Dom / Vrste i lokalizacija čireva/ Šta će se dogoditi ako se klima promijeni. Faktori koji utiču na klimu. Klimatske izbjeglice - surova realnost

Šta će se desiti ako se klima promeni. Faktori koji utiču na klimu. Klimatske izbjeglice - surova realnost

Klimatske promjene su dugoročne (preko 10 godina) usmjerene ili ritmične promjene klimatskih uslova na Zemlji u cjelini ili u njenim velikim područjima. Klimatske promjene uzrokovane su dinamičkim procesima na Zemlji, vanjskim utjecajima kao što su fluktuacije u intenzitetu sunčevog zračenja i, u velikoj mjeri, ljudskim aktivnostima. Prema Svjetskoj meteorološkoj organizaciji, prosječna godišnja temperatura posljednjih decenija nenormalno brzo raste.
Problem globalne promjene Klimatske promjene su jedan od ključnih ekoloških problema na Zemlji. Klimatske promjene uzrokovane su dinamičkim procesima na planeti, vanjskim utjecajima kao što su fluktuacije u intenzitetu sunčevog zračenja i, u velikoj mjeri, ljudskim aktivnostima.

Koji dokazi postoje o klimatskim promjenama?

Oni su svima dobro poznati (to je uočljivo i bez instrumenata) - porast prosječnih globalnih temperatura (blaže zime, topliji i sušniji ljetni mjeseci), otapanje glečera i porast nivoa mora, kao i sve češći i sve razorniji tajfuni i uragani , poplave u Evropi i suše u Australiji... (vidi i “5 klimatskih proročanstava koja su se ostvarila”). A na nekim mjestima, na primjer, na Antarktiku, primjećuje se zahlađenje.
Ako se ranije klima promijenila, zašto je to sada problem?

Zaista, klima naše planete se stalno mijenja. Svi znaju za ledena doba (mala i velika), globalne poplave itd. Prema geološkim podacima, prosječna globalna temperatura u različitim geološkim periodima kretala se od +7 do +27 stepeni Celzijusa. Sada je prosječna temperatura na Zemlji otprilike +14°C i još uvijek je prilično daleko od maksimuma. Dakle, čime su zabrinuti naučnici, šefovi država i javnost? Ukratko, briga je to prirodni razlozi klimatskim promjenama, kojih je oduvijek bilo, dodaje se još jedan faktor - antropogeni (rezultat ljudske djelatnosti), čiji je uticaj na klimatske promjene, prema brojnim istraživačima, svake godine sve jači.

Koji su uzroci klimatskih promjena?

Glavna pokretačka snaga klime je Sunce. Na primjer, neravnomjerno zagrijavanje zemljine površine (jače u blizini ekvatora) jedan je od glavnih uzroka vjetrova i okeanskih struja, te perioda pojačanog solarna aktivnost praćeno zagrijavanjem i magnetne oluje.
Osim toga, na klimu utiču promjene Zemljine orbite, njenog magnetnog polja, veličine kontinenata i okeana, te vulkanske erupcije. Sve su to prirodni uzroci klimatskih promjena. Donedavno su oni, i samo oni, određivali klimatske promjene, uključujući početak i kraj dugoročnih klimatskih ciklusa kao što su ledena doba. Solarna i vulkanska aktivnost mogu objasniti polovinu temperaturnih promjena prije 1950. godine (solarna aktivnost dovodi do viših temperatura, vulkanska aktivnost dovodi do nižih temperatura).
IN U poslednje vreme Prirodnim faktorima dodat je još jedan - antropogeni, tj. uzrokovano ljudskom aktivnošću. Glavni antropogeni uticaj je jačanje efekta staklene bašte, čiji je uticaj na klimatske promene u poslednja dva veka 8 puta veći od uticaja promena sunčeve aktivnosti.

Šta je efekat staklene bašte?

Efekat staklene bašte je odlaganje toplotnog zračenja planete od strane Zemljine atmosfere. Svako od nas je uočio efekat staklene bašte: u staklenicima ili staklenicima temperatura je uvijek viša nego vani. Isto se uočava i na skali Globus: Sunčeva energija koja prolazi kroz atmosferu zagrijava površinu Zemlje, ali toplinska energija koju emituje Zemlja ne može pobjeći natrag u svemir, jer je Zemljina atmosfera zadržava, djelujući poput polietilena u stakleniku: prenosi kratke svjetlosne valove sa Sunca na Zemlju i zadržava duge termalne (ili infracrvene) talase koje emituje Zemljina površina. Dolazi do efekta staklene bašte. Efekat staklene bašte nastaje zbog prisustva gasova u Zemljinoj atmosferi koji imaju sposobnost da zarobe duge talase. Zovu se „staklenički“ ili „staklenički“ gasovi.
Gasovi staklene bašte su prisutni u atmosferi u malim količinama (oko 0,1%) od njenog nastanka. Ova količina je bila dovoljna da se zbog efekta staklene bašte održava toplinska ravnoteža Zemlje na nivou pogodnom za život. Ovo je takozvani prirodni efekat staklene bašte, bez njega prosječna temperatura Zemljina površina bi bila za 30°C manja, tj. ne +14°C, kao što je sada, već -17°C.
Prirodni efekat staklene bašte ne prijeti ni Zemlji ni čovječanstvu, jer se ukupna količina stakleničkih plinova zbog kruženja prirode održava na istom nivou, štoviše, njemu dugujemo živote.

Ali povećanje koncentracije stakleničkih plinova u atmosferi dovodi do povećanja efekta staklene bašte i narušavanja toplinske ravnoteže Zemlje. Upravo to se dogodilo u posljednja dva vijeka civilizacije. Termoelektrane na ugalj, izduvni gasovi automobila, fabrički dimnjaci i drugi izvori zagađenja koje je stvorio čovjek ispuštaju u atmosferu oko 22 milijarde tona stakleničkih plinova svake godine.

Klimatske promene u Rusiji u 20. veku. generalno u skladu sa globalnim trendovima. Na primjer, najtoplije su dugo bile i devedesete. i početkom 21. veka, posebno u zapadnom i centralnom Sibiru.
Zanimljivu prognozu klimatskih promjena koje se očekuju na području bivšeg SSSR-a do sredine 21. stoljeća objavio je A. A. Velichko. Možete se upoznati sa ovom prognozom, koju je pripremila laboratorija za evolucijsku geografiju Instituta za geografiju Ruske akademije nauka, koristeći karte koje je sastavila ista laboratorija o posljedicama globalnog zagrijavanja i stepenu destabilizacije geosistema na teritoriji bivšeg SSSR-a.

