Изменения в современном климате

2.1 Общая характеристика глобального потепления

Глобальное потепление – общая тенденция к повышению средней температуры нижних слоев атмосферы. С 1905 по 2006 год средняя глобальная температура повысилась на 0,75 ˚C, причем за вторую половину XX века потепление шло гораздо более высокими темпами [2]. 2015 год признан самым теплым за всю историю наблюдений (то есть, начиная с конца 19 века).

Современное потепление диагностируется практически повсеместно, но проявляется с разной степенью в различных регионах. Наибольшие изменения наблюдаются в сухих, аридных зонах между 40˚ и 70˚ северной широты. На территории России положительный тренд значений температуры обнаружен практически на всей ее территории: в Сибири это 0,5-0,7˚C за 10 лет; в европейской части, на Дальнем востоке и на Чукотке – 0,3-0,4˚C за 10 лет, причем основная часть повышения показателей среднегодовых температур приходится на холодный сезон: в Центральной Сибири для зимних температур тренд составляет 1,5-1,7˚C/10 лет. Схожим образом увеличиваются температуры Центральной и южной Европы.

Вместе с изменением температуры меняется и режим осадков. Над континентами во внетропических широтах за последние 100 лет отмечается положительный тренд –около 10% от годовой суммы. Количество осадков снизилось в Юго-Восточной Азии (~10 %) и в тропиках Северной Африки (10-25%). На территории России картина неоднозначна. В зимний период возросло количество осадков в Западной Сибири и уменьшилось на всем арктическом побережье. Весной зафиксировано увеличение сумм осадков в Западной Сибири, на Урале и на востоке европейской части [1].

Важнейшим эффектом, характеризующим глобальное потепление, является рост уровня Мирового океана и падение его солености. Так, за XX век глобальный уровень моря повысился на 17 см (Рисунок 5). Повышение уровня происходит вследствие 2 причин: теплового расширения воды и таяния ледников. Обе эти причины связаны с глобальным потеплением. По данным Потсдамского Института изучения климатических изменений при современных темпах роста уровень Мирового океана к 2060 году поднимется на 3 метра и более.

Рисунок 5 - Рост уровня Мирового океана [6]

2.2 Причины, вызвавшие глобальное потепление

2.2.1 Парниковый эффект

Основной причиной глобального потепления является парниковый эффект, вызванный, преимущественно, выбросами углекислого газа в атмосферу в результате человеческой деятельности (Рисунок 6). Вообще, антропогенный парниковый эффект обусловлен производством энергии и добычей топлива (57%), промышленным производством, использующим топливо (20%), сокращением лесных массивов (9%) и сельским хозяйством (14%) [2].

Рисунок 6 - Динамика атмосферной концентрации CO₂ за последние 10 000 лет [6]

Беспрецедентная скорость выбросов CO₂ в атмосферу связана со сжиганием ископаемого топлива – нефти, газа, угля. Эти полезные ископаемые, являясь органическими по происхождению, содержат углерод, который высвобождается при горении и вступает во взаимодействие с кислородом воздуха. Нынешний объем антропогенных выбросов CO₂ составляет более 23 млн. тонн в год, что составляет почти 1% от общего содержания этого газа в атмосфере. Несмотря на то, что половина этих выбросов поглощается океанами и растительностью, содержание углекислоты все равно растет на 5% за каждые 10 лет [2].

2.2.2 Мелкодисперсные частицы углерода

Вторым по значимости фактором, определяющим глобальное потепление, является сажа. Сажа – мелкодисперсные частицы углерода, побочный продукт сжигания ископаемого топлива. Сажа обладает двойным воздействием на климат: находясь в воздухе, она поглощает солнечное тепло, что нагревает атмосферу и препятствует нагреванию земной поверхности; выпадая на поверхность, особенно на ледники и снежные покровы, частицы сажи снижают ее альбедо, что приводит к нагреванию этой поверхности. Также частицы сажи, как и другие аэрозольные частицы, обладают свойством конденсации жидкости в воздухе. Это приводит к образованию облаков из мелкодисперсных капель воды, которые сильнее отражают солнечный свет, чем обычные облака.

