Глобальное потепление климата в России и мире: что это такое, причины, последствия и пути решения проблемы

В XX веке ученые выяснили, чем вызвано глобальное потепление. Под термином, придуманным американским климатологом Уоллесом Брокером, подразумевается повышение средней температуры нижних слоев атмосферы и морей, связанное с индустриализацией экономики. То есть это изменения климата, возникшие под воздействием антропогенных факторов. При изучении причин и последствий рассматриваются данные за длительный период.

Глобальное потепление — это реальность

Некоторые ученые называют глобальное потепление мифом, так как климат на планете уже менялся. Большинству растений и животных удавалось приспособиться к новым условиям. Пример тому — наступление и отступление ледников.

Причинами любых “климатических скачков” разоблачители считают исключительно естественные факторы: изменения солнечного излучения, движения литосферных плит, крупные извержения вулканов, смещение орбиты Земли.

Способы получения информации об изменениях климата

Изменения климата и связанные с ними экологические процессы изучают институты энергетических и климатических исследований, биологических и геологических наук. Свои заключения ученые делают, анализируя данные метеостанций и спутниковых измерений. Как происходили похолодание и потепление, они узнают, организуя экспедиции в разные регионы. Цель — извлечь образцы льда или горных пород и составить палеоклиматические реконструкции, чтобы определить периодичность природных явлений, разработать прогнозы.

Метеостанция, Канада

Институты биологических и геологических наук исследуют механизмы адаптации растений к изменению климата, его влияние на почвенный покров и процессы обмена между почвой, растительными организмами, атмосферой. Климатологов интересуют физические и химические процессы в атмосфере. Они изучают:

• поведение микроэлементов, попадающих в воздух из разных источников (промышленность, транспорт, растения);
• взаимодействие веществ и его влияние на глобальный климат.

Используя экспериментальные знания и компьютерные программы, специалисты совершенствуют существующие климатические модели, оценивают их, разрабатывают рекомендации для политиков.

Факты о глобальном потеплении

Недавние предсказания метеорологов быстро сбываются. На глобальное потепление указывает таяние вековых льдов и учащение экстремальных погодных явлений. Летом люди и животные страдают от невыносимой жары. На юге Испании, например, высыхают пастбища.

Поля на юге Испании

Повышается количество катастрофических пожаров, когда огонь распространяется на территории площадью больше 500 га. Пылают леса в США, России, Австралии и других странах.

В 2017 году климатологи представили на саммите G-20 в Гамбурге доклад по климатическим изменениям начиная с 80-х годов прошлого века. Они привели факты, доказывающие, что потепление — не миф, а реальность:

• Воздух у земной поверхности значительно нагрелся. С начала XX века температура выросла на 0,74 °C. Сравнение с данными середины XX столетия показало, что после 2000 года один температурный рекорд сменяет другой (см. график). Рекордными оказались три года подряд: 2014, 2015, 2016 (+0,94 °C). Такого не было за всю историю научных наблюдений за погодой.
• Нагрелись океаны. Температура верхних слоев воды увеличилась на 0,5 °C.
• Исчезают лед и снег. Толщина ледяного покрова в среднем уменьшилась на 20 м. От Антарктиды откалываются огромные айсберги. Гренландия ежегодно теряет 250-300 млн. тонн льда.
• Уровень мирового океана с 1983 до 2017 гг. повысился на 85 мм. Скорость подъема составляет сейчас 3,4 мм (± 0,4 мм) в год.
• Океаны окисляются. Уровень pH воды у поверхности около 8,1. По сравнению с доиндустриальным периодом он снизился примерно на 0,1.

Основные причины изменения климата

Главной причиной возникновения такой проблемы, как потепление климата, считается сжигание нефти, газа и угля для получения электроэнергии. Ее расходуют машины на промышленных предприятиях, автомобили, мобильные телефоны, компьютеры. При горении ископаемых образуется парниковый газ диоксид углерода (CO2). Леса, способные удерживать его, вырубаются, уничтожаются пожарами. На их месте появляются пахотные угодья.

