Мы редко думаем о том, что должно случиться в будущем. Сегодня у нас другие дела, обязанности и хлопоты. Поэтому глобальное потепление, его причины и последствия воспринимаются больше как сценарии для голливудских фильмов, нежели как реальная угроза существования человечества. Какие сигналы говорят о надвигающейся катастрофе, каковы ее причины и какое будущее нас ждет - давайте разбираться.

Чтобы понять степень опасности, оценить рост негативных изменений и осознать проблему, разберем само понятие глобального потепления.

Что такое глобальное потепление?

Глобальное потепление - это показатель роста средней температуры окружающей среды за последний век. Проблема его заключается в том, что, начиная с 1970-х годов, этот показатель стал увеличиваться в несколько раз быстрее. Основная причина этого кроется в усилении индустриальной деятельности человека. Повысилась температура не только воды, но и примерно на 0,74 °С. Несмотря на такое маленькое значение, последствия могут быть колоссальными, если верить научным работам.

Исследования в области глобального потепления сообщают, что смена температурных режимов сопровождала планету на протяжении всей ее жизни. Например, свидетельством изменения климата служит Гренландия. История подтверждает, что в XI-XIII веках это место норвежские моряки называли “Зеленой землей”, поскольку никакого снежного и ледяного покрова, как сегодня, не было и в помине.

В начале ХХ века тепло снова возобладало, что привело к уменьшению масштаба ледников Северного Ледовитого океана. Затем, примерно с 40-х годов, температура падала. Новый виток ее роста начался с 1970-х годов.

Причины потепления климата объясняются таким понятием, как парниковый эффект. Он заключается в повышении температуры нижних слоев атмосферы. Содержащиеся в воздухе парниковые газы, такие как метан, водяной пар, диоксид углерода и другие, способствуют накоплению теплового излучения с поверхности Земли и, в результате, нагреву планеты.

Что приводит к парниковому эффекту?

1. Пожары в лесной местности. Во-первых, происходит выделение большого количества . Во-вторых, уменьшается число деревьев, которые перерабатывают углекислый газ и дают кислород.
2. Мерзлота. Земля, которая находится в тисках вечной мерзлоты, выделяет метан.
3. Океаны. Именно они дают большое количество водяного пара.
4. Извержение вулкана. При нем происходит выброс огромного количества углекислого газа.
5. Живые организмы. Все мы привносим свою долю в образование парникового эффекта, потому что выдыхаем тот же CO 2 .
6. Солнечная активность. По данным спутников за последние несколько лет Солнце значительно повысило свою активность. Правда, точных данных по этому поводу ученые дать не могут, в связи с чем нет никаких выводов.

Мы рассмотрели естественные факторы, влияющие на парниковый эффект. Однако основной вклад вносит деятельность человека. Усиленное развитие промышленности, изучение недр Земли, освоение полезных ископаемых и их добыча послужили выделению большого количества парниковых газов, что привело к росту температуры поверхности планеты.

Что именно делает человек для роста глобального потепления?

1. Нефтепромысел и промышленность. Используя нефть и газ в качестве топлива, мы выбрасываем в атмосферу большое количество углекислого газа.
2. Удобрение и обработка почвы. Пестициды и используемая для этого химия способствуют выделению диоксида азота, который является парниковым газом.
3. Уничтожение лесов. Активная эксплуатация лесов и вырубка деревьев ведут к росту диоксида углерода.
4. Перенаселение планеты. Рост количества жителей Земли объясняет причины пункта 3. Для обеспечения человека всем необходимым осваивается все больше территорий в поисках полезных ископаемых.
5. Образование свалок. Отсутствие сортировки мусора, неэкономное использование продуктов приводят к образованию свалок, которые не подвергаются вторичной переработке. Их либо зарывают глубоко в землю, либо сжигают. И то, и другое приводит к изменению экосистемы.

Автомобильные и образование пробок на дорогах также способствуют ускорению экологической катастрофы.

Если сложившуюся ситуацию не исправить, то рост температуры будет продолжаться и дальше. Какие еще будут последствия?

1. Разброс температур: зимой будет гораздо холоднее, летом будет либо аномально жарко, либо достаточно холодно.
2. Сократится объем питьевой воды.
3. Урожай на полях будет заметно скуднее, некоторые культуры могут исчезнуть совсем.
4. В ближайшие сто лет уровень воды в мировом океане поднимется на полметра из-за быстрого таяния ледников. Степень солености воды также начнет меняться.
5. Глобальные климатические катастрофы, ураганы и смерчи станут не только привычным явлением, но и разойдутся до масштабов голливудских фильмов. Во многих регионах прольются ливневые дожди, которые ранее там не появлялись. Ветры и циклоны начнут усиливаться и станут частым явлением.
6. Рост числа мертвых зон на планете - мест, где человеку не выжить. Многие пустыни станут еще больше.
7. Из-за резкой смены климатических условий деревьям и многим видам животных придется к ним приспосабливаться. Те, кто не успеют сделать это быстро, будут обречены на вымирание. Больше всего это относится к деревьям, поскольку для привыкания к местности они должны достичь определенного возраста, чтобы дать потомство. Сокращение количества “ ” ведет к еще более опасной угрозе - колоссальному выбросу углекислого газа, который некому будет превратить в кислород.

Экологи определили несколько мест, на которых глобальное потепление климата на Земле отразится в первую очередь:

• Арктика - таяние арктических льдов, повышение температуры вечной мерзлоты;
• пустыня Сахара - выпадение снега;
• небольшие островки - повышение уровня мирового океана просто затопит их;
• некоторые азиатские реки - они разольются и станут непригодными для использования;
• Африка - истощение горных ледников, питающих Нил, приведет к высыханию поймы реки. Прилегающие территории станут непригодными для жизни.

Существующая сегодня вечная мерзлота отодвинется дальше на север. В результате глобального потепления изменится ход морских течений, а это вызовет неконтролируемые изменения климата по всей планете.

С ростом числа предприятий тяжелой промышленности, нефте- и газоперерабатывающих компаний, свалок и мусоросжигателей воздух будет становиться все менее пригодным для использования. Уже сейчас этой проблемой озабочены жители Индии и Китая.

Существует два прогноза, в одном из которых при том же уровне образования парниковых газов всемирное потепление станет ощутимым примерно через три сотни лет, в другом - через сто, если уровень выбросов в атмосферу будет расти.

Проблемы, с которыми столкнутся жители Земли в случае глобального потепления, коснутся не только экологии и географии, но и финансовых и социальных сторон: сокращение территорий, пригодных для жизни, приведет к смене локаций горожан, многие города будут заброшены, государства столкнутся с нехваткой пищи и воды для населения.

Сводки МЧС сообщают, что за последнюю четверть века в стране повысилось число наводнений почти вдвое. При этом многие параметры таких бедствий регистрируются впервые в истории.

Ученые прогнозируют влияние глобального потепления в ХХI веке в первую очередь на Сибирь и субарктические регионы. К чему это приведет? Повышение температуры вечной мерзлоты угрожает хранилищам радиоактивных отходов и влечет за собой серьезные экономические проблемы. К середине столетия прогнозируется повышение температуры в зимний период на 2-5 градусов.

Также существует вероятность периодического появления сезонных смерчей - чаще, чем обычно. Наводнения на Дальнем Востоке уже неоднократно приносили большой вред жителям Амурской области и Хабаровского края.

Росгидромет предположил следующие проблемы, связанные с глобальным потеплением:

1. В части регионов страны ожидаются несвойственные засухи, в других - наводнения и увлажнение почвы, что ведет к уничтожению сельского хозяйства.
2. Рост лесных пожаров.
3. Нарушение экосистемы, смещение биологических видов с вымиранием некоторых из них.
4. Вынужденное кондиционирование воздуха летом во многих регионах страны и следующие за этим экономические расходы.

Но есть и некоторые плюсы:

1. Глобальное потепление позволит увеличить навигацию на морских путях севера.
2. Там же произойдет сдвиг границы земледелия, что увеличит территории сельского хозяйства.
3. В зимний период необходимость отопления снизится, а значит, снизится и расход средств.

Оценить опасность глобального потепления для человечества пока довольно трудно. Развитые страны уже внедряют новые технологии на тяжелом производстве, такие, например, как специальные фильтры для выбросов в атмосферу. А более населенные и менее развитые страны страдают от техногенных последствий человеческой деятельности. Этот дисбаланс без влияния на проблему будет только расти.

Ученые следят за изменениями благодаря:

• химическому анализу почвы, воздуха и воды;
• изучению скорости таяния ледников;
• составлению графиков роста ледников и пустынных зон.

Эти исследования дают понять, что темпы влияния глобального потепления с каждым годом растут. Необходимо скорейшее внедрение более экологичных способов работы тяжелой промышленности и восстановление экосистемы.

Каковы пути решения проблемы:

• быстрое озеленение большой площади земли;
• создание новые сортов растений, легко привыкающих к изменениям в природе;
• использование восстанавливаемых источников энергии (например, ветроэнергетика);
• разработка более экологичных технологий.

Ученые продумывают разные пути решения проблемы: уже созданы специальные уловители углекислого газа, расположенные в шахтах. Разработаны аэрозоли, влияющие на отражательные свойства верхних слоев атмосферы. Эффективность этих разработок пока не доказана. Автомобильная система сжигания постоянно модифицируется с целью защиты от вредных выбросов. Изобретаются альтернативные источники энергии, но их разработка стоит больших денег и продвигается крайне медленно. Вдобавок работа мельниц и солнечных батарей также сопровождается выбросом CO 2 .

Статья о глобальном потеплении. Что происходит сейчас в мире в глобальных масштабах, какие последствия могут быть из-за глобального потепления. Временами стоит посмотреть на то, к чему МЫ привели мир.

Что такое глобальное потепление?

Глобальное потепление - это медленное и постепенное увеличение средней температуры на нашей планете, которое как раз наблюдается в настоящее время. Глобально потепление - это факт, спорить с которым бессмысленно, и именно поэтому необходимо трезво и объективно подойти к его осмыслению.

Причины глобального потепления

По научным данным, глобальное потепление может быть вызвано множеством факторов:

Извержения вулканов;

Поведение Мирового океана (тайфуны, ураганы и т.д.);

Солнечная активность;

Магнитное поле Земли;

Деятельность человека. Так называемый антропогенный фактор. Идея поддерживается большинством ученых, общественных организаций и СМИ, что вовсе не означает ее непоколебимую истинность.

Скорее всего, окажется, что каждая из этих составляющих вносит свой вклад в глобальное потепление.

Что такое парниковый эффект?

Парниковый эффект, наблюдал любой из нас. В теплицах температура всегда выше, чем снаружи; в закрытом автомобиле в солнечный день наблюдается то же самое. В масштабах Земного шара все так же. Часть солнечного тепла, полученного поверхностью Земли, не может улетучиться обратно в космос, так как атмосфера действует на подобии полиэтилена в парнике. Не будь парникового эффекта средняя температура поверхности Земли должна быть около -18° С, а в действительности около +14°С. Сколько тепла остается на планете напрямую зависит от состава воздуха, который как раз и меняется под воздействием вышеописанных факторов (Чем вызвано глобальное потепление?); а именно меняется содержание парниковых газов, к которым относятся водяной пар (ответственный более чем за 60% эффекта), диоксид углерода (углекислый газ), метан (вызывает больше всего потепления) и ряд других.

Угольные электростанции, автомобильные выхлопы, заводские трубы и другие созданные человечеством источники загрязнения вместе выбрасывают в атмосферу около 22 миллиардов тонн углекислого газа и других парниковых газов в год. Животноводство, применение удобрений, сжигание угля и другие источники дают около 250 миллионов тонн метана в год. Около половины всех парниковых газов, выброшенных человечеством, осталось в атмосфере. Около трёх четвертей всех антропогенных выбросов парниковых газов за последние 20 лет вызваны использованием нефти, природного газа и угля. Большая часть остального вызвана изменениями ландшафта, в первую очередь вырубкой лесов.

Какие факты доказывают глобальное потепление?

Рост температур

За температурой документально наблюдают около 150 лет. Принято считать, что она поднялась где-то на 0,6°С за прошедшее столетие, хотя до сих пор четкой методики определения этого параметра не существует, так же нет уверенности в адекватности данных столетней давности. Поговаривают, что потепление резко с 1976 года, начала бурной индустриальной деятельности человека и максимального ускорения достигло во второй половине 90-х годов. Но и тут есть расхождения между наземными и спутниковыми наблюдениями.

Поднятие уровня мирового океана

В результате потепления и таяния ледников в Арктике, Антарктиде и Гренландии, уровень воды на планете поднялся на 10-20 см, возможно больше.

Таяние ледников

Ну что тут скажешь, глобальное потепление действительно является причиной таяния ледников, и лучше слов это подтвердят фотографии.

Ледник Упсала в Патагонии (Аргентина) был одним из самых больших ледников Южной Америки, но теперь исчезает на 200 метров в год.

Ледник Роун, Валаис, Швейцария поднялся вверх на 450 метров.

Ледник портадж в Аляске.

1875 photo courtesy H. Slupetzky/University of Salzburg Pasterze.

Взаимосвязь глобального потепления и мировых катаклизмов

Методы предсказывания глобального потепления

Глобальное потепление и его развитие предсказывают, в основном, с помощью компьютерных моделей, на основе собранных данных о температуре, концентрации углекислого газа и много чего еще. Разумеется, точность подобных прогнозов оставляет желать лучшего и, как правило, не превышает 50%, причем, чем дальше замахиваются ученые, тем меньше становится вероятность сбывания предсказания.

