Изменение климата: предпосылки и последствия

НОУ ВПО «СПбУУ иЭ»

РЯЗАНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ

Кафедра менеджмента

Контрольная работа

по дисциплине: «Экология»

тема: «Изменение климата: предпосылки и последствия»

Выполнила: студентка 1 курса

заочная форма обучения

Тихонова Ольга Львовна 

Проверил: _________________                                                                                                   

Рязань 2014

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ……………………………………………… 3

1. Климат и его естественная изменчивость .……… 5
2. Причины изменения климата ……………….…… 7
3. Парниковый эффект ……………………….….… 10
4. Последствия глобального потепления ……….... 14
5. Здоровье человека ………………………….…… 15
6. Меры, необходимые для предотвращения

глобального потепления …………..……………. 18

Заключение……………………………………...…… 21

Список используемой литературы ……………….... 22

Интернет источники……….……………….……….. 23

Введение

Сегодня многих преследует навязчивая мысль о том, что им чаще жарко, чем холодно. Это самовнушение, конечно. Точнее, внушение извне. «Парниковый эффект, - говорят люди, отирая пот со лба. - Потепление климата. Тают антарктические льды. Надо жить подальше от моря, пока оно не проглотило большой кусок прибрежья. Правда, не совсем ясно - куда прятаться от озоновых дыр?..» Но если человеку жарко, то это не от глобального потепления климата. И если по радио сообщают, что в текущем году установлен рекорд температуры за такое-то количество лет, так это тоже не от него. Во-первых, температурные аномалии - это еще не изменение нормы. Во-вторых, «на глаз» изменение климата не «заметно». Сравнительный опыт фиксирует не изменение климата, а состояния атмосферы - влажность, осадки, сияние Солнца, скорость ветра, облачность. Или явления погоды - туман, иней ... Итак, климат меняется - теперь это уже совершенно ясно. Нет сомнений, что он менялся всегда, и эти изменения оставались в пределах, безопасных для жизни на Земле. На этот раз он начал теплеть в рамках той климатической хронологии, которая нам доступна (примерно с 1861 года), а может быть, и раньше. Повторю, наши знания, и заключения в этой области не могут быть совершенно точными и определенными.

Мир становится теплее, и человечество в значительной мере ответственно за это, говорят эксперты. Но многие факторы, влияющие на изменение климата, еще не изучены, а другие и вовсе не изучены.

Некоторые засушливые места в Африке за последние  года стали еще более сухими. Редкие озера, приносящие людям воду, высыхают. Усиливаются песчаные ветры. Дожди прекратились там еще в 1970-х. Все более острой становится проблема питьевой воды. Согласно компьютерным моделям такие местности продолжат высушиваться и станут совсем непригодными для жизни.

Добыча угля распространена по всей планете. В атмосферу выбрасывается огромное количество углекислого газа (СО2) при сжигании угля. Так как развивающиеся страны идут по следам своих индустриальных соседей, объем СО2 удвоится в течение XXI века.

Большинство специалистов, изучая комплексность климатической системы Земли, связывают повышение глобальной температуры и грядущие изменения климата с увеличением уровня СО2 в атмосферном воздухе. Глобальное изменение климата, обусловленное “парниковым эффектом”, стало в настоящее время важнейшей международной и политической проблемой. “Парниковый” щит, который поддерживает температуру поверхности планеты, в современных условиях достаточную для сохранения жизни, превратится в тепловую ловушку, угрожающую изменить всю биосферу.

Но этого может и не быть. Климат на планете зависит от комбинации многих факторов, взаимодействующих по отдельности друг с другом и в комплексных путях, которые еще не до конца изучены. Возможно, что потепление, наблюдавшееся в течение прошлого столетия, произошло вследствие естественных колебаний, несмотря на то, что его скорости значительно превышали тех, что наблюдались в течение последних десяти веков. Более того, компьютерные симуляции могут быть неточными. Потенциальные воздействия изменения климата сложны и изменчивы. Влиянию этих изменений более всего будут подвергаться виды деятельности человека, сильно зависящие от климатических факторов (сельское, водное, лесное хозяйство и рыболовство). Определенные воздействия будут испытывать также транспорт, промышленность, коммунальное хозяйство, строительство и особенно энергетика.

