Klímaváltozás: mi vár Oroszországra. Miért változott az éghajlat és hogyan hatnak az emberek az éghajlatra Hogyan változott a Föld éghajlata az utóbbi időben

Az éghajlat változása- a Föld egészének vagy egyes régióinak éghajlati ingadozásai az idő múlásával, az időjárási paraméterek statisztikailag szignifikáns eltérésében kifejezve a hosszú távú értékektől évtizedek és több millió év közötti időszakban. Figyelembe veszik mind az időjárási paraméterek átlagértékeinek, mind a szélsőséges időjárási események gyakoriságának változásait. A klímaváltozás vizsgálata a paleoklimatológia tudománya. A klímaváltozás oka a Földön zajló dinamikus folyamatok, a külső hatások, például a napsugárzás intenzitásának ingadozása, illetve az egyik változat szerint újabban az emberi tevékenység. BAN BEN Utóbbi időben a „klímaváltozás” kifejezést gyakran használják (különösen a környezetvédelmi politika) a mai éghajlat változásaira utalva (lásd a globális felmelegedést).

Az éghajlatváltozást a földi légkör változásai, a föld más részein, például óceánokban, gleccserekben végbemenő folyamatok, valamint az emberi tevékenységekkel összefüggő hatások okozzák. A klímát alakító külső folyamatok a napsugárzás és a Föld pályájának változása.

a kontinensek és óceánok méretének és relatív helyzetének változása,
a nap fényerejének változása
a Föld pályája paramétereinek változása,
a légkör átlátszóságának és összetételének változása a Föld vulkáni tevékenységében bekövetkezett változások következtében,
az üvegházhatású gázok (CO2 és CH4) koncentrációjának változása a légkörben,
a Föld felszínének visszaverő képességének változása (albedó),
az óceán mélyén elérhető hőmennyiség változása.

Klímaváltozás a Földön

Az időjárás a légkör napi állapota. Az időjárás egy kaotikus, nem lineáris dinamikus rendszer. Az éghajlat egy átlagos időjárási állapot, és éppen ellenkezőleg, stabil és kiszámítható. Az éghajlat olyan dolgokat foglal magában, mint az átlaghőmérséklet, a csapadék, a napsütéses napok száma és egyéb, egy adott helyen mérhető változók. Vannak azonban a Földön olyan folyamatok is, amelyek hatással lehetnek az éghajlatra.

24. A környezet kémiai és radioaktív szennyezése. Európa "zöld fővárosai".

A bemutatott munka a "Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, mérgező és radioaktív, biológiai és genetikai) témát" öleli fel.
A tanulmány problémája a modern világban is aktuális. Ezt bizonyítja a felvetett kérdések gyakori tanulmányozása.
A "Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, mérgező és radioaktív, biológiai és genetikai)" témát egyszerre több, egymással összefüggő tudományág találkozásánál tanulmányozzák. A tudomány jelenlegi állását a „Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, toxikus és radioaktív, biológiai és genetikai)” témakör problémáinak globális mérlegelésére való átmenet jellemzi.
Számos munkát szenteltek kutatási kérdéseknek. Alapvetően az oktatási irodalomban bemutatott anyag általános jellegű, és számos, a témával foglalkozó monográfiában a „Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, mérgező és radioaktív, biológiai és genetikai)” problémakör szűkebb kérdéseit is tárgyalják. A kijelölt témakör problémáinak tanulmányozása során azonban figyelembe kell venni a modern körülményeket.
A „Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, toxikus és radioaktív, biológiai és genetikai)” probléma nagy jelentősége és nem kellő gyakorlati kidolgozása meghatározza a tanulmány kétségtelenül újszerűségét.
További figyelmet kell fordítani a „Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, toxikus és radioaktív, biológiai és genetikai szennyezéseket is)” kérdésére annak érdekében, hogy a jelen tanulmány tárgyát képező egyes aktuális problémák megoldását mélyebben és megalapozottabban lehessen megoldani.
A munka relevanciája egyrészt a "Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, toxikus és radioaktív, biológiai és genetikai)" téma iránti nagy érdeklődésnek, másrészt annak elégtelen fejlettségének köszönhető. A témával kapcsolatos kérdések mérlegelése elméleti és gyakorlati jelentőséggel is bír.
Az eredmények felhasználhatók a „Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, mérgező és radioaktív, biológiai és genetikai)” elemzési módszertanának kidolgozására.
A „Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, toxikus és radioaktív, biológiai és genetikai)” problémakör tanulmányozásának elméleti jelentősége abban rejlik, hogy a megfontolásra kiválasztott kérdések egyszerre több tudományág találkozásánál helyezkednek el.
A tanulmány tárgya a „Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, mérgező és radioaktív, biológiai és genetikai)” feltételek elemzését.
A tanulmány tárgya ugyanakkor a jelen tanulmány céljaként megfogalmazott egyedi kérdések mérlegelése.
A tanulmány célja a "Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, mérgező és radioaktív, biológiai és genetikai)" témakör tanulmányozása a legújabb, hasonló kérdésekkel foglalkozó hazai és külföldi tanulmányok szemszögéből.
E cél elérése érdekében a szerző a következő feladatokat tűzte ki és oldotta meg:
1. Tanulmányozni a „Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, mérgező és radioaktív, biológiai és genetikai)” elméleti vonatkozásait és természetét;
2. Mondani a „Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, mérgező és radioaktív, biológiai és genetikai)” probléma relevanciáját a modern körülmények között;
3. Vázolja fel a „Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, mérgező és radioaktív, biológiai és genetikai)” témakör megoldási lehetőségeit;
4. A „Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, mérgező és radioaktív, biológiai és genetikai)” témakör fejlesztési irányzatainak kijelölése;
A mű hagyományos felépítésű, bevezetőt, 3 fejezetből álló főrészt, befejezést és bibliográfiai listát tartalmaz.
A bevezetés alátámasztja a témaválasztás relevanciáját, meghatározza a vizsgálat célját és célkitűzéseit, jellemzi a kutatási módszereket, információforrásokat.
Az első fejezet általános kérdéseket tár fel, feltárja a „Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, mérgező és radioaktív, biológiai és genetikai)” probléma történelmi vonatkozásait. Meghatározzák az alapfogalmakat, meghatározzák a „Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, mérgező és radioaktív, biológiai és genetikai)” kérdések relevanciáját.
A 2. fejezet részletesebben tárgyalja a tartalmat és kortárs kérdések"Környezetszennyezés (beleértve a vegyi, mérgező és radioaktív, biológiai és genetikai szennyezést)".
A harmadik fejezet gyakorlati jellegű, és egyedi adatok alapján készül a jelenlegi állapot elemzése, valamint a „Környezetszennyezés (beleértve a vegyi, mérgező és radioaktív, biológiai ill. genetikai)".
A vizsgálat eredményei alapján számos, a vizsgált témával kapcsolatos problémát feltártak, és következtetéseket vontak le a további tanulmányozás szükségességéről / a kérdés helyzetének javításáról.
Így ennek a problémának a relevanciája határozta meg a „Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, mérgező és radioaktív, biológiai és genetikai) munka témájának megválasztását, a kérdések körét és felépítésének logikai sémáját.
A tanulmány elméleti és módszertani alapját a munka témájával kapcsolatos jogszabályok, rendeletek képezték.
A "Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, toxikus és radioaktív, biológiai és genetikai)" témájú munka megírásához az információforrások az alapvető oktatási irodalom, a vizsgált terület legnagyobb gondolkodóinak alapvető elméleti munkái, az eredmények voltak. gyakorlati kutatás neves hazai és külföldi szerzők, cikkek és recenziók a „Környezetszennyezés (beleértve a kémiai, mérgező és radioaktív, biológiai és genetikai) témával foglalkozó szak- és folyóiratokban”, referencia irodalom, egyéb releváns információforrások.

Az Európai Bizottság új Európa Zöld Fővárosa díjat alapított az európai városok ökológiai, környezeti állapotának és az ökoturizmus fejlődési kilátásainak értékelésére.
Számos paraméter összehasonlítása eredményeként nyolc döntőst választottak ki 35 városból, amelyek pályáztak a Zöld Díjra: Amszterdam, Bristol, Koppenhága, Fribourg, Hamburg, Münster, Oslo és Stockholm.

De volt két abszolút győztes: Stockholm lesz „Európa zöld fővárosa” 2010-ben, Hamburg pedig 2011-ben.

A 14 szigetből álló szigetcsoportra épült Svédország fővárosát erdős oázisok veszik körül, amelyek a nagyon hatékony közlekedési rendszernek köszönhetően könnyen megközelíthetők a városközpontból. Stockholm két zöld szíve a Djurgården és az Ekoparken. Az Ecoparken a világ első városi parkja Nemzeti Park 30 négyzetkilométernél nagyobb területtel, különösen értékes a környezet szempontjából. Stockholmnak 2050-re teljesen át kell állnia az alternatív energiaforrásokra, és teljesen függetlenné kell válnia a nem megújuló energiaforrásoktól, mint a gáz, az olaj és a szén.Nem véletlen, hogy Európa második legnagyobb kikötője és Németország legzöldebb városa - Hamburg hordozza majd a 2011-ben a „Zöld Főváros” címet. Az ökológusok felhívják a figyelmet a városi gazdaság hatékony természetkímélő technológiáira, a turisták pedig a hamburgi növények bőségére. Ezen kívül a városban található Planten un Blomen park egy hatalmas botanikus kertet, egy trópusi üvegházat és Európa legkiterjedtebb japán kertjét foglalja magában. Az önkormányzati Standparkot pedig a legnagyobb "zöld színháznak" tekintik - a parkban van egy nyitott színpad, valamint egy nagy planetárium.

Az éghajlatot befolyásoló tényezők

Az éghajlati viszonyok fontos szerepet játszanak az emberek életében. Több mint egy tucat klímaalkotó tényező létezését általánosan elismerik. A legjelentősebbek a következők:

· üvegházhatású gázok koncentrációja a légkörben (szén-dioxid, metán, dinitrogén-oxid, ózon stb.);

· mozgalom légtömegek

· troposzférikus aeroszolok koncentrációja;

· napsugárzás;

· vulkáni tevékenység, amely a sztratoszférát kénsav-aeroszolokkal szennyezi;

· önoszcillációk a légkör-óceán rendszerben (El Niño-Southern Oscillation);

a Föld pályájának paraméterei.

E tényezőknek a sugárzási egyensúlyra gyakorolt hatását elemezték egy évtizeden és a múlt századon belül.

A bolygók klímáját befolyásoló egyik legfontosabb tényező a bolygóra eső napsugárzás. A bolygóra eső napsugárzás részben visszaverődik a világűrbe, részben elnyelődik. Az elnyelt energia felmelegíti a bolygó felszínét.

