Глобальное изменение климата Земли
В последнее время мировое сообщество выражает все большее беспокойство по поводу прогнозируемого на XXI в. изменения климата Земли. Главное в этом изменении – уже начавшееся повышение средней температуры как в атмосфере, так и в приземном слое, которое может оказать неблагоприятное воздействие на природные экосистемы и на человека. Можно сказать без преувеличения, что проблема глобального потепления в наши дни приобретает характер одной из важных проблем выживания человечества.
Неудивительно, что эта проблема постоянно обсуждается на разного рода международных форумах, глубоко исследуют ее и специализированные международные организации. Главная из них – функционирующая с 1988 г. под эгидой ЮНЕП и Всемирной организации здравоохранения авторитетная Международная комиссия по изменению климата (МКИК), оценивающая все данные по этой проблематике, определяющая вероятные последствия климатических изменений и намечающая стратегию реагирования на них. В ее состав входят сотни известных ученых. Можно вспомнить, что на конференции в Рио-де-Жанейро в 1992 г. была принята специальная Конвенция по изменению климата.
Большое внимание этой проблеме уделяется и на национальном уровне. Исследования по теории климата и выяснению физического механизма глобального потепления давно уже ведутся в США, Японии, других странах Запада. В СССР систематическое изучение этой проблемы было организовано Государственным комитетом по гидрометеорологии еще в начале 1960-х гг.
В результате проведенных учеными многих стран исследований сложилось более или менее единое мнение о том, что главной причиной уже начавшегося и угрожающего планете в будущем потепления следует считать скопление в атмосфере парниковых газов, которые вызывают так называемый парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект.
Прежде всего был изучен сам механизм действия парникового эффекта. Было доказано, что он возникает в результате способности содержащихся в атмосфере водяного пара и некоторых газов пропускать коротковолновую солнечную радиацию и, напротив, поглощать и переизлучать длинноволновую земную радиацию. Было доказано, что главную роль в образовании парникового эффекта играет водяной пар, с которым связано формирование облачных систем: планетарное альбедо на 70 % определяется облаками. Но многое зависит и от содержания парниковых газов – углекислого газа, метана, озона, закиси азота, хлорфторуглеродов.
Далее ученые-климатологи и палеогеографы обратились к изучению прошлых климатов Земли. Они установили, что на протяжении геологической истории нашей планеты не раз происходило чередование периодов потепления и похолодания. В качестве трех главных теплых эпох прошлого обычно выделяют климатические оптимумы плиоцена (3–4 млн лет назад), последнего межледникового периода (125 тыс. лет назад) и голоцена (5–6 тыс. лет назад). Все они могут служить подтверждением того, что даже сравнительно небольшие амплитуды среднегодовых температур могли оказывать очень большое воздействие на биосферу Земли.
В отличие от столь давних эпох климат последнего тысячелетия считается относительно стабильным, хотя и в нем наблюдались свои нюансы. Ученые определили их, используя археологические раскопки, исторические хроники, изучение древесных колец, радиоуглеродный и пыльцевой анализ, а в Японии, например, и даты цветения сакуры, точно фиксируемые уже на протяжении более тысячи лет.
Все эти материалы позволили установить, что в X–XII в. климат Земли был теплее, чем в более позднее время. В средних широтах Северного полушария температура воздуха была по крайней мере на 1 °C выше, а в высоких широтах максимальное повышение температуры доходило до 5 °C. Кстати, по-видимому, именно это потепление помогло викингам колонизовать «зеленую страну»– Гренландию– и достичь берегов Северной Америки. Но затем снова наступило похолодание, получившее наименование малого ледникового периода. Оно началось в XIII–XIV вв., достигло максимума в XV–XVII вв., а далее с небольшими перерывами продолжалось до XIX в. Это время отличалось распространением ледников, увеличением области дрейфующих морских льдов, снижением снеговой линии в горах, замерзанием рек и прибрежных морских акваторий на юге Европы. Средняя глобальная температура в этот период по сравнению с современной понижалась на 1–2 °C (рис. 1), но тем не менее это привело к значительному смещению границ природных зон.
Рис. 1. Изменение температуры во времени в приземном слое воздуха на земном шаре
Однако наибольший интерес представляет рассмотрение климатических оптимумов и минимумов, имевших место на протяжении примерно полутора последних столетий – в период, когда велись уже систематические наблюдения за глобальной температурой воздуха. По данным Всемирной метеорологической организации (ВМО), эти изменения также оказались довольно значительными. Анализ рисунка 2 позволяет сделать вывод о том, что вся вторая половина XIX в. и начало XX в. оказались относительно более холодными. Затем началось постепенное потепление, достигшее своего максимума в 1930—1940-е гг. Это потепление коснулось всех природных зон, вызвав повышение средней температуры, увеличение облачности и осадков, повсеместное отступление горных ледников. Но особенно сильным это потепление было в высоких (северных) широтах – в Арктическом бассейне, в Канаде, на Аляске, в Гренландии, на российском Севере. В российском секторе Арктики площадь морских льдов сократилась наполовину, что улучшило условия навигации по Северному морскому пути. К северу сместилась зона вечной мерзлоты, изменились ареалы распространения флоры и фауны.
Рис. 2. Повышение температуры воздуха по мере увеличения концентрации парниковых газов
Казалось бы, ничто не предвещало прекращения этого процесса. Однако в 1945–1980 гг. опять наступило похолодание, которое также в наибольшей мере проявилось в районах Арктики и Антарктики. Это похолодание снова привело к увеличению площади ледового покрова, нарастанию ледников, сокращению продолжительности вегетационного периода в некоторых странах. Но затем, в 1980-х гг., и в особенности в 1990-х гг., началось новое сильное потепление. Как отмечают многие исследователи, 1990-е гг. и начало XXI в. вообще оказались самыми жаркими за весь период, когда метеорологи ведут наблюдения за температурой воздуха.
Хотя по вопросу о причинах возникновения этого нового тренда глобального потепления среди ученых нет полного единогласия, все же большинство из них считают, что такое потепление непосредственно связано с увеличением поступления в земную атмосферу парниковых газов, в первую очередь СО2, которое происходит в результате увеличения объемов сжигаемого ископаемого топлива. Подтверждением того, что между этими двумя процессами существует прямая корреляция, может служить рисунок 170.
Все эти исследования далекого и не столь далекого прошлого дали богатый материал для прогнозирования будущих климатических изменений. Как и общие глобальные прогнозы, эти прогнозы также прошли в своем развитии разные этапы, довольно сильно различающиеся по характеру оценки самой климатической угрозы.
Первые такие прогнозы, относящиеся к 60-м – началу 70-х гг. XX в., отличались очень сильным «сгущением красок». Вспомним, что это вообще было время тревожных, алармистских прогнозов. Стоит ли удивляться, что они коснулись и авторов гипотезы глобального изменения климата. В качестве яркого примера такого рода можно привести расчеты, сделанные академиком М.И. Будыко и приведенные в его многочисленных статьях и монографиях.lib.rus.ec/b/173006/read — n_111
Но, к счастью, эти прогнозы 1960—1970-х гг. в целом не оправдались. Ученые установили, что за последнее столетие средняя температура у земной поверхности повысилась на 0,6 °C. Уровень Мирового океана за то же время поднялся на 15–17 см, что было обусловлено таянием ледников и тепловым расширением океанических вод. Поэтому и прогнозы приобрели более спокойный и взвешенный характер, хотя разные оценки на будущее по-прежнему различаются довольно существенно. Обычно такие прогнозы имеют три временных уровня: 2025 г., 2050 г. и 2100 г.
Сначала об уровне 2025 г. Согласно расчетам М. И. Будыко и некоторых американских климатологов, средняя температура на Земле уже в первой четверти этого столетия увеличится примерно на 1,5 °C, а в Арктике зимние и летние температуры возрастут на 10–15 °C. Это приведет к наступлению леса на тундру и отступлению к северу многолетней мерзлоты, а также к усиленному таянию арктических льдов и началу таяния ледникового покрова Гренландии (на 0,5–0,7 м в год). В западной части Антарктиды начнут разрушаться шельфовые ледники Росса и Фильхнера – Ронне. В умеренных широтах потепление будет чувствоваться меньше. Однако при повышении глобальной температуры даже на 1 °C зона арктической континентальной тундры может заметно сократиться в Европе и сместиться на 300–400 км к северу в Азии. Примерно в два раза могут уменьшиться площади хвойных и увеличиться площади распространения смешанных и широколиственных лесов. Потепление произойдет также в Северной Америке.
Но есть и другие мнения по этому вопросу. Некоторые ученые считают, что если сохранятся современные темпы повышения температуры на 0,3 °C за десять лет, то к 2025 г. она поднимется на 1 °C. Поскольку поверхность суши будет нагреваться быстрее океана, наибольшие изменения коснутся ландшафтов северных широт. Подъем же уровня моря будет равен примерно 6 мм в год и, следовательно, составит 15 см. Имеются и сценарии, по которым средняя температура будет увеличиваться лишь на 0,1–0,2 °C за десять лет.
Теперь об уровне 2050 г., когда под воздействием антропогенных факторов среднеглобальная температура может повыситься на 2 °C. Прогнозы на эту дату также касаются прежде всего двух вопросов – смещения климатических зон и подъема уровня Мирового океана. Согласно им, площадь тундры и лесотундры в Евразии сократится примерно в шесть раз, а хвойных лесов – в три раза, тогда как ареалы распространения смешанных и широколиственных лесов увеличатся в четыре раза. Но подобные прогнозы у разных авторов различаются довольно сильно. В еще большей мере это относится к прогнозам подъема уровня Мирового океана. Например, в докладе комиссии Г. X. Брундтланд говорилось о том, что в ближайшие десятилетия этот уровень поднимется на 25—140 см. Академик К.Я. Кондратьев пишет о его подъеме на 10–30 см, а академик В.М. Котляков приводит цифру 5–7 см.
Тем не менее даже сравнительно небольшой подъем уровня Мирового океана может поставить серьезные проблемы перед многими приморскими (особенно низменными) странами. Последствия этого явления могут быть прямыми (затопление низменных территорий, увеличение размыва берегов) и косвенными (потери ресурсов пресной воды из-за подъема грунтовых вод и проникновения соленой морской воды в водоносные горизонты). Особенно опасен подъем уровня Мирового океана для таких развивающихся стран, как Бангладеш, Египет, Гамбия, Индонезия, Мальдивская Республика, Мозамбик, Пакистан, Сенегал, Суринам и Таиланд. Например, в Бангладеш подъем уровня моря только на 1 м заставит сменить место жительства 10 % населения этой страны (рис. 3). В Египте подъем этого уровня только на 50 см приведет к затоплению большей части дельты Нила и мест обитания 16 % жителей. Еще большую угрозу такой подъем представлял бы для Мальдивских островов, которые состоят из 20 атоллов; 80 % их территории расположены ниже 1 м над уровнем моря. Из стран Европы подъем уровня океана был бы особенно опасен для Нидерландов. Впрочем, такой подъем уровня мог бы оказаться катастрофическим и для Нью-Йорка, поскольку он повлек бы за собой затопление большей части города со всей ее подземной транспортной инфраструктурой и тремя аэропортами.
Наконец, об уровне 2100 г. По расчетам Международной комиссии по изменению климата, в том случае, если не будут приняты радикальные меры по сокращению выбросов парниковых газов и произойдет удвоение концентрации СО2, глобальное потепление климата к концу XXI в. может достигнуть 2,5 °C, (т. е. в среднем 0,25° за каждые десять лет), а возможно и 5,8 °C. Конечно, все последствия такого потепления сегодня предвидеть невозможно. Но, по общему мнению, они будут представлять собой большую угрозу для человечества. Так, согласно некоторым оценкам, общий экономический ущерб от потепления в 2100 г. мог бы составить почти 1 трлн долл. Но за этой цифрой скрываются реальные географические изменения регионального и даже глобального характера (рис.4).
Рис. 3. Возможное затопление территории Бангладеш в случае подъема уровня
Рис. 4. Последствия глобального потепления на территории бывшего СССР (по А.А. Величко)
Во-первых, потепление климата может отрицательно сказаться на сельскохозяйственном производстве многих районов, особенно чувствительном к климатическим условиям. Например, снижение урожаев и сборов может произойти в Южной Европе, в южной части США, в Центральной и Южной Америке, в Западной Австралии. Предполагается, что климатические границы сельскохозяйственных угодий в некоторых районах сдвинутся на 200–300 км на каждый градус потепления.
Во-вторых, прогрессирующее потепление к концу века может вызвать повышение уровня Мирового океана на 1,5 м. Это произойдет в результате таяния материковых и горных ледников, морских льдов, а также термического расширения воды в верхнем слое океанской массы. А отрицательные, опасные последствия такого подъема ощутят на себе уже не только коралловые острова и густонаселенные дельты крупных рек Восточной и Южной Азии, но и все прибрежные территории Земли.
В-третьих, немалый ущерб может быть связан с увеличением числа ураганов, лесных пожаров, нарушением водопотребления, деградацией горного туризма и т. п. В свою очередь, загрязнение воды и воздуха скажется на здоровье людей. Изменения климатических условий неизбежно приведут к усилению миграций населения.
Все сказанное, по-видимому, означает, что современные прогнозы глобального изменения климата Земли исходят уже не из прежних максималистских, а из средних вариантов. Никто ныне уже не пишет о подъеме уровня океана на 66 м или об уподоблении климата Подмосковья климату влажного Закавказья. Но есть и ученые, которые придерживаются еще более минималистской точки зрения.
Например, академик А.Л. Яншин считал, что переполох, вызванный мрачными прогнозами доклада «Наше общее будущее», не имеет достаточных оснований, что в нем и угроза потепления и угроза подъема уровня Мирового океана преувеличены. То же относится и к последствиям парникового эффекта в целом. Напротив, этот эффект может иметь и положительные хозяйственные проявления – например, повлиять на рост урожайности сельскохозяйственных культур благодаря интенсификации фотосинтеза. Он же считал необоснованным предположение о таянии материковых льдов Антарктиды и Гренландии. В качестве главного довода он приводил тот факт, что ледниковый щит Антарктиды образовался 35 млн лет назад и с тех пор пережил немало эпох потепления климата Земли, причем гораздо более значительных, чем то, которое ожидается в процессе современного потепления. А в Гренландии парниковый эффект приведет, по-видимому, лишь к некоторому отступлению края ледникового щита. Отсюда А.Л. Яншин делал прогностический вывод о том, что потепление, связанное с парниковым эффектом, не будет сопровождаться значительным таянием ледников Антарктиды и Гренландии и грозит повышением уровня Мирового океана не более чем на 50 см, что не представляет особо серьезной опасности для человечества. Этой концепции придерживаются также А.А. Величко и некоторые другие ученые (рис.5). По мнению же академика К.Я. Кондратьева, возлагать основную вину за глобальное потепление климата в XX в. на выбросы парниковых газов вообще было бы преждевременно; эта проблема нуждается в дополнительном изучении. Острая дискуссия по данному поводу развернулась и на Всемирной конференции по климату, проходившей в Москве в 2003 г.
Рис. 5. Уровень дестабилизации геосистем при антропогенном изменении климата в первой половине XXI в. (по А. А. Величко)
В конечном счете, насколько оправдаются приведенные выше прогнозы, во многом зависит от действенности мер, которые принимаются мировым сообществом для того, чтобы замедлить наступление нового климатического оптимума. Эти меры касаются сокращения выбросов парниковых газов, а также энергосбережения, использования передовых технологий, применения экономических, административных стимулов и запретов и др.
Климатические изменения в России в XX в. в целом соответствовали мировым тенденциям. Например, самыми жаркими за очень длительный срок также оказались 1990-егг. и начало XXI в., в особенности в Западной и Средней Сибири.
Интересный прогноз климатических изменений, ожидаемых на территории бывшего СССР до середины XXI в., опубликовал А. А. Величко. Ознакомиться с этим прогнозом, подготовленным лабораторией эволюционной географии Института географии РАН, можно с помощью составленных той же лабораторией карт последствий глобального потепления и уровней дестабилизации геосистем на территории бывшего СССР.
Были опубликованы и другие прогнозы. Согласно им, потепление климата в целом благоприятно скажется на Севере России, где условия жизни изменятся к лучшему. Однако перемещение к северу южной границы многолетней мерзлоты одновременно создаст целый ряд проблем, поскольку может привести к разрушению зданий, дорог, трубопроводов, построенных с учетом нынешнего распространения мерзлых грунтов. В южных районах страны ситуация окажется более сложной. Например, сухие степи могут стать еще более засушливыми. И это не говоря уже о подтоплении многих портовых городов и прибрежных низменностей.
Литература
1.Никаноров А. М., Хоружая Т. А. Глобальная экология. – М.: Приор, 2001.
2.Родионова И. А. Глобальные проблемы человечества. – М.: Аспект-Пресс, 1994.
3.Роун Ш. Озоновый кризис. – М.: Мир, 1993.
4.Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать? / Под ред. В. И. Данилова-Данильяна. – М.: МНЭПУ, 1997.
5.Данные сайта www.worldwarming.info.
www.ronl.ru
Глобальное изменение климата Земли
В последнее время мировое сообщество выражает все большее беспокойство по поводу прогнозируемого на XXI в. изменения климата Земли. Главное в этом изменении – уже начавшееся повышение средней температуры как в атмосфере, так и в приземном слое, которое может оказать неблагоприятное воздействие на природные экосистемы и на человека. Можно сказать без преувеличения, что проблема глобального потепления в наши дни приобретает характер одной из важных проблем выживания человечества.