Objavljene su i druge prognoze. Prema njihovim riječima, zagrijavanje klime će generalno povoljno djelovati na sjever Rusije, gdje će se uslovi života promijeniti na bolje. Međutim, pomjeranje permafrosta sjeverno od južne granice istovremeno će stvoriti niz problema, jer može dovesti do uništenja zgrada, puteva i cjevovoda izgrađenih uzimajući u obzir trenutnu distribuciju smrznutog tla. U južnim krajevima zemlje situacija će biti složenija. Na primjer, suhe stepe mogu postati još suše. A tu i ne govorimo o poplavama mnogih lučkih gradova i primorskih nizina.

Ned. Zbog neravnomjernog zagrijavanja zemljine površine nastaju vjetrovi i oceanske struje. Povećanu sunčevu aktivnost prate magnetne oluje i primjetno povećanje temperature zraka na planeti. Klima zavisi i od promena koje se dešavaju u Zemljinoj orbiti, njenoj magnetsko polje. Seizmička aktivnost planete se povećava, vulkanska aktivnost se pojačava, a obrisi kontinenata i okeana se mijenjaju. Sve navedeno su prirodni uzroci klimatskih promjena. Do nekog vremena samo su ovi faktori bili odlučujući. Ovo takođe uključuje dugoročne cikluse kao što su ledena doba. Fokusirajući se na solarnu i vulkansku aktivnost, s obzirom da prva dovodi do povećanja temperature, a druga do smanjenja, može se pronaći objašnjenje za polovinu temperaturnih pomaka prije 1950. godine. Ali u posljednja dva stoljeća, prirodnim uzrocima promjena koje se dešavaju pridodat je još jedan faktor. On je antropogen, tj. rezultat ljudske aktivnosti. Njegov glavni uticaj je progresivni efekat staklene bašte. Procjenjuje se da je njegov utjecaj 8 puta jači od utjecaja fluktuacija sunčeve aktivnosti. To je upravo ono zbog čega su naučnici, javnost i šefovi država toliko zabrinuti.Efekat staklene bašte je lako uočiti u staklenicima ili plastenicima. Unutrašnjost ovih prostorija je mnogo toplija i vlažnija nego spolja. Ista stvar se dešava i na planetarnoj skali. Sunčeva energija prolazi kroz atmosferu i zagrijava površinu Zemlje. Ali toplotna energija koju planeta emituje ne može pravovremeno prodreti u planetu, jer atmosfera ga zarobljava, kao polietilen u stakleniku. Ovdje nastaje efekat staklene bašte. Razlog za ovu pojavu je prisustvo gasova u atmosferi planete, koji se nazivaju "staklenik" ili "staklenička". Gasovi staklene bašte prisutni su u atmosferi od njenog nastanka. Oni su iznosili svega oko 0,1%. Ispostavilo se da je to bilo dovoljno za nastanak prirodnog efekta staklene bašte, koji utiče na toplinski balans Zemlje i obezbjeđuje nivo pogodan za . Da nije bilo njega, prosječna temperatura Zemljine površine bila bi 30°C niža, tj. ne +14oS, kao u ovog trenutka, i -17°C Prirodni efekat staklene bašte i kruženje vode u prirodi podržavaju život na planeti. Antropogeno povećanje stakleničkih plinova u atmosferi dovodi do intenziviranja ove pojave i neravnoteže toplinske ravnoteže na Zemlji. To se dešavalo u posljednjih dvije stotine godina razvoja civilizacije i dešava se sada. Industrija koju je stvorila, izduvni gasovi automobila i još mnogo toga ispuštaju ogromnu količinu stakleničkih plinova u atmosferu, tačnije oko 22 milijarde tona godišnje. S tim u vezi dolazi do globalnog zagrijavanja, što uzrokuje promjene prosječne godišnje temperature zrak. U proteklih sto godina prosječna temperatura Zemlje porasla je za 1°C. Ne izgleda mnogo. Ali ovaj stepen se pokazao sasvim dovoljnim za topljenje polarni led i primjetan porast nivoa svjetskih okeana, što prirodno dovodi do određenih posljedica. Postoje procesi koji se lako mogu pokrenuti, ali kasnije teško zaustaviti. Na primjer, otapanje subarktičkog permafrosta rezultiralo je oslobađanjem ogromnih količina metana u atmosferu planete. Efekat staklene bašte se povećava. A svježa voda otapanje leda mijenja topla struja Golfska struja, koja će zauzvrat promijeniti klimu Evrope. Jasno je da svi ovi procesi ne mogu biti lokalne prirode. Ovo će uticati na čitavo čovečanstvo. Došao je trenutak da shvatimo da planeta jeste Živo biće. Diše i razvija se, zrači i stupa u interakciju s drugim elementima Univerzuma. Ne možete iscrpiti njegove dubine i zagaditi okean, ne možete sjeći djevičanske šume i podijeliti nedjeljivo zarad sumnjivog zadovoljstva!

– to je ustanovljeno tokom XX-XXI veka. direktna instrumentalna opažanja globalnog i regionalnog zagrijavanja klime pod uticajem prirodnih i antropogenih faktora.

Postoje dvije tačke gledišta koje određuju glavne uzroke globalnog zagrijavanja.

Prema prvoj tački gledišta , postindustrijsko zagrijavanje (povećanje prosječne globalne temperature u posljednjih 150 godina za 0,5-0,7 °C) je prirodan proces i po amplitudi i brzini je uporediv sa onim parametrima temperaturnih fluktuacija koje su se dešavale u određenim intervalima Holocen i kasni glacijal. Tvrdi se da temperaturne fluktuacije i varijacije u koncentraciji stakleničkih plinova u modernoj klimatskoj eri ne prelaze amplitudu varijabilnosti vrijednosti klimatskih parametara koje su se dogodile u povijesti Zemlje u posljednjih 400 hiljada godina.

