Современные научные представления об изменении климата и его региональных последствий. Возможность управления климатическими изменени

Министерство  образования и науки РФ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное 

учреждение высшего профессионального  образования

 

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

 

 

Кафедра радиоэлектронных технологий и экологического мониторинга

(РЭТЭМ)

 

 

Курсовая работа по дисциплине

«Устойчивое развитие человечества»:

        Современные научные представления  об изменении климата и его  региональных последствий. Возможность  управления климатическими изменениями.

 

 

 

	Выполнила: студент  гр.219
	__________ Демьянова  Н.С.
	Проверил: доцент каф. РЭТЭМ
	__________ Денисова  Т.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

2013г. 
Абстракция

  Курсовая  работа 35 с., 3 рис, 1 таблица, 25 источников  литературы.

Современные научные  представления об изменении климата и его региональных последствий. Возможность управления климатическими изменениями.

  Объектом  изучения является климат Земли.

  В ходе  работы проведен анализ изменения  климата на территории России, его региональные последствия,  изучены основные причины климатических изменений, описаны современные научные теории об изменении климата Земли. Рассмотрены возможности управления климатом человека.

Курсовая работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 2007 и представлена на CD-R.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abstract

 

Coursework  35 pages, 3 pictures, 1 table, 25 sources of literature. 
Modern scientific ideas about climate change and its regional consequences. The ability to control climate change. 
The object of study is the climate of the Earth. 
In the course of analysis of climate change on the territory of Russia, its regional implications, studied the main causes of climate change, described the modern science of climate change of the Earth. Considered are the possibilities climate control rights. 
Course work performed in text editor of Microsoft Word 2007 and presented on a CD-R.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И  РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

                        РАДИОКОНСТРУКТОРСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

                                                                                           УТВЕРЖДАЮ

Зав.кафердрой  РЭТЭМ

                                                                        доктор техн.наук

                                                                                                                                                                          __________ Туев В.И.

«__»____________2013

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

 

на курсовую работу по

дисциплине устойчивое развитие человечества.

 

 Тема: «Современные  научные представления об изменении  климата и его региональных  последствий. Возможность управления  климатическими изменениями».

 

Цель работы: анализ современных научных представлений об изменении климата и его региональных последствий на примере России.

Задачи, поставленные в ходе работы:

1. Рассмотреть изменения  климата на территории России  и его региональные последствия.

2.  Изучить основные  причины изменения климата.

3.  Описать современные  научные представления об изменении  климата.

4. Оценить возможность  управления климатическими изменениями.

 

Исходные данные: интернет-ресурсы, данные научной литературы, научные доклады, статьи.

 

Исполнитель: студентка  гр.219 Демьянова Наталья Сергеевна

                                                     

Принял к  исполнению  «__»_________2013г.

Дата сдачи  «__»_________2013г.

 

 

Актуальность

 

  На протяжении  многих лет было широко распространено  представление, что современный  глобальный климат более или  менее постоянен и что нет  оснований ожидать его заметных изменений в ближайшем будущем. Немногочисленные высказывания отдельных ученых, которые, начиная с конца XIX века, выдвигали предположения о возможном влиянии на климат роста количества углекислого газа в атмосфере, образуемого при сжигании углеродного топлива, не вызывали доверия и не получали какой-либо поддержки.

  Однако во  второй половине XX века стало  очевидно, что общая климатическая  ситуация меняется гораздо быстрее,  чем в прежние времена. Это  обстоятельство заставило ученых  всего мира направить усилия на изучение природы климатических изменений и их воздействия на биосферу и общество. А также научиться управлять возможными климатическими изменениями.

Целью работы является анализ современных научных представлений об изменении климата и его региональных последствий на примере России.

В рамках данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Рассмотреть  изменения климата на территории  России и его региональные  последствия.

2.  Изучить  основные причины изменения климата.

3.  Описать  современные научные представления об изменении климата.

4. Оценить возможность  управления климатическими изменениями.

 

Практическая  значимость

 

Результаты  курсовой работы могут быть использованы в качестве учебного материала при  изучении вопроса о современных  научных представлений изменения климата.

 

Научная новизна

 

Современные научные  представления об изменении климата  склонялись к причинам антропогенного воздействия, но в результате проделанной  работы можно заявить, что глобальные изменения вызваны естественными  факторами (циклическими изменениями). 