Неудивительно, что эта проблема постоянно обсуждается на разного рода международных форумах, глубоко исследуют ее и специализированные международные организации. Главная из них – функционирующая с 1988 г. под эгидой ЮНЕП и Всемирной организации здравоохранения авторитетная Международная комиссия по изменению климата (МКИК), оценивающая все данные по этой проблематике, определяющая вероятные последствия климатических изменений и намечающая стратегию реагирования на них. В ее состав входят сотни известных ученых. Можно вспомнить, что на конференции в Рио-де-Жанейро в 1992 г. была принята специальная Конвенция по изменению климата.
Большое внимание этой проблеме уделяется и на национальном уровне. Исследования по теории климата и выяснению физического механизма глобального потепления давно уже ведутся в США, Японии, других странах Запада. В СССР систематическое изучение этой проблемы было организовано Государственным комитетом по гидрометеорологии еще в начале 1960-х гг.
В результате проведенных учеными многих стран исследований сложилось более или менее единое мнение о том, что главной причиной уже начавшегося и угрожающего планете в будущем потепления следует считать скопление в атмосфере парниковых газов, которые вызывают так называемый парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект.
Прежде всего был изучен сам механизм действия парникового эффекта. Было доказано, что он возникает в результате способности содержащихся в атмосфере водяного пара и некоторых газов пропускать коротковолновую солнечную радиацию и, напротив, поглощать и переизлучать длинноволновую земную радиацию. Было доказано, что главную роль в образовании парникового эффекта играет водяной пар, с которым связано формирование облачных систем: планетарное альбедо на 70 % определяется облаками. Но многое зависит и от содержания парниковых газов – углекислого газа, метана, озона, закиси азота, хлорфторуглеродов.
Далее ученые-климатологи и палеогеографы обратились к изучению прошлых климатов Земли. Они установили, что на протяжении геологической истории нашей планеты не раз происходило чередование периодов потепления и похолодания. В качестве трех главных теплых эпох прошлого обычно выделяют климатические оптимумы плиоцена (3–4 млн лет назад), последнего межледникового периода (125 тыс. лет назад) и голоцена (5–6 тыс. лет назад). Все они могут служить подтверждением того, что даже сравнительно небольшие амплитуды среднегодовых температур могли оказывать очень большое воздействие на биосферу Земли.
В отличие от столь давних эпох климат последнего тысячелетия считается относительно стабильным, хотя и в нем наблюдались свои нюансы. Ученые определили их, используя археологические раскопки, исторические хроники, изучение древесных колец, радиоуглеродный и пыльцевой анализ, а в Японии, например, и даты цветения сакуры, точно фиксируемые уже на протяжении более тысячи лет.
Все эти материалы позволили установить, что в X–XII в. климат Земли был теплее, чем в более позднее время. В средних широтах Северного полушария температура воздуха была по крайней мере на 1 °C выше, а в высоких широтах максимальное повышение температуры доходило до 5 °C. Кстати, по-видимому, именно это потепление помогло викингам колонизовать «зеленую страну»– Гренландию– и достичь берегов Северной Америки. Но затем снова наступило похолодание, получившее наименование малого ледникового периода. Оно началось в XIII–XIV вв., достигло максимума в XV–XVII вв., а далее с небольшими перерывами продолжалось до XIX в. Это время отличалось распространением ледников, увеличением области дрейфующих морских льдов, снижением снеговой линии в горах, замерзанием рек и прибрежных морских акваторий на юге Европы. Средняя глобальная температура в этот период по сравнению с современной понижалась на 1–2 °C (рис. 1), но тем не менее это привело к значительному смещению границ природных зон.
Рис. 1. Изменение температуры во времени в приземном слое воздуха на земном шаре
Однако наибольший интерес представляет рассмотрение климатических оптимумов и минимумов, имевших место на протяжении примерно полутора последних столетий – в период, когда велись уже систематические наблюдения за глобальной температурой воздуха. По данным Всемирной метеорологической организации (ВМО), эти изменения также оказались довольно значительными. Анализ рисунка 2 позволяет сделать вывод о том, что вся вторая половина XIX в. и начало XX в. оказались относительно более холодными. Затем началось постепенное потепление, достигшее своего максимума в 1930—1940-е гг. Это потепление коснулось всех природных зон, вызвав повышение средней температуры, увеличение облачности и осадков, повсеместное отступление горных ледников. Но особенно сильным это потепление было в высоких (северных) широтах – в Арктическом бассейне, в Канаде, на Аляске, в Гренландии, на российском Севере. В российском секторе Арктики площадь морских льдов сократилась наполовину, что улучшило условия навигации по Северному морскому пути. К северу сместилась зона вечной мерзлоты, изменились ареалы распространения флоры и фауны.
Рис. 2. Повышение температуры воздуха по мере увеличения концентрации парниковых газов
Казалось бы, ничто не предвещало прекращения этого процесса. Однако в 1945–1980 гг. опять наступило похолодание, которое также в наибольшей мере проявилось в районах Арктики и Антарктики. Это похолодание снова привело к увеличению площади ледового покрова, нарастанию ледников, сокращению продолжительности вегетационного периода в некоторых странах. Но затем, в 1980-х гг., и в особенности в 1990-х гг., началось новое сильное потепление. Как отмечают многие исследователи, 1990-е гг. и начало XXI в. вообще оказались самыми жаркими за весь период, когда метеорологи ведут наблюдения за температурой воздуха.
Хотя по вопросу о причинах возникновения этого нового тренда глобального потепления среди ученых нет полного единогласия, все же большинство из них считают, что такое потепление непосредственно связано с увеличением поступления в земную атмосферу парниковых газов, в первую очередь СО2, которое происходит в результате увеличения объемов сжигаемого ископаемого топлива. Подтверждением того, что между этими двумя процессами существует прямая корреляция, может служить рисунок 170.
Все эти исследования далекого и не столь далекого прошлого дали богатый материал для прогнозирования будущих климатических изменений. Как и общие глобальные прогнозы, эти прогнозы также прошли в своем развитии разные этапы, довольно сильно различающиеся по характеру оценки самой климатической угрозы.
Первые такие прогнозы, относящиеся к 60-м – началу 70-х гг. XX в., отличались очень сильным «сгущением красок». Вспомним, что это вообще было время тревожных, алармистских прогнозов. Стоит ли удивляться, что они коснулись и авторов гипотезы глобального изменения климата. В качестве яркого примера такого рода можно привести расчеты, сделанные академиком М.И. Будыко и приведенные в его многочисленных статьях и монографиях.lib.rus.ec/b/173006/read — n_111
Но, к счастью, эти прогнозы 1960—1970-х гг. в целом не оправдались. Ученые установили, что за последнее столетие средняя температура у земной поверхности повысилась на 0,6 °C. Уровень Мирового океана за то же время поднялся на 15–17 см, что было обусловлено таянием ледников и тепловым расширением океанических вод. Поэтому и прогнозы приобрели более спокойный и взвешенный характер, хотя разные оценки на будущее по-прежнему различаются довольно существенно. Обычно такие прогнозы имеют три временных уровня: 2025 г., 2050 г. и 2100 г.
Сначала об уровне 2025 г. Согласно расчетам М. И. Будыко и некоторых американских климатологов, средняя температура на Земле уже в первой четверти этого столетия увеличится примерно на 1,5 °C, а в Арктике зимние и летние температуры возрастут на 10–15 °C. Это приведет к наступлению леса на тундру и отступлению к северу многолетней мерзлоты, а также к усиленному таянию арктических льдов и началу таяния ледникового покрова Гренландии (на 0,5–0,7 м в год). В западной части Антарктиды начнут разрушаться шельфовые ледники Росса и Фильхнера – Ронне. В умеренных широтах потепление будет чувствоваться меньше. Однако при повышении глобальной температуры даже на 1 °C зона арктической континентальной тундры может заметно сократиться в Европе и сместиться на 300–400 км к северу в Азии. Примерно в два раза могут уменьшиться площади хвойных и увеличиться площади распространения смешанных и широколиственных лесов. Потепление произойдет также в Северной Америке.
Но есть и другие мнения по этому вопросу. Некоторые ученые считают, что если сохранятся современные темпы повышения температуры на 0,3 °C за десять лет, то к 2025 г. она поднимется на 1 °C. Поскольку поверхность суши будет нагреваться быстрее океана, наибольшие изменения коснутся ландшафтов северных широт. Подъем же уровня моря будет равен примерно 6 мм в год и, следовательно, составит 15 см. Имеются и сценарии, по которым средняя температура будет увеличиваться лишь на 0,1–0,2 °C за десять лет.
Теперь об уровне 2050 г., когда под воздействием антропогенных факторов среднеглобальная температура может повыситься на 2 °C. Прогнозы на эту дату также касаются прежде всего двух вопросов – смещения климатических зон и подъема уровня Мирового океана. Согласно им, площадь тундры и лесотундры в Евразии сократится примерно в шесть раз, а хвойных лесов – в три раза, тогда как ареалы распространения смешанных и широколиственных лесов увеличатся в четыре раза. Но подобные прогнозы у разных авторов различаются довольно сильно. В еще большей мере это относится к прогнозам подъема уровня Мирового океана. Например, в докладе комиссии Г. X. Брундтланд говорилось о том, что в ближайшие десятилетия этот уровень поднимется на 25—140 см. Академик К.Я. Кондратьев пишет о его подъеме на 10–30 см, а академик В.М. Котляков приводит цифру 5–7 см.
Тем не менее даже сравнительно небольшой подъем уровня Мирового океана может поставить серьезные проблемы перед многими приморскими (особенно низменными) странами. Последствия этого явления могут быть прямыми (затопление низменных территорий, увеличение размыва берегов) и косвенными (потери ресурсов пресной воды из-за подъема грунтовых вод и проникновения соленой морской воды в водоносные горизонты). Особенно опасен подъем уровня Мирового океана для таких развивающихся стран, как Бангладеш, Египет, Гамбия, Индонезия, Мальдивская Республика, Мозамбик, Пакистан, Сенегал, Суринам и Таиланд. Например, в Бангладеш подъем уровня моря только на 1 м заставит сменить место жительства 10 % населения этой страны (рис. 3). В Египте подъем этого уровня только на 50 см приведет к затоплению большей части дельты Нила и мест обитания 16 % жителей. Еще большую угрозу такой подъем представлял бы для Мальдивских островов, которые состоят из 20 атоллов; 80 % их территории расположены ниже 1 м над уровнем моря. Из стран Европы подъем уровня океана был бы особенно опасен для Нидерландов. Впрочем, такой подъем уровня мог бы оказаться катастрофическим и для Нью-Йорка, поскольку он повлек бы за собой затопление большей части города со всей ее подземной транспортной инфраструктурой и тремя аэропортами.
Наконец, об уровне 2100 г. По расчетам Международной комиссии по изменению климата, в том случае, если не будут приняты радикальные меры по сокращению выбросов парниковых газов и произойдет удвоение концентрации СО2, глобальное потепление климата к концу XXI в. может достигнуть 2,5 °C, (т. е. в среднем 0,25° за каждые десять лет), а возможно и 5,8 °C. Конечно, все последствия такого потепления сегодня предвидеть невозможно. Но, по общему мнению, они будут представлять собой большую угрозу для человечества. Так, согласно некоторым оценкам, общий экономический ущерб от потепления в 2100 г. мог бы составить почти 1 трлн долл. Но за этой цифрой скрываются реальные географические изменения регионального и даже глобального характера (рис.4).
Рис. 3. Возможное затопление территории Бангладеш в случае подъема уровня
Рис. 4. Последствия глобального потепления на территории бывшего СССР (по А.А. Величко)
Во-первых, потепление климата может отрицательно сказаться на сельскохозяйственном производстве многих районов, особенно чувствительном к климатическим условиям. Например, снижение урожаев и сборов может произойти в Южной Европе, в южной части США, в Центральной и Южной Америке, в Западной Австралии. Предполагается, что климатические границы сельскохозяйственных угодий в некоторых районах сдвинутся на 200–300 км на каждый градус потепления.
Во-вторых, прогрессирующее потепление к концу века может вызвать повышение уровня Мирового океана на 1,5 м. Это произойдет в результате таяния материковых и горных ледников, морских льдов, а также термического расширения воды в верхнем слое океанской массы. А отрицательные, опасные последствия такого подъема ощутят на себе уже не только коралловые острова и густонаселенные дельты крупных рек Восточной и Южной Азии, но и все прибрежные территории Земли.
В-третьих, немалый ущерб может быть связан с увеличением числа ураганов, лесных пожаров, нарушением водопотребления, деградацией горного туризма и т. п. В свою очередь, загрязнение воды и воздуха скажется на здоровье людей. Изменения климатических условий неизбежно приведут к усилению миграций населения.
Все сказанное, по-видимому, означает, что современные прогнозы глобального изменения климата Земли исходят уже не из прежних максималистских, а из средних вариантов. Никто ныне уже не пишет о подъеме уровня океана на 66 м или об уподоблении климата Подмосковья климату влажного Закавказья. Но есть и ученые, которые придерживаются еще более минималистской точки зрения.
Например, академик А.Л. Яншин считал, что переполох, вызванный мрачными прогнозами доклада «Наше общее будущее», не имеет достаточных оснований, что в нем и угроза потепления и угроза подъема уровня Мирового океана преувеличены. То же относится и к последствиям парникового эффекта в целом. Напротив, этот эффект может иметь и положительные хозяйственные проявления – например, повлиять на рост урожайности сельскохозяйственных культур благодаря интенсификации фотосинтеза. Он же считал необоснованным предположение о таянии материковых льдов Антарктиды и Гренландии. В качестве главного довода он приводил тот факт, что ледниковый щит Антарктиды образовался 35 млн лет назад и с тех пор пережил немало эпох потепления климата Земли, причем гораздо более значительных, чем то, которое ожидается в процессе современного потепления. А в Гренландии парниковый эффект приведет, по-видимому, лишь к некоторому отступлению края ледникового щита. Отсюда А.Л. Яншин делал прогностический вывод о том, что потепление, связанное с парниковым эффектом, не будет сопровождаться значительным таянием ледников Антарктиды и Гренландии и грозит повышением уровня Мирового океана не более чем на 50 см, что не представляет особо серьезной опасности для человечества. Этой концепции придерживаются также А.А. Величко и некоторые другие ученые (рис.5). По мнению же академика К.Я. Кондратьева, возлагать основную вину за глобальное потепление климата в XX в. на выбросы парниковых газов вообще было бы преждевременно; эта проблема нуждается в дополнительном изучении. Острая дискуссия по данному поводу развернулась и на Всемирной конференции по климату, проходившей в Москве в 2003 г.
Рис. 5. Уровень дестабилизации геосистем при антропогенном изменении климата в первой половине XXI в. (по А. А. Величко)
В конечном счете, насколько оправдаются приведенные выше прогнозы, во многом зависит от действенности мер, которые принимаются мировым сообществом для того, чтобы замедлить наступление нового климатического оптимума. Эти меры касаются сокращения выбросов парниковых газов, а также энергосбережения, использования передовых технологий, применения экономических, административных стимулов и запретов и др.
Климатические изменения в России в XX в. в целом соответствовали мировым тенденциям. Например, самыми жаркими за очень длительный срок также оказались 1990-егг. и начало XXI в., в особенности в Западной и Средней Сибири.
Интересный прогноз климатических изменений, ожидаемых на территории бывшего СССР до середины XXI в., опубликовал А. А. Величко. Ознакомиться с этим прогнозом, подготовленным лабораторией эволюционной географии Института географии РАН, можно с помощью составленных той же лабораторией карт последствий глобального потепления и уровней дестабилизации геосистем на территории бывшего СССР.
Были опубликованы и другие прогнозы. Согласно им, потепление климата в целом благоприятно скажется на Севере России, где условия жизни изменятся к лучшему. Однако перемещение к северу южной границы многолетней мерзлоты одновременно создаст целый ряд проблем, поскольку может привести к разрушению зданий, дорог, трубопроводов, построенных с учетом нынешнего распространения мерзлых грунтов. В южных районах страны ситуация окажется более сложной. Например, сухие степи могут стать еще более засушливыми. И это не говоря уже о подтоплении многих портовых городов и прибрежных низменностей.
Литература
1.Никаноров А. М., Хоружая Т. А. Глобальная экология. – М.: Приор, 2001.
2.Родионова И. А. Глобальные проблемы человечества. – М.: Аспект-Пресс, 1994.
3.Роун Ш. Озоновый кризис. – М.: Мир, 1993.
4.Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать? / Под ред. В. И. Данилова-Данильяна. – М.: МНЭПУ, 1997.
5.Данные сайта www.worldwarming.info.
www.ronl.ru
Глобальное изменение климата Земли
В последнее время мировое сообщество выражает все большее беспокойство по поводу прогнозируемого на XXI в. изменения климата Земли. Главное в этом изменении – уже начавшееся повышение средней температуры как в атмосфере, так и в приземном слое, которое может оказать неблагоприятное воздействие на природные экосистемы и на человека. Можно сказать без преувеличения, что проблема глобального потепления в наши дни приобретает характер одной из важных проблем выживания человечества.
