2020-01-14
129
СОДЕРЖАНИЕ
Введение. 5
2. Основные роблемы.. 7
2.1 Парниковый эффект. 7
2.2 Усиление распространения инфекционных заболеваний 8
2.3 Температура 9
2.4 Осадки, снежный и ледовый покров, уровень моря 11
2.5 Разрушение озонового слоя 12
2.6 Сокращение биологического разнообразия 13
3. Причины изменения климата. 16
3.1 Солнечный цикл и орбита Земли 16
3.2 Вулканические извержения 18
3.3 Антропогенные причины. 19
- Рост концентрации в атмосфере парниковых газов 19
- Аэрозоли 20
- Урбанизация 21
3.4 Являются ли естественные причины изменения климата слабее антропогенных? 22
4. Перспективы развития природосберегающих технологий. 24
4.1 Приоритетные области исследований 25
4.2 Международное научное сотрудничество 26
4.3 Будущие возможности технологий 28
4.4 Технические методы измерения процесса изменения климата 29
- Давление воздуха 31
- Температура и влажность воздуха 33
- Солнечное сияние 37
- Облака 38
- Осадки 39
- Температура почвы. Снежный покров 39
5. Перспективы решения проблемы.. 41
5.1 Использование альтернативных источников 41
5.2 Солнечные батареи 42
5.3 Гидроэлектростанции 43
5.4 Биотопливо 43
5.5 Энергия ветра 47
5.6 Геотермальная энергия 48
5.7 Ядерная энергия 48
5.8 Энергия океана 49
5.9 Водородные топливные элементы. 49
5.10 Улавливание и хранение углекислого газа 50
5.11 Синтез 51
5.12 Перспективные направления 52
5.13 Потенциал возобновляемых источников энергии 52
6. Меры по сокращению антропогенного влияния на изменение климата 54
6.1 Экономические и налоговые инструменты. 54
6.2 Субсидии и гранты. 55
6.3 Сочетание экономических стимулов 57
6.4 Рыночные инструменты. 59
6.5 Добровольные и договорные соглашения 61
7. Мировое сообщество и проблема изменения климата. 63
7.1 Итоги Саммита «Группы Восьми», июль 2008 65
7.2 Спасет ли Киотский протокол планету от глобального потепления? 68
- «Пух» в воздушном одеяле 70
- Периоды температурного маятника 71
- Игры в единство 72
7.3 Битва за раздел Арктики 73
8. Официальные документы по проблеме глобального изменения климата 77
8.1 Рамочная конвенция ООН об изменении климата. 77
8.2 Киотский протокол 79
9. Попытки антропогенного вмешательства в климат. 82
9.1 Разгон облаков 82
9.2 Метеорологическое оружие 83
9.3 Геофизическое оружие 85
9.4 Климатическое оружие 87
9.5 Озонное оружие 88
10. Альтернативные мнения. 89
10.1 Глобальное изменение климата ‑ благо 89
10.2 Глобальное изменение климата – цикличный процесс 90
10.3 Бьорн Ломборг 92
- Критика 94
10.4 Ученые призывают «не пугать» потеплением. 95
- Отсутствие доказательств 95
Заключение. 97
Список литературы.. 99
ВВЕДЕНИЕ
«Одно поколение сажает дерево;
другое наслаждается его тенью»
Китайская поговорка
В современном мире глобальное изменение климата заняло прочное место в ряду главных экологических проблем, стоящих перед мировым сообществом. Дело в том, что климатическая система Земли охватывает атмосферу, океан, сушу, криосферу (лед и снег) и биосферу. Эта комплексная система описывается рядом параметров, часть из них очевидна: температура, атмосферные осадки, влажность воздуха и почв, состояние снежного и ледового покрова, уровень моря. Также климатическая система описывается и более сложными характеристиками: динамикой крупномасштабной циркуляции атмосферы и океана, частотой и силой экстремальных метеорологических явлений, границами среды обитания растений и животных. Часто при малой изменчивости "простых" параметров происходят значительные изменения "сложных", что в основном и означает изменение климата.