Цель данной работы - изучить проблему изменения климата на Земле, ее предпосылки и последствия.

Климат и его естественная изменчивость

Человек имеет “врожденное” представление о климате в силу исторического опыта — климат всегда непосредственно влиял на здоровье человека и хозяйственную деятельность. Существует довольно много формальных определений климата. Приведу лишь поясняющую формулировку Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК).

Климат обычно понимается, как “средняя погода”, а более строго — как ее статистическое описание в терминах средних значений и изменчивости соответствующих гидрометеорологических величин в пределах некоторого периода времени — от месяцев до тысячелетий. Согласно рекомендациям Всемирной метеорологической организации (ВМО), классический период — тридцать лет. В качестве таких величин чаще всего фигурируют параметры температуры, осадков и ветра в приповерхностном слое атмосферы.

В “доиндустриальную” эру (условно — до 1750 г.), когда человек не имел “технологической” возможности сколько-нибудь существенно влиять на глобальные процессы, глобальный климат складывался в ходе взаимодействия внешних факторов (в основном, излучение Солнца) и орбитальных факторов  (положение Земли относительно Солнца и ориентация земной оси по отношению к плоскости ее орбиты) с климатической системой Земли. Последняя  согласно определению РКИК

(Статья 1), есть “совокупность  атмосферы, гидросферы, биосферы и  геосферы и их взаимодействие”. Взаимодействие упомянутых естественных факторов с климатической системой Земли формировало ее климат. Климат Земли никогда не был постоянным. Даже при отсутствии антропогенных воздействий он заметно менялся (Mokhov et al., 2005). Эти естественные изменения были также очень заметными и в последние 2000 лет.

Наряду с естественными факторами на глобальные климатические условия оказывает всевозрастающее влияние хозяйственная деятельность человека. Это влияние начало проявляться тысячи лет назад, когда в связи с развитием земледелия в засушливых районах стало широко применяться искусственное орошение. Распространение земледелия в лесной зоне также приводило к некоторым изменениям климата, так как требовало вырубки лесов на больших пространствах. Однако изменения климата в основном ограничивались изменениями метеорологических условий только в нижнем слое воздуха в тех районах, где осуществлялись значительные хозяйственные мероприятия.

Во второй половине XX в. в связи с быстрым развитием промышленности и ростом энерговооруженности возникли угрозы изменения климата на всей планете. Современными научными исследованиями установлено, что влияние антропогенной деятельности на глобальный климат связано с действием нескольких факторов, из которых наибольшее значение имеют:

• увеличение количества атмосферного углекислого газа, а также некоторых других газов, поступающих в атмосферу в ходе хозяйственной деятельности, что усиливает парниковый эффект в атмосфере;

• увеличение массы атмосферных аэрозолей;

• возрастание количества вырабатываемой в процессе хозяйственной деятельности тепловой энергии, поступающей в атмосферу.

Причины изменения  климата

Изменение климата — любое изменение климата во времени вследствие его естественной изменчивости или же деятельности человека. Это — определение МГЭИК, отличающееся от принятого РКИК — Рамочной конвенцией ООН об изменении климата. РКИК определяет «изменение климата» как «вызванное прямо или косвенно деятельностью человека, изменяющей состав атмосферы в глобальном масштабе. Это изменение является дополнением к естественной изменчивости климата, наблюдаемой на протяжении соответствующих периодов времени»

Нельзя не согласиться с тем, что климат на Земле меняется и это становится глобальной проблемой для всего человечества. Факт глобального изменения климата подтвержден научными наблюдениями и не оспаривается большинством ученых. И все же вокруг этой темы идут постоянные дискуссии. Одни употребляют термин "глобальное потепление" и делают апокалиптические прогнозы. Другие пророчат наступление нового «ледникового периода» - и тоже делают апокалиптические прогнозы. Третьи считают изменения климата естественным, а доказательства обеих сторон о неизбежности катастрофических последствий изменения климата - спорными… Мы замечаем, что в последние годы погода стала существенно меняться: затянувшаяся зима, поздняя весна, холодное лето. Как же объясняются эти изменениями учеными климатологами?