Druga tačka gledišta pridržavaju se većine istraživača koji globalno zatopljenje objašnjavaju antropogenim nakupljanjem stakleničkih plinova u atmosferi – ugljičnog dioksida CO 2, metana CH 4, dušikovog oksida N 2 O, ozona, freona, troposferskog ozona O 3, kao i nekih drugih gasova i vodene pare. Doprinos efektu staklene bašte (u%) ugljen-dioksida je 66%, metana - 18, freona - 8, oksida - 3, ostalih gasova - 5%. Prema podacima, koncentracije gasova staklene bašte u vazduhu su porasle od predindustrijskog vremena (1750.): CO 2 sa 280 na skoro 360 ppmv, CH 4 sa 700 na 1720 ppmv i N 2 O sa oko 275 na skoro 310 ppmv. Glavni izvor CO 2 su industrijske emisije. Krajem 20. vijeka. Čovječanstvo je godišnje spaljivalo 4,5 milijardi tona uglja, 3,2 milijarde tona nafte i naftnih derivata, kao i prirodnog plina, treseta, uljnih škriljaca i drva za ogrjev. Sve se to pretvorilo u ugljični dioksid, čiji se sadržaj u atmosferi povećao sa 0,031% 1956. godine na 0,035% 1992. godine i nastavlja da raste.

Emisije u atmosferu drugog gasa staklene bašte, metana, takođe su naglo porasle. Metan do početka 18. vijeka. imao koncentracije blizu 0,7 ppmv, ali u proteklih 300 godina došlo je do sporog, a zatim ubrzanog povećanja. Danas je stopa rasta koncentracije CO 2 1,5-1,8 ppmv/god, a koncentracija CH 4 je 1,72 ppmv/god. Stopa rasta koncentracije N 2 O je u prosjeku 0,75 ppmv/god (za period 1980-1990). Naglo zagrijavanje globalne klime počelo je u posljednjoj četvrtini 20. stoljeća, što se u borealnim područjima odrazilo na smanjenje broja mraznih zima. Prosječna temperatura površinskog sloja zraka u posljednjih 25 godina porasla je za 0,7 °C. IN ekvatorijalna zona nije se promenilo, ali što je bliže polovima, to je zagrevanje uočljivije. Temperatura subglacijalne vode u tom području sjeverni pol povećao za skoro 2 °C, zbog čega se led počeo topiti odozdo. Tokom proteklih sto godina, prosječna globalna temperatura porasla je za skoro jedan stepen Celzijusa. Međutim, najveći dio ovog zagrijavanja dogodio se prije kraja 1930-ih. Zatim, od otprilike 1940. do 1975. godine, došlo je do smanjenja od oko 0,2 °C. Od 1975. godine temperature su ponovo počele rasti (maksimalni porast bio je 1998. i 2000. godine). Globalno zagrijavanje klimatske promjene su 2-3 puta jače na Arktiku nego u ostatku planete. Ako se trenutni trendovi nastave, Hudson Bay bi mogao postati nenastanjiv u roku od 20 godina zbog smanjenja ledenog pokrivača polarni medvjedi. A do sredine veka, plovidba duž severa morski put može se povećati na 100 dana u godini. Sada traje oko 20 dana. Istraživanja glavnih klimatskih karakteristika u proteklih 10-15 godina pokazala su da je ovaj period najtopliji i najvlažniji ne samo u posljednjih 100 godina, već i u posljednjih 1000 godina.

Faktori koji zapravo određuju globalne klimatske promjene su:

sunčevo zračenje;
orbitalni parametri Zemlje;
tektonska kretanja koja mijenjaju omjer površina Zemljine vodene površine i kopna;
gasni sastav atmosfere i, prije svega, koncentracija stakleničkih plinova – ugljičnog dioksida i metana;
transparentnost atmosfere, koja mijenja Zemljin albedo zbog vulkanskih erupcija;
tehnogenih procesa itd.

Prognoze globalnih klimatskih promjena u 21. vijeku. pokazati sledeće.

Temperatura vazduha. Prema ansamblu IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) prognostičkih modela, prosječno globalno zagrijavanje će do sredine 21. stoljeća iznositi 1,3 °C. (2041-2060) i 2,1 °C pred kraj (2080-2099). Na teritoriji Rusije temperatura će varirati u prilično širokom rasponu u različitim godišnjim dobima. Na pozadini opšteg globalnog zagrevanja, najveće povećanje površinske temperature u 21. veku. biće zimi u Sibiru i Daleki istok. Temperature rastu duž sjeverne obale Arktički okean biće 4 °C sredinom 21. veka. i 7-8 °C na kraju.

Padavine. Prema ansamblu IPCC AOGCM modela, prosječne procjene globalnog povećanja srednjih godišnjih padavina su 1,8%, odnosno 2,9%, za sredinu i kraj 21. stoljeća. Prosječni godišnji porast padavina širom Rusije znatno će premašiti naznačene globalne promjene. U mnogim ruskim slivovima, padavine će se povećati ne samo zimi, već i ljeti. U toploj sezoni porast padavina bit će osjetno manji i zapažat će se uglavnom u sjeverne regije, u Sibiru i na Dalekom istoku. Pretežno konvektivne padavine će se povećati tokom ljeta, što ukazuje na mogućnost povećane učestalosti pljuskova i povezanih ekstremnih vremenskih prilika. Ljeti će se u južnim regijama evropske Rusije i Ukrajine količina padavina smanjiti. Zimi će se udio tekućih padavina povećati u evropskom dijelu Rusije i njenim južnim regijama, a u Istočni Sibir a na Čukotki će se povećati broj čvrstih materija. Kao rezultat toga, smanjit će se masa snijega nakupljenog tokom zime na zapadu i jugu Rusije i, shodno tome, smanjit će se dodatno nakupljanje snijega u centralnom i istočnom Sibiru. Istovremeno, broj dana sa padavinama će se povećati u svojoj varijabilnosti u 21. veku. u poređenju sa 20. vekom. Doprinos najjačih padavina značajno će se povećati.

Bilans vode u tlu. Zatopljenjem klime, uz povećanje padavina u toploj sezoni, povećat će se isparavanje s površine zemljišta, što će dovesti do primjetnog smanjenja sadržaja vlage aktivnog sloja tla i oticanja na cijelom razmatranom području. Iz razlike padavina i isparavanja, izračunate za savremenu klimu i klimu 21. stoljeća, moguće je odrediti ukupnu promjenu sadržaja vlage u sloju tla i oticanja, koji po pravilu imaju isti predznak. (tj. sa smanjenjem vlažnosti tla, smanjenjem ukupnog drenaža i obrnuto). U regijama bez snježnog pokrivača, trend smanjenja sadržaja vlage u tlu će se otkriti u proljeće i postat će primjetniji u cijeloj Rusiji.