Так же для получения данных используют сверхглубокое бурение ледников, иногда пробы берутся с глубины до 3000 метров. Этот древний лед хранит в себе информацию о температуре, солнечной активности, интенсивности магнитного поля Земли того времени. Информация используется для сравнения с показателями настоящего времени.

Какие меры принимаются, чтобы остановить глобальное потепление?

Широкий консенсус среди учёных-климатологов относительно продолжения роста глобальных температур привёл к тому, что ряд государств, корпораций и отдельный людей пытаются предотвратить глобальное потепление или же приспособиться к нему. Многие экологические организации ратуют за принятие мер против изменения климата, в основном потребителями, но также на муниципальном, региональном и правительственном уровнях. Некоторые также выступают за ограничение мирового производства ископаемых видов топлива, ссылаясь на прямую связь между сжиганием топлива и выбросами CO2.

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.

Европейский союз должен сократить выбросы CO2 и других тепличных газов на 8%, США - на 7%, Япония - на 6%. Таким образом предполагается, что главная цель - сокращение выбросов тепличных газов в следующие 15 лет на 5% - будет выполнен. Но это не остановит глобальное потепление, а только лишь немного замедлит его рост. И это в лучшем случае. Так что, можно сделать вывод, что серьёзные меры по предотвращению глобального потепления не рассматриваются и не принимаются.

Цифры и факты глобального потепления

Одним из наиболее наглядных процессов, связанных с глобальным потеплением, является таяние ледников.

За последние полвека температура на юго-западе Антарктики, на Антарктическом полуострове, возросла на 2,5°C. В 2002 году от шельфового ледника Ларсена площадью 3250 км и толщиной свыше 200 метров, расположенного на Антарктическом полуострове, откололся айсберг площадью свыше 2500 км, что фактически означает разрушение ледника. Весь процесс разрушения занял всего 35 дней. До этого ледник оставался стабильным в течение 10 тысяч лет, с конца последнего ледникового периода. На протяжении тысячелетий мощность ледника уменьшалась постепенно, но во второй половине XX века скорость его таяния существенно возросла. Таяние ледника привело к выбросу большого количества айсбергов (свыше тысячи) в море Уэдделла.

Разрушаются и другие ледники. Так, летом 2007 года от шельфового ледника Росса откололся айсберг длиной 200 км и шириной 30 км; несколько раньше, весной 2007 года, от антарктического материка откололось ледяное поле длиной 270 км и шириной 40 км. Скопление айсбергов препятствует выходу холодных вод из моря Росса, что приводит к нарушению экологического баланса (одним из следствий, например, является гибель пингвинов, лишившихся возможности добраться до привычных источников питания из-за того, что лёд в море Росса держался дольше обычного).

Отмечено ускорение процесса деградации вечной мерзлоты.

С начала 1970-х годов температура многолетнемёрзлых грунтов в Западной Сибири повысилась на 1,0°C, в центральной Якутии - на 1-1,5°C. На севере Аляски с середины 1980-х годов температура верхнего слоя мёрзлых пород увеличилась на 3°C.

Какое влияние глобальное потепление окажет на окружающий мир?

Сильно отразится на жизни некоторых животных. Например, белые медведи, тюлени и пингвины будут вынуждены сменить места своего обитания, так как и нынешние просто растают. Многие виды животных и растений могут просто исчезнуть, не успев приспособиться к быстро изменяющейся среде обитания. Изменит погоду в мировом масштабе. Ожидаются рост числа климатических катаклизмов; более продолжительные периоды экстремально жаркой погоды; будет больше дождей, но при этом вырастет вероятность засухи во многих регионах; рост числа наводнений из-за ураганов и роста уровня моря. Но все зависит от конкретного региона.

В докладе рабочей группы межправительственной комиссии по изменению климата (Шанхай, 2001 год) приведено семь моделей изменения климата в XXI веке. Основные выводы, сделанные в докладе, - продолжение глобального потепления, сопровождающегося увеличением эмиссии парниковых газов (хотя согласно некоторым сценариям к концу века в результате действия запретов на индустриальные выбросы возможен спад эмиссии парниковых газов); ростом поверхностной температуры воздуха (к концу XXI века возможно увеличение поверхностной температуры на 6°C); повышением уровня океана (в среднем - на 0,5 м за столетие).

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.

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.

Межправительственная комиссия выделила ряд районов, наиболее уязвимых к ожидаемому изменению климата. Это район Сахары, Арктика, мега-дельты Азии, небольшие острова.

К негативным изменениям в Европе относятся увеличение температур и усиление засух на юге (в результате - уменьшение водных ресурсов и уменьшение выработки гидроэлектроэнергии, уменьшение продукции сельского хозяйства, ухудшение условий туризма), сокращение снежного покрова и отступание горных ледников, увеличение риска сильных паводков и катастрофических наводнений на реках; усиление летних осадков в Центральной и Восточной Европе, увеличение частоты лесных пожаров, пожаров на торфяниках, сокращение продуктивности лесов; возрастание неустойчивости грунтов в Северной Европе. В Арктике - катастрофическое уменьшение площади покровного оледенения, сокращение площади морских льдов, усиление эрозии берегов.

Некоторые исследователи (например, П. Шварц и Д. Рэнделл) предлагают пессимистический прогноз, согласно которому уже в первой четверти XXI века возможен резкий скачок климата в непредвиденную сторону, причём следствием может явиться наступление нового ледникового периода продолжительностью в сотни лет.

Как глобальное потепление отразится на человеке?

Пугают нехваткой питьевой воды, ростом числа инфекционных заболеваний, проблемами у сельского хозяйства из-за засух. Но в долгосрочной перспективе ничего кроме эволюции человека не ожидает. Наши предки столкнулись с проблемой посерьезнее, когда после окончания ледникового периода температура резко поднялась на 10°С, но именно это привело к созданию нашей цивилизации. А то до сих пор бы, возможно, охотились на мамонтов с копьями.

Конечно, это не повод загрязнять атмосферу чем попало, ведь в краткосрочной перспективе нам придется худо. Глобальное потепление - вопрос, в котором нужно следовать зову здравого смысла, логики, не попадаться на дешевые байки и не идти на поводу у большинства, ведь история знает множество примеров, когда большинство очень глубоко заблуждалось и натворило немало бед, вплоть до сжигания великих умов, которые, в конечном счете, оказывались правы.

Глобальное потепление - это современная теория относительности, закон всемирного тяготения, факт вращения Земли вокруг Солнца, шарообразность нашей планеты во время их вынесения на суд общественности, когда мнения так же разделились. Кто-то точно прав. Но вот кто?

P.S.

Дополнительно на тему «Глобальное потепление».

Выбросы парниковых газов странами, наиболее активно сжигающими нефть, 2000 году.

Прогноз роста засушливых областей, вызванных глобальным потеплением. Моделирование выполнено на суперкомпьютере в Институте космических исследований им. Годдарда (NASA, GISS, США).

Последствия глобального потепления.

О глобальном потеплении сейчас говорится и пишется много. Чуть ли ни каждый день появляются новые гипотезы, опровергаются старые. Нас постоянно пугают, тем, что нас ожидает в будущем (Хорошо запомнился комментарий одного из читателей журнала www.priroda.su «Нас так долго и страшно пугают, что уже и не страшно»). Многие высказывания и статьи откровенно противоречат друг другу, вводя нас в заблуждение. Глобальное потепление для многих уже стало «глобальной путаницей», а некоторые и вовсе потеряли всяческий интерес к проблеме изменения климата. Попробуем систематизировать имеющуюся информацию, создав своего рода мини энциклопедию глобального потепления.

1. Что такое глобальное потепление?

5. Человек и парниковый эффект

1. Глобальное потепление — процесс постепенного роста средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана, вследствие всевозможных причин (увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере Земли, изменение солнечной или вулканической активности и т.д.). Очень часто в качестве синонима глобального потепления употребляют словосочетание «парниковый эффект», но между этими понятиями есть небольшая разница. Парниковый эффект - это увеличение средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана вследствие роста в атмосфере Земли концентраций парниковых газов (углекислый газ, метан, водяной пар и т.д.). Эти газы выполняют роль плёнки или стекла теплицы (парника), они свободно пропускают солнечные лучи к поверхности Земли и задерживают тепло, покидающее атмосферу планеты. Более детально этот процесс мы рассмотрим ниже.

Впервые о глобальном потеплении и парниковом эффекте заговорили в 60-ых годах XX века, а на уровне ООН проблему глобального изменения климата впервые озвучили в 1980 году. С тех пор над этой проблемой ломают головы многие учёные, зачастую, взаимно опровергая теории и предположения друг друга.

2. Способы получения информации о климатических изменениях

Существующие технологии позволяют достоверно судить об имеющих место климатических изменениях. Учёные при обосновании своих теорий климатических изменений используют следующие «инструменты»:

Исторические летописи и хроники;

Метеорологические наблюдения;

Спутниковые измерения площади льдов, растительности, климатических зон и атмосферных процессов;

Анализ палеонтологических (останки древних животных и растений) и археологических данных;

Анализ осадочных океанических пород и отложений рек;

Анализ древних льдов Арктики и Антарктиды (соотношение изотопов O16 и О18);

Измерение скорости таяния ледников и вечной мерзлоты, интенсивность образования айсбергов;

Наблюдение за морскими течениями Земли;

Наблюдение за химическим составом атмосферы и океана;

Наблюдение за изменениями ареалов (мест обитания) живых организмов;

Анализ годовых колец деревьев и химического состава тканей растительных организмов.

3. Факты, свидетельствующие о глобальном потеплении

Палеонтологические данные свидетельствуют о том, что климат Земли не был постоянным. Тёплые периоды, сменялись холодными ледниковыми. В тёплые периоды среднегодовая температура Арктических широт поднималась до 7 – 13°С, а температура самого холодного месяца января составляла 4-6 градусов, т.е. климатические условия в нашей Арктике мало отличались от климата современного Крыма. На смену тёплым периодам рано или поздно приходили похолодания, во время которых льды достигали современных тропических широт.

Человек был тоже свидетелем ряда климатических изменений. В начале второго тысячелетия (11-13 века) исторические хроники свидетельствуют о том, что большая площадь Гренландии не была покрыта льдами (именно поэтому норвежские мореплаватели её окрестили «зелёной землёй»). Затем климат Земли стал суровей, и Гренландия практически полностью покрылась льдами. В 15-17 века суровые зимы достигли своего апогея. О суровости зим того времени свидетельствуют многие исторические летописи, а также художественные произведения. Так на известной картине голландского художника Ян Ван Гойена «Конькобежцы» (1641) изображено массовое катание на коньках по каналам Амстердама, в настоящее время каналы Голландии уже давным давно не замерзают. В средневековые зимы замерзала даже река Темза в Англии. В 18 веке было отмечено незначительное потепление, которое достигло своего максимума в 1770 году. 19 век снова ознаменовался очередным похолоданием, которое продолжалось вплоть до 1900 года, а с начала 20 века уже началось довольно таки быстрое потепление. Уже к 1940 году в Гренландском море количество льдов сократилось вдвое, в Баренцевом - почти на треть, а в Советском секторе Арктике площадь льдов в сумме сократилась почти на половину (1 млн. км2). В этот период времени даже обычные суда (не ледоколы) спокойно проплывали северным морским путём от западных до восточных окраин страны. Именно тогда было зафиксировано значительное повышение температуры арктических морей, отмечено значительное отступление ледников в Альпах и на Кавказе. Общая площадь льда Кавказа снизилась на 10%, а толщина льда местами уменьшилась на целые 100 метров. Повышение температуры в Гренландии составило 5°С, а на Шпицбергене все 9°С.

В 1940 потепление сменилось кратковременным похолоданием, в скором времени на смену которого, пришло очередное потепление, а с 1979 года начался быстрый рост температуры поверхностного слоя атмосферы Земли, который вызвал очередное ускорение таяния льдов Арктики, Антарктики и повышение зимних температур в умеренных широтах. Так, за последние 50 лет, толщина арктических льдов уменьшилась на 40%, а жители ряда сибирских городов стали для себя отмечать, что крепкие морозы уже давно остались в прошлом. Средняя зимняя температура в Сибири повысилась почти на десять градусов за последние пятьдесят лет. В некоторых областях России безморозный период увеличился на две-три недели. Ареал обитания многих живых организмов сместился к северу вслед за растущими средними зимними температурами, об этих и других последствиях глобального потепления мы поговорим ниже.Особенно наглядно о глобальных изменениях климата свидетельствуют старые фотографии ледников (все фото сделаны в одном и том же месяце).

Фотографии тающего ледника Pasterze в Австрии в 1875 году (слева) и 2004 году (справа). Фотограф Gary Braasch

Фотографии ледника Agassiz в Национальном парке ледников (Канада) в 1913 и 2005 годах. Фотограф W.C. Alden

Фотографии ледника Grinnell в Национальном парке ледников (Канада) в 1938 и 2005 годах. Фотограф: Mt. Gould.

Тот же ледник Grinnell с другого ракурса, фотографии 1940 и 2004 годов. Фотограф: K. Holzer.

В целом за последние сто лет средняя температура поверхностного слоя атмосферы повысилась на 0,3-0,8°С, площадь снежного покрова в северном полушарии снизилась на 8%, а уровень Мирового океана поднялся в среднем на 10-20 сантиметров. Эти факты вызывают определённую озабоченность. Остановится ли глобальное потепление или дальнейший рост среднегодовой температуры на Земле продолжится, ответ на этот вопрос появится только тогда, когда будут точно установлены причины происходящих климатических изменений.