Неудивительно, что эта проблема постоянно обсуждается на разного рода международных форумах, глубоко исследуют ее и специализированные международные организации. Главная из них – функционирующая с 1988 г. под эгидой ЮНЕП и Всемирной организации здравоохранения авторитетная Международная комиссия по изменению климата (МКИК), оценивающая все данные по этой проблематике, определяющая вероятные последствия климатических изменений и намечающая стратегию реагирования на них. В ее состав входят сотни известных ученых. Можно вспомнить, что на конференции в Рио-де-Жанейро в 1992 г. была принята специальная Конвенция по изменению климата.
Большое внимание этой проблеме уделяется и на национальном уровне. Исследования по теории климата и выяснению физического механизма глобального потепления давно уже ведутся в США, Японии, других странах Запада. В СССР систематическое изучение этой проблемы было организовано Государственным комитетом по гидрометеорологии еще в начале 1960-х гг.
В результате проведенных учеными многих стран исследований сложилось более или менее единое мнение о том, что главной причиной уже начавшегося и угрожающего планете в будущем потепления следует считать скопление в атмосфере парниковых газов, которые вызывают так называемый парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект.
Прежде всего был изучен сам механизм действия парникового эффекта. Было доказано, что он возникает в результате способности содержащихся в атмосфере водяного пара и некоторых газов пропускать коротковолновую солнечную радиацию и, напротив, поглощать и переизлучать длинноволновую земную радиацию. Было доказано, что главную роль в образовании парникового эффекта играет водяной пар, с которым связано формирование облачных систем: планетарное альбедо на 70 % определяется облаками. Но многое зависит и от содержания парниковых газов – углекислого газа, метана, озона, закиси азота, хлорфторуглеродов.
Далее ученые-климатологи и палеогеографы обратились к изучению прошлых климатов Земли. Они установили, что на протяжении геологической истории нашей планеты не раз происходило чередование периодов потепления и похолодания. В качестве трех главных теплых эпох прошлого обычно выделяют климатические оптимумы плиоцена (3–4 млн лет назад), последнего межледникового периода (125 тыс. лет назад) и голоцена (5–6 тыс. лет назад). Все они могут служить подтверждением того, что даже сравнительно небольшие амплитуды среднегодовых температур могли оказывать очень большое воздействие на биосферу Земли.
В отличие от столь давних эпох климат последнего тысячелетия считается относительно стабильным, хотя и в нем наблюдались свои нюансы. Ученые определили их, используя археологические раскопки, исторические хроники, изучение древесных колец, радиоуглеродный и пыльцевой анализ, а в Японии, например, и даты цветения сакуры, точно фиксируемые уже на протяжении более тысячи лет.
Все эти материалы позволили установить, что в X–XII в. климат Земли был теплее, чем в более позднее время. В средних широтах Северного полушария температура воздуха была по крайней мере на 1 °C выше, а в высоких широтах максимальное повышение температуры доходило до 5 °C. Кстати, по-видимому, именно это потепление помогло викингам колонизовать «зеленую страну»– Гренландию– и достичь берегов Северной Америки. Но затем снова наступило похолодание, получившее наименование малого ледникового периода. Оно началось в XIII–XIV вв., достигло максимума в XV–XVII вв., а далее с небольшими перерывами продолжалось до XIX в. Это время отличалось распространением ледников, увеличением области дрейфующих морских льдов, снижением снеговой линии в горах, замерзанием рек и прибрежных морских акваторий на юге Европы. Средняя глобальная температура в этот период по сравнению с современной понижалась на 1–2 °C (рис. 1), но тем не менее это привело к значительному смещению границ природных зон.
Рис. 1. Изменение температуры во времени в приземном слое воздуха на земном шаре
Однако наибольший интерес представляет рассмотрение климатических оптимумов и минимумов, имевших место на протяжении примерно полутора последних столетий – в период, когда велись уже систематические наблюдения за глобальной температурой воздуха. По данным Всемирной метеорологической организации (ВМО), эти изменения также оказались довольно значительными. Анализ рисунка 2 позволяет сделать вывод о том, что вся вторая половина XIX в. и начало XX в. оказались относительно более холодными. Затем началось постепенное потепление, достигшее своего максимума в 1930—1940-е гг. Это потепление коснулось всех природных зон, вызвав повышение средней температуры, увеличение облачности и осадков, повсеместное отступление горных ледников. Но особенно сильным это потепление было в высоких (северных) широтах – в Арктическом бассейне, в Канаде, на Аляске, в Гренландии, на российском Севере. В российском секторе Арктики площадь морских льдов сократилась наполовину, что улучшило условия навигации по Северному морскому пути. К северу сместилась зона вечной мерзлоты, изменились ареалы распространения флоры и фауны.
Рис. 2. Повышение температуры воздуха по мере увеличения концентрации парниковых газов
Казалось бы, ничто не предвещало прекращения этого процесса. Однако в 1945–1980 гг. опять наступило похолодание, которое также в наибольшей мере проявилось в районах Арктики и Антарктики. Это похолодание снова привело к увеличению площади ледового покрова, нарастанию ледников, сокращению продолжительности вегетационного периода в некоторых странах. Но затем, в 1980-х гг., и в особенности в 1990-х гг., началось новое сильное потепление. Как отмечают многие исследователи, 1990-е гг. и начало XXI в. вообще оказались самыми жаркими за весь период, когда метеорологи ведут наблюдения за температурой воздуха.
Хотя по вопросу о причинах возникновения этого нового тренда глобального потепления среди ученых нет полного единогласия, все же большинство из них считают, что такое потепление непосредственно связано с увеличением поступления в земную атмосферу парниковых газов, в первую очередь СО2, которое происходит в результате увеличения объемов сжигаемого ископаемого топлива. Подтверждением того, что между этими двумя процессами существует прямая корреляция, может служить рисунок 170.
Все эти исследования далекого и не столь далекого прошлого дали богатый материал для прогнозирования будущих климатических изменений. Как и общие глобальные прогнозы, эти прогнозы также прошли в своем развитии разные этапы, довольно сильно различающиеся по характеру оценки самой климатической угрозы.
Первые такие прогнозы, относящиеся к 60-м – началу 70-х гг. XX в., отличались очень сильным «сгущением красок». Вспомним, что это вообще было время тревожных, алармистских прогнозов. Стоит ли удивляться, что они коснулись и авторов гипотезы глобального изменения климата. В качестве яркого примера такого рода можно привести расчеты, сделанные академиком М.И. Будыко и приведенные в его многочисленных статьях и монографиях.lib.rus.ec/b/173006/read — n_111
Но, к счастью, эти прогнозы 1960—1970-х гг. в целом не оправдались. Ученые установили, что за последнее столетие средняя температура у земной поверхности повысилась на 0,6 °C. Уровень Мирового океана за то же время поднялся на 15–17 см, что было обусловлено таянием ледников и тепловым расширением океанических вод. Поэтому и прогнозы приобрели более спокойный и взвешенный характер, хотя разные оценки на будущее по-прежнему различаются довольно существенно. Обычно такие прогнозы имеют три временных уровня: 2025 г., 2050 г. и 2100 г.
Сначала об уровне 2025 г. Согласно расчетам М. И. Будыко и некоторых американских климатологов, средняя температура на Земле уже в первой четверти этого столетия увеличится примерно на 1,5 °C, а в Арктике зимние и летние температуры возрастут на 10–15 °C. Это приведет к наступлению леса на тундру и отступлению к северу многолетней мерзлоты, а также к усиленному таянию арктических льдов и началу таяния ледникового покрова Гренландии (на 0,5–0,7 м в год). В западной части Антарктиды начнут разрушаться шельфовые ледники Росса и Фильхнера – Ронне. В умеренных широтах потепление будет чувствоваться меньше. Однако при повышении глобальной температуры даже на 1 °C зона арктической континентальной тундры может заметно сократиться в Европе и сместиться на 300–400 км к северу в Азии. Примерно в два раза могут уменьшиться площади хвойных и увеличиться площади распространения смешанных и широколиственных лесов. Потепление произойдет также в Северной Америке.
Но есть и другие мнения по этому вопросу. Некоторые ученые считают, что если сохранятся современные темпы повышения температуры на 0,3 °C за десять лет, то к 2025 г. она поднимется на 1 °C. Поскольку поверхность суши будет нагреваться быстрее океана, наибольшие изменения коснутся ландшафтов северных широт. Подъем же уровня моря будет равен примерно 6 мм в год и, следовательно, составит 15 см. Имеются и сценарии, по которым средняя температура будет увеличиваться лишь на 0,1–0,2 °C за десять лет.
Теперь об уровне 2050 г., когда под воздействием антропогенных факторов среднеглобальная температура может повыситься на 2 °C. Прогнозы на эту дату также касаются прежде всего двух вопросов – смещения климатических зон и подъема уровня Мирового океана. Согласно им, площадь тундры и лесотундры в Евразии сократится примерно в шесть раз, а хвойных лесов – в три раза, тогда как ареалы распространения смешанных и широколиственных лесов увеличатся в четыре раза. Но подобные прогнозы у разных авторов различаются довольно сильно. В еще большей мере это относится к прогнозам подъема уровня Мирового океана. Например, в докладе комиссии Г. X. Брундтланд говорилось о том, что в ближайшие десятилетия этот уровень поднимется на 25—140 см. Академик К.Я. Кондратьев пишет о его подъеме на 10–30 см, а академик В.М. Котляков приводит цифру 5–7 см.
Тем не менее даже сравнительно небольшой подъем уровня Мирового океана может поставить серьезные проблемы перед многими приморскими (особенно низменными) странами. Последствия этого явления могут быть прямыми (затопление низменных территорий, увеличение размыва берегов) и косвенными (потери ресурсов пресной воды из-за подъема грунтовых вод и проникновения соленой морской воды в водоносные горизонты). Особенно опасен подъем уровня Мирового океана для таких развивающихся стран, как Бангладеш, Египет, Гамбия, Индонезия, Мальдивская Республика, Мозамбик, Пакистан, Сенегал, Суринам и Таиланд. Например, в Бангладеш подъем уровня моря только на 1 м заставит сменить место жительства 10 % населения этой страны (рис. 3). В Египте подъем этого уровня только на 50 см приведет к затоплению большей части дельты Нила и мест обитания 16 % жителей. Еще большую угрозу такой подъем представлял бы для Мальдивских островов, которые состоят из 20 атоллов; 80 % их территории расположены ниже 1 м над уровнем моря. Из стран Европы подъем уровня океана был бы особенно опасен для Нидерландов. Впрочем, такой подъем уровня мог бы оказаться катастрофическим и для Нью-Йорка, поскольку он повлек бы за собой затопление большей части города со всей ее подземной транспортной инфраструктурой и тремя аэропортами.
Наконец, об уровне 2100 г. По расчетам Международной комиссии по изменению климата, в том случае, если не будут приняты радикальные меры по сокращению выбросов парниковых газов и произойдет удвоение концентрации СО2, глобальное потепление климата к концу XXI в. может достигнуть 2,5 °C, (т. е. в среднем 0,25° за каждые десять лет), а возможно и 5,8 °C. Конечно, все последствия такого потепления сегодня предвидеть невозможно. Но, по общему мнению, они будут представлять собой большую угрозу для человечества. Так, согласно некоторым оценкам, общий экономический ущерб от потепления в 2100 г. мог бы составить почти 1 трлн долл. Но за этой цифрой скрываются реальные географические изменения регионального и даже глобального характера (рис.4).
Рис. 3. Возможное затопление территории Бангладеш в случае подъема уровня
Рис. 4. Последствия глобального потепления на территории бывшего СССР (по А.А. Величко)
Во-первых, потепление климата может отрицательно сказаться на сельскохозяйственном производстве многих районов, особенно чувствительном к климатическим условиям. Например, снижение урожаев и сборов может произойти в Южной Европе, в южной части США, в Центральной и Южной Америке, в Западной Австралии. Предполагается, что климатические границы сельскохозяйственных угодий в некоторых районах сдвинутся на 200–300 км на каждый градус потепления.
Во-вторых, прогрессирующее потепление к концу века может вызвать повышение уровня Мирового океана на 1,5 м. Это произойдет в результате таяния материковых и горных ледников, морских льдов, а также термического расширения воды в верхнем слое океанской массы. А отрицательные, опасные последствия такого подъема ощутят на себе уже не только коралловые острова и густонаселенные дельты крупных рек Восточной и Южной Азии, но и все прибрежные территории Земли.
В-третьих, немалый ущерб может быть связан с увеличением числа ураганов, лесных пожаров, нарушением водопотребления, деградацией горного туризма и т. п. В свою очередь, загрязнение воды и воздуха скажется на здоровье людей. Изменения климатических условий неизбежно приведут к усилению миграций населения.
Все сказанное, по-видимому, означает, что современные прогнозы глобального изменения климата Земли исходят уже не из прежних максималистских, а из средних вариантов. Никто ныне уже не пишет о подъеме уровня океана на 66 м или об уподоблении климата Подмосковья климату влажного Закавказья. Но есть и ученые, которые придерживаются еще более минималистской точки зрения.
Например, академик А.Л. Яншин считал, что переполох, вызванный мрачными прогнозами доклада «Наше общее будущее», не имеет достаточных оснований, что в нем и угроза потепления и угроза подъема уровня Мирового океана преувеличены. То же относится и к последствиям парникового эффекта в целом. Напротив, этот эффект может иметь и положительные хозяйственные проявления – например, повлиять на рост урожайности сельскохозяйственных культур благодаря интенсификации фотосинтеза. Он же считал необоснованным предположение о таянии материковых льдов Антарктиды и Гренландии. В качестве главного довода он приводил тот факт, что ледниковый щит Антарктиды образовался 35 млн лет назад и с тех пор пережил немало эпох потепления климата Земли, причем гораздо более значительных, чем то, которое ожидается в процессе современного потепления. А в Гренландии парниковый эффект приведет, по-видимому, лишь к некоторому отступлению края ледникового щита. Отсюда А.Л. Яншин делал прогностический вывод о том, что потепление, связанное с парниковым эффектом, не будет сопровождаться значительным таянием ледников Антарктиды и Гренландии и грозит повышением уровня Мирового океана не более чем на 50 см, что не представляет особо серьезной опасности для человечества. Этой концепции придерживаются также А.А. Величко и некоторые другие ученые (рис.5). По мнению же академика К.Я. Кондратьева, возлагать основную вину за глобальное потепление климата в XX в. на выбросы парниковых газов вообще было бы преждевременно; эта проблема нуждается в дополнительном изучении. Острая дискуссия по данному поводу развернулась и на Всемирной конференции по климату, проходившей в Москве в 2003 г.
Рис. 5. Уровень дестабилизации геосистем при антропогенном изменении климата в первой половине XXI в. (по А. А. Величко)
В конечном счете, насколько оправдаются приведенные выше прогнозы, во многом зависит от действенности мер, которые принимаются мировым сообществом для того, чтобы замедлить наступление нового климатического оптимума. Эти меры касаются сокращения выбросов парниковых газов, а также энергосбережения, использования передовых технологий, применения экономических, административных стимулов и запретов и др.
Климатические изменения в России в XX в. в целом соответствовали мировым тенденциям. Например, самыми жаркими за очень длительный срок также оказались 1990-егг. и начало XXI в., в особенности в Западной и Средней Сибири.
Интересный прогноз климатических изменений, ожидаемых на территории бывшего СССР до середины XXI в., опубликовал А. А. Величко. Ознакомиться с этим прогнозом, подготовленным лабораторией эволюционной географии Института географии РАН, можно с помощью составленных той же лабораторией карт последствий глобального потепления и уровней дестабилизации геосистем на территории бывшего СССР.
Были опубликованы и другие прогнозы. Согласно им, потепление климата в целом благоприятно скажется на Севере России, где условия жизни изменятся к лучшему. Однако перемещение к северу южной границы многолетней мерзлоты одновременно создаст целый ряд проблем, поскольку может привести к разрушению зданий, дорог, трубопроводов, построенных с учетом нынешнего распространения мерзлых грунтов. В южных районах страны ситуация окажется более сложной. Например, сухие степи могут стать еще более засушливыми. И это не говоря уже о подтоплении многих портовых городов и прибрежных низменностей.
Литература
1.Никаноров А. М., Хоружая Т. А. Глобальная экология. – М.: Приор, 2001.
2.Родионова И. А. Глобальные проблемы человечества. – М.: Аспект-Пресс, 1994.
3.Роун Ш. Озоновый кризис. – М.: Мир, 1993.
4.Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать? / Под ред. В. И. Данилова-Данильяна. – М.: МНЭПУ, 1997.
5.Данные сайта www.worldwarming.info.
www.ronl.ru
Глобальное изменение климата Земли
В последнее время мировое сообщество выражает все большее беспокойство по поводу прогнозируемого на XXI в. изменения климата Земли. Главное в этом изменении – уже начавшееся повышение средней температуры как в атмосфере, так и в приземном слое, которое может оказать неблагоприятное воздействие на природные экосистемы и на человека. Можно сказать без преувеличения, что проблема глобального потепления в наши дни приобретает характер одной из важных проблем выживания человечества.
Неудивительно, что эта проблема постоянно обсуждается на разного рода международных форумах, глубоко исследуют ее и специализированные международные организации. Главная из них – функционирующая с 1988 г. под эгидой ЮНЕП и Всемирной организации здравоохранения авторитетная Международная комиссия по изменению климата (МКИК), оценивающая все данные по этой проблематике, определяющая вероятные последствия климатических изменений и намечающая стратегию реагирования на них. В ее состав входят сотни известных ученых. Можно вспомнить, что на конференции в Рио-де-Жанейро в 1992 г. была принята специальная Конвенция по изменению климата.
