Что я знаю - изменения климата

Все, что нужно знать глобальном потеплении, климате Арктики и погодных аномалиях. 

01:30 прогнозы погоды точны?
01:53 тип климата определяется только широтой?
02:20 существует ли климатическое оружие?
03:00 глобального потепления не существует?
03:12 циклы потеплений это нормально?
04:20 взгляд климатолога на «Интерстеллар»
07:52 чем климатолог отличается от метеоролога?
09:15 чем климат отличается от погоды?
10:29 как белые медведи на Новой Земле показывают изменение климата?
11:27 почему в Арктике лучше всего видны изменения климата?
13:30 как изменение климата влияет на экосистемы?
16:57 что будет с клещами?!!
21:45 чем Киотский протокол отличается от Парижского соглашения?
24:30 как изучают климат прошлого?
31:50 что ученые хотят знать о климате?
34:50 что случится, если растает Арктика?
38:08 каким будет климат через 20 лет?
42:15 чего мы не знаем о Павле Константинове?
48:50 бывает ли индивидуальный прогноз погоды?
50:08 как сильно человек влияет на климат?
51:38 как заводы влияют на климат?
52:45 что читать об изменениях климата?
54:25 где сейчас самый благоприятный для человека климат?
56:00 блиц
1:00:00 впереди нас ждет новый плейстоцен?
1:01:02 если сейчас глобальное потепление, то почему Гренландия замерзает? 

97% климатологов мира признают: главная причина наблюдаемого с середины XX века глобального потепления — человек. Ниже -  десятка самых жарких фактов об изменении климата, от которых в буквальном смысле становится душно.

1. Глобальное потепление и изменение климата — не одно и то же

Это два разных, но связанных друг с другом понятия. Глобальное потепление — это проявление изменения климата, поэтому первое — симптом, а второе — диагноз.

Когда мы говорим о потеплении, то имеем в виду постоянное увеличение средней температуры на Земле. По-научному это называется «антропогенное потепление». Оно вызвано деятельностью человека, в результате которой в атмосфере накапливаются газы (углекислый газ, метан, оксиды азота, хлорфторуглеводороды и др.), усиливающие парниковый эффект.

Изменение климата — это изменение погодных условий на продолжительном отрезке времени в десятки и сотни лет. Оно проявляется как отклонение температуры от сезонной или месячной нормы и сопровождается опасными природными явлениями, среди них — наводнения, засухи, ураганы, обильные снегопады, сильные ливни. При этом количество аномальных явлений, многие из которых оборачиваются страшными катастрофами, растет с каждым годом. Однако и небольшие изменения климата негативно отражаются на флоре и фауне, возможностях сельского хозяйства и животноводства и привычном укладе жизни.

2. Будет ли новый год жарче предыдущих

По данным NASA , температура растет на протяжении 35 лет: каждый год из последних 15 лет оказывался самым жарким за всю историю метеонаблюдений.

3. Вечная мерзлота уже не вечная

60% территории России покрыто вечной мерзлотой. Быстрое таяние слоя льда под почвой становится не только экологической, но и экономической, и социальной проблемой. Дело в том, что вся инфраструктура на севере России построена на заледенелом грунте (пермафросте). Только в Западной Сибири из-за деформации поверхности земли происходит несколько тысяч аварий в год.  

А некоторые территории, например, в районе Якутии, просто периодически затапливает. С 2010-го года наводнения здесь случаются каждый год. 

С таянием вечной мерзлоты связана еще одна угроза. В пермафросте сконцентрированы огромные объемы метана. Метан задерживает тепло в атмосфере еще сильнее, чем CO2, а сейчас он стремительно высвобождается.

 

4. Уровень моря может подняться почти на метр

С таянием вечной мерзлоты и ледников в Мировом океане образуется все больше воды. Кроме того, она становится теплее и обретает больший объем — происходит так называемое термическое расширение. В течение XX века уровень воды поднялся на 17 сантиметров. Если все продолжится в том же темпе, что и сейчас, то к концу XXIстолетия можно ждать повышения до 1,3 метра, пишет Proceedings of the National Academy of Sciences, журнал Национальной академии наук США.

Что это значит? По данным экологической программы ООН, половина населения мира живет на расстоянии до 60 километров от побережья, включая три четверти крупнейших городов. Эти населенные пункты подвергнутся удару стихии — тайфунам, штормовым приливам, эрозиям. В худшем случае им грозит затопление. Ученые предрекают такую судьбу многим городам, например Сан-Франциско, Венеции, Бангкоку, а некоторые островные государства — такие как Мальдивы, Вануату, Тувалу — могут и вовсе скрыться под толщей воды уже в этом веке.