A bolygók klímáját rendkívül fontos befolyásoló tényező a légkör jelenléte vagy hiánya. A bolygó légköre befolyásolja a bolygó hőrendszerét. A bolygó sűrű légköre többféleképpen is befolyásolja az éghajlatot:

a) az üvegházhatás növeli a felszíni hőmérsékletet;

b) a légkör kisimítja a napi hőmérséklet-ingadozásokat;

c) a légtömegek mozgása (légköri keringés) kisimítja az egyenlítő és a pólus közötti hőmérsékletkülönbséget.

A szekuláris éghajlati változékonyság vizsgálatakor kiderült, hogy az üvegházhatású gázok légkörben való felhalmozódása határozta meg a globális átlaghőmérséklet 0,5°C-os emelkedését. A jelenlegi és jövőbeli éghajlatváltozásoknak csak az antropogén tényezővel való magyarázata azonban igen ingatag alapokon nyugszik, bár szerepe az idő előrehaladtával bizonyára növekszik.

Az üvegházhatás a bolygó felszínének és a bolygó atmoszférája alsó rétegeinek hőmérsékletének emelkedése annak következtében, hogy a légkör átadja a napsugárzást (a légkör átlátszó a napsugárzás számára), és késlelteti a hőt. a bolygó sugárzása. Miért történhet ez? A bolygó hősugárzását olyan összetett molekulák késleltetik (elnyelik), mint a szén-dioxid CO2, víz H2O és mások. (A légkör átlátszó a napsugárzásnak és átlátszatlan a bolygó hősugárzásának). Az üvegházhatásnak köszönhető, hogy a Vénusz hőmérséklete T = -44 C°-ról T = 462 C°-ra emelkedik. A Vénuszt úgymond szén-dioxid-réteg borítja, mint a zöldségeket az üvegházban - műanyag fóliával.

Az üvegházhatás nagyon fontos szerepet játszik a Föld éghajlatának alakításában. Például a Titán az üvegházhatás miatt a hőmérséklet 3-5 ° C-kal emelkedik.

A napsugárzás a napsugárzás. A napsugárzás szintjét 1 m2-en mérik a Föld felszíne időegységenként (MJ/m2). Eloszlása a terület szélességétől függ, ami meghatározza a beesési szöget napsugarak, valamint a nap hossza, ami viszont befolyásolja a napsütés időtartamát és intenzitását, a teljes napsugárzás mutatóit és az éves átlagos levegőhőmérsékletet.

A Földet érő napsugárzás 20%-a visszaverődik a légkörben. A többi része eléri a földfelszínt – ez közvetlen napsugárzás. A sugárzás egy részét vízcseppek, jég, porszemcsék, felhők elnyelik és szétszórják.

Az ilyen sugárzást diffúznak nevezzük. Közvetlen és diffúz alkotják a teljes összeget. A Föld felszínéről visszaverődő sugárzás egy része visszavert sugárzás.

A légtömegek mozgása. Légtömeg - nagy mennyiségű levegő a troposzférában, amely jellemző tulajdonságokkal rendelkezik (hőmérséklet, páratartalom, átlátszóság). Oktatás különféle típusok légtömegek a földfelszín egyenetlen felmelegedése következtében jönnek létre. A légmozgás egész rendszerét légköri keringésnek nevezzük.

A légtömegek között több tíz kilométer széles átmeneti területek találhatók. Ezeket a területeket ún légköri frontok. A légköri frontok állandó mozgásban vannak. Ezzel párhuzamosan változik az időjárás, változnak a légtömegek. A frontok melegre és hidegre vannak osztva.

Melegfront akkor jön létre, amikor a meleg levegő a hideg levegőt nyomja. hidegfront Akkor keletkezik, amikor a hideg levegő a meleg levegő felé halad, és visszanyomja azt.

A melegfront felmelegedést és csapadékot hoz. A hidegfront hűtést és kitisztulást hoz. A ciklonok és anticiklonok kialakulása a légköri frontokhoz kapcsolódik.

Az alatta lévő földfelszín befolyásolja a napsugárzás eloszlását, a légtömegek mozgását.

A kréta meleg bioszférájának mint az előre jelzett felmelegedés analógjának elemzése kimutatta, hogy a fő éghajlatképző tényezők (a szén-dioxid kivételével) hatása nem elegendő ahhoz, hogy megmagyarázza az ilyen mértékű felmelegedést a múltban. A szükséges mértékű üvegházhatás a légkör CO2-tartalmának többszörös növekedésének felelne meg. A grandiózus lökése klímaváltozás A Föld fejlődésének ezen időszakában nagy valószínűséggel pozitív visszacsatolás volt az óceánok és tengerek hőmérsékletének emelkedése és a légköri szén-dioxid koncentrációjának növekedése között.

A fiatal fenyőfák, fiatal narancsfák, búza válasza a környezet CO2-tartalmának 400-800 ppm tartományban történő növekedésére szinte lineáris és pozitív. Ezek az adatok könnyen átvihetők a különböző CO2-dúsítási szintekre és különböző növényfajtákra. Az amerikai erdők tömegének növekedése (1950 óta 30%-kal) szintén a légkörben lévő szén-dioxid mennyiségének növekedéséhez tartozik. A CO2 növekedése nagyobb serkentő hatást fejt ki a szárazabb (stresszesebb) körülmények között növekvő növényekre. A növénytársulások intenzív növekedése pedig a szemle készítői szerint elkerülhetetlenül az állatok össztömegének növekedéséhez vezet, és általában véve pozitív hatással van a biodiverzitásra. Ez egy optimista következtetéshez vezet: „A légköri CO2 növekedése következtében egyre kedvezőbb környezeti feltételek között élünk. Gyermekeink élvezni fogják az életet a Földön még sok növény és állat mellett. Ez egy csodálatos és váratlan ajándék az ipari forradalomtól.”

Természetesen a légkör CO2-szintjének ingadozása az elmúlt korszakokban is előfordult, de ezek a változások még soha nem következtek be ilyen gyorsan. Ám ha korábban a Föld éghajlati és biológiai rendszereinek a légkör összetételének fokozatos változása miatt „sikerült” új stabil állapotba kerülni és kvázi egyensúlyi állapotba kerültek, akkor a modern korban, a légkör gázösszetételének intenzív, rendkívül gyors változása, minden földi rendszer elhagyja az álló állapotot. És még ha a globális felmelegedés hipotézisét tagadó szerzők álláspontját vesszük is, meg kell jegyezni, hogy egy ilyen „kvázi-stacionárius állapotból való kilépés” következményei, különösen a klímaváltozás, a legsúlyosabbak lehetnek.

Ezenkívül egyes előrejelzések szerint a légkörben a maximális CO2-koncentráció elérése után csökkenni fog az antropogén kibocsátás csökkenése, az óceánok és a bióta szén-dioxid-felvétele miatt. Ebben az esetben a növényeknek ismét alkalmazkodniuk kell a megváltozott élőhelyhez.

E tekintetben rendkívül érdekesek a Föld éghajlatában bekövetkezett esetleges változás összetett következményeinek matematikai modellezésének egyes eredményei.

Amerikai kutatók által az integrált óceán-légkör rendszer háromdimenziós modelljével végzett kísérletek kimutatták, hogy a termohalin észak-atlanti keringés (North Atlantic Current) lelassul a felmelegedés hatására. A kritikus CO2-koncentráció, amely ezt a hatást okozza, a légkörben két és négy iparosodás előtti CO2-érték között van (ez 280 ppm, míg a jelenlegi koncentráció körülbelül 360 ppm).

A szakemberek az óceán-légkör rendszer egyszerűbb modelljét felhasználva részletes matematikai elemzést végeztek a fent leírt folyamatokról. Számításaik szerint a szén-dioxid-koncentráció évi 1%-os növekedésével (amely a modern ütemnek felel meg) az észak-atlanti áram lelassul, és amikor a CO2-tartalom eléri a 750 ppm-et, összeomlik - a teljes leállás. a forgalom. A légkör szén-dioxid-tartalmának (és a levegő hőmérsékletének) lassabb növekedésével - például évi 0,5%-kal, amikor a koncentráció eléri a 750 ppm-et, a keringés lelassul, de aztán lassan helyreáll. Az üvegházhatású gázok légkörben való felgyorsult növekedése és az ezzel járó felmelegedés esetén az észak-atlanti áramlat alacsonyabb CO2-koncentrációnál - 650 ppm - elpusztul. Az áramerősség változásának oka, hogy a felszíni levegő felmelegedése a víz felszíni rétegeinek hőmérsékletének emelkedését, valamint az északi területeken a telített gőz nyomásának növekedését, ezáltal a kondenzáció növekedését okozza. amely az Atlanti-óceán északi részén növeli a sótalanított víz tömegét az óceán felszínén.

Mindkét folyamat a vízoszlop rétegződésének növekedéséhez vezet, és lelassítja (vagy akár lehetetlenné is teszi) az Atlanti-óceán északi részén a hideg mélyvizek állandó képződését, amikor a felszíni vizek lehűlve és elnehezedve a vízbe süllyednek. fenékrégiókra, majd lassan a trópusokra.

A légkör felmelegedésének ilyen jellegű következményeit vizsgáló, R. Wood és munkatársai által nemrégiben végzett tanulmányok még érdekesebb képet adnak a lehetséges eseményekről. Amellett, hogy az üvegházhatású gázok jelenlegi növekedési üteme mellett 25%-kal csökkenti a teljes atlanti-transzportot, a Labrador-tengeren, a hideg mélyvizek kialakulásának két északi központjának egyikén, a konvekció „kikapcsolása” következik be. . Sőt, erre már a 2000 és 2030 közötti időszakban is sor kerülhet.

Az észak-atlanti áramlás ezen ingadozása nagyon súlyos következményekkel járhat. Különösen, ha az északi félteke atlanti régiójában a hő- és hőmérsékletáramlások eloszlása eltér a jelenlegitől, akkor Európa felett a felszíni levegő átlagos hőmérséklete jelentősen csökkenhet. Sőt, az észak-atlanti áramlat sebességének változása és a felszíni vizek felmelegedése csökkentheti az óceán CO2-felvételét (az említett szakértők számításai szerint - 30%-kal a levegő szén-dioxid-koncentrációjának megkétszerezésére) , amelyet mind a légkör jövőbeli állapotára vonatkozó előrejelzéseknél, mind az üvegházhatású gázok kibocsátásának forgatókönyvénél figyelembe kell venni. Jelentős változások következhetnek be a tengeri ökoszisztémákban is, beleértve a halpopulációkat és tengeri madarak, nemcsak az adott éghajlati viszonyoktól, hanem a hideg óceáni áramlatok által a felszínre hozott tápanyagoktól is függ. Itt szeretnénk hangsúlyozni a fent említett rendkívül fontos pontot: az üvegházhatású gázok légkörben való növekedésének következményei, mint látható, sokkal összetettebbek lehetnek, mint a felszíni légkör egyenletes felmelegedése.

