Изменение климата: предпосылки и последствия

По расчетам, наиболее вероятное повышение уровня Мирового Океана к 2030г. составит 14024 см., то есть ожидается, что уровень океана будет подниматься в 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.

Парниковый эффект

Парниковый эффект - это задержка атмосферой Земли теплового излучения планеты. Парниковый эффект наблюдал любой из нас: в теплицах или парниках температура всегда выше, чем снаружи. На климат Земли оказывает влияние постоянный приток солнечной энергии.

Эта энергия, как правило, поступает в форме видимого света. Около 30% энергии сразу же отражается обратно в космос, но остальная, бoльшая ее часть (70%) проникает сквозь атмосферу и нагревает земную поверхность. Земля отдает обратно в космос эту энергию в форме инфракрасного излучения. Будучи намного холоднее Солнца, Земля не испускает энергию в форме видимого света. Вместо этого, она выделяет инфракрасное или тепловое излучение. Это излучение аналогично теплу, которое отдает электрический камин или мангал, до того как его прутья раскалятся докрасна. Возникает эффект парника. Парниковый эффект возникает из-за наличия в атмосфере Земли газов, которые обладают способностью задерживать длинные волны. Они получили название «парниковых» или «тепличных» газов.

“Парниковые газы” в атмосфере задерживают инфракрасное излучение, не позволяя ему сразу же уйти в космос с поверхности Земли. Инфракрасное излучение не может непосредственно пройти через воздух как видимый свет. Вместо этого, большая часть исходящей энергии уносится потоками воздуха с поверхности Земли и, в конечном счете, достигнув высот, расположенных за пределами самых плотных слоев “покрова” из парниковых газов, уходит в космос.

Основные парниковые газы представляют собой водяной пар, диоксид углерода, озон, метан, закись азота, галоидуглероды и другие промышленные газы. Все эти газы, за исключением промышленных, имеют естественное происхождение. Все вместе, они составляют менее 1% атмосферы. Однако этого достаточно, чтобы создать “естественный парниковый эффект”, который позволяет сохранить на планете температуру примерно на 30C выше той, которая была бы в случае его отсутствия, – что исключительно важно для жизни на Земле в той форме, в которой мы ее знаем.

Уровни основных парниковых газов (возможно, за исключением водяных паров) повышаются вследствие антропогенной деятельности. Выбросы диоксида углерода (преимущественно при сжигании угля, нефти и природного газа), метана и закиси азота (главным образом, обуславливаемые сельским хозяйством и изменениями в землепользовании), озона (образующегося под действием выхлопных газов, выбрасываемых автотранспортом и другими источниками) и долгоживущих промышленных газов, таких как ХФУ, ГФУ, ПФУ, изменяют способность атмосферы поглощать энергию. Уровень водяных паров может также повышаться вследствие действия “положительной обратной связи”. Все это происходит с беспрецедентной скоростью. В результате мы имеем “усиленный парниковый эффект”.

Климатическая система должна “приспосабливаться” к повышению уровня газов, с тем, чтобы сохранить глобальный “энергетический баланс”. В долгосрочном плане Земля должна освобождаться от энергии с такой же скоростью, с которой она ее получает от Солнца. Поскольку более плотный покров парниковых газов помогает сократить утечку энергии в космос, климат должен как то изменяться с тем, чтобы восстановить баланс между поступающей и исходящей энергией.

В то же время, искусственные аэрозоли обладают всеобщим охлаждающим эффектом. Выбросы серы из тепловых электростанций, работающих на угле и нефти, и горение органических материалов приводит к образованию микроскопических частиц, которые способны отражать назад в космос солнечный свет, а также воздействовать на облака. Возникающий в результате процесс охлаждения частично противодействует потеплению, вызванному парниковым эффектом. Однако эти аэрозоли находятся в атмосфере относительно недолго по сравнению со стойкими парниковыми газами, поэтому их охлаждающее воздействие носит локальный характер. Они также являются причиной кислотных дождей и низкого качества воздуха, т.е. определенных проблем которые необходимо решать. Это значит, что нам не следует всецело полагаться на охлаждающий эффект аэрозолей.

Согласно климатическим моделям, глобальная средняя температура повысится к 2100 году примерно на 1,4 – 5,8°C в год. В этом прогнозе 1990 год используется в качестве базового и вводится допущение о том, что никакие меры, имеющие целью свести к минимуму изменение климата, не принимаются. В нем также учтены ответная реакция климата и эффект аэрозолей на нынешнем уровне понимания этих явлений. Прошлые выбросы уже предопределили некоторые климатические изменения. Климат не может незамедлительно реагировать на выбросы. Поэтому он будет продолжать изменяться в течение сотен лет даже после того, как выбросы парниковых газов будут сокращены и их атмосферный уровень стабилизируется. Некоторые важные воздействия, вызванные изменением климата, такие как прогнозируемое повышение уровня моря, будут полностью осознаны по прошествии еще более длительного периода времени.

Сегодня существуют новые и еще более убедительные факты, свидетельствующие о том, что изменение климата уже началось. Климат изменяется естественным образом, усложняя работу по определению воздействий, вызванных увеличением концентрации парниковых газов. Тем не менее, все больший и больший объем данных наблюдений дает нам сегодня общую картину повышения температуры на нашей планете. Например, характер температурных тенденций за последние несколько десятков лет имеет сходство с характером парникового потепления, предсказанного на основе моделей. Маловероятно, что эти тенденции обусловлены исключительно известными источниками естественной изменчивости. Впрочем, остается еще много неопределенностей, в частности, каким образом изменение облачного покрова будет влиять на изменение климата в будущем.

Накануне 15-ой конференции ООН, по изменению климата (Копенгаген, 2009г.) были публикованы  данные о распределении выбросов парниковых газов по отдельным странам: Китай — 20,8%; США — 19,9; Россия-5,5; Индия-4,6; Япония-4,3; Германия — 2,8; Канада — 2,0; Великобритания — 1,8; Южная Корея — 1,7; Иран — 1,6% относительно совокупного выброса С02 в атмосферу. На конференции были разработаны рекомендации о сокращении выбросов парниковых газов и ежегодном выделении малым государствам 100 млрд. $ на финансирование экологических программ до 2020 г. Однако разногласия между развитыми и развивающимися странами не позволили принять юридически обязывающий документ по сокращению вредных выбросов.

В России разработана и утверждена климатическая доктрина, в которой государство декларирует, что оно готово выделять ресурсы на систематические наблюдения за климатом, а также на фундаментальные прикладные исследования в области климата и смежных областях науки. Россия максимально концентрирует усилия на снижении выбросов парниковых газов и увеличении их абсорбции поглотителями и накопителями. Достичь этого предполагается при последовательном внедрении энергосберегающих технологий и альтернативных источников энергии. Россия взяла на себя обязательства по дальнейшему смягчению антропогенного воздействия на климат: к 2020 г. сократить выбросы парниковых газов на 25% относительно 1990 г. (страны Евросоюза — на 20%).

Последствия глобального потепления

Глобальное потепление сильно отразится на жизни некоторых животных. Например, белые медведи, тюлени и пингвины будут вынуждены сменить места своего обитания, так как полярные льды исчезнут. Многие виды животных и растений также исчезнут, не успев приспособиться к быстро изменяющейся среде обитания. 250 млн. лет назад глобальное потепление убило три четверти всего живого на Земле.

Глобальное потепление изменит климат в мировом масштабе. Ожидаются рост числа климатических катаклизмов, рост числа наводнений из-за ураганов, опустынивание и сокращение летних осадков на 15-20% в основных сельскохозяйственных районах, повышения уровня и температуры океана, границы природных зон сдвинутся к северу.

Более того, по некоторым прогнозам глобальное потепление вызовет наступление малого ледникового периода. В XIX веке причиной такого похолодания было извержение вулканов, в нашем веке причина уже другая - опреснение мирового океана в результате таяния ледников.

Ожидается, что наряду с прогнозируемым нарушением атмосферной циркуляции и изменением характера бурь, человечество столкнется с проблемой значительного подъема уровня моря. Ожидается, что на протяжении 100 лет уровень моря повысится на 1 м или более. Если не предпринять согласованных действий по возведению защитных сооружений на побережье, то подъем уровня моря на 1 м может привести к затоплению портовых территорий и нанести ущерб миллионам людей.

Здоровье человека

Ожидается, что изменение климата в значительной степени скажется на здоровье человека. Общественное здравоохранение зависит от наличия достаточного количества продуктов, безопасной питьевой воды, надежного крова, хороших социальных условий и соответствующих социальных и экологических возможностей для борьбы с инфекционными болезнями. Климат может негативно повлиять на все эти факторы.

Тепловые волны связаны с сердечно сосудистыми, респираторными и другими болезнями. Ожидается, что уровень заболеваемости и смертности, вызванных этими недугами, повысится, особенно среди пожилых групп населения и бедных слоев населения в городах. В то время как наибольшее повышение стресса, вызванного жарой, ожидается в городах, расположенных в средних и высоких широтах, мягкие зимы в зоне умеренного климата, возможно, позволят сократить количество случаев смерти от холода. Сокращение запасов пресной воды и изменение климата могут негативно сказаться на водных ресурсах и санитарном контроле. Это в свою очередь может привести к сокращению объемов питьевой воды и воды для мытья, снижению эффективности местных канализационных систем и увеличению концентрации бактерий и других микроорганизмов в имеющейся в наличии необработанной воде. Нехватка воды может привести к тому, что люди будут использовать источники питьевой воды худшего качества, такие как реки, которые зачастую загрязнены.

Как следствие, все эти факторы могут привести к увеличению распространенности острых кишечных заболеваний. Любое повышение частоты и интенсивности экстремальных явлений будет представлять определенную угрозу. Тепловые волны, наводнения, ураганы и засухи могут явиться причиной смерти и увечий, вызывать голод, миграцию населения, вспышки заболеваний и психические нарушения. Хотя ученые и не уверены в том, как именно изменение климата скажется на частоте возникновения ураганов, они, тем не менее, прогнозируют, что в некоторых регионах будут наблюдаться наводнения или засухи. К тому же, ожидается, что ситуация с прибрежными наводнениями ухудшится в связи с повышением уровня моря, если только при этом не будут приняты меры по модернизации систем береговой защиты.

Продовольственная безопасность может быть подорвана в уязвимых регионах. Снижение производства пищевых продуктов на местном уровне приведет к большему недоеданию и голоду, что будет отражаться в течение длительного времени на здоровье населения, особенно на детях.

Высокие температуры могут привести к изменению географического распространения видов, являющихся переносчиками заболеваний. В более теплых условиях комары, клещи и грызуны могут расширить свой ареал обитания до более высоких широт и бoльших высот. Модели, воссоздающие воздействия, вызванные изменением климата, показывают, что наибольшие

изменения в потенциальных возможностях передачи малярии произойдут – как по широте, так и по высоте – на границе нынешней опасной зоны распространения малярии; люди, населяющие эти “приграничные” территории, не приобретут к тому времени иммунитет к этому заболеванию.

Изменение климата может также негативно повлиять на сезонную передачу и распространение многих других болезней, переносимых комарами (тропическая лихорадка, желтая лихорадка) и клещами (болезнь Лайма, хантавирусный легочный синдром, клещевой энцефалит). Более того, изменения процесса формирования и устойчивости пыльцы, спор и некоторых загрязнителей, вызванные изменением климата, могут привести к увеличению случаев астмы, аллергии и сердечно респираторных болезней.

Потепление морей также может способствовать распространению болезней.

Исследования на основе дистанционного зондирования выявили взаимосвязь между случаями заболевания холерой и температурой морской поверхности в Бенгальском заливе. Существует факты, свидетельствующие о взаимосвязи явления Эль Ниньо (которое приводит к нагреву вод в юго запад ной части Тихого океана) с эпидемиями малярии и тропической лихорадки. Активизация процесса репродукции водных патогенов и биотоксинов может создать угрозу для безопасности морепродуктов. Потепление вод также приведет к расширению масштабов массового размножения токсичных водорослей. Людям придется приспосабливаться или принимать меры вмешательства с целью свести до минимума эту возросшую опасность для своего здоровья.

На сегодняшний день нам доступны многие эффективные меры. Самые основные, необходимые и затрат эффективные меры, которые мы можем принять, – это перестроить инфраструктуру общественного здравоохранения в странах, где она пришла в упадок за последние годы. Многие заболевания