Тайфун: вид из космоса. 

5. Климатические беженцы — суровая реальность

Климатические беженцы есть и сегодня. Но расчеты агентства по беженцам ООН говорят о том, что к 2050 году их количество резко увеличится. 200 миллионов людей будут вынуждены искать новое место жительства из-за последствий изменения климата (например, поднятия уровня моря). К сожалению, самые незащищенные перед климатическими угрозами страны — одновременно и самые бедные в мире. Большую их часть составляют государства Азии и Африки, среди них — Афганистан, Вьетнам, Индонезия, Непал, Кения, Эфиопия и др. Увеличение числа беженцев в 20 раз по сравнению с сегодняшним днем обострит многие далеко не экологические вопросы.

6. Океаны закисляются

«Лишние» парниковые газы есть не только в атмосфере. Оттуда углекислый газ попадает в океан. Уже сейчас в океане такое количество диоксида углерода, что ученые говорят о его «закислении». Последний раз подобное происходило 300 миллионов лет назад — в те далекие времена это убило до 96% всех видов морской флоры и фауны.

Как это могло произойти? Закисления не выдерживают организмы, чьи раковины образованы из углекислого кальция. Это, например, большинство моллюсков — от улиток до хитонов. Проблема в том, что многие из них — основа пищевых цепей в океанах. Последствия их исчезновения предсказать нетрудно. Еще углекислый газ нарушает развитие скелетов коралловых рифов, являющихся домом для почти четверти всех обитателей морей.

7. Могут исчезнуть около 1 миллиона видов

Изменение температуры, среды обитания, экосистем и пищевых цепочек не оставляет шанса выжить более одной шестой представителей растительного и животного мира. К сожалению, браконьерство лишь увеличивает эти цифры. По прогнозам ученых, к 2050 году могут исчезнуть свыше миллиона видов животных и растений.

Разрушительные последствия тайфуна Гайан на Филиппинах, 2009.  

8. Потепление климата уже не остановить — можно только замедлить

Даже если завтра мы полностью остановим выбросы диоксида углерода это мало что изменит. Климатологи сходятся во мнении, что механизм изменения климата запущен на сотни лет вперед. В случае резкого снижения выбросов концентрация CO2 в атмосфере будет сохраняться еще долгое время. Это означает, что океан продолжит поглощать углекислый газ (смотри факт 6), а температура на планете — расти (смотри факт 2).

9. Из-за изменения климата можно умереть

Всемирная организация здравоохранения прогнозирует рост смертности на 250 тысяч человек в период с 2030 по 2050 годы. Основные причины — последствия изменения климата. Так, не все люди пожилого возраста перенесут усилившихся волн жары, а дети из бедных регионов — недоедания и диареи. Общей бедой для всех станет малярия, вспышки которой произойдут из-за расширения ареала обитания комаров-переносчиков.

При этом ВОЗ учитывает только ряд возможных последствий для здоровья. Поэтому реальные цифры смертей могут быть намного выше.

Инфракрасная карта мира к 2100 году. 

10. 97% климатологов подтверждают антропогенную природу глобального потепления

По статистике, из почти 11 тысяч научных работ только две отрицали влияние человека на повышение средней мировой температуры. Сегодня 97% климатологов признают антропогенный вклад в глобальное потепление. При этом около половины населения России и США не верят в то, что климат меняется, а его причиной является человек. Что сказывается не только на их повседневных привычках, но и на политике целых стран.

Изменение климата — колебания климата Земли в целом или отдельных её регионов с течением времени, выражающиеся в статистически достоверных отклонениях параметров погоды от многолетних значений за период времени от десятилетий до миллионов лет. Учитываются изменения как средних значений погодных параметров, так и изменения частоты экстремальных погодных явлений. Изучением изменений климата занимается наука палеоклиматология. Причиной изменения климата являются динамические процессы на Земле, внешние воздействия, такие как колебания интенсивности солнечного излучения, и, по одной из версий, с недавних пор, деятельность человека. В последнее время термин «изменение климата» используется как правило (особенно в контексте экологической политики) для обозначения изменения в современном климате.

Факторы изменения климата

Изменения климата обусловлены переменами в земной атмосфере, процессами, происходящими в других частях Земли, таких как океаны, ледники, а также эффектами, сопутствующими деятельности человека. Внешние процессы, формирующие климат, — это изменения солнечной радиации и орбиты Земли.

