Теории причин изменения климата

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Магнитогорский государственный  технический университет им. Г. И. Носова»

Многопрофильный колледж

 

 

 

 

 

Реферат

По дисциплине: «Прикладная экология»

Тема: «Теории причин изменения климата»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Курпилянский М. И.

Проверила: Серова А. А

 

 

 

 

 

Магнитогорск, 2013 г

Содержание

1. Парниковый эффект
2. Антропогенная теория изменения климата
3. Теория изменения климата в связи с изменением оси Земли
4. Список использованной литературы

 

 

1. Парниковый эффект

Наблюдаемые изменения в  климатической системе Земли  учёные связывают с аномальным ростом концентрации в атмосфере так называемых «парниковых газов» (углекислый газ, метан, закись азота и др.). Эти газы задерживают инфракрасное излучение, которое испускает земная поверхность, создавая тем самым «парниковый эффект». Явление парникового эффекта позволяет поддерживать на поверхности Земли температуру, при которой возможно возникновение и развитие жизни. Если бы парниковый эффект отсутствовал, средняя температура поверхности земного шара была бы значительно ниже, чем она есть сейчас.

Схема парникового эффекта

 

 

 

Однако при повышении  концентрации парниковых газов увеличивается  непроницаемость атмосферы для  инфракрасных лучей, что приводит к  повышению температуры Земли.

Знаменитая гавайская  пила — кривая изменения содержания атмосферного СО на станции Мауна-Лоа на Гавайских островах. Кривая считается глобальным эталоном; на других станциях значения концентраций несколько отличаются, но траектории их хода в основном похожи.

 

2. Антропогенная теория изменения климата

В 2007 г.  Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) - наиболее авторитетный международный орган, объединяющий тысячи учёных из 130 стран мира – представила свой Четвёртый оценочный доклад, в котором содержатся обобщённые выводы о прошлых и нынешних климатических изменениях, их воздействии на природу и человека, а также о возможных мерах по противодействию таким изменениям. В этом Докладе говориться, что с 90%-ной вероятностью наблюдаемые изменения климата связаны с деятельностью человека.

Антропогенное происхождение  современных климатических изменений, в частности, подтверждают палеоклиматические исследования, основанные на анализе  содержания парниковых газов в пузырьках  воздуха, вмёрзших в лёд.

Они показывают, что такой  концентрации СО как сейчас не было за последние 650 000 лет (а за эти годы происходило не одно потепление нашей планеты). Причём по сравнению с доиндустриальной эпохой (1750 г.) концентрация углекислого газа в атмосфере выросла на треть. Современные глобальные концентрации метана и закиси азота также существенно превысили доиндустриальные значения.

Рост концентрации этих трёх основных парниковых газов с середины 18 века, по мнению учёных, с очень высокой степенью вероятности связан с хозяйственной деятельностью человека, в первую очередь – сжиганием углеродного ископаемого топлива (т.е. нефти, газа, угля и др.), промышленными процессами, а также сведением лесов – естественных поглотителей СО из атмосферы.

Изменение атмосферной концентрации основных парниковых газов - углекислого  газа (СО), метана (CH₄) и закиси азота (N₂O) – в воздухе, попавшем внутрь ледниковых кернов, за 650.000 лет

 

 

 Нижняя кривая отражает  колебания содержания дейтерия (δD) в антарктическом льде, которое  является косвенным показателем локальной температуры. Затенённые полосы соответствуют нынешнему и предыдущим межледниковым тёплым периодам.

Ещё одним свидетельством роли человека в происходящих изменениях климата могут послужить результаты сопоставления данных моделирования роста глобальной температуры с данными реальных наблюдений. Учёными разработаны различные модели прошлых и будущих изменений температуры поверхности Земли. В одних моделях учитывались только естественные причины потепления, в других – дополнительно накладывался антропогенный фактор. При наложении на результаты моделирования данных прямых метеорологических наблюдений оказалось, что они совпадают с теми моделями, где учитывалось влияние человека (см. приведённый ниже рисунок). То есть, в соответствии с моделями, без воздействия антропогенного фактора температура на Земле была бы сейчас ниже, чем она есть на самом деле.