Protok rijeke. Povećanje godišnjih padavina sa globalnim zagrevanjem dovešće do značajnog povećanja rečnog toka u većini slivova, sa izuzetkom južnih reka (Dnjepar - Don), gde je godišnji protok kraj XXI V. će se smanjiti za oko 6%.

Podzemne vode. Sa globalnim zatopljenjem na HS (početkom 21. stoljeća) neće doći do značajnijih promjena u snabdijevanju podzemnim vodama u odnosu na savremenim uslovima neće se desiti. U većem dijelu zemlje neće prelaziti ± 5-10%, a samo na dijelu teritorije istočnog Sibira mogu doseći + 20-30% trenutne norme za resurse podzemnih voda. Međutim, do ovog perioda će postojati tendencija povećanja podzemnog toka na sjeveru i smanjenja na jugu i jugozapadu, što se dobro slaže sa savremeni trendovi, zapaženo iz dugog niza zapažanja.

Kriolitozona. Prema prognozama napravljenim korištenjem pet različitih modela klimatskih promjena, u narednih 25-30 godina površina "permafrosta" može se smanjiti za 10-18%, a do sredine stoljeća za 15-30%, dok se njegova granica pomjeraće se na sjeveroistok za 150-200 km. Dubina sezonskog odmrzavanja će se povećati posvuda, u prosjeku za 15-25%, a na arktičkoj obali iu određenim područjima Zapadni Sibir do 50 %. U Zapadnom Sibiru (Yamal, Gydan) temperatura smrznutog tla će porasti u prosjeku za 1,5-2 °C, od -6... -5 °C do -4... -3 °C, a tamo će biti opasnost od formiranja visokotemperaturnih smrznutih tla čak i u područjima Arktika. U područjima degradacije permafrosta u južnoj perifernoj zoni, otoci permafrosta će se otopiti. Budući da ovdje smrznuti slojevi imaju malu debljinu (od nekoliko metara do nekoliko desetina metara), potpuno odmrzavanje većine otoka permafrosta moguće je u periodu od oko nekoliko desetljeća. U najhladnijoj sjevernoj zoni, gdje " permafrost» prekriva više od 90% površine, dubina sezonskog odmrzavanja će se uglavnom povećati. Ovdje mogu nastati i razviti se i veliki otoci neprekidnog odmrzavanja, uglavnom ispod vodenih tijela, sa vrhom permafrosta odvojenim od površine i očuvanim u dubljim slojevima. Međuzonu će karakterizirati naizmjenična distribucija smrznutih stijena, čija će se gustina tokom procesa zagrijavanja smanjiti, a dubina sezonskog odmrzavanja će se povećati.

Globalne promjene klime na Zemlji će imati značajan uticaj na glavne sektore privrede.

Poljoprivreda. Klimatske promjene će smanjiti potencijal prinosa usjeva u većini tropskih i suptropskih regija. Ako prosječna globalna temperatura poraste za više od nekoliko stepeni, prinosi usjeva u srednjim geografskim širinama će se smanjiti (što se ne može nadoknaditi promjenama na visokim geografskim širinama). Suhe zemlje će biti prve pogođene. Povećanje koncentracije CO 2 potencijalno bi moglo biti pozitivan faktor, ali će najvjerovatnije biti više nego "kompenzirano" sekundarnim negativnih efekata, posebno gdje Poljoprivreda sprovedene ekstenzivnim metodama.

Šumarstvo. Procijenjene klimatske promjene za period od 30-40 godina leže u granicama prihvatljivih promjena uslova uzgoja drveće flore u prirodnim šumama. Međutim, očekivane klimatske promjene mogu poremetiti ustaljeni tok odnosa među vrstama drveća u fazi prirodne obnove šuma nakon krčenja šuma, požara, te u žarištima bolesti i štetočina. Indirektni uticaj klimatskih promjena na vrste drveća, posebno mladih životinja, je povećanje učestalosti kratkotrajnih ekstremnih vremenskih uslova (obilnih snježnih padavina, grada, nevremena, suša, kasnih proljetnih mrazeva itd.). Globalno zagrijavanje će uzrokovati povećanje stope rasta mekolisnih sastojina od 0,5-0,6% godišnje.

Vodovod. U svakom slučaju, nepovoljni trendovi u vodosnabdijevanju obuhvatit će relativno mali dio teritorije Rusije, ali u većini postoje mogućnosti za vodosnabdijevanje bilo koje vrste. ekonomska aktivnost poboljšat će se zbog bezopasnog povećanja povlačenja vode iz podzemlja vodna tijela i sve veće rijeke.

Ljudsko zdravlje i vitalna aktivnost. Zdravlje i kvalitet života većine Rusa trebalo bi da se poboljša. Klimatski komfor će se povećati, a površina povoljnog stambenog prostora će se povećati. Povećaće se radni potencijal, pozitivne promjene uslova rada u sjevernim regijama posebno će biti uočljive. Globalno zagrevanje, u kombinaciji sa racionalizacijom strategije razvoja Arktika, dovešće do povećanja prosečnog životnog veka tamo za oko godinu dana. Najveći direktan uticaj toplotnog stresa osjetit će se u gradovima, gdje će u najgoroj situaciji biti najugroženije (stari ljudi, djeca, oboljeli od srčanih bolesti itd.) i grupe stanovništva sa niskim primanjima.

Izvori: Procjene globalnih i regionalnih klimatskih promjena u 19.-21. vijeku na osnovu modela IAP RAS, uzimajući u obzir antropogene uticaje. Anisimov O.A. i dr. Izv. RAS, 2002, FAO, 3, br. 5; Kovalevsky V.S., Kovalevsky Yu.V., Semenov S.M. Uticaj klimatska promjena o podzemnim vodama i međusobno povezanom okolišu // Geoekologija, 1997, br. 5; Nadolazeće klimatske promjene, 1991.