• изменение размеров, рельефа и взаимного расположения материков и океанов,
• изменение светимости солнца,
• изменения параметров орбиты и оси Земли,
• изменение прозрачности атмосферы и её состава в результате изменений вулканической активности Земли,
• изменение концентрации парниковых газов (СО₂ и CH₄) в атмосфере,
• изменение отражательной способности поверхности Земли (альбедо),
• изменение количества тепла, имеющегося в глубинах океана.
• изменение естественного подслоя Земли между ядром и земной корой, вследствие откачки нефти и газа.

Климатические изменения на Земле

Погода — это ежедневное состояние атмосферы. Погода является хаотичной нелинейной динамической системой. Климат — это усредненное состояние погоды и он предсказуем. Климат включает в себя такие показатели, как средняя температура, количество осадков, количество солнечных дней и другие переменные, которые могут быть измерены в каком-либо определенном месте. Однако на Земле происходят и такие процессы, которые могут оказывать влияние на климат.

Оледенения

Ледники признаны одними из самых чувствительных показателей изменения климата. Они существенно увеличиваются в размерах во время охлаждения климата (т. н. «малые ледниковые периоды») и уменьшаются во время потепления климата. Ледники растут и тают из-за природных изменений и под влиянием внешних воздействий. В прошлом веке ледники не были способны регенерировать достаточно льда в течение зим, чтобы восстановить потери льда во время летних месяцев.

Самые значительные климатические процессы за последние несколько миллионов лет — это смена гляциальных (ледниковых эпох) и интергляциальных (межледниковий) эпох текущего ледникового периода, обусловленные изменениями орбиты и оси Земли. Изменение состояния континентальных льдов и колебания уровня моря в пределах 130 метров являются в большинстве регионов ключевыми следствиями изменения климата.

Изменчивость мирового океана

В масштабе десятилетий климатические изменения могут быть результатом взаимодействия атмосферы и мирового океана. Многие флуктуации климата, включая наиболее известную южную осцилляцию Эль-Ниньо, а также североатлантическую и арктическую осцилляции, происходят отчасти благодаря возможности мирового океана аккумулировать тепловую энергию и перемещению этой энергии в различные части океана. В более длительном масштабе в океанах происходит термохалинная циркуляция, которая играет ключевую роль в перераспределении тепла и может значительно влиять на климат.

Климатическая память

В более общем аспекте изменчивость климатической системы является формой гистерезиса, то есть это значит, что настоящее состояние климата является не только следствием влияния определенных факторов, но также и всей историей его состояния. Например, за десять лет засухи озера частично высыхают, растения погибают, и площадь пустынь увеличивается. Эти условия вызывают, в свою очередь, менее обильные дожди в последующие за засухой годы. Т. о. изменение климата является саморегулирующимся процессом, поскольку окружающая среда реагирует определенным образом на внешние воздействия, и, изменяясь, сама способна воздействовать на климат.

Неклиматические факторы и их влияние на изменение климата

Парниковые газы

Принято считать, что парниковые газы являются главной причиной глобального потепления. Парниковые газы имеют также значение для понимания климатической истории Земли. Согласно исследованиям, парниковый эффект, возникающий в результате нагревания атмосферы тепловой энергией, удерживаемой парниковыми газами, является ключевым процессом, регулирующим температуру Земли.

В течение последних 500 млн лет концентрация диоксида углерода в атмосфере варьировались от 200 до более чем 5000 чнм из-за воздействия геологических и биологических процессов. Однако в 1999 г. Вейзер и др. показали, что на протяжении последних десятков миллионов лет нет строгой корреляции между концентрацией парниковых газов и изменением климата и что более важная роль принадлежит тектоническому движению литосферных плит. Позднее Ройер и др. использовали корреляцию СО₂ — климат, чтобы вывести значение «чувствительности климата». Есть несколько примеров быстрых изменений концентрации парниковых газов в земной атмосфере, имеющих строгую корреляцию с сильным потеплением, среди которых термальный максимум палеоцена — эоцена, вымирание видов перми — триаса и конец варяжской «Земли — снежка» (snowball earth event).

Растущий уровень диоксида углерода считается главной причиной глобального потепления, начиная с 1950 года. Согласно данным Межгосударственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) от 2007 года, концентрация СО₂ в атмосфере в 2005 году составила 379 чнм, в доиндустриальный период она составляла 280 чнм.

