метеорологической организации и Программы ООН по окружающей среде межправительственной группы экспертов для предст авления скоординированных на международном уровне научных оценок масш табов, сроков и потенциальных экологических и социально-экономических последствий изменения климата и реалистических стратегий ответственн ых действий . Доклад по этим вопроса м был закончен в августе 1990г . В рамках межправительственной группы экспертов были образованы три рабочие гру ппы, одна из которых занималась оценкой социально-экономических эффект ов глобального потепления и выработкой соответствующих рекомендаций . Потенциальные воздействия изменения климата сложны и изменчивы . Влиянию этих изменений более всего буду т подвергаться виды деятельности человека, сильно зависящие от климати ческих факторов (сельское, водное, лесное хозяйство и рыболовство ). Определенные воздействия будут испыты вать также транспорт, промышленность, коммунальное хозяйство, строител ьство и особенно энергетика . 1 . Изменение климата – глобальная экологиче ская проблема номер один В последней четверти XX в . началось резкое поте пление глобального климата, которое в бореальных областях сказывается уменьшением количества морозных зим . Средняя температура приземного слоя воздуха за последние 25 лет возросла на 0,70 С . В экваториальной зо не она не изменилась, но чем ближе к полюсам, тем потепление заметнее . Температура подледной воды в районе се верного полюса возросла почти на 20 С, вследствие чего началось подтаиван ие льда снизу . Это потепление вызвало большой переполох после появл ения в 1986г . сразу на шести языках книг и “ Наше общее будущее ” , подготовленной комиссией ООН с тогдашним премьер-министром Норвегии Гру Харлем Брундтланд . В книге подчеркивалось, что потепление вызовет бурное таяние льдов Антарктиды и Гренландии, резкий подъем уровня Мирового Оке ана, затопление прибрежных территорий, что будет сопровождаться эконом ическими и социальными потрясениями . За прошедшие с той поры 18 лет проведено много исследований и совещаний, ко торые показали, что мрачные прогнозы этой книги несостоятельны . Подъем уровня Мирового Океана действительно происходит, но со скоростью 0,6 мм . В год, или 6 см . за столетие . В то же время вертикальные поднятия и опускания береговых лини й достигает 20 мм . В год . Таким образ ом, трансгрессии и регрессии моря определяются тектоникой в большей мер е, чем подъемом уровня Мирового Океана . В то же время потепление климата будет сопровождаться увеличением испа рения с поверхности океанов и увлажнением климата, о чем можно судить по палеографическим данным . Всего 7-8 ты сяч лет назад во время голоценового климатического оптимума, когда темп ература на широте Москвы была на 1,5 – 20 С выше современной, на месте Сахары расстилалась саванна с рощами акаций и многоводными реками, а в Средней Азии Зеравшан впадал в Амударью, река Чу – в Сырдарью, уровень Аральског о моря находился на отметке 72 м . и все эти реки, блуждая по территории сов ременной Туркмении, текли в прогибавшуюся впадину Южного Каспия . Подобное происходило и в других ныне ари дных областях мира . К этому надо добавить, что увеличение содержания в воз духе углекислого газа полезно для большинства культурных растений . Еще В .И. Вернадский в “ очерках геохимии ” указывал, что зеленые растения мира мо гли бы с помощью хлорофилла перерабатывать и превращать в органическое вещество гораздо больше углекислого газа, чем может дать его современна я атмосфера . Поэтому он рекомендова л применять углекислый газ в качестве удобрений . Опыты в фитотронах подтвердили прогнозы Вернадского . При удвоенном содержании углекисл ого газа большинство культурных растений растут быстрее, дают зрелые се мена и плоды на 8-10 дней раньше, а урожай – на 20-30% выше, чем в контрольных опыт ах . Таким образом, увеличение содержания в атмосфере угл екислого газа и хотя бы отчасти связанное с этим потепление климата явля ются для человечества не опасными, а полезными . Однако, оценки, основанные на возможном росте темпера туры в течение ближайших нескольких десятилетий, показывают, что некото рые регионы с неустойчивым увлажнением станут более сухими, в результат е чего не исключены еще большая деградация земель и потери урожаев . Влажные области будут в еще большей степ ени