4. Причины глобального потепления

Гипотеза 1- Причиной глобального потепления является изменение солнечной активности

Все происходящие климатические процессы на планете зависят от активности нашего светила - Солнца. Поэтому даже самые малые изменения активности Солнца непременно сказываются на погоде и климате Земли. Выделяют 11-летние, 22-летние, а также 80-90 летние (Глайсберга) циклы солнечной активности.

Вполне вероятно, что наблюдаемое глобальное потепление связано с очередным ростом солнечной активности, которая в будущем может снова пойти на убыль.

Гипотеза 2 – Причина глобального потепление - изменение угла оси вращения Земли и её орбиты

Югославский астроном Миланкович предположил, что циклические изменения климата во многом связаны с изменением орбиты вращения Земли вокруг Солнца, а также изменением угла наклона оси вращения Земли, по отношению к Солнцу. Подобные орбитальные изменения положения и движения планеты вызывают изменение радиационного баланса Земли, а значит и её климата. Миланкович, руководствуясь своей теорией, вполне точно рассчитал времена и протяжённость ледниковых периодов в прошлом нашей планеты. Климатические изменения, вызванные изменением орбиты Земли, происходят обычно в течение десятков, а то и сотен тысяч лет. Наблюдаемое же в настоящий момент времени относительно быстрое изменение климата, по-видимому, происходит в результате действия ещё каких-то факторов.

Гипотеза 3 - Виновник глобальных климатических изменений - океан

Мировой океан - огромный инерционный аккумулятор солнечной энергии. Он во многом определяет направление и скорость движения тёплых океанических, а также воздушных масс на Земле, которые в сильной степени влияют на климат планеты. В настоящий момент времени мало изучена природа циркуляции тепла в водной толщи океана. Так известно, что средняя температура вод океана составляет 3,5°С, а поверхности суши 15°С, поэтому интенсивность теплообмена между толщей океана и приземным слоем атмосферы может приводить к значительным климатическим изменениям. Кроме того, в водах океана растворено большое количество СО2 (около 140 трлн. тонн, что в 60 раз больше, чем в атмосфере) и ряда других парниковых газов, в результате определённых природных процессов эти газы могут поступать в атмосферу, существенным образом оказывая влияние на климат Земли.

Гипотеза 4 - Вулканическая активность

Вулканическая активность является источником поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и большого количества углекислого газа, что также может значительным образом сказаться на климате Земли. Крупные извержения первоначально сопровождаются похолоданием вследствие поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и частиц сажи. Впоследствии, поступивший в ходе извержения CO2 вызывает рост среднегодовой температуры на Земле. Последующее долговременное снижение вулканической активности способствует увеличению прозрачности атмосферы, а значит и повышению температуры на планете.

Гипотеза 5 - Неизвестные взаимодействия между Солнцем и планетами Солнечной системы

В словосочетании «Солнечная система» не зря упоминается слово «система», а в любой системе, как известно, присутствуют связи между её компонентами. Поэтому не исключено, что взаимное положение планет и Солнца может влиять на распределение и силу гравитационных полей, солнечной энергии, а также других видов энергии. Все связи и взаимодействия между Солнцем, планетами и Землёй пока ещё не изучены и не исключено, что они оказывают значительное влияние на процессы, происходящие в атмосфере и гидросфере Земли.

Гипотеза 6 - Изменение климата может происходить само по себе без каких-либо внешних воздействий и деятельности человека

Планета Земля настолько большая и сложная система с огромным количеством структурных элементов, что её глобальные климатические характеристики могут ощутимо изменяться без всяких изменений солнечной активности и химического состава атмосферы. Различные математические модели показывают, что на протяжении века, колебания температуры приземного слоя воздуха (флуктуации) могут достигать 0,4°С. В качестве сравнения можно привести температуру тела здорового человека, которая варьирует течение дня и даже часа.

Гипотеза 7 - Всему виной человек

Самая популярная на сегодняшний день гипотеза. Высокая скорость климатических изменений, происходящих в последние десятилетия, действительно может быть объяснима всё возрастающей интенсификацией антропогенной деятельности, которая оказывает заметное влияние на химический состав атмосферы нашей планеты в сторону увеличения содержания в ней парниковых газов. Действительно повышение средней температуры воздуха нижних слоёв атмосферы Земли на 0,8°С за последние 100 лет - слишком высокая скорость для естественных процессов, ранее в истории Земли такие изменения происходили в течение тысячелетий. Последние десятилетия добавили ещё большей весомости этому аргументу, так как изменения средней температуры воздуха происходили еще большими темпами — 0,3-0,4°С за последние 15 лет!

Вполне вероятно, что имеющее место в настоящее время глобальное потепление результат действия многих факторов. С остальными гипотезами, происходящего глобального потепления Вы можете ознакомиться здесь.

5.Человек и Парниковый эффект

Приверженцы последней гипотезы, отводят ключевую роль в глобальном потеплении человеку, который кардинальным образом меняет состав атмосферы, способствуя росту парникового эффекта атмосферы Земли.

Парниковый эффект в атмосфере нашей планеты вызван тем, что поток энергии в инфракрасном диапазоне спектра, поднимающийся от поверхности Земли, поглощается молекулами газов атмосферы, и излучается обратно в разные стороны, в результате половина поглощенной молекулами парниковых газов энергии возвращается обратно к поверхности Земли, вызывая её разогрев. Следует отметить, что парниковый эффект - это естественное атмосферное явление. Если бы на Земле вообще не было парникового эффекта, то средняя температура на нашей планеты была бы около -21°С, а так, благодаря парниковым газам, она составляет +14°С. Поэтому, чисто теоретически, деятельность человека, сопряжённая с выбросом парниковых газов в атмосферу Земли, должна приводить к дальнейшему разогреву планеты.

Познакомимся подробнее с парниковыми газами, способными потенциально вызвать глобальное потепление. Парниковым газом номер один является водяной пар, его вклад в существующий атмосферный парниковый эффект составляет 20,6 °С. На втором месте находится СО2, его вклад составляет около 7,2°С. Рост содержания в атмосфере Земли углекислого газа сейчас вызывает наибольшую озабоченность, так как растущее активное использование углеводородов человечеством продолжится и в ближайшем будущем. За последние два с половиной века (с начала индустриальной эры) содержание СО2 в атмосфере уже выросло приблизительно на 30%.

На третьем месте нашего «парникового рейтинга» находится озон, его вклад в общее глобальное потепление составляет 2,4 °С. В отличие от других парниковых газов, деятельность человека наоборот вызывает уменьшение содержания озона в атмосфере Земли. Далее следует закись азота, её вклад в парниковый эффект оценивается в 1,4°С. Содержание закиси азота в атмосфере планеты имеет тенденцию к росту, за последние два с половиной века концентрация этого парникового газа в атмосфере выросла на 17%. Большое количество закиси азота поступает в атмосферу Земли в результате сжигания различных отходов. Список основных парниковых газов завершает метан, его вклад в суммарный парниковый эффект составляет 0,8°С. Содержание метана в атмосфере растёт очень быстро, за два с половиной столетия этот рост составил 150%. Основными источниками метана в атмосфере Земли являются разлагающиеся отходы, крупный рогатый скот, а также распад природных соединений, содержащих в своём составе метан. Особое опасение вызывает то, что способность поглощать инфракрасное излучение на единицу массы у метана в 21 раз выше, чем у углекислого газа.

Наибольшая роль в имеющем место глобальном потеплении отводиться водяному пару и углекислому газу. На их долю приходится более 95% всего парникового эффекта. Именно благодаря этим двум газообразным веществам происходит разогрев атмосферы Земли на 33°С. Антропогенная деятельность оказывает наибольшее влияние на рост в атмосфере Земли концентрации углекислого газа, а содержание водяного пара в атмосфере растёт вслед за температурой на планете, вследствие увеличения испаряемости. Общий техногенный выброс СО2 в атмосферу Земли составляет 1.8 млрд. т/год, общее количество углекислого газа, которое связывает растительность Земли в результате фотосинтеза составляет 43 млрд. т/год, но почти всё это количество углерода в результате дыхания растений, пожаров, процессов разложения снова оказывается в атмосфере планеты и только 45 млн.т/год углерода оказывается депонированной в тканях растений, болотах суши и глубинах океана. Эти цифры показывают, что деятельность человека потенциально может являться ощутимой силой, влияющей на климат Земли.

6. Факторы, ускоряющие и замедляющие глобальное потепление

Планета Земля настолько сложная система, что существует множество факторов, которые прямо или косвенно влияют на климат планеты, ускоряя или замедляя глобальное потепление.

Факторы, ускоряющие глобальное потепление:

Эмиссия CO2, метана, закиси азота в результате техногенной деятельности человека;

Разложение, вследствие повышения температуры, геохимических источников карбонатов с выделением СО2. В земной коре содержится в связанном состоянии углекислого газа в 50000 раз больше, чем в атмосфере;

Увеличение содержания в атмосфере Земли водяного пара, вследствие роста температуры, а значит и испаряемости воды океанов;

Выделение CO2 Мировым океаном вследствие его нагревания (растворимость газов при повышении температуры воды падает). С ростом температуры воды на каждый градус растворимость в ней CO2 падает на 3%. В Мировом океане содержится в 60 раз больше CO2, чем в атмосфере Земли (140 триллионов тонн);

Уменьшение альбедо Земли (отражающей способности поверхности планеты), вследствие таяния ледников, смены климатических зон и растительности. Морская гладь отражает значительно меньше солнечных лучей, чем полярные ледники и снега планеты, горы лишённые ледников, также обладаю меньшим альбедо, продвигающая на север древесная растительность обладает меньшим альбедо, чем растения тундр. За последние пять лет альбедо Земли уже уменьшилось на 2,5%;

Выделение метана при таянии вечной мерзлоты;

Разложение метангидратов - кристаллических льдистых соединений воды и метана, содержащихся в приполярных областях Земли.

Факторы, замедляющие глобальное потепление:

Глобальное потепление вызывает замедление скорости океанических течений, замедление тёплого течения Гольфстрим вызовет снижение температуры в Арктике;

С увеличением температуры на Земле растёт испаряемость, а значит и облачность, которая является определённого рода преградой на пути солнечных лучей. Площадь облачности растет приблизительно на 0,4% на каждый градус потепления;

С ростом испаряемости увеличивается количество выпадающих осадков, что способствует заболачиванию земель, а болота, как известно, являются одними из главных депо CO2;

Увеличение температуры, будет способствовать расширению площади тёплых морей, а значит и расширению ареала моллюсков и коралловых рифов, эти организмы принимают активное участие в депонировании CO2, который идёт на постройку раковин;

Увеличение концентрации CO2 в атмосфере стимулирует рост и развитие растений, которые являются активными акцепторами (потребителями) этого парникового газа.

7. Возможные сценарии глобальных климатических изменений

Глобальные климатические изменения очень сложны, поэтому современная наука не может дать однозначного ответа, что же нас ожидает в ближайшем будущем. Существует множество сценариев развития ситуации.

Сценарий 1 - глобальное потепление будет происходить постепенно

Земля очень большая и сложная система, состоящая из большого количества связанных между собой структурных компонентов. На планете есть подвижная атмосфера, движение воздушных масс которой распределяет тепловую энергию по широтам планеты, на Земле есть огромный аккумулятор тепла и газов - Мировой океан (океан накапливает в 1000 раз больше тепла, чем атмосфера) Изменения в такой сложной системе не могут происходить быстро. Пройдут столетия и тысячелетия, прежде чем можно будет судить об сколько-нибудь ощутимом изменении климата.

Сценарий 2 - глобальное потепление будет происходить относительно быстро

Самый «популярный» в настоящее время сценарий. По различным оценкам за последние сто лет средняя температура на нашей планете увеличилась на 0,5-1°С, концентрация – СО2 возросла на 20-24 %, а метана на 100%. В будущем эти процессы получат дальнейшее продолжение и к концу XXI века средняя температура поверхности Земли может увеличиться от 1,1 до 6,4°С, по сравнению с 1990 годом (по прогнозам IPCC от 1,4 до 5,8°С). Дальнейшее таяние Арктических и Антарктических льдов может ускорить процессы глобального потепления из-за изменения альбедо планеты. По утверждению некоторых учёных, только ледяные шапки планеты за счёт отражения солнечного излучения охлаждают нашу Землю на 2°С, а покрывающий поверхность океана лёд существенно замедляет процессы теплообмена между относительно теплыми океаническим водами и более холодным поверхностным слоем атмосферы. Кроме того, над ледяными шапками практически нет главного парникового газа - водяного пара, так как он выморожен.

Глобальное потепление будет сопровождаться подъёмом уровня мирового океана. С 1995 по 2005 год уровень Мирового океана уже поднялся на 4 см, вместо прогнозируемых 2-ух см. Если уровень Мирового океана в дальнейшем будет подниматься с такой же скоростью, то к концу XXI века суммарный подъём его уровня составит 30 – 50 см, что вызовет частичное затопление многих прибрежных территорий, особенно многонаселённого побережья Азии. Следует помнить, что около 100 миллионов человек на Земле живёт на высоте меньше 88 сантиметров над уровнем моря.

Кроме повышения уровня Мирового океана глобальное потепление влияет на силу ветров и распределение осадков на планете. В результате на планете вырастет частота и масштабы различных природных катаклизмов (штормы, ураганы, засухи, наводнения).