Чтобы предотвратить резкое потепление в ближайшие годы, концентрация углекислоты должна быть снижена до уровня, существовавшего до индустриальной эпохи — до 350 частей на миллион (0,035 %) (сейчас — 385 частей на миллион и увеличивается на 2 миллионные доли (0,0002 %) в год, в основном из-за сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов).

Имеется скептическое отношение к геоинженерным методам изъятия углекислоты из атмосферы, в частности, к предложениям захоранивать углекислый газ в тектонических трещинах или закачивать его в породы на океанском дне: изъятие 50 миллионных долей газа по этой технологии будет стоить, по меньшей мере, 20 триллионов долларов, что в два раза больше национального долга США.

Тектоника литосферных плит

На протяжении длительных отрезков времени тектонические движения плит перемещают континенты, формируют океаны, создают и разрушают горные хребты, то есть создают поверхность, на которой существует климат. Недавние исследования показывают, что тектонические движения усугубили условия последнего ледникового периода: около 3 млн лет назад северо- и южноамериканская плиты столкнулись, образовав Панамский перешеек и закрыв пути для прямого смешивания вод Атлантического и Тихого океанов.

Солнечное излучение

Солнце является основным источником тепла в климатической системе. Солнечная энергия, превращённая на поверхности Земли в тепло, является неотъемлемой составляющей, формирующей земной климат. Если рассматривать длительный период времени, то в этих рамках Солнце становится ярче и выделяет больше энергии, так как развивается согласно главной последовательности. Это медленное развитие влияет и на земную атмосферу. Считается, что на ранних этапах истории Земли Солнце было слишком холодным для того, чтобы вода на поверхности Земли была жидкой, что привело к т. н. «парадоксу слабого молодого Солнца».

На более коротких временных отрезках также наблюдаются изменения солнечной активности: 11-летний солнечный цикл и более длительные модуляции. Однако 11-летний цикл возникновения и исчезновения солнечных пятен не отслеживается явно в климатологических данных. Изменение солнечной активности считается важным фактором наступления малого ледникового периода, а также некоторых потеплений, наблюдаемых между 1900 и 1950 годами. Циклическая природа солнечной активности ещё не до конца изучена; она отличается от тех медленных изменений, которые сопутствуют развитию и старению Солнца.

Изменения орбиты

По своему влиянию на климат изменения земной орбиты сходны с колебаниями солнечной активности, поскольку небольшие отклонения в положении орбиты приводят к перераспределению солнечного излучения на поверхности Земли. Такие изменения положения орбиты называются циклами Миланковича, они предсказуемы с высокой точностью, поскольку являются результатом физического взаимодействия Земли, её спутника Луны и других планет. Изменения орбиты считаются главными причинами чередования гляциальных и интергляциальных циклов последнего ледникового периода. Результатом прецессии земной орбиты являются и менее масштабные изменения, такие как периодическое увеличение и уменьшение площади пустыни Сахара.

Вулканизм

Одно сильное извержение вулкана способно повлиять на климат, вызвав похолодание длительностью несколько лет. Например, извержение вулкана Пинатубо в 1991 году существенно повлияло на климат. Гигантские извержения, формирующие крупнейшие магматические провинции, случаются всего несколько раз в сто миллионов лет, но они влияют на климат в течение миллионов лет и являются причиной вымирания видов. Первоначально предполагалось, что причиной похолодания является выброшенная в атмосферу вулканическая пыль, поскольку она препятствует достигнуть поверхности Земли солнечному излучению. Однако измерения показывают, что большая часть пыли оседает на поверхности Земли в течение шести месяцев.

Вулканы являются также частью геохимического цикла углерода. На протяжении многих геологических периодов диоксид углерода высвобождался из недр Земли в атмосферу, нейтрализуя тем самым количество СО₂, изъятого из атмосферы и связанного осадочными породами и другими геологическими поглотителями СО₂. Однако этот вклад не сравнится по величине с антропогенной эмиссией оксида углерода, которая, по оценкам Геологической службы США, в 130 раз превышает количество СО₂, эмитированного вулканами.

Антропогенное воздействие на изменение климата

Антропогенные факторы включают в себя деятельность человека, которая изменяет окружающую среду и влияет на климат. В некоторых случаях причинно-следственная связь прямая и недвусмысленная, как, например, при влиянии орошения на температуру и влажность, в других случаях эта связь менее очевидна. Различные гипотезы влияния человека на климат обсуждались на протяжении многих лет.

Главными проблемами сегодня являются: растущая из-за сжигания топлива концентрация СО₂ в атмосфере, аэрозоли в атмосфере, влияющие на её охлаждение, и цементная промышленность. Другие факторы, такие как землепользование, уменьшение озонового слоя, животноводство и вырубка лесов, также влияют на климат.