Promjena klime

Promjena klime- fluktuacije klime Zemlje u cjelini ili njenih pojedinih regija tokom vremena, izražene u statistički značajnim odstupanjima vremenskih parametara od dugoročnih vrijednosti u vremenskom periodu od decenija do miliona godina. Uzimaju se u obzir promjene prosječnih vrijednosti vremenskih parametara i promjene učestalosti ekstremnih vremenskih događaja. vremenskim pojavama. Paleoklimatološka nauka proučava klimatske promjene. Klimatske promjene uzrokovane su dinamičkim procesima na Zemlji, vanjskim utjecajima kao što su fluktuacije u intenzitetu sunčevog zračenja i, prema jednoj verziji, u novije vrijeme, ljudskim djelovanjem. Nedavno se termin „klimatske promjene“ često koristi (posebno u kontekstu ekološke politike) za označavanje promjena u modernoj klimi (vidi globalno zagrijavanje).

Problem u teoriji i istoriji

Prije 8.000 hiljada godina poljoprivredna djelatnost započela je u uskoj zoni: od doline Nila preko Mesopotamije i doline Inda do teritorije između Jangcea i Žute rijeke. Tamo su ljudi počeli uzgajati pšenicu, ječam i druge žitarice.

Prije 5000 godina ljudi su počeli aktivno uzgajati pirinač. To, pak, zahtijeva umjetno navodnjavanje zemljišta. Posljedično, prirodni krajolici se pretvaraju u antropogene močvare, koje su izvor metana.

Faktori klimatskih promjena

Klimatske promjene uzrokovane su promjenama u Zemljinoj atmosferi, procesima koji se odvijaju u drugim dijelovima Zemlje, kao što su okeani, glečeri i efektima povezanim s ljudskim aktivnostima. Vanjski procesi koji oblikuju klimu su promjene sunčevog zračenja i Zemljine orbite.

promjena veličine, reljefa i relativnu poziciju kontinenti i okeani,
promjena sunčeve svjetlosti,
promjene u parametrima Zemljine orbite i ose,
promjene u transparentnosti atmosfere i njenog sastava kao rezultat promjena vulkanska aktivnost Zemlja,
promjena koncentracije stakleničkih plinova (CO 2 i CH 4) u atmosferi,
promjena reflektivnosti Zemljine površine (albedo),
promjena količine topline dostupne u dubinama okeana.

Klimatske promjene na Zemlji

Vrijeme je dnevno stanje atmosfere. Vrijeme je haotičan nelinearni dinamički sistem. Klima je prosječno vremensko stanje i predvidljivo. Klima uključuje indikatore kao što su prosječna temperatura, padavine, količina sunčanih dana i druge varijable koje se mogu mjeriti na određenoj lokaciji. Međutim, na Zemlji se dešavaju i procesi koji mogu uticati na klimu. Vrijeme, stanje atmosfere na datom mjestu u određenom trenutku ili u ograničenom vremenskom periodu (dan, mjesec, godina). Dugoročni režim P. naziva se klima. P. karakterizirati meteorološki elementi: pritisak, temperatura, vlažnost zraka, jačina i smjer vjetra, naoblaka (trajanje sunčanja), padavine, opseg vidljivosti, prisustvo magle, snježne oluje, grmljavine itd. atmosferske pojave. Kako se ekonomska aktivnost širi, tako se širi i pojam trgovine.Tako se razvojem avijacije pojavio koncept trgovine u slobodnoj atmosferi; Značaj takvog elementa atmosferske vidljivosti je povećan. Karakteristike P. takođe mogu uključivati podatke o prilivu sunčevog zračenja, atmosferske turbulencije i neke karakteristike električnog stanja vazduha.

Glacijacija

Postoji skepticizam u vezi sa metodama geoinženjeringa za uklanjanje ugljičnog dioksida iz atmosfere, posebno prijedlozima da se ugljični dioksid zakopa u tektonske pukotine ili da se ubrizga u stijene na dnu oceana: uklanjanje 50 ppm plina korištenjem ove tehnologije koštalo bi najmanje 20 biliona dolara, što je dvostruko veći američki državni dug.

Tektonika ploča

Tokom dugih vremenskih perioda, tektonski pokreti ploča pomiču kontinente, formiraju okeane, stvaraju i uništavaju planinske lance, odnosno stvaraju površinu na kojoj postoji klima. Nedavne studije pokazuju da su tektonski pokreti pogoršali uslove potonjeg ledeno doba: Prije oko 3 miliona godina, sjevernoamerička i južnoamerička ploča su se sudarile, formirajući Panamsku prevlaku i zatvarajući put za direktno miješanje voda Atlantskog i Tihog okeana.

Sunčevo zračenje

Promjene u solarnoj aktivnosti u posljednjih nekoliko stoljeća

Promjene solarne aktivnosti se također primjećuju u kraćim vremenskim periodima: 11-godišnji solarni ciklus i duže modulacije. Međutim, 11-godišnji ciklus pojavljivanja i nestajanja sunčevih pjega nije eksplicitno praćen u klimatološkim podacima. Promjene u solarnoj aktivnosti smatraju se važnim faktorom za početak Malog ledenog doba, kao i neke od događaja zagrijavanja uočenih između 1900. i 1950. godine. Ciklična priroda solarne aktivnosti još nije u potpunosti shvaćena; razlikuje se od sporih promjena koje prate razvoj i starenje Sunca.

Orbitalne promjene

Po svom uticaju na klimu, promene Zemljine orbite slične su fluktuacijama solarne aktivnosti, jer mala odstupanja u položaju orbite dovode do preraspodele sunčevog zračenja na površini Zemlje. Takve promene orbitalnog položaja nazivaju se Milankovičevim ciklusima, predvidljive su sa velikom preciznošću jer su rezultat fizičke interakcije Zemlje, njenog satelita Meseca i drugih planeta. Orbitalne promjene smatraju se glavnim uzrocima naizmjeničnih glacijalnih i interglacijalnih ciklusa posljednjeg ledenog doba. Precesija Zemljine orbite također rezultira manjim promjenama, kao što je periodično povećanje i smanjenje u području pustinje Sahare.