В настоящее время от засухи страдает 2% всей суши, по прогнозам некоторых учёных к 2050 году засухой будет охвачено до 10% всех земель материков. Кроме того, изменится распределение количества осадков по сезонам.

В Северной Европе и на западе США увеличится количество осадков и частота штормов, ураганы будут бушевать в 2-а раза чаще, чем в XX веке. Климат Центральной Европы станет переменчивым, в сердце Европы зимы станут теплее, а лето дождливее. Восточную и Южную Европу, включая Средиземноморье, ждёт засуха и жара.

Сценарий 3 - Глобальное потепление в некоторых частях Земли сменится кратковременным похолоданием

Известно, что одним из факторов возникновения океанических течений является градиент (разница) температур между арктическими и тропическими водами. Таяние полярных льдов способствует повышению температуры Арктических вод, а значит, вызывает уменьшение температурной разницы между тропическими и арктическими водами, что неминуемо, в будущем приведёт к замедлению течений.

Одним из самых известных тёплых течений является Гольфстрим, благодаря которому во многих странах Северной Европы среднегодовая температура на 10 градусов выше, чем в других аналогичных климатических зонах Земли. Понятно, что остановка этого океанического конвейера тепла очень сильно повлияет на климат Земли. Уже сейчас течение Гольфстрим, стало слабее на 30% по сравнению с 1957 годом. Математическое моделирование показало, чтобы полностью остановить Гольфстрим достаточно будет повышения температуры на 2-2,5 градуса. В настоящее время температура Северной Атлантики уже прогрелась на 0,2 градуса по сравнению с 70-ми годами. В случае остановки Гольфстрима среднегодовая температура в Европе к 2010 году понизится на 1 градус, а после 2010 года дальнейший рост среднегодовой температуры продолжится. Другие математические модели «сулят» более сильное похолодание Европе.

Согласно этим математическим расчётам полная остановка Гольфстрима произойдёт через 20 лет, в результате чего климат Северной Европы, Ирландии, Исландии и Великобритании может стать холоднее настоящего на 4-6 градусов, усилятся дожди и участятся шторма. Похолодание затронет также и Нидерланды, Бельгию, Скандинавию и север европейской части России. После 2020-2030 года потепление в Европе возобновится по сценарию №2.

Сценарий 4 - Глобальное потепление сменится глобальным похолоданием

Остановка Гольфстрима и других океанических вызовет глобальное похолодание на Земле и наступление очередного ледникового периода.

Сценарий 5 – Парниковая катастрофа

Парниковая катастрофа – самый «неприятный» сценарий развития процессов глобального потепления. Автором теории является наш учёный Карнаухов, суть её в следующем. Рост среднегодовой температуры на Земле, вследствие увеличения в атмосфере Земли содержания антропогенного CO2, вызовет переход в атмосферу растворённого в океане CO2, а также спровоцирует разложение осадочных карбонатных пород с дополнительным выделением углекислого газа, который, в свою очередь, поднимет температуру на Земле ещё выше, что повлечёт за собой дальнейшее разложение карбонатов, лежащих в более глубоких слоях земной коры (в океане содержится углекислого газа в 60 раз больше, чем в атмосфере, а в земной коре почти в 50 000 раз больше). Ледники будут интенсивно таять, уменьшая альбедо Земли. Такое быстрое повышение температуры будет способствовать интенсивному поступлению метана из тающей вечной мерзлоты, а повышение температуры до 1,4-5,8°С к концу столетия будет способствовать разложению метангидратов (льдистых соединений воды и метана), сосредоточенных преимущественно в холодных местах Земли. Если учесть, что метан, является в 21 раз более сильным парниковым газом, чем CO2 рост температуры на Земле будет катастрофическим. Чтобы лучше представить, что будет с Землёй лучше всего обратить внимание на нашего соседа по солнечной системе - планету Венера. При таких же параметрах атмосферы, как на Земле, температура на Венере должна быть выше Земной всего на 60°С (Венера ближе Земли к Солнцу) т.е. быть в районе 75°С, в реальности же температура на Венере почти 500°С. Большинство карбонатных и метано-содержащих соединений на Венере давным давно были разрушены с выделением углекислого газа и метана. В настоящее время атмосфера Венеры состоит на 98% из СО2, что приводит к увеличению температуры планеты почти на 400°С

Если глобальное потепление пойдёт по такому же сценарию, как на Венере, то температура приземных слоев атмосферы на Земле может достигнуть 150 градусов. Повышение температуры Земли даже на 50°С поставит крест, на человеческой цивилизации, а увеличение температуры на 150°С вызовет гибель почти всех живых организмов планеты.

По оптимистическому сценарию Карнаухова, если количество, поступающего в атмосферу CO2, останется на прежнем уровне, то температура 50°С, на Земле установится через 300 лет, а 150°С через 6000 лет. К сожалению, прогресс не остановить, с каждым годом объёмы выбросов CO2 только растут. По реалистическому сценарию, согласно которому выброс CO2 будет расти с такой же скоростью, удваиваясь каждые 50 лет, температура 502 на Земле уже установится через 100 лет, а 150°С через 300 лет.

8. Последствия глобального потепления

Увеличение средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы будет сильнее ощущаться над материками, чем над океанами, что в будущем вызовет коренную перестройку природных зон материков. Смещение рада зон в Арктические и Антарктические широты отмечается уже сейчас.

Зона вечной мерзлоты уже сместилась к северу на сотни километров. Некоторые учёные утверждают, что вследствие быстрого таяния вечной мерзлоты и повышения уровня Мирового океана, в последние годы Ледовитый океан наступает на сушу со средней скоростью 3-6 метров за лето, а на арктических островах и мысах высокольдистые породы разрушаются и поглощаются морем в теплый период года со скоростью до 20-30 метров. Исчезают полностью целые арктические острова; так уже в 21 веке исчезнем остров Муостах вблизи устья реки Лены.

При дальнейшем увеличении среднегодовой температуры приземного слоя атмосферы, тундра может практически полностью исчезнуть на Европейской части России и сохранится только лишь на арктическом побережье Сибири.

Зона тайги сместиться к северу на 500-600 километров и сократиться по площади почти на треть, площадь лиственных лесов увеличится в 3-5 раз, и если будет позволять увлажнение, пояс лиственных лесов будет простираться непрерывной полосой от Балтики до Тихого океана.

Лесостепи и степи также продвинутся на север и покроют Смоленскую, Калужскую, Тульскую, Рязанскую области, вплотную подступив к южным границам Московской и Владимирской областям.

Глобальное потепление затронет и места обитания животных. Смена ареалов обитания живых организмов уже отмечается во многих уголках Земного шара. В Гренландии уже стал гнездиться сизоголовый дрозд, в субарктической Исландии появились скворцы и ласточки, в Британии появилась белая цапля. Особенно сильно заметно потепление арктических океанических вод. Теперь многие промысловые рыбы встречаются там, где их раньше не было. В водах Гренландии появилась треска и сельдь в количестве достаточном для осуществления их промышленного лова, в водах Великобритании - обитатели южных широт: красная форель, большеголовая черепаха, в дальневосточном заливе Петра Великого - тихоокеанская сардина, а в Охотском море появилась скумбрия и сайра. Ареал бурого медведя в Северной Америке уже продвинулся на север до такой степени, что стали появляться гибриды белых и бурых медведей, а в южной части своего ареала бурые медведи и вовсе перестали впадать в спячку.

Повышение температуры создаёт благоприятные условия для развития болезней, чему способствуют не только высокая температура и влажность, но и расширение ареала обитания ряда животных – переносчиков болезней. К середине 21 века ожидается, что заболеваемость малярией вырастет на 60%. Усиленное развитие микрофлоры и нехватка чистой питьевой воды будет способствовать росту инфекционных кишечных заболеваний. Быстрое размножение микроорганизмов в воздухе может увеличить заболеваемость астмой, аллергией и различными респираторными болезнями.

Благодаря глобальным климатическим изменениям ближайшие пол века могут оказаться последними в жизни многих видов живых организмов. Уже сейчас белые медведи, моржи и тюлени лишаются важного компонента их среды обитания - арктического льда.

Глобальное потепление для нашей страны влечёт за собой как плюсы, так и минусы. Зимы станут менее суровыми, земли с пригодным для земледелия климатом продвинутся дальше на север (в Европейской части России до Белого и Карского морей, в Сибири до Северного полярного круга), во многих районах страны станет возможным выращивание более южных культур и раннее созревание прежних. Ожидается, что к 2060 году средняя температура в России достигнет 0 градуса по Цельсию, сейчас она пока составляет в -5,3°С.

Не предсказуемые последствия повлечёт за собой таяние вечной мерзлоты, как известно вечная мерзлота покрывает 2/3 площади России и 1/4 площади всего Северного полушария. На вечной мерзлоте Российской Федерации стоит множество городов, проложено тысячи километров трубопроводов, а также автомобильных и железных дорог (80% БАМа проходит по вечной мерзлоте). Таяние мерзлоты может сопровождаться значительными разрушениями. Большие территории могут стать не пригодными для жизни человека. Некоторые учёные высказывают опасение, что Сибирь может вообще оказаться отрезанной от Европейской части России и стать объектом притязаний других стран.

Другие страны мира тоже ждут кардинальные перемены. В целом, согласно большинству моделей, зимой ожидается рост осадков в высоких широтах (выше 50° северной и южной широты), а также и в умеренных широтах. В южных широтах наоборот ожидается снижение количества выпадающих осадков (до 20%), особенно, в летний период. Страны Южной Европы, промышляющие туризмом, ожидают большие экономические потери. Летняя засушливая жара и зимние ливневые дожди поубавят «пыл» у желающих отдохнуть в Италии, Греции, Испании и Франции. Для многих других стран, живущих за счёт туристов, тоже наступят далеко не лучшие времена. Любителей покататься на горных лыжах в Альпах ждёт разочарование, со снегом в горах будет «напряжёнка». Во многих странах мира условия жизни значительно ухудшаться. По оценкам ООН, к середине XXI века в мире будет насчитываться до 200 миллионов климатических беженцев.

9. Способы предотвращения глобального потепления

Есть мнение, что человек в будущем попытается взять климат Земли под свой контроль, насколько это будет успешно, покажет время. Если человечеству это не удастся, и он не изменит свой образ жизни, то вид Homo sapiens ожидает участь динозавров.

Уже сейчас передовые умы размышляют над тем, как нивелировать процессы глобального потепления. Предлагаются такие оригинальные способы предотвращения глобального потепления, как выведение новых сортов растений и пород деревьев, листья которых обладают более высоким альбедо, покраска крыш в белый цвет, установка зеркал на околоземной орбите, укрытие от солнечных лучей ледников и т.д. Много усилий тратится на замену традиционных видов энергии, основанной на сжигании углеродного сырья, на не традиционные, такие как производство солнечных батарей, ветряков, строительство ПЭС (приливных электростанций), ГЭС, АЭС. Предлагаются оригинальные не традиционные способы получения энергии такие, как использование тепла человеческих тел для обогрева помещений, использование солнечного света для предотвращения появления гололёда на дорогах, а также ряд других. Энергетический голод и страх перед угрожающим глобальным потеплением творит чудеса с человеческим мозгом. Новые и оригинальные идеи рождаются, чуть ли не каждый день.

Не малое внимание уделяется рациональному использованию энергоресурсов.

Для уменьшения выбросов CO2 в атмосферу, улучшается КПД двигателей, выпускаются гибридные автомобили.

В будущем планируется уделять большое внимание улавливанию парниковых газов при производстве электроэнергии, а также непосредственно из атмосферы путём захоронения растительных организмов, использования хитроумных искусственных деревьев, закачки углекислого газа на многокилометровую глубину океана, где он будет растворяться в водной толще. Большинство перечисленных способов «нейтрализации» CO2 очень дороги. В настоящее время стоимость улавливания одной тонны СО2 составляет приблизительно 100-300 долларов, что превышает рыночную стоимость тонны нефти, а если учесть, что при сгорании одной тонны приблизительно образуется три тонны CO2, то многие способы связывания углекислого газа оказываются пока не актуальными. Предлагавшиеся ранее способы депонирования углерода с помощью высадки деревьев признаются несостоятельными в связи с тем, бОльшая часть углерода в результате лесных пожаров и разложения органики поступает обратно в атмосферу.

Особое внимание уделяется разработке законодательных нормативов, направленных на снижение выброса парниковых газов. В настоящее время многими странами мира были приняты Рамочная конвенция ООН об изменении климата (1992) и Киотский протокол (1999). Последний не был ратифицирован рядом стран, на которые приходится львиная доля выброса CO2. Так на долю США приходится около 40% от всех выбросов (в последнее время появилась информация, что Китай обогнал США по объёмам выброса CO2). К сожалению, пока человек во главу угла будет ставить собственное благосостояние, прогресса в решении вопросов глобального потепления не предвидится.

По оценкам ученых к началу средняя температура поверхности Земли может повыситься на величину от 1,8 до 3,4 °C. В отдельных регионах температура может немного понизиться (см. рис. 1).

По мнению экспертов (МГЭИК) , средняя температура по Земле поднялась на 0,7 °C со второй половины , и «бо́льшая доля потепления, наблюдавшегося в последние 50 лет, вызвана деятельностью ». Это в первую очередь выброс , вызывающего в результате сжигания , и . (см. рис.2) .

