Глобальное потепление и природные чрезвычайные ситуации

 

А в последней четверти XX в. началось резкое потепление глобального климата, которое в бореальных областях сказывается уменьшением количества морозных зим. Средняя температура приземного слоя воздуха за последние 25 лет возросла на 0,7°С.  В экваториальной зоне она не изменилась, но чем ближе к полюсам, тем потепление заметнее. Температура подледной воды в районе Северного полюса возросла почти на два градуса, вследствие чего началось подтаивание льда снизу.

Проблема глобального  потепления была впервые высказана  в гипотезе шведским ученым Сванте Арейниусом в конце XIX века.

Сейчас человечество сжигает  ежегодно 4,5 млрд. т угля, 3,2 млрд. т  нефти и нефтепродуктов, а также  природный газ, торф, горючие сланцы и дрова. Все это превращается в углекислый газ, содержание которого в атмосфере возросло с 0,031% в 1956 г. до 0,035% в 1992 г. и продолжает расти. Кроме того, резко увеличились выбросы в атмосферу другого парникового газа — метана. Сейчас большинство климатологов мира признает роль антропогенного фактора в потеплении климата.

 Содержание двуокиси углерода (СО2) в атмосфере Земли, согласно исследованию американских ученых, является в настоящее время самым высоким за 650 тысяч лет.

Концентрация в атмосфере нашей планеты двуокиси углерода, главного газа, вызывающего так называемый "парниковый эффект", растет быстрее, чем прогнозировалось. Средний годовой темп роста в 2007 году составил 2,14 частей на миллион и четвертый год за последние шесть лет превысил средний годовой уровень в 2 части на миллион.

По мнению специалистов, процесс изменения климата планеты может выйти из-под контроля.

Согласно данным, полученным специалистами обсерватории Мауна-Лоа (Mauna Loa, США), содержание в атмосфере СО2 после промышленной революции выросло почти на 40%.

Ученые заявляют, что эта  перемена может указывать на то, что Земля утрачивает свою естественную способность абсорбировать миллиарды  тонн СО2 ежегодно. Если в атмосфере Земли будет накапливаться больше двуокиси углерода, это означает, что для предотвращения опасных уровней глобального потепления нам придется сокращать эмиссии на более значительную величину, чем планируется в настоящее время.

Согласно научным докладам, опубликованным в прошедшем году, резкий рост концентрации СО2 в атмосфере обусловлен тремя процессами: ростом мировой экономики, чрезмерно большим использованием угля в Китае и ослаблением таких природных "поглотителей" двуокиси углерода, как леса, моря и почвы.

Угольные электростанции, автомобильные выхлопы, заводские  трубы и другие созданные человечеством  источники загрязнения вместе выбрасывают  в атмосферу около 22 миллиардов тонн углекислого газа и других парниковых газов в год. Животноводство, применение удобрений, сжигание угля и другие источники  дают около 250 миллионов тонн метана в год. Около половины всех парниковых газов, выброшенных человечеством, осталось в атмосфере. С доиндустриального периода середины XVIII века концентрации углекислого газа и метана увеличились на 31 % и 149 % соответственно. Эти величины самые высокие за последние 420 000 лет — периода, для которого известны надёжные данные, полученные из ледников Земли. Менее точная геологическая информация свидетельствует, что в последний раз такие концентрации достигались около 40 миллионов лет назад. Около трёх четвертей всех антропогенных выбросов парниковых газов за последние 20 лет вызваны использованием нефти, природного газа и угля. Большая часть остального вызвана изменениями ландшафта, в первую очередь вырубкой лесов.

В пользу данной теории свидетельствуют  и те факты, что наблюдаемое зимой  потепление более значимо, чем летом, ночью — чем днём, в высоких  широтах — чем в средних и низких, а также тот факт, что нагревание слоёв тропосферы происходит на фоне охлаждения слоёв стратосферы.

 

Альтернативные теории.

 

Изменение солнечной активности.

 

Были предложены разнообразные гипотезы, объясняющие  изменения температуры Земли  соответствующими изменениями солнечной  активности. В третьем отчёте МГЭИК утверждается, что солнечная и вулканическая активность может объяснить половину температурных изменений до 1950 года, но их общий эффект после этого был примерно равен нулю. В частности, влияние парникового эффекта с 1750 года, по оценке МГЭИК, в 8 раз выше влияния изменения солнечной активности.

Более поздние  работы уточняли оценки влияния солнечной  активности на потепление после 1950. Тем  не менее, выводы остались примерно теми же: «Лучшие оценки вклада солнечной  активности в потепление лежат в  пределах от 16 % до 36 % вклада парникового  эффекта» («Недооценивают ли модели вклад  солнечной активности в последние  изменения климата», Питер А. Скотт  и др., «Journal of Climate», 15 декабря 2003).