Изменения климата могут быть следствием как естественных внутренних и внешних причин, так и следствием человеческой деятельности. В Рамочной Конвенции по Изменению Климата (РКИК) ООН "изменение климата" определяется более узко как "изменение климата, которое прямо или косвенно приписывается человеческой деятельности, меняющей состав глобальной атмосферы, и является добавкой к естественной климатической изменчивости для сравниваемых периодов времени".[1] Таким образом, РКИК ООН делает различие между "изменениями климата", приписываемыми человеческой деятельности, меняющей состав атмосферы, и "климатической изменчивостью", приписываемой влиянию естественных причин.
Основной целью данной работы является определение и рассмотрение наиболее важных причин изменения климата, влияющих на развитие экологической ситуации на планете, анализ мер, предпринимаемых мировым сообществом для предотвращения негативного влияния, а также оценка эффективности принятых документов в этой области.
Актуальность рассматриваемой проблемы ‑ изменение глобального климата ‑ обусловлена в первую очередь сроками наступления первых негативных последствий изменения климата, которые могут привести к глобальным катастрофам уже в середине века, а локальные катастрофы, связанные с планетарным потеплением, проявляются уже сейчас, в том числе в виде увеличения частоты и интенсивности опасных погодных явлений, распространении инфекционных заболеваний. Они наносят значительный экономический ущерб, угрожают стабильному существованию экосистем, а также здоровью и жизни людей.
Сегодня вопросы обеспечения глобальной климатической безопасности занимают одно из приоритетных положений в международной повестке дня. Тема изменения климата обсуждается на уровне глав государств, правительств, а также активно освещается в научной литературе и средствах массовой информации.
ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ
По мнению ученых, мир уже начал ощущать глобальные изменения климата в виде засух, тропических бурь, подъема уровня моря, которые со временем могут усилиться. Удерживающие тепло газы, которые промышленно развитые страны выбросили в атмосферу в 2008 году, будут оказывать свое влияние еще сто лет спустя, утверждают эксперты.
Что же вызывает такое беспокойство мирового сообщества в связи с глобальным климатом? Рассмотрим, чем обусловлены климатические изменения и в чем они состоят.
Парниковый эффект
Наличие в атмосфере газов, молекулы которых состоят из трех и более атомов (такие газы называются парниковыми) приводят к образованию т.н. парникового эффекта: прозрачные для солнечной коротковолновой радиации (0,40..0,75 мкм), они задерживают тепловое излучение земной поверхности, нагретой Солнцем (от 5 до нескольких десятков мкм).[2]
Конечно парниковый эффект существовал с тех пор, как у Земли появилась атмосфера. Другое дело ‑ усиление парникового эффекта из-за того, что человечество стало сжигать ископаемое углеводородное топливо и выбрасывать СО2, миллионы лет изымавшийся из атмосферы растениями и "хранившийся" в виде угля, нефти и газа. Но дело даже не столько собственно в потеплении, сколько в разбалансировке климатической системы. Резкий выброс СО2 своего рода химический толчок климатической системе. Средняя температура по планете от этого изменяется не сильно, а вот ее колебания становятся гораздо сильнее. Что мы и видим на практике ‑ резкое усиление частоты и силы экстремальных погодных явлений: наводнений, засух, сильной жары, резких перепадов погоды, тайфунов и т.п.
Имеются эмпирические данные, подтверждающие усиление парникового эффекта. На сегодняшний день они спорны: изменения климата столь незаметны, что позволяют многим климатологам объявить их нормальным отклонением от среднего. Но серьезного внимания они заслуживают: согласно математическим моделям теории катастроф, практически невозможно бороться с катастрофой, когда ее признаки станут уже заметными: скорость их увеличения неограниченно возрастает по мере приближения к катастрофе.
Усиление распространения инфекционных заболеваний
Жестокие засухи в одних регионах и наводнения и тропические бури в других приведут к разрушению среды обитания и уничтожению целых видов животных, уменьшению биоразнообразия. Для людей это обернется распространением опаснейших болезней ‑ малярии, желтой и тропической лихорадки, менингита, лихорадки Эбола и т.д.