A szén-dioxid cseréjének modellezésekor figyelembe kell venni azt is, hogy az óceán és a légkör határfelülete milyen hatással van a gázszállításra. Évek óta tanulmányozták laboratóriumi és terepi kísérletekben a víz-levegő rendszerben a CO2 transzfer intenzitását. Figyelembe vettük a szélhullámok és a két fázis határfelülete közelében kialakuló diszpergált közeg gázcserére gyakorolt hatását (felszíni permet, hab, légbuborékok a vízoszlopban). Kiderült, hogy a gázátvitel sebessége, amikor a hullámok jellege gravitációs-kapillárisról gravitációsra változik, jelentősen megnő. Ez a hatás (amellett, hogy az óceán felszíni rétegének hőmérséklete emelkedik) további hozzájárulást jelenthet az óceán és a légkör közötti szén-dioxid áramláshoz. Másrészt a légkörből származó CO2 jelentős nyelője a csapadék, amely – mint vizsgálataink kimutatták – intenzíven kilúgozzák az egyéb gáznemű szennyeződések mellett a szén-dioxidot is. Az esővíz oldott szén-dioxid-tartalmára és az éves csapadékra vonatkozó adatokkal végzett számítások azt mutatták, hogy évente 0,2-1 Gt CO2 kerülhet esővel az óceánba, a légkörből kimosott szén-dioxid teljes mennyisége pedig elérheti a 0,7-2,0 Gt-t.

Mivel a légköri szén-dioxidot részben elnyeli a csapadék és a felszín friss víz, megnő a talajoldat CO2 tartalma, és ennek következtében a környezet elsavasodása következik be. A laboratóriumban végzett kísérletekben a vízben oldott CO2 növényi biomassza-felhalmozódásra gyakorolt hatását próbálták vizsgálni. A búzapalántákat standard vizes tápközegen neveltük, amelyben a légköri szén mellett további szénforrásként az oldott molekuláris CO2 és hidrogén-karbonát ion különböző koncentrációkban szolgált. Ezt a telítési idő változtatásával érték el vizesoldat gáz halmazállapotú szén-dioxid. Kiderült, hogy a CO2 koncentráció kezdeti növekedése a táptalaj a búzanövények talaj- és gyökértömegének stimulálásához vezet. A normálnál 2-3-szoros oldott szén-dioxid-tartalom feleslegével azonban a növényi gyökerek növekedésének gátlása és morfológiájuk megváltozása volt megfigyelhető. Talán a környezet jelentős savasodásával csökken más tápanyagok (nitrogén, foszfor, kálium, magnézium, kalcium) asszimilációja. Így a megnövekedett CO2-koncentráció közvetett hatásait figyelembe kell venni a növények növekedésére gyakorolt hatásának értékelésekor.

A beadványhoz benyújtott kérelemben közölt adatok a növénynövekedés fokozására vonatkozóan különféle fajták a kor pedig megválaszolatlanul hagyja a vizsgálati tárgyak biogén elemekkel való ellátásának feltételeit. Hangsúlyozni kell, hogy a CO2-koncentráció változását szigorúan egyensúlyban kell tartani a nitrogén, foszfor, egyéb tápanyagok, fény, víz felhasználásával a termelési folyamat során, az ökológiai egyensúly megzavarása nélkül. Így tápanyagban gazdag környezetben fokozott növénynövekedés volt megfigyelhető magas CO2-koncentráció mellett. Például a Chesapeake-öböl torkolatánál (az Egyesült Államok délnyugati részén) lévő vizes élőhelyeken, ahol főként C3-as növények nőnek, a levegő CO2-tartalmának 700 ppm-re való növekedése a növények növekedésének felerősödéséhez és sűrűségük növekedéséhez vezetett. A több mint 700 agronómiai tanulmány elemzése kimutatta, hogy a környezet magas CO2-koncentrációja mellett a gabonatermés átlagosan 34%-kal magasabb volt (ahol elegendő műtrágyát és vizet juttattak a talajba - olyan erőforrások, amelyek csak a fejlett országokban vannak bőségesen). A mezőgazdasági növények termőképességének növeléséhez a levegő szén-dioxid-szintjének emelkedése mellett nyilvánvalóan nemcsak jelentős mennyiségű műtrágyára lesz szükség, hanem növényvédő szerekre is (gyomirtó, rovarirtó, gombaölő, stb.) , valamint kiterjedt öntözési munkák. Joggal lehet tartani attól, hogy e tevékenységek költségei és a környezetre gyakorolt következmények túl jelentősek és aránytalanok lesznek.

A kutatások feltárták az ökoszisztémákban a verseny szerepét is, amely csökkenti a magas CO2-koncentráció ösztönző hatását. Valójában az azonos fafajú fák palántái mérsékelt éghajlat(New England, USA) és a trópusok jobban növekedtek a magas légköri CO2-koncentráció mellett, azonban a palánták együtt nevelésekor különböző típusok az ilyen közösségek termelékenysége nem nőtt azonos feltételek mellett. Valószínű, hogy a tápanyagokért folyó versengés gátolja a növények válaszát a növekvő szén-dioxidra.

A klímaváltozást és a környezeti jellemzőket befolyásoló főbb tényezők ingadozásaiban a növények alkalmazkodó stratégiájának és válaszának vizsgálata lehetővé tette egyes előrejelzések pontosítását. Még 1987-ben készült egy forgatókönyv a modern klímaváltozás agroklimatikus következményeire és a Föld légkörében a CO2 növekedésére. Észak Amerika. A becslések szerint a CO2-koncentráció 400 ppm-re való növekedésével és a Föld felszínéhez közeli globális átlaghőmérséklet 0,5°C-os növekedésével a búzatermés ilyen körülmények között 7-10%-kal nő. De a levegő hőmérsékletének emelkedése az északi szélességeken különösen szembetűnő lesz téli időés rendkívül kedvezőtlen gyakori téli olvadást okoz, ami a téli növények fagyállóságának gyengüléséhez, a termés elfagyásához és jégkéregének károsodásához vezethet. A meleg időszak előre jelzett növekedése új, hosszabb tenyészidejű fajták kiválasztását teszi szükségessé.

Ami a főbb mezőgazdasági termények hozamára vonatkozó előrejelzéseket illeti Oroszország számára, úgy tűnik, hogy a felszíni levegő átlagos hőmérsékletének folyamatos emelkedése és a légkörben lévő CO2 növekedése pozitív hatással lesz. A légkörben csak a szén-dioxid növekedésének hatása a vezető mezőgazdasági növények - C3-as növények (gabona, burgonya, répa stb.) - átlagosan 20-30%-os, míg a C4-es növények termőképességének növekedését biztosíthatja. (kukorica, köles, cirok, amaránt) ez a növekedés jelentéktelen. A felmelegedés azonban nyilvánvalóan a légkör nedvességtartalmának mintegy 10%-os csökkenésével jár, ami bonyolítja a mezőgazdaságot, különösen az európai terület déli részén, a Volga-vidéken, Nyugat- és Kelet-Szibéria sztyeppvidékein. Itt nemcsak az egységnyi területre jutó termékgyűjtés csökkenésére lehet számítani, hanem az eróziós folyamatok (különösen a szél) kialakulására, a talajminőség romlására, ezen belül a humuszvesztésre, a szikesedésre, nagy területek elsivatagosodására. Megállapítást nyert, hogy a légkör felszíni rétegének akár 1 m vastagságú telítettsége többlet CO2-vel reagálhat a „sivatagi hatásra”. Ez a réteg elnyeli a felszálló hőáramokat, ezért szén-dioxiddal való dúsítása következtében (a jelenlegi normához képest 1,5-szeresére) a helyi levegő hőmérséklete közvetlenül a földfelszínen több fokkal magasabb lesz az átlaghőmérsékletnél. A nedvesség elpárolgása a talajból megnő, ami kiszáradásához vezet. Emiatt az ország egészében csökkenhet a gabona-, takarmány-, cukorrépa-, burgonya-, napraforgómag-, zöldségtermesztés stb. Ennek következtében megváltoznak a népesség megoszlása és a főbb mezőgazdasági termékfajták előállítása közötti arányok.

A szárazföldi ökoszisztémák tehát nagyon érzékenyek a légkör CO2-szintjének növekedésére, és a fotoszintézis során feleslegben lévő szén elnyelésével hozzájárulnak a légköri szén-dioxid növekedéséhez. A légkör CO2 szintjének kialakításában nem kevésbé fontos szerepet játszanak a talajlégzés folyamatai. Ismeretes, hogy a modern éghajlati felmelegedés a szervetlen szén fokozott kibocsátását okozza a talajból (különösen az északi szélességi körökön). A szárazföldi ökoszisztémák globális éghajlatváltozásra adott válaszának és a légkör CO2 szintjének felmérésére végzett modellszámítások azt mutatták, hogy csak CO2-növekedés esetén (klímaváltozás nélkül) a fotoszintézis stimulálása magas CO2-értékeknél csökken, de a talajok szén felszabadulása a növekedéssel növekszik.felhalmozódás a növényzetben és a talajokban. Ha a légkör CO2 stabilizálódik, az ökoszisztémák nettó termelése (a biota és a légkör közötti nettó szénáram) gyorsan nullára csökken, mivel a fotoszintézist a növények és a talaj légzése kompenzálja. E számítások szerint a szárazföldi ökoszisztémák válasza az éghajlatváltozásra a CO2-növekedés hatása nélkül a légkörből a biótába irányuló globális szénáramlás csökkenése lehet az északi ökoszisztémák fokozott talajlégzése és a nettó elsődleges termelés csökkenése miatt. a trópusokon a talaj nedvességtartalmának csökkenése következtében. Ezt az eredményt alátámasztják azok a becslések is, amelyek szerint a felmelegedés talajlégzésre gyakorolt hatása felülmúlja a növények növekedésére gyakorolt hatását, és csökkenti a talaj szénkészletét. A globális felmelegedés és a növekvő légköri CO2 együttes hatása növelheti a globális nettó ökoszisztéma termelést és a szén-dioxid-lenyelőket a biótába, de a talajlégzés jelentős növekedése ellensúlyozhatja ezt a nyelőt télen és tavasszal. Fontos, hogy a szárazföldi ökoszisztémák reakcióinak ezen előrejelzései jelentősen függjenek attól fajösszetétel növénytársulások, a tápanyag hozzáférhetőség, a fafajok kora, és az éghajlati övezeteken belül jelentősen eltérnek.

Nem éghajlati tényezők és hatásuk a klímaváltozásra

Üvegházhatású gázok

Az üvegházhatású gázok úgy tekinthetők fő ok globális felmelegedés. Az üvegházhatású gázok a Föld éghajlattörténetének megértéséhez is fontosak. A kutatások szerint az üvegházhatás, amely a légkörnek az üvegházhatású gázok által visszatartott hőenergiával történő felmelegedéséből adódik, kulcsfontosságú folyamat, amely szabályozza a Föld hőmérsékletét.