Однако, существует ряд работ, предполагающих существование  механизмов, усиливающих эффект солнечной  активности, которые не учитываются  в современных моделях, или что  важность солнечной активности в  сравнении с другими факторами  недооценивается. Такие утверждения  оспариваются, но являются активным направлением исследований. Выводы, которые будут  получены в результате этой дискуссии, могут сыграть ключевую роль в  вопросе о том, в какой степени  человечество ответственно за изменение  климата, и в какой — естественные факторы.

 

 

 

Другие теории.

 

Существует множество  других гипотез, в том числе:

Наблюдаемое потепление находится в пределах естественной изменчивости климата  и не нуждается в отдельном  объяснении. Потепление явилось результатом  выхода из холодного Малого ледникового  периода. Потепление наблюдается слишком  непродолжительное время, поэтому  нельзя достаточно уверенно сказать, происходит ли оно вообще.

В настоящее  время, ни одна из этих альтернативных теорий не имеет заметного числа  сторонников среди учёных-климатологов.

Почему глобальное потепление иногда приводит к похолоданию? Глобальное потепление вовсе не означает потепление везде и в любое время. Такое потепление происходит, только если усреднить температуру по всем географическим локациям и всем сезонам. Так, например, в какой-либо местности может увеличиться средняя температура лета и уменьшиться средняя температура зимы, то есть климат станет более континентальным.

Согласно  одной из гипотез, глобальное потепление приведёт к остановке или серьёзному ослаблению Гольфстрима. Это вызовет  существенное падение средней температуры  в Европе (при этом температура  в других регионах повысится, но не обязательно во всех), так как  Гольфстрим прогревает континент за счёт приноса тёплой воды из тропиков.

 

Реконструкция последствий 

 

Большое значение в реконструкции возможных последствий  современных колебаний климата, имеет восстановление природных  условий предшествующего межледниковья — Микулинского, — имевшего место после окончания Рисского (Днепровского) оледенения. В максимально теплые эпохи Микулинского межледниковья температура была на несколько градусов выше современной (установлено по данным изотопных анализов остатков микроорганизмов и газовых включений в покровных ледниках Антарктиды и Гренландии, границы природных зон были смещены к северу на несколько сотен километров по сравнению с современными. При реконструкции более тёплых периодов современного межледниковья - так называемый Климатического оптимума голоцена, имевшего место от 6 до 5 тыс. лет назад, установлено следующее: среднегодовая температура была на 2-3 градуса выше современной, уровень Мирового океана был на 5 метров выше современного, и границы природных зон также были расположены севернее современных (их общий план географического распространения примерно совпадал с Микулинским межледниковьем). Из имеющихся данных по палеогеографии логично предположить, что при дальнейшем росте температур географическая оболочка будет трансформироваться аналогичным образом. Это противоречит гипотезам о похолодании севера Европы и Северной Америки и смещении природных зон в этих регионах на юг от их современного положения.

 

 

 

 

Мнение региональных комиссий ООН

 

На последнем заседании Комиссии по устойчивому развитию (КУР 15) рассматривался вопрос о глобальном изменении климата наряду с проблемами, связанными с энергетикой, состоянием воздушной среды и промышленным развитием, которые составляют единый комплекс вопросов. Риски, связанные с изменением климата, вызывают самую серьезную обеспокоенность у Генерального секретаря Организации Объединенных Наций и правительств во всем мире. 
 
Региональные комиссии ООН разработали подходы в отношении экономических и социальных последствий изменения климата, которые дополняют анализ его экологических аспектов и последствий для развития в региональном плане.   
 
Дополнительная разработка в рамках Экологически чистого механизма развития (ЭЧМР), стратегии землепользования, изменений в землепользовании и использовании лесных ресурсов, включая потенциал мобилизации ресурсов на основе инициатив, направленных на предотвращение обезлесения, и ее потенциальная синергия с сокращением масштабов нищеты представляют особый интерес для стран Африки и Латинской Америки. В Латинской Америке комплексные программные проекты, направленные на применение ЭЧМР в городах, в том числе в инфраструктуре городского транспорта, энергетики и удаления отходов, уже осуществляются городскими органами власти (например, в Мехико). Потенциал поглощения углерода и его хранения открывает возможности для развития технологий в нефтедобывающих странах с целью совершенствования нефтедобычи. Развивающиеся быстрыми темпами страны Азии создают проблему для обеспечения экологически чистого роста или реального разрыва связи между экономическим ростом и увеличением энергоемкости, чрезмерным загрязнением окружающей среды, образованием отходов и высоким уровнем потребления ресурсов, который превышает допустимые нагрузки на окружающую среду, и так уже крайне высокие во многих странах этого региона. Мнения Комиссии отражают разнообразие возможностей, имеющихся в различных регионах.  

 

 

                           Технология перегрева

 

Практически все серьезные  климатологи согласны с тем, что  основной причиной всемирного потепления служит рост концентрации парниковых газов в земной атмосфере. Так  называют газы, которые поглощают  инфракрасное излучение суши и океанов  и тем самым препятствуют отводу тепла с поверхности нашей  планеты в космическое пространство.