В настоящее время существует две диаметрально противоположных точки зрения. Сторонники первой точки зрения утверждают, что в настоящее время происходит глобальное потепление климата. Одни исследователи считают, что это происходит вследствие изменений, происходящих в Космосе, другие – за счет роста парниковых газов. По вопросу причин роста концентрации парниковых газов также есть разногласия. Одни специалисты считают, что в происходящих катаклизмах природы виноват человек, загрязняющий окружающую среду парниковыми газами: диоксидом азота, метаном, фреонами, закисью азота. Другие специалисты считают, что рост концентрации парниковых газов происходит за счет естественных источников – вулканов. И вклад антропогенного фактора очень мал. Действительно, согласно статистических данных от антропогенных источников выбрасывается всего 3,5 % диоксида углерода от общего количества диоксида углерода, поступающего в окружающую среду, а метана – 3,3 %.

Вторая точка зрения заключается в утверждении, что в настоящее время человечество находится вначале очередного ледникового периода. И проблема глобального потепления является наукообразным мифом. В частности такой точки зрения придерживался известный российский географ, профессор А.П. Капица. Он утверждал, что увеличение концентрации углекислого газа не предшествует глобальному потеплению, а идет после него. 

Вопреки распространённому мнению, учёные полагают, что парниковый эффект – не беда, а единственное средство, которое может спасти Землю от катастрофы. Они утверждают, что около десяти тысяч лет назад Земля столкнулась с кометой. При взрыве, последовавшем за столкновением, в воздух было поднято огромное количество воды, в результате чего возник парниковый эффект. Если бы не комета – климат вряд ли бы претерпел существенные изменения к лучшему, и развитие человеческой цивилизации оказалось бы под вопросом. Последствия столкновения с кометой ощущаются до сих пор, однако за прошедшие тысячелетия его влияние сильно уменьшилось, и климат Земли медленно возвращается в исходное состояние. Положение ухудшает космическая пыль, накапливающаяся в атмосфере. Поэтому увеличение количества парниковых газов является необходимым или человечество может оказаться в новом ледниковом периоде.

Несмотря на эти сообщения, большинство ученых климатологов поддерживает точку зрения, что в настоящее время происходит глобальное потепление климата. По сведениям представителей Всемирной метеорологической организации тенденция к глобальному потеплению на планете продолжается уже более 25 лет. Однако какие именно факторы – сама природа или деятельность человека – оказывают преимущественное влияние на изменение климата, единого мнения на сегодняшний день нет. 
Измерения и расчеты показали, что за последние 100 лет объем высокогорного оледенения сократился приблизительно на 2000 км.3, ежегодное сокращение составило в среднем 0,06% от всей массы высокогорного льда. Признаки деградации ледников наблюдаются и во всех районах Арктики, в которой глобальное потепление проявляется в наибольшей степени.

Потепление климата ведет к повышению уровня Мирового Океана. За последние 30 лет скорость повышения увеличилась вдвое и достигла                          2,5 см / год. Такой подъем грозит крупными экологическими последствиями. Проникновение соленых вод в дельты крупных рек разрушит заповедные места обитания диких зверей и птиц, уничтожит нерестилища рыб. Повышение уровня моря увеличит вероятность разрушительных штормов. Уже сейчас нужно продумывать вопрос о строительстве защитных дамб.  
Около 70% взморья на земном шаре в настоящее время разрушается в результате естественного подъема воды и усиливающейся деятельности человека. Этот процесс будет еще более обостряться при глобальном потеплении. Так, по данным программы ООН по окружающей среде, в дельте Нила из-за подъема воды может быть затоплена одна пятая часть пахотных земель Египта, которые используют 10 миллионов человек. В Бангладеш процессы затопления могут охватить более одной шестой части территории, где сейчас проживает свыше четверти ее населения. Чрезвычайно остро этот вопрос стоит для островных государств (Мальдивы в Индийском океане, Тувалу и Кирибати в Тихом океане и др.). По-видимому, пострадает значительное число портовых городов. Среди них:  Буэнос-Айрес, Калькутта, Стамбул, Джакарта, Лондон, Лос-Анджелес, Манила, Нью-Йорк, Рио-де-Жанейро и Токио.