Az elmúlt 600 millió év során a légkör szén-dioxid-koncentrációja 200 ppm és több mint 5000 ppm között változott a geológiai és biológiai folyamatok hatására. 1999-ben azonban Weiser és munkatársai kimutatták, hogy az elmúlt több tízmillió év során nem volt szoros összefüggés az üvegházhatású gázok koncentrációja és a klímaváltozás között, és a litoszféra lemezeinek tektonikus mozgása fontosabb szerepet játszik. A közelmúltban Royer és munkatársai a CO2-klíma korrelációt használták a „klímaérzékenységi” érték származtatására. Számos példa van a földi légkörben az üvegházhatású gázok koncentrációjának gyors változásaira, amelyek szorosan összefüggnek az erős felmelegedéssel, ideértve a paleocén-eocén termikus maximumot, a perm-triász fajok kihalását és a varangi hógolyó-föld esemény végét. .

Az 1950-es évek óta a növekvő szén-dioxid-szintet tartják a globális felmelegedés fő okának. Az Interstate Panel on Climate Change (IPCC) 2007. évi adatai szerint a légkör CO2 koncentrációja 2005-ben 379 ppm, az iparosodás előtti időszakban 280 ppm volt.

Az elkövetkező években bekövetkező drámai felmelegedés megelőzése érdekében a szén-dioxid koncentrációját az iparosodás előtti kor 350 ppm (0,035%) szintre kell csökkenteni (jelenleg 385 ppm, és 2 ppm-vel (0,0002%) növekszik főként a fosszilis tüzelőanyagok elégetése és az erdőirtás miatt).

Szkeptikusak a szén-dioxid légkörből történő kinyerésére szolgáló geomérnöki módszerek, különösen a szén-dioxid tektonikus repedésekbe való temetésére vagy az óceán fenekén lévő kőzetekbe pumpálására vonatkozó javaslatok: a gáz 50 milliomod részének eltávolítása ezzel a technológiával legalább 20 billióba kerülne. dollár, ami kétszerese az Egyesült Államok államadósságának.

Lemeztektonika

A lemeztektonikus mozgások hosszú időn keresztül kontinenseket mozgatnak, óceánokat képeznek, hegyláncokat hoznak létre és pusztítanak el, azaz olyan felszínt hoznak létre, amelyen éghajlat található. A legújabb tanulmányok azt mutatják, hogy a tektonikus mozgások súlyosbították az utolsó jégkorszak körülményeit: körülbelül 3 millió évvel ezelőtt az észak- és dél-amerikai lemezek ütköztek, így kialakult a Panama-szoros, és elzárta az Atlanti- és a Csendes-óceán vizeinek közvetlen keveredését.

Napsugárzás:

A nap a fő hőforrás az éghajlati rendszerben. A Föld felszínén hővé alakuló napenergia a Föld klímáját alkotó szerves összetevő. Ha hosszú időt veszünk figyelembe, akkor ebben a keretben a Nap fényesebbé válik és több energiát szabadít fel, mivel a fő sorrend szerint fejlődik. Ez a lassú fejlődés a Föld légkörére is hatással van. Úgy tartják, hogy a Föld történetének korai szakaszában a Nap túl hideg volt ahhoz, hogy a Föld felszínén lévő víz folyékony legyen, ez vezetett az ún. "Egy halvány fiatal Nap paradoxona." Rövidebb időintervallumokban a naptevékenység változásai is megfigyelhetők: 11 éves napciklus és hosszabb modulációk. A napfoltok előfordulásának és eltűnésének 11 éves ciklusát azonban nem követik nyomon kifejezetten a klimatológiai adatok. A naptevékenység változásait fontos tényezőnek tartják a kis jégkorszak kezdetében, valamint az 1900 és 1950 között megfigyelt felmelegedés egy részét. A naptevékenység ciklikus jellege még nem teljesen ismert; különbözik azoktól a lassú változásoktól, amelyek a Nap fejlődését és öregedését kísérik.

Pályaváltozások: A Föld keringési pályájának változásai az éghajlathoz hasonló hatást mutatnak a naptevékenység-ingadozásokhoz, mivel a pálya helyzetének kis eltérései a napsugárzás újraeloszlásához vezetnek a Föld felszínén. Az ilyen változásokat a pálya helyzetében ún Milankovitch ciklusok, nagy pontossággal megjósolhatók, mivel a Föld, a műhold fizikai kölcsönhatásának eredménye Holdés más bolygók. Az utolsó jégkorszak glaciális és interglaciális ciklusainak váltakozásának fő okainak az orbitális változásokat tartják. eredmény precesszió A Föld pályája is kevésbé nagy léptékű változások, mint például a sivatag területének időszakos növekedése és csökkenése Szahara.

Vulkanizmus: Egyetlen erős vulkánkitörés hatással lehet az éghajlatra, és több évig tartó lehűlést idézhet elő. Például a Pinatubo-hegy 1991-es kitörése jelentősen befolyásolta az éghajlatot. Óriási kitörések keletkeznek főbb magmás tartományok, százmillió évenként csak néhányszor fordulnak elő, de évmilliókon át befolyásolják az éghajlatot, és ennek oka kihalás típusok. A tudósok eleinte úgy vélték, hogy a légkörbe kibocsátott vulkáni por okozta a lehűlést, mivel ez megakadályozta, hogy a napsugárzás elérje a Föld felszínét. A mérések azonban azt mutatják, hogy a por nagy része hat hónapon belül leülepedik a Föld felszínén.

A vulkánok szintén a geokémiai szénciklus részét képezik. Számos geológiai periódus során szén-dioxid került a Föld belsejéből a légkörbe, ezáltal semlegesítette a légkörből eltávolított és az üledékes kőzetek és más geológiai CO2-nyelők által megkötött CO2 mennyiségét. Ez a hozzájárulás azonban nagyságrendjét tekintve nem hasonlítható össze az antropogén szén-monoxid-kibocsátással, amely az US Geological Survey szerint 130-szorosa a vulkánok által kibocsátott CO2 mennyiségének.

Antropogén hatás az éghajlatváltozásra:

Az antropogén tényezők közé tartoznak a változó emberi tevékenységek környezetés hatással van az éghajlatra. Egyes esetekben az ok-okozati összefüggés közvetlen és egyértelmű, például az öntözés hőmérsékletre és páratartalomra gyakorolt hatására, más esetekben az összefüggés kevésbé egyértelmű. Az évek során az emberi éghajlatra gyakorolt hatással kapcsolatos különféle hipotéziseket vitatták meg. A 19. század végén az USA nyugati részén és Ausztráliában például népszerű volt az „eső követi az ekét” elmélet.A mai fő problémák a következők: a tüzelőanyag elégetése miatt megnövekedett CO2 koncentráció a légkörben, aeroszolok a légkörben, ami befolyásolja annak hűtését, valamint a cementipart. Más tényezők, mint például a földhasználat, az ózonréteg csökkenése, az állatállomány és az erdőirtás szintén befolyásolják az éghajlatot.

Tüzelőanyag égés: Az 1850-es években az ipari forradalom idején emelkedni kezdett, majd fokozatosan felgyorsulva, az emberi tüzelőanyag-fogyasztás hatására a légkör CO2-koncentrációja ~280 ppm-ről 380 ppm-re emelkedett. Ezzel a növekedéssel a 21. század végére prognosztizált koncentráció 560 ppm felett lenne. A légkör CO2-szintje jelenleg magasabb, mint az elmúlt 750 000 évben bármikor. A növekvő metánkoncentrációval együtt ezek a változások 1,4-5,6°C-os hőmérséklet-emelkedést jeleznek előre 1990 és 2040 között.

Aeroszolok: Az antropogén aeroszolok, különösen az üzemanyag elégetésekor felszabaduló szulfátok, úgy gondolják, hogy hozzájárulnak a légkör lehűléséhez. Úgy tartják, hogy ez a tulajdonság az oka annak, hogy a 20. század közepén a hőmérsékleti diagramon a viszonylagos "fennsík" alakult ki.

Cementipar: A cementgyártás a CO2-kibocsátás intenzív forrása. Szén-dioxid akkor keletkezik, amikor Kálcium-karbonát(CaCO3) hevítve cement-összetevőt állítanak elő kalcium-oxid(CaO vagy égetett mész). A cementgyártás az ipari folyamatokból (energia- és ipari szektorból) származó CO2-kibocsátás körülbelül 5%-áért felelős. A cement keverésekor a CaO + CO2 = CaCO3 fordított reakció során ugyanannyi CO2 szívódik fel a légkörből. Ezért a cement előállítása és felhasználása csak a légkör helyi CO2-koncentrációját változtatja meg, az átlagérték megváltoztatása nélkül.

földhasználat : A földhasználat jelentős hatással van az éghajlatra.

Öntözés, erdőirtás és Mezőgazdaság alapvetően megváltoztatja a környezetet. Például egy öntözött területen megváltozik a vízháztartás. A földhasználat megváltoztathatja egy adott terület albedóját, mivel megváltoztatja az alatta lévő felszín tulajdonságait, és ezáltal az elnyelt napsugárzás mennyiségét. Például okkal feltételezhető, hogy Görögország és más mediterrán országok éghajlata megváltozott az időszámításunk előtti 700 és 700 közötti kiterjedt erdőirtás miatt. e. és n eleje. e. (a fát építkezésre, hajóépítésre és tüzelőanyagként használták), felmelegszik és kiszárad, és a hajógyártásban használt fafajták már nem nőnek ezen a területen. A Laboratory 2007-es tanulmánya szerint sugárhajtás(Jet Propulsion Laboratory) Kaliforniában az átlaghőmérséklet 2°C-kal nőtt az elmúlt 50 évben, és a városokban ez a növekedés sokkal magasabb. Ez elsősorban a táj antropogén változásainak következménye.

Szarvasmarha tenyésztés: Az ENSZ Livestock Long Shadow 2006-os jelentése szerint az állattenyésztés a világ üvegházhatású gázkibocsátásának 18%-áért felelős. Ez magában foglalja a földhasználat változásait, azaz az erdők legelővé történő kivágását. Az Amazonas esőerdőiben az erdőirtás 70%-a legelőre irányul, ez volt a fő oka annak, hogy az Élelmezésügyi és Mezőgazdasági Szervezet (FAO) 2006-os mezőgazdasági jelentésében a pásztorkodás hatása alatt álló földhasználatot is belefoglalta. A CO2-kibocsátás mellett a nitrogén-monoxid-kibocsátás 65%-áért és a metánkibocsátás 37%-áért az állattenyésztés felelős, amelyek antropogén eredetűek. Ezt az adatot 2009-ben a Worldwatch Institute két tudósa felülvizsgálta: az állattenyésztés hozzájárulását az üvegházhatású gázok kibocsátásához a globális kibocsátás 51%-ára becsülték.

A tényezők kölcsönhatása: Az összes természetes és antropogén tényező éghajlatra gyakorolt hatását egyetlen érték fejezi ki - a légkör sugárzó fűtése W / m2-ben.