Этим свойством обладают водяные пары, озон, метан и, прежде всего, двуокись углерода (углекислый газ), которая образуется при сгорании органического топлива, в основном, угля и нефтепродуктов. Хотя она  и не является рекордсменом по части  поглощения инфракрасных лучей, ее концентрация быстро растет год за годом и сейчас вносит основной вклад в парниковый эффект.

Этот рост начался одновременно с промышленной революцией 18 века, и продолжается по сей день. За последние 250 лет в атмосферу было выброшено 1100 млрд. тонн углекислоты, причем половина этого количества пришлась на последние 35 лет. В доиндустриальную эпоху ее концентрация равнялась 280 частей на 1 млн., к 1960 году дошла до 315 частей на 1 млн., а в 2005 году составила 380 частей на миллион. Сейчас она увеличивается еще быстрее, примерно на два пункта в год. По данным палеоклиматических исследований, с такой скоростью накопления атмосферной углекислоты наша планета не сталкивалась, как минимум, 650 тыс. лет.

Последствия этого процесса сегодня совершенно очевидны. Он уже  привел к росту среднегодовой  температуры на 0.8 градуса Цельсия, и это только начало. Если выбросы  углекислоты будут расти прежними темпами, к 2050 году планета станет на 1.5 градуса теплее, чем сейчас, а  к концу 21 столетия - на 3 градуса. Чтобы  понять, чем это грозит человечеству, достаточно вспомнить, что 3 млн. лет  назад, когда среднегодовые температуры  превышали нынешние на 2-3 градуса, уровень  мирового океана стоял на 25 метров выше, чем сейчас.  А увеличение температуры  планеты всего лишь на градус поднимет мировой океан на 5-6 метров.

Расчеты климатологов показывают, что, даже если бы рост концентрации двуокиси углерода прекратился немедленно (а  этого, конечно, никто не ожидает), Земля  все равно потеплеет на 0.6 градуса.

 

Дело не только в самом парниковом эффекте, но и в его вторичных  последствиях. Так, повышение температуры  запускает многочисленные процессы, которые увеличивают его темпы. Например, полярные снега и льды сильно отражают солнечные лучи и  сохраняют холодный климат Арктики  и Антарктики. При их таянии оголяется  почва или увеличивается водная поверхность, которые гораздо сильнее поглощают солнечную радиацию. Таяние тундровых зон вечной мерзлоты приводит к испарению накопленной там двуокиси углерода, а также метана, который поглощает инфракрасные лучи в 20 раз сильнее. Увеличение температуры поверхностных слоев мирового океана вблизи экватора приводит к тому, что зарождающиеся там ураганы делаются все более частыми и разрушительными.

 

Данные науки однозначно указывают на то, что нас ждет эра все более экстремальных климатических условий, вызванных антропогенным всемирным потеплением. Все помнят такие недавние трагедии, как ураган "Катрина", обрушившийся на южное побережье США и разрушивший значительную часть Нового Орлеана, а также длительную жару в Европе в 2003 году, которая унесла жизни 35 тыс. человек. Подобные катаклизмы к середине века станут вполне заурядным и частым явлением.

 

 

                    Способы решения проблемы. 

 

 Борьба с глобальным  потеплением будет чрезвычайно  трудным и дорогостоящим делом.  Кроме того, она должна быть  долговременной - лишь первый ее  этап рассчитан на полвека.

 

Теоретически эта программа  должна привести к достижению ряда главных целей:

- Вся планета должна перейти на жесткие стандарты энергосбережения, подобные тем, которые в настоящее время в США действуют только в Калифорнии (благодаря ним, душевое потребление электричества в этом штате с 1976 по 2005 год практически не изменилось, в то время как по стране в целом оно выросло на 60%).

 

1. Мировая промышленность должна перейти на современные энергосберегающие технологии; в частности, тогда удастся вдвое повысить коэффициент полезного действия электростанций на органическом топливе, за счет более полного использования остаточного тепла.

 

2. Должен быть введен в действие миллион крупных ветрогенераторов электричества.
3. Должно быть построено 800 мощных электростанций на угле, выбросы которых будут полностью очищаться от углекислого газа (сам газ должен закачиваться в подземные резервуары для длительного хранения).
4. Должно быть построено 700 ядерных электростанций, причем ни одна из ныне действующих не будет закрыта.

5) Мировой парк легковых автомобилей и легких грузовиков должен полностью перейти на машины, проезжающие не менее 25 км на литр бензина. Со временем все машины получат гибридные двигатели, которые позволят им на коротких маршрутах включать только электромоторы, получающие питание от аккумуляторов. Для их снабжения электричеством будет построено еще 0.5 млн. ветрогенераторов.

6) Должны быть резко расширены посевные площади под сельскохозяйственные культуры, способные служить сырьем для производства биотоплива из растительной целлюлозы.

7) Государства, расположенные в тропиках, с помощью международного сообщества полностью должны остановить процесс исчезновения лесов и удвоить нынешние темпы посадки молодых деревьев.