Большое внимание этой проблеме уделяется и на национальном уровне. Исследования по теории климата и выяснению физического механизма глобального потепления давно уже ведутся в США, Японии, других странах Запада. В СССР систематическое изучение этой проблемы было организовано Государственным комитетом по гидрометеорологии еще в начале 1960-х гг.
В результате проведенных учеными многих стран исследований сложилось более или менее единое мнение о том, что главной причиной уже начавшегося и угрожающего планете в будущем потепления следует считать скопление в атмосфере парниковых газов, которые вызывают так называемый парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект.
Прежде всего был изучен сам механизм действия парникового эффекта. Было доказано, что он возникает в результате способности содержащихся в атмосфере водяного пара и некоторых газов пропускать коротковолновую солнечную радиацию и, напротив, поглощать и переизлучать длинноволновую земную радиацию. Было доказано, что главную роль в образовании парникового эффекта играет водяной пар, с которым связано формирование облачных систем: планетарное альбедо на 70 % определяется облаками. Но многое зависит и от содержания парниковых газов – углекислого газа, метана, озона, закиси азота, хлорфторуглеродов.
Далее ученые-климатологи и палеогеографы обратились к изучению прошлых климатов Земли. Они установили, что на протяжении геологической истории нашей планеты не раз происходило чередование периодов потепления и похолодания. В качестве трех главных теплых эпох прошлого обычно выделяют климатические оптимумы плиоцена (3–4 млн лет назад), последнего межледникового периода (125 тыс. лет назад) и голоцена (5–6 тыс. лет назад). Все они могут служить подтверждением того, что даже сравнительно небольшие амплитуды среднегодовых температур могли оказывать очень большое воздействие на биосферу Земли.
В отличие от столь давних эпох климат последнего тысячелетия считается относительно стабильным, хотя и в нем наблюдались свои нюансы. Ученые определили их, используя археологические раскопки, исторические хроники, изучение древесных колец, радиоуглеродный и пыльцевой анализ, а в Японии, например, и даты цветения сакуры, точно фиксируемые уже на протяжении более тысячи лет.
Все эти материалы позволили установить, что в X–XII в. климат Земли был теплее, чем в более позднее время. В средних широтах Северного полушария температура воздуха была по крайней мере на 1 °C выше, а в высоких широтах максимальное повышение температуры доходило до 5 °C. Кстати, по-видимому, именно это потепление помогло викингам колонизовать «зеленую страну»– Гренландию– и достичь берегов Северной Америки. Но затем снова наступило похолодание, получившее наименование малого ледникового периода. Оно началось в XIII–XIV вв., достигло максимума в XV–XVII вв., а далее с небольшими перерывами продолжалось до XIX в. Это время отличалось распространением ледников, увеличением области дрейфующих морских льдов, снижением снеговой линии в горах, замерзанием рек и прибрежных морских акваторий на юге Европы. Средняя глобальная температура в этот период по сравнению с современной понижалась на 1–2 °C (рис. 1), но тем не менее это привело к значительному смещению границ природных зон.
Рис. 1. Изменение температуры во времени в приземном слое воздуха на земном шаре
Однако наибольший интерес представляет рассмотрение климатических оптимумов и минимумов, имевших место на протяжении примерно полутора последних столетий – в период, когда велись уже систематические наблюдения за глобальной температурой воздуха. По данным Всемирной метеорологической организации (ВМО), эти изменения также оказались довольно значительными. Анализ рисунка 2 позволяет сделать вывод о том, что вся вторая половина XIX в. и начало XX в. оказались относительно более холодными. Затем началось постепенное потепление, достигшее своего максимума в 1930—1940-е гг. Это потепление коснулось всех природных зон, вызвав повышение средней температуры, увеличение облачности и осадков, повсеместное отступление горных ледников. Но особенно сильным это потепление было в высоких (северных) широтах – в Арктическом бассейне, в Канаде, на Аляске, в Гренландии, на российском Севере. В российском секторе Арктики площадь морских льдов сократилась наполовину, что улучшило условия навигации по Северному морскому пути. К северу сместилась зона вечной мерзлоты, изменились ареалы распространения флоры и фауны.
Рис. 2. Повышение температуры воздуха по мере увеличения концентрации парниковых газов
Казалось бы, ничто не предвещало прекращения этого процесса. Однако в 1945–1980 гг. опять наступило похолодание, которое также в наибольшей мере проявилось в районах Арктики и Антарктики. Это похолодание снова привело к увеличению площади ледового покрова, нарастанию ледников, сокращению продолжительности вегетационного периода в некоторых странах. Но затем, в 1980-х гг., и в особенности в 1990-х гг., началось новое сильное потепление. Как отмечают многие исследователи, 1990-е гг. и начало XXI в. вообще оказались самыми жаркими за весь период, когда метеорологи ведут наблюдения за температурой воздуха.
Хотя по вопросу о причинах возникновения этого нового тренда глобального потепления среди ученых нет полного единогласия, все же большинство из них считают, что такое потепление непосредственно связано с увеличением поступления в земную атмосферу парниковых газов, в первую очередь СО2, которое происходит в результате увеличения объемов сжигаемого ископаемого топлива. Подтверждением того, что между этими двумя процессами существует прямая корреляция, может служить рисунок 170.
Все эти исследования далекого и не столь далекого прошлого дали богатый материал для прогнозирования будущих климатических изменений. Как и общие глобальные прогнозы, эти прогнозы также прошли в своем развитии разные этапы, довольно сильно различающиеся по характеру оценки самой климатической угрозы.
Первые такие прогнозы, относящиеся к 60-м – началу 70-х гг. XX в., отличались очень сильным «сгущением красок». Вспомним, что это вообще было время тревожных, алармистских прогнозов. Стоит ли удивляться, что они коснулись и авторов гипотезы глобального изменения климата. В качестве яркого примера такого рода можно привести расчеты, сделанные академиком М.И. Будыко и приведенные в его многочисленных статьях и монографиях.lib.rus.ec/b/173006/read — n_111
Но, к счастью, эти прогнозы 1960—1970-х гг. в целом не оправдались. Ученые установили, что за последнее столетие средняя температура у земной поверхности повысилась на 0,6 °C. Уровень Мирового океана за то же время поднялся на 15–17 см, что было обусловлено таянием ледников и тепловым расширением океанических вод. Поэтому и прогнозы приобрели более спокойный и взвешенный характер, хотя разные оценки на будущее по-прежнему различаются довольно существенно. Обычно такие прогнозы имеют три временных уровня: 2025 г., 2050 г. и 2100 г.
Сначала об уровне 2025 г. Согласно расчетам М. И. Будыко и некоторых американских климатологов, средняя температура на Земле уже в первой четверти этого столетия увеличится примерно на 1,5 °C, а в Арктике зимние и летние температуры возрастут на 10–15 °C. Это приведет к наступлению леса на тундру и отступлению к северу многолетней мерзлоты, а также к усиленному таянию арктических льдов и началу таяния ледникового покрова Гренландии (на 0,5–0,7 м в год). В западной части Антарктиды начнут разрушаться шельфовые ледники Росса и Фильхнера – Ронне. В умеренных широтах потепление будет чувствоваться меньше. Однако при повышении глобальной температуры даже на 1 °C зона арктической континентальной тундры может заметно сократиться в Европе и сместиться на 300–400 км к северу в Азии. Примерно в два раза могут уменьшиться площади хвойных и увеличиться площади распространения смешанных и широколиственных лесов. Потепление произойдет также в Северной Америке.
Но есть и другие мнения по этому вопросу. Некоторые ученые считают, что если сохранятся современные темпы повышения температуры на 0,3 °C за десять лет, то к 2025 г. она поднимется на 1 °C. Поскольку поверхность суши будет нагреваться быстрее океана, наибольшие изменения коснутся ландшафтов северных широт. Подъем же уровня моря будет равен примерно 6 мм в год и, следовательно, составит 15 см. Имеются и сценарии, по которым средняя температура будет увеличиваться лишь на 0,1–0,2 °C за десять лет.
Теперь об уровне 2050 г., когда под воздействием антропогенных факторов среднеглобальная температура может повыситься на 2 °C. Прогнозы на эту дату также касаются прежде всего двух вопросов – смещения климатических зон и подъема уровня Мирового океана. Согласно им, площадь тундры и лесотундры в Евразии сократится примерно в шесть раз, а хвойных лесов – в три раза, тогда как ареалы распространения смешанных и широколиственных лесов увеличатся в четыре раза. Но подобные прогнозы у разных авторов различаются довольно сильно. В еще большей мере это относится к прогнозам подъема уровня Мирового океана. Например, в докладе комиссии Г. X. Брундтланд говорилось о том, что в ближайшие десятилетия этот уровень поднимется на 25—140 см. Академик К.Я. Кондратьев пишет о его подъеме на 10–30 см, а академик В.М. Котляков приводит цифру 5–7 см.
Тем не менее даже сравнительно небольшой подъем уровня Мирового океана может поставить серьезные проблемы перед многими приморскими (особенно низменными) странами. Последствия этого явления могут быть прямыми (затопление низменных территорий, увеличение размыва берегов) и косвенными (потери ресурсов пресной воды из-за подъема грунтовых вод и проникновения соленой морской воды в водоносные горизонты). Особенно опасен подъем уровня Мирового океана для таких развивающихся стран, как Бангладеш, Египет, Гамбия, Индонезия, Мальдивская Республика, Мозамбик, Пакистан, Сенегал, Суринам и Таиланд. Например, в Бангладеш подъем уровня моря только на 1 м заставит сменить место жительства 10 % населения этой страны (рис. 3). В Египте подъем этого уровня только на 50 см приведет к затоплению большей части дельты Нила и мест обитания 16 % жителей. Еще большую угрозу такой подъем представлял бы для Мальдивских островов, которые состоят из 20 атоллов; 80 % их территории расположены ниже 1 м над уровнем моря. Из стран Европы подъем уровня океана был бы особенно опасен для Нидерландов. Впрочем, такой подъем уровня мог бы оказаться катастрофическим и для Нью-Йорка, поскольку он повлек бы за собой затопление большей части города со всей ее подземной транспортной инфраструктурой и тремя аэропортами.
Наконец, об уровне 2100 г. По расчетам Международной комиссии по изменению климата, в том случае, если не будут приняты радикальные меры по сокращению выбросов парниковых газов и произойдет удвоение концентрации СО2, глобальное потепление климата к концу XXI в. может достигнуть 2,5 °C, (т. е. в среднем 0,25° за каждые десять лет), а возможно и 5,8 °C. Конечно, все последствия такого потепления сегодня предвидеть невозможно. Но, по общему мнению, они будут представлять собой большую угрозу для человечества. Так, согласно некоторым оценкам, общий экономический ущерб от потепления в 2100 г. мог бы составить почти 1 трлн долл. Но за этой цифрой скрываются реальные географические изменения регионального и даже глобального характера (рис.4).
Рис. 3. Возможное затопление территории Бангладеш в случае подъема уровня
Рис. 4. Последствия глобального потепления на территории бывшего СССР (по А.А. Величко)
Во-первых, потепление климата может отрицательно сказаться на сельскохозяйственном производстве многих районов, особенно чувствительном к климатическим условиям. Например, снижение урожаев и сборов может произойти в Южной Европе, в южной части США, в Центральной и Южной Америке, в Западной Австралии. Предполагается, что климатические границы сельскохозяйственных угодий в некоторых районах сдвинутся на 200–300 км на каждый градус потепления.
Во-вторых, прогрессирующее потепление к концу века может вызвать повышение уровня Мирового океана на 1,5 м. Это произойдет в результате таяния материковых и горных ледников, морских льдов, а также термического расширения воды в верхнем слое океанской массы. А отрицательные, опасные последствия такого подъема ощутят на себе уже не только коралловые острова и густонаселенные дельты крупных рек Восточной и Южной Азии, но и все прибрежные территории Земли.
В-третьих, немалый ущерб может быть связан с увеличением числа ураганов, лесных пожаров, нарушением водопотребления, деградацией горного туризма и т. п. В свою очередь, загрязнение воды и воздуха скажется на здоровье людей. Изменения климатических условий неизбежно приведут к усилению миграций населения.
Все сказанное, по-видимому, означает, что современные прогнозы глобального изменения климата Земли исходят уже не из прежних максималистских, а из средних вариантов. Никто ныне уже не пишет о подъеме уровня океана на 66 м или об уподоблении климата Подмосковья климату влажного Закавказья. Но есть и ученые, которые придерживаются еще более минималистской точки зрения.
Например, академик А.Л. Яншин считал, что переполох, вызванный мрачными прогнозами доклада «Наше общее будущее», не имеет достаточных оснований, что в нем и угроза потепления и угроза подъема уровня Мирового океана преувеличены. То же относится и к последствиям парникового эффекта в целом. Напротив, этот эффект может иметь и положительные хозяйственные проявления – например, повлиять на рост урожайности сельскохозяйственных культур благодаря интенсификации фотосинтеза. Он же считал необоснованным предположение о таянии материковых льдов Антарктиды и Гренландии. В качестве главного довода он приводил тот факт, что ледниковый щит Антарктиды образовался 35 млн лет назад и с тех пор пережил немало эпох потепления климата Земли, причем гораздо более значительных, чем то, которое ожидается в процессе современного потепления. А в Гренландии парниковый эффект приведет, по-видимому, лишь к некоторому отступлению края ледникового щита. Отсюда А.Л. Яншин делал прогностический вывод о том, что потепление, связанное с парниковым эффектом, не будет сопровождаться значительным таянием ледников Антарктиды и Гренландии и грозит повышением уровня Мирового океана не более чем на 50 см, что не представляет особо серьезной опасности для человечества. Этой концепции придерживаются также А.А. Величко и некоторые другие ученые (рис.5). По мнению же академика К.Я. Кондратьева, возлагать основную вину за глобальное потепление климата в XX в. на выбросы парниковых газов вообще было бы преждевременно; эта проблема нуждается в дополнительном изучении. Острая дискуссия по данному поводу развернулась и на Всемирной конференции по климату, проходившей в Москве в 2003 г.
Рис. 5. Уровень дестабилизации геосистем при антропогенном изменении климата в первой половине XXI в. (по А. А. Величко)
В конечном счете, насколько оправдаются приведенные выше прогнозы, во многом зависит от действенности мер, которые принимаются мировым сообществом для того, чтобы замедлить наступление нового климатического оптимума. Эти меры касаются сокращения выбросов парниковых газов, а также энергосбережения, использования передовых технологий, применения экономических, административных стимулов и запретов и др.
Климатические изменения в России в XX в. в целом соответствовали мировым тенденциям. Например, самыми жаркими за очень длительный срок также оказались 1990-егг. и начало XXI в., в особенности в Западной и Средней Сибири.
Интересный прогноз климатических изменений, ожидаемых на территории бывшего СССР до середины XXI в., опубликовал А. А. Величко. Ознакомиться с этим прогнозом, подготовленным лабораторией эволюционной географии Института географии РАН, можно с помощью составленных той же лабораторией карт последствий глобального потепления и уровней дестабилизации геосистем на территории бывшего СССР.
Были опубликованы и другие прогнозы. Согласно им, потепление климата в целом благоприятно скажется на Севере России, где условия жизни изменятся к лучшему. Однако перемещение к северу южной границы многолетней мерзлоты одновременно создаст целый ряд проблем, поскольку может привести к разрушению зданий, дорог, трубопроводов, построенных с учетом нынешнего распространения мерзлых грунтов. В южных районах страны ситуация окажется более сложной. Например, сухие степи могут стать еще более засушливыми. И это не говоря уже о подтоплении многих портовых городов и прибрежных низменностей.
Литература
1.Никаноров А. М., Хоружая Т. А. Глобальная экология. – М.: Приор, 2001.
2.Родионова И. А. Глобальные проблемы человечества. – М.: Аспект-Пресс, 1994.
3.Роун Ш. Озоновый кризис. – М.: Мир, 1993.
4.Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать? / Под ред. В. И. Данилова-Данильяна. – М.: МНЭПУ, 1997.
5.Данные сайта www.worldwarming.info.
www.ronl.ru
Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева
Факультет светотехнический
Кафедра экологии
РЕФЕРАТ
Глобальные изменения климата. Причины и прогнозы
Выполнила:
студентка 202 ЭУП гр.
Гришенкова И.И.
Проверила: Борискина О.Ф.
Саранск 2004
введение. 3
1. Изменение климата – глобальная экологическая проблема номер один 5
2. “Парниковый эффект”. 9
заключение. 15
список использованных источников. 16
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.
Использование в современных масштабах ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ), а также дров может существенно повлиять на экосистемы земли и биосферу в целом. Углекислый газ (СО2) является одним из главных виновников парникового эффекта, потому что другие известные “парниковые” газы (а их около сорока) определяют лишь примерно половину глобального потепления.
Установлено, что содержание углекислого газа в атмосфере за последние 100 лет увеличилось на 25%. За этот период глобальная температура увеличилась примерно на 0,60 С. Прогностические оценки показывают, что к 2030-2040гг. (при удвоении содержания углекислого газа) температура повысится в целом на 3-40 С (примерно на 0,2 – 0,50 С за десятилетие). Примечательно, что шведский физико-химик, лауреат Нобелевской премии Сванте Аррениус еще в 1908г. в своей книге “Образование миров” писал: “Если бы содержание угольной кислоты в воздухе удвоилось, то температура земной поверхности повысилась бы на 40С”. Какая прозорливость!
Беспрецедентные климатические аномалии на всем земном шаре могут влиять на жизни миллиардов людей. Изменениями будут охвачены практически все направления человеческой деятельности, что вызывает глубокую озабоченность мирового сообщества.