насыщены влагой, увеличится частота и интенсивность тропических шт ормов . В высоких широтах зимы будут более короткими, влажными и теплыми, а лето более длительным, жарким и зас ушливым . В тропических и субтропических регионах, где располож ено большинство развивающихся стран, предсказываются значительные изм енения климата, которые уже частично стали осуществляться . Наряду с длительной засухой в зоне Сахели сл едует упомянуть об экстремальном явлении Эль-Ниньо – потеплении повер хностных вод восточной части Тихого океана, наблюдавшемся в 1982-1983гг ., и повлекшим за собой, как полагают учены е, засухи в Бразилии, Австралии, Индии и части Африки . Здесь уместно вспомнить и о засухах в бывшем СССР в 1972, 1975, 1981 гг . и др ., в США и Канаде в 1988г . Глобальное потепление может вызвать смещение основн ых зон земледелия до нескольких сот километров на каждый градус изменен ия температуры . Кроме того, обязате льно изменится частота и характер экстремальных воздействий на сельск ое хозяйство, обусловленных большими наводнениями, устойчивыми засуха ми, лесными пожарами и вредителями сельскохозяйственных культур (в посл едние годы отмечается массовое появление саранчи в Африке и даже Южной Е вропе ). Вслед за предстоящими изменениями климата неизбежно наступят изменения положения природных зон . Результаты реакции естественного растительного покрова на бу дущие изменения климата, вызванные увеличением концентрации углекисло го газа в атмосфере, показывают, что наибольшие изменения границ зон рас тительности произойдут в высоких широтах Северного полушария . При этом площадь тундры (так же как и площадь бореальных лесов ) сократится на дес ятки процентов . Процесс глобального потепления будет сопровождатьс я, видимо, заметным увеличением газового стока в высоких широтах, и сущес твенным изменени е м режима влагосод ержания деятельного слоя почвы значительной части ко нтинентов . В некоторых районах изме нение средней температуры на 1-20 С может привести к уменьшению количества осадков на 10%, при этом годовой сток уменьшится на 40-70% . К чему ведет глобальное потепление для России ? Выполненные исследования показывают, ч то ожидаемые изменения климата окажут влияние на сельскохозяйственное производство . В северных районах Ев ропейской части России повышение средней годовой температуры воздуха к 2005г . на 1,50 С может привести к увеличен ию продолжительности периода вегетации зерновых культур на 15 дней, что п озволит расширить зернопроизводство . В ее южных и юго-восточных районах, где вероятны уменьшение год овой суммы осадков на 20% (в основном в зимний период ) и увеличение повторяемости засух, урожайность зерновых м ожет сократиться в среднем на 10-20% . Даже в тех случаях, когда ожидаемые изменения климата окажут благоприятное влияние на сельскохозяйственное производство в р азличных странах, они могут сопровождаться рядом негативных черт и особ енностей . Предстоящее увеличение средней глобальной температуры воздуха привед ет к уменьшению континентальных ледников . Кроме того, следует ожидать уменьшение зоны многолетнемерзлы х пород, занимающих в настоящее время значительную часть суши, а также из менения типа хозяйствования, строительства и пр . в самой зоне . Измерения и расчеты показали, что за последние 100 лет об ъем высокогорного оледенения сократился приблизительно на 2000 км .3 , ежего дное сокращение составило в среднем 0,06% от всей массы высокогорного льда . Признаки деградации ледников набл юдаются и во всех районах Арктики, в которой глобальное потепление прояв ляется в наибольшей степени . Потепление климата ведет к повышению уровня Мирового Океана . За последние 20 лет скорость повышения увеличилась вдвое и достигла 2,5 см / год . Такой подъем грози т крупными экологическими последствиями . Проникновение соленых вод в дельты крупных рек разрушит запов едные места обитания диких зверей и птиц, уничтожит нерестилища рыб . Повышение уровня моря увеличит вероят ность разрушительных штормов . Уже с ейчас нужно продумывать вопрос о строительстве защитных дамб . Около 70% взморья на земном шаре в настоящее время разру шается в результате естественного подъема воды и усиливающейся деятел ьности человека . Этот процесс будет еще более обостряться при глобальном потеплении . Так, по данным программы ООН по