Глобальное потепление на Земле

     Содержание

     Введение

     Каждый, кто внимательно следит за научными новостями, не испытывает недостатка в  свидетельствах потепления климата. Практически  еженедельно появляются сообщения  об исследованиях в этой сфере. Британские натуралисты сообщают о смещении к северу ареалов некоторых видов  птиц. Канадцы отмечают, что северные реки остаются замерзшими в среднем  на две недели меньше, чем полвека  назад. В Гренландии в последние  годы резко ускорилось движение ледников, спускающихся к морю. Арктические  льды отступают летом значительно  дальше на север, чем прежде. На Антарктическом полуострове, который вытянулся  в сторону Южной Америки, тоже идет быстрое разрушение ледников. По некоторым данным, стал замедлять  свое течение Гольфстрим…

     Колоссальное  могущество природы: наводнение, стихии, бури, подъём уровня моря. Изменение  климата меняет образ нашей планеты. Причуды погоды уже не являются чем-то необычным, это становится нормой. Лёд  на нашей планете тает и это  меняет всё. Моря поднимутся, города могут  быть затоплены и миллионы людей  могут погибнуть. Ни один прибрежный район не убежит от ужасных последствий.

     Глобальное  потепление, мы постоянно слышим это  выражение, но за знакомыми словами  стоит пугающая действительность. Наша планета нагревается и это  оказывает катастрофический эффект на ледяные шапки земли. Температура  поднимается, лёд начинает таять, море начинает подниматься. По всему миру уровень океана поднимается в 2 раза быстрее чем 150 лет назад. В 2005 году 315 куб км льда из Гренландии и Антарктики растаяли в море, для сравнения  в городе Москва в год используется 6 куб км воды – это глобальное таяние. В 2001 году учёные прогнозировали что к концу века уровень моря поднимется на 0.9 метра. Это повышение  уровня воды достаточное что бы повлиять на более 100 млн. людей во всём мире, но уже сейчас многие специалисты  опасаются, что их прогнозы могут  быть неверными. Даже по консервативным расчётам прогнозируется, что в течении  следующих 60 лет, повышение уровня моря уничтожит четверть всех домов находящиеся  в 150-ти метрах от побережья. Последние  исследования рисуют более тревожную  картину. К концу столетия уровень  моря может подняться на целых 6 метров и это всё может произойти  со всеми нами из-за таяния.

           А сейчас мы рассмотрим более  подробно причины, характер и последствия  глобального потепления. 
 
 

     Определение глобального потепления

     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.

     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. 

     Причины глобального потепления

     До  сих пор учёные со 100% уверенностью не могут сказать, что вызывает климатические  изменения. В качестве причин глобального  потепления выдвигается множество  теорий и предположений. Перечислим основные, заслуживающие внимания, гипотезы.

     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 – В глобальном потеплении виноваты взрывы 
Автором этой оригинальной теории является Владимир Шендеров. Согласно автору взрывы, осуществляемые во время боевых действий, строительных и горнодобывающих работ оказывают сильное влияние на недра планеты. В соответствии с законами Ньютона колоссальная, поглощённая земной корой, энергия многочисленных взрывов должна вызывать противодействие. Это противодействие выражается в изменении климата на планете. 
Автор теории утверждает, что 0,04% CO2 атмосферы не могут вызывать такое масштабное таяние льдов Земли, какое наблюдается в настоящее время. Причиной участившихся в последнее время катаклизмов являются взрывы различного назначения. Именно они вызывают увеличение количества ураганов, таяние вечной мерзлоты, сползание ледников Гренландии и Антарктиды (вследствие образования водной плёнки под ледниками). Основным доказательством теории является преимущественно низовой характер таяния ледников и вечной мерзлоты. 

     Гипотеза 7 – 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 8 – 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 содержанная 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. Роль CO₂ в разогреве планеты с 1950 по 2000 годы была сильно преувеличена, об этом косвенно свидетельствует бурное развитие промышленности c 1850 по 1950 год. Не смотря на значительный рост содержания CO₂ в атмосфере за этот период времени, средняя температура на планете выросла только приблизительно на 0,1°С.  

     И все таки недавно  была установлена  зависимость глобального  потепления от количества углекислого газа. 
Так профессор Damon Matthews из Университета Конкордии, отделения географии, планирования и охраны окружающей среды, обнаружил прямую связь между выбросами двуокиси углерода (CO₂) и глобального потепления. Matthews, совместно с коллегами из Великобританию, используя глобальные климатические модели и исторические климатические данные показал, что существует простая линейная зависимость между совокупным ввбросом CO₂ и глобальным изменением температуры. Эти результаты опубликованы в журнале Nature (11 июня 2009).