A vulkánkitörések, az eljegesedés, a kontinensek eltolódása és a Föld pólusainak eltolódása erőteljes természeti folyamatok, amelyek hatással vannak a Föld éghajlatára. Több éves léptékben a vulkánok játszhatnak vezető szerep. A Fülöp-szigeteken a Pinatubo-hegy 1991-es kitörése következtében annyi hamu került 35 km-es magasságba, hogy a napsugárzás átlagos szintje 2,5 W/m2-rel csökkent. Ezek a változások azonban nem hosszú távúak, a részecskék viszonylag gyorsan leülepednek. Ezredéves léptékben a klímameghatározó folyamat valószínűleg az egyik jégkorszakból a másikba való lassú mozgás.

Az 1750-es évhez képest 2005-re több évszázados léptékben több többirányú tényező kombinációja létezik, amelyek mindegyike sokkal gyengébb, mint az üvegházhatású gázok légköri koncentrációjának növekedése, amelyet 2,4–3,0-es felmelegedésnek becsülnek. W/m2. Az emberi befolyás a teljes sugárzási mérleg kevesebb, mint 1%-a, a természetes üvegházhatás antropogén növekedése pedig körülbelül 2%, 33-ról 33,7 C-ra. Így a Föld felszínéhez közeli levegő átlaghőmérséklete megemelkedett, mivel -ipari korszak (kb. 1750 óta) 0,7 °С-kal

Bioszféra. Az ő határai.

Bioszféra - a Föld összetett héja, amely a teljes hidroszférát, a litoszféra felső részét és a légkör alsó részét fedi le, élő szervezetek lakják, és ezek alakítják át. A bioszféra egy globális ökoszisztéma, amely összekapcsolódásokkal, anyagok keringésével és energia-átalakítással rendelkezik.

A bioszféra élő vagy biotikus és élettelen, vagy abiotikus összetevőkből áll. A biotikus komponens az élő szervezetek összessége (Vernadsky szerint "élő anyag"). Abiotikus komponens - energia, víz, bizonyos kombinációja kémiai elemekés egyéb szervetlen körülmények, amelyek között élő szervezetek léteznek.

A bioszférában az élet az energiaáramlástól és a biotikus és abiotikus komponensek közötti anyagáramlástól függ. Az anyagciklusokat biogeokémiai ciklusoknak nevezzük. Ezeknek a ciklusoknak a létezését a Nap energiája biztosítja. A Föld a Naptól kb. 1,3ґ1024 kalória évente. Ennek az energiának körülbelül 40%-a visszasugárzik az űrbe; 15%-át a légkör, a talaj és a víz nyeli el; a többi látható fény, a földi élet elsődleges energiaforrása.

Nem találta meg, amit keresett? Használja a Google keresést az oldalon:

A növények hatása az éghajlatra és a vízrendszerre

A fotoszintézis a Föld fő oxigénforrása légkör. A növények élőlények milliárdjainak biztosítanak légzési feltételeket, beleértve az embereket is. Egy ember oxigénszükséglete 70-80 életévhez több tíz tonna. Ha azt képzeljük fotoszintézis a bolygón leáll, a légkörben lévő összes oxigén elhasználódik mindössze 2000 év alatt.

A szárazföldi növények vízfelvétele és elpárolgása hatással van élőhelyeik vízjárására és általában az éghajlatra. Óránként legfeljebb 2,5 g víz szabadul fel minden egyes négyzetdeciméternyi lombozatból. Ez óránként sok tonna vizet jelent hektáronként. Egy nyírfa önmagában akár 100 liter vizet is elpárologtat naponta.

A levegő párásítása, a szél, a növényzet mozgásának késleltetése különleges mikroklímát hoz létre , sok faj létezésének feltételeit lágyítva. Az erdőben az év és a nap folyamán kisebb a hőmérséklet-ingadozás, mint a nyílt területeken. Az erdők a páraviszonyokat is nagymértékben megváltoztatják: csökkentik a talajvíz szintjét, késleltetik a csapadékot, hozzájárulnak a harmat- és ködcsapadékhoz, valamint megakadályozzák a talajeróziót. Különleges fényrendszer alakul ki bennük, lehetővé téve, hogy az árnyékkedvelő fajok a fénykedvelőbbek lombkorona alatt növekedjenek.

Az éghajlat változása

Az éghajlat változása- a Föld egészének vagy egyes régióinak éghajlati ingadozásai az idő múlásával, az időjárási paraméterek statisztikailag szignifikáns eltérésében kifejezve a hosszú távú értékektől évtizedek és több millió év közötti időszakban. Figyelembe veszik mind az időjárási paraméterek átlagértékeinek, mind a szélsőséges időjárási események gyakoriságának változásait. A klímaváltozás vizsgálata a paleoklimatológia tudománya. A klímaváltozás oka a Földön zajló dinamikus folyamatok, a külső hatások, például a napsugárzás intenzitásának ingadozása, illetve az egyik változat szerint újabban az emberi tevékenység. A közelmúltban a „klímaváltozás” kifejezést gyakran használják (különösen a környezetvédelmi politika kapcsán) a jelenlegi éghajlat változásaira (lásd a globális felmelegedést).

A probléma elméletben és történelemben

8000 ezer évvel ezelőtt a mezőgazdasági tevékenység egy szűk övben kezdődött: a Nílus völgyétől a Mezopotámián és az Indus völgyén át a Jangce és a Sárga folyó közötti területig. Ott kezdtek búzát, árpát és egyéb gabonaféléket termeszteni az emberek.

5000 évvel ezelőtt az emberek elkezdtek aktívan rizst termeszteni. Ehhez viszont mesterséges talajöntözésre van szükség. Ennek következtében a természeti tájak mesterséges mocsarakká alakulnak, amelyek metánforrást jelentenek.

A klímaváltozás mozgatórugói

a kontinensek és óceánok méretének, domborzatának és relatív helyzetének változása,
a nap fényerejének változása
a Föld pályájának és tengelyének paramétereinek változásai,
a légkör átlátszóságának és összetételének változása a Föld vulkáni tevékenységében bekövetkezett változások következtében,
az üvegházhatású gázok (CO 2 és CH 4) koncentrációjának változása a légkörben,
a Föld felszínének visszaverő képességének változása (albedó),
az óceán mélyén elérhető hőmennyiség változása.

Klímaváltozás a Földön

Az időjárás a légkör napi állapota. Az időjárás egy kaotikus, nem lineáris dinamikus rendszer. Az éghajlat az időjárás átlagos állapota, és előre látható. Az éghajlat olyan változókat foglal magában, mint az átlaghőmérséklet, csapadék, a napsütéses napok száma és egyéb, egy adott helyen mérhető változók. Vannak azonban a Földön olyan folyamatok is, amelyek hatással lehetnek az éghajlatra. Időjárás, a vizsgált hely légkörének állapota egy adott pillanatban vagy korlátozott ideig (nap, hónap, év). P. hosszú távú rezsimjét klímának nevezik. A P.-t meteorológiai elemek jellemzik: nyomás, hőmérséklet, légnedvesség, szélerősség és szélirány, felhőzet (a napsütés időtartama), csapadék, látótávolság, köd jelenléte, hóvihar, zivatar stb. légköri jelenségek. A gazdasági tevékenység bővülésével a légtér fogalma is ennek megfelelően bővül, így a légi közlekedés fejlődésével kialakult a légtér szabad légkör fogalma; megnőtt az időjárás olyan elemének jelentősége, mint a légköri láthatóság. P. jellemzői között szerepelhetnek a napsugárzás beáramlására, a légköri turbulenciára és a levegő elektromos állapotának egyes jellemzőire vonatkozó adatok is.

eljegesedés

Lemeztektonika

napsugárzás

A naptevékenység változása az elmúlt néhány évszázadban

Rövidebb időintervallumokban a naptevékenység változásai is megfigyelhetők: 11 éves napciklus és hosszabb modulációk. A napfoltok előfordulásának és eltűnésének 11 éves ciklusát azonban nem követik nyomon kifejezetten a klimatológiai adatok. A naptevékenység változásait fontos tényezőnek tekintik a kis jégkorszak kezdetekor, valamint néhány 1900 és 1950 között megfigyelt felmelegedési eseményt. A naptevékenység ciklikus jellege még nem teljesen ismert; különbözik azoktól a lassú változásoktól, amelyek a Nap fejlődését és öregedését kísérik.

Pályaváltások

Az éghajlatra gyakorolt hatásukat tekintve a Föld keringési pályájának változásai hasonlóak a naptevékenység ingadozásaihoz, mivel a pálya helyzetének kismértékű eltérései a napsugárzás újraeloszlásához vezetnek a Föld felszínén. A pálya helyzetében bekövetkezett ilyen változásokat Milankovitch-ciklusoknak nevezzük, nagy pontossággal előre jelezhetők, mivel a Föld, holdja és más bolygók fizikai kölcsönhatásának eredménye. Az utolsó jégkorszak glaciális és interglaciális ciklusainak váltakozásának fő okainak az orbitális változásokat tartják. A Föld keringésének precessziója kisebb léptékváltozások is, mint például a Szahara sivatag területének időszakos növekedése és csökkenése.

Vulkanizmus

Egyetlen erős vulkánkitörés hatással lehet az éghajlatra, és több évig tartó lehűlést idézhet elő. Például a Pinatubo-hegy 1991-es kitörése jelentősen befolyásolta az éghajlatot. A legnagyobb magmás tartományokat alkotó óriáskitörések százmillió évente csak néhányszor fordulnak elő, de évmilliókig érintik az éghajlatot, és fajok kihalását okozzák. Kezdetben azt feltételezték, hogy a lehűlés oka a légkörbe kerülő vulkáni por volt, mivel ez megakadályozza, hogy a napsugárzás elérje a Föld felszínét. A mérések azonban azt mutatják, hogy a por nagy része hat hónapon belül leülepedik a Föld felszínén.

A vulkánok szintén a geokémiai szénciklus részét képezik. Számos geológiai periódus során szén-dioxid került a Föld belsejéből a légkörbe, ezáltal semlegesítette a légkörből eltávolított és az üledékes kőzetek és más geológiai CO 2 nyelők által megkötött CO 2 mennyiségét. Ez a hozzájárulás azonban nagyságrendjét tekintve nem hasonlítható össze az antropogén szén-monoxid-kibocsátással, amely az US Geological Survey szerint 130-szor nagyobb, mint a vulkánok által kibocsátott CO 2 mennyisége.

Antropogén hatás az éghajlatváltozásra

Az antropogén tényezők közé tartoznak az emberi tevékenységek, amelyek megváltoztatják a környezetet és befolyásolják az éghajlatot. Egyes esetekben az ok-okozati összefüggés közvetlen és egyértelmű, például az öntözés hőmérsékletre és páratartalomra gyakorolt hatására, más esetekben az összefüggés kevésbé egyértelmű. Az évek során az emberi éghajlatra gyakorolt hatással kapcsolatos különféle hipotéziseket vitatták meg. A 19. század végén az Egyesült Államok nyugati részén és Ausztráliában például népszerű volt az "eső követi az ekét" elmélet.