Генеральная Ассамблея ООН в декабре 1988г. приняла резолюцию “Сохранение глобального климата для нынешнего и будущего поколения человечества”, в которой отмечается, что проблема изменения климата затрагивает все человечество в целом и должна решаться в глобальных масштабах. Также Генеральная Ассамблея одобрила мероприятия по созданию руководящими органами Всемирной метеорологической организации и Программы ООН по окружающей среде межправительственной группы экспертов для представления скоординированных на международном уровне научных оценок масштабов, сроков и потенциальных экологических и социально-экономических последствий изменения климата и реалистических стратегий ответственных действий. Доклад по этим вопросам был закончен в августе 1990г. В рамках межправительственной группы экспертов были образованы три рабочие группы, одна из которых занималась оценкой социально-экономических эффектов глобального потепления и выработкой соответствующих рекомендаций.
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.
В последней четверти XX в. началось резкое потепление глобального климата, которое в бореальных областях сказывается уменьшением количества морозных зим. Средняя температура приземного слоя воздуха за последние 25 лет возросла на 0,70 С. В экваториальной зоне она не изменилась, но чем ближе к полюсам, тем потепление заметнее. Температура подледной воды в районе северного полюса возросла почти на 20 С, вследствие чего началось подтаивание льда снизу.
Это потепление вызвало большой переполох после появления в 1986г. сразу на шести языках книги “Наше общее будущее”, подготовленной комиссией ООН с тогдашним премьер-министром Норвегии Гру Харлем Брундтланд. В книге подчеркивалось, что потепление вызовет бурное таяние льдов Антарктиды и Гренландии, резкий подъем уровня Мирового Океана, затопление прибрежных территорий, что будет сопровождаться экономическими и социальными потрясениями.
За прошедшие с той поры 18 лет проведено много исследований и совещаний, которые показали, что мрачные прогнозы этой книги несостоятельны. Подъем уровня Мирового Океана действительно происходит, но со скоростью 0,6 мм. В год, или 6 см. за столетие. В то же время вертикальные поднятия и опускания береговых линий достигает 20 мм. В год. Таким образом, трансгрессии и регрессии моря определяются тектоникой в большей мере, чем подъемом уровня Мирового Океана.
В то же время потепление климата будет сопровождаться увеличением испарения с поверхности океанов и увлажнением климата, о чем можно судить по палеографическим данным. Всего 7-8 тысяч лет назад во время голоценового климатического оптимума, когда температура на широте Москвы была на 1,5 – 20 С выше современной, на месте Сахары расстилалась саванна с рощами акаций и многоводными реками, а в Средней Азии Зеравшан впадал в Амударью, река Чу – в Сырдарью, уровень Аральского моря находился на отметке 72 м. и все эти реки, блуждая по территории современной Туркмении, текли в прогибавшуюся впадину Южного Каспия. Подобное происходило и в других ныне аридных областях мира.
К этому надо добавить, что увеличение содержания в воздухе углекислого газа полезно для большинства культурных растений. Еще В.И. Вернадский в “очерках геохимии” указывал, что зеленые растения мира могли бы с помощью хлорофилла перерабатывать и превращать в органическое вещество гораздо больше углекислого газа, чем может дать его современная атмосфера. Поэтому он рекомендовал применять углекислый газ в качестве удобрений.
Опыты в фитотронах подтвердили прогнозы Вернадского. При удвоенном содержании углекислого газа большинство культурных растений растут быстрее, дают зрелые семена и плоды на 8-10 дней раньше, а урожай – на 20-30% выше, чем в контрольных опытах.
Таким образом, увеличение содержания в атмосфере углекислого газа и хотя бы отчасти связанное с этим потепление климата являются для человечества не опасными, а полезными.
Однако, оценки, основанные на возможном росте температуры в течение ближайших нескольких десятилетий, показывают, что некоторые регионы с неустойчивым увлажнением станут более сухими, в результате чего не исключены еще большая деградация земель и потери урожаев. Влажные области будут в еще большей степени насыщены влагой, увеличится частота и интенсивность тропических штормов. В высоких широтах зимы будут более короткими, влажными и теплыми, а лето более длительным, жарким и засушливым.
В тропических и субтропических регионах, где расположено большинство развивающихся стран, предсказываются значительные изменения климата, которые уже частично стали осуществляться. Наряду с длительной засухой в зоне Сахели следует упомянуть об экстремальном явлении Эль-Ниньо – потеплении поверхностных вод восточной части Тихого океана, наблюдавшемся в 1982-1983гг., и повлекшим за собой, как полагают ученые, засухи в Бразилии, Австралии, Индии и части Африки. Здесь уместно вспомнить и о засухах в бывшем СССР в 1972, 1975, 1981 гг. и др., в США и Канаде в 1988г.
Глобальное потепление может вызвать смещение основных зон земледелия до нескольких сот километров на каждый градус изменения температуры. Кроме того, обязательно изменится частота и характер экстремальных воздействий на сельское хозяйство, обусловленных большими наводнениями, устойчивыми засухами, лесными пожарами и вредителями сельскохозяйственных культур (в последние годы отмечается массовое появление саранчи в Африке и даже Южной Европе).
Вслед за предстоящими изменениями климата неизбежно наступят изменения положения природных зон. Результаты реакции естественного растительного покрова на будущие изменения климата, вызванные увеличением концентрации углекислого газа в атмосфере, показывают, что наибольшие изменения границ зон растительности произойдут в высоких широтах Северного полушария. При этом площадь тундры (так же как и площадь бореальных лесов) сократится на десятки процентов.
Процесс глобального потепления будет сопровождаться, видимо, заметным увеличением газового стока в высоких широтах, и существенным изменением режима влагосодержания деятельного слоя почвы значительной части континентов. В некоторых районах изменение средней температуры на 1-20 С может привести к уменьшению количества осадков на 10%, при этом годовой сток уменьшится на 40-70%.
К чему ведет глобальное потепление для России? Выполненные исследования показывают, что ожидаемые изменения климата окажут влияние на сельскохозяйственное производство. В северных районах Европейской части России повышение средней годовой температуры воздуха к 2005г. на 1,50 С может привести к увеличению продолжительности периода вегетации зерновых культур на 15 дней, что позволит расширить зернопроизводство. В ее южных и юго-восточных районах, где вероятны уменьшение годовой суммы осадков на 20% (в основном в зимний период) и увеличение повторяемости засух, урожайность зерновых может сократиться в среднем на 10-20%.
Даже в тех случаях, когда ожидаемые изменения климата окажут благоприятное влияние на сельскохозяйственное производство в различных странах, они могут сопровождаться рядом негативных черт и особенностей.
Предстоящее увеличение средней глобальной температуры воздуха приведет к уменьшению континентальных ледников. Кроме того, следует ожидать уменьшение зоны многолетнемерзлых пород, занимающих в настоящее время значительную часть суши, а также изменения типа хозяйствования, строительства и пр. в самой зоне.
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 20 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 начале 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.
Эффект “парника” известен всем, имевшим дело с этим незамысловатым огородным сооружением. В атмосфере он выглядит так. Часть излучения Солнца, не отразившаяся от облаков, проходит через атмосферу, исполняющую роль стекла или пленки, и нагревает земную поверхность. Нагретая поверхность, конечно, остывает, испуская тепловое излучение, но это уже другое излучение – инфракрасное. Средняя длина волны такого излучения значительно больше, чем в приходящем от Солнца, и потому почти прозрачная для видимого света атмосфера пропускает его значительно хуже. Пары воды поглощают около 62% инфракрасного излучения, что способствует нагреву нижних слоев атмосферы.
Но роль водяного пара в нагреве атмосферы не ограничивается поглощением излучения. При его конденсации в мельчайшие капли, из которых образуются облака, выделяется огромное количество тепла (до 40% от общего его количества, поступающего на Землю), что играет значительную роль в тепловом балансе атмосферы.
За водяным паром в списке “парниковых” газов следует углекислый газ (СО2), поглощающий в прозрачном воздухе 22% инфракрасного излучения Земли. Собственно участие СО2 в глобальном круговороте (цикле) углерода, лежащего в основе всего живого, и вовлекает биосферу в тепловой баланс. Именно о вкладе СО2 в этот баланс (точнее, о возможном изменении концентрации СО2 в атмосфере под влиянием деятельности человека и о последствиях этого изменения для теплового баланса Земли) и спорят уже много лет ученые.
К парниковым газам относят еще метан СН4 (также компонент углеродного цикла), озон О3, фреоны (углеводороды, содержащие бром, фтор или хлор) и некоторые другие соединения. Но их вклад в парниковый эффект гораздо меньше.
Изучение парникового эффекта восходит к работам французского математика и физика Ж. Фурье, который и открыл это явление в 1824г. В 1860г. английский физик Дж. Тиндаль выяснил, что СО2, подобно водяному пару, экранирует инфракрасное излучение Земли. Наконец, в конце XIX в. шведский химик С. Аррениус указал на возможность изменения климата в связи с увеличением количества тепла, поступающего в атмосферу, и накоплением в ней СО2 в результате деятельности человека, а в 1922г. английский геолог Р. Шерлок отмечал, что эта деятельность уже влияет на климат
Что же говорят факты? По данным Центра исследования и прогнозов климата (Великобритания), глобальное потепление в XX достигло первого максимума в конце 1930-х г. – начале 1940-х г. и составило 0,60 С. Затем, до середины 1960-х г. отмечалось похолодание, достигшее примерно 0,30 С, которое сменилось нынешним потеплением. По данным национального агентства США по аэронавтике и исследованию космического пространства, за 30 лет (1965-1995гг.) на планете стало теплее в среднем на 0,40 С, а за столетие – на 0,80 С. Потепление неравномерно (в высоких широтах изменения температуры в 3,5 раза больше, чем у экватора) и ярче выражено зимой. В Северном полушарии средний рост температуры на 0,30 С больше, чем в южном, над континентами он достигает 1,60 С, а над океаном – 0,80 С. В итоге во многих районах климат стал нестабильным, кое-где даже похолодало. У теплого сезонного поверхностного течения Эль-Ниньо (восточная часть тихого океана, у берегов Эквадора и Перу), влиявшего на процессы в атмосфере всей планеты, заметно изменились характеристики: период активности (от 11 мес. до 4-5 лет), масштабы (1977-1998 гг. его протяженность достигала 7000 км. при ширине 1200 км) и разброс температур (от 10 до 90).
Содержание СО2 в атмосфере определяет в основном океан. По данным академика РАН М.Е. Виноградова, 98% СО2 на планете сосредоточено в океане, который служит главным источником (на экваторе) и резервуаром-поглотителем атмосферного СО2. В 1960-1980-х гг. СО2 в атмосфере стало больше на 10% (рост примерно 0,5% в год), что и вынудило искать связь между концентрацией СО2 и наблюдаемым потеплением. Какое из этих двух явлений – причина, а какое – следствие, ученым пока до конца не ясно. В последние годы содержание СО2 в атмосфере растет значительно медленнее (в 1980-1993 гг. в среднем на 0,15% в год) и не исключено, что эти изменения вызваны вариациями его выделения из океана.
Каким будет климат в XXI веке?
Климат на нашей планете никогда не был неизменным. Палеоклиматические исследования показали, что средняя температура атмосферы постоянно менялась. Периоды похолодания, так называемые ледниковые, имевшие место за последний миллион лет, сменялись эпохами потепления. Эти колебания вызывались различными причинами. Но все они были естественными, природными. То или иное нарушение стабильности количества падающей на поверхность планеты солнечной энергии вызывало похолодание.
Считается, что ледниковые периоды сменялись эрами потепления примерно один раз в сто тысяч лет. Конечно, на этом отрезке времени происходили менее значительные колебания средней температуры атмосферы. В наше время она, к примеру, по всем широтам составляет в среднем около 140 С. А 20 тысяч лет тому назад, по расчетам специалистов, она была на … 4-50 С ниже; ближе к нашему времени, напротив, стала на 10 С выше, чем сейчас.
По всем расчетам, мы живем в довольно теплое время, которое должно было бы смениться очередным похолоданием. И совсем недавно климатологи говорили о том, что среднегодовая температура в Северном полушарии упала на полградуса.
Так ли это на самом деле? Тщательная проверка данных, проведенная американскими и английскими учеными, показала иное: в течение XX в. температура атмосферы в среднем поднялась на полградуса. Казалось бы, ничтожная цифра. Но это вовсе не так. Изменение средних температур на 10С существенно меняет погодные условия и смещает зоны осадков, приводит в движение ледники, повышает или понижает уровень Мирового Океана.
Вернадский писал о том, что в наше время человеческое воздействие на планету сравнимо с мощной геологической силой. Это справедливо и в отношении его воздействия на атмосферу. Человек стал способен … изменять климатические процессы на планете! Каким образом?
Мы смогли существенно изменить привычные концентрации некоторых газов в атмосфере своей хозяйственной деятельностью. А ведь углекислый газ и водяной пар являются главными регуляторами температуры атмосферы планеты.
В последние годы появился термин – “парниковый эффект”. Углекислый газ обладает уникальным свойством беспрепятственно пропускать к поверхности земли большую часть солнечной радиации и задерживать собственное тепловое (инфракрасное) излучение планеты. Углекислота в этом случае играет роль своего рода пленки парника. В одной стороны, без такого свойства атмосферы ее температура не поднималась бы выше минус 180 С. А с другой – изменение концентрации углекислого газа немедленно отражается на климате.
Расчеты показывают, если человечество будет теми же темпами воздействовать на природную среду и концентрация углекислоты будет повышаться, то к середине столетия средняя температура поднимется примерно на 30 С! Таков исходный прогноз будущего климата. К нему склоняются специалисты и в нашей стране, и за рубежом.
Возникает очередной вопрос, ответ на который неоднозначен и спорен в деталях: как такое повышение температуры отразится на жизни человечества? Несколько градусов – отнюдь не мелочь. Ведь речь идет не о погоде. Погодные колебания температуры и климатические – разница принципиальная, существенная. К чему, например, приведет повышение средней температуры Северного полушария хотя бы на один градус? Теплые и слякотные зимы станут обычным явлением. В целом увеличится объем осадков, потому что с поверхности океанов будет испаряться больше влаги. Но если в лесостепных зонах дождей будет больше, то ближе к экватору станет, наоборот, суше, пустыни пойдут в наступление. Кроме того, начнут подтаивать льды Арктики и Антарктики. В конечном счете начнет повышаться уровень Мирового Океана. Совершенно очевидно, что подъем уровня океана чрезвычайно катастрофически отразится на жизни народов, населяющих берега морей. Конечно, речь ведь не о катастрофах типа “великого потопа”, однако подъем этого уровня хотя бы на полметра крайне осложнит жизнь голландцев, итальянской Венеции – города на каналах, и так далее. Рост температуры климата на 30 С может вызвать подъем уровня Мирового океана до одного метра. А это уже беда для многих народов земли.
Как избежать опасности? Ответить на такой вопрос непросто. Наука, к сожалению, еще не знает всех взаимосвязей в природе. Но что-то уже известно. Вот пример. Океан, как известно, является одним из основных поглотителей углекислого газа. Однако загрязнение поверхности вод морей нефтяными пленками ослабило его “поглотительные” функции. Значит, больше этого газа остается в атмосфере. Есть и другие, опосредованные связи. Так или иначе, влияет на климат прозрачность атмосферы, ее насыщенность аэрозолями, другими газами. Или другой пример: рост использования в сельском хозяйстве хлорорганических удобрений, в конечном счете, приводит к увеличению концентрации хлора в верхних слоях атмосферы. А хлор в определенной степени повышает “парниковый” эффект.
Академик РАН Г.С. Голицин сказал в 1990г.: “Я не стал бы рассматривать ситуацию с изменением климата чересчур пессимистично. Изменения будут нарастать постепенно, и, вероятно, человечество сможет к ним приспособиться. Возможно, удастся нейтрализовать некоторые негативные тенденции, хотя некоторые меры потребуют колоссальных затрат. В любом случае человек обязан взять эту ситуацию под свой контроль. Пока мы еще можем что-то изменить, если разумно ограничим свои потребности в ресурсах, если сократим вредные выбросы в окружающую среду, которые нарушают установившееся в природе равновесие. Но риск опоздать все-таки существует: время скоротечно, а человек иногда слишком неповоротлив в своих реакциях и действиях”.
После стремительного прорыва в космос и сделанных там потрясающих открытий человечество вновь обращает свои взгляды к своему общему дому – планете Земля. Проблемы Земли должны занимать важное место среди фундаментальных знаний, ибо от их решения во многом зависит будущее нашей цивилизации и общее мировоззрение, определяющее перспективы дальнейшего развития общества.
Мы стоим перед классической дилеммой принятия научных и политических решений. С одной стороны, неизвестный и возможно опасный уровень риска нежелательных последствий изменения климата, а с другой – неопределенности в характере и причинах таких изменений, в расходах и последствиях принимаемых мер реагирования. Это сложная дилемма, поскольку последствия изменения климата будут проявляться в различных регионах земного шара по-разному. Политические принципы ее разрешения предполагают, что все страны будут предпринимать скоординированные и осознанные действия. Готовится разработка специальной международной конвенции по проблеме изменения климата.
На ученых земного шара, на международное научное сообщество теперь ложится колоссальная ответственность, так как правильное определение тенденций изменения климата в будущем и направлений основных последствий этого изменения спасет человечество от неизмеримых бед, а принятие дорогостоящих мер без достаточного научного обоснования приведет к колоссальным экономическим потерям.