     До  сих пор было трудно оценить, насколько  увеличится температура в зависимости  от количества выбросов двуокиси углерода из-за сложных взаимодействий между человеческими выбросов углерода, концентрациями в атмосфере и изменением температуры. Мэтьюз и коллеги показывают, что, несмотря на эти факторы неопределенности, каждый выброс углекислого газа приводит к повышенинию температуры на планете, независимо от того за какой период времени происходит выброс.

     Эти выводы означают, что если в атмосферу  попадает 1 тонна углекислого газа, то это приведет к зменению температуры  на 0,0000000000015 градус. Для того, что  ограничить потепление не более чем  на 2 градуса, мы должны ограничивать объем  выбросов углекислого газа навсегда не более чем на половину триллиона  тонн углерода, или примерно еще  столько же, сколько было выброшено  в атмосферу с начала промышленной революции.

     "Большинство  людей понимают, что выбросы углекислого  газа приводят к глобальному  потеплению" - говорит Мэтьюс, "Наши  выводы позволяют людям сделать  надежную оценку своего вклада  в глобальное потепление основанный  лишь на общих выбросов диоксида  углерода".

     В свете  этого исследования и других недавних исследований, Мэтьюз и группа международных  ученых написали открытое письмо, призвав  участников декабрьских Конференции  Сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата (UNFCCC) признают необходимость  в ограничении мировых выбросов CO₂ настолько, чтобы позволить избежать катастрофического изменения климата.  

     Гипотеза 9 - Причиной глобального  потепления является реакция самораспада  воды морей и океанов  на водород и кислород  
Самораспад воды на водород и кислород происходит в результате слабого электрического потенциала в воде равного 1-2 вольт. Эта реакция была обнаружена в 1972 году. Реакция имеет свойство распространения и сейчас охватывает все большие площади и толщи Мирового океана. Увидеть ее можно путем замораживания воды до 10 градусов по Цельсию, а замерить электрический потенциал можно обычным тестером. При самораспаде воды выделяется атомарный водород, протий, который попадая из воды в атмосферу, мгновенно соединяется с кислородом воздуха и образует воду, тем самым еще способствуя поднятию уровня Мирового океана и когда реакция самораспада воды охватит поверхность и глубину всего Мирового океана (а это 80% поверхности планеты) его уровень может достичь катастрофических размеров.  

     Гипотеза 10 - Причиной глобального  потепления является изменение массы  Земли 
Миллионы лет Земля увеличивала свою массу за счёт космической пыли, увеличивая массу по всем законам гравитации она должна удалятся от Солнца! Простой пример: Возьмите резинку определённой длины и повесьте на конец шарик , и раскручивайте её при определённых оборотах шарик будет находится на энном расстоянии от руки, увеличьте массу шарика, что произойдет? Он удалится от руки! Уменьшите массу он приблизится к руке.(соблюдая конечно одинаковое количество оборотов во всех трёх случаях). Что же случилось с динозаврами? Да холодно стало! Увеличивая массу планета Земля отодвинулась от солнца на определённое расстояние! Вот и вымерли бедняжки! И продолжалось бы это и дальше (имею ввиду похолодание) но вмешался - человек - царь природы, он своей деятельностью уменьшил массу земли!!Каким образом? Очень просто полезные ископаемые! Первое это нефть, она как и всё имеет массу, добывается же в мировых масштабах очень в больших количествах и сжигается! То есть уходит безвозвратно! Тем самым уменьшая массу земли, и по закону шарика на резинке земля неустанно приближается к светилу. Глобальное потепление прекратится тогда когда мы "выпьем " последнюю кровь с матушки Земли! Также добыча других других полезных (на наш взгляд) ископаемых, уголь и т. д. Всё то что сопровождается потерей массы Земли в результате деятельности человека ведет нас неустанно к "динозаврам".  

     Гипотеза 11 - Причиной глобального  потепления являлись фреоны и космические  лучи

     Космические лучи и хлорфторуглероды (CFCs), они  же фреоны, оказывают большее влияние  на климат Земли, чем выбросы CO₂, утверждают исследователи Университета Ватерлоо.

     Куинг-Бин  Лу, профессор физики и астрономии этого университета обнародовал  данные своего исследования, согласно которым фреоны, широко использующиеся в холодильных установках и космические  лучи, поступающие на Землю из космоса, влияют на климат Земли сильнее, чем  выбросы CO₂. Результаты его исследований, опирающиеся на атмосферные и спутниковые измерения, а также данные станций наземного наблюдения за озоновым слоем Земли и потоком космических лучей опубликованы в престижном журнале Physics Reports.

     По  заключениям исследователя с  1950 года до настоящего времени климат в Арктике и Антарктике определялся CFCs и космическими лучами без ощутимой роли CO₂.