Napjaink fő problémái a következők: a tüzelőanyag elégetése miatt növekvő CO 2 koncentráció a légkörben, a légkörben lévő aeroszolok, amelyek befolyásolják annak hűtését, valamint a cementipar. Más tényezők, mint például a földhasználat, az ózonréteg csökkenése, az állatállomány és az erdőirtás szintén befolyásolják az éghajlatot.

Tüzelőanyag égés

A tényezők kölcsönhatása

Valamennyi – természetes és antropogén – tényező éghajlatra gyakorolt hatását egyetlen érték – a légkör sugárzó melegítése – fejezi ki W/m 2 -ben.

A vulkánkitörések, az eljegesedés, a kontinensek eltolódása és a Föld pólusainak eltolódása erőteljes természeti folyamatok, amelyek hatással vannak a Föld éghajlatára. Több éves léptékben a vulkánok fontos szerepet játszhatnak. A Fülöp-szigeteken a Pinatubo vulkán 1991-es kitörése következtében annyi hamu került 35 km-es magasságba, hogy a napsugárzás átlagos szintje 2,5 W/m 2 -rel csökkent. Ezek a változások azonban nem hosszú távúak, a részecskék viszonylag gyorsan leülepednek. Ezredéves léptékben a klímameghatározó folyamat valószínűleg az egyik jégkorszakból a másikba való lassú mozgás.

Az éghajlatváltozások az éghajlati viszonyok hosszú távú (10 éven túli) irányított vagy ritmikus változásai a Föld egészén vagy nagy régióiban. Az éghajlatváltozást a Földön zajló dinamikus folyamatok, külső hatások, például a napsugárzás intenzitásának ingadozása, valamint nagyrészt az emberi tevékenység okozzák. A Meteorológiai Világszervezet szerint az elmúlt évtizedekben abnormálisan gyorsan emelkedik az éves átlaghőmérséklet.
A globális klímaváltozás problémája a Föld egyik legfontosabb környezeti problémája. Az éghajlatváltozás oka a bolygón zajló dinamikus folyamatok, a külső hatások, például a napsugárzás intenzitásának ingadozása, és nagyrészt az emberi tevékenység.

Milyen bizonyítékok vannak a klímaváltozásra?

Mindenki számára jól ismertek (ez már műszerek nélkül is észrevehető) - a globális átlaghőmérséklet emelkedése (enyhébb tél, melegebb és szárazabb nyári hónapok), a gleccserek olvadása és a tengerszint emelkedése, valamint az egyre gyakoribb és pusztítóbb tájfunok és hurrikánok, árvizek Európában és aszályok Ausztráliában… (lásd még „5 éghajlati prófécia, amely valóra vált”). És néhol, például az Antarktiszon, lehűlés van.
Ha az éghajlat korábban megváltozott, akkor ez most miért probléma?

Valójában bolygónk éghajlata folyamatosan változik. Mindenki ismer jégkorszakokat (kicsi és nagy), globális árvízzel stb. A földtani adatok szerint a világ átlaghőmérséklete a különböző geológiai időszakokban +7 és +27 Celsius fok között mozgott. Jelenleg a Föld átlagos hőmérséklete körülbelül + 14 ° C, és még mindig meglehetősen messze van a maximumtól. Tehát mi aggasztja a tudósokat, az államfőket és a közvéleményt? Röviden, az aggodalomra ad okot, hogy az éghajlatváltozás természetes okai mellett, amelyek mindig is voltak, egy másik tényező is hozzáadódik - az antropogén (emberi tevékenység eredménye), amelynek a klímaváltozásra gyakorolt hatása egyes kutatók szerint évről évre erősödik.

Mik a klímaváltozás okai?

Az éghajlat fő mozgatórugója a nap. Például a földfelszín egyenetlen felmelegedése (az egyenlítőnél erősebb) a szelek és az óceáni áramlatok egyik fő oka, a fokozott naptevékenység időszakait pedig felmelegedés és mágneses viharok kísérik.
Emellett az éghajlatot befolyásolják a Föld keringési pályájának változásai, mágneses mezeje, a kontinensek és óceánok mérete, valamint a vulkánkitörések. Mindezek a klímaváltozás természetes okai. Egészen a közelmúltig ők, és csak ők határozták meg az éghajlatváltozást, beleértve a hosszú távú éghajlati ciklusok, például a jégkorszakok kezdetét és végét. A nap- és vulkáni tevékenység az 1950 előtti hőmérséklet-változások felét magyarázhatja (a naptevékenység a hőmérséklet növekedéséhez, a vulkáni aktivitás pedig a csökkenéshez vezet).
A közelmúltban a természeti tényezők mellé még egy tényezőt adtak - az antropogén, i.e. emberi tevékenység okozta. A fő antropogén hatás az üvegházhatás fokozódása, amelynek az elmúlt két évszázad klímaváltozásra gyakorolt hatása 8-szor nagyobb, mint a naptevékenység változásának hatása.

Mi az üvegházhatás?

Az üvegházhatás a Föld légkörének késleltetése a bolygó hősugárzásában. Az üvegházhatást bármelyikünk megfigyelte: üvegházakban vagy üvegházakban mindig magasabb a hőmérséklet, mint kint. Ugyanez figyelhető meg a Föld léptékében is: a légkörön áthaladó napenergia felmelegíti a Föld felszínét, de a Föld által kibocsátott hőenergia nem tud visszajutni az űrbe, mivel a Föld légköre késlelteti, polietilénként hat. üvegházban: rövid fényhullámokat továbbít a Napról a Földre, és késlelteti a Föld felszíne által kibocsátott hosszú hő- (vagy infravörös) hullámokat. Üvegházhatás van. Az üvegházhatás a Föld légkörében lévő gázok miatt következik be, amelyek képesek késleltetni a hosszú hullámokat. Ezeket "üvegházhatású" vagy "üvegházhatású" gázoknak nevezik.
Az üvegházhatású gázok kialakulása óta kis mennyiségben (kb. 0,1%) vannak jelen a légkörben. Ez a mennyiség elegendő volt ahhoz, hogy az üvegházhatás miatt a Föld hőmérlegét az életre alkalmas szinten tartsák. Ez az úgynevezett természetes üvegházhatás, ha nem lenne, a Föld felszínének átlaghőmérséklete 30 °C lenne. nem +14°C, mint most, hanem -17°C.
A természetes üvegházhatás sem a Földet, sem az emberiséget nem fenyegeti, hiszen a természet körforgása miatt az üvegházhatású gázok összmennyisége szinten maradt, ráadásul az életünket köszönhetjük neki.

De az üvegházhatású gázok koncentrációjának növekedése a légkörben az üvegházhatás növekedéséhez és a Föld hőegyensúlyának megsértéséhez vezet. Pontosan ez történt a civilizáció fejlődésének utolsó két évszázadában. A széntüzelésű erőművek, az autók kipufogógázai, a gyárkémények és más mesterséges szennyezőforrások évente mintegy 22 milliárd tonna üvegházhatású gázt bocsátanak ki a légkörbe.

Az éghajlati változások Oroszországban a XX. általában összhangban van a globális trendekkel. Például az 1990-es évek is a legforróbbnak bizonyultak nagyon sokáig. és a 21. század eleje, különösen Nyugat- és Közép-Szibériában.
Az egykori Szovjetunió területén a 21. század közepéig várható éghajlati változásokra vonatkozó érdekes előrejelzést A. A. Velichko tett közzé. Megismerheti ezt az előrejelzést, amelyet az Orosz Tudományos Akadémia Földrajzi Intézetének evolúciós földrajzi laboratóriuma készített, a globális felmelegedés következményeinek és a geoszisztémák destabilizációs szintjének térképei segítségével a volt Szovjetunió területén. ugyanaz a laboratórium állította össze.

Más előrejelzések is megjelentek. Szerintük az éghajlat felmelegedése általában kedvező hatással lesz Észak-Oroszországra, ahol az életkörülmények jobbra változnak. A permafroszt déli határától északra való költözés azonban egyidejűleg számos problémát okoz, hiszen a fagyott talajok jelenlegi eloszlását figyelembe véve épített épületek, utak, csővezetékek tönkretételéhez vezethet. Az ország déli régióiban bonyolultabb lesz a helyzet. Például a száraz sztyeppék még szárazabbá válhatnak. És nem is beszélve sok kikötőváros és part menti alföld árvízéről.

Az éghajlat egy adott régióra jellemző több évtizedes átlagos időjárási érték. Az időjárás elsősorban abban különbözik az éghajlattól, hogy egy adott helység légkörének rövid távú állapotát jellemzi. Érdekes módon néhány jellemző leírhatja az időjárást és az éghajlatot is, például Légköri nyomás, szélsebesség és páratartalom.

Az éghajlat, akárcsak az időjárás, változik, de sokkal lassabban, évezredekbe, sőt néha egész korszakokba telik, hogy megváltozzon az éghajlat. Az éghajlatváltozást a napból érkező egyenetlen mennyiségű hő táplálja. Az ember az éghajlat alakításában is fontos szerepet játszik. A gyors ipari tevékenység a Földön, a fosszilis tüzelőanyagok felhasználása, a közlekedés fejlődése – mindezek az éghajlatváltozás okai. A helyzet az, hogy a légkörben sok szén-dioxid halmozódik fel, ami hozzájárul a bolygó további melegítéséhez.

A tudósok most úgy tekintenek a Föld éghajlatváltozására, mint globális probléma emberiség. Amellett, hogy az éghajlatváltozás természetes módon zajlik, az emberi tevékenység kiütése további problémákat okoz.

Az éghajlatváltozás nem csak a hőmérséklet emelkedésével jár, ennek a folyamatnak sokkal globálisabb jelentősége van. Jelen pillanatban minden geoszisztéma újjáépül a Földön, és a hőmérséklet emelkedése csak kis visszhangja az összes következménynek. A kutatók a bolygó vízszintjének emelkedését, a gleccserek olvadását és a csapadék rendszertelenné válását észlelték. Egyre gyakrabban történik a természeti katasztrófákés egyre veszélyesebb betegségek terjednek. Mindez nemcsak a természeti rendszerre és a világgazdaságra, hanem az ember létére is veszélyt jelent. Az elmúlt száz évben a Föld légkörének hőmérséklete kétharmad fokkal emelkedett, és folyamatosan emelkedik.

Ezért nem csak a globális felmelegedésről érdemes beszélni, hanem a klímaváltozás minden lehetséges forgatókönyvéről is. Jelenleg a Föld egy interglaciális periódusban van, de senki sem tudja biztosan, meddig tarthat ez az időszak. A tudósok olyan lehetőséget is fontolgatnak, mint az eljegesedés. Ez történhet csillagászati tényezők hatására, ha:

A Föld tengelye megváltoztatja a dőlésszögét.
A Föld el fog térni pályájáról, eltávolodik a Naptól.
Egyenetlen bevitel naphő a bolygó felszínére.

A geológiai tényezőket is figyelembe veszik, mint például a vulkánok tevékenységét, a hegyi képződményeket és a kontinentális lemezek mozgását.