По расчетам, наиболее вероятное повышение уровня Мирового Океана к 2030г. составит 14024 см., то есть ожидается, что уровень океана будет подниматься в XXI в. в 5-10 раз быстрее, чем в последнее столетие. Максимальная величина подъема уровня океана к 2030г. ожидается около 60 см., а минимальная – 5 см.

Парниковый эффект

Парниковый эффект - это задержка атмосферой Земли теплового излучения планеты. Парниковый эффект наблюдал любой из нас: в теплицах или парниках температура всегда выше, чем снаружи. На климат Земли оказывает влияние постоянный приток солнечной энергии.

Эта энергия, как правило, поступает в форме видимого света. Около 30% энергии сразу же отражается обратно в космос, но остальная, бoльшая ее часть (70%) проникает сквозь атмосферу и нагревает земную поверхность. Земля отдает обратно в космос эту энергию в форме инфракрасного излучения. Будучи намного холоднее Солнца, Земля не испускает энергию в форме видимого света. Вместо этого, она выделяет инфракрасное или тепловое излучение. Это излучение аналогично теплу, которое отдает электрический камин или мангал, до того как его прутья раскалятся докрасна. Возникает эффект парника. Парниковый эффект возникает из-за наличия в атмосфере Земли газов, которые обладают способностью задерживать длинные волны. Они получили название «парниковых» или «тепличных» газов.

“Парниковые газы” в атмосфере задерживают инфракрасное излучение, не позволяя ему сразу же уйти в космос с поверхности Земли. Инфракрасное излучение не может непосредственно пройти через воздух как видимый свет. Вместо этого, большая часть исходящей энергии уносится потоками воздуха с поверхности Земли и, в конечном счете, достигнув высот, расположенных за пределами самых плотных слоев “покрова” из парниковых газов, уходит в космос.

Основные парниковые газы представляют собой водяной пар, диоксид углерода, озон, метан, закись азота, галоидуглероды и другие промышленные газы. Все эти газы, за исключением промышленных, имеют естественное происхождение. Все вместе, они составляют менее 1% атмосферы. Однако этого достаточно, чтобы создать “естественный парниковый эффект”, который позволяет сохранить на планете температуру примерно на 30C выше той, которая была бы в случае его отсутствия, – что исключительно важно для жизни на Земле в той форме, в которой мы ее знаем.

Уровни основных парниковых газов (возможно, за исключением водяных паров) повышаются вследствие антропогенной деятельности. Выбросы диоксида углерода (преимущественно при сжигании угля, нефти и природного газа), метана и закиси азота (главным образом, обуславливаемые сельским хозяйством и изменениями в землепользовании), озона (образующегося под действием выхлопных газов, выбрасываемых автотранспортом и другими источниками) и долгоживущих промышленных газов, таких как ХФУ, ГФУ, ПФУ, изменяют способность атмосферы поглощать энергию. Уровень водяных паров может также повышаться вследствие действия “положительной обратной связи”. Все это происходит с беспрецедентной скоростью. В результате мы имеем “усиленный парниковый эффект”.

Климатическая система должна “приспосабливаться” к повышению уровня газов, с тем, чтобы сохранить глобальный “энергетический баланс”. В долгосрочном плане Земля должна освобождаться от энергии с такой же скоростью, с которой она ее получает от Солнца. Поскольку более плотный покров парниковых газов помогает сократить утечку энергии в космос, климат должен как то изменяться с тем, чтобы восстановить баланс между поступающей и исходящей энергией.

В то же время, искусственные аэрозоли обладают всеобщим охлаждающим эффектом. Выбросы серы из тепловых электростанций, работающих на угле и нефти, и горение органических материалов приводит к образованию микроскопических частиц, которые способны отражать назад в космос солнечный свет, а также воздействовать на облака. Возникающий в результате процесс охлаждения частично противодействует потеплению, вызванному парниковым эффектом. Однако эти аэрозоли находятся в атмосфере относительно недолго по сравнению со стойкими парниковыми газами, поэтому их охлаждающее воздействие носит локальный характер. Они также являются причиной кислотных дождей и низкого качества воздуха, т.е. определенных проблем которые необходимо решать. Это значит, что нам не следует всецело полагаться на охлаждающий эффект аэрозолей.