Наиболее сильные колебания температуры наблюдаются в Арктике, Гренландии и на Антарктическом полуострове (см.рис 3). Именно приполярные регионы наиболее чувствительны к изменениям климата, где вода находится на границе таяния и замерзания. Небольшое похолодание приводит к увеличению площади снегов и льдов, которые хорошо отражают в космос солнечное излучение, способствуя тем самым дальнейшему понижению температуры. И наоборот, потепление приводит к сокращению снежно-ледового покрова, лучшему прогреву воды и интенсивному таянию ледников, что приводит к увеличению уровня океана.

Помимо повышения , повышение температуры также приведёт к изменениям в количестве и распределении . В результате могут участиться природные катаклизмы: , и другие. Потепление, по всей вероятности, увеличит частоту и масштаб таких явлений.

Другим возможным последствием повышения глобальных температур является снижение урожаев культур в Африки, Азии и Латинской Америки и повышение урожаев в развитых странах (за счёт удлинения вегетационных периодов).

Потепление климата может привести к смещению зон обитания растительных и животных видов к полярным зона, что увеличит вероятность вымирания малочисленных видов-обитателей прибрежных зон и островов, чье существование в настоящее время находится под угрозой исчезновения.

К 2013 году научное сообщество сообщает, что процесс глобального потепления приостановился, изучаются причины прекращения роста температур.

Цель моей работы исследовать глобальное потепление и найти пути решения этой проблемы.

Задачи исследования:

Изучить различные теории глобального потепления;

Оценить последствия данного процесса;

Предложить меры по предотвращению глобального потепления.

Методы исследования, примененные в моей работе:

Эмпирический

Статистический

Математический и др.

Изменение климата на Земле.

Климат изменяется как в результате естественных внутренних процессов, так и внешних воздействий на окружающую среду (см. рис. 4). За последние 2000 лет ясно выделяются несколько климатических циклов похолодания и потепления, сменяющих друг друга.

Климатические сдвиги нашей эры.

0 - 400 гг

. Климат был, вероятно, жарким, но не сухим. Температура примерно соответствовала современной, а к северу от Альп была даже выше современной. В Северной Африке и на Ближнем Востоке царил более влажный климат.

400 - 1000 гг

. Среднегодовая температура была на 1-1,5 градуса ниже нынешней. В целом климат стал более влажным, а зима - более холодной. В Европе холодная температура также была связана с повышенной влажностью. Граница распространения деревьев в Альпах понизилась примерно на 200 метров, а ледники увеличились.

1000 - 1300 гг

. Эпоха относительно тёплого климата в в - веках, характеризовалась мягкими зимами, сравнительно тёплой и ровной погодой.

1300 - 1850 гг

. Период , имевший место на в течение - . Данный период является наиболее холодным за последние 2 тысячи лет.

1850 - 20?? гг

«Глобальное потепление». Оценки, полученные по климатическим моделям говорят, что к началу средняя температура поверхности Земли может повыситься на величину от 1,8 до 3,4 °C.

Причины глобального потепления.

Причины изменений климата остаются неизвестными, однако, среди основных внешних воздействий - изменения орбиты Земли , вулканические выбросы и . По данным прямых климатических наблюдений средние температуры на Земле повысились, однако причины такого повышения остаются предметом дискуссий. Одной из наиболее широко обсуждаемых причин является антропогенный .

1. .

По мнению некоторых ученых настоящее глобальное потепление объясняется деятельностью человека. Оно вызвано антропогенным ростом концентрации углекислого газа в атмосфере Земли, и, как следствие, увеличением « ». Эффект его присутствия в напоминает эффект парника, когда коротковолновая солнечная радиация легко проникает через слой СО 2 , а затем, отражаясь от земной поверхности и превращаясь в длинноволновую радиацию, не может обратно проникнуть через него и остается в атмосфере. Этот слой действует как пленка в парнике - создает дополнительный тепловой эффект.

Парниковый эффект был обнаружен в и впервые был исследован в году . Это процесс, при котором поглощение и испускание вызывает нагрев атмосферы и поверхности .

На Земле основными парниковыми газами являются: (ответственен примерно за 36-70 % парникового эффекта, без учёта облаков), (CO 2 ) (9-26 %), (CH 4 ) (4-9 %) и (3-7 %). Атмосферные концентрации CO 2 и CH 4 увеличились с началом промышленной революции к середине на 31 % и 149 % соответственно. Согласно отдельным исследованиям, такие уровни концентрации достигнуты впервые за последние 650 тысяч лет. Это период, для которого были получены данные из образцов полярного льда. Углекислый газ создает 50 % парникового эффекта, на долю хлорфторуглерода приходится 15-20 %, на долю метана - 18 %, азота 6 % (рис. 5).

Около половины всех парниковых газов, получаемых в ходе хозяйственной деятельности человечества, остаются в атмосфере. Около трёх четвертых всех антропогенных выбросов углекислого газа, за последние 20 лет, стали результатом сжигания топлива. При этом примерно половина объема антропогенных выбросов углекислоты связываются наземной растительностью и океаном. Бо́льшая часть остальных выбросов CO 2 вызвана в первую очередь с вырубкой лесов и уменьшением количества растительности, поглощающих углекислый газ.

2.2 Изменение солнечной активности.

Учеными были предложены разнообразные , объясняющие изменения температуры Земли. Все происходящие климатические процессы на планете зависят от активности нашего светила – Солнца. Поэтому даже самые малые изменения солнечной активности непременно сказываются на погоде и климате Земли. Выделяют 11-летние, 22-летние, а также 80-90 летние (Глайсберга) циклы солнечной активности. Вполне вероятно, что наблюдаемое глобальное потепление связано с очередным ростом солнечной активности, которая в будущем может снова пойти на убыль. Солнечная активность может объяснить половину температурных изменений до 1970 года. Под действием солнечной радиации изменяется толщина горных ледников. Например, в Альпах практически рас таял ледник Pasterze (см.рис.6). Причем в одних районах происходит утончение ледников, тогда как в других утолщение ледникового покрова (см. рис.7 ). За последние полвека температура на юго-западе Антарктики, на , возросла на 2,5 °C. В от шельфового площадью 3250 км² и толщиной свыше 200 метров, расположенного на Антарктическом полуострове, откололся площадью свыше 2500 км². Весь процесс разрушения занял всего 35 дней. До этого ледник оставался стабильным в течение 10 тысяч лет, с конца последнего ледникового периода. Таяние шельфового ледника привело к выбросу большого количества айсбергов (свыше тысячи) в (см. рис.8).

2.3 Влияние Мирового океана.

Мировой океан является огромным накопителем солнечной энергии. Он определяет направление и скорость движения тёплых океанических течений, а также воздушных масс на Земле, которые сильно влияют на климат планеты. В настоящее время мало изучена природа циркуляции тепла в водной толщи океана. Известно, что средняя температура вод океана составляет 3,5°С, а поверхности суши 15°С, поэтому усиленный теплообмен между толщей океана и приземным слоем атмосферы может приводить к значительным климатическим изменениям (рис.9). Кроме того, в водах океана растворено большое количество СО 2 (около 140 трлн. тонн, что в 60 раз больше, чем в атмосфере) и ряда других парниковых газов. В результате различных природных процессов эти газы могут поступать в атмосферу, существенно оказывая влияние на климат Земли.

2 .4 Вулканическая деятельность.

Вулканическая активность также является источником поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и большого количества углекислого газа, выделяющегося при извержении вулканов. Крупные извержения первоначально сопровождаются похолоданием вследствие поступления в атмосферу Земли пепла, серной кислоты и частиц сажи. Впоследствии, поступивший в ходе извержения CO 2 вызывает рост среднегодовой температуры на Земле. Последующее долговременное снижение вулканической активности способствует увеличению прозрачности атмосферы, и приводит к повышению температуры на планете. Это может значительным образом сказаться на климате Земли.

3 .Результаты исследований глобального потепления.

При изучении глобального потепления разными метеостанциями мира, обозначилось четыре ряда глобальных температур, начинающихся со второй половины XIX века (см. рис. 10). На них видны два отчетливых эпизода глобального потепления. Один из них приходится на период с 1910 по 1940 год. За это время средняя температура на Земле выросла на 0,3- 0,4°C. Затем в течение 30 лет температура не росла и, возможно, даже немного снизилась. А с 1970 года начался новый эпизод потепления, который продолжается до сих пор. За это время температура повысилась еще на 0,6- 0,8°C. Таким образом, в целом за XX век средняя глобальная температура приземного воздуха на Земле выросла примерно на один градус. Это довольно много, поскольку даже при выходе из ледникового периода потепление обычно составляет всего 4° C.

Изучая изменения уровня Мирового океана, ученые установили, что средний уровень моря растет в течение последних 100 лет со средней скоростью около 1,7 мм / год, что значительно больше, чем средняя скорость за последние несколько тысяч лет. С 1993 года глобальный уровень моря начал подниматься ускоренными темпами - около 3,5 мм / год (см.рис.11). Основная причина повышения уровня моря на сегодняшний день - увеличение теплосодержания океана, которое приводит к его расширению. Ожидается, что в будущем, более значительную роль в ускорении подъема уровня моря, будет играть таяние льда.

Общий объем ледников на Земле довольно резко сокращается. Ледники постепенно сокращались на протяжении всего прошлого века. Но скорость сокращения заметно возросла именно в последнее десятилетие (см. рис. 12). Только несколько ледников все еще растут. Постепенное исчезновение ледников будет следствием не только повышения уровня мирового океана, но и возникновение проблем с обеспечением пресной водой некоторых районов Азии и Южной Америки.

.

Существует теория , которая часто используется противниками концепций антропогенного глобального потепления и парникового эффекта. Они утверждают, что современное потепление - это естественный выход из малого ледникового периода XIV-XIX веков, которое, приведет к восстановлению температур малого климатического оптимума X-XIII веков.

Глобальное потепление может произойти не везде. Согласно гипотезе климатологов М. Юинга и У. Донна, существует колебательный процесс, в котором ледниковый период порождается потеплением климата, а выход из ледникового периода - похолоданием. Это связано с тем, что при оттаивании ледяных полярных шапок увеличивается количество осадков в полярных широтах. В дальнейшем происходит снижение температуры в внутриконтинентальных районах северного полушария с последующим образованием ледников. При замерзании ледяных полярных шапок ледники в глубинных районах континентов, не получая достаточно подпитки в виде осадков, начинают оттаивать.

По одной из гипотез, глобальное потепление приведёт к остановке или серьёзному ослаблению . Это вызовет существенное падение средней температуры в (при этом температура в других регионах повысится, но не обязательно во всех), так как Гольфстрим прогревает континент за счёт переноса тёплой воды из тропиков.

5. Последствия глобального потепления.

В настоящее время фактор потепления климата рассматривается наравне с другими известными факторами риска здоровью – курением, алкоголем, избыточным питанием, малой физической активностью и другими.

5.1 Распространение инфекций .

В результате потепления климата ожидаются рост количества осадков, расширение площадей заболоченных земель и увеличение числа подтопленных населенных пунктов. Площадь заселения водоемов личинками комаров постоянно возрастает, в том числе 70% водоемов заражены личинками малярийных комаров. По мнению экспертов ВОЗ, повышение температуры на 2–3 °С ведет к увеличению числа людей, которые могут заболеть малярией примерно на 3–5%. Возможно появление комариных («москитных») заболеваний, таких как лихорадка Западного Нила (ЛЗН), лихорадка Денге, желтая лихорадка. Увеличение количества дней с высокой температурой приводит к активизации клещей и росту заболеваемости инфекциями, ими переносимыми.

5.2. Таяние вечной мерзлоты.

В толще мерзлых горных пород законсервирован газ – метан. Он вызывает несравнимо больший парниковый эффект, чем CO2. Если метан при таянии мерзлоты будет выпускаться в атмосферу, изменение климата будет необратимо. Планета станет пригодной только для тараканов и бактерий. Кроме того, десятки городов, построенные на вечной мерзлоте, просто утонут. Процент деформаций зданий на севере уже очень большой и все время растет. Из-за таяния вечномерзлой земли будет невозможно добывать нефть, газ, никель, алмазы и медь. При глобальном потеплении с повышением температуры возникнут новые вспышки вирусов, оно становится доступным бактериям и грибам, которые разлагают метан.

5.3 Аномальные природные явления.

Одним из последствий изменения климата ученые считают увеличение числа таких аномальных погодных явлений, как наводнения, штормы, тайфуны, ураганы. Р ост повторяемости, интенсивности и продолжительности засух в некоторых регионах приведет к повышению пожароопасности в лесных массивах, заметному расширению районов засух и пустынных земель. В других регионах Земли можно ожидать усиление ветров и увеличение интенсивности тропических циклонов, увеличение частоты сильных осадков из-за чего участятся наводнения, что приведет к переувлажнения почвы, которое опасно для сельского хозяйства.

5.4 Повышение уровня океана.

В северных морях уменьшится количество ледников (например, в Гренландии), что приведет к подъему уровня Мирового Океана. Тогда окажутся под водой прибрежные территории, уровень которых ниже уровня моря. Например, Нидерланды, которые под натиском моря только с помощью дамб сохраняют свою территорию; Япония, у которой в таких районах находятся многие производственные мощности; могут быть залиты океаном многие острова в тропиках.

5.5 Экономические последствия.

