О возможных причинах и вероятных последствиях глобального потепления

Министерство образования и  науки Российской Федерации 
Югорский государственный университет 
Институт природопользования 
Кафедра экологии и природопользования

Курсовая работа по дисциплине «Общая экология» 
на тему 
«О возможных причинах и вероятных последствиях глобального потепления»

 

 

 

Студентка группы 2700б 
Д.В. Стрельникова

________________

(подпись)

«5 »  декабря 2011 г. 
Руководитель профессор

Ю.М. Полищук

_____________

 

(подпись)

«5 »  декабря 2011 г.

 

 

 

 

 

 

Ханты-Мансийск 2011

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………….…..3

1. Понятие глобального потепления…………………………………….…5
1. Возможные причины возникновения……………………………......5
2. Влияние деятельности человека на окружающую среду……….….8
3. Парниковый эффект……………………………………………….…10

     2.  Возможные последствия………………………………………………...13

     3.  Возможные способы решения…………………………………………..17

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………21

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………………22

 

ВВЕДЕНИЕ

Глобальное потепление - процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана.

Научное мнение, выраженное Межгосударственной группой экспертов по изменению  климата (МГЭИК) ООН, и непосредственно  поддержанное национальными академиями наук стран «Большой восьмёрки», заключается  в том, что средняя температура по Земле поднялась на 0,7 °C по сравнению со временем начала промышленной революции (со второй половины XVIII века), и что «большая доля потепления, наблюдавшегося в последние 50 лет, вызвана деятельностью человека», в первую очередь выбросом газов, вызывающих парниковый эффект, таких как углекислый газ (CO₂) и метан (CH₄)[5].

Оценки, полученные по климатическим  моделям, на которые ссылается МГЭИК, говорят, что в XXI веке средняя температура  поверхности Земли может повыситься на величину от 1,1 до 6,4 °C. В отдельных регионах температура может немного понизиться. Как ожидается, потепление, и подъём уровня Мирового океана будут продолжаться на протяжении тысячелетий, даже в случае стабилизации уровня парниковых газов в атмосфере. Этот эффект объясняется большой теплоёмкостью океанов.

Помимо повышения уровня Мирового океана повышение глобальной температуры  также приведёт к изменениям в  количестве и распределении атмосферных  осадков. В результате могут участиться природные катаклизмы, такие как  наводнения, засухи, ураганы и другие, понизится урожай сельскохозяйственных культур, и исчезнут многие биологические виды. Потепление должно, по всей вероятности, увеличивать частоту и масштаб таких явлений.

Некоторые исследователи считают, что глобальное потепление – это миф, часть учёных отвергает возможность влияния человека на этот процесс и, наконец, есть те, кто не отрицает факт потепления и допускает его антропогенный характер, но не соглашается с тем, что наиболее опасными из воздействий на климат являются промышленные выбросы парниковых газов[5].

Целью работы является показать важность проблемы глобального потепления, причины её возникновения и возможные последствия, а также рассмотреть возможные пути решения данной проблемы.

 

1. ПОНЯТИЕ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ

 

1. Возможные причины возникновения

 

Проблема глобального потепления была впервые высказана в гипотезе шведским ученым Сванте Арейниусом в конце XIX века. Не исключено, что это потепление частично имеет естественный природный характер. Ведь еще А.И.Войков и .И.Вернадский подчеркивали, что мы живем в конце последней ледниковой эпохи и только выходим из нее. Однако скорость потепления заставляет признать роль антропогенного фактора в этом явлении. Еще в 1927г. в «Очерках геохимии» Вернадский писал о том, что сжигание больших количеств каменного угля должно привести к изменению химического состава атмосферы и климата[4].

Существует научный консенсус, что текущее глобальное потепление с высокой вероятностью объясняется  деятельностью человека. Климатические системы изменяются как в результате естественных внутренних процессов, так и в ответ на внешние воздействия, как антропогенные, так и неантропогенные, при этом геологические и палеонтологические данные показывают наличие долговременных климатических циклов, которые в четвертичном периоде приняли форму периодических оледенений, причём настоящее время приходится на межледниковье[5].