Согласно климатическим моделям, глобальная средняя температура повысится к 2100 году примерно на 1,4 – 5,8°C в год. В этом прогнозе 1990 год используется в качестве базового и вводится допущение о том, что никакие меры, имеющие целью свести к минимуму изменение климата, не принимаются. В нем также учтены ответная реакция климата и эффект аэрозолей на нынешнем уровне понимания этих явлений. Прошлые выбросы уже предопределили некоторые климатические изменения. Климат не может незамедлительно реагировать на выбросы. Поэтому он будет продолжать изменяться в течение сотен лет даже после того, как выбросы парниковых газов будут сокращены и их атмосферный уровень стабилизируется. Некоторые важные воздействия, вызванные изменением климата, такие как прогнозируемое повышение уровня моря, будут полностью осознаны по прошествии еще более длительного периода времени.

Сегодня существуют новые и еще более убедительные факты, свидетельствующие о том, что изменение климата уже началось. Климат изменяется естественным образом, усложняя работу по определению воздействий, вызванных увеличением концентрации парниковых газов. Тем не менее, все больший и больший объем данных наблюдений дает нам сегодня общую картину повышения температуры на нашей планете. Например, характер температурных тенденций за последние несколько десятков лет имеет сходство с характером парникового потепления, предсказанного на основе моделей. Маловероятно, что эти тенденции обусловлены исключительно известными источниками естественной изменчивости. Впрочем, остается еще много неопределенностей, в частности, каким образом изменение облачного покрова будет влиять на изменение климата в будущем.

Накануне 15-ой конференции ООН, по изменению климата (Копенгаген, 2009г.) были публикованы  данные о распределении выбросов парниковых газов по отдельным странам: Китай — 20,8%; США — 19,9; Россия-5,5; Индия-4,6; Япония-4,3; Германия — 2,8; Канада — 2,0; Великобритания — 1,8; Южная Корея — 1,7; Иран — 1,6% относительно совокупного выброса С02 в атмосферу. На конференции были разработаны рекомендации о сокращении выбросов парниковых газов и ежегодном выделении малым государствам 100 млрд. $ на финансирование экологических программ до 2020 г. Однако разногласия между развитыми и развивающимися странами не позволили принять юридически обязывающий документ по сокращению вредных выбросов.

В России разработана и утверждена климатическая доктрина, в которой государство декларирует, что оно готово выделять ресурсы на систематические наблюдения за климатом, а также на фундаментальные прикладные исследования в области климата и смежных областях науки. Россия максимально концентрирует усилия на снижении выбросов парниковых газов и увеличении их абсорбции поглотителями и накопителями. Достичь этого предполагается при последовательном внедрении энергосберегающих технологий и альтернативных источников энергии. Россия взяла на себя обязательства по дальнейшему смягчению антропогенного воздействия на климат: к 2020 г. сократить выбросы парниковых газов на 25% относительно 1990 г. (страны Евросоюза — на 20%).

Последствия глобального потепления

Глобальное потепление сильно отразится на жизни некоторых животных. Например, белые медведи, тюлени и пингвины будут вынуждены сменить места своего обитания, так как полярные льды исчезнут. Многие виды животных и растений также исчезнут, не успев приспособиться к быстро изменяющейся среде обитания. 250 млн. лет назад глобальное потепление убило три четверти всего живого на Земле.

Глобальное потепление изменит климат в мировом масштабе. Ожидаются рост числа климатических катаклизмов, рост числа наводнений из-за ураганов, опустынивание и сокращение летних осадков на 15-20% в основных сельскохозяйственных районах, повышения уровня и температуры океана, границы природных зон сдвинутся к северу.

Более того, по некоторым прогнозам глобальное потепление вызовет наступление малого ледникового периода. В XIX веке причиной такого похолодания было извержение вулканов, в нашем веке причина уже другая - опреснение мирового океана в результате таяния ледников.

Ожидается, что наряду с прогнозируемым нарушением атмосферной циркуляции и изменением характера бурь, человечество столкнется с проблемой значительного подъема уровня моря. Ожидается, что на протяжении 100 лет уровень моря повысится на 1 м или более. Если не предпринять согласованных действий по возведению защитных сооружений на побережье, то подъем уровня моря на 1 м может привести к затоплению портовых территорий и нанести ущерб миллионам людей.