A világóceán változékonysága az éghajlati összkép változásának fő mutatója. Az éghajlatváltozás a víz és a légköri réteg kölcsönhatása miatt is bekövetkezhet. A víz segítségével hő kering az egész bolygón, ami erős hatást gyakorolhat az éghajlati övezetekre.

A Földnek van egy fenomenális tulajdonsága klíma memória. Az éghajlat változásai nemcsak bizonyos tényezők hatására bekövetkező változások következményei, hanem változásainak egész története is. Ez egy egyszerű példával nyomon követhető: ha egy területen több évig tart a szárazság, a víztestek elkezdenek kiszáradni, és megnő a sivatag mérete. Az idő előrehaladtával ezen a helyen csökken a csapadék. Ez annak a mutatója, hogy a klímaváltozás hatására nemcsak a természet változik, hanem a természet a változásain keresztül is hatással van az éghajlatra.

A klímaváltozás mozgatórugói

A légkör és a bolygó felszínének változásai hatására az éghajlat megváltozik. Kétféle tényező létezik: antropogén és nem antropogén.

Tehát mi járul hozzá az éghajlatváltozáshoz, ha nem antropogén körülményekről van szó:

A litoszféra lemezek tektonikája. Nem titok, hogy a kontinensek hosszú ideig tektonikus lemezek segítségével mozognak. Így új tengerek és óceánok jönnek létre, hegyek omlanak össze vagy nőnek: felszín jön létre, ahol később kialakul az éghajlat. Ahogy a tények mutatták, jégkorszak meghosszabbította két egymásnak ütköző lemez mozgását, így kialakult a Panama-földszoros, ami megakadályozta a két óceán vizének keveredését, ezért is tartott tovább a jegesedési időszak.
napsugárzás. A Nap fénye nélkül lehetetlen lenne életre alkalmas körülményeket kialakítani, és természetesen az égitest minden, egy élő bolygón végbemenő folyamatra hatással van, így az éghajlati viszonyok kialakulására is. Egy nagyon hosszú időszakot tekintve most a Nap fényesebb lett és sokkal több hőt ad. Egy ilyen hosszú folyamat a Földet is érinti. Ha hinni lehet a kutatóknak, korai fázis Az élet kialakulása a Földön, a Nap annyira inaktív volt, hogy a víz jeges állapotba került. Már rövid időn belül is nyomon követhető a világítótest aktivitásának változása. Például a múlt század elején felmelegedést észleltek, ami a Nap rövid távú tevékenységéhez kapcsolódik. Egy csillagnak a Föld légkörére gyakorolt befolyása nem teljesen ismert, de nincs összefüggésben magán a Tüzes Bolygón bekövetkező változásokkal.
Milankovitch ciklusok. A Föld keringési pályájának változásai befolyásolják az éghajlat állapotát, és hatásukban nagyon hasonlítanak a napenergiához. A bolygó repülési útvonalának változása a napfény egyenetlen eloszlásának következménye földgolyó. Ezt a jelenséget Milankovitch-ciklusnak nevezik. Ami a Föld és a Hold más bolygókkal való kapcsolatának a következménye, hogy minden részlettel kiszámolhatók legyenek. Az ilyen ciklusok eredménye a Szahara sivatag méretének kis időn belüli változása.
Vulkanizmus. mint show Tudományos kutatás, az egyik erőteljes vulkánkitörést több évig tartó lehűlés követi a térségben. A kitörések ritkasága ellenére a vulkánok sok ezer éven át jelentős hatást gyakorolnak az éghajlat kialakulásának jellemzőire, és egész fajok kipusztulását vagy megőrzését befolyásolják. Kezdetben úgy gondolták, hogy a kitörés utáni hőmérséklet-csökkenés a vulkáni por miatt következett be, mivel ez megakadályozhatja, hogy a napsugárzás elérje a Föld légkörét. De mint kiderült, a por nagy része hat hónapon belül eloszlik.

Mindezek a nem antropogén tényezők megmagyarázzák, hogyan és miért következik be a természetes klímaváltozás.

Az éghajlatváltozást befolyásoló antropogén tényezők

Az antropogén tényezők olyan emberi tevékenységek következményei, amelyek hatással vannak a környezetre, és így a környezetre éghajlati viszonyok Azonos. Évek óta vita folyik arról, hogy az emberi cselekedetek mekkora hatással vannak a légkörre. A fő probléma azonban nem tagadható, tekintettel annak nyilvánvalóságára. Hatalmas mennyiségű éghető anyag üzemanyagként történő felhasználása miatt nagy mennyiségű szén-dioxid halmozódik fel a légkörben. Szintén a cementipar, a mezőgazdaság, az állattenyésztés, az erdőirtás, mindez valamilyen mértékben befolyásolja a klímaváltozást, és főként globális felmelegedéshez vezet.

Globális felmelegedés az átlaghőmérséklet értékének növekedése, ami változást von maga után éghajlati övezetek, és ez pedig hátrányosan befolyásolhatja az emberiség számára kedvező feltételek további fennmaradását.

A globális felmelegedés okai

Megbízható pontossággal egyetlen szakértő sem tudja megmondani, hogy mi okozza pontosan a globális felmelegedést. A legtöbb tudós azonban azon verzió mellett áll, ahol a felmelegedés fő oka az ember, vagy inkább virágzó ipara. Szilárd bizonyítékok támasztják alá, hogy ha az ipari fellendülés előtt a Föld átlaghőmérséklete egytized fokkal emelkedett minden évezredben egyszer, akkor most a hőmérsékleti szint több évtizeden keresztül menthetetlenül növekszik. A mutatók ilyen gyors növekedése elképzelhetetlen következményekkel jár.

A Föld átlaghőmérsékletének emelkedése az éghajlati zónák megváltozását vonja maga után, ami az északi és a déli sarkon a gleccserek olvadásához vezet, és emiatt a Világóceán vízszintje emelkedik. A globális felmelegedés máris hatással van állatvilág. Egyes fajok elpusztulnak, mások megváltoztatják megszokott élőhelyüket. Ezenkívül ez a kataklizma a fertőző betegségek, az allergiák és az asztma számának növekedéséhez vezethet, mint pl. hőség jótékony hatással van a káros baktériumok terjedésére. A globális felmelegedés az emberi élet számos ágazatát – elsősorban a gazdaságot, a turizmust és a mezőgazdaságot – hátrányosan érinti, és sok országot lakhatatlanná tesz.

A globális felmelegedés megakadályozása érdekében minden országot össze kell fogni. Nyilvánvaló, hogy a probléma kiváló megoldása az energiaforrások gazdaságos felhasználása és a légkörbe történő korlátozott mennyiségű gázkibocsátás. Aktívan vitatják a kimeríthetetlen természeti erőforrások – például napelemek, szél- vagy vízerőművek – felhasználását.

Az antropogén nem csak a globális felmelegedést, hanem általában a klímaváltozást is magában foglalja, ami a túlzott erdőirtás, a mezőgazdaság és az erdők használatának következménye. természetes erőforrások Föld.

A tényezők kölcsönhatása

Az antropogén és nem antropogén tényezők éghajlatra gyakorolt hatását együttesen az általánosan elfogadott W / m 2 értékkel mérik, ez a légköri réteg sugárzási fűtési szintje. A légkör teljes sugárzási egyensúlya körülbelül 3 W / m 2, az emberi hatás ebből a számból legfeljebb 1%, és az üvegházhatású gázok 2% -os növekedése (lásd).

A klímaváltozás körforgása

Az orosz tudósok már a 19. század végén felvetették azt az elképzelést, hogy a meleg és a hideg éghajlat 30-40 éves időintervallumban váltakozik. Bizonyítékként adunk példát a Világóceán szintjének változására.

Klímaszkepticizmus

Annak ellenére, hogy rengeteg bizonyíték van arra, hogy a globális felmelegedés közeleg, vannak szkeptikusok, akik ezt elutasítják. A világ számos országában jelen van a szkepticizmus hangulata, ami megakadályozza őket abban, hogy fontos politikai döntéseket hozzanak a globális felmelegedés megakadályozása érdekében, ami nagy veszélybe sodorja az élet létezését a Földön, mert senki sem tudja teljesen megmondani, hogy a felmelegedés milyen katasztrofális következményekkel jár. lesz.

- ez a XX-XXI. a globális és regionális éghajlati felmelegedés közvetlen műszeres megfigyelése természetes és antropogén tényezők hatására.

A globális felmelegedés fő okait két nézőpont határozza meg.

Az első nézőpont szerint , a posztindusztriális felmelegedés (a globális átlaghőmérséklet 0,5-0,7 °C-os emelkedése az elmúlt 150 évben) természetes folyamat, amely amplitúdóját és sebességét tekintve összemérhető azokkal a hőmérséklet-ingadozási paraméterekkel, amelyek bizonyos időközönként lezajlottak. Holocén és késő gleccser. Azt állítják, hogy a hőmérséklet-ingadozások és az üvegházhatású gázok koncentrációjának változásai a modern éghajlati korszakban nem haladják meg az éghajlati paraméterek értékeinek változékonyságának amplitúdóját, amely a Föld történetében az elmúlt 400 ezer évben történt. .

Második nézőpont ragaszkodik a legtöbb kutató, aki a globális felmelegedést magyarázza antropogén felhalmozódásüvegházhatású gázok a légkörben - szén-dioxid CO 2, metán CH 4, dinitrogén-oxid N 2 O, ózon, freonok, troposzférikus ózon O 3, valamint néhány más gáz és vízgőz. Az üvegházhatáshoz való hozzájárulás (%-ban): szén-dioxid - 66%, metán - 18, freonok - 8, oxid - 3, egyéb gázok - 5%. Az adatok szerint az üvegházhatású gázok koncentrációja a levegőben az iparosodás előtti időkhöz képest (1750) nőtt: a CO 2 280-ról csaknem 360 ppmv-re, a CH 4 700-ról 1720 ppmv-re, az N 2 O pedig körülbelül 275-ről majdnem 310-re. ppmv. A CO 2 fő forrása a ipari kibocsátások. A XX. század végén. az emberiség évente 4,5 milliárd tonna szenet, 3,2 milliárd tonna olajat és olajterméket, valamint földgázt, tőzeget, olajpalát és tűzifát égetett el. Mindez szén-dioxiddá alakult, amelynek a légkör tartalma az 1956-os 0,031%-ról 1992-re 0,035%-ra nőtt, és folyamatosan növekszik.

