Влияние человека на климат и глобальное потепление
Буквально 20 лет назад влияние человека на климат было очень спорным, многие светила науки отрицали его значимость, ставя во главу природные процессы. Хотя первый доклад о том, что жизнедеятельность человека на поверхности планеты оказывает прямое воздействие на её климат было высказано в 1979 году метеорологом Джулом Чарни. До этого главной причиной смены климата считались естественные факторы — данное мнение сложилось на протяжении столетий и считалось аксиомой.
С тех пор, на протяжении 40 лет, за Землёй и состоянием её атмосферы ведутся непрерывные наблюдения. Их точность выше и выше с каждым днем, а достоверность влияния человека все меньше поддаётся сомнению.
Что доказывает влияние человека на климатические изменение
За эти четыре десятилетия учёные собрали и проанализировали объёмный свод данных, полученных из трех источников: университета Алабамы, Центра спутниковых и Центра дистанционных сенсорных систем. К 2016 году точность и, собственно, выводы, которые сделаны при анализе данных, достигли достоверности в 99,99%, что позволяет называть их «золотым стандартом».
Только в 2013 году достоверность данных, получаемых от мониторинга, оценивалась в 95%, оставляя «шанс» влиянию естественных процессов.
Каковы проявления климатических изменения
Сегодня ситуация с состоянием на поверхности нашей планеты обстоит таким образом, что каждая следующая зима теплее предыдущей, таят льды Антарктиды и общий уровень океана повышается, периодически происходят цунами и тайфуны, задыхаются от повышенной концентрации углекислого газа целые города и страны, пустыни увеличивают свои площади — это основные результаты глобальных климатических изменений. И все это стало причиной деятельности человека.
Сегодня каждое новое поколение вступает в жизнь с все более худшей экологией. Это ведет к недостатку кислорода у плода в утробе матери, асфиксии, повышению уровня заболеваний детей до 15 лет, даже детской смертности.
Молодые люди чаще заболевают раком и уже у 20 летних появляются болезни стариков. Люди стареют преждевременно, 40% мужчин фертильного возраста бесплодны.
Каким образом человек сегодня изменяет климат
Климат — это совокупность взаимосвязанных и взаимовлияющих систем на Земле. На формирование климата планеты оказывают непосредственное влияние расположение материков и океанов, активность Солнца, рельеф местности, вулканическая деятельность и действие морских течений, способность атмосферы отражать.
И сегодня лидирующим фактором и составляющей процесса климатообразования является человеческое влияние. Потому что человек способен и изменяет до неузнаваемости все составные определяющие климата.
Деятельность человека, влияющая на климат
— дешевые и вредные производства — загрязнение воды, атмосферы.
— сжигание различных видов топлива — загрязнение воздуха, из-за чего он меняет свою способность отражать солнечные лучи.
— изменение рельефа за счет вырубки лесов и осушения болот.
За счет вредных выбросов воздух становится плотнее, солнечные лучи сильнее нагревают земную поверхность, это влечет за собой общее повышение температуры атмосферы и является главной причиной глобального потепления. Повышается общий уровень океанов на Земле, течения меняют свое направление. Смещаются климатические зоны, растет площадь пустынь.
Изменения климата — процесс необратимый, но если снизить объемы сжигания топлива, размер вредных производств и остановить процесс загрязнения, наши потомки смогут увидеть Землю по-прежнему прекрасной.
Причины и последствия изменения климата
Ископаемые виды топлива — уголь, нефть и газ — вносят наибольший вклад в глобальное изменение климата: на их долю приходится свыше 75 процентов глобальных выбросов парниковых газов и почти 90 процентов всех выбросов углекислого газа.
Покрывая Землю, выбросы парниковых газов задерживают солнечное тепло. Это приводит к глобальному потеплению и изменению климата. В настоящее время планета нагревается быстрее, чем когда-либо в истории человечества. Повышение температуры со временем меняет погодные условия и нарушает обычный природный баланс. Это создает множество рисков для людей и всех остальных форм жизни на Земле.
Причины изменения климата
Значительная доля глобальных выбросов связана с производством электроэнергии и тепла путем сжигания ископаемых видов топлива. Бóльшая часть электроэнергии по-прежнему производится посредством сжигания угля, нефти или газа, в результате чего образуются углекислый газ и закись азота – мощные парниковые газы, которые покрывают Землю и задерживают солнечное тепло. Во всем мире чуть более четверти электроэнергии вырабатывается за счет ветра и солнца и поступает из других возобновляемых источников, которые, в отличие от ископаемых видов топлива, практически не выделяют в атмосферу парниковых газов или загрязняющих веществ.