Сжигание топлива

Начав расти во время промышленной революции в 1850-х годах и постепенно ускоряясь, потребление человечеством топлива привело к тому, что концентрация СО₂ в атмосфере возросла с ~280 чнм до 380 чнм. При таком росте спроецированная на конец 21-го века концентрация будет составлять более 560 чнм. Известно, что сейчас уровень СО₂ в атмосфере выше, чем когда-либо за последние 750 000 лет. Вместе с увеличивающейся концентрацией метана эти изменения предвещают рост температуры на 1.4-5.6°С в промежутке между 1990 и 2040 годами.

Аэрозоли

Считается, что антропогенные аэрозоли, особенно сульфаты, выбрасываемые при сжигании топлива, влияют на охлаждение атмосферы. Полагают, что это свойство является причиной относительного «плато» на графике температур в середине XX века.

Цементная промышленность

Производство цемента является интенсивным источником выбросов СО₂. Диоксид углерода образуется, когда карбонат кальция (CaCO₃) нагревают, чтобы получить ингредиент цемента оксид кальция (СаО или негашёная известь). Производство цемента является причиной приблизительно 5 % выбросов СО₂ индустриальных процессов (энергетический и промышленный сектора). При затворении цемента то же количество СО₂поглощается из атмосферы при протекании обратной реакции СаО + СО₂ = СаСО₃. Поэтому производство и потребление цемента изменяет только локальные концентрации СО₂ в атмосфере, не изменяя среднее значение.

Землепользование

Существенное влияние на климат оказывает землепользование. Орошение, вырубка лесов и сельское хозяйство коренным образом меняют окружающую среду. Например, на орошаемой территории изменяется водный баланс. Землепользование может изменить альбедо отдельно взятой территории, поскольку изменяет свойства подстилающей поверхности и тем самым количество поглощаемого солнечного излучения.

Скотоводство

Согласно отчету ООН «Длинная тень скотоводства» от 2006 года скот является причиной 18 % выбросов парниковых газов в мире. Это включает в себя и изменения в землепользовании, то есть вырубку леса под пастбища. В тропических лесах Амазонки 70 % вырубки лесов производится под пастбища, что послужило основной причиной, почему Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (FAO) в сельскохозяйственном отчёте за 2006 год включила землепользование в сферу влияния скотоводства. В дополнение к выбросам СО₂, скотоводство является причиной выброса 65 % оксида азота и 37 % метана, имеющих антропогенное происхождение.

Этот показатель был пересмотрен в 2009 году двумя учёными из Worldwatch Institute: они оценили вклад животноводства в выбросы парниковых газов в 81 % общемирового.

Взаимодействие факторов

Влияние на климат всех факторов, как естественных, так и антропогенных, выражается единой величиной — радиационным прогревом атмосферы в Вт/м².

Извержения вулканов, оледенения, дрейф континентов и смещение полюсов Земли — мощные природные процессы, влияющие на климат Земли. В масштабе нескольких лет вулканы могут играть главную роль. В результате извержения вулкана Пинатубо в 1991 года на Филиппинах на высоту 35 км было заброшено столько пепла, что средний уровень солнечной радиации снизился на 2,5 Вт/м². Однако эти изменения не являются долгосрочными, частицы относительно быстро оседают вниз. В масштабе тысячелетий определяющим климат процессом будет, вероятно, медленное движение от одного ледникового периода к следующему.

В масштабе нескольких столетий на 2005 год по сравнению с 1750 годом имеется комбинация разнонаправленных факторов, каждый из которых значительно слабее, чем результат роста концентрации в атмосфере парниковых газов, оцениваемый как прогрев на 2,4-3,0 Вт/м². Влияние человека составляет менее 1 % от общего радиационного баланса, а антропогенное усиление естественного парникового эффекта — примерно 2 %, с 33 до 33,7 град С. Таким образом, средняя температура воздуха у поверхности Земли увеличилась с доиндустриальной эпохи (примерно с 1750 года) на 0,7 °С

 

Опубликовать у себя в социальной сети

Похожие публикации

---

Нейтронные звезды и черные дыры

Нейтронные звезды и черные дыры являются финальными стадиями эволюции массивных звезд. Эти компактные объекты не только обладают интереснейшими астрофизическими проявлениями, но и представляют огромный…    Открыть

---

Искусственные источники света

О спектре солнечного света, проблемах искусственных источников света и новейших лампочках...    Открыть

---