     Содержание  в атмосфере Земли фреонов, которые  также обладают парниковыми свойствами, значительно снижается в районе 2000 года. С этого же времени наблюдается  снижение средней глобальной температуры  на Земле. В то время, как быстрый  рост концентрации углекислого газа в земной атмосфере начался с 1850 года и продолжается по сегодняшний  день.

      
В своём исследовании автор указывает  на то, что глобальное потепление отмечалось с  1950 по 2000 год, а с начала 2000 года мы наблюдаем признаки глобального  похолодания. Дальнейшая тенденция  охлаждения планеты продолжится и в следующие 50 лет.

     На  климат Земли также оказывают  влияние и космические лучи, интенсивность  поступления, на Землю которых зависит  от солнечного цикла (активности Солнца). Когда Солнце спокойно, больше космических  лучей преодолевает магнитное поле Солнца и достигает Земли, вызывая  образование в атмосфере планеты  центров конденсации пара. В результате растёт облачность, охлаждая планету.

     В своей работе Лу доказал, что космические лучи, а не ультрафиолетовое излучение играет ключевую роль в разрушении озонового слоя. Чтобы доказать своё предположение автор, в промежуток времени с 1980 по 2007 год, в который укладывается два 11-летних солнечных цикла, отслеживал состояние озонового слоя Земли и интенсивность потока космических лучей. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Проявление  глобального потепления на Земле

     Еще 10—15 лет назад большинство ученых считали, что наблюдаемое потепление климата — всего лишь относительно крупный локальный всплеск на температурном графике. Однако уверенно регистрируемый рост температур в последние  годы убедил большинство скептиков  в том, что глобальное потепление действительно наступает. Причем уже  понятно, что в различных районах  оно проявляется с разной силой. Так, например, американский Национальный центр климатических данных NCDC проследил  за изменениями температуры над  океаном и сушей. Выяснилось, что  над сушей температура растет заметно быстрее, чем над морской  гладью, — вполне прогнозируемый результат, если учесть огромную теплоемкость воды в океанах.

              Более подробное исследование предлагает Центр предсказания и исследования климата им. Хэдли (Hadley Centre for Climate Prediction and Research, Великобритания). Здесь есть данные более чем по 20 регионам. Бросается в глаза то, что факт потепления более бесспорен для Северного полушария Земли. Причем в самом Северном полушарии заметен меридиональный градиент — на севере потепление заметнее, чем на юге. В Южном полушарии по-настоящему серьезное потепление отмечается только на Антарктическом полуострове. Причем на всей остальной территории Антарктиды, особенно в ее центральных районах, ничего похожего в последние 50 лет не наблюдается. Все это дает основание ряду ученых говорить, что потепление носит локальный характер, связанный с Северным полушарием Земли. Объяснение в этом случае предлагают искать в недостаточно изученных пока квазипериодических процессах перестройки океанических течений, подобных явлению Эль-Ниньо (это теплое течение, эпизодически возникающее у берегов Эквадора и Перу, воздействует на погоду во всем Тихоокеанском регионе), но, возможно, еще более медленных.

      
За четверть века, с 1979 (фото слева) по 2003 (фото справа) год, область, покрытая арктическим льдом, заметно уменьшилась. Многие ученые связывают это явление с начавшимся глобальным потеплением

     Наиболее  сильные колебания температуры  наблюдаются в Арктике, Гренландии и на Антарктическом полуострове. Именно приполярные регионы, где вода находится  на границе таяния и замерзания, наиболее чувствительны к изменениям климата. Здесь все пребывает  в состоянии неустойчивого равновесия. 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, что приводит к лучшему  прогреву воды и почвы, а от них  уже и воздуха. Возможно, что именно эта особенность полярного равновесия является одной из причин тех периодических  оледенений, которые неоднократно переживала Земля на протяжении последних нескольких миллионов лет. По мнению некоторых  климатологов, это равновесие настолько  хрупко, что наблюдаемое в XX веке потепление уже стало необратимым  и закончится полным таянием льдов, по крайней мере в Северном полушарии. Однако большинство специалистов не столь радикальны в своих суждениях.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     7 мест, где проявление глобального потепления ощущают уже сейчас

      Засухи, ураганы, наводнения, муссоны, разрушение береговых  линий - это лишь некоторые природные  катаклизмы, которые влечет за собой  глобальное потепление. Все эти природные  бедствия несут с собой разрушения, уносят миллионы человеческих жизней. При этом они наносят огромный урон всем экосистемам нашей планеты.

     По  наблюдениям ученых, в последнее  время такие природные бедствия стали происходить намного чаще. И у них есть основания предполагать, что положение будет ухудшаться. Жителям 7 мест на Земле уже сейчас приходится бороться с последствиями  глобального потепления.

                                              1. Бихар, Индия

      Наводнения в  Индии – это привычное явление, однако в последнее время они  случаются намного чаще и к  тому же стали более разрушительными.