О возможных причинах и вероятных последствиях глобального потепления

 

1.3. Парниковый эффект

Парниковый эффект был обнаружен  Жозефом Фурье в 1824 году и впервые  был количественно исследован Сванте Аррениусом в 1896. Это процесс, при котором поглощение и испускание инфракрасного излучения атмосферными газами вызывает нагрев атмосферы и поверхности планеты[4].

Под парниковым эффектом понимают повышение  среднегодовой температуры поверхности, связанное с нагревом атмосферы за счет поглощения тепловой энергии солнечного излучения накапливающимися в атмосфере химическими веществами антропогенного происхождения, называемыми парниковые газы. Основным парниковым газом является двуокись углерода. Её вклад в парниковый эффект, по разным данным, составляет от 50 до 65%[1].

Парниковый эффект возник не сегодня - он существовал с тех пор, как наша планета обзавелась атмосферой, и без него температура приземных слоев этой атмосферы были бы в среднем градусов на тридцать ниже реально наблюдаемой. Однако в последние век-полтора содержание некоторых парниковых газов в атмосфере очень сильно выросло: углекислоты - более чем на треть, метана - в 2,5 раза. Появились и новые, ранее просто не существовавшие вещества с парниковым спектром поглощения - прежде всего хлор- и фтор углеводороды, в том числе пресловутые фреоны. Сам собой напрашивается вывод о связи между этими двумя процессами. Тем более, что причину быстрого роста количества парниковых газов тоже долго искать не надо - вся наша цивилизация, от костров первобытных охотников до современных газовых плит и автомобилей зиждется на быстром окислении соединений углерода, конечным продуктом которых и является СО₂. С деятельностью человека связан и рост содержания метана (рисовые поля, скот, утечки из скважин и газопроводов) и окислов азота, не говоря уж о хлор органике. Пожалуй, только на содержание водяного пара в атмосфере человек еще не оказывает заметного прямого влияния[5].

На Земле основными парниковыми  газами являются: водяной пар  (ответственен за примерно 36-70 % парникового эффекта, без учёта облаков), углекислый газ (CO₂) (9-26 %), метан (CH₄) (4-9 %) и озон (3-7 %). Атмосферные концентрации CO₂ и CH₄ увеличились на 31 % и 149 % соответственно по сравнению с началом промышленной революции в середине XVIII века. Такие уровни концентрации достигнуты впервые за последние 650 тысяч лет – период, в отношении которого достоверные данные были получены из образцов полярного льда [4].

Парниковый эффект атмосфер обусловлен их различной прозрачностью в видимом и дальнем инфракрасном диапазонах. На диапазон длин волн 400—​1500 нм в видимом свете и ближнем инфракрасном диапазоне приходится 75 % энергии солнечного излучения, большинство газов не поглощают в этом диапазоне; рэлеевское рассеяние в газах и рассеяние на атмосферных аэрозолях не препятствуют проникновению излучения этих длин волн в глубины атмосфер и достижению поверхности планет. Солнечный свет поглощается поверхностью планеты и её атмосферой (особенно излучение в ближней УФ- и ИК-областях) и разогревает их[5].

Однако, не все специалисты  согласны с теорией влияния парниковых газов на современный климат Земли. Противники теории парникового эффекта утверждают обратное: изменение концентрации CO₂ в атмосфере является следствием глобальных изменений температуры, а не их причиной. Кроме того, необходимо учитывать, что повышение парциального давления углекислого газа в атмосфере приводит к повышению эффективности сельского хозяйства и скорости восстановления вырубаемых лесных массивов[2].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ВОЗМОЖНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

Люди привыкли считать окружающую среду, в особенности атмосферу, чем- то вроде бездонного резервуара для выбросов загрязняющих веществ и никто не может точно предсказать, какие последствия это может повлечь за собой в будущем.[2]

Взаимное влияние изменения  климата и экосистем пока плохо изучено. Остаётся неясным, усиливаются или ослабляются эффекты глобального потепления в результате действия природных механизмов. Например, увеличение концентрации углерода приводит к интенсификации фотосинтеза растений, что препятствует росту концентрации. С другой стороны, рост площади засушливых районов снижает переработку углекислого газа[7].

Относительно быстрое  потепление, которое произошло в  течение последних нескольких тысячелетий  на Земле, повлекло за собой переход  к современной межледниковой фазе, включающей в себя и эпоху цивилизации[2].

