Глобальное потепление климата и его последствия

При обсуждении проблемы загрязнения атмосферного воздуха и его последствий для экосистем Земли было обращено внимание на вопрос о выбросах продуктов сжигания топлива. Этот процесс ведет и к изменению климата, представляя серьезную экологическую проблему, имеющую глобальный характер.

Такие газы, как С02, метан, оксиды азота, озон, фреоны, хлорфто-руглеводороды, пропуская солнечные лучи, препятствуют длинноволновому тепловому излучению с земной поверхности. Повышение концентрации этих газов в атмосфере приводит к парниковому эффекту. Они -как стеклянная крышка парника - удерживают утечку тепла от призем-ных слоев атмосферы.

В табл. 6-4 показаны изменения концентрации основных парниковых газов в атмосферном воздухе с конца XVII века.

В настоящее время вклад парниковых газов в глобальное потепление климата составил: диоксида углерода (С02) - 66%, метана - 18%, фреонов - 8%>, оксида азота - 3% и остальных газов - 5%. Как видно из приведенных цифр, основной вклад в формирование парникового эффекта вносит двуокись углерода.

В настоящее время в атмосферу поступает громадное количество двуокиси углерода, которая образуется при сжигании ископаемых видов топлива. Во всем мире постоянно растут объемы сжигаемого топлива, что ведет к увеличению объемов двуокиси углерода, поступающих в атмосферу. К тому количеству двуокиси углерода, которое ежегодно выделяется зелеными растениями, в настоящее время ежегодно добавляется еще 5-7% от процессов горения. Примерно половина этого количества аккумулируется, не вовлекаясь в процесс фотосинтеза, не растворяясь в водных поверхностях Земли, то есть остается в атмосфере. Увеличению в атмосфере концентрации двуокиси углерода способствует и снижение ее потребления тропическими лесами, так как в мире наблюдается неуклонное снижение площади последних за счет их интенсивной вырубки. По-скольку деревья потребляют в 10-20 раз больше двуокиси углерода, чем любые сельскохозяйственные культуры, то снижение их площадей оказывает значительное влияние на круговорот углерода в атмосфере.

Вот уже три четверти столетия ученые наблюдают повышение концентрации двуокиси углерода в атмосфере. В настоящее время получены точные данные, подтверждающие это явление. В то же время, прогнозируя всеобщее потепление, ученые констатируют, что с начала столетия вплоть до Второй мировой войны отмечалась лишь слабая тенденция к потеплению, которая сменилась некоторым похолоданием, начиная с 1940 г. По мнению специалистов, это объясняется тем, что процессы потепления уравновешиваются естественным похолоданием за счет тотальных периодических изменений орбиты Земли вокруг Солнца. Кроме того, процессы потепления могут уравновешиваться за счет снижения тепла, которое приносит нам солнечное излучение вследствие отражения его частицами пыли и взвешенных веществ, объем которых увеличился в результате усиления вулканической активности поверхности Земли. Частицы пыли попадают в атмосферу, находятся во взвешенном состоянии и отражают солнечный свет от Земли в космическое пространство, лишая тем самым нашу планету того тепла, которое приносит солнечное излучение. Известно, что после сильнейшего извержения вулкана Тамбора в Индонезии в 1815 г. последующие годы характеризовались очень суровыми зимами и холодными летними периодами. Таким образом, увеличение в верхних слоях атмосферы пылевых частиц за счет вулканической деятельности или выбросов промышленных предприятий, теплоэлектростанций, крупных пожаров, взрывов атомного оружия способно временно создать противовес парниковому эффекту.

По расчетам западных и американских специалистов представляется вероятным, что уровень двуокиси углерода в атмосфере к 2000-му году возрастет на 25%. Российские ученые прогнозируют увеличение до 40%. В любом случае это способно вызвать повышение глобальной температуры на 1°С.

Прогнозы показывают, что изменения температуры в полярных районах Земли окажутся более значительными, поскольку в промышленных районах имеет место «дымка» из взвешенных частиц, уравновешивающая парниковый эффект за счет отражения поступающей на земную поверхность солнечной энергии. Таким образом, следует ожидать, что полярные области отреагируют на изменения уровня двуокиси углерода в атмосфере быстрее, чем другие области планеты. Это увеличит таяние льдов на полюсах планеты и приведет к повышению уровня Мирового океана. Известно, что за последние 100 лет уровень Мирового океана повысился на 10-14 см. Этот подъем совпадает с периодом, когда отмечалось среднее глобальное потепление на 0,4°С. Подсчитано, что с конца 30-х годов растаяли ледники общим объемом в 50 тыс. км3, это обусловило поднятие Мирового океана за этот же период в среднем на 3 мм в год. Очевидно, что таяние такого огромного количества льда так же требует затрат тепла. В результате тающий лед так же задерживает наступление глобального потепления земной поверхности. Если бы средняя температура Антарктиды увеличилась на 5°С, то произошло бы таяние всей антарктической ледяной шапки, а уровень Мирового океана повсеместно повысился бы на 4-8 м. Все это могло бы привести к глобальным климатическим изменениям на планете Земля.

В то же время, необходимо учитывать, что эти расчетные прогнозы сделаны на основе анализа увеличения концентрации углекислого газа, но, как ранее было отмечено, парниковый эффект вызывается и такими газами, как метан, оксиды азота, озон, фреоны, хлорфторуглеводороды. Научные исследования последних лет свидетельствуют, что в настоящее время в атмосфере наблюдается накопление метана и хлорфторуглеводо-родов. Причины этого пока еще до конца не ясны. Однако рост содержания обоих этих газов в атмосфере делает более вескими предположения о возможном глобальном потеплении. На Всемирной Конференции по климату в Женеве говорилось о том, что изменения климата в будущем неизбежны, они станут заметными и, возможно, необратимыми в несколько ближайших десятилетий, что в связи с этим необходимо выработать стратегию, которая позволит человечеству избежать негативных последствий возможных изменений климата.

Взаимозависимость всех процессов в природе на данном примере наиболее очевидна. Любое на первый взгляд локальное воздействие может накапливаться и привести к последствиям глобального масштаба. В то же время, изменения климата и погодных условий уже сегодня ощущаются как проблема, имеющая экологические корни. Климат и погода являются теми факторами, которые наиболее сильно влияют на формирование биологического разнообразия на той или иной территории, организации жизнедеятельности людей, адаптационных реакций организма человека.