Глобальне потепління

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Файл:Global climate change.jpg
Зміна середніх температур за періоди 1951—1980 та 2000—2009.

Глоба́льне потеплі́ння (англ. Global warming) — прогресуюче поступове підвищення температури поверхні Землі, що пов'язується з парниковим ефектом і призводить до зміни клімату у глобальних масштабах. Однак слід зазначити, що достеменно причини глобального потепління невідомі. Також треба розуміти, що потепління це загальна усереднена тенденція, зміна температур відбувається нерівномірно в залежності від сезону та місцевості, більше того місцями в деякі сезони клімат навіть стає холоднішим. Наприклад в Україні температури у зимовий період зросли значно більше ніж в літній, а в центральній Росії (Московський регіон) при значному потеплішанні взимку літні температури не змінилися, а осінні похолоднішали.

За останню сотню років середня температура повітря над сушею зросла, як стверджується, більш, ніж на пів градуса. За даними доповіді Міжнародної групи експертів з питань зміни клімату це зростання складає за останні сто років 0,74 0,18 oC[1][2]

Наукова думка, виражена Міждержавною групою експертів по зміні клімату (МГЕЗК) ООН, і безпосередньо підтримане національними академіями наук країн «Великої вісімки», полягає в тому, що середня температура по Землі піднялася на 0,7 °C з часу початку промислової революції (з другої половини XVIII століття), і що "велика частка потеплення, що спостерігалося в останні 50 років, викликана діяльністю людини "в першу чергу викидом газів, що викликають парниковий ефект, таких як вуглекислий газ (CO2) і метан (CH4). Оцінки, отримані по кліматичних моделях, на які посилається МГЕЗК, кажуть, що в XXI столітті середня температура поверхні Землі може підвищитися на величину від 1,1 до 6,4 °C. В окремих регіонах температура може небагато знизитися.

Крім підвищення рівня Світового океану підвищення глобальної температури також призведе до змін в кількості і розподілі атмосферних опадів. У результаті можуть почастішати природні катаклізми, такі як повені, посухи, урагани та інші, знизиться врожай сільськогосподарських культур на постраждалих територіях і підвищиться — в ​​інших зонах (за рахунок збільшення концентрації вуглекислого газу). Потепління має, по всій вірогідності, збільшувати частоту і масштаб таких явищ.

Потепління клімату може призвести зміщення ареалів видів до полярних зон і збільшити ймовірність вимирання нечисленних видів — мешканців прибережних зон і островів, чиє існування в наш час[коли?] знаходиться під загрозою.

Деякі дослідники вважають, що глобальне потепління — це міф, частина науковців відкидає можливість впливу людини на цей процес. Є ті, хто не заперечує факт потепління і допускає його антропогенний характер, але не погоджується з тим, що найнебезпечнішими з впливів на клімат є промислові викиди парникових газів.

Причини глобального потепління

Глобальні потепління (міжльодовикові періоди) за останні 500 тисяч років.
   Зміна рівня Світового океану.
   Концентрація ізотопу 18O в морській воді.
   Концентрація CO2 в антарктичному льоді.
Розподіл тимчасової шкали — 20 000 років. Піки рівня моря, концентрації CO2 і мінімуми 18O збігаються з міжльодовиковими температурними максимумами.

Існує науковий консенсус, що поточне глобальне потепління з високою ймовірністю пояснюється діяльністю людини. Кліматичні системи змінюються як в результаті природних внутрішніх процесів, так і у відповідь на зовнішні впливи, як антропогенні, так і неантропогенні, при цьому геологічні та палеонтологічні дані показують наявність довгострокових кліматичних циклів, які в четвертинному періоді прийняли форму періодичних зледенінь, причому нині доводиться на Інтергляціал (див. рис.).