Причины таких изменений климата  остаются неизвестными, однако, среди основных внешних воздействий изменения орбиты Земли (циклы Миланковича), солнечной активности (в том числе и изменения солнечной постоянной), вулканические выбросы и парниковый эффект. По данным прямых климатических наблюдений (изменение температур в течение последних двухсот лет) средние температуры на Земле повысились, однако причины такого повышения остаются предметом дискуссий, но одной из наиболее широко обсуждаемых является антропогенный парниковый эффект[4].

Согласно [1] «глобальное потепление климата и повышение уровня океана рассматривается как экологическая  угроза беспрецедентного масштаба. Прогнозируется, что при повышении уровня океана на 1,5-2 м под затопление попадает около 5 млн. км² суши. Хотя эта площадь и не велика (лишь около 3% от общей поверхности суши), но это наиболее плодородные и густонаселенные земли. На них проживает около 1 млрд. человек и собирается около 1/3 урожая отдельных сельскохозяйственных культур, что показывает небывалые в человеческой истории экономические ущербы. Считается, что такая страна, как Бангладеш (с населением около 150 млн. человек), почти полностью уйдет под воду даже в том случае, если повышение уровня океана не превысит 1м.

Основной причиной поступления  углекислого газа в атмосферу  является сжигание органического топлива. В настоящее время только предприятиями  теплоэлектроэнергетики в атмосферу выбрасывается примерно 1 т углерода на человека в год, или около 6 млрд. т/год на земном шаре. Наибольшие объемы выбросов углекислого газа в атмосферу дают сегодня три страны – США, Россия и Китай, внося в общий мировой вклад соответственно 22, 11 и 10 процентов. По некоторым оценкам, уже в первой половине XXI столетия выброс может возрасти до 10 млрд. т/год. Климатологи крайне опасным считают выброс порядка 15-20 млрд. т/год ».

Есть множество иных объяснений возможного текущего повышения средней температуры земной поверхности, без привлечения роли промышленных парниковых газов.

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

Следует учитывать, что кроме предполагаемого  влияния антропогенных факторов, климат на нашей планете, безусловно, зависит от многих процессов, происходящих в системе Земля – Солнце – Космос. Кроме случайных, но многократных за историю Земли и катастрофических по своим последствиям столкновений с крупными астероидами и кометами, земная атмосфера испытывает и периодически повторяющиеся воздействия планетарного и космического происхождения. Можно выделить четыре группы таких циклов:

«Сверхдлинные» - по 150-300 миллионов лет характеризуются самыми значительными изменениями климата на Земле. Они, вероятнее всего, связаны с периодом обращения Солнца вокруг центра масс нашей Галактики и прохождениями Солнечной системы через области Млечного пути с различной плотностью газопылевого вещества, которое в зависимости от своего состава, может, как экранировать излучение Солнца, так и усиливать на нём интенсивность термоядерных реакций.

«Длинные» циклы, связанные с тектоникой литосферных плит и интенсивностью вулканической деятельности. Они надёжно установлены в палеогеологической летописи, но нерегулярны по периоду и длятся от нескольких до десятков миллионов лет.

«Короткие» периоды, так называемые «Циклы Миланковича», продолжительностью 93 000, 41 000 и 25 750 лет, вызванные периодическими колебаниями перигелия земной орбиты и ориентации оси вращения Земли, определяемой явлениями нутации и прецессии.

Последняя категория, условно называется «ультракороткими» периодами. Они связаны с ритмами солнечной активности, среди которых предполагается наличие периодов продолжительностью 6000, 2300, 210 и 87 лет, кроме безусловно существующих 22-х и 11-ти летних циклов активности Солнца.

Суперпозиция различных по своей  природе и по продолжительности  периодов изменения интенсивности  солнечной радиации, достигающей  нашей планеты, в сочетании с  тепловой инерцией океанов, движением  материков, вулканической активностью, а возможно, и влиянием обратных реакций всей земной биосферы, как целого, – и определяет среднюю температуру земной поверхности и распределение климатических зон в различные геологические эпохи. Этот сложный комплекс множества знакопеременных геофизических и космических факторов воздействия на земной климат, может обуславливать и наблюдаемое в наше время потепление. Человек не в силах влиять на процессы таких масштабов[4].