Расходы, связанные с изменениями климата, растут вместе с температурой. Сильнейшие штормы и наводнения являются причинами убытков в миллиарды долларов. Экстремальные погодные условия создают чрезвычайные финансовые проблемы. К примеру, после рекордного по показателям урагана в 2005 году в штате Луизиана произошло 15-процентное падение доходов спустя месяц после бури, а материальный ущерб был оценен в 135 миллиардов долларов. Потребители регулярно сталкиваются с ростом цен на продовольствие и энергоносители наряду с увеличением стоимости медицинских услуг и недвижимости. Из-за увеличения площади засушливых земель под угрозой находится производство продуктов питания, а некоторые группы населения подвергаются риску остаться голодными. Сегодня Индия, Пакистан и страны Африки, расположенные южнее Сахары, страдают от нехватки продовольствия, а эксперты прогнозируют еще большее сокращение количества осадков в ближайшие десятилетия. Таким образом, по оценкам, вырисовывается совсем невеселая картина. Межправительственная группа экспертов по изменению климата предполагает, что к 2020 году 75-200 миллионов африканцев могут испытывать нехватку воды, а количество сельскохозяйственной продукции на континенте сократиться на 50 процентов.

5.6 Потеря биологического разнообразия и разрушение экосистем.

К 2050 году человечество рискует потерять целых 30 процентов видов животных и растений, если средняя температура повысится на 1,1-6,4 градуса по Цельсию. Такое исчезновение произойдет из-за потери мест обитания путем опустынивания, обезлесения и потепления вод океана, а также из-за неспособности адаптации к происходящим климатическим изменениям. Исследователи дикой природы отметили, что некоторые более устойчивые виды мигрировали на полюса для того, чтобы "поддержать" необходимую им среду обитания. Когда растения и животные исчезнут в результате климатических изменений, человеческая пища, топливо и доходы также исчезнут. Ученые уже наблюдают обесцвечивание и гибель коралловых рифов из-за потепления вод в океане, а также миграцию наиболее уязвимых видов растений и животных в другие районы в связи с повышением температуры воздуха и воды, а также в связи с таянием ледников. Изменение климатических условий и резкое увеличение углекислого газа в атмосфере – это серьезное испытание для наших экосистем.

6. Районы изменения климата.

Межправительственная комиссия выделила ряд районов, наиболее уязвимых к ожидаемому изменению климата:

В районе , мега-дельте Азии, небольших островах произойдет усиление засух и увеличению опустынивания;

В Европе увеличение температур приведет к уменьшению водных ресурсов и выработки гидроэлектроэнергии, уменьшению продукции сельского хозяйства, ухудшению условий туризма, сокращению снежного покрова и отступанию горных ледников, усилению летних осадков и увеличению риска сильных и катастрофических на реках;

В Центральной и Восточной Европе произойдет увеличение частоты лесных пожаров, пожаров на торфяниках, сокращению продуктивности лесов; возрастанию неустойчивости грунтов в Северной Европе.

В Арктике - катастрофическое уменьшение площади покровного оледенения, сокращение площади морских льдов, усиление берегов;

На юго-западе Антарктики, на , температура возросла на 2,5 °C. Масса льдов Антарктики уменьшается с ускоряющимся темпом;

В Западной Сибири с начала 1970-х годов температура многолетнемёрзлых грунтов повысилась на 1,0 °C, в центральной Якутии - на 1-1,5 °C в северных регионах - Архангельской области, Республике Коми совсем не потеплел;

На севере с середины 1980-х годов температура верхнего слоя мёрзлых пород увеличилась на 3 °C, а благодатной Калифорнии несколько похолодал;

В южных районах, в частности, на Украине, также несколько похолодало.

7. Меры по предотвращению глобального потепления.

Чтобы остановить рост CO 2 , необходимо заменить традиционные виды энергии, основанные на сжигании углеродного сырья, на нетрадиционные. Необходимо увеличить производство солнечных батарей, ветряков, строительство приливных электростанций (ПЭС), геотермальных и гидроэлектростанций (ГЭС).

Проблема глобального потепления должна решаться на международном уровне, в соответствии с единой международной программой, составленной с участием правительств всех стран и мировой общественности, под единым международным руководством. На сегодняшний день основным мировым соглашением о противодействии глобальному потеплению является (согласован в , вступил в силу в ). Протокол включает более 160 стран мира и покрывает около 55 % общемировых выбросов парниковых газов. :

Европейский союз должен сократить выбросы CO 2 и других тепличных газов на 8 %.

США - на 7 %.

Япония - на 6 %.

Протокол предусматривает систему квот на выбросы тепличных газов. Суть его заключается в том, что каждая из стран, получает разрешение на выброс определенного количества тепличных газов. Таким образом, предполагается сокращение выбросов тепличных газов в следующие 15 лет на 5 %.

Поскольку выполнение этой программы будет рассчитано на долгие годы, в ней необходимо обозначить этапы ее выполнения, их сроки, предусмотреть систему контроля и отчетности.

Российские ученые также разрабатывают оружие против глобального потепления. Это аэрозоль из соединений серы, который предполагается распылять в нижних слоях атмосферы. Метод, разрабатываемый российскими учеными, предусматривает распыление с помощью самолетов в нижних слоях стратосферы (на высоте 10-14 километров от земли) тонкого слоя аэрозоля (0,25-0,5 микрона) из различных соединений серы. Капли серы будут отражать солнечные излучения.

По расчетам ученых, если распылить над Землей один миллион тонн аэрозоля, это позволит на 0,5-1 процента снизить солнечную радиацию, а температуру воздуха - на 1-1,5 градуса Цельсия.

Количество распыленного аэрозоля будет необходимо постоянно поддерживать, поскольку со временем сернистые соединения будут опускаться на землю.

Заключение.

При исследовании глобального потепления я пришла к выводу, что за последние 150 лет происходит изменение термического режима примерно на 1-1,5 градуса. Оно имеет свои региональные и временные масштабы.

Многие ученые считают, что основной причиной, которая, возможно, приводит к этим процессам, является увеличение СО 2 (углекислого газа) в . Его называют "парниковым газом». Увеличение содержания в таких газов, как фреон и целого ряда галогенных газов считается также следствием хозяйственной деятельности человека и причиной возникновения озоновых дыр.

Исследования показали: чтобы избежать глобальной катастрофы, необходимо уменьшить выбросы углерода в атмосферу.

Я считаю, что важнейшими путями решения данной проблемы являются: внедрение экологически чистых, мало- и безотходных технологий, строительство очистных сооружений, рациональное размещение производства и использование природных ресурсов.

Я предлагаю использовать биогазовые технологии.

Биогаз – продукт разложения органических веществ самого разного происхождения (навоз, отходы пищевой промышленности, иные биологические отходы).

Состоит биогаз на 50-70% из метана (CH 4) и на 30-50% из углекислого газа (CO 2). Его можно использовать как топливо для получения тепла и электричества. Биогаз может использоваться в бойлерных установках (для получения тепла), в газовых турбинах или в поршневых двигателях. Обычно они работают в режиме когенерации – на производство электроэнергии и тепла (см. рис.13).

Сырье для биогазовых установок имеется в достаточных количествах на станциях очистки сточных вод, на свалках мусора, на свинофермах, птицефабриках, в коровниках. Именно агропредприятия могут считаться основным потребителем биогазовых технологий. Из тонны навоза получается 30-50 м3 биогаза с содержанием метана 60%. Фактически одна корова способна обеспечить получение 2,5 кубометра газа в сутки. Из одного кубометра биогаза можно выработать около 2 кВт электроэнергии. Плюс вырабатывается органическое удобрение, которое можно использовать в аграрном хозяйстве.

Принцип действия установки:

Из животноводческих корпусов 1 самосплавным методом навоз перемещается в приемную емкость 2 , где происходит подготовка сырья к загрузке в реакторы для переработки. Затем он подается в биогазовую установку 3 , где происходит выделение биогаза, который подается в газораспределительную колонку 5 . В ней отделяется углекислый газ и метан. Отходы представляют собой азотные удобрения, они вывозятся на поля 10. CO 2 идет на производство биовитаминного концентрата, а СН4 в газогенератор 9 , где вырабатывает электричество, с помощью которого работает насос 11 , подающий воду для орошения полей и теплиц 13 .

В энергобалансе европейских стран биогаз занимает 3-4%. В Финляндии, Швеции и Австрии, благодаря государственному стимулированию биоэнергетики, его доля достигает 15-20%. В Китае действует 12 млн. маленьких «семейных» биогазовых установок, снабжающих газом в основном кухонные плиты. Распространена эта технология в Индии, в Африке. В России установки для получения биогаза используются мало.

Список используемой литературы.

Журнал «Химия и Жизнь» №4, 2007

Крискунов Е.А. Экология (учебник), М. 1995г.

Правда.ру

Ревич Б.А. «Россия в окружающем мире: 2004»

-

Http://www.priroda.su/item/389

Http://www.climatechange.ru/node/119

Http://energyland.info

В атмосферу в результате сжигания ископаемых топлив с 1800 года по 2007 в миллиардах тонн.

Рис.3 За период с 1979 (слева) по 2003 год (справа), область, покрытая арктическим льдом, заметно уменьшилась.

Рис.4 Климатические реконструкции за период 1000-2000 гг. н. э., отмечен Малый ледниковый период

Рис. 5. Доля содержания антропогенных газов в атмосфере при парниковом эффекте.

Рис.6 Фотографии тающего ледника Pasterze в Австрии в 1875 году (слева) и 2004 году (справа).

Рис.7 Карта изменения толщины горных ледников с 1970 года. Утоньшение в оранжевых и красных цветах, утолщение - в синих.

Рис.8. Таяние шельфового ледника.

Рис.9 График изменения теплосодержания океана для 700 метрового слоя воды начиная с 1955 года. Сезонные изменения (красные точки), среднегодовые (черная линия)

Рис.10. Изучение глобального потепления на разных метеостанциях.

Рис. 11 График изменения среднегодовых измерений глобального уровня моря. Красный цвет: уровень моря с 1870 года; синий цвет: по данным датчиков с учетом приливов, черный цвет: на основе спутниковых наблюдений. На вставке среднее глобальное повышение уровня моря с 1993 года - период, в течение которого повышение уровня моря ускорилось.

Рис. 12 График объемного снижения (в кубических милях) ледников во всем мире.

Рис. 13 Схема биогазовой установки.

Уже более десятилетия в центре внимания мировой общественности находится вопрос о возможности глобального потепления. Если судить по новостным лентам интернет-сайтов и заголовкам газет, может показаться, что это самая актуальная научная, социальная и экономическая проблема, стоящая сегодня перед человечеством. Щедро финансируемые митинги и саммиты регулярно проводятся в различных уголках земного шара, собирая прочно сложившуюся когорту борцов с надвигающейся катастрофой. Ратификация Киотского протокола преподносилась борцами с глобальным потеплением как высшая цель мирового сообщества, и на США и Россию как крупнейшие страны, сомневавшиеся в целесообразности этого шага, оказывалось беспрецедентное давление (в результате нас действительно удалось «додавить»).

Учитывая огромную цену, которую придется заплатить не только России, но и другим странам при практической реализации Киотского протокола, и далеко не очевидные глобальные последствия, стоит еще раз проанализировать, насколько велика угроза и каким образом мы можем, если можем вообще, повлиять на ход событий.

Суть жизни — прогнозирование: любой живой организм пытается угадать грядущие изменения окружающей среды, чтобы адекватно на них реагировать. Неудивительно, что попытки предвосхитить будущее (сегодня мы называем это футурологией) стали одним из первых проявлений осознанной человеческой деятельности. Но то ли во все времена пессимистические прогнозы оказывались более реалистичными, то ли человеческая психика более восприимчива именно к ним, так или иначе, тема грядущей глобальной катастрофы всегда была одной из самых актуальных. Легенды о всемирном потопе в прошлом и неминуемом Апокалипсисе в будущем можно найти практически во всех религиях и учениях. По мере развития цивилизации менялись лишь детали и сроки, но не суть прогноза.

Сюжет был хорошо разработан еще в древности, и современность мало что сумела добавить: пророчества Нострадамуса сейчас так же популярны, как и при жизни автора. И сегодня, как тысячи лет назад, не успевает пройти предсказанный срок очередной вселенской катастрофы, как уже на подходе новая. Едва спала атомная фобия 50-60-х годов прошлого века, как мир узнал о надвигающейся «озоновой» катастрофе, под дамокловым мечом которой прошел почти весь конец XX века. Но еще не просохли чернила под Монреальским протоколом о запрете производства хлорфторуглеродов (скептики до сих пор сомневаются в реальности угрозы и истинных мотивах инициаторов), как Киотский протокол 1997 года возвестил миру о еще более страшной угрозе глобального потепления.

Сейчас этот символ грядущей расплаты человечества за «излишества» и «грехи» индустриализации успешно конкурирует в СМИ с сенсациями из жизни поп-звезд и новостями спорта. Апологеты «экорелигии» призывают человечество покаяться в содеянном и бросить все силы и ресурсы на замаливание грехов, то есть положить на алтарь новой веры значительную долю своего нынешнего и будущего благосостояния. Но, как известно, когда вас призывают делать пожертвования, необходимо тщательно следить за кошельком.

Хотя политическое решение по проблеме уже принято, есть смысл обсудить некоторые принципиальные вопросы. Все-таки до серьезных экономических последствий потепления даже по самым мрачным сценариям еще несколько десятилетий. Кроме того, российские власти никогда не грешили пунктуальностью в соблюдении законов и выполнении принятых обязательств. А как учил мудрый Лао-Цзы, часто именно в бездействии правителей благо для подданных. Попытаемся ответить на несколько наиболее важных вопросов:

Как велики реально наблюдаемые климатические изменения?