Vulkanizam

Jedna jaka vulkanska erupcija može uticati na klimu, uzrokujući zahlađenje koje traje nekoliko godina. Na primjer, erupcija planine Pinatubo 1991. godine značajno je utjecala na klimu. Džinovske erupcije koje formiraju najveće magmatske provincije javljaju se samo nekoliko puta svakih sto miliona godina, ali utiču na klimu milionima godina i uzrokuju izumiranje vrsta. Prvobitno se pretpostavljalo da je uzrok hlađenja vulkanska prašina ispuštena u atmosferu, jer je spriječila sunčevo zračenje da dopre do površine Zemlje. Međutim, mjerenja pokazuju da se većina prašine taloži na površini Zemlje u roku od šest mjeseci.

Vulkani su također dio geohemijskog ciklusa ugljika. Za mnoge geoloških perioda Ugljični dioksid je otpušten iz unutrašnjosti Zemlje u atmosferu, čime je neutralizirana količina CO 2 uklonjena iz atmosfere i vezana sedimentnim stijenama i drugim geološkim ponorima CO 2 . Međutim, ovaj doprinos nije uporediv po veličini sa antropogenim emisijama ugljen monoksida, koji je, prema procjenama američkog Geološkog zavoda, 130 puta veći od količine CO 2 koju emituju vulkani.

Antropogeni uticaj na klimatske promjene

Antropogeni faktori uključuju ljudske aktivnosti koje se mijenjaju okruženje i utiče na klimu. U nekim slučajevima je uzročno-posledična veza direktna i nedvosmislena, kao što je uticaj navodnjavanja na temperaturu i vlažnost, u drugim slučajevima je veza manje očigledna. Godinama se raspravljalo o raznim hipotezama o ljudskom uticaju na klimu. Krajem 19. stoljeća u zapadnom dijelu SAD-a i Australije, na primjer, bila je popularna teorija „kiša prati plug“.

Glavni problemi današnjice su: sve veća koncentracija CO 2 u atmosferi zbog sagorevanja goriva, aerosoli u atmosferi koji utiču na njeno hlađenje i industrija cementa. Drugi faktori kao što su korištenje zemljišta, oštećenje ozona, uzgoj stoke i krčenje šuma također utiču na klimu.

Sagorevanje goriva

Interakcija faktora

Utjecaj svih faktora, kako prirodnih tako i antropogenih, na klimu izražava se jedinom vrijednošću - zračenjem atmosfere u W/m2.

Vulkanske erupcije, glacijacije, drift kontinenata i pomicanje Zemljinih polova snažni su prirodni procesi koji utiču na Zemljinu klimu. Na skali od nekoliko godina, vulkani mogu igrati glavna uloga. Kao rezultat erupcije planine Pinatubo na Filipinima 1991. godine, toliko je pepela bačeno na visinu od 35 km da je prosječan nivo sunčevo zračenje je smanjeno za 2,5 W/m2. Međutim, ove promjene nisu dugoročne, čestice se relativno brzo talože. Na milenijumskoj skali, proces koji određuje klimu će vjerovatno biti sporo kretanje od jednog ledenog doba do drugog.

Promjena klime- fluktuacije klime Zemlje u cjelini ili njenih pojedinih regija tokom vremena, izražene u statistički značajnim odstupanjima vremenskih parametara od dugoročnih vrijednosti u vremenskom periodu od decenija do miliona godina. Uzimaju se u obzir promjene prosječnih vremenskih parametara i promjene učestalosti ekstremnih vremenskih događaja. Paleoklimatološka nauka proučava klimatske promjene. Klimatske promjene uzrokovane su dinamičkim procesima na Zemlji, vanjskim utjecajima kao što su fluktuacije u intenzitetu sunčevog zračenja i, prema jednoj verziji, u novije vrijeme, ljudskim djelovanjem. U posljednje vrijeme, termin "klimatske promjene" se često koristi (posebno u kontekstu ekološke politike) za označavanje promjena u modernoj klimi.

Faktori klimatskih promjena

Klimatske promjene uzrokovane su promjenama u Zemljinoj atmosferi, procesima koji se odvijaju u drugim dijelovima Zemlje, kao što su okeani, glečeri, kao i efekti povezanim s ljudskim aktivnostima. Vanjski procesi koji oblikuju klimu su promjene sunčevog zračenja i Zemljine orbite.

promjene veličine, reljefa i relativnog položaja kontinenata i okeana,
promjena sunčeve svjetlosti,
promjene u parametrima Zemljine orbite i ose,
promjene u transparentnosti atmosfere i njenog sastava kao rezultat promjena u Zemljinoj vulkanskoj aktivnosti,
promjena koncentracije stakleničkih plinova (CO 2 i CH 4) u atmosferi,
promjena reflektivnosti Zemljine površine (albedo),
promjena količine topline dostupne u dubinama okeana.
promjena prirodnog podsloja Zemlje između jezgra i zemljine kore, zbog ispumpavanja nafte i gasa.

Klimatske promjene na Zemlji

Vrijeme je dnevno stanje atmosfere. Vrijeme je haotičan nelinearni dinamički sistem. Klima je prosječno vremensko stanje i predvidljivo. Klima uključuje stvari kao što su prosječna temperatura, padavine, broj sunčanih dana i druge varijable koje se mogu mjeriti na određenoj lokaciji. Međutim, na Zemlji se dešavaju i procesi koji mogu uticati na klimu.

Glacijacija

Glečeri su prepoznati kao jedan od najosjetljivijih indikatora klimatskih promjena. Oni se značajno povećavaju u veličini tokom klimatskog hlađenja (tzv. „mala ledena doba“) i smanjuju se tokom klimatskog zagrijavanja. Glečeri rastu i tope se zbog prirodnih promjena i pod utjecajem vanjskih utjecaja. U prošlom veku, glečeri nisu bili u stanju da regenerišu dovoljno leda tokom zime da nadoknade led izgubljen tokom letnjih meseci.

Najznačajniji klimatski procesi u proteklih nekoliko miliona godina su slijed glacijalnih (glacijalne epohe) i interglacijalnih (interglacijalnih) epoha sadašnjeg ledenog doba, uzrokovanih promjenama Zemljine orbite i ose. Promjena države kontinentalni led i oscilacije nivoa mora do 130 metara su ključni uticaji klimatskih promjena u većini regija.