Причини таких змін клімату залишаються невідомими, проте серед основних зовнішніх впливів зміни орбіти Землі (цикли Міланковича), сонячної активності (у тому числі і зміни сонячної постійної), вулканічні викиди і парниковий ефект. За даними прямих кліматичних спостережень (зміна температур протягом останніх двохсот років) середні температури на Землі підвищилися, проте причини такого підвищення залишаються предметом дискусій, але однією з найбільш широко обговорюваних є антропогенний парниковий ефект. Не можна сказати, що йде суперечка між тими, хто «вірить» і «не вірить» в теорію парникового ефекту. Швидше, оспорюється підсумковий ефект збільшення кількості парникових газів в атмосфері Землі, тобто не компенсується потепління в силу парникового ефекту змінами у розподілі водяних парів, хмар, в біосфері або інших кліматичних чинників. Однак що спостерігається останні 50 років підвищення температури Землі суперечить теоріям про компенсуючої ролі перерахованих вище зворотних зв'язків.

Викиди парникових газів

Парниковий ефект був виявлений Жозефом Фур'є в 1824 і вперше був кількісно досліджений Сванте Арреніус в 1896. Це процес, при якому поглинання і випускання інфрачервоного випромінювання атмосферними газами викликає нагрівання атмосфери і поверхні планети.

На Землі основними парниковими газами є: водяний пар (відповідальний приблизно за 36-70% парникового ефекту, без урахування хмар), вуглекислий газ (CO2) (9-26%), метан (CHCO4) (4-9%) і озон (3-7%). Атмосферні концентрації CO2 і CHCO4 збільшилися на 31% і 149% відповідно в порівнянні з початком промислової революції в середині XVIII століття. Згідно з окремими дослідженнями, такі рівні концентрації досягнуті вперше за останні 650 тисяч років — період, для якого були отримані достовірні дані із зразків полярного льоду.

Близько половини всіх парникових газів, одержуваних у ході господарської діяльності людства, залишаються в атмосфері. Близько трьох чвертей всіх антропогенних викидів парникових газів за останні 20 років стали результатом видобутку і спалювання нафти, природного газу і вугілля. Велика частина інших викидів викликана змінами ландшафту, в першу чергу вирубкою лісів. На користь теорії антропогенного внеску в сучасне зміна клімату в результаті виділення парникових газів можуть свідчити і ті факти, що спостережуване потепління призводить насамперед до збільшення середніх температур у високих (приполярних) широтах, до підвищення середніх температур у зимовий період в середніх широтах і до зменшення нічного вихолоджування. А також є фактом те, що швидке нагрівання шарів тропосфери відбувається на фоні не дуже швидкого охолоджування шарів стратосфери.

Людська діяльність

Результати останніх досліджень підкріплюють теорію про те, що причиною глобального потепління є людська діяльність. Дослідження за участю вчених з Шотландії, Канади та Австралії показало, що ймовірність природних, а не антропогенних причин зміни клімату на планеті складає не більше 5%.

Згідно з тими ж дослідженнями, з 1980 року середня температура повітря на планеті піднялася на 0.5 градуса за Цельсієм, і Земля продовжує нагріватися приблизно на 0.16 градуса за десятиліття.

Цикли Міланковича та інші природні цикли

Докладніше: Цикли Миланковича

Однією із найґрунтовніших гіпотез, яка пояснює причини глобального потепління є концепція «Циклів Миланковича»[3]. Сербський інженер і математик Милутин Миланкович відкрив циклічність зміни орбіти Землі. Вона включає у себе три основні поняття: прецесії, нутації та ексцентриситету. Прецесія — це процес повороту земної осі, який повторюється приблизно кожні 25 765 років, в результаті чого відбувається зміна кількості сонячного тепла, що потрапляє на планету у північній та південній півкулях впродовж року. Нутація — це процес зміни кута між віссю власного обертання та віссю, довкола якої відбувається обертання. Максимальне відхилення осі Землі становить 24,5°, а мінімальне — 22,1°. Період зміни кута триває приблизно 41 тисячу років. Ексцентриситет — це відхилення орбіти Землі від колової. Земна орбіта має еліптичну форму, але ця форма не стала і змінюється із періодом приблизно 93 тисячі років таким чином, що Земля, під час полярної ночі на одному із полюсів, віддаляється на значну відстань від Cонця. Це спричинює серйозне сезонне охолодження однієї із півкуль планети, що призводить до зледенінь.

Слід враховувати, що крім впливу антропогенних факторів, клімат на нашій планеті безумовно залежить від багатьох процесів, що відбуваються в системі Земля — ​​Сонце — Галактика. Крім випадкових, але багаторазових за історію Землі і катастрофічних за своїми наслідками зіткнень з великими астероїдами і кометами, земна атмосфера відчуває і періодично повторювані дії планетарного і космічного походження. Можна виділити чотири групи таких циклів.