Тысячелетиями мировые выбросы CO2 оставались стабильными, пока не началась индустриальная эпоха. Около 200 лет назад человечество предпочло использовать машины вместо силы мышц, воды и ветра. С тех пор уровень диоксида углерода непрерывно увеличивается. Под его воздействием температура земной поверхности повысилась в среднем на 0,8 °C. Этого оказалось достаточно для масштабных климатических изменений.

Дополнительно нагреванию планеты способствует рост потребления мяса, поскольку жвачные животные выделяют огромное количество метана (CH4). Промышленные выбросы и мировое сельское хозяйство — источники оксида азота (N2O), перфторуглеродов (PFCs), гексафторида серы (SF6), гидрофторуглеродов (HFCs). Все это тоже парниковые газы. Они поднимаются в атмосферу, которая защищает Землю и одновременно пропускает солнечные лучи, согревающие планету.

Визуализация парникового эффекта

При большой концентрации газов воздушная оболочка утолщается, препятствуя прохождению отраженного теплового излучения Земли, подобно толстым стеклам теплицы. Оно накапливается в атмосфере, а затем возвращается к поверхности планеты. Описанный эффект называют парниковым.

Факторы, ускоряющие потепление

Таяние льдов — это не только следствие, но и причина быстрого глобального потепления. Высвобождаются углекислый газ и метан, исчезают светлые поверхности, отражающие до 90% солнечной энергии обратно в космос. Темная вода поглощает ее, и планета продолжает нагреваться.

Негативные процессы ускоряют также:

• Рост влажности воздуха, вызванный повышением температуры.
• Увеличение концентрации в атмосфере парниковых газов, связанное с производственной деятельностью человечества, нагреванием океанов и перевод в цифровую форму разных видов информации, что привело к росту потребности в электроэнергии.
• Катастрофические пожары, незаконная вырубка уничтожающие леса.

Факторы, замедляющие потепление

Если бы не мировой океан, температура воздуха у земной поверхности поднималась бы еще быстрее. Он поглощает лишнюю тепловую энергию и четвертую часть двуокиси углерода, выделяемого в атмосферу. Чем холоднее, тем эффективнее протекает процесс. Насыщенная CO2 вода опускается вниз, где газ хранится долгое время. Часть его накапливается в морских отложениях. Однако с усиленным поглощением диоксида связывают чрезмерные нагревание, окисление, испарение воды.

Антропогенные факторы, тормозящие негативные процессы:

• Строительство новых АЭС, заменяющих существующие ТЭС. В отличие от последних они используют для получения электроэнергии не органическое топливо, а энергию атома.
• Внедрение инновационных технологий, направленных на очищение атмосферы от парниковых газов: метана, диоксида углерода, гидрофтор-и перфторуглеродов, оксида азота, гексафторида серы.
• Развитие “зеленой” энергетики, то есть использование энергии воды, ветра, солнца вместо сжигания ископаемых видов топлива.
• Восстановление лесов.

Возможные последствия для планеты

Что точно нас ожидает, ученые сказать не в состоянии. Они делают предположения о последствиях наблюдаемого глобального потепления, опираясь на исторические сведения и используя климатические модели. Прогнозы развития ситуации вызывают тревогу.

Для океанов и прибрежных зон

Еще большее потепление спровоцирует таяние всех мировых запасов льда и повышение уровня океана на 60 метров. Это приведет к затоплению низменных прибрежных районов.

Для суши и растений

Последствия сильного потепления в глобальных масштабах — частые засухи, пожары, наводнения. Если не остановить его, опасность вымирания угрожает половине видов живых организмов, так как условия жизни не соответствуют их потребностям. На территории Сибири не останется хвойных деревьев. Исчезнут белые медведи, моржи, северные морские котики.

Для атмосферы Земли

Изменится распределение и количество осадков. Последствие нагревания океанов — испарение большого количества воды, что усилит парниковый эффект.

Экстремальные погодные явления на Земле перестанут быть редкостью. Возрастет сила ветров. Частота тропических штормов, возможно, уменьшится, но их интенсивность увеличится. Зима будет начинаться позже, заканчиваться раньше.