Okeanska varijabilnost

Na dekadnoj skali, klimatske promjene mogu biti rezultat interakcije između atmosfere i svjetskih okeana. Mnoge klimatske fluktuacije, uključujući najpoznatiju južnu oscilaciju El Niño, kao i oscilacije sjevernog Atlantika i Arktika, djelomično se javljaju zbog sposobnosti svjetskih okeana da se akumuliraju toplotnu energiju i kretanje ove energije u različite dijelove okeana. Na dužim razmjerima, termohalinska cirkulacija se dešava u okeanima, koja se igra ključnu ulogu u preraspodjelu topline i može značajno utjecati na klimu.

Klimatsko pamćenje

U opštijem aspektu, varijabilnost klimatskog sistema je oblik histereze, odnosno znači da trenutno stanje klime nije samo posledica uticaja određenih faktora, već i celokupne istorije njenog stanja. . Na primjer, tokom deset godina suše, jezera djelomično presuše, biljke umiru, a površina pustinja se povećava. Ovi uslovi, zauzvrat, uzrokuju manje padavina u godinama nakon suše. To. klimatske promjene su samoregulirajući proces, budući da okolina na određeni način reaguje na vanjske utjecaje, a mijenjajući se i sama sposobna utjecati na klimu.

Neklimatski faktori i njihov uticaj na klimatske promjene

Gasovi staklene bašte

Općenito je prihvaćeno da su staklenički plinovi glavni uzrok globalnog zagrijavanja. Gasovi staklene bašte su takođe važni za razumevanje klimatske istorije Zemlje. Prema istraživanjima, efekat staklene bašte, koji je rezultat zagrevanja atmosfere toplotnom energijom zarobljenom gasovima staklene bašte, ključni je proces koji reguliše temperaturu Zemlje.

U proteklih 500 miliona godina, koncentracije ugljičnog dioksida u atmosferi su varirale od 200 do više od 5.000 ppm zbog utjecaja geoloških i bioloških procesa. Međutim, 1999. Weiser i ostali su pokazali da u posljednjih nekoliko desetina miliona godina ne postoji jaka korelacija između koncentracije stakleničkih plinova i klimatskih promjena i da više važnu ulogu pripada tektonskom kretanju litosferskih ploča. Kasnije su Royer i saradnici koristili korelaciju CO 2 -klima da bi izveli vrijednost za "klimatsku osjetljivost". Postoji nekoliko primjera brzih promjena u koncentraciji stakleničkih plinova u Zemljinoj atmosferi koji imaju snažnu korelaciju sa jakim zagrijavanjem, uključujući paleocensko-eocenski termalni maksimum, izumiranje permsko-trijaskih vrsta i kraj varjaške kugle snijega. događaj.

Rastući nivoi ugljičnog dioksida smatraju se glavnim uzrokom globalnog zagrijavanja od 1950. godine. Prema podacima Međudržavnog panela za klimatske promjene (IPCC) iz 2007. godine, koncentracija CO 2 u atmosferi u 2005. godini iznosila je 379 ppm, au predindustrijskom periodu iznosila je 280 ppm.

Kako bi se spriječilo dramatično zagrijavanje u narednim godinama, koncentracije ugljičnog dioksida moraju se smanjiti na predindustrijske nivoe od 350 ppm (0,035%) (trenutno 385 ppm i povećanje za 2 ppm (0,0002%) godišnje, uglavnom zbog sagorijevanja fosila goriva i krčenje šuma).

Tektonika ploča

Tokom dugih vremenskih perioda, tektonski pokreti ploča pomiču kontinente, formiraju okeane, stvaraju i uništavaju planinske lance i stvaraju površinu na kojoj postoji klima. Nedavna istraživanja pokazuju da su tektonski pokreti pogoršali uvjete posljednjeg ledenog doba: prije oko 3 miliona godina, sjevernoamerička i južnoamerička ploča su se sudarile, formirajući Panamsku prevlaku i zatvarajući put za direktno miješanje Atlantskog i Tihog oceana.

Sunčevo zračenje

Sunce je glavni izvor toplote u klimatskom sistemu. Sunčeva energija, pretvorena u toplotu na površini Zemlje, sastavna je komponenta koja oblikuje Zemljinu klimu. Ako uzmemo u obzir dug vremenski period, onda u ovom okviru Sunce postaje sjajnije i oslobađa više energije kako se razvija prema glavnom nizu. Ovaj spor razvoj takođe utiče zemljina atmosfera. Smatra se da je u ranim fazama Zemljine istorije Sunce bilo previše hladno da bi voda na površini Zemlje bila tečna, što je dovelo do tzv. "Paradoks slabog mladog sunca".

Orbitalne promjene

Po svom uticaju na klimu, promene Zemljine orbite slične su fluktuacijama solarne aktivnosti, jer mala odstupanja u položaju orbite dovode do preraspodele sunčevog zračenja na površini Zemlje. Takve promjene orbitalnog položaja nazivaju se Milankovičevim ciklusima; predvidive su s velikom preciznošću jer su rezultat fizičke interakcije Zemlje, njenog satelita Mjeseca i drugih planeta. Orbitalne promjene smatraju se glavnim uzrocima naizmjeničnih glacijalnih i interglacijalnih ciklusa posljednjeg ledenog doba. Precesija Zemljine orbite također rezultira manjim promjenama, kao što je periodično povećanje i smanjenje u području pustinje Sahare.

Vulkanizam

Vulkani su također dio geohemijskog ciklusa ugljika. Tokom mnogih geoloških perioda, ugljični dioksid se oslobađao iz unutrašnjosti Zemlje u atmosferu, neutralizirajući na taj način količinu CO 2 koja je uklonjena iz atmosfere i vezana sedimentnim stijenama i drugim geološkim ponorima CO 2 . Međutim, ovaj doprinos nije uporediv po veličini sa antropogenim emisijama ugljen monoksida, koji je, prema procjenama američkog Geološkog zavoda, 130 puta veći od količine CO 2 koju emituju vulkani.

Antropogeni uticaj na klimatske promjene

Antropogeni faktori uključuju ljudske aktivnosti koje mijenjaju životnu sredinu i utiču na klimu. U nekim slučajevima je uzročno-posledična veza direktna i nedvosmislena, kao što je uticaj navodnjavanja na temperaturu i vlažnost, u drugim slučajevima je veza manje očigledna. Godinama se raspravljalo o raznim hipotezama o ljudskom uticaju na klimu.