Изменение глобальной и континентальной  температуры: сопоставление результатов  моделирования и данных наблюдений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Теория изменения климата  в связи с изменением оси  Земли

 

В МЧС всерьёз обсуждается  возможное потепление, но не в связи  с промышленными выбросами, а  в связи с тем, что ось Земли  вполне вероятно (как они считают) в ближайшее время может изменить своё положение, качнувшись на 10-15 градусов широты по направлению к Гренландии или Канаде (60-80 градуса западной долготы). Более того, было сказано, что подобную теорию всерьёз обсуждают  и в соответствующих ведомствах США. Аргументация этой теории раскрыта не была, но это каким-то образом увязывалось со встречным движением (т.е. от Канады - к Сибири) магнитного полюса Земли.

Факты говорят о том, что  на протяжении истории Земли геомагнитное поле неоднократно меняло свою полярность. Существовали периоды, когда инверсии происходили по нескольку раз  за миллион лет, и случались периоды  длительного затишья, когда десятки  миллионов лет магнитное поле сохраняло свою полярность.

По результатам исследований лаборатории главного геомагнитного  поля Института физики Земли, частота  инверсий в юрский период и в среднем  кембрии составляла одну инверсию за 200-250 тыс. лет. Однако последняя инверсия имела место на планете 780 тыс. лет  назад. Отсюда можно сделать осторожный вывод о том, что в ближайшее  время должна произойти очередная  инверсия. К такому выводу подталкивают несколько соображений.

Данные палеомагнетизма  свидетельствуют, что обязательным признаком начала инверсии служит уменьшение напряжённости магнитного поля, которая  снижается в десятки раз по сравнению с нормой. Другой признак  инверсии - изменение конфигурации геомагнитного поля, которое становится резко отличным от дипольного. Имеются  ли сейчас эти признаки? Похоже, что да.

О поведении магнитного поля Земли в недавнее время можно  судить по остаточной намагниченности  черепков древних керамических сосудов: частицы магнетита в обожжённой глине фиксируют магнитное поле на момент охлаждения керамики. Эти данные свидетельствуют: последние 2,5 тыс. лет напряжённость геомагнитного поля убывает. Наблюдения геомагнитного поля на мировой сети обсерваторий указывают на ускорение падения его напряжённости в последние десятилетия.

Ещё один интересный факт - изменение  скорости передвижения магнитного полюса Земли. Его движение отражает процессы во внешнем ядре планеты и в околоземном космическом пространстве. Однако если магнитные бури в магнитосфере и ионосфере Земли обусловливают лишь относительно небольшие скачки в положении полюса, то глубинные факторы ответственны за медленное, но постоянное его смещение. Северный магнитный полюс с момента его открытия в 1931 году (он тогда находился на канадском п-ове Бутия, 70 градус с.ш. 95 градус з.д.) полвека смещался со скоростью 10 км в год в северо-западном направлении. Однако в 80-х годах скорость смещения увеличилась в несколько раз, достигнув к началу XXI века абсолютного максимума - около 40 км в год: к середине текущего века он может покинуть Канаду (сейчас он у северной оконечности архипелага Пирри) и оказаться у берегов Сибири. Резкое увеличение скорости перемещения магнитного полюса отражает перестройку системы токовых течений во внешнем ядре, создающих, как полагают, магнитное поле.

Похоже, что подобные смещения имели место в прошлом. Только такое относительно небольшое (прецессионное) смещение земной оси может объяснить исторический феномен оледенения скандинавского полуострова и северо-запада Европы при одновременном существовании берёзовых лесов на арктическом побережье Якутии (а чуть южнее и широколиственных лесов). К каким-либо глобальным катаклизмам подобное прецессионное смещение земной оси привести не должно. Максимум, что может произойти - стаивание части антарктической полярной шапки, и одновременное вырастание аналогичной шапки на Гренландии (что в усечённом виде имеется и сейчас), и северном канадском архипелаге. МЧС говорят о том, что при этом вся зона вечной мерзлоты превратится в болото, со всеми вытекающими последствиями, но во всём остальном, последствия для России в целом благоприятны.

 

6. Список использованной  литературы

1. Okanagan university college in Canada, Department of geography; University of Oxford, school of geography; United States Environmental Protection Agency (EPA), Washington 1995; Climate Change 1995, IPCC Report.
2. Global Environment Outlook 3. UNEP, 2002.
3. Четвертый оценочный доклад МГЭИК, 2007.
4. Журнале «Химия и жизнь», Электронная версия журнала http://www.hij.ru/, статья «Кувырок магнитного поля».