2.2.3 Опровергаемые официальной наукой гипотезы

Существуют заблуждения, согласно которым глобальное потепление вызвано естественными причинами, а не в результате деятельности человека. Например, согласно одной из таких гипотез причиной потепления стало изменение солнечной активности. Однако 28-летние наблюдения показали, что солнечная светимость внутри 11-летнего цикла меняется с амплитудой около 0,1%, и имеется незначительный отрицательный тренд [5]. Таким образом, хотя колебания светимости имели воздействие на климат в прошлом, они не могут объяснить современное глобальное потепление.

Существует также гипотеза, согласно которой нынешнее изменение климата является частью естественного 60-летнего колебания климатической системы, и, соответственно, в ближайшее время глобальное потепление сменится глобальным похолоданием. Но CO₂ сохраняется в атмосфере десятки лет и не может быть выведен за короткое время. Так, 30 лет потребуется на выведение лишь 30% углекислого газа из атмосферы в результате естественных процессов, еще 30% может быть удалено за 100-200 лет, а 20% останутся в атмосфере еще на многие тысячи лет [5].

2.3 Последствия глобального потепления

Глобальное потепление, как и любой другой глобальный природный процесс, непременно изменит условия существования на Земле как человека, так и других биологических видов. Некоторые последствия глобального потепления заметны уже сейчас, другие проявятся в обозримом будущем.

- Перераспределение осадков

Климат на земле станет более влажным, однако количество осадков распределится неравномерно. Влажные районы станут еще более влажными, засушливые – более засушливыми. Это в первую очередь повлияет на сельскохозяйственную деятельность человека, так как сельскохозяйственные культуры сильно зависят от коэффициента увлажнения, характерного для данной местности [9].

- Повышение уровня моря

Из-за повышения уровня Мирового Океана в зоне риска окажутся многие островные государства, а также прибрежные территории. Великобритания, Нидерланды, государства Океании и Карибского бассейна окажутся под угрозой затопления. Уйдут под воду такие города как Венеция, Лос-Анджелес, Санкт-Петербург, Лондон и другие. Многие миллионы жителей Азии и Европы станут беженцами [2].

- Таяние ледников

Из-за высоких темпов таяния ледников в горных районах (в Гималаях, например) сначала возрастет риск возникновения лавин и оползней, а затем снизится полноводность рек, то есть запасы пресной воды.

- Сельское хозяйство

На продуктивность сельского хозяйства воздействие глобального потепления неоднозначно. В некоторых районах урожайность может увеличиться в случае незначительного повышения температуры, однако снизится при сильном повышении. Наиболее пострадают беднейшие страны, так как сельское хозяйство для них – фактор выживания. Число людей под угрозой голода увеличится на 600 млн. человек [9].

- Нехватка пресной воды

В регионах с засушливым климатом может наступить дефицит питьевой воды. Вследствие таяния ледников в Гималаях существенно снизится сток важнейших водных артерий Азии – Ганга, Хуанхэ, Меконга и других. Кроме угрозы здоровью людей и сельскому хозяйству из-за этого может повыситься риск конфликтов за обладание водными ресурсами.

- Здоровье человека

Прежде всего глобальное потепление повредит менее обеспеченным слоям населения. В результате ухудшения условий для ведения сельского хозяйства снизится количество производимых продуктов питания, что неизбежно приведет к голоду. Также высокие температуры способствуют развитию микроорганизмов, что может привести к обострению респираторных, сердечнососудистых и прочих заболеваний. Также перемены климата способствуют миграциям животных и насекомых, в том числе и являющихся переносчиками заболеваний [2].

Однако глобальное потепление не является лишь отрицательным фактором. Увеличится продолжительность эксплуатации в течение года Северного морского пути - с 2012 по 2019год прогнозируется рост грузопотока в 10 раз, летом появится возможность судового прохода через Северный полюс. Также считается, что глобальное потепление отсрочило наступление ледникового периода.

2.4 Меры по предотвращению глобального потепления

В наши дни все более широкие слои населения выражают обеспокоенность в связи с последствиями глобального потепления. Многие государства и даже частные корпорации выступают за ратификацию мер по снижению воздействия человеческой деятельности на климат.