Введение     

  Климат Земли меняется. Происходящие изменения многогранны и отчетливо проявляются во всех регионах земного шара. В последнее время в средствах массовой информации все чаще появляются сообщения об аномальных природных явлениях, которые поочередно обрушиваются на различные регионы нашей планеты. Ежегодно происходят погодные аномалии и катаклизмы: наводнения и засухи, ураганы и обильные снегопады, небывалые морозы и катастрофическая жара. Все это – проявление глобальных изменений, которые в настоящее время наблюдаются в климатической системе Земли. Данные метеорологических наблюдений свидетельствуют о том, что за последние 100 лет средняя температура на планете выросла на 0,74°С.  Глобальное изменение климата – это не просто повышение температуры. Главная его угроза –«разбалансировка» и перестройка всех геосистем, где потепление рассматривается лишь как один из аспектов происходящих изменений. Аномальная жара в России  (2010, 2012 годы) чередуется с морозами и продолжительными оттепелями (2011-2012 г ). Изменения климата затрагивают все без исключения регионы и страны мира, но проявляются в разных частях планеты по-разному. Данные наблюдений свидетельствуют о продолжающемся повышении уровня Мирового океана, таянии ледников и вечной мерзлоты, усилении неравномерности выпадения осадков, изменении режима стока рек и других глобальных изменениях, связанных с неустойчивостью климатической системы. Эти и другие проявления климатической изменчивости уже сейчас наносят значительный экономический ущерб, оказывают воздействие на стабильное существования растений и животных, угрожают здоровью и жизни людей.

Цель работы : анализ современных научных представлений об изменении климата и его региональных последствий на примере России.

В рамках данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Рассмотреть изменения климата на территории России и его региональные последствия.

2.  Изучить основные причины изменения климата.

3.  Описать современные  научные представления об изменении климата.

4. Оценить возможность управления климатическими изменениями.

 

 

Глава I. Общие представления об изменении климата

  Среди глобальных экологических проблем, на первое место мировое сообщество ставит изменение климата. Непрерывное изменение климата в истории человечества – одна из самых важных и вместе с тем наиболее естественных характеристик природной среды.

  Климат в широко распространенном смысле, есть обобщение изменений погоды, и представляется набором условий погоды в заданной области пространства в заданный интервал времени. Для характеристики климата используется статистическое описание в терминах средних температур, экстремумов, показателей изменчивости соответствующих величин и повторяемостей явлений за выбранный период времени.

  Глобальный климат – сложная система, где постепенное накопление количественных изменений может привести к неожиданному качественному скачку с непредсказуемыми последствиями. Климат планеты определяется процессом тепломассопереноса в системе Солнце – атмосфера – океан – криосфера – биосфера. Основными факторами, влияющими на этот процесс, являются солнечная активность, альбедо Земли, состав атмосферы, общая циркуляция, интенсивность протекания процессов в биосфере. Однако, глобальное потепление, наблюдающееся за последнее столетие, особенно за последние 30 лет по общепринятому мнению [1]. 
  Наиболее важными и популярными климатическими переменными, часто используемыми как индикаторы состояния и изменения климата, являются температура воздуха у поверхности земли и атмосферные осадки. За последнее столетие климат на земле потеплел на 0,74 °С – факт достоверный в геологической истории нашей планеты, причем темпы ее роста постепенно увеличиваются. Резкое изменение климата в бореальных областях сказывается уменьшением количества морозных зим, повышение температур ближе к полюсам [2].

  Рост среднегодовой температуры воздуха происходит во всех регионах страны, однако из-за большой протяженности территории России и разнообразия ее природных условий, климатические изменения проявляются неравномерно по различным регионам и сезонам. В целом, потепление более заметно зимой и весной. При этом в большей степени оно проявляется в Европейской части России и в Восточной Сибири.

   Изменение климата для заданной области или для Земного шара в целом характеризуется разностью между некоторыми климатическими переменными для двух заданных интервалов времени. Это изменение может считаться реальным, если оно превосходит вероятную ошибку вычисления соответствующих климатических переменных. Изменения климата могут быть следствием как естественных внутренних и внешних причин, так и следствием человеческой деятельности. В Статье 1 Рамочной Конвенции по Изменению Климата (РКИК) ООН изменение климата определяется более узко, которое прямо или косвенно приписывается человеческой деятельности, меняющей состав глобальной атмосферы, и является дополнением к естественной климатической изменчивости. 
   По данным наблюдений на метеостанциях Западной Сибири за последние 30 – 35 лет было установлено, что температура воздуха повсеместно возрастала. Потепление климата в основном обусловлено повышением зимних температур воздуха: для территории Западной Сибири в целом повышение температуры воздуха за холодные периоды 1975 – 2005 гг. составило 1,4°С, тогда как за теплые периоды – 0,9°С. Скорости увеличения среднегодовых значений температуры воздуха в разных пунктах (от Арктического побережья до широт Новосибирска и Барнаула) изменяются от 0,03 до 0,08°С/год. Пространственные вариации темпа изменения температуры воздуха не имеют закономерного характера в направлении с севера на юг. Этот темп в среднем остается примерно одинаковым, имея даже некоторую тенденцию возрастания к югу. Так, за последние 30 лет среднее повышение температуры воздуха для районов выше полярного круга составило 1,1, а южнее – 1,2 °С. Наблюдающиеся вариации температуры воздуха, несомненно, отражают реальный характер изменения климата в настоящее время. [3].