окружающей среде, в дельте Н ила из-за подъема воды может быть затоплена одна пятая часть пахотных зе мель Египта , которые используют 10 миллионов человек . В Бангладеш процессы затопления мо гут охватить более одной шестой части территории, где сейчас проживает с выше четверти ее населения . Чрезвыч айно остро этот вопрос стоит для островных государств (Мальдивы в Индийс ком океане, Тувалу и Кирибати в Тихом океане и др.) . По-видимому, пострадает значительное число портовых городов . Среди них – Буэно с-Айрес, Калькутта, Стамбул, Джакарта, Лондон, Лос-Анджелес, Манила, Нью-Йор к, Рио-де-Жанейро и Токио . По расчетам, наиболее вероятное повышение уровня Мирового Океана к 2030г . составит 14024 см ., то есть ожидается, что уровень океана будет подниматься в начале XXI в . в 5-10 раз быстрее, чем в последнее столетие . Максимальная величина подъема уровня океана к 2030г . ожидается около 60 см ., а минимальная – 5 см . 2 . “Парниковый эффект” Эффект “парника” известен всем, имевшим дело с этим не замысловатым огородным сооружением . В атмосфере он выглядит так . Часть излучения Солнца, не отразившаяся от облаков, проходит че рез атмосферу, исполняющую роль стекла или пленки, и нагревает земную по верхность . Нагретая поверхность, ко нечно, остывает, испуская тепловое излучение, но это уже другое излучени е – инфракрасное . Средняя длина вол ны такого излучения значительно больше, чем в приходящем от Солнца, и пот ому почти прозрачная для видимого света атмосфера пропускает его значи тельно хуже . Пары воды поглощают око ло 62% инфракрасного излучения, что способствует нагреву нижних слоев атм осферы . Но роль водяного пара в нагреве атмосферы не ограничи вается поглощением излучения . При е го конденсации в мельчайшие капли, из которых образуются облака, выделяе тся огромное количество тепла (до 40% от общего его количества, поступающег о на Землю ), что играет значительную роль в тепловом балансе атмосферы . За водяным паром в списке “ парниковых ” газов следует углекислый газ (СО2 ), поглощающий в пр озрачном воздухе 22% инфракрасного излучения Земли . Собственно участие СО2 в глобальном круговороте (цикле ) углерода, лежащего в основе всего ж ивого, и вовлекает биосферу в тепловой баланс . Именно о вкладе СО2 в этот баланс (точнее, о возможном изменен ии концентрации СО2 в атмосфере под влиянием деятельности человека и о п оследствиях этого изменения для теплового баланса Земли ) и спорят уже много лет ученые . К парниковым газам относят еще метан СН4 (также компоне нт углеродного цикла ), озон О 3 , фреоны (углеводороды, содержащие бром, ф тор или хлор ) и некоторые другие сое динения . Но их вклад в парниковый эф фект гораздо меньше . И зучение парнико вого эффекта восходит к работам французского математика и физика Ж . Фурье, который и открыл это явление в 1824г . В 1860г . английский физик Дж . Тинда ль выяснил, что СО2, подобно водяному пару, экранирует инфракрасное излуч ение Земли . Наконец, в конце XIX в . шведский химик С . Аррениус указал на возможность изменения климата в связи с увеличением количест ва тепла, поступающего в атмосферу, и накоплением в ней СО2 в результате де ятельности человека, а в 1922г . английс кий геолог Р . Шерлок отмечал, что эта деятельность уже влияет на климат Что же говорят факты ? По данным Центра исследования и прогнозов климата (Великобрит ания ), глобальное потепление в XX достигло первого максимума в ко нце 1930-х г . – начале 1940-х г . и составило 0,60 С . Затем, до середины 1960-х г . отм ечалось похолодание, достигшее примерно 0,30 С, которое сменилось нынешним потеплением . По данным национально го агентства США по аэронавтике и исследованию космического пространства, за 30 лет (1965-1995 гг.) на планете стало теплее в среднем на 0,40 С, а за столетие – на 0,80 С . Потепление неравномерно (в высоких широтах изменения температуры в 3,5 раза больше, чем у экватора ) и ярче выражено зимой . В Северном полушарии средний рост температ уры на 0,3 0 С больше, чем в южном, над конт инентами он достигает 1,6 0 С, а над океа ном – 0,8 0 С . В итоге во многих районах климат стал нестабильным, кое-где даже похолодало . У теплого сезонног о поверхностного течения Эль-Ниньо (восточная часть тихого океана, у бер егов Эквадора и Перу ), влиявшего на п роцессы в атмосфере всей планеты, заметно изменились характеристики : период активности (от 11 мес . до 4-5 лет ), масштабы (1977-1998 гг . его протяж енность достигала 7000 км . при ширине 1200 км ) и разброс температ ур (от 10 до 90 ). Содержание СО2 в атмосфере определяет в основном океа н . По данным академика РАН М .