Sagorevanje goriva

Počevši da raste tokom industrijske revolucije 1850-ih i postepeno se ubrzavajući, ljudska potrošnja goriva izazvala je porast koncentracije CO 2 u atmosferi sa ~280 ppm na 380 ppm. Sa ovim povećanjem, projektovana koncentracija na kraju 21. veka bila bi veća od 560 ppm. Poznato je da su nivoi CO 2 u atmosferi sada viši nego bilo kada u posljednjih 750.000 godina. Zajedno s povećanjem koncentracije metana, ove promjene predviđaju porast temperature od 1,4-5,6°C između 1990. i 2040. godine.

Aerosoli

Smatra se da antropogeni aerosoli, posebno sulfati koji se oslobađaju sagorevanjem goriva, doprinose hlađenju atmosfere. Smatra se da je ovo svojstvo razlog relativnog „visoravni“ na temperaturnom grafikonu sredinom 20. vijeka.

Cementna industrija

Proizvodnja cementa je intenzivan izvor emisije CO 2 . Ugljični dioksid nastaje kada se kalcijev karbonat (CaCO 3) zagrijava kako bi se dobio cementni sastojak kalcijev oksid (CaO ili živo vapno). Proizvodnja cementa je odgovorna za približno 5% emisije CO 2 iz industrijskih procesa (energetski i industrijski sektori). Prilikom miješanja cementa, ista količina CO 2 apsorbira se iz atmosfere tokom reverzne reakcije CaO + CO 2 = CaCO 3. Dakle, proizvodnja i potrošnja cementa mijenja samo lokalne koncentracije CO 2 u atmosferi, bez promjene prosječne vrijednosti.

Korištenje zemljišta

Korišćenje zemljišta ima značajan uticaj na klimu. Navodnjavanje, krčenje šuma i poljoprivreda suštinski menjaju životnu sredinu. Na primjer, ravnoteža vode se mijenja u navodnjavanom području. Korištenje zemljišta može promijeniti albedo datog područja jer mijenja svojstva donje površine, a time i količinu apsorbovanog sunčevog zračenja.

Stočarstvo

Stočarstvo je odgovorno za 18% svjetske emisije stakleničkih plinova, prema izvještaju UN-a iz 2006. godine, Stock's Long Shadow. Ovo uključuje promjene u korištenju zemljišta, kao što je krčenje šuma za pašnjake. IN tropske šume U Amazoniji, 70% krčenja šuma je za pašnjake, što je bio glavni razlog zašto je Organizacija za hranu i poljoprivredu (FAO) uključila korištenje zemljišta pod utjecajem stočarstva u poljoprivredni izvještaj iz 2006. godine. Uz emisiju CO 2, stočarstvo čini 65% emisija dušikovih oksida i 37% emisija metana koji su antropogenog porijekla.

Ovu cifru su 2009. revidirala dva naučnika sa Instituta Worldwatch: procijenili su doprinos stoke emisijama stakleničkih plinova na 81% globalnog ukupnog iznosa.

Interakcija faktora

Utjecaj svih faktora, kako prirodnih tako i antropogenih, na klimu izražava se jedinom vrijednošću - zračenjem atmosfere u W/m2.

Vulkanske erupcije, glacijacije, drift kontinenata i pomicanje Zemljinih polova snažni su prirodni procesi koji utiču na klimu Zemlje. Na skali od nekoliko godina, vulkani mogu igrati glavnu ulogu. Kao rezultat erupcije planine Pinatubo na Filipinima 1991. godine, toliko je pepela bačeno na visinu od 35 km da se prosječni nivo sunčevog zračenja smanjio za 2,5 W/m2. Međutim, ove promjene nisu dugoročne, čestice se relativno brzo talože. Na milenijumskoj skali, proces koji određuje klimu će vjerovatno biti sporo kretanje od jednog ledenog doba do drugog.

Na skali od nekoliko stoljeća za 2005. godinu u odnosu na 1750. godinu, postoji kombinacija višesmjernih faktora, od kojih je svaki značajno slabiji od rezultata povećanja koncentracije stakleničkih plinova u atmosferi, procijenjenog kao zagrijavanje od 2,4-3,0 W/m 2. Ljudski uticaj je manji od 1% ukupnog radijacionog bilansa, a antropogeno pojačanje prirodnog efekta staklene bašte je oko 2%, sa 33 na 33,7 stepeni C. Dakle, prosečna temperatura vazduha na površini Zemlje je porasla od pre- industrijske ere (od oko 1750. godine) za 0,7 °C

Odabrana bibliografija

Sporazumi na globalnom i regionalnom nivou

Porfiryev B.N., Kattsov V.M., Roginko S.A. - Klimatske promjene i međunarodna sigurnost (2011.)

Safonov G.V. - Opasne posljedice globalnih klimatskih promjena (2006.)

Članci

Avdeeva T.G. - Izgledi za međunarodne pregovore o klimatskim promjenama: nakon Konferencije UN-a u Kopenhagenu (2010.)

Aidaraliev A.A. - Globalne klimatske promjene i održivi razvoj planinskih područja Republike Kirgistan (2013.)

Agaltseva N. - Uticaj klimatskih promjena na vodne resurse Uzbekistana (2010)

Astafieva N.M., Raev M.D., Komarova N.Yu. - Regionalna heterogenost klimatskih promjena (2008.)

Artykova F.Ya., Azimova G.U., Ishniyazova F.A. - O faktorima koji utiču na meteorološke prilike i vodne resurse urbanizovanih područja (2018.)

Borisova E.A. - Evolucija pogleda na klimatske promjene u centralnoj Aziji (2013.)

Vasilcov V.S., Yashalova N.N. - Klimatska politika u inovativnoj ekonomiji: nacionalni i međunarodni aspekti (2018.)

Wirth D.A - Globalno upravljanje u oblasti klimatskih promjena. Pariški sporazum: nova komponenta klimatskog režima UN-a (2017.)

Getman A.P., Lozo V.I. - Pravna zaštita klime Zemlje: istorijska dinamika, glavne komponente i izgledi za razvoj Kyoto procesa (2012.)

Demirchyan K.S., Kondratiev K.Ya., Demirchyan K.K. - Globalno zagrijavanje i “Politika” njegovog sprječavanja (2010.)

Dobretsov N.L. - Klima u vremenu i prostoru (2010)