1. “Человек и стихия” (Научно-популярный гидрометеорологический сборник на 1991г), Л.: Гидрометеоиздат, 1990
2. “Основы безопасности жизнедеятельности” (информационно-методическое издание для преподавателей). 2000. №11
3. “Экология и жизнь” (Научно-популярный журнал). 2001. №1
4. “Отклик”, выпуск 8 (сост.Л. Егорова), Москва: “Молодая гвардия”. 1990
5. Воронцов А.И., Щетинский Е.А., Никодимов И.Д. “Охрана природы”, Москва: Агропромиздат, 1989 (Учебники и учебные пособия для техникумов)
www.referatmix.ru
Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева
Факультет светотехнический
Кафедра экологии
РЕФЕРАТ
Глобальные изменения климата. Причины и прогнозы
Выполнила:
студентка 202 ЭУП гр.
Гришенкова И.И.
Проверила: Борискина О.Ф.
Саранск 2004
введение. 3
1. Изменение климата – глобальная экологическая проблема номер один 5
2. “Парниковый эффект”. 9
заключение. 15
список использованных источников. 16
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.
Использование в современных масштабах ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ), а также дров может существенно повлиять на экосистемы земли и биосферу в целом. Углекислый газ (СО2) является одним из главных виновников парникового эффекта, потому что другие известные “парниковые” газы (а их около сорока) определяют лишь примерно половину глобального потепления.
Установлено, что содержание углекислого газа в атмосфере за последние 100 лет увеличилось на 25%. За этот период глобальная температура увеличилась примерно на 0,60 С. Прогностические оценки показывают, что к 2030-2040гг. (при удвоении содержания углекислого газа) температура повысится в целом на 3-40 С (примерно на 0,2 – 0,50 С за десятилетие). Примечательно, что шведский физико-химик, лауреат Нобелевской премии Сванте Аррениус еще в 1908г. в своей книге “Образование миров” писал: “Если бы содержание угольной кислоты в воздухе удвоилось, то температура земной поверхности повысилась бы на 40С”. Какая прозорливость!
Беспрецедентные климатические аномалии на всем земном шаре могут влиять на жизни миллиардов людей. Изменениями будут охвачены практически все направления человеческой деятельности, что вызывает глубокую озабоченность мирового сообщества.
Генеральная Ассамблея ООН в декабре 1988г. приняла резолюцию “Сохранение глобального климата для нынешнего и будущего поколения человечества”, в которой отмечается, что проблема изменения климата затрагивает все человечество в целом и должна решаться в глобальных масштабах. Также Генеральная Ассамблея одобрила мероприятия по созданию руководящими органами Всемирной метеорологической организации и Программы ООН по окружающей среде межправительственной группы экспертов для представления скоординированных на международном уровне научных оценок масштабов, сроков и потенциальных экологических и социально-экономических последствий изменения климата и реалистических стратегий ответственных действий. Доклад по этим вопросам был закончен в августе 1990г. В рамках межправительственной группы экспертов были образованы три рабочие группы, одна из которых занималась оценкой социально-экономических эффектов глобального потепления и выработкой соответствующих рекомендаций.
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.
В последней четверти XX в. началось резкое потепление глобального климата, которое в бореальных областях сказывается уменьшением количества морозных зим. Средняя температура приземного слоя воздуха за последние 25 лет возросла на 0,70 С. В экваториальной зоне она не изменилась, но чем ближе к полюсам, тем потепление заметнее. Температура подледной воды в районе северного полюса возросла почти на 20 С, вследствие чего началось подтаивание льда снизу.
Это потепление вызвало большой переполох после появления в 1986г. сразу на шести языках книги “Наше общее будущее”, подготовленной комиссией ООН с тогдашним премьер-министром Норвегии Гру Харлем Брундтланд. В книге подчеркивалось, что потепление вызовет бурное таяние льдов Антарктиды и Гренландии, резкий подъем уровня Мирового Океана, затопление прибрежных территорий, что будет сопровождаться экономическими и социальными потрясениями.
За прошедшие с той поры 18 лет проведено много исследований и совещаний, которые показали, что мрачные прогнозы этой книги несостоятельны. Подъем уровня Мирового Океана действительно происходит, но со скоростью 0,6 мм. В год, или 6 см. за столетие. В то же время вертикальные поднятия и опускания береговых линий достигает 20 мм. В год. Таким образом, трансгрессии и регрессии моря определяются тектоникой в большей мере, чем подъемом уровня Мирового Океана.
В то же время потепление климата будет сопровождаться увеличением испарения с поверхности океанов и увлажнением климата, о чем можно судить по палеографическим данным. Всего 7-8 тысяч лет назад во время голоценового климатического оптимума, когда температура на широте Москвы была на 1,5 – 20 С выше современной, на месте Сахары расстилалась саванна с рощами акаций и многоводными реками, а в Средней Азии Зеравшан впадал в Амударью, река Чу – в Сырдарью, уровень Аральского моря находился на отметке 72 м. и все эти реки, блуждая по территории современной Туркмении, текли в прогибавшуюся впадину Южного Каспия. Подобное происходило и в других ныне аридных областях мира.
К этому надо добавить, что увеличение содержания в воздухе углекислого газа полезно для большинства культурных растений. Еще В.И. Вернадский в “очерках геохимии” указывал, что зеленые растения мира могли бы с помощью хлорофилла перерабатывать и превращать в органическое вещество гораздо больше углекислого газа, чем может дать его современная атмосфера. Поэтому он рекомендовал применять углекислый газ в качестве удобрений.
Опыты в фитотронах подтвердили прогнозы Вернадского. При удвоенном содержании углекислого газа большинство культурных растений растут быстрее, дают зрелые семена и плоды на 8-10 дней раньше, а урожай – на 20-30% выше, чем в контрольных опытах.
Таким образом, увеличение содержания в атмосфере углекислого газа и хотя бы отчасти связанное с этим потепление климата являются для человечества не опасными, а полезными.
Однако, оценки, основанные на возможном росте температуры в течение ближайших нескольких десятилетий, показывают, что некоторые регионы с неустойчивым увлажнением станут более сухими, в результате чего не исключены еще большая деградация земель и потери урожаев. Влажные области будут в еще большей степени насыщены влагой, увеличится частота и интенсивность тропических штормов. В высоких широтах зимы будут более короткими, влажными и теплыми, а лето более длительным, жарким и засушливым.
В тропических и субтропических регионах, где расположено большинство развивающихся стран, предсказываются значительные изменения климата, которые уже частично стали осуществляться. Наряду с длительной засухой в зоне Сахели следует упомянуть об экстремальном явлении Эль-Ниньо – потеплении поверхностных вод восточной части Тихого океана, наблюдавшемся в 1982-1983гг., и повлекшим за собой, как полагают ученые, засухи в Бразилии, Австралии, Индии и части Африки. Здесь уместно вспомнить и о засухах в бывшем СССР в 1972, 1975, 1981 гг. и др., в США и Канаде в 1988г.
Глобальное потепление может вызвать смещение основных зон земледелия до нескольких сот километров на каждый градус изменения температуры. Кроме того, обязательно изменится частота и характер экстремальных воздействий на сельское хозяйство, обусловленных большими наводнениями, устойчивыми засухами, лесными пожарами и вредителями сельскохозяйственных культур (в последние годы отмечается массовое появление саранчи в Африке и даже Южной Европе).
Вслед за предстоящими изменениями климата неизбежно наступят изменения положения природных зон. Результаты реакции естественного растительного покрова на будущие изменения климата, вызванные увеличением концентрации углекислого газа в атмосфере, показывают, что наибольшие изменения границ зон растительности произойдут в высоких широтах Северного полушария. При этом площадь тундры (так же как и площадь бореальных лесов) сократится на десятки процентов.
Процесс глобального потепления будет сопровождаться, видимо, заметным увеличением газового стока в высоких широтах, и существенным изменением режима влагосодержания деятельного слоя почвы значительной части континентов. В некоторых районах изменение средней температуры на 1-20 С может привести к уменьшению количества осадков на 10%, при этом годовой сток уменьшится на 40-70%.
К чему ведет глобальное потепление для России? Выполненные исследования показывают, что ожидаемые изменения климата окажут влияние на сельскохозяйственное производство. В северных районах Европейской части России повышение средней годовой температуры воздуха к 2005г. на 1,50 С может привести к увеличению продолжительности периода вегетации зерновых культур на 15 дней, что позволит расширить зернопроизводство. В ее южных и юго-восточных районах, где вероятны уменьшение годовой суммы осадков на 20% (в основном в зимний период) и увеличение повторяемости засух, урожайность зерновых может сократиться в среднем на 10-20%.
Даже в тех случаях, когда ожидаемые изменения климата окажут благоприятное влияние на сельскохозяйственное производство в различных странах, они могут сопровождаться рядом негативных черт и особенностей.
Предстоящее увеличение средней глобальной температуры воздуха приведет к уменьшению континентальных ледников. Кроме того, следует ожидать уменьшение зоны многолетнемерзлых пород, занимающих в настоящее время значительную часть суши, а также изменения типа хозяйствования, строительства и пр. в самой зоне.
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 20 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 начале 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.
Эффект “парника” известен всем, имевшим дело с этим незамысловатым огородным сооружением. В атмосфере он выглядит так. Часть излучения Солнца, не отразившаяся от облаков, проходит через атмосферу, исполняющую роль стекла или пленки, и нагревает земную поверхность. Нагретая поверхность, конечно, остывает, испуская тепловое излучение, но это уже другое излучение – инфракрасное. Средняя длина волны такого излучения значительно больше, чем в приходящем от Солнца, и потому почти прозрачная для видимого света атмосфера пропускает его значительно хуже. Пары воды поглощают около 62% инфракрасного излучения, что способствует нагреву нижних слоев атмосферы.
Но роль водяного пара в нагреве атмосферы не ограничивается поглощением излучения. При его конденсации в мельчайшие капли, из которых образуются облака, выделяется огромное количество тепла (до 40% от общего его количества, поступающего на Землю), что играет значительную роль в тепловом балансе атмосферы.
За водяным паром в списке “парниковых” газов следует углекислый газ (СО2), поглощающий в прозрачном воздухе 22% инфракрасного излучения Земли. Собственно участие СО2 в глобальном круговороте (цикле) углерода, лежащего в основе всего живого, и вовлекает биосферу в тепловой баланс. Именно о вкладе СО2 в этот баланс (точнее, о возможном изменении концентрации СО2 в атмосфере под влиянием деятельности человека и о последствиях этого изменения для теплового баланса Земли) и спорят уже много лет ученые.
К парниковым газам относят еще метан СН4 (также компонент углеродного цикла), озон О3, фреоны (углеводороды, содержащие бром, фтор или хлор) и некоторые другие соединения. Но их вклад в парниковый эффект гораздо меньше.
Изучение парникового эффекта восходит к работам французского математика и физика Ж. Фурье, который и открыл это явление в 1824г. В 1860г. английский физик Дж. Тиндаль выяснил, что СО2, подобно водяному пару, экранирует инфракрасное излучение Земли. Наконец, в конце XIX в. шведский химик С. Аррениус указал на возможность изменения климата в связи с увеличением количества тепла, поступающего в атмосферу, и накоплением в ней СО2 в результате деятельности человека, а в 1922г. английский геолог Р. Шерлок отмечал, что эта деятельность уже влияет на климат
Что же говорят факты? По данным Центра исследования и прогнозов климата (Великобритания), глобальное потепление в XX достигло первого максимума в конце 1930-х г. – начале 1940-х г. и составило 0,60 С. Затем, до середины 1960-х г. отмечалось похолодание, достигшее примерно 0,30 С, которое сменилось нынешним потеплением. По данным национального агентства США по аэронавтике и исследованию космического пространства, за 30 лет (1965-1995гг.) на планете стало теплее в среднем на 0,40 С, а за столетие – на 0,80 С. Потепление неравномерно (в высоких широтах изменения температуры в 3,5 раза больше, чем у экватора) и ярче выражено зимой. В Северном полушарии средний рост температуры на 0,30 С больше, чем в южном, над континентами он достигает 1,60 С, а над океаном – 0,80 С. В итоге во многих районах климат стал нестабильным, кое-где даже похолодало. У теплого сезонного поверхностного течения Эль-Ниньо (восточная часть тихого океана, у берегов Эквадора и Перу), влиявшего на процессы в атмосфере всей планеты, заметно изменились характеристики: период активности (от 11 мес. до 4-5 лет), масштабы (1977-1998 гг. его протяженность достигала 7000 км. при ширине 1200 км) и разброс температур (от 10 до 90).
Содержание СО2 в атмосфере определяет в основном океан. По данным академика РАН М.Е. Виноградова, 98% СО2 на планете сосредоточено в океане, который служит главным источником (на экваторе) и резервуаром-поглотителем атмосферного СО2. В 1960-1980-х гг. СО2 в атмосфере стало больше на 10% (рост примерно 0,5% в год), что и вынудило искать связь между концентрацией СО2 и наблюдаемым потеплением. Какое из этих двух явлений – причина, а какое – следствие, ученым пока до конца не ясно. В последние годы содержание СО2 в атмосфере растет значительно медленнее (в 1980-1993 гг. в среднем на 0,15% в год) и не исключено, что эти изменения вызваны вариациями его выделения из океана.
Каким будет климат в XXI веке?
Климат на нашей планете никогда не был неизменным. Палеоклиматические исследования показали, что средняя температура атмосферы постоянно менялась. Периоды похолодания, так называемые ледниковые, имевшие место за последний миллион лет, сменялись эпохами потепления. Эти колебания вызывались различными причинами. Но все они были естественными, природными. То или иное нарушение стабильности количества падающей на поверхность планеты солнечной энергии вызывало похолодание.
Считается, что ледниковые периоды сменялись эрами потепления примерно один раз в сто тысяч лет. Конечно, на этом отрезке времени происходили менее значительные колебания средней температуры атмосферы. В наше время она, к примеру, по всем широтам составляет в среднем около 140 С. А 20 тысяч лет тому назад, по расчетам специалистов, она была на … 4-50 С ниже; ближе к нашему времени, напротив, стала на 10 С выше, чем сейчас.
По всем расчетам, мы живем в довольно теплое время, которое должно было бы смениться очередным похолоданием. И совсем недавно климатологи говорили о том, что среднегодовая температура в Северном полушарии упала на полградуса.
Так ли это на самом деле? Тщательная проверка данных, проведенная американскими и английскими учеными, показала иное: в течение XX в. температура атмосферы в среднем поднялась на полградуса. Казалось бы, ничтожная цифра. Но это вовсе не так. Изменение средних температур на 10С существенно меняет погодные условия и смещает зоны осадков, приводит в движение ледники, повышает или понижает уровень Мирового Океана.
Вернадский писал о том, что в наше время человеческое воздействие на планету сравнимо с мощной геологической силой. Это справедливо и в отношении его воздействия на атмосферу. Человек стал способен … изменять климатические процессы на планете! Каким образом?
Мы смогли существенно изменить привычные концентрации некоторых газов в атмосфере своей хозяйственной деятельностью. А ведь углекислый газ и водяной пар являются главными регуляторами температуры атмосферы планеты.
В последние годы появился термин – “парниковый эффект”. Углекислый газ обладает уникальным свойством беспрепятственно пропускать к поверхности земли большую часть солнечной радиации и задерживать собственное тепловое (инфракрасное) излучение планеты. Углекислота в этом случае играет роль своего рода пленки парника. В одной стороны, без такого свойства атмосферы ее температура не поднималась бы выше минус 180 С. А с другой – изменение концентрации углекислого газа немедленно отражается на климате.
Расчеты показывают, если человечество будет теми же темпами воздействовать на природную среду и концентрация углекислоты будет повышаться, то к середине столетия средняя температура поднимется примерно на 30 С! Таков исходный прогноз будущего климата. К нему склоняются специалисты и в нашей стране, и за рубежом.
Возникает очередной вопрос, ответ на который неоднозначен и спорен в деталях: как такое повышение температуры отразится на жизни человечества? Несколько градусов – отнюдь не мелочь. Ведь речь идет не о погоде. Погодные колебания температуры и климатические – разница принципиальная, существенная. К чему, например, приведет повышение средней температуры Северного полушария хотя бы на один градус? Теплые и слякотные зимы станут обычным явлением. В целом увеличится объем осадков, потому что с поверхности океанов будет испаряться больше влаги. Но если в лесостепных зонах дождей будет больше, то ближе к экватору станет, наоборот, суше, пустыни пойдут в наступление. Кроме того, начнут подтаивать льды Арктики и Антарктики. В конечном счете начнет повышаться уровень Мирового Океана. Совершенно очевидно, что подъем уровня океана чрезвычайно катастрофически отразится на жизни народов, населяющих берега морей. Конечно, речь ведь не о катастрофах типа “великого потопа”, однако подъем этого уровня хотя бы на полметра крайне осложнит жизнь голландцев, итальянской Венеции – города на каналах, и так далее. Рост температуры климата на 30 С может вызвать подъем уровня Мирового океана до одного метра. А это уже беда для многих народов земли.