Е. Виноградова, 98% СО2 на планете сосредоточено в ок еане, который служит главным источником (на экваторе ) и резервуаром-поглотителем атмосферного СО2 . В 1960-1980-х гг . СО2 в атмосфере стало больше на 10% (рост примерно 0,5% в год ), что и вынудило искать связь между концентра цией СО2 и наблюдаемым потеплением . Какое из этих двух явлений – причина, а какое – следствие, ученым пока до конца не ясно . В последние годы соде ржание СО2 в атмосфере растет значительно медленнее (в 1980-1993 гг . в среднем на 0,15% в год ) и не исключено, что эти изменения вызваны вариациями его выд еления из океана . Каким будет климат в XXI веке ? Климат на нашей планете никогда не был неизменным . Палеоклиматические исследования пок азали, что средняя температура атмосферы постоянно менялась . Периоды похолодания, так называемые ледник овые, имевшие место за последний миллион лет, сменялись эпохами потеплен ия . Эти колебания вызывались различ ными причинами . Но все они были есте ственными, природными . То или иное н арушение стабильности количества падающей на поверхность планеты солн ечной энергии вызывало похолодание . Считается, что ледниковые периоды сменялись эрами пот епления примерно один раз в сто тысяч лет . Конечно, на этом отрезке времени происходили менее значительны е колебания средней температуры атмосферы . В наше время она, к примеру, по всем широтам составляет в среднем около 140 С . А 20 тысяч лет тому назад, по ра счетам специалистов, она была на … 4-50 С ниже ; ближе к нашему времени, напротив, стала на 10 С выше, чем сейчас . По всем расчетам, мы живем в довольно теплое время, кото рое должно было бы смениться очередным похолоданием . И совсем недавно климатологи говорили о том, что средне годовая температура в Северном полушарии упала на полградуса . Так ли это на самом деле ? Тщательная проверка данных, проведенная американскими и английскими учеными, пока зала иное : в течение XX в . температура атмосферы в среднем поднялась на полградуса . Казалось бы, ничтожная цифра . Но это вовсе не так . Изменение средних температур на 10С существенно меняет пого дные условия и смещает зоны осадков, приводит в движение ледники, повыша ет или понижает уровень Мирового Океана . Вернадский писал о том, что в наше время человеческое в оздействие на планету сравнимо с мощной геологической силой . Это справедливо и в отношении его воздейств ия на атмосферу . Человек стал способ ен … изменять климатические процессы на планете ! Каким образом ? Мы смогли существенно изменить привычные концентрации некоторых газов в атмосфере своей хозяйственной деятельностью . А ведь углекислый газ и водяной пар являются главными регул яторами температуры атмосферы планеты . В последние годы появился термин – “ парниковый эффект ” . Углекислый газ обладает уникальным свойст вом беспрепятственно пропускать к поверхности земли большую часть солнечной радиации и задерживать собс твенное тепловое (инфракрасное ) изл учение планеты . Углекислота в этом с лучае играет роль своего рода пленки парника . В одной стороны, без такого свойства атмосферы ее температу ра не поднималась бы выше минус 180 С . А с другой – изменение концентрации углекислого газа немедленно отража ется на климате . Расчеты показывают, если человечество будет теми же т емпами воздействовать на природную среду и концентрация углекислоты б удет повышаться, то к середине столетия средняя температура поднимется примерно на 30 С ! Таков исходный прогн оз будущего климата . К нему склоняю тся специалисты и в нашей стране, и за рубежом . Возникает очередной вопрос, ответ на который неоднозн ачен и спорен в деталях : как такое по вышение температуры отразится на жизни человечества ? Несколько градусов – отнюдь не мелочь . Ведь речь идет не о погоде . Погодные колебания температуры и климатические – р азница принципиальная, существенная . К чему, например, приведет повышение средней температуры Север ного полушария хотя бы на один градус ? Теплые и слякотные зимы станут обычным явлением . В целом увеличится объем