Здоровье человека

Ожидается, что изменение климата в значительной степени скажется на здоровье человека. Общественное здравоохранение зависит от наличия достаточного количества продуктов, безопасной питьевой воды, надежного крова, хороших социальных условий и соответствующих социальных и экологических возможностей для борьбы с инфекционными болезнями. Климат может негативно повлиять на все эти факторы.

Тепловые волны связаны с сердечно сосудистыми, респираторными и другими болезнями. Ожидается, что уровень заболеваемости и смертности, вызванных этими недугами, повысится, особенно среди пожилых групп населения и бедных слоев населения в городах. В то время как наибольшее повышение стресса, вызванного жарой, ожидается в городах, расположенных в средних и высоких широтах, мягкие зимы в зоне умеренного климата, возможно, позволят сократить количество случаев смерти от холода. Сокращение запасов пресной воды и изменение климата могут негативно сказаться на водных ресурсах и санитарном контроле. Это в свою очередь может привести к сокращению объемов питьевой воды и воды для мытья, снижению эффективности местных канализационных систем и увеличению концентрации бактерий и других микроорганизмов в имеющейся в наличии необработанной воде. Нехватка воды может привести к тому, что люди будут использовать источники питьевой воды худшего качества, такие как реки, которые зачастую загрязнены.

Как следствие, все эти факторы могут привести к увеличению распространенности острых кишечных заболеваний. Любое повышение частоты и интенсивности экстремальных явлений будет представлять определенную угрозу. Тепловые волны, наводнения, ураганы и засухи могут явиться причиной смерти и увечий, вызывать голод, миграцию населения, вспышки заболеваний и психические нарушения. Хотя ученые и не уверены в том, как именно изменение климата скажется на частоте возникновения ураганов, они, тем не менее, прогнозируют, что в некоторых регионах будут наблюдаться наводнения или засухи. К тому же, ожидается, что ситуация с прибрежными наводнениями ухудшится в связи с повышением уровня моря, если только при этом не будут приняты меры по модернизации систем береговой защиты.

Продовольственная безопасность может быть подорвана в уязвимых регионах. Снижение производства пищевых продуктов на местном уровне приведет к большему недоеданию и голоду, что будет отражаться в течение длительного времени на здоровье населения, особенно на детях.

Высокие температуры могут привести к изменению географического распространения видов, являющихся переносчиками заболеваний. В более теплых условиях комары, клещи и грызуны могут расширить свой ареал обитания до более высоких широт и бoльших высот. Модели, воссоздающие воздействия, вызванные изменением климата, показывают, что наибольшие

изменения в потенциальных возможностях передачи малярии произойдут – как по широте, так и по высоте – на границе нынешней опасной зоны распространения малярии; люди, населяющие эти “приграничные” территории, не приобретут к тому времени иммунитет к этому заболеванию.

Изменение климата может также негативно повлиять на сезонную передачу и распространение многих других болезней, переносимых комарами (тропическая лихорадка, желтая лихорадка) и клещами (болезнь Лайма, хантавирусный легочный синдром, клещевой энцефалит). Более того, изменения процесса формирования и устойчивости пыльцы, спор и некоторых загрязнителей, вызванные изменением климата, могут привести к увеличению случаев астмы, аллергии и сердечно респираторных болезней.

Потепление морей также может способствовать распространению болезней.

Исследования на основе дистанционного зондирования выявили взаимосвязь между случаями заболевания холерой и температурой морской поверхности в Бенгальском заливе. Существует факты, свидетельствующие о взаимосвязи явления Эль Ниньо (которое приводит к нагреву вод в юго запад ной части Тихого океана) с эпидемиями малярии и тропической лихорадки. Активизация процесса репродукции водных патогенов и биотоксинов может создать угрозу для безопасности морепродуктов. Потепление вод также приведет к расширению масштабов массового размножения токсичных водорослей. Людям придется приспосабливаться или принимать меры вмешательства с целью свести до минимума эту возросшую опасность для своего здоровья.

На сегодняшний день нам доступны многие эффективные меры. Самые основные, необходимые и затрат эффективные меры, которые мы можем принять, – это перестроить инфраструктуру общественного здравоохранения в странах, где она пришла в упадок за последние годы. Многие заболевания