Для человека и всех живых организмов

Изменение климата опасно для здоровья живых существ. Растет количество периодов аномальной жары летом, жертвами которой становится все больше людей и животных. Однако, несмотря на рост приповерхностной температуры, местами возможно временное похолодание.

Другие последствия усиления глобального потепления для живых существ:

• Изменятся области распространения, популяции, инфекционный потенциал возбудителей заболеваний.
• Участятся сильные шторма, вызывающие стихийные бедствия: наводнения и т. д.
• Таяние ледников в горах приведет к затоплениям во многих местах. Но в далеком будущем климат станет сухим, вследствие чего возникнет нехватка пресной воды, поскольку ледники — это огромные ее хранилища, питающие реки.
• Из-за роста температуры и изменения количества осадков снизится производительность сельского хозяйства.
• Увеличатся области распространения и популяции вредителей.
• Возникнет дефицит пищевых ресурсов.

Текущее состояние климата

Последствия климатических изменения люди уже ощущают на себе. Принимаемых мер недостаточно для улучшения ситуации. Мировые выбросы диоксида углерода, у которого самый высокий потенциал глобального потепления, продолжают увеличиваться. В 2018 году был установлен новый рекорд — 33,1 млрд. тонн. Чем грозит бездействие, на специальных конференциях рассказывают климатологи.

В мире в целом

Согласно докладу Lancet, опубликованному перед конференцией ООН по климату (“COP 23”), начиная с 2000 года на 46% возросло количество природных катастроф.

Из-за глобального потепления люди на земле страдают от аномальной жары, экстремального холода, небывалых ливней с грозами.

В современной России

Количество опасных агро-и гидрометеорологических явлений вследствие глобального потепления растет по всей России. Уменьшается количество воды в реках, морях, озерах.

В будущем высохнут мелкие и сильно обмелеют крупные водоемы. Растает вечная мерзлота — гигантское хранилище парниковых газов и опасных микроорганизмов, включая неизвестных науке.

Климат меняется не так, как раньше

Климат на Земле меняется с тех пор, как она существует. На протяжении миллионов лет естественным образом чередовались теплые и холодные периоды. Однако потепление, о котором сейчас много говорят и пишут, — это изменения, вызванные хозяйственной деятельностью человека.

Прогнозы на будущее

Пессимистичный сценарий. Согласно модельным расчетам, если срочно не принять меры, на планете ожидается около 529 000 смертей в год, вызванных ухудшением питания, особенно снижением потребления овощей и фруктов. Немецкий институт экономических исследований считает, что к 2050 году изменение климата приведет к экономическим потерям в 200 000 млрд. долларов.

Оптимистичный сценарий. Остановить нагревание невозможно, но если удастся его затормозить, у живых существ будет время адаптироваться к меняющимся условиям. Замедлится таяние ледников, меньше людей пострадает от наводнений. Сократится количество невыносимо жарких дней.

Самым большим потенциалом в сдерживании глобального потепления обладает Россия, так как на территории страны много мест, где можно посадить леса, чтобы предотвратить катастрофу.

Пути решения проблемы и предотвращения кризиса

Представители государств регулярно собираются для обсуждения проблемы.

Это Киотский протокол и Парижское соглашение, ратифицированное Россией осенью 2019 года. Они дополнили Рамочную конвенцию ООН об изменении климата 1992 года. Страны решили:

• Не позднее чем до 2050 года выйти на уровень “нулевых выбросов” диоксида углерода.
• Значительно сократить выбросы других парниковых газов, особенно метана.
• Снизить потребление электроэнергии.
• Осуществить декарбонизацию энергетики, то есть полностью отказаться от использования органического топлива с содержанием CO2 и перейти на альтернативные источники энергии.
• Снизить эмиссии парниковых газов в сельском хозяйстве.
• Использовать методы очистки от углекислого газа воды и воздуха.

Однако климатологи подвергают критике заключенные соглашения, поскольку они подписаны не всеми странами и не предусматривают никакой ответственности за недостижение намеченных целей. В 2017 году о выходе из Парижского соглашения объявили Соединенные Штаты, занимающие второе место по объему выбросов загрязняющих веществ. Против выступили простые граждане, политики, бизнесмены, экологи, религиозные деятели.