                             Рис.1 Стратегический прогноз, Росгидромет, 2008.

 
     Результаты исследования изменения  климата в Арктике доказывают, что повышение температуры воздуха и сокращение площади ледяного покрова в последнюю четверть 20-го века до 80 тыс. км2 нельзя объяснить только природными факторами. Прогнозируется, что к концу столетия в летнее время акватория Северного Ледовитого океана будет почти полностью свободна от льдов. Современные измерения и данные об изменениях температуры воздуха и осадков в прошлые теплые эпохи в истории Земли, позволяют составить прогноз изменения климата России на несколько десятилетий. Согласно такому прогнозу, к середине 21 века возможно значительное повышение средней годовой температуры воздуха на 3-4 градуса в Западной Сибири, 2-3 градуса в Якутии и вдоль арктического

побережья. На Дальнем  Востоке возможно умеренное потепление на 1-2 градуса, в остальных регионах увеличение температуры воздуха будет незначительным.

 

Регион	Прогноз увеличения среднегодовой температуры, °С
Центральный регион	0.5 – 1.0
Арктическое Побережье	2-3
Западная Сибирь	3-4
Якутия	2-3
Дальний Восток	1-2
Средняя Азия	0.5-1
Северо-Западный регион	0-1

Таблица 1. Ожидаемые к середине XXI века изменения средней годовой температуры воздуха для основных регионов России

 

  Имеющиеся данные указывают на то, что, темпы роста температуры воздуха могут увеличиться, при этом потепление будет более сильным в зимний период, в то время как в теплый период года изменения климата может быть весьма незначительным [1],[4].

  Предстоящие изменения климата имеют значительные природные, экономические и социальные последствия на территории России, важнейшие из них - изменения агроклиматического потенциала, сокращение ледовитости северных морей, сокращение топливно-энергетических затрат на обогрев зданий, общая деградация и сокращение площади вечной мерзлоты, изменения гидрологического режима в бассейнах Сибирских рек. В настоящее время верхний слой вечной мерзлоты протаивает летом от 0,1-0,2 м у полярного круга до 2 м на южной границе вечной мерзлоты. В результате потепления климата глубина протаивания на южной границе может вырасти до 0,6 м через 50 лет и до 1 м к концу столетия [5].

  В качестве негативных последствий потепления климата на территории России, представляющих угрозу ее социально-экономическому развитию, могут рассматриваться: деградация вечной мерзлоты, смещение границ климатических зон, рост годового стока в бассейнах рек, увеличение питания подземными водами, неравномерность распределения количества осадков холодного и теплого периода, рост процессов опустынивания и др. В частности, площадь вечной мерзлоты сократится на 12%-15%, ее граница сместится к северо-востоку на 150-200 километров; увеличится глубина сезонного протаивания, в среднем, на 20%-30%, а на Арктическом побережье и в отдельных районах Западной Сибири - до 50%. Антропогенное потепление приведет к обострению проблем, связанных с устойчивостью и надежностью сооружений на вечной мерзлоте. По имеющимся оценкам более четверти стандартных жилых пятиэтажных зданий в Якутске, Воркуте и Тикси, построенных в 1950-70х годах, может стать непригодными к эксплуатации уже в ближайшие одно-два десятилетия. В связи с потеплением ожидается рост повторяемости неблагоприятных краткосрочных явлений (внеурочных периодов аномально теплой погоды и заморозков, сильных ветров и снегопадов), общее увеличение осадков и стока в бассейнах Волги и Каспийского моря, Невы и Ладожского озера, Оби, Енисея и Лены, а также их изменчивости, из-за уменьшения весенне-летних осадков увеличится вероятность засух и усилится опустынивание в Калмыкии, Астраханской, Волгоградской, Ростовской областях [6],[7].