Современное изменение климата и инженерная деятельность человека

Опыт проектирования и  строительства различных промышленных и гражданских сооружений в зоне распространения многолетнемерз-лых пород показывает, что довольно часто инженерная деятельность человека вызывает развитие разнообразных криогенных процессов и явлений, оказывающих отрицательное влияние на сооружения и осваиваемую территорию.

 До вскрытия пласта  скелет в целом сохраняет остаточную  поляризацию, - причиной которой  служат древние геологические  процессы его формирования, а  также более современные причины,  связанные с землетрясениями,  деформациями или инженерной  деятельностью человека в земной  коре. Длительному сохранению остаточной поляризации способствуют также эффекты закорачивания, которые заключаются в том, что при образовании на поверхности поляризованного скелета адсорбционных слоев происходит закорачивание полюсов диполей, квазидиполей и заряженных частиц, которое приводит к частичному экранированию зарядов на поверхностях и тем самым к предохранению скелета от разряжения за счет его внутренней электрической проводимости.^[6]

Человек и изменения климата

Широкомасштабное исследование проводилось с участием ученых из Шотландии, Канады и Австралии. Они  пришли к выводу, что вероятность  естественных, а не антропогенных  причин изменения климата на планете составляет не более 5%.

Ученые увидели ясные "отпечатки" человеческой деятельности не только в повышении температуры  воздуха на планете, но и в изменение  солевой плотности океанов, повышении  процента влажности воздуха, изменении  характера дождевых осадков и  таянии арктического льда со скоростью  примерно 600 тыс кв. км за десятилетие.

Согласно исследованию, с 1980 года средняя температура воздуха  на планете поднялась на полградуса по Цельсию, и Земля продолжает нагреваться  примерно на 0,16 градуса за десятилетие. Повышение температуры привело  к увеличению поверхностных испарений, что особенно заметно в субтропиках.

Моря в результате сделались  более солеными. Испарения, в свою очередь, влияют на влажность и уровень  осадков. Атмосфера становится более  влажной, выпадает больше дождей в высоких и низких широтах, и меньше - в тропических и субтропических регионах. ^[7]

Человек усиливает парниковый эффект

Парниковый  эффект - относительно простое и хорошо изученное физическое явление, детальное описание которого было дано еще в середине XIX века. Молекулы водяного пара, углекислого газа и метана поглощают длинноволновое излучение Земли и, в свою очередь, излучают во все стороны - так же, как это делает полиэтиленовая пленка над грядками. Без этого эффекта не было бы жизни на Земле, средняя температура была бы не +14, а-19°С.

Рис.4. Парниковый эффект

Именно  человек в основном за последние 40 лет повысил концентрацию СО₂ в атмосфере более чем на треть и стремительно наращивает свое влияние. Как ему это удается? Ведь биота дышит, потоки СО₂ между наземными экосистемами, атмосферой и океаном огромны - примерно в 30 раз больше, чем поток СО₂ от сжигания ископаемого топлива. Как же можно утверждать, что виноват человек? Увы, на это однозначно указывает анализ корреляции между антропогенными выбросами СО₂, изменением соотношения изотопов углерода (С¹² и С¹³) и ростом общего содержания СО₂ в атмосфере. Тот СО₂, которым «прирастает» атмосфера, имеет изотопный состав, характерный для сжигания угля, нефти и газа.

Академик Михаил Будыко предсказывал антропогенное усиление парникового эффекта, и в 1980-е гг. даже докладывал об этом Политбюро ЦК КПСС. Но тогда это была скорее теория, чем практика.

Что первично, а что вторично рост концентрации СО₂ или рост температуры? Действительно, более теплый климат может приводить к более активному росту био-ты и большему поступлению СО₂ в атмосферу. Так уже было в прошлом. Но теперь последовательность действующих факторов иная: сначала меняется концентрация СО₂, а за ней следует повышение температуры. Кроме этого человек, ответственен и за рост концентрации в атмосфере других парниковых газов: метана, N₂O. Есть и другие воздействия человека на климат, например, выбросы твердых частиц и аэрозолей в атмосферу изменяют альбедо облачного покрова, но наиболее значимый эффект - рост концентрации СО₂.

Куда  девается СО₂? Примерно 55% СО₂ просто накапливается в атмосфере, а около 30% поглощается океаном и в конечном счете в виде известняка (карбоната кальция, СаСО₃), - раковин морских животных и их обломков осаждается на дне. Остальное поглощается наземными экосистемами. ^[2]

Итак, каждый год человек усиливает  парниковый эффект - все больше энергии  остается «под пленкой». Ученые говорят о росте глобальной температуры приземного слоя воздуха: с доиндустриальной эпохи, когда человек начал сжигать каменный уголь, накопилось уже 0,8°С. Средняя температура на планете в наши дни уже не 13,7°С, как в середине XIX века, а 14,5°С. При этом почти весь рост приходится на последние 30-40 лет.

Почему  же тогда в вашем регионе не теплеет каждый год? Во-первых, энергия - это не только температура воздуха, но и океанские течения, и температура  воды, и кинетическая энергия воздушных  масс. Во-вторых, речь идет о всей планете, поэтому наиболее четкие тенденции видны на большой территории. ^[2]

 

 

 

 

Необходимые меры

Международное сообщество, признавая опасность, связанную  с постоянным ростом выбросов парниковых газов в 1992 г. в Рио-де-Жанейро  на Конференции ООН по окружающей среде и развитию договорилось о подписании Рамочной Конвенции ООН об изменении климата (РКИК).

В декабре 1997 г. в Киото (Япония) был принят Киотский протокол, который  обязывает индустриально развитые страны сократить к 2008-2012 годам выбросы  парниковых газов на 5% от уровня 1990 года, в том числе Европейский  союз должен сократить выбросы тепличных  газов на 8%, США - на 7%, Япония - на 6%. России и Украине достаточно, чтобы их выбросы не превышали уровень 1990 года, а 3 страны (Австралия, Исландия и Норвегия) могут даже увеличить свои выбросы, поскольку обладают лесами, поглощающими CO2 .

Для вступления Киотского  протокола в силу необходимо, чтобы  его ратифицировали государства, на долю которых приходится не менее 55 % выбросов парниковых газов. На сегодня  протокол ратифицирован 161 страной  мира (более 61 % общемировых выбросов). В России Киотский протокол ратифицирован  в 2004 г. Заметным исключением стали  США и Австралия, вносящие значительный вклад в парниковый эффект, но отказавшиеся ратифицировать протокол.

В 2007 году в Бали был подписан новый протокол, расширяющий перечень мер, которые необходимо предпринять  для снижения антропогенного влияния  на изменение климата.

Вот некоторые из них:

1. Уменьшить сжигание ископаемого топлива. Сегодня 80% энергии мы получаем из ископаемого топлива, сжигание которого что является основным источником парниковых газов.

2. Шире использовать  возобновляемые источники энергии. Солнечная и ветровая энергия, энергия биомассы и геотермальная энергия, энергия приливов и отливов - сегодня использование альтернативных источников энергии становиться ключевым фактором для долгосрочного устойчивого развития человечества.

3. Прекратить  уничтожение экосистем! Должны быть прекращены всякие нападки на нетронутые экосистемы. Естественные экосистемы поглощают СО2 и являются важным элементом в поддержании баланса СО2. Особенно хорошо с этим справляются леса. Но во многих регионах мира леса продолжают уничтожаться с катастрофической скоростью.

4. Снизить потери  энергии при производстве и транспортировке энергии. Переход от крупномасштабной энергетики (ГЭС, ТЭЦ, АЭС) к мелким местным электростанциям позволит сократить потери энергии. При транспортировке энергии на дальнее расстояние может быть потеряно в пути до 50% энергии!

5. Использовать  новые энергоэффективные технологии в промышленность. В настоящий момент КПД большинства используемых технологий составляет около 30%! Необходимо внедрять новые энергоэффективные технологии производства.

6. Снизить энергопотребление  в строительном и жилищном  секторе. Должны быть приняты регламенты, предписывающие использовать при строительстве новых зданий энергоэффективные материалы и технологии, что позволит сократить потребление энергии в домах в несколько раз.

7. Новые законы  и стимулы. Должны быть приняты законы, облагающие повышенными налогами предприятия, превышающие лимиты выбросов СО2, и предусматривающие налоговые льготы производителям энергии от возобновляемых источников и энергоэффективных товаров. Перенаправить финансовые потоки на развитие именно этих технологий и производств.

8. Новые способы перемещения. Сегодня в больших городах выбросы автотранспорта составляет 60-80% всех выбросов. Необходимо поощрять использование новых экологически безопасных видов транспорта, поддерживать общественный транспорт, развивать инфраструктуры для велосипедистов.

9. Пропагандировать и стимулировать энергосбережение и бережно использование природных ресурсов жителями всех стран. Эти меры позволят сократить выбросы в атмосферу парниковых газов развитыми странами на 80% к 2050 году, а развивающимися - на 30% к 2030. ^[5]

 

Заключение

Из выше перечисленных  материалов можно сделать вывод, что в современную эпоху глобальный климат уже в некоторой мере изменен  в результате хозяйственной деятельности человека. Эти изменения обусловлены  главным образом увеличением  массы аэрозоля и углекислого  газа в атмосфере.

Современные антропогенные  изменения глобального климата  сравнительно невелики, что частично объясняется противоположным влиянием на температуру воздуха роста  концентрации аэрозоля и углекислого газа. Тем не менее эти изменения имеют определенное практическое значение, в основном в связи с влиянием режима осадков на сельскохозяйственное производство. При сохранении современных темпов хозяйственного развития антропогенные изменения могут быстро возрасти и достигнуть масштабов, превышающих масштабы естественных колебаний климата, происходивших в течение последнего столетия.

Климат постоянно ухудшается. Таков результат хозяйствования людей. Изменились ландшафты планеты  на огромных пространствах, смещены природные зоны.

Постоянно увеличивается  количество факторов, подтверждающих колоссальное значение глобальной технической  деятельности человека в формировании той окружающей природы, которую  мы наблюдаем.

Чтобы точно оценить современные  воздействия техногенеза на климат и определить главные негативные факторы, надо быть уверенным, что речь идет о досрочных процессах, а не о естественных вариациях погоды. Постепенные изменения климата практически невозможно выявить. Конечно, если долго жить в одном районе, то можно приблизительно отметить общую закономерность климатических изменений, сравнивая отдельные сезоны, вспоминая погодные аномалии. Но и тут слишком многое зависит от симпатий и антипатий, событий личной и общественной жизни. Во всем, что относится к климату, приходится полагаться на оценки специалистов.

 

 

 

Список литературы

1. Г. В. Груза, Э. Я. Ранькова.  Журнал "Земля и Вселенная" О современных изменениях климата. Москва 2010г.   -203 с.
2. Кокорин А.О., Смирнова Е.В. Изменение климата. Пособие для педагогов старших классов. 2010, М., WWF России. 52 с.
3. М. И. Будыко. Изменения климата. Москва2011. (http://clim.ru/view/27055)
4. Изменение климата и экосистемы (http://www.climat.ru/monitoring/28/16445)
5. http://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=484995
6. Кирилл Еськов, «История Земли и жизни на ней: От хаоса до человека». — М.: НЦ ЭНАС, 2004. — 312 с — 10 000 экз. ISBN 5-93196-477-0

BBC. Человек - виновник изменения климата (http://www.bbc.co.uk/russian/international/2010/03/100305_british_press.shtml

)