осадков, потому что с поверхности океанов будет испаряться больше влаги . Но если в лесостепных зонах дождей будет больше, то бли же к экватору станет, наоборот, суше, пустыни пойдут в наступление . Кроме того, начнут подтаивать льды Аркти ки и Антарктики . В конечном счете на чнет повышаться уровень Мирового Океана . Совершенно очевидно, что подъем уровня океана чрезвычайно кат астрофически отразится на жизни народов, населяющих берега морей . Конечно, речь ведь не о катастрофах типа “ великого потопа ” , однако подъем этого уровня хотя бы на полметра крайне осложнит жизнь голландцев, итальянской Венеции – города на каналах, и т ак далее . Рост температуры климата н а 30 С может вызвать подъем уровня Мирового океана до одного метра . А это уже беда для многих народов земли . Как избежать опасности ? Ответить на такой вопрос непрос т о . Наука, к сожалению, еще не знает всех взаимосвязей в природе . Но что-то уже известно . Вот пример . Океан, как изве стно, является одним из основных поглотителей углекислого газа . Однако загрязнение поверхности вод морей н ефтяными пленками ослабило его “поглотительные” функции . Значит, больше этого газа остается в атмосфе ре . Есть и другие, опосредованные св язи . Так или иначе, влияет на климат п розрачность атмосферы, ее насыщенность аэрозолями, другими газами . Или другой пример : рост использования в сельском хозяйстве хлорорганически х удобрений, в конечном счете, приводит к увеличению концентрации хлора в верхних слоях атмосферы . А хлор в о пределенной степени повышает “парниковый” эффект . Академик РАН Г .С. Голиц ин сказал в 1990г .: “ Я не стал бы рассматривать ситуацию с изменением климата чересчур пессим истично . Изменения будут нарастать постепенно, и, вероятно, человечество сможет к ним приспособиться . Возможно, удастся нейтрализовать некот орые негативные тенденции, хотя некоторые меры потребуют колоссальных затрат . В любом случае человек обяза н взять эту ситуацию под свой контроль . Пока мы еще можем что-то изменить, если разумно ограничим свои п отребности в ресурсах, если сократим вредные выбросы в окружающую среду , которые нарушают установившееся в природе равновесие . Но риск опоздать все-таки существует : время скоротечно, а человек иногда слишк ом неповоротлив в своих реакциях и действиях ” . з аключение После стремительного прорыва в космос и сделанных там потрясающих открытий человечество вновь обращает свои взгляды к своем у общему дому – планете Земля . Проб лемы Земли должны занимать важное место среди фундаментальных знаний, и бо от их решения во многом зависит будущее нашей цивилизации и общее мир овоззрение, определяющее перспективы дальнейшего развития общества . Мы стоим перед классической дилеммой принятия научны х и политических решений . С одной ст ороны, неизвестный и возможно опасный уровень риска нежелательных посл едствий изменения климата, а с другой – неопределенности в характере и причинах таких изменений, в расходах и последствиях принимаемых мер реа гирования . Это сложная дилемма, поск ольку последствия изменения климата будут проявляться в различных рег ионах земного шара по-разному . Полит ические принципы ее разрешения предполагают, что все страны будут предп ринимать скоординированные и осознанные действия . Готовится разработка специальной международной конв енции по проблеме изменения климата . На ученых земного шара, на международное научное сообщ ество теперь ложится колоссальная ответственность, так как правильное определение тенденций изменения климата в будущем и направлений основ ных последствий этого изменения спасет человечество от неизмеримых бе д, а принятие дорогостоящих мер без достаточного научного обоснования п риведет к колоссальным экономическим потерям . с писок использованных источников 1. “Человек и стихия” (Научно-популярн ый гидрометеорологический сборник на 1991г ), Л .: Гидрометеоиздат, 1990 2. “Основы безопасности жизнедеятельности” (информационно-методическое издание для преподавателей ) . 20 00 . №11 3. “Экология и жизнь” (Научно-популярный журнал ) . 20 01 . №1 4. “Отклик” , выпуск 8 (сост .Л. Егорова ), Москва : “Молодая гвардия” . 19 90 5. Воронцов А .И., Щетинский Е .А., Никодимов И .Д. “Охрана природы”, Москва : Агропромиздат, 1989 (У чебники и учебные пособия для техникумов )
© Рефератбанк, 2002 - 2017