Наиболее трагичные оценки потерь, которые могут быть вызваны отмеченными последствиями глобального потепления к середине следующего столетия, превышают 100 млн. человек и 1 триллион долларов[3]. Конечно, следует критично относиться к этим цифрам, но они отражают порядок ответственности руководителей макроуровня за принятие решений, определяющих развитие национальной и мировой энергетики.
Изменения климата окажут влияние на здоровье человека на многих уровнях. В мировом масштабе дополнительно 220 - 400 млн. человек могут подвергнуться повышенному риску заболевания малярией. В одной научной работе высказано предположение, что заболеваемость в Африке к югу от Сахары, на которую приходится около 90% смертей, возрастет на 16-28%.[4]
Температура
Большое количество независимо проведенных наблюдений подтверждает, что за XX век общее повышение температуры приземного слоя воздуха составило 0,60 °C. На бытовом уровне измерения температуры воздуха это кажется ничтожной величиной. Но для огромного количества измерений за последние 150 лет и большого количества косвенных данных за предыдущие столетия такое изменение ‑ значительно и статистически значимо.
Постоянно и быстро растет концентрация в атмосфере СО2. За последние десятилетия ее рост во много раз превысил сезонные и межгодовые колебания.
По свидетельству ВМО (Всемирная метеорологическая организация): "все большее количество палеоклиматических данных свидетельствует, что темпы и продолжительность потепления в XX веке больше, чем в любой иной период за последнюю тысячу лет. Девяностые годы XX века являются, вероятно, самым теплым десятилетием тысячелетия в Северном полушарии. Самым жарким годом за весь период измерения температуры был 1998 г., а 2001 г. занял второе место".
Возрастают как максимальные, так и минимальные среднесуточные температуры, однако минимальные температуры повышаются ‑ "теплеют" ‑ более быстрыми темпами. По вертикальному профилю атмосферы потепление неравномерно, измерения радиозондов и спутников показывают, что тропосфера и поверхность Земли стали теплее, а стратосфера несколько холоднее.
По данным Японского Метеорологического Агентства (ЯМА)[5] и Всемирной Метеорологической Организации (ВМО) за период наблюдения с 1891 года средний показатель температуры 2008 года увеличился на 0,2 °C, и занял 10-е место самых тёплых лет. Пять аномально теплых значений температуры были зафиксированы в 1998 (+0.37 °C), 2002 (+0.31 °C), 2003, 2005 (+0.32 °C), и 2006 годах.
Средняя температура поверхности растет со скоростью 0,67 °С за 100 лет. Прямолинейность роста средней температуры планеты показывает график аномального изменения температуры планеты.
Рис. 1. График аномального изменения температуры планеты
2008 год стал годом с наиболее высокой средней температурой по всей Европе. В крупных географических регионах, в том числе северо-западной Сибири и части Скандинавского региона, была зарегистрирована на удивление мягкая зима. Январь и февраль были очень мягкими на протяжении почти всей Европы. Среднемесячные температуры в эти месяцы превышали +7 °C в некоторых местах в Скандинавии. В большинстве районов Финляндии, Норвегии и Швеции, зима 2007/08 года была самой теплой из зарегистрированных с момента начала измерений. В отличие от северных стран, зима чрезвычайно холодной была для значительной части Евразии в полосе ‑ восток Турции ‑ Китая.
Арктический лёд в течение всего 2008 года таял больше, чем обычно и достиг минимального размера за весь период наблюдения с 1979 года, достигнув самой низкой точки в своём ежегодном цикле таяния 14 сентября 2008 года. Площадь арктического морского льда составляла 4.67 млн. км2. Согласно ежемесячным отчётам самый низкий уровень был достигнут в 2007 году ‑ 4.3 млн. км2.[6]
Значимым событием в 2008 году стало резкое исчезновение почти одной четверти массовых древних шельфовых ледников на острове Эллесмер. Лед толщиной 70 м, который столетие назад охватывал 9 000 км2, был истощен до площади лишь в 1 000 км2, тем самым подчеркивая стремительность изменений, происходящих в Арктике[7].