К наиболее вероятным  изменениям погодных факторов относятся  более интенсивное выпадение  осадков; более высокие максимальные температуры, увеличение числа жарких дней и уменьшение числа морозных дней почти во всех регионах Земли; при этом в большинстве континентальных районов волны тепла станут более частыми; уменьшение разброса температур

Учитывая все данные, разработанные учеными всего  мира, и результаты исследований Комиссии ООН, среднемировая температура в этом веке может повыситься на 1,4-1,8 градуса Цельсия. Уровень мирового океана повысится на 10 см, поставив под угрозу миллионы жителей стран, находящихся невысоко над уровнем моря. Учитывая увеличивающееся влияние человечества на климатические изменения, Межправительственная комиссия по наблюдению над климатическими изменениями (IPCC) настаивает на повышении количества наблюдений для создания более полной картины глобального потепления климата. Глобальное потепление заставляет содрогнуться. ООН подготовила новый доклад, в котором прогнозируются последствия воздействия глобального потепления. Выводы специалистов неутешительны: отрицательные результаты потепления будут ощущаться почти повсюду[5].

Для большей части  Европы значительно повысится угроза наводнений (жители Великобритании уже испытали это в прошедшем году). Ледники Альп и большие области вечной мерзлоты начнут таять и полностью исчезнут к концу этого века. Изменение климата положительно скажется на урожаях, собираемых в Северной Европе, однако почти столь же сильное отрицательное влияние будет оказано на сельское хозяйство Южной Европы, которой в 21 веке предстоит страдать от постоянных засух. В Азии дела обстоят намного хуже. Высокие температуры, засухи, наводнения и эрозия почвы нанесут непоправимый ущерб сельскому хозяйству многих азиатских стран. Повышение уровня моря и более сильные тропические циклоны вынудят десятки миллионов людей покинуть обжитые места и переселяться подальше от берегов моря. Не лучшее положение сложится и в Африке. Урожаи зерновых серьёзно упадут, уменьшится количество доступной питьевой воды. Осадки будут выпадать всё реже, особенно на юге, севере и западе континента, приводя к появлению новых пустынных районов. Населённые пункты в Нигерии, Сенегале, Гамбии, Египте и вдоль юго-восточного побережья Африки пострадают от повышения уровня моря и эрозии береговой линии. Участятся эпидемии инфекционных болезней, разносимые насекомыми, такими как комары[5].

В Северной Америке  и в Австралии картина будет не столь однозначно плохая. Некоторым регионам потепление пойдёт на пользу, сделав сельское хозяйство в них более выгодным. В остальном список бедствий, которые принесёт потепление, входят: наводнения, засухи, эпидемии. 
Однако одни из самых больших перемен произойдут в полярных областях. Толщина и площадь арктических льдов продолжит уменьшаться, начнётся таяние вечной мерзлоты. Однажды начавшись, газа в атмосфере стабилизируется. Результатом станут необратимые изменения в оборот воды в мировом океане и уровне моря. Специалисты ООН установили, планета нагревается быстрее, чем предполагалось ранее, и есть убедительные свидетельства того, что именно человечество несет за это ответственность. Ученые предсказывают, что в Азии и Африке уменьшатся урожаи, а Австралия и Новая Зеландия будут испытывать нехватку воды. Повысится риск наводнений в Европе, а восточное побережье Соединенных Штатов подвергнется воздействию все более сильных штормов и эрозии побережья. Средняя температура в этом столетии возрастет от 1,4 до 5,8 градусов Цельсия, говорят ученые. Уровень моря может подняться на несколько десятков сантиметров, угрожая сотням миллионов людей в островных государствах и приморских странах. На планете будет меньше дождей, больше пустынь, больше бурь и наводнений. Уже через несколько лет все мы рискуем оказаться в незнакомом и пугающем мире, в котором над человечеством нависнет угроза губительных эпидемий, вызванных вышедшими из-под контроля инфекциями. По мнению ученых, собравшихся на научной конференции в Вашингтоне, глобальное потепление повлечет за собой новые эпидемии. Теплый и влажный климат, который установится на нашей планете в течение следующих 20 лет, поможет опасным болезням, таким как малярия или лихорадка Денге, уже сейчас представляющим для человечества серьезную угрозу, отвоевать новые рубежи.

Больше всего пострадают небольшие островные государства. Развивающимся странам будет особенно нелегко приспосабливаться к меняющимся условиям. Ожидаются и определенные положительные эффекты: увеличение производства древесины, большие урожаи зерновых в таких регионах мира, как Юго-Восточная Азия, и меньше смертей от замерзания во время зимы. Ученые предупреждают, что прогнозируемое изменение климата потенциально может привести к широкомасштабным и необратимым переменам в течение этого века. В частности, прогнозируется замедление поступления теплой воды в северную Атлантику, большое таяние льдов в Гренландии и западной Антарктиде, а также увеличение доли углекислого газа и метана в атмосфере по мере нагревания Земли. Опубликованный в январе отчет ООН - самая детальная и серьезная на сегодняшний день работа, предупреждающая о последствиях глобального потепления. В опубликованном отчете говорится, что признаки этих изменений уже налицо[5].