 

 

2. Влияние человеческой деятельности на окружающую среду

 

Человек начал изменять природные комплексы уже на первобытной стадии развития цивилизации, в период охоты и собирательства, когда стал пользоваться огнем. Одомашнивание диких животных и развитие земледелия расширили территорию проявления последствий человеческой деятельности. По мере развития промышленности и замены мускульной силы энергией топлива интенсивность антропогенного влияния продолжала возрастать. В XX в. вследствие особенно быстрых темпов роста населения и его потребностей оно достигло небывалого уровня и распространилось на весь мир.

Анализируя результаты деятельности человека, следует учитывать и  состояние самого природного комплекса, его устойчивость к воздействиям[6].

Примерно ¾ эмиссии СО₂ обусловлено сжиганием органического топлива, при этом Мировой океан и континенты поглощают лишь половину антропогенного углекислого газа. Планете не хватает лесов, а океану фитопланктона, чтобы восстанавливать сжигаемый кислород. К концу текущего века концентрация СО₂ в атмосфере может достичь 0,097%, то есть увеличится в 3,5 раза по сравнению с доиндустриальным периодом. Для сохранения газового состава атмосферы мощность выброса СО₂ топливной энергетикой не должна превышать мощности растительного мира пор поглощению углекислого газа[3].

В официальной статистике недавно  стали учитываться выбросы озоноразрушающего шахтного метана. При этом более половины прироста концентрации метана  атмосфере имеет антропогенное происхождение. Угольщики и энергетики взамен проведения мероприятий по снижению выбросов метана предпринимают усилия по согласованию завышенных нормативов выбросов. Слабо используются передовые технологии тотальной очистки дымовых газов от окислов серы и азота. Ущерб природе и землепользователям наносят отвалы шахт и вскрышных пород, выработанные разрезы и деформированные участки дневной поверхности, а также золоотвалы. Сжигание попутного газа в факелах - это прямое загрязнение атмосферы. Разливы на суше и на море снижают способность биосферы поглощать углекислый газ[3].

Но есть еще один важный газ - кислород. США потребляют 6 млрд. т кислорода, а их территория производит только 4,5 млрд. т кислорода. Страны Европы сжигают 3,8 млрд. т, а производят только 1,6млрд. т. Россия потребляет 2,8 млрд. т, а производит намного больше – 8,1 млрд. т кислорода[3].

Уголь – самое распространенное ископаемое топливо на нашей планете. При сжигании его в атмосферу поступают диоксид углерода, летучая зола, сернистый ангидрид, оксиды азота, фтористые соединения, а также газообразные продукты неполного сгорания топлива. Иногда в летучей золе содержатся чрезвычайно вредные примеси, такие как мышьяк, свободный диоксид кремния, свободный оксид кальция.

Нефть. При сжигании жидкого топлива в воздух поступают кроме диоксида углерода сернистый и серный ангидриды, оксиды азота, соединения ванадия, натрия, газообразные и твердые продукты неполного сгорания. Жидкое топливо дает меньшее количество вредных веществ, чем твердое, но использование нефти в энергетике сокращается (в связи с исчерпанием естественных запасов и исключительным использованием ее на транспорте, в химической промышленности).

Природный газ – наиболее безвредный из ископаемых видов топлива. При его сжигании единственным существенным загрязнителем атмосферы помимо СО₂ являются оксиды азота.

Древесина больше всего используется в развивающихся странах (70% населения этих стран сжигает в среднем около 700 кг на человека в год). Сжигание древесины безвредно – в воздух попадает диоксид углерода и пары воды, но при этом нарушается структура биоценозов – уничтожение лесного покрова вызывает изменения во всех компонентах ландшафта.

Ядерное топливо. Использование ядерного топлива – один из самых спорных вопросов современного мира. Конечно, атомные станции в гораздо меньшей степени, чем тепловые (использующие уголь, нефть, газ), загрязняют атмосферный воздух, но количество воды, используемой на АЭС, в два раза превышает потребление на тепловых станциях – 2,5–3 км³ в год на АЭС мощностью 1 млн. кВт, а тепловой сброс на АЭС в расчете на единицу производимой энергии значительно больше, чем на ТЭС в аналогичных условиях. Но особенно жаркие споры вызывают проблемы радиоактивных отходов и безопасность эксплуатации атомных станций[4].