Egy másik üvegházhatású gáz, a metán légkörbe történő kibocsátása is meredeken emelkedett. Metán egészen a XVIII. század elejéig. koncentrációja megközelítette a 0,7 ppmv-t, de az elmúlt 300 évben először lassú, majd gyorsuló növekedését figyelték meg. Ma a CO 2 koncentráció növekedési üteme 1,5-1,8 ppmv/év, a CH 4 koncentrációé 1,72 ppmv/év. Az N 2 O koncentrációjának növekedési üteme - átlagosan 0,75 ppmv / év (az 1980-1990 közötti időszakra). A 20. század utolsó negyedében megkezdődött a globális klíma éles felmelegedése, ami a boreális régiókban a fagyos telek számának csökkenésében mutatkozott meg. átlaghőmérséklet A felszíni levegőréteg az elmúlt 25 évben 0,7 °C-kal nőtt. BAN BEN egyenlítői zóna nem változott, de minél közelebb van a pólusokhoz, annál érezhetőbb a felmelegedés. A jég alatti víz hőmérséklete az Északi-sark térségében közel 2 °C-kal emelkedett, ennek hatására alulról olvadni kezdett a jég. Az elmúlt száz évben a globális átlaghőmérséklet csaknem egy Celsius-fokkal emelkedett. Ennek a felmelegedésnek a nagy része azonban az 1930-as évek vége előtt ment végbe. Ezután körülbelül 1940-től 1975-ig körülbelül 0,2 °C-os csökkenés következett be. 1975 óta a hőmérséklet ismét emelkedni kezdett (a maximális emelkedés 1998-ban és 2000-ben volt). A globális éghajlati felmelegedés az Északi-sarkvidéken 2-3-szor erősebben jelentkezik, mint a bolygó többi részén. Ha a jelenlegi tendenciák folytatódnak, a Hudson-öböl 20 éven belül lakhatatlanná válhat a jégtakaró zsugorodása miatt Jegesmedvék. A század közepére pedig évi 100 napra nőhet a hajózás az északi tengeri útvonalon. Most körülbelül 20 napig tart. Az elmúlt 10-15 évben az éghajlat főbb jellemzőit vizsgáló tanulmányok kimutatták, hogy ez az időszak a legmelegebb és legcsapadékosabb nem csak az elmúlt 100 évben, hanem az elmúlt 1000 évben is.

A globális klímaváltozást igazán meghatározó tényezők a következők:

napsugárzás;
a Föld keringési paraméterei;
tektonikus mozgások, amelyek megváltoztatják a Föld és a szárazföld vízfelületének arányát;
a légkör gázösszetétele és mindenekelőtt az üvegházhatású gázok - szén-dioxid és metán - koncentrációja;
a légkör átlátszósága, amely a vulkánkitörések következtében megváltoztatja a Föld albedóját;
technogén folyamatok stb.

A globális klímaváltozás előrejelzései a 21. században. mutasd meg a következőket.

Levegő hőmérséklet. Az IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) prediktív modellek együttese szerint a 21. század közepére az átlagos globális felmelegedés 1,3 °C lesz. (2041-2060) és 2,1 °C a vége felé (2080-2099). Oroszország területén a különböző évszakokban a hőmérséklet meglehetősen széles tartományban változik. Az általános globális felmelegedés hátterében a legnagyobb felszíni hőmérséklet-emelkedés a XXI. tél lesz Szibériában és tovább Távol-Kelet. A hőmérséklet-emelkedés a Jeges-tenger partja mentén 4 °C lesz a 21. század közepén. végén pedig 7-8 °C.

Csapadék. Az IPCC AOGCM modellek együttese szerint az átlagos éves csapadékmennyiség globális növekedésének átlagos becslése 1,8%, illetve 2,9% a 21. század közepén és végén. A csapadék átlagos éves növekedése Oroszországban jelentősen meg fogja haladni ezeket a globális változásokat. Számos orosz vízgyűjtőn a csapadék nemcsak télen, hanem nyáron is megnő. A meleg évszakban a csapadék növekedése érezhetően alacsonyabb lesz, és főként az északi régiókban, Szibériában és a Távol-Keleten lesz megfigyelhető. Nyáron a túlnyomórészt konvektív csapadék felerősödik, ami a záporok gyakoriságának növekedését és a kapcsolódó szélsőséges időjárási mintákat jelzi. Nyáron Oroszország európai területének déli vidékein és Ukrajnában csökken a csapadék mennyisége. Télen Oroszország európai részén és déli vidékein nő a folyékony csapadék aránya, Kelet-Szibériában és Csuktkán pedig a szilárd csapadék mennyisége. Ennek eredményeként csökken a télen felhalmozódott hótömeg Nyugat- és Dél-Oroszországban, és ennek megfelelően a további hófelhalmozódás Közép- és Kelet-Szibériában. Ugyanakkor a csapadékos napok számát tekintve változékonyságuk a XXI. századhoz képest. A legsúlyosabb csapadék hozzájárulása jelentősen megnő.

A talaj vízháztartása. Az éghajlat felmelegedésével, valamint a meleg évszak csapadékának növekedésével a földfelszínről történő párolgás fokozódik, ami az aktív talajréteg nedvességtartalmának észrevehető csökkenéséhez és a lefolyáshoz vezet a teljes vizsgált területen. A jelenlegi éghajlatra és a 21. század éghajlatára számított csapadék- és párolgáskülönbség alapján meg lehet határozni a talajréteg nedvességtartalmának és a lefolyásnak a teljes változását, amelyek általában azonos előjelűek. (azaz a talajnedvesség csökkenésével, a teljes vízelvezetés csökkenésével és fordítva). A hótakarótól mentes régiókban a talaj nedvességtartalmának csökkenésének tendenciája már tavasszal megmutatkozik, és Oroszország-szerte érezhetőbbé válik.

Folyó lefolyása. Az éves csapadék mennyiségének növekedése a globális éghajlati felmelegedés hatására a legtöbb vízgyűjtőn a folyók lefolyásának észrevehető növekedéséhez vezet, csak a déli folyók (Dnyepr - Don) vízgyűjtői kivételével, amelyeken az éves lefolyás a XXI. század. körülbelül 6%-kal fog csökkenni.

A talajvíz. A GS globális felmelegedésével (a 21. század elején) a felszín alatti vízellátásban nincs jelentős változás az előző évhez képest. modern körülmények között nem fog megtörténni. Az ország nagy részén nem haladják meg a ± 5-10%-ot, és csak Kelet-Szibéria területének egy részén érhetik el a felszín alatti vízkészlet jelenlegi normájának + 20-30%-át. Azonban már ebben az időszakban megfigyelhető lesz az a tendencia, hogy északon nő a talajvízhozam, délen és délnyugaton pedig csökken, ami jó egyezést mutat aktuális trendek megfigyelések hosszú sorozata során.

Kriolitozon. Az öttel készített előrejelzések alapján különféle modellekéghajlatváltozás hatására az elkövetkező 25-30 évben 10-18%-kal, a század közepére 15-30%-kal csökkenhet a „permafrost” területe, míg határa 150-el tolódik északkeletre. -200 km. A szezonális olvadás mélysége mindenhol megnő, átlagosan 15-25%-kal, az Északi-sarkvidéken és Nyugat-Szibéria egyes területein pedig akár 50%-kal. Nyugat-Szibériában (Jamal, Gydan) a fagyott talajok hőmérséklete átlagosan 1,5-2 °C-kal, -6 ... -5 °С-ról -4 ... -3 °С-ra emelkedik, és ott lesz. magas hőmérsékletű fagyos talajok kialakulásának veszélye áll fenn még a sarkvidéki területeken is. A déli perifériás zóna permafroszt-degradációs területein a permafrost-szigetek felolvadnak. Mivel a fagyott rétegek itt kis vastagságúak (néhány métertől több tíz méterig), a legtöbb örökfagy sziget teljes felolvadása körülbelül több évtized alatt lehetséges. A leghidegebb északi zónában, ahol a felszín több mint 90%-át "örökfagy" borítja, a szezonális olvadás mélysége főként megnő. Itt is megjelenhetnek és kialakulhatnak a nem átmenő olvadás nagy szigetei, elsősorban víztestek alatt, a felszínről levált, mélyebb rétegekben megőrződött örökfagytetővel. A köztes zónát a fagyott kőzetek megszakadt eloszlása jellemzi, amelyek sűrűsége a felmelegedés során csökken, és a szezonális olvadás mélysége nő.

A Föld éghajlatának globális változásai jelentős hatással lesznek a gazdaság főbb ágazataira.

Mezőgazdaság. Az éghajlatváltozás a legtöbb trópusi és szubtrópusi régióban csökkenti a potenciális terméshozamokat. Ha a globális középhőmérséklet néhány foknál többet emelkedik, akkor a középső szélességi fokokon csökkenni fog a termés (amit a magas szélességi fokok változásai nem tudnak ellensúlyozni). A szárazföld lesz az első, aki szenved. A CO 2 -koncentráció növekedése potenciálisan pozitív tényező lehet, de nagy valószínűséggel több mint "kompenzálják" a másodlagos negatív hatások, különösen ott, ahol a mezőgazdaságot extenzív módszerekkel végzik.

Erdészet. A 30-40 évre várható klímaváltozások a természetes erdőkben a faflóra növekedési feltételeinek elfogadható változásai közé esnek. A várható éghajlati változások azonban megzavarhatják a fafajok közötti kapcsolatok kialakult menetét a kivágások, tüzek utáni természetes erdőfelújítás szakaszában, a betegségek és a kártevők központjában. A klímaváltozás közvetett hatása a fafajták, különösen a fiatal állatok, a rövid távú szélsőségek gyakoriságának növekedése időjárási viszonyok(erős havazás, jégeső, viharok, aszályok, késő tavaszi fagyok stb.). A globális felmelegedés évente mintegy 0,5-0,6%-kal növeli a puhafa állományok növekedési ütemét.

Vízellátás. Mindenesetre a vízellátás kedvezőtlen alakulása Oroszország területének viszonylag kis részét fedi le, de nagyobb részén a vízkivétel ártalmatlan növekedése miatt javulnak a bármely típusú gazdasági tevékenység vízellátásának lehetőségei. felszín alatti víztestekből és minden nagy folyóból.

Az emberi egészség és a létfontosságú tevékenység. A legtöbb orosz egészségének és életminőségének javulnia kell. Növekszik a klíma komfortérzete és nő a kedvező lakóterület területe. A munkaerő-potenciál növekszik, a munkakörülmények pozitív változásai különösen az északi régiókban lesznek érzékelhetőek. A globális felmelegedés az északi-sarkvidéki fejlesztési stratégia racionalizálásával együtt mintegy egy évvel az átlagos várható élettartam növekedéséhez vezet. A hőstressz legnagyobb közvetlen hatása a városokban lesz érezhető, ahol a lakosság legsérülékenyebb (idősek, gyerekek, szívbetegek stb.) és alacsony jövedelmű csoportjai lesznek a legrosszabb helyzetben.

Források: századi globális és regionális klímaváltozások értékelései IAP RAS modell alapján, az antropogén hatások figyelembevételével. Anisimov O.A. és mások Izv. RAN, 2002, FAO, 3, 5. sz.; Kovalevsky V.S., Kovalevsky Yu.V., Semenov S.M. Az éghajlatváltozás hatása a talajvízre és az egymással összefüggő környezetre // Geoökológia, 1997, 5. sz.; Közelgő klímaváltozások, 1991.