Как избежать опасности? Ответить на такой вопрос непросто. Наука, к сожалению, еще не знает всех взаимосвязей в природе. Но что-то уже известно. Вот пример. Океан, как известно, является одним из основных поглотителей углекислого газа. Однако загрязнение поверхности вод морей нефтяными пленками ослабило его “поглотительные” функции. Значит, больше этого газа остается в атмосфере. Есть и другие, опосредованные связи. Так или иначе, влияет на климат прозрачность атмосферы, ее насыщенность аэрозолями, другими газами. Или другой пример: рост использования в сельском хозяйстве хлорорганических удобрений, в конечном счете, приводит к увеличению концентрации хлора в верхних слоях атмосферы. А хлор в определенной степени повышает “парниковый” эффект.
Академик РАН Г.С. Голицин сказал в 1990г.: “Я не стал бы рассматривать ситуацию с изменением климата чересчур пессимистично. Изменения будут нарастать постепенно, и, вероятно, человечество сможет к ним приспособиться. Возможно, удастся нейтрализовать некоторые негативные тенденции, хотя некоторые меры потребуют колоссальных затрат. В любом случае человек обязан взять эту ситуацию под свой контроль. Пока мы еще можем что-то изменить, если разумно ограничим свои потребности в ресурсах, если сократим вредные выбросы в окружающую среду, которые нарушают установившееся в природе равновесие. Но риск опоздать все-таки существует: время скоротечно, а человек иногда слишком неповоротлив в своих реакциях и действиях”.
После стремительного прорыва в космос и сделанных там потрясающих открытий человечество вновь обращает свои взгляды к своему общему дому – планете Земля. Проблемы Земли должны занимать важное место среди фундаментальных знаний, ибо от их решения во многом зависит будущее нашей цивилизации и общее мировоззрение, определяющее перспективы дальнейшего развития общества.
Мы стоим перед классической дилеммой принятия научных и политических решений. С одной стороны, неизвестный и возможно опасный уровень риска нежелательных последствий изменения климата, а с другой – неопределенности в характере и причинах таких изменений, в расходах и последствиях принимаемых мер реагирования. Это сложная дилемма, поскольку последствия изменения климата будут проявляться в различных регионах земного шара по-разному. Политические принципы ее разрешения предполагают, что все страны будут предпринимать скоординированные и осознанные действия. Готовится разработка специальной международной конвенции по проблеме изменения климата.
На ученых земного шара, на международное научное сообщество теперь ложится колоссальная ответственность, так как правильное определение тенденций изменения климата в будущем и направлений основных последствий этого изменения спасет человечество от неизмеримых бед, а принятие дорогостоящих мер без достаточного научного обоснования приведет к колоссальным экономическим потерям.
1. “Человек и стихия” (Научно-популярный гидрометеорологический сборник на 1991г), Л.: Гидрометеоиздат, 1990
2. “Основы безопасности жизнедеятельности” (информационно-методическое издание для преподавателей). 2000. №11
3. “Экология и жизнь” (Научно-популярный журнал). 2001. №1
4. “Отклик”, выпуск 8 (сост.Л. Егорова), Москва: “Молодая гвардия”. 1990
5. Воронцов А.И., Щетинский Е.А., Никодимов И.Д. “Охрана природы”, Москва: Агропромиздат, 1989 (Учебники и учебные пособия для техникумов)
www.ronl.ru
Глобальное изменение климата: кто виноват? и что делать?
А. Б. Вебер
Глобальное изменение климата, как теперь доказано новейшими исследованиями, вызвано деятельностью человека. Осознание серьезности ситуации постепенно проникает в мировое общественное мнение. Еще существует возможность смягчить последствия, избежать худшего. Научное сообщество предложило правительствам конкретные рекомендации. Прислушаются ли к голосу ученых политики?
Собирают финики лопари,
А в Сахаре снегу невпроворот.
Это наши физики на пари
Раскрутили шарик наоборот.
Такие шуточные куплеты распевала когда-то студенческая молодежь, вряд ли предполагая, что в начале XXI в. глобальное изменение климата будет признано величайшей опасностью, с какой когда-либо сталкивалось человечество. Сегодня эта проблема все больше овладевает вниманием мира. О ней все чаще напоминают средства массовой информации и говорят политические деятели. Ей посвящают научные исследования и художественные фильмы. За усилия по углублению и распространению знания о порожденных человечеством изменениях климата присуждена Нобелевская премия мира 2007 г. – ее разделили Межправительственная группа экспертов ООН, многолетние исследования которой получили отражение в серии фундаментальных научных докладов, и американец Альберт Гор, бывший вице-президент США, поборник защиты окружающей среды, создатель знаменитого документального фильма «Неудобная правда» – этого страстного предупреждения об угрозе глобального потепления.^ Вызов человечеству К настоящему времени мировым научным сообществом получены неопровержимые доказательства векового тренда глобального потепления, которое служит индикатором изменения климата на Земле1. За последние сто лет приземная температура атмосферы повысилась на 0,74ºС. Средняя температура в Северном полушарии во второй половине ХХ в. была выше, чем за любой 50-летний период в последние 500 лет и, вероятно, самой высокой в последние 1300 лет.
С феноменом глобального потепления согласуются такие, подтверждаемые огромным массивом эмпирического материала явления, как повышение уровня Мирового океана, таяние ледников и полярных ледовых щитов (особенно в Арктике), сокращение покрытых снегом и льдом площадей земной поверхности, увеличение количества осадков в одних регионах (восточная часть Северной и Южной Америки, Северная Европа, Северная и Центральная Азия) и сокращение в других, расширение засушливых зон (Африка, часть Южной Азии), более частые тропические циклоны в Северной Атлантике и т. п. Глобальное потепление и изменение климата в той или иной мере влияют на состояние многих природных экосистем и тем самым – на состояние биосферы в целом, на биосферные условия существования человека.
Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), в которую входит до 2500 экспертов из 130 стран, в представленном ею в 2007 г. Четвертом докладе по оценке констатирует: глобальное потепление неоспоримо и уже необратимо. Согласно прогнозу МГЭИК, к концу XXI в. при сохранении нынешних тенденций приземная температура может повыситься по наиболее достоверной оценке еще на 1,8–4,0ºС (разные сценарии), но вероятны и бóльшие значения – от 2,9 до 6,4ºС. Это повлечет за собой нарастание климатических «шоков» и катастроф – таких как более частые и обширные наводнения, затопление низколежащих прибрежных зон в одних регионах, засухи и опустынивание – в других. Что, в свою очередь, приведет к снижению производительности в сельском хозяйстве, особенно в засушливых зонах, истощению ресурсов водоснабжения, резкому сокращению биоразнообразия, распространению опаснейших инфекционных заболеваний, ухудшению вследствие всего этого условий существования огромной массы людей, особенно в беднейших странах, и к общему регрессу в развитии человечества на протяжении всего XXI в.^ Почему бунтует природа? К важнейшим результатам исследований МГЭИК, получившим отражение в последнем ее докладе, относится вывод о том, что наблюдаемое ныне изменение климата инспирировано человечеством2. В этом отношении эксперты категоричны: по сравнению с предыдущим докладом (2001) они повысили степень своей уверенности в существенной роли антропогенного фактора с «вероятно» до «весьма вероятно» (или с 60 до 90 %).
До недавнего времени многими этот вывод оспаривался. Ссылались на природные факторы как главную причину глобального потепления, на то, что подобные явления наблюдались и в прошлом. Теперь можно считать научно доказанным, что на современном этапе роль антропогенного фактора перевешивает возможный «вклад» природных источников глобального потепления. С начала промышленной революции атмосферные запасы СО2 возросли на треть – таких темпов роста не было за предыдущие 20 тыс. лет, как минимум. Нынешний уровень концентрации парниковых газов в атмосфере превышает естественный уровень, наблюдавшийся на протяжении последних 650 тыс. лет.
Главная причина этого – масштабное использование человеком углеводородов как источников энергии. Увеличение эмиссии двуокиси углерода (основного компонента парниковых газов) стало заметным с началом промышленной революции в Европе, ознаменовавшимся переходом к широкому использованию каменного угля, а затем, с конца XIX – начала ХХ вв., все большего включения в энергетический баланс мировой экономики нефти и природного газа. С середины XIX в. увеличение масштабов эмиссии СО2 строго коррелирует с ростом ВВП на душу населения.
Эти данные не оставляют почвы для сомнений и скептицизма. «Пять лет назад скептицизм в отношении возможного изменения климата являлся процветающим промыслом. Скептиков в вопросах изменения климата щедро финансировали крупные компании, их мнения широко освещали СМИ и внимательно выслушивали некоторые правительства, они оказывали неоправданно большое влияние на общественное понимание данной проблемы. Сегодня каждый заслуживающий доверия климатолог считает, что изменение климата реально, что оно серьезно и связано с выбросом СО2», – отмечают эксперты ООН3.
Попытки отрицать решающую роль антропогенного фактора несостоятельны хотя бы потому, что он не только нарушает сложившийся природный баланс между естественной эмиссией парниковых газов и их поглощением, но и действует как «спусковой механизм» увеличения природной эмиссии (например, в результате таяния вечной мерзлоты) и, кроме того, ведет к сокращению поглощающей способности земной поверхности (вследствие сведения лесов, загрязнения поверхности океанов и т. п.). Поэтому можно говорить о совместном действии обоих факторов, среди которых антропогенному принадлежит сегодня ведущая роль.
Углеводородное сырье на ближайшие десятилетия остается главным источником получения энергии. По прогнозам, потребление нефти к 2025 г. увеличится не менее чем на 50 %, природного газа – на 70 % и каменного угля – почти на 60 %. Что касается ядерной энергии и возобновляемых источников, то их использование возрастет в меньшей степени и по-прежнему будет занимать довольно скромное место – 5,3 и 7,6 % соответственно4. Ископаемые углеводороды и в дальнейшем сохранят свои доминирующие позиции в глобальном производстве энергии.
А это значит, что будет возрастать и эмиссия двуокиси углерода. Несмотря на предпринимаемые развитыми странами усилия по сокращению выбросов СО2, общий объем эмиссии с 1970 по 2004 г. увеличился в мире на 80 %. Наметившаяся было ранее тенденция сокращения удельных выбросов (на единицу производимой энергии) после 2000 г. обратилась вспять. Главная причина – рост выбросов в развивающихся странах: в Китае только с 1990 по 2004 г. они увеличились более чем в два раза – на 110 %, в Индонезии – на 105, в Индии – на 90, в Бразилии – на 59,8 %5. Сейчас на долю развивающихся стран приходится 42 % выбросов, а Китай занимает по этому показателю второе место в мире после США. Доклад МГЭИК прогнозирует рост глобальной эмиссии парниковых газов в период до 2030 г. на 25–90 %.
Такова оборотная сторона капиталистической модернизации. Прогресс науки и техники со времени начала индустриальной эры позволил все шире использовать «даровые услуги природы» (термин Маркса). Главной энергетической основой экономического роста стало беспрецедентное по масштабам использование углеводородного топлива. Унаследованное от прошлого представление о неисчерпаемости энергетических и других природных ресурсов обусловило крайне низкую их оценку. Понижению издержек добычи способствовала вертикальная интеграция производства – объединение «под одной крышей» добычи и переработки сырья. И главное – сохранившаяся с колониальных времен возможность получения дешевого сырья из стран капиталистической периферии, где его добыча долго оставалась под контролем западных монополий.
Изобилие и относительная дешевизна ресурсов – один из главных факторов экономического процветания Запада в новейшее время. Установившийся в мировых экономических отношениях диспаритет цен между высокотехнологичной продукцией индустриальных стран и сырьем, поставляемым менее развитыми странами, продолжал нарастать на протяжении большей части ХХ в. Лишь в последние десятилетия, когда на горизонте замаячила перспектива исчерпания сырьевых ресурсов, а государства третьего мира стали брать их эксплуатацию под свой контроль, наметился перелом в динамике цен на сырье: сначала в сфере нефтедобычи, а затем в некоторых других сырьевых отраслях.
Теперь эксперты ООН сетуют: «мир слишком увлекся (!) развитием в высшей степени углеродоинтенсивной инфраструктуры». Правильнее было бы сказать: мир увлекла на этот путь стихия рыночных сил, подкрепленная экономическим и политическим доминированием главных промышленных держав. Рынок реагирует преимущественно на краткосрочные или, в лучшем случае, среднесрочные сигналы (текущий спрос, прибыль), но слеп в отношении долгосрочных интересов и целей общества, не говоря уже об интересах всего человечества, его будущих поколений. Как говорится в Обзорном докладе об экономических аспектах изменения климата, подготовленном под руководством бывшего главного экономиста Всемирного банка Николаса Стерна (Доклад Стерна), глобальное потепление – свидетельство «крупнейшего рыночного провала, какой только видел мир»6.
Но это также свидетельство «провала политики». Свой немалый вклад в сложившуюся на планете экологическую ситуацию внесло соперничество великих держав и, особенно, мировые войны ХХ в., которые, помимо не поддающегося измерению колоссального непосредственного ущерба природе, означали также громадную растрату материальных и сырьевых ресурсов человечества. Не меньшим, а возможно, и большим ущербом природе и растратой ресурсов обернулась тянувшаяся десятилетиями «холодная война» с ее безумной гонкой ядерных вооружений. И это «организованное безумие» (В. Брандт) продолжается по сей день, представая как бесконечная череда этнических конфликтов, гражданских войн, эксцессов международного терроризма и «войны против терроризма», как новая бессмысленная гонка вооружений.
В этом отношении преобладание рутинных рыночных мотивов в экономической деятельности и политически (и/или идеологически) мотивированное искажение приоритетов общественного развития идут рука об руку. Неолиберальная глобализация последних десятилетий скорее усугубляет ситуацию, чем способствует ее исправлению. Бурный рост мировой торговли и обострение международной конкуренции провоцируют антиэкологические практики, особенно в связи с ускоренным развитием энергетики, морского, железнодорожного и автомобильного транспорта, авиационного сообщения и т. д. Корпорации, озабоченные поддержанием своей конкурентоспособности, то есть снижением издержек, заинтересованы в экономии на природоохранных мерах; они лоббируют понижение национальных и международных экологических стандартов или противятся их повышению, а то и просто их обходят. И подчас находят в этом поддержку своих правительств, как, например, в США, где администрация Буша в свое время отозвала подпись своей страны под Киотским протоколом. Готовность некоторых корпораций соблюдать экологические требования наталкивается на стоимостные барьеры, навязываемые жесткими условиями рыночной конкуренции.^ Природа мстит человеку Доминирующий в современном мире тип экономического развития вырос из европейских культурных корней – из связанных с ними представлений о господстве человека над природой, из идеологии прогрессизма и крайнего антропоцентризма, фаустовской тяги к открытиям и исследованию, к накоплению, торгово-промышленной экспансии и т. п. Ценностные приоритеты западного человека формировались в контексте кажущейся безграничности земных ресурсов и возможностей экономического роста. Увеличение материальных благ сегодня не воспринималось как препятствие для еще большего увеличения благ завтра.
Это представление было воспринято и марксизмом. Маркс, насколько можно судить сегодня, склонен был недооценивать значение природных ограничений для роста производства, полагая, что на достаточно высокой ступени развития производительных сил «все источники общественного богатства польются полным потоком» и станет возможным распределение «по потребностям»7. Энгельс, говоря о способности человека господствовать над природой, заставлять ее служить своим целям, обратил внимание на другую строну дела. Он писал: «Не будем, однако, слишком обольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она нам мстит. Каждая из этих побед имеет, правда, в первую очередь те последствия, на которые мы рассчитывали, но во вторую и в третью очередь совсем другие, непредвиденные последствия, которые очень часто уничтожают значение первых»8. Энгельс подчеркивал, что имеет в виду не только естественные, но и общественные последствия производственной деятельности человека. Приведя ряд примеров того и другого, он высказывал надежду на то, что со временем люди научатся заранее учитывать эти последствия и регулировать их.
К сожалению, это суждение оказалось слишком оптимистичным. Прошло более ста лет, но люди пока так и не научились заранее учитывать и регулировать последствия своей производственной деятельности. Положение ухудшилось настолько, что сегодня человечество стоит перед перспективой «двойной катастрофы» – той, что в ближайшее время грозит беднейшей части мирового населения, и той, что грозит в будущем всему человечеству.
Изменение климата уже заявило о себе как о мощной силе, влияющей на положение беднейшей части мирового населения. С 1975 по 2006 г. среднегодовое число масштабных стихийных бедствий выросло вчетверо. Только в 2003–2004 гг. зарегистрировано по меньшей мере 326 климатических катастроф, от которых пострадало 262 млн человек, что примерно в три раза больше, чем во второй половине 80-х годов. Причем до 98 % пострадавших – это люди в развивающихся странах. В указанный период погодные бедствия ежегодно затрагивали каждого 19-го обитателя этой части мира, тогда как в промышленно развитых странах – только одного из 1500. Причем речь идет лишь о верхушке айсберга, поскольку многие климатические бедствия локального характера не регистрируются или даже не упоминаются совсем, не подпадая под принятые критерии гуманитарного бедствия.
Существует ряд причин особой уязвимости развивающихся стран. Многие из них расположены в климатических зонах, наиболее подверженных стихийным природным бедствиям. Они не имеют достаточных ресурсов и средств для защиты населения. Здесь крайне высока концентрация бедности, а беднота особенно уязвима с точки зрения климатических рисков. Большую роль играют такие социальные факторы, как сосредоточение населения в опасных районах – например, в городских трущобах на неукрепленных склонах, в деревнях, расположенных в районах возможных наводнений и т. п. Сильная экономическая зависимость от сельского хозяйства также повышает степень климатических рисков, от которых уже сегодня страдают сотни миллионов людей. Лишения, которые приносят беднякам стихийные бедствия, означают, как правило, утрату средств существования, сужают их жизненные возможности, обрекают на деградацию человеческого потенциала.