- Ледовый покров Арктики  сократился на 10-15 %. 
- Лед на антарктическом побережье с середины 1950-х до начала 1970-х отступил на юг на 2,8 градуса долготы . 
- Леса Аляски наступают на север - на 100 километров с повышением средней температуры на один градус Цельсия.  
- Ледовое покрытие озер и рек в средних и верхних долготах Северного полушария держится сейчас на 2 недели меньше, чем в 1850 году.  
- В Европе некоторые горные растения мигрируют вверх со скоростью от  одного до четырех метров каждое десятилетие . 
- Сезон роста садовых растений в Европе увеличился на 11 дней.  
- Перелетные птицы прилетают на север раньше и остаются дольше[5].

Как следствие перечисленных изменений  можно ожидать усиление ветров и увеличение интенсивности тропических циклонов (общая тенденция к усилению которых отмечена ещё в XX веке), увеличение частоты сильных осадков, заметное расширение районов засух[4].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ВОЗМОЖНЫЕ СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ

В 1992 г. Рио- де- Жанейро  состоялась Конференция ООН по проблемам  Планеты, в которой участвовало 179 государств. Конференция приняла  «Повестку дня на XXI век»- программу того, как сделать развитие устойчивым с социальной, экономической и экологической точек зрения. Конференция приняла также «Рамочную Конвенцию ООН об изменении климата»[3]. В то же время, несмотря на неопровержимость отрицательных следствий, влиятельные промышленные корпорации делали всё возможное, чтобы предотвратить принятие соответствующих законодательных актов на государственном и межгосударственном уровне[2].

  Главы правительств Европейских стран заявили, что разрушительные наводнения последнего десятилетия стали кошмаром для них, основным виновником которых они считают США. Вице-премьер правительства Британии Джон Прескотт подверг критике высказывания французского президента Жака Ширака, который обвинил Соединенные Штаты в отравлении атмосферы. Как сказал британский вице-премьер, поиск виновных не продвинет вперед переговоры[5].

Достойным примером образа мыслей и образа действий в решении  проблемы является идеал, провозглашаемый  независимой экологической организацией ГРИНПИС: «никакое вещество не должно выбрасываться в окружающую среду, если не доказана его безвредность»[]. По оценкам Агентства по окружающей Среды США (ЕРА) для стабилизации состояния атмосферы на нынешнем уровне необходимо снизить объем выбросов следущим образом:

- двуокиси углерода  на 50-80%,

- метана на 10-20%,

- хлорфторуглеродов (фреонов) на 75-100%,

- окислов азота на 80-85%.

Поскольку разные парниковые газы вносят неодинаковый вклад в  развитие парникового эффекта, возможны различные комбинации современного снижения эмиссий и выбора временных масштабов снижения выбросов. Порядок снижения температуры в зависимости от реализации других превентивных мер иллюстрируется ниже следующими данными (минус град. С):

- запрещение выпуска  фреонов:                         - 0,52,

- прекращения сведения  лесов:                           - 0,20,

- восстановление лесов  (500-1000 млн. га):       - 0,20,

- замена угля и нефти  газом:                               - 0,28,

- консервация энергии:                                        - 0,45,

Итого:              - 1,65.

 

Из вышеприведенных оценок в  предотвращении парникового эффекта весьма влиятельна потенциальная роль консервации энергетического цикла. Мировое сообщество должно прийти к энергосберегающему будущему. При этом, суммарное мировое энергопотребление к 2025 г. Не должно превышать 12 ТВт (тераватт) с перспективой развития не загрязняющих атмосферу и более дешевых возобновляемых источников энергии, таких, как ветер, солнце, биомасса. Эти виды энергии, в отличие от ядерной, не таят в себе потенциальной беды для отдельных людей и всего человечества [2].

На сегодняшний день основным мировым соглашением о  противодействии глобальному потеплению является Киотский протокол (согласован в 1997, вступил в силу в 2005), дополнение к «Рамочной конвенции ООН об изменении климата». Протокол включает более 160 стран мира и покрывает около 55 % общемировых выбросов парниковых газов[2]. В основу Киотского протокола положена простая идея: каждая страна должна сжигать столько кислорода, сколько производит ее территория. Протокол предлагает рыночный механизм решения проблемы: если страна сжигает «чужой» кислород, она должна платить тем странам, которые недоиспользуют «свой» кислород. Это ни что иное, как межгосударственная торговля квотами. Торговля квотами – это сугубо экономический фактор для привлечения иностранных инвестиций. Если предприятие не укладывается в отведенную ему квоту на выбросы парниковых газов, то оно может поступить следующим образом: