Почему меняется климат

Экология и здоровье

Почему меняется климат

Автор: Редактор

16 февраля 2005 вступил в действие Киотский протокол, имеющий целью уменьшить уменьшения выбросов парниковых газов, вызывающих глобальное потепление. Он был подписан в 1997 г. на международном саммите в Киото под эгидой ООН.

Участники саммита взяли на себя обязательство сократить в среднем на 5,2% выбросы парниковых газов в атмосферу Земли к 2012 году. За точку отсчета приняты объемы 1990 года.

Сегодня документ ратифицировали 124 государства, совокупная доля которых в объеме выбросов составляет 44,2%. Не вошли в этот список Китай, Индия, а также США, которые отказались ратифицировать документ.

Исторические изменения климата были, по сути, вне антропогенного воздействия, однако значительный рост утилизации энергии в основном в виде твердого топлива, изменили химию атмосферы ростом концентрации парниковых газов, особенно углекислого газа, вызывающих глобальное потепление.

Некоторые ученые считают, что это естественный процесс эволюционного развития планеты, ведь Земля уже пережила несколько ледниковых периодов с очень значительными колебаниями температуры между ними, поэтому человечество вполне может жить в теплом межледниковом периоде. Большое потепление произошло в плиоценовых эпоху (5,3-1,6 млн. лет назад), тогда уровень моря был на 30 -35 мвыше, чем сегодня. Предполагается, что непосредственной причинной ледникового периода стало изменение угла наклона земной оси к плоскости орбиты, по которой она вращается вокруг Солнца. Среди других факторов глобального потепления называют: увеличение солнечной активности и значительное запыленность атмосферы вследствие вулканической деятельности и промышленных выбросов.

Установлено, что до 1990 г. температура увеличивалась на 0,5 º С каждые 100 лет, в то время как в последнее время она растет на 0,3 º С каждые 10 лет. Если человечество будет продолжать загрязнять атмосферу такими же темпами, то уже в текущем столетии климат на Земле потеплеет на 1-5 º С.

Проблема вызванного антропогенной деятельностью глобального потепления и изменения климата на политическом и научном повестке дня уже много лет. Для полного понимания этой проблемы необходимо сначала понять «парниковый эффект» в нижнем слое атмосферы. Большое количество газов природного происхождения, которые называют парниковыми газами, особенно двуокись углерода и пары воды , впитывают определенное количество длинноволнового излучения, исходящего с поверхности Земли, вторично излучая часть обратно на поверхность и часть в космос, как показано на рисунке. Парниковый эффект - один из важных факторов, контролирующих долговременную температуру на планете, защищая ее от похолодания. Однако любой рост концентрации парниковых газов усилит парниковый эффект и приведет к росту средней температуры земной поверхности со значительными региональными вариациями.

Упрощенная схема, иллюстрирующая парниковый эффектНесколько десятилетий назад ученые начали замечать, что концентрация парниковых газов в атмосфере начала расти из-за антропогенной деятельности. В то же время обнаружили, что средне земная температура стала также постоянно расти. Постоянное нагревание земной поверхности отобразится в изменениях климата, которые по очереди будут важные значения по всем пораженным районам по всему миру. В 1976 г. Всемирная метеорологическая организация (World Meteorological Organization) выдала первое международное предупреждение о возможном изменении климата.

Парниковые газы выделяются в результате антропогенной деятельности. Наибольшее беспокойство вызывают двуокись углерода (СО 2 ), метан (СН 4 ) и оксиды азота (NO X ). Есть другие газы, такие как хлорфторуглероды, фреоны и другие, которые контролируются Монреальским протоколом по веществам, разрушающим озоновый слой.

Углекислый газ (СО 2 ) - естественный компонент атмосферы Земли, который непрерывно поглощается и выделяется растениями в процессе их жизнедеятельности. Его концентрация в воздухе неуклонно увеличивается: с 0,0256 объемных процентов в начале XIX в. к 0,0340 в наши дни.

Углекислый газ в значительных количествах выделяется при сгорании ископаемого топлива (древесины, угля, нефти). Население Земли постоянно растет, использует данные виды топлива как основной источник энергоресурсов и постоянно увеличивает выбросы СО 2 в атмосферу. Кроме того, в результате широкомасштабной вырубки и сжигания тропических лесов земные растения превращаются в углекислоту. Все перечисленные факторы приводят к накоплению углекислого газа в атмосфере.

В последнее время ученые отводят значительную роль в круговороте углекислого газа фитопланктона, поскольку эти мельчайшие растения, обитающие в Мировом океане, перерабатывают значительные объемы СО 2 . Массовая гибель фитопланктона приводит к накоплению этого газа в природных слоях.

Оксиды азота (NO X ) присутствуют в выхлопных газах автотранспорта, как и другие вредные газы, в частности сернистый ангидрид, образующиеся при сгорании ископаемого топлива.

Метан (СН 4 ) в процессе своей жизнедеятельности вырабатывают бактерии, относящиеся к роду Methanecoccus, которые способны получать энергию, восстанавливая СО 2 до метана. Они обитают в заболоченных почвах и озерном иле, в осадке сточных вод и в кишечнике овец и крупного рогатого скота. В приполярных регионах через вечную мерзлоту (охлаждение горных пород верхней части земной коры в нулевых и отрицательных температур) метан содержится в замерзшем слое. С глобальным потеплением и постепенным оттаиванием мерзлого горизонта метан начинает выделяться в атмосферу, делая на нее значительное влияние. Ученые утверждают, что за последние 100 лет уровень этого газа в атмосфере увеличилась вдвое.

Хлорфторуглероды - химические соединения, вырабатываемые человеком и используются в рефрижераторных установках и аэрозольных распылителях. После использования они попадают в атмосферу и накапливаются в стратосфере. Там они взаимодействуют с озоном (О 3 ) - естественным атмосферным компонентом. Озоновый слой, защищающий планету от губительного ультрафиолетового излучения, разрушается, образуя так называемые озоновые дыры. В результате растущий уровень ультрафиолетовой радиации приводит к более интенсивному нагреванию поверхности Земли и атмосферы.

Ключевым элементом в исследованиях по вопросам изменения климата является разработка кадастра парниковых газов, который определяет качественно и количественно главные источники и поглотители парниковых газов. Этот элемент важен в связи с тем, что он является основой для последующего развития и уточнения методики оценки источников и поглотителей парниковых газов, а также обеспечивает единый и непрерывный механизм, который позволяет всем странам, подписавшим Рамочную Конвенцию об изменении климата, оценивать выбросы парниковых газов и их относительный вклад в глобальное изменение климата. Более того, постоянно возобновляемый кадастр на национальном и международном уровнях является основой для оценки рентабельности и возможности проведения мероприятий по смягчению антропогенного воздействия на климат.

Основными источниками выбросов парниковых газов в атмосферу являются:

  1. Энергетика;
  2. Угольная промышленность;
  3. Автотранспорт.

Энергетика

Во всем мире энергетическая отрасль в целом является основным источником выбросов парниковых газов. Благодаря многим технологическим достижением последних лет появились новые возможности более эффективного энергоснабжения, чем те, что используются сейчас как развитыми странами, так и странами с переходной экономикой.

По методологии Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), главными источниками парниковых газов в энергетике:

1) добычи, транспортировки, хранения и распределения топлива;

2) использование топлива в различных секторах хозяйственной деятельности:

  • а) производство тепла и электроэнергии;
  • б) промышленность;
  • в) транспорт;
  • г) коммунально-бытовой сектор;
  • д) сельское / лесное хозяйство.

Угольная промышленность

Угольная промышленность является одним из важнейших факторов выбросов парниковых газов в энергетике. Сжигание угля является крупнейшим источником выбросов углекислого газа (CO 2 ) во всем мире. Более того, процесс добычи угля сопровождается выбросами другого важного парникового газа - метана (CH 4 ).

Объемы выбросов метана втрое меньше, чем выбросы углекислого газа. Однако, метан является очень мощным парниковым газом, его потенциал в 21 раз превышает СО 2 . В течение последних двух веков концентрация метана в атмосфере увеличилась более чем вдвое. Преимущественно это произошло в результате человеческой деятельности, такой как выращивание риса, образования отходов, животноводство, крупномасштабный добыча и транспортировка нефти и природного газа и, конечно, добыча угля.

Выбросы метана в результате деятельности шахт могут быть уменьшены за счет изъятия и утилизации шахтного метана из подземных шахт, а также благодаря оксидации метана, который содержится в вентиляционном воздухе.

Автотранспорт

Транспортный сектор - основной источник выбросов парниковых газов, постоянно растет. Выбросы углекислого газа в результате сжигания органических видов топлива для работы транспортных средств еще в 1990 году составляли одну пятую совокупных выбросов. Автотранспортной отрасли принадлежит наибольшая часть этих выбросов - около 80%, вторым крупнейшим источником выбросов является воздушный транспорт - 13%. Автомобили являются основным потребителем бензина в отрасли и соответственно основным источником выбросов парниковых газов. На сегодняшний день в развитых странах количество собственных авто на душу населения самая высокая в мире; однако, хотя на долю развивающихся стран приходится всего только 10% всего мирового частного автотранспорта, именно в этих регионах использование автомобилей будет расти в будущем.

Использование топлива транспортным сектором во всем мире выросло на 50% за последние десятилетия. Это произошло в основном из-за повышения благосостояния населения и стабильности или снижения цен на топливо. Комфорт, что люди получают от владения собственным автомобилем, удобство, свобода и мобильность означают, что увеличение их использования обязательно продолжится. Без применения специальных мер, ожидается, что использование ископаемых видов топлива в транспортном секторе вырастет на 35-130% до конца 2025 года.

Недостаток воды и засухи, большие наводнения, ураганы и пожары в разных регионах планеты - результат глобального потепления климата. Кроме того, под его влиянием существенно меняется растительный и животный мир.

Например, в 1996 г. на Земле произошло 600 различных природных катаклизмов, в том числе 200 ураганов, 170 наводнений и 50 землетрясений. Это на 23 больше, чем в 1995-м. Стихия унесла 11 тысяч человеческих жизней, материальный ущерб от нее составил 60 миллиардов долларов США.

В 1996-97 гг произошли большие наводнения в Саудовской Аравии, Алжире, некоторых штатах США, Чехии, Польши, Германии. В то время в Англии наблюдалось рекордное обмеление Темзы, в южном полушарии на юге Африки была необыкновенно холодная осень; в300 км от Йогaнненсбургa выпал снег.

Возвращаясь к настоящему, следует заметить, что, по мнению испанского министра окружающей среды, изменение климата и повышение уровня Мирового океана может привести к тому, что испанские пляжи будут затоплены.

Дело в том, что за последние 100 лет температура в Испании повысилась на 1,5% по Цельсию, что на 0,5 градусов больше, чем в других европейских странах. По прогнозам, к 2100 году средняя температура в Испании может повыситься до 50 º С. Теплой станет и зима, которая, к тому же, будет сопровождаться колоссальными осадками.

Согласно прогнозу, к 2050 г. уровень моря у берегов Великобритании повысится на 7,5 км, Что приведет к затоплению низинных участков. Если темпы глобального потепления сохранятся, будут полностью затоплены такие города, как Роттердам (Нидерланды), Лондон (Великобритания), Новый Орлеан (США), Венеция (Италия) и др.. Поскольку вода, как и все физические тела, при нагревании расширяется, это приведет к еще более значительному повышению уровня Мирового океана

Однако глобальное изменение климата означает не только потепление. Уже довольно продолжительное время мы наблюдаем откалывания ледников в Антарктиде. Если выбросы парниковых газов не уменьшатся, то процесс оживится, и они начнут таять. Это повлечет поступления холодных водных масс к Атлантическому океану и, как следствие, охлаждение горячей течения Гольфстрим, которое влияет на климат стран Западной и Северо-Западной Европы.

Таким образом, наряду с глобальным потеплением мы будем наблюдать и глобальное похолодание, а также затопление прибрежных территорий.

Следующая таблица показывает «вклад» регионов мира в глобальное изменение климата выбросами углекислого газа.

 

Оставить комментарий