«Наддовгі» — по 150—300 мільйонів років — характеризуються найзначнішими змінами клімату на Землі. Вони, найімовірніше, пов'язані з періодом обертання Сонця навколо центру мас нашої Галактики і проходженнями Сонячної системи через області Чумацького шляху з різною щільністю газо-пилової речовини, що у залежності від свого складу, може як екранувати випромінювання Сонця, так і посилювати на ньому інтенсивність термоядерних реакцій.

«Довгі» цикли, пов'язані з тектонікою літосферних плит і інтенсивністю вулканічної діяльності. Вони надійно встановлені в палеогеологічному літописі, але нерегулярні за періодом і тривають від кількох до десятків мільйонів років.

«Короткі» періоди, так зв. «Цикли Міланковича», тривалістю 93 000, 41 000 і 25 750 років, викликані періодичними коливаннями перигелію земної орбіти і орієнтації осі обертання Землі, що визначається явищами нутації і прецесії . З цих двох астрономічних явищ на загальну інсоляцію поверхні в першу чергу впливає періодичну зміну величини кута нахилу осі обертання Землі до площини її орбіти, тобто нутація.

І, нарешті, остання категорія, умовно називається «ультракороткими» періодами. Вони пов'язані з ритмами сонячної активності, серед яких передбачається наявність періодів тривалістю 6 000, 2 300, 210 і 87 років, крім однозначно встановлених 22-х і 11-ти літніх циклів активності Сонця.

Суперпозиція різних за своєю природою і за тривалістю періодів зміни інтенсивності сонячної радіації, що досягає нашої планети, в поєднанні з тепловою інерцією океанів, рухом материків, вулканічною активністю, а можливо, і впливом зворотних реакцій всієї земної біосфери, як цілого, — і визначає середню температуру земної поверхні і розподіл кліматичних зон у різні геологічні епохи. Цей складний комплекс безлічі знакозмінних геофізичних і космічних чинників впливу на земний клімат, може, на думку деяких, обумовлювати і спостережуване в наш час потепління. Людина в наш час[коли?] не в силах впливати на процеси таких масштабів.

Інші теорії

Зміна сонячної активності

Були запропоновані різноманітні гіпотези, що пояснюють зміни температури Землі відповідними змінами сонячної активності. У третьому звіті МГЕЗК стверджується, що сонячна і вулканічна активність може пояснити половину температурних змін до 1950 року, але їх загальний ефект після цього був приблизно рівний нулю. Зокрема, вплив парникового ефекту з 1750 року, за оцінкою МГЕЗК, в 8 разів вище впливу зміни сонячної активності. Пізніші роботи уточнювали оцінки впливу сонячної активності на потепління після 1950. Тим не менш, висновки залишилися приблизно тими ж: «Кращі оцінки внеску сонячної активності у потепління лежать в межах від 16% до 36% внеску парникового ефекту» («недооцінюють чи моделі внесок сонячної активності в останні зміни клімату», Пітер А. Скотт і ін, «Journal of Climate», 15 грудня 2003).

Проте, існує ряд робіт, які передбачають існування механізмів, що підсилюють ефект сонячної активності, які не враховуються в сучасних моделях, або що важливість сонячної активності в порівнянні з іншими чинниками недооцінюється. Такі твердження оспорюються, але є активним напрямом досліджень. Висновки, які будуть отримані в результаті цієї дискусії, можуть зіграти ключову роль в питанні про те, якою мірою людство відповідально за зміну клімату, і в якій — природні чинники.

Інші гіпотези

Є безліч інших пояснень можливого поточного підвищення середньої температури земної поверхні, без залучення ролі промислових парникових газів, в тому числі:

  • Спостережуване потепління знаходиться в межах природної мінливості клімату і не потребує окремого поясненні;
  • Потепління є результатом виходу з холодного Малого льодовикового періоду;
  • Потепління спостерігається занадто нетривалий час, тому не можна досить впевнено сказати, чи відбувається воно взагалі.