Прогнозы экспертов ООН в отношении последствий климатических изменений для развивающихся стран неутешительны. В Африке к югу от Сахары, Восточной и Южной Азии глобальное потепление скажется особенно сильно, это выразится в более частых засухах и обострении проблемы водоснабжения. Значительные потери сельскохозяйственной продукции приведут к росту недоедания и уменьшению возможностей сокращения бедности. К 2080 г. число людей, сталкивающихся с угрозой голода, может увеличиться на 600 млн человек. Осложнятся перспективы развития образования, увеличится заболеваемость, ухудшится состояние здоровья людей.
Если пока воздействие климатических изменений проявляется с определенным перекосом в сторону беднейших стран мира, то в дальнейшем, при сохранении существующих тенденций, будут все больше страдать и богатые страны. Последствия глобального потепления, особенно если оно будет происходить по максимальным сценариям, затронут все человечество. Климатические бедствия, подобные накату жары, который испытала Европа в 2003 г., когда от тепловых ударов умерло 35 тыс. человек, или урагану «Катрина» (2005), который привел к разрушению Нового Орлеана, гибели 1500 его жителей, и лишил крова 750 тыс. человек, станут обычным явлением.
К середине текущего столетия экономические потери от ураганов, смерчей, наводнений, оползней, засух, лесных пожаров могут превзойти потери, причиненные мировыми войнами и кризисами первой половины ХХ в. Это и есть то, что эксперты ООН называют второй катастрофой, подстерегающей человечество. Кроме того, неравномерное распределение последствий климатических изменений поведет к обострению борьбы за ресурсы, к увеличению пропасти между богатыми и бедными странами, к росту недовольства и гнева среди беднейших групп мирового населения, а тем самым к усилению международной напряженности, к угрозе новых конфликтов и войн9.
Глобальные масштабы проблемы, инерционность климатических процессов, связанная с этим неопределенность перспектив – все это диктует необходимость срочных действий, направленных на предотвращение грозящих опасностей. Согласование международной программы действий, принятие решений и их реализация – это политическая задача, стоящая перед национальными правительствами, перед всем мировым сообществом. Но здесь оно сталкивается с трудностями, которые иногда кажутся непреодолимыми.^ Кто виноват? Главная трудность связана с крайне неравномерным распределением выбросов парниковых газов между странами – развитыми и развивающимися, большими и малыми. Сегодняшнее изменение климата обусловлено прошлыми выбросами, а большая часть ответственности за них лежит на промышленных странах (до 70 % запаса выбросов, накопленного с начала индустриальной эры). Что касается текущих потоков выбросов, которые определят тенденции глобального потепления в будущем, то ситуация постепенно меняется: доля развитых стран в общем объеме выбросов сокращается (сейчас около половины), тогда как доля развивающихся стран возрастает.
Можно было бы говорить о сближении между первыми и вторыми, если бы не важное «но»: по объему выбросов на душу населения (так называемый «углеродный след») богатые страны в десятки и даже в сотни раз превосходят бедные и беднейшие страны. Представляя лишь 15 % мирового населения, богатые страны производят 45 % выбросов, а страны с низкими доходами, насчитывающие треть мирового населения – лишь 7 %. «Углеродный след» одного миллиарда беднейших людей составляет всего 3 % общего «следа» человечества.
Основная масса мировых выбросов парниковых газов сконцентрирована в небольшой группе стран, в нее входят США и Канада, государства Европейского союза, Российская Федерация, Япония, а также Китай, Индия, Бразилия (вместе они представляют большинство населения мира). Но внутри этой группы главных «загрязнителей» планеты также существует сильная диспропорция в размере выбросов на душу населения. В США этот показатель достигает 20,6 т СО2 (2004)10, в Канаде – 20,0 т, в РФ – 10,6 т, в Великобритании – 9,8 т, тогда как в Китае – 3,8 т, в Индии – всего 1,2 т.
Эти диспропорции накладывают, естественно, свой отпечаток на характер дискуссий о путях противодействия глобальным изменениям климата. «Углеродный долг» богатых стран, накопленный в результате сверхэксплуатации атмосферы (и биосферы) Земли, дает основание бедным странам исходить из того, что именно Запад должен взять на себя бремя решения проблем, связанных с климатическими изменениями. Запад, со своей стороны, обеспокоен растущим вкладом экономик развивающихся стран в глобальное потепление, требуя участия наиболее крупных их них в решении этих проблем.
Противоположность исходных позиций драматическим образом проявилась на заседании Совета Безопасности ООН 17 апреля 2007 г., впервые обсуждавшем тогда вопрос о глобальном изменении климата с точки зрения возможных последствий для международного мира и безопасности. Обсуждение проводилось по инициативе Великобритании, которая в тот момент председательствовала в Совете Безопасности. В нем, помимо 15 членов Совбеза, приняли участие представители еще 40 государств из различных регионов планеты. Представителям Великобритании и других западных стран пришлось прежде всего доказывать правомерность включения данного вопроса в повестку дня Совета Безопасности. Представители большинства развивающихся стран оспаривали это, утверждая, что в данном случае Совбез вышел за рамки своего мандата. Пакистанец Фарух Амил, выступая от имени Группы 77 и Китая, обвинил Совет Безопасности в «посягательстве» на роль и функции других главных органов ООН, в «искажении» принципов и целей Устава ООН11.
Категоричен был посол Индии в ООН Нирупам Сен – он заявил, что изменение климата не может рассматриваться как угроза по смыслу статьи 39 Устава ООН, а предлагаемые сценарии катастроф «не следует принимать всерьез», поскольку более реальной угрозой является возникновение конфликтов из-за нехватки ресурсов для развития и борьбы с нищетой. Дискуссия показала, что западная концепция, которая связывает «климатическую» интерпретацию угроз для мира и безопасности преимущественно с развивающимися странами, вызывает у представителей последних опасения и оппозицию. В противовес такому подходу они склонны делать упор на взаимосвязи изменения климата с решением проблем развития, доступа к энергетическим и иным ресурсам. Налицо желание обернуть обеспокоенность Запада в свою пользу – напомнить ему об обязательствах перед бедными странами, о необходимости предоставить им больше финансовых ресурсов для развития.
Со стороны развивающихся стран прозвучали прямые обвинения в адрес индустриальных – в том, что именно они несут и должны признать главную ответственность за ухудшение климата на планете; что причины глобального потепления связаны не только с эмиссией углекислого газа, но и с хищнической эксплуатацией природы, приносимой в жертву «промышленному прогрессу», с «неолиберальной моделью развития, которую некоторые индустриальные общества пытаются навязать всему миру» (представитель Венесуэлы), с приверженностью богатых стран «модели потребления, которая является весьма разрушительной» (Конго). Говорилось о том, что развитые страны, инициировав данное обсуждение, выдают тем самым свое стремление решать проблему борьбы с глобальным потеплением также за счет бедных стран – в нарушение принятого в ООН принципа «общей, но дифференцированной ответственности».
Дилемма, стоящая перед развивающимися странами, действительно драматична. С одной стороны, первоочередной задачей для них является обеспечение экономического роста и повышение жизненного уровня населения, с другой – им в первую очередь угрожают последствия глобального потепления. Как решение проблем развития, так и смягчение последствий изменения климата требуют огромных инвестиций, в которых бедные страны испытывают постоянный дефицит. Налицо конфликт между ближайшими и/или среднесрочными интересами и долгосрочными. И разная оценка степени приоритетности непосредственных и долгосрочных интересов развитыми и развивающимися странами. Последние рассматривают глобальное потепление прежде всего как угрозу для развития, а развитие – как путь к решению проблем, связанных с глобальным потеплением. Предлагаемые Западом меры по смягчению последствий глобального потепления приведут, по их мнению, к отвлечению ресурсов, необходимых для содействия развитию.
В конечном счете, вопрос состоит в следующем: на ком лежит главная вина за глобальное изменение климата и кто должен взять на себя основное бремя издержек? Европейский союз, Япония готовы увеличить затраты для снижения выброса парниковых газов, но ожидают соответствующих усилий от Китая, Индии, других более крупных развивающихся стран. Последние, однако, не хотят брать на себя чрезмерные, с их точки зрения, обязательства, ожидая бόльших усилий со стороны промышленно развитых стран и, прежде всего, со стороны США, которые до сих пор уклонялись от принятия на себя четких международных обязательств.
Возможно ли преодоление антагонизма между развитыми и развивающимися странами в данном вопросе? Задача крайне трудная: богатые страны не хотят поступиться образом жизни, присущим «обществу потребления»; бедные страны с их растущим населением не могут отказаться от увеличения промышленного производства и экономического роста. Столкновение интересов стало камнем преткновения на пути к согласованной программе международных действий в защиту окружающей среды. Разумной основой согласия могло бы послужить признание того, что глобальное потепление – это и угроза безопасности, и проблема развития, что принцип «либо-либо» здесь не подходит, что противопоставление контрпродуктивно и необходим поиск баланса интересов в решении проблем борьбы с глобальным потеплением на основе международного сотрудничества.^ Что делать? Глобальное потепление необратимо, но еще остается возможность удержать его в пределах, позволяющих избежать худшего. Для этого нужно изменить нынешнюю траекторию углеродных выбросов, добиться постепенного перехода на траекторию их снижения – до уровня, совместимого с экологической емкостью природной среды. Допустимая концентрация парниковых газов в атмосфере оценивается в 450–550 ppm (частиц на миллион), что позволило бы удержать повышение среднемировой температуры на уровне не более 2ºС. Для достижения этой «рубежной точки» необходимо сократить средний ежегодный прирост выбросов до 14,5 Гт СО2, или вдвое по сравнению с нынешним уровнем. В основе этого расчета лежит концепция баланса углерода или «углеродного бюджета», в который человечество должно уложиться в XXI в., чтобы избежать катастрофических последствий (при нынешних тенденциях роста выбросов он был бы исчерпан в 2032 или, при более благоприятных условиях – в 2042 г.).
Эти параметры должны послужить основой для определения курса, которым мировому сообществу необходимо следовать, чтобы предотвратить наиболее опасные последствия климатических изменений. С переходом на траекторию сокращения выбросов они достигли бы пиковых величин к 2020 г., а затем их придется сократить примерно на 50 % к 2050 г., причем это сокращение должно продолжаться и далее.
Но это – если рассматривать мир как одну страну, как целое. Ввиду неодинакового положения стран возникает проблема «распределения бремени», которое должно отвечать принципу общих, но дифференцированных обязанностей и соответствующих возможностей. Предполагается, что страны с высоким доходом должны выйти на пик выбросов к 2012–2015 гг., сократить их на 30 % к 2020 г. и как минимум на 80 % к 2050 г. Крупнейшие из развивающихся стран могут сохранить траекторию роста выбросов до 2020 г., когда достигнут пика, превысив примерно на 80 % нынешний уровень, а к 2050 г. должны будут сократить объем выбросов на 20 % по сравнению с 1990 годом.
Решение этих задач потребовало бы немалых затрат. Существуют различные оценки таких затрат, они варьируются в зависимости от того, какие способы и сроки сокращения выбросов предусматриваются. В исследованиях, выполненных для Доклада о развитии человека 2007/2008, затраты по стабилизации выбросов парниковых газов на уровне 450 ppm оцениваются в 1,6 % годового мирового ВВП на период от настоящего времени до 2030 г. Может ли мировое сообщество позволить себе такие расходы? Есть ли в его распоряжении такие ресурсы? Ответ очевиден: может, и такие ресурсы есть. Достаточно сказать, что искомая сумма составила бы менее двух третей ежегодных мировых военных расходов (они превышают триллион долларов). И сопоставима с расходами США на войну в Ираке. Или с расходами на амбициозные планы великих держав по освоению космоса (полеты на Марс и т. п.), что вряд ли можно отнести к первоочередным задачам человечества.
Веский аргумент в пользу неотложных действий и принятия напряженной программы состоит в том, что в длительной перспективе цена бездействия может оказаться намного больше, чем необходимые затраты в настоящем. Возможные риски в будущем с трудом поддаются оценке, поскольку здесь присутствует большая доля неопределенности. Расчеты на экономических моделях дают основание заключить, что будущие потери вследствие увеличения эмиссии парниковых газов, если оно не будет остановлено вовремя, могут достичь от 5 до 10 % мирового ВВП ежегодно, а для бедных стран эта цифра может превысить 10 % ВВП.
Есть, однако, и критики этих расчетов, которые считают, что будущие риски не столь велики, а оценка требуемых сегодня затрат преувеличена. Они предлагают ограничиться более скромными темпами сокращения выбросов в настоящем и, соответственно – меньшими расходами. Их доводы строятся на том предположении, что в будущем рост мировой экономики и технический прогресс позволят выделять больше средств и осуществить более резкое сокращение выбросов. Другими словами, предлагается перенести издержки изменения климата на будущие поколения.
Это близорукая позиция, ущербная не только с точки зрения нынешних экологических реалий, но и с этической точки зрения. К проблеме смягчения климатических изменений нельзя подходить только с позиции «затраты/выгоды». Предпринимаемые сегодня меры могут дать желаемый эффект лишь спустя десятилетия. Отказ от действий сейчас станет причиной огромных страданий следующих поколений людей. «Окно возможностей» для эффективных действий еще остается открытым, но быстро сужается и может, считают эксперты ООН, закрыться в течение ближайшего десятилетия.
И они предлагают мировому сообществу конкретный и вполне реалистический план действий. Он включает несколько основных позиций.
Во-первых, установление цены на углеродные выбросы, которая бы компенсировала их социальные издержки. В полной мере рыночная оценка этих издержек невозможна, но в первом приближении ориентиром могла бы быть предлагаемая устойчивая траектория выбросов. Что, конечно, привело бы к повышению цен на углероды – до уровня, соответствующего этой траектории. Для коррекции ценообразования есть два пути – налогообложение и установление квот на выбросы.
Налог на выбросы даст существенные поступления в национальные бюджеты, что позволило бы промышленно развитым странам, с одной стороны, избежать общего роста налогообложения, снизив налоги по другим статьям (например, на фонд заработной платы), а с другой – финансировать инвестиции в развитие низкоуглеродных технологий и альтернативных источников энергии.
Что касается предельных квот на выбросы, то они непосредственно побуждают к внедрению энергоэффективных, углеродоемких технологий и сокращение выбросов. Кроме того, установление предельных квот позволяет осуществлять торговлю квотами (то есть «правами на загрязнение»), что также должно, в принципе, стимулировать сокращение выбросов.
Как корректировка ценообразования через налогообложение, так и системы торговли квотами – это рыночные стимулы сокращения выбросов. Предлагаемые меры направлены на изменение системы рыночных стимулов, на придание им определенной направленности. Естественно, здесь возникает много проблем, прежде всего – проблемы контроля, управления, введения системы трансфертов как на национальном (ввиду неодинакового положения различных отраслей), так и на международном уровне (чтобы компенсировать ущерб от повышения цен на энергоносители для групп населения и стран с низкими доходами). Но на международном уровне пока не создано механизмов для этого.
Главное же в том, что рыночные стимулы сами по себе не смогут сдержать дальнейшего роста выбросов и остановить его у критического порога. Введение налогов на выбросы и более жесткие предельные квоты неизбежно вызовут противодействие со стороны крупного бизнеса, способного к тому же определенным образом настраивать общественное мнение, апеллируя к интересам потребителей, пугая сокращением рабочих мест и т. п.
Отсюда – и это во-вторых – решающая роль прямого вмешательства государства, которое обязано непосредственно стимулировать инвестиции в новые технологии использования углеводородов (повышение эффективности тепловых электростанций, газификация угля, улавливание и хранение углерода), в новые, экологически более чистые виды топлива для автотранспорта, в развитие возобновляемых источников энергии, устранять препятствия и стоимостные барьеры для внедрения новых технологий и т. п. Эксперты ООН рекомендуют разрабатывать и законодательно закреплять национальные «углеродные бюджеты» как форму планирования долгосрочного, выходящего за пределы обычных политических циклов курса на переход к низкоуглеродной, «зеленой» экономике. Будут ли эти рекомендации восприняты политиками?^ Поворот в политике? Осознание серьезности ситуации и необходимости неотложных действий постепенно проникает в мировую политику12. 2007 г. стал в этом отношении важной вехой. 24 сентября 2007 г. по инициативе Генерального секретаря ООН Пан Ги Муна в Нью-Йорке в рамках 62-й сессии Генассамблеи было проведено Мероприятие высокого уровня по изменению климата с участием представителей 150 государств, в том числе около 80 глав государств и правительств. Пример подает Европейский союз, который еще в марте 2007 г. одобрил предложение Германии в одностороннем порядке сократить к 2020 г. выбросы парниковых газов на 20 %13. Более того, ЕС готов пойти на 30-процентное (по сравнению с 1990 г.) снижение вредных выбросов – при условии, что его примеру последуют другие развитые страны, а более продвинутые в экономическом отношении развивающиеся страны внесут соответствующий вклад в меру своих возможностей.
Ангела Меркель, председательствовавшая в ЕС от имени Германии в первой половине 2007 г., предприняла шаги, чтобы побудить других, и прежде всего США, присоединиться к инициативе Евросоюза. Стремясь уйти от обвинений в том, что США препятствуют усилиям по борьбе с глобальным потеплением, президент Буш накануне саммита «восьмерки» в Хайлигендамме (июнь 2007 г.) заявил, что США намере
www.ronl.ru
