Глобальное потепление климата и его последствия

При обсуждении проблемы загрязнения атмосферного воздуха и его последствий для экосистем Земли было обращено внимание на вопрос о выбросах продуктов сжигания топлива. Этот процесс ведет и к измене­нию климата, представляя серьезную экологическую проблему, имею­щую глобальный характер.

Такие газы, как С0₂, метан, оксиды азота, озон, фреоны, хлорфто-руглеводороды, пропуская солнечные лучи, препятствуют длинноволно­вому тепловому излучению с земной поверхности. Повышение концент­рации этих газов в атмосфере приводит к парниковому эффекту. Они -как стеклянная крышка парника - удерживают утечку тепла от призем­ных слоев атмосферы.

В табл. 6-4 показаны изменения концентрации основных парниковых газов в атмосферном воздухе с конца XVII века.

Таблица 4. Изменение концентрации основных парниковых газов в атмосфере Земли (по К.Я. Кондратьеву, 1990)

В настоящее время вклад парниковых газов в глобальное потепление климата составил: диоксида углерода (С0₂) - 66%, метана - 18%, фреонов - 8%>, оксида азота - 3% и остальных газов - 5%. Как видно из приведенных цифр, основной вклад в формирование парникового эф­фекта вносит двуокись углерода.

В настоящее время в атмосферу поступает громадное количество дву­окиси углерода, которая образуется при сжигании ископаемых видов топ­лива. Во всем мире постоянно растут объемы сжигаемого топлива, что ведет к увеличению объемов двуокиси углерода, поступающих в атмос­феру. К тому количеству двуокиси углерода, которое ежегодно выделя­ется зелеными растениями, в настоящее время ежегодно добавляется еще 5-7% от процессов горения. Примерно половина этого количества акку­мулируется, не вовлекаясь в процесс фотосинтеза, не растворяясь в вод­ных поверхностях Земли, то есть остается в атмосфере. Увеличению в атмосфере концентрации двуокиси углерода способствует и снижение ее потребления тропическими лесами, так как в мире наблюдается неуклон­ное снижение площади последних за счет их интенсивной вырубки. По­скольку деревья потребляют в 10-20 раз больше двуокиси углерода, чем любые сельскохозяйственные культуры, то снижение их площадей ока­зывает значительное влияние на круговорот углерода в атмосфере.

Вот уже три четверти столетия ученые наблюдают повышение концен­трации двуокиси углерода в атмосфере. В настоящее время получены точные данные, подтверждающие это явление. В то же время, прогнози­руя всеобщее потепление, ученые констатируют, что с начала столетия вплоть до Второй мировой войны отмечалась лишь слабая тенденция к потеплению, которая сменилась некоторым похолоданием, начиная с 1940 г. По мнению специалистов, это объясняется тем, что процессы потепления уравновешиваются естественным похолоданием за счет тотальных пери­одических изменений орбиты Земли вокруг Солнца. Кроме того, процес­сы потепления могут уравновешиваться за счет снижения тепла, которое приносит нам солнечное излучение вследствие отражения его частицами пыли и взвешенных веществ, объем которых увеличился в результате усиления вулканической активности поверхности Земли. Частицы пыли попадают в атмосферу, находятся во взвешенном состоянии и отражают солнечный свет от Земли в космическое пространство, лишая тем самым нашу планету того тепла, которое приносит солнечное излучение. Изве­стно, что после сильнейшего извержения вулкана Тамбора в Индонезии в 1815 г. последующие годы характеризовались очень суровыми зимами и холодными летними периодами. Таким образом, увеличение в верхних слоях атмосферы пылевых частиц за счет вулканической деятельности или выбросов промышленных предприятий, теплоэлектростанций, круп­ных пожаров, взрывов атомного оружия способно временно создать противовес парниковому эффекту.

По расчетам западных и американских специалистов представляется вероятным, что уровень двуокиси углерода в атмосфере к 2000-му году возрастет на 25%. Российские ученые прогнозируют увеличение до 40%. В любом случае это способно вызвать повышение глобальной темпера­туры на 1°С.

Прогнозы показывают, что изменения температуры в полярных райо­нах Земли окажутся более значительными, поскольку в промышленных районах имеет место «дымка» из взвешенных частиц, уравновешиваю­щая парниковый эффект за счет отражения поступающей на земную по­верхность солнечной энергии. Таким образом, следует ожидать, что по­лярные области отреагируют на изменения уровня двуокиси углерода в атмосфере быстрее, чем другие области планеты. Это увеличит таяние льдов на полюсах планеты и приведет к повышению уровня Мирового океана. Известно, что за последние 100 лет уровень Мирового океана повысился на 10-14 см. Этот подъем совпадает с периодом, когда отме­чалось среднее глобальное потепление на 0,4°С. Подсчитано, что с конца 30-х годов растаяли ледники общим объемом в 50 тыс. км³, это обусло­вило поднятие Мирового океана за этот же период в среднем на 3 мм в год. Очевидно, что таяние такого огромного количества льда так же тре­бует затрат тепла. В результате тающий лед так же задерживает наступле­ние глобального потепления земной поверхности. Если бы средняя тем­пература Антарктиды увеличилась на 5°С, то произошло бы таяние всей антарктической ледяной шапки, а уровень Мирового океана повсеместно повысился бы на 4-8 м. Все это могло бы привести к глобальным клима­тическим изменениям на планете Земля.

В то же время, необходимо учитывать, что эти расчетные прогнозы сделаны на основе анализа увеличения концентрации углекислого газа, но, как ранее было отмечено, парниковый эффект вызывается и такими газами, как метан, оксиды азота, озон, фреоны, хлорфторуглеводороды. Научные исследования последних лет свидетельствуют, что в настоящее время в атмосфере наблюдается накопление метана и хлорфторуглеводо-родов. Причины этого пока еще до конца не ясны. Однако рост содержа­ния обоих этих газов в атмосфере делает более вескими предположения о возможном глобальном потеплении. На Всемирной Конференции по климату в Женеве говорилось о том, что изменения климата в будущем неизбежны, они станут заметными и, возможно, необратимыми в несколь­ко ближайших десятилетий, что в связи с этим необходимо выработать стратегию, которая позволит человечеству избежать негативных послед­ствий возможных изменений климата.

Взаимозависимость всех процессов в природе на данном примере наиболее очевидна. Любое на первый взгляд локальное воздействие мо­жет накапливаться и привести к последствиям глобального масштаба. В то же время, изменения климата и погодных условий уже сегодня ощу­щаются как проблема, имеющая экологические корни. Климат и погода являются теми факторами, которые наиболее сильно влияют на форми­рование биологического разнообразия на той или иной территории, орга­низации жизнедеятельности людей, адаптационных реакций организма человека.