Чому глобальне потепління іноді призводить до похолодання

Глобальне потепління зовсім не означає потепління скрізь і в будь-який час. Зокрема, в будь-якій місцевості може збільшитися середня температура літа і зменшитися середня температура зими, тобто клімат стане більш континентальним. Глобальне потепління можна виявити, тільки усереднивши температуру по всіх географічних локаціях і всім сезонах. Згідно з однією з гіпотез, глобальне потепління призведе до зупинки або серйозного ослаблення Гольфстріму. Це викличе істотне падіння середньої температури в Європі (при цьому температура в інших регіонах підвищиться, але не обов'язково у всіх), так як Гольфстрім прогріває континент за рахунок перенесення теплої води з тропіків.

Відповідно до гіпотези кліматологів М. Юінга і У. Донна, в кріоері існує коливальний процес, в якому заледеніння (льодовиковий період) породжується потеплінням клімату, а дегляціація (вихід з льодовикового періоду) — похолоданням. Це пов'язано з тим, що в кайнозої, що є кріоерой, при відтаванні крижаних полярних шапок збільшується кількість опадів у високих широтах, що взимку призводить до локального підвищення альбедо. Надалі відбувається зниження температури глибинних районів континентів північної півкулі з подальшим утворенням льодовиків. При замерзанні крижаних полярних шапок льодовики в глибинних районах континентів північної півкулі, не отримуючи достатнього підживлення у вигляді опадів, починають відтавати.

Прогноз

У доповіді робочої групи міжурядової комісії зі зміни клімату (Шанхай, 2001 рік) наведено сім моделей зміни клімату в XXI столітті. Основні висновки, зроблені в доповіді, — продовження глобального потепління, що супроводжується:

  • збільшенням емісії парникових газів (хоча згідно з деякими сценаріями до кінця століття в результаті дії заборон на індустріальні викиди можливий спад емісії парникових газів);
  • зростанням поверхневої температури повітря (до кінця XXI століття можливе збільшення поверхневої температури в окремих місцях земної кулі на 6 °C);
  • підвищенням рівня океану (у середньому — на 0,5 м за століття)

До найбільш ймовірних змін погодних факторів відносяться:

  • інтенсивніше випадання опадів;
  • вищі максимальні температури, збільшення числа жарких днів і зменшення числа морозних днів майже у всіх регіонах Землі, при цьому в більшості континентальних районів хвилі тепла стануть частішими;
  • зменшення розкиду температур.

Як наслідок перерахованих змін можна очікувати посилення вітрів і збільшення інтенсивності тропічних циклонів (загальна тенденція до посилення яких відзначена ще в XX столітті), збільшення частоти сильних опадів, помітне розширення районів посух. Міжурядова комісія виділила ряд районів, найуразливіших до очікуваного зміни клімату. Це район Сахари, мега-дельти Азії, невеликі острови.

Антарктика. Рельєф поверхні материка без льодовикового покриву

До негативних змін у Європі ставляться збільшення температур і посилення посух на півдні (в результаті — зменшення водних ресурсів і зменшення вироблення гідроелектроенергії, зменшення продукції сільського господарства, погіршення умов туризму), скорочення сніжного покриву і відступі гірських льодовиків, збільшення ризику сильних паводків і катастрофічних повеней на річках; посилення літніх опадів в Центральній і Східній Європі, збільшення частоти лісових пожеж, пожеж на торфовищах, скорочення продуктивності лісів; зростання нестійкості грунтів в Північній Європі. В Арктиці — катастрофічне зменшення площі покривного заледеніння, скорочення площі морських льодів, посилення ерозії берегів. Деякі дослідники (наприклад, П. Шварц і Д. Ренделл) пропонують песимістичний прогноз, відповідно до якого вже в першій чверті XXI століття можливий різкий стрибок клімату в непередбачену сторону, причому наслідком може з'явитися настання нового льодовикового періоду тривалістю в сотні років.

Запобігання та адаптація

Широкий консенсус серед вчених-кліматологів щодо продовження зростання глобальних температур привів до того, що ряд держав, корпорацій та окремих людей намагаються запобігти глобальному потеплінню або ж пристосуватися до нього. Багато екологічні організації ратують за прийняття заходів проти зміни клімату, в основному споживачами, але також на муніципальному, регіональному та урядовому рівнях. Деякі також виступають за обмеження світового виробництва викопних видів палива, посилаючись на прямий зв'язок між спалюванням палива і викидами CO2.