Обычно утверждают, что температура поднялась на 0,6°С за прошедшее столетие, хотя до сих пор, видимо, нет даже единой методики определения этого параметра. Например, спутниковые данные дают более низкое значение, чем наземные измерения, — всего 0,2°С. При этом остаются сомнения в адекватности климатических наблюдений, проводившихся сто лет назад, современным наблюдениям и в достаточной широте их географического охвата. К тому же естественные флуктуации климата в масштабах столетия даже при постоянстве всех внешних параметров как раз и составляют примерно 0,4°С. Так что угроза носит скорее гипотетический характер.

Могут ли наблюдаемые изменения быть вызваны естественными причинами?

Это один из самых болезненных вопросов для борцов с глобальным потеплением. Есть множество вполне естественных причин, вызывающих такие и даже более заметные климатические колебания, а глобальный климат может испытывать сильные флуктуации и без всяких внешних воздействий. Даже при фиксированном уровне солнечной радиации и постоянной концентрации парниковых газов на протяжении столетия колебание средней температуры поверхности может достигать 0,4°С (этой проблеме была посвящена статья в «Nature », 1990, т. 346, с. 713). В частности, благодаря огромной тепловой инерции океана хаотические изменения в атмосфере способны вызывать последействие, сказывающееся десятилетия спустя. И для того чтобы наши попытки воздействовать на атмосферу давали нужный эффект, они должны заметно превышать естественный флуктуационный «шум» системы.

Каков вклад антропогенного фактора в атмосферные процессы?

Современные антропогенные потоки основных парниковых газов почти на два порядка ниже их естественных потоков и в разы ниже неопределенности в их оценке. В черновом отчете IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change ) 1995 года сообщалось, что «любые заявления о значительной перемене климата спорны, пока не снижено количество неопределенных переменных, отвечающих за естественную изменчивость климатической системы». И там же: «Нет исследований, в которых с определенностью говорится, что все или часть зафиксированных изменений климата вызваны причинами антропогенного характера». Позже эти слова были заменены другими: «Соотношение доказательств наводит на мысль о явном влиянии человека на климат», хотя никаких дополнительных данных, обосновывающих этот вывод, представлено не было.

Более того, темпы, с которыми изменяется климатическое воздействие парниковых газов, отнюдь не коррелируют с потреблением углеводородного топлива, основного источника их антропогенных выбросов. Например, в начале 1940-х годов, когда темпы роста потребления топлива упали, глобальная температура росла особенно быстро, а в 1960-1970-х, когда потребление углеводородов быстро росло, глобальная температура, наоборот, снижалась. Несмотря на 30%-ное увеличение объема добычи углеродного топлива с 70-х к концу 90-х годов, скорость нарастания концентрации диоксида углерода и закиси азота за этот период резко замедлилась, а метана даже пошла на убыль.

Всю глубину нашего непонимания глобальных природных процессов особенно наглядно демонстрирует ход изменения концентрации метана в атмосфере. Начавшись за 700 лет до промышленной революции — еще во времена викингов, — этот процесс сейчас так же неожиданно остановился при продолжающемся росте добычи и соответственно антропогенной эмиссии углеводородов. Согласно данным двух независимых исследовательских групп из Австралии, а также из США и Нидерландов, в последние четыре года уровень метана в атмосфере остается постоянным.

А каковы естественные климатические и атмосферные тенденции?

Этот вопрос сторонники экстренных мер по вполне понятным причинам тоже не любят обсуждать. Здесь мы сошлемся на мнение известных отечественных специалистов в этой области (А.Л. Яншин, М.И. Будыко, Ю.А. Израэль. Глобальное потепление и его последствия: Стратегия принимаемых мер. В сб.: Глобальные проблемы биосферы. — М.: Наука, 2003).

«Изучение изменений химического состава атмосферы в геологическом прошлом показало, что на протяжении миллионов лет преобладала тенденция к убыванию количества углекислого газа в атмосфере. <...> Этот процесс приводил к понижению средней температуры нижнего слоя воздуха из-за ослабления парникового эффекта в атмосфере, что, в свою очередь, сопровождалось развитием оледенений сначала на высоких, а затем в средних широтах, а также аридизацией (опустыниванием. — Примеч. ред .) обширных территорий в более низких широтах.

Наряду с этим при пониженном количестве углекислого газа снижалась интенсивность фотосинтеза, что, по-видимому, уменьшало общую биомассу на нашей планете. Особенно резко указанные процессы проявлялись в ледниковые эпохи плейстоцена, когда количество углекислого газа в атмосфере неоднократно приближалось к 200 млн -1 . Эта концентрация ненамного превосходит критические значения концентрации, из которых одно соответствует оледенению всей планеты, а другое — понижению фотосинтеза до пределов, делающих невозможным существование автотрофных растений. <...> Не касаясь деталей отдаленной возможности гибели биосферы в результате ее естественного развития, отметим, что вероятность такой гибели представляется значительной».

Таким образом, если человечеству и грозит в будущем климатическая катастрофа, то не из-за чрезмерного повышения, а, наоборот, из-за понижения температуры! Напомним, что, согласно современным геологическим представлениям, мы живем как раз в пике межледниковой эпохи, и в ближайшее время ожидается начало очередного ледникового периода. И вот заключение авторов: «Сжигая все возрастающее количество угля, нефти и других видов углеродного топлива, человек встал на путь восстановления химического состава атмосферы теплых эпох геологического прошлого. <...> Человек непреднамеренно прекратил опасный для живой природы процесс истощения углекислого газа — главного ресурса в создании органического вещества автотрофными растениями, и сделал возможным повышение первичной продуктивности, которая является основой для существования всех гетеротрофных организмов, включая человека».

Каков масштаб ожидаемых климатических изменений?

В различных сценариях ожидаемое к концу столетия изменение средней температуры варьирует от повышения на 10°C до ее снижения относительно современного уровня. Обычно оперируют как «наиболее вероятным» средним значением в 2-3°С, хотя от усреднения эта величина не становится более обоснованной. На самом деле подобный прогноз должен учитывать не только основные процессы в сложнейшей природной машине, определяющей климат нашей планеты, но и научные, технологические и социологические достижения человечества на столетие вперед.

Понимаем ли мы сегодня, как формируется климат Земли, и если нет, то поймем ли в ближайшем будущем? Все специалисты в этой области уверенно дают отрицательный ответ на оба вопроса. А можем ли мы прогнозировать техногенное и социальное развитие цивилизации на ближайшие сто лет? И вообще, каков временной горизонт более или менее реального прогноза? Ответ также вполне очевиден. Наиболее консервативные и в то же время определяющие отрасли современной экономики — энергетика, сырьевая отрасль, тяжелая и химическая промышленность. Капитальные затраты в этих отраслях столь велики, что оборудование практически всегда используется до полной выработки ресурса — около 30 лет. Следовательно, промышленные и энергетические предприятия, которые сейчас вводятся в строй, будут определять технологический потенциал мира в течение первой трети столетия. Учитывая, что все остальные отрасли (например, электроника и связь) эволюционируют куда быстрее, более чем на 30 лет вперед лучше не загадывать. В качестве курьезного примера, показывающего цену более смелых прогнозов, часто вспоминают опасения футурологов конца XIX века, предрекавших, что улицы Лондона будут завалены конским навозом, хотя первые автомобили уже появились на дорогах Англии.

Кроме того, согласно алармистским сценариям, основной источник опасности — углеводородные энергоресурсы: нефть, уголь и газ. Однако по прогнозам тех же футурологов даже при самом экономном расходовании человечеству хватит этих ресурсов как раз примерно на столетие, а снижение объемов добычи нефти ожидается уже в ближайшие десять лет. Учитывая близость нового ледникового периода, видимо, можно только сожалеть о кратковременности «углеводородной эпохи» в истории мировой энергетики.

Сталкивалось ли человечество ранее со столь масштабными климатическими изменениями?

О да! И еще с какими! Ведь повышение глобальной температуры на 10°С после окончания ледникового периода вызвало не только экологическую, но и настоящую экономическую катастрофу, подорвав основы хозяйственной деятельности первобытного человека — охотника на мамонтов и крупных копытных животных тундровой фауны. Однако человечество не только выжило, но именно благодаря этому событию, найдя достойный ответ вызову природы, поднялось на новую ступень, создав цивилизацию.

Как показывает пример наших предков, реальной угрозы существованию человечества (а тем более жизни на Земле, как это иногда утверждают) повышение глобальной температуры не несет. Последствия ожидаемой сегодня масштабной перестройки климата достаточно хорошо можно представить, рассматривая относительно близкую нам эпоху плиоцена (период от 5 до 1,8 млн лет назад), когда появились первые прямые предки человека. Средняя температура поверхности тогда превышала современную более чем на 1°С. И если наши первобытные предки сумели пережить и ледниковый период, и потепление, которое последовало за ним, то даже неудобно так низко оценивать наш собственный потенциал.

Заметные изменения климата происходили и в течение исторического периода существования цивилизации: это показали данные палеоклиматических исследований и исторических хроник. Изменения климата становились причиной возникновения и гибели многих великих цивилизаций, однако не несли угрозы человечеству в целом. (Достаточно вспомнить упадок скотоводства в Сахаре, цивилизации Месопотамии, Тангутского царства в Северном Китае; подробнее о роли климатических изменений в истории культуры можно прочитать в книге Л.Н. Гумилева «Этногенез и биосфера Земли».)

Каковы потенциальные последствия климатических изменений, с одной стороны, и экономическая цена наших усилий снизить их темп — с другой?

Одним из самых угрожающих последствий глобального потепления принято считать подъем уровня Мирового океана на десятки метров, который произойдет при полном таянии ледников Гренландии и Антарктиды. Алармисты обычно забывают уточнить, что при самых неблагоприятных обстоятельствах на это потребуется более 1000 лет! Реальное же повышение уровня океана за прошедшее столетие составило 10-20 см при значительно большей амплитуде трансгрессии и регрессии береговой линии в результате тектонических процессов. В ближайшие сто лет ожидается подъем уровня океана не более чем на 88 см, что вряд ли способно дезорганизовать мировую экономику. Подобное повышение уровня моря может вызвать лишь постепенную миграцию небольшой части населения планеты — явление куда менее трагичное, чем ежегодная гибель от голода десятков миллионов людей. А о том, как через тысячу лет справятся с потопом наши далекие потомки, нам вряд ли стоит беспокоиться (вспомним «проблему конского навоза»!). Кто возьмется предсказать, как изменится к тому времени наша цивилизация, и будет ли эта проблема в числе актуальных?

Пока что ожидаемый к 2050 году ежегодный ущерб мировой экономике из-за прогнозируемого повышения температуры оценивается всего в 300 млрд. дол. Это менее 1% современного мирового ВВП. А во что обойдется борьба с потеплением?

Институт «Всемирная вахта» (WorldWatch Institute ) в Вашингтоне считает, что необходимо ввести «углеродный налог» в размере 50 дол. за 1 т углерода, чтобы стимулировать снижение потребления ископаемого топлива, улучшить технологии его сжигания и ресурсосбережения. Но по оценкам того же института, такой налог повысит стоимость 1 л бензина на 4,5 цента, а стоимость 1 кВт-ч электроэнергии — на 2 цента (то есть почти в два раза!). А для широкого внедрения солнечных и водородных источников энергии этот налог должен составлять уже от 70 до 660 дол. на 1 т.

Затраты на выполнение условий Киотского протокола оцениваются в 1-2% мирового ВВП, в то время как оценка положительного эффекта не превышает 1,3%. Кроме того, климатические модели предсказывают, что для стабилизации климата потребуется значительно большее снижение эмиссии, чем предусмотренное протоколом возвращение к уровню 1990 года.

Здесь мы подошли к еще одному принципиальному вопросу. Активисты «зеленых» движений часто не отдают себе отчета в том, что абсолютно все природоохранные мероприятия требуют расхода ресурсов и энергии и, как любой вид производственной деятельности, вызывают нежелательные экологические последствия. С точки зрения глобальной экологии безвредной производственной деятельности не бывает. Та же «альтернативная» энергетика при полном учете всех выбросов в окружающую среду в процессе производства, эксплуатации и утилизации необходимого сырья и оборудования, например солнечных панелей, сельскохозяйственных машин, углеводородного топлива, водорода и т. п., в большинстве случаев оказывается более опасной, чем угольная энергетика.

«До сих пор в представлении большинства людей негативные экологические последствия хозяйственной деятельности ассоциируются с дымящимися заводскими трубами или мертвой поверхностью заброшенных карьеров и промышленных свалок. Действительно, вклад в отравление окружающей среды таких отраслей промышленности, как металлургия, химическая промышленность, энергетика, велик. Но не меньшую опасность для биосферы представляют идиллические сельскохозяйственные угодья, ухоженные лесопарки и городские газоны. Разомкнутость локального круговорота в результате хозяйственной деятельности человека означает, что существование искусственно поддерживаемого в стационарном состоянии участка сопровождается ухудшением состояния окружающей среды в остальной части биосферы. Цветущий сад, озеро или река, поддерживаемые в стационарном состоянии на базе разомкнутого кругооборота веществ с доведенной до максимума продуктивностью, гораздо опаснее для биосферы в целом, чем заброшенная, превращенная в пустыню земля» (из книги В.Г. Горшкова «Физические и биологические основы устойчивости жизни». М.: ВИНИТИ, 1995).