На сьогоднішній день основним світовим угодою про протидію глобальному потеплінню є Кіотський протокол (узгоджено в 1997, вступив в силу в 2005), доповнення до Рамкової конвенції ООН про зміну клімату. Протокол включає більше 160 країн світу і покриває близько 55% загальносвітових викидів парникових газів. Перший етап здійснення протоколу закінчиться в кінці 2012, міжнародні переговори про нову угоду почалися в 2007 на острові Балі (Індонезія) і були продовжені на конференції ООН в Копенгагені в грудні 2009.

У 1980 понад 100 мільйонів тонн CO2 було викинуто в атмосферу у східній частині Північної Америки, Європі, західній частині СРСР і великих містах Японії. Викиди CO2 розвинених країн у 1985 склали 74% від загального обсягу, а частка країн, що розвиваються склала 24%. Вчені припускають, що до 2025-го року частка країн, що розвиваються у виробництві вуглекислого газу зросте до 44%. В останні роки Росія і країни колишнього СРСР значно скоротили викиди в атмосферу CO2 та інших тепличних газів. Це насамперед пов'язано зі змінами, що відбуваються в цих країнах, і падінням рівня виробництва.

У грудні 1997 на зустрічі в Кіото (Японія), присвяченій глобальної зміни клімату, делегатами з більш ніж ста шістдесяти країн була прийнята конвенція, яка зобов'язує розвинені країни скоротити викиди CO2. Кіотський протокол зобов'язує тридцять вісім індустріально розвинених країн скоротити до 2 008 — два тисячі дванадцять років викиди CO2 на 5% від рівня 1990:

Протокол передбачає систему квот на викиди тепличних газів. Суть його полягає в тому, що кожна з країн (поки це відноситься тільки до тридцяти восьми країнам, які взяли на себе зобов'язання скоротити викиди), отримує дозвіл на викид певної кількості тепличних газів. При цьому передбачається, що якісь країни або компанії перевищать квоту викидів. У таких випадках ці країни або компанії зможуть купити право на додаткові викиди у тих країн або компаній, викиди яких менше виділеної квоти. Таким чином передбачається, що головна мета — скорочення викидів тепличних газів у наступні 15 років на 5% — буде виконана.

Існує конфлікт і на міждержавному рівні. Такі країни, що розвиваються, як Індія і Китай, що вносять значний внесок у забруднення атмосфери тепличними газами, були присутні на зустрічі в Кіото, але не підписали угоду. Країни, що розвиваються взагалі з настороженістю сприймають екологічні ініціативи індустріальних держав. Аргументи прості:

  • основне забруднення тепличними газами здійснюють розвинені країни
  • посилення контролю на руку індустріальним країнам, так як це буде стримувати економічний розвиток країн, що розвиваються.
  • забруднення тепличними газами накопичено розвиненими країнами в процесі їх розвитку.

Критика теорії глобального потепління

Зміни середньої температури Землі за останні 500 мільйонів років. Протягом майже всієї історії Землі температура була значно вище сьогоднішньої

Відомий британський учений-натураліст і телеведучий Девід Белламі вважає, що найголовнішою екологічною проблемою планети є зменшення площі тропічних лісів у Південній Америці. На його переконання, небезпека глобального потепління сильно перебільшена, — в той час, як зникнення лісів, в яких живуть дві третини всіх видів тварин і рослин планети, дійсно є реальною і серйозною загрозою для людства.

До аналогічного висновку прийшов російський фізик-теоретик В. Г. Горшков, грунтуючись на розроблюваній ним з 1979 р. теорії біотичної регуляції, згідно з якою незворотні зміни клімату швидше будуть викликані не парниковими газами, а порушенням гомеостатичного механізму глобального волого-і теплопереносу, який забезпечується рослинністю планети — за умови деякого запорогового скорочення площі природних лісів.

Відомий американський фізик Фрімен Дайсон стверджує, що заходи, пропоновані для боротьби з глобальним потеплінням давно вже не відносяться до сфери науки, а є політиканством і спекулятивним бізнесом.