Поэтому в глобальной экологии стратегия превентивных мер неприменима. Необходимо произвести количественный расчет оптимального баланса между желаемым результатом и затратами на снижение ущерба для окружающей среды. Стоимость предотвращения эмиссии тонны диоксида углерода доходит до 300 долларов при стоимости углеводородного сырья, дающего при сжигании эту тонну, менее 100 долларов (напомним, что 1 т углеводорода дает 3 т СО 2), и это значит, что мы в разы увеличиваем наши общие энергозатраты, стоимость получаемой энергии и скорость истощения дефицитных углеводородных ресурсов. Кроме того, даже в США на 1 млн дол. произведенного ВВП выбрасывается 240 т СО 2 (в других странах значительно больше, например, в России — в пять раз!), причем большая часть ВВП приходится на непроизводственные, то есть не эмитирующие СО 2 отрасли. Получается, что затрата 300 дол. на утилизацию 1 т углекислого газа приведет к дополнительной эмиссии как минимум нескольких сотен килограммов того же СО 2 . Таким образом, мы рискуем запустить гигантскую машину, вхолостую сжигающую наши и без того скудные энергетические ресурсы. Видимо, подобные расчеты и побудили США отказаться от ратификации Киотского протокола.

Но ведь существует и принципиально другой подход. Вместо того чтобы тратить силы и ресурсы на борьбу с неизбежным, нужно оценить, а не будет ли дешевле приспособиться к переменам, постараться извлечь из них выгоду. И тогда окажется, что уменьшение поверхности суши за счет ее частичного затопления с лихвой окупится увеличением используемой территории в той же Сибири, а со временем и в Гренландии, и в Антарктиде, а также за счет повышения общей продуктивности биосферы. Увеличение содержания углекислого газа в воздухе будет полезно для большинства культурных растений. Это становится понятным, если вспомнить, что роды, к которым относятся современные культурные растения, появились в раннем плиоцене и позднем миоцене, когда содержание углекислого газа в атмосфере достигало 0,4%, то есть было на порядок выше современного. Экспериментально показано, что удвоение концентрации СО 2 в атмосферном воздухе может привести к 30%-му увеличению урожая некоторых сельскохозяйственных культур, а это исключительно важно для быстро растущего населения планеты.

Кто и почему выступает за ратификацию Киотского протокола?

Наиболее активную позицию в борьбе с глобальным потеплением занимают западноевропейские политики и общественность. Чтобы понять причины столь эмоционального отношения европейцев к этой проблеме, достаточно взглянуть на географическую карту. Западная Европа находится в той же широтной полосе, что и Сибирь. Но какой климатический контраст! В Стокгольме, на одной широте с Магаданом, стабильно вызревает виноград. Подарок судьбы в виде теплого течения Гольфстрим стал экономической основой европейской цивилизации и культуры.

Поэтому европейцев тревожит отнюдь не глобальное потепление и судьба рискующего остаться без территории населения Бангладеша, а локальное похолодание в Западной Европе, которое может стать следствием перестройки океанических и атмосферных потоков при значительном повышении глобальной температуры. Хотя сейчас никто не в состоянии даже приблизительно определить пороговую температуру начала такой перестройки, ее последствия для исторических центров западноевропейской цивилизации могут быть весьма серьезными.

Европейские политики занимают, как правило, наиболее жесткую и бескомпромиссную позицию на переговорах по этим вопросам. Но и мы должны понимать, каковы их мотивы. Действительно ли мы так близко к сердцу принимаем судьбу западноевропейцев, что готовы пожертвовать своим будущим ради сохранения их благополучия? Кстати говоря, в потеплевшей Сибири хватит места на всех европейцев, и, может быть, новые переселенцы наконец-то ее обустроят.

Есть и более прозаическая причина, заставляющая европейцев бороться за принятие Киотского протокола. Ни для кого не секрет, что Западная Европа потребляет около 16% мировых энергоресурсов. Острая нехватка энергии вынуждает европейцев активно внедрять дорогие энергосберегающие технологии, и это подрывает их конкурентоспособность на мировом рынке. С этой точки зрения Киотский протокол — гениальный ход: навязать потенциальным конкурентам такие же жесткие нормы энергопотребления, а заодно создать рынок для сбыта своих энергосберегающих технологий. Американцы отказались добровольно наложить на себя ограничения, подрывающие их экономику и выгодные западноевропейским конкурентам. Китай, Индия и другие развивающиеся страны, главные конкуренты промышленных держав Старого Света, в том числе и России, — тоже. Похоже, только мы не боимся, что в результате подписания протокола наша конкурентоспособность упадет ниже нынешнего, примерно 55-го места в мировом рейтинге...

Что получит и что потеряет Россия от участия или неучастия в Киотском протоколе?

Климат России — самый суровый на земном шаре. Погоду в северных странах Европы делает теплый Гольфстрим, а в Канаде практически все население живет вдоль границы с США, то есть много южнее Москвы. Это одна из главных причин того, что на единицу произведенного ВВП Россия затрачивает в пять раз больше энергии (и производит больше СО 2 !), чем США и европейские страны. Стране, более 60% территории которой находится в зоне вечной мерзлоты, доходящей в Забайкалье практически до нашей южной границы, бороться с потеплением как-то нелепо. По оценкам экономистов, повышение среднегодовой температуры на один градус снижает стоимость содержания каждого рабочего места в два раза. Получается, что мы добровольно соглашаемся участвовать в борьбе с естественной возможностью удвоения нашего экономического потенциала, хотя такое удвоение президент официально провозгласил целью государственной политики!

Мы не беремся обсуждать политические выгоды от демонстрации единства с Европой в вопросе о Киотском протоколе. Возможность заработать на «торговле воздухом» (то есть квотами на выброс СО 2) тоже нет смысла рассматривать серьезно. Во-первых, мы уже поставлены в самый конец длинной очереди потенциальных продавцов, после всех новых членов ЕС, стран Северной Африки и Ближнего Востока. Во-вторых, при назначенной цене в 5 евро за квоту в 1 т СО 2 (при реальной цене в 300 дол.!) выручка будет несопоставима с нашим сегодняшним нефтегазовым экспортом. А в-третьих, при прогнозируемых темпах развития российской экономики еще до 2012 года нам придется думать не о продаже, а о покупке квот. Если только ради демонстрации европейского единства мы не пойдем и на добровольное ограничение своего экономического развития.

Такая возможность кажется невероятной, но напомним, что с 2000 года в соответствии с Монреальским протоколом в России прекращено производство веществ, приводящих к разрушению озонового слоя. Поскольку к этому сроку Россия не успела разработать и внедрить собственные альтернативные технологии, это привело к практически полной ликвидации российского производства аэрозолей и холодильного оборудования. А внутренний рынок захватили иностранные, в основном западноевропейские производители. К сожалению, теперь история повторяется: энергосбережение — отнюдь не самая сильная сторона российской энергетики и своих энергосберегающих технологий у нас нет...

Вопиющая несправедливость Киотского протокола по отношению к России заключается еще и в том, что бореальные леса России площадью 8,5 млн км 2 (или 22% площади всех лесов Земли) аккумулируют 323 Гт углерода в год. Никакая другая экосистема Земли не может в этом сравниться с ними. По современным представлениям, влажные леса тропиков, которые иногда называют «легкими планеты», поглощают примерно столько же СО 2 , сколько освобождается при деструкции производимого ими органического вещества. А вот леса умеренного пояса к северу от 30° с. ш. накапливают 26% углерода на Земле (http://epa.gov/climatechange/). Только одно это позволяет России требовать особого подхода — например, выделения мировым сообществом средств на компенсацию ущерба от ограничения хозяйственной деятельности и охрану природы в этих регионах.

Предотвратят ли потепление меры, предусмотренные Киотским протоколом?

Увы, на этот самый главный вопрос даже сторонники протокола вынуждены давать отрицательный ответ. Согласно климатическим моделям, если не контролировать эмиссию парниковых газов, то к 2100 году концентрация диоксида углерода может увеличиться на 30-150% по сравнению с современным уровнем. Это может привести к увеличению средней глобальной температуры земной поверхности на 1-3,5°С к 2100 году (при значительных региональных вариациях этой величины), что, безусловно, вызовет серьезные последствия для экосферы и хозяйственной деятельности. Однако если предположить, что условия протокола будут выполнены за счет снижения эмиссии СО 2 , сокращение концентрации диоксида углерода в атмосфере по сравнению со сценарием, в котором вообще отсутствует регулирование эмиссии, составит к 2100 году от 20 до 80 ppm. В то же время для стабилизации его концентрации на уровне хотя бы 550 ppm необходимо сокращение минимум на 170 ppm. Во всех рассмотренных сценариях результирующее влияние этого на изменение температуры оказывается незначительным: всего 0,08 — 0,28°С. Таким образом, реальный ожидаемый эффект Киотского протокола сводится к демонстрации верности «экологическим идеалам». Но не слишком ли высока цена за демонстрацию?

Является ли проблема глобального потепления важнейшей из тех, с которыми сейчас столкнулось человечество?

Еще один неприятный для поборников «экологических идеалов» вопрос. То, что третий мир давно потерял интерес к этой проблеме, наглядно показал саммит 2002 года в Йоханнесбурге, участники которого констатировали, что борьба с нищетой и голодом более важна для человечества, нежели возможное в отдаленном будущем изменение климата. Со своей стороны, американцы, прекрасно понимающие всю подоплеку происходящего, были справедливо возмущены попыткой решить европейские проблемы за их счет, тем более что в ближайшие десятилетия основной прирост антропогенной эмиссии парниковых газов придется на технологически отсталую энергетику развивающихся стран, не попадающую под регулирование Киотским протоколом.

Как выглядит эта проблема в контексте дальнейшего развития цивилизации?

Конфликт человека с Природой — отнюдь не следствие нашей «экологической нечистоплотности». Его суть в нарушении цивилизацией биосферного равновесия, и с этой точки зрения как пасторально-патриархальное сельское хозяйство, так и мечта «зеленых» — «возобновляемая» энергетика несут ничуть не меньшую угрозу, чем громко проклинаемая индустриализация. По оценкам, которые приводятся в уже упоминавшейся книге В.Г. Горшкова, для сохранения стабильности биосферы цивилизация не должна потреблять свыше 1% чистой первичной продукции глобальной биоты. Современное же прямое потребление биосферной продукции суши уже почти на порядок больше, а доля освоенной и преобразованной части суши превысила 60%.

Природа и Цивилизация — по сути своей антагонисты. Цивилизация стремится использовать накопленный Природой потенциал как ресурс своего развития. А для системы природных регуляторов, отлаженной за миллиарды лет существования биосферы, деятельность Цивилизации — возмущающее влияние, которое для возвращения системы к равновесию необходимо подавить.

С самого зарождения нашей планеты суть происходящей на ней эволюции материи — в ускорении процессов трансформации вещества и энергии. Только оно способно поддерживать стабильное развитие таких сложных неравновесных систем, как Биосфера или Цивилизация. На протяжении всего существования нашей планеты и всей человеческой истории непрерывно ускорялись процессы возникновения новых, все более сложных биологических, а затем исторических и технологических форм организации материи. Это основной принцип эволюции, который нельзя отменить или обойти. Соответственно наша цивилизация или остановится в своем развитии и погибнет (и тогда на ее месте неизбежно возникнет что-то иное, но подобное по сути), или будет эволюционировать, перерабатывая все большие объемы вещества и рассеивая в окружающее пространство все больше энергии. Поэтому попытка вписаться в Природу — это стратегически тупиковый путь, который рано или поздно все равно приведет к прекращению развития, а затем к деградации и гибели. Эскимосы Севера и папуасы Новой Гвинеи прошли большой и сложный путь, в результате которого идеально вписались в окружающую природу — но заплатили за это остановкой своего развития. Такой путь можно рассматривать лишь в качестве тайм-аута в преддверии качественного изменения характера цивилизации.

Другой путь — взять на себя все функции управления природными процессами, заменив биосферный механизм гомеостаза искусственным, то есть создать техносферу. Именно на этот путь, возможно не до конца осознавая это, толкают нас сторонники регулирования климатических процессов. Но объем информации, циркулирующий в техносфере, на многие порядки уступает тому, что циркулирует в биосфере, поэтому надежность такой техносферной регуляции пока слишком низка, чтобы гарантировать человечеству спасение от гибели. Начав с искусственного регулирования «гибнущего» озонового слоя, мы уже вынуждены задуматься о негативных последствиях избытка атмосферного озона. И попытка регулирования концентрации парниковых газов — это только начало бесконечных и безнадежных поисков замены естественных биосферных регуляторов искусственными.

Третий и наиболее реальный путь — это коэволюция (по Н.Н. Моисееву) Природы и Цивилизации, — взаимная адаптивная трансформация. Каким будет результат, мы не знаем. Но можно предположить, что неизбежное изменение климата и других природных условий на поверхности Земли станет началом движения к новому глобальному равновесию, новому глобальному единству Природы и Цивилизации.

На фоне бурных социальных и экономических процессов, происходящих в современном мире, и реальных проблем, стоящих перед многомиллиардным населением планеты, на пороге кардинального изменения характера Цивилизации и ее взаимоотношений с Природой попытка регулирования климата, скорее всего, сойдет на нет естественным образом, как только дело дойдет до реальных затрат. На примере озоновой истории Россия уже имеет печальный опыт участия в решении глобальных проблем. И хорошо бы нам не повторять однажды сделанных ошибок, потому что, если отечественную энергетику постигнет судьба отечественной холодильной промышленности, нас не спасет даже самое страшное глобальное потепление.