Засновник телеканалу про погоду Weather Channel, журналіст Джон Колман вважає «так зване глобальне потепління найбільшим шахрайством в історії». За його словами, «деякі підлі та боягузливі вчені заради захисту навколишнього середовища і різних політичних цілей нахабно маніпулюють довгостроковими спостереженнями за погодою, щоб створити у людей ілюзію глобального потепління. Ніякого стрімкої зміни клімату не буде. Вплив людства на клімат Землі мізерний. Наша планета не знаходиться в небезпеці. Через одне-два десятиліття неспроможність теорії глобального потепління буде очевидна для всіх.»

Зміни середньої температури Землі за останні 500 мільйонів років. Протягом майже всієї історії Землі температура була значно вище сьогоднішньої Данський економіст Бйорн Ломборг вважає, що глобальне потепління має не настільки загрозливий характер, як це малюють деякі фахівці й вторять їм журналісти. «Тема потепління перегріта», — говорить він. Детально погляди Ломборг викладені в книзі «Охолодите! Глобальне потепління. Скептичне керівництво».

Професор А.П.Капіца, член-кореспондент РАН, завкафедрою Географічного ф-ту МДУ вважає внесок людства в кліматичні зміни несуттєвим на тлі космічних та геофізичних факторів.

Ряд критиків вказує на те, що в минулому (наприклад, в еоцені) температура була значно вище сьогоднішньої, і хоча тоді вимерло безліч видів, надалі життя процвітало.

Цифри і факти

Одним з найбільш наочних процесів, пов'язаних з глобальним потеплінням, є танення льодовиків.

  • За останні півстоліття температура на південно-заході Антарктики, на Антарктичному півострові, зросла на 2,5 ° C. У 2002 від шельфового льодовика Ларсена площею 3250 км ² і завтовшки понад 200 метрів, розташованого на Антарктичному півострові, відколовся айсберг площею понад 2500 км². Весь процес руйнування зайняв всього 35 днів. До цього льодовик залишався стабільним протягом 10 тисяч років, з кінця останнього льодовикового періоду. Танення шельфового льодовика призвело до викиду великої кількості айсбергів (понад тисячу) в морі Уедделла.

Тим не менш, площа заледеніння Антарктики зростає.

Відзначено прискорення процесу деградації вічної мерзлоти.

  • З початку 1970-х років температура багаторічномерзлих грунтів у Західному Сибіру підвищилася на 1,0 ° C, в центральній Якутії — на 1-1,5 ° C. На півночі Аляски з середини 1980-х років температура верхнього шару мерзлих порід збільшилася на 3 °C.

Інші аспекти зміни клімату

Глобальна зміна клімату не обмежується потеплінням. Відбувається також зміна сольовий щільності океанів, підвищення вологості повітря, зміна характеру дощових опадів і танення арктичного льоду із швидкістю приблизно 600 тис. кв. км за десятиліття. Атмосфера стає вологішою, випадає більше дощів у високих і низьких широтах, і менше — у тропічних і субтропічних регіонах.

Див. також

Примітки

  1. Summary for Policymakers (PDF). Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Міжнародна група експертів з питань змін клімату. 2007-02-05. Процитовано 2007-02-02. «Таким чином оновлена сторічна тенденція (з 1906 по 2005), що становить 0.74 °C [0.56 °C to 0.92 °C] більша, ніж відповідна тенденція за період з 1901 по 2000 роки, що складала за даними "Третьої оціночної доповіді" 0.6 °C [від 0.4 °C до 0.8 °C].» 
  2. Глобальна температура поверхні Землі визначається в доповіді Міжнародної групи експертів з питань змін клімату як середнє між приповерхневою температурою суші та поверхневою температурою моря.
  3. http://www.naturalist.if.ua/?p=307 Станіславський натураліст

Посилання

Звіти та доповіді

Джерела


Шаблон:Link FA Шаблон:Link FA Шаблон:Link FA Шаблон:Link FA Шаблон:Link FA Шаблон:Link FA Шаблон:Link FA Шаблон:Link FA Шаблон:Link FA Шаблон:Link GA Шаблон:Link GA Шаблон:Link GA