Предприятия обрабатывающей и других отраслей промышленности производят выбросы, в большинстве случаев являющиеся результатом сжигания ископаемых видов топлива в целях выработки энергии, необходимой для получения цемента, железа, стали, электронных устройств, пластмасс, одежды и других товаров. При добыче полезных ископаемых и других промышленных процессах, равно как и при строительстве, также выделяются газы. Машины, используемые в производственном процессе, зачастую работают на угле, нефти или газе, а некоторые материалы, такие как пластмассы, производятся из химических веществ, получаемых из ископаемых видов топлива. Обрабатывающая промышленность является одним из крупнейших источников выбросов парниковых газов в мире.
В результате вырубки лесов для создания ферм или пастбищ либо по иным причинам образуются выбросы, поскольку вырубаемые деревья высвобождают накопленный углерод. Ежегодно уничтожается около 12 млн гектаров леса. Поскольку леса поглощают углекислый газ, их уничтожение также ограничивает способность природы удерживать выбросы в атмосферу. Обезлесение наряду с сельским хозяйством и другими изменениями в землепользовании является причиной примерно четверти глобальных выбросов парниковых газов.
Большинство автомобилей, грузовиков, кораблей и самолетов работают на ископаемых видах топлива. Это делает транспорт одним из главных источников выбросов парниковых газов, особенно выбросов углекислого газа. Наибольшая их часть приходится на дорожные транспортные средства в связи со сжиганием продуктов нефтепереработки, таких как бензин, в двигателях внутреннего сгорания. При этом выбросы морских и воздушных судов продолжают расти. На транспорт приходится почти четверть глобальных выбросов углекислого газа, связанных с энергоснабжением. Существующие тенденции указывают на вероятность значительного увеличения энергопотребления в транспортном секторе в ближайшие годы.
Производство продуктов питания
Производство продуктов питания приводит к выбросам углекислого газа, метана и других парниковых газов разными путями, включая вырубку лесов и расчистку земель для ведения сельского хозяйства и выпаса скота, работу пищеварительных систем коров и овец, производство и применение удобрений и навоза для выращивания сельскохозяйственных культур и использование энергии для эксплуатации сельскохозяйственного оборудования или рыболовецких судов, обычно работающих на ископаемых видах топлива. Все это делает производство продуктов питания одним из основных факторов, способствующих изменению климата. Выбросы парниковых газов также связаны с упаковкой и распространением продуктов питания.
В мировом масштабе жилые и коммерческие здания потребляют более половины всей электроэнергии. В связи с продолжающимся использованием угля, нефти и природного газа для целей отопления и охлаждения они выбрасывают значительные количества парниковых газов. В последние годы повышение спроса на энергию для отопления и охлаждения с ростом численности владельцев кондиционеров и увеличение потребления электричества для освещения и обеспечения работы бытовой техники и подключенных устройств способствовали увеличению выбросов углекислого газа, производимых зданиями и связанных с энергоснабжением.
Слишком интенсивное потребление
Ваш дом и использование электроэнергии, то, как вы передвигаетесь, то, что вы едите, и количество того, что вы выбрасываете, влияют на выбросы парниковых газов. Это же можно сказать о потреблении таких товаров, как одежда, электронные устройства и пластмассы. Значительная часть глобальных выбросов парниковых газов связана с частными домохозяйствами. Наш образ жизни оказывает глубокое воздействие на нашу планету. Самые состоятельные лица несут наибольшую ответственность: на 1 процент самых богатых жителей планеты в совокупности приходится больше выбросов парниковых газов, чем на 50 процентов беднейшего населения.
На основе различных источников ООН
Последствия изменения климата
С увеличением концентрации парниковых газов растет и глобальная температура земной поверхности. Последнее десятилетие – 2011–2020 годы – стало самым теплым за всю историю наблюдений. С 1980-х годов каждое десятилетие было теплее предыдущего. Почти во всех районах суши наблюдается увеличение количества жарких дней и периодов аномальной жары. Повышение температуры увеличивает количество заболеваний, связанных с жарой, и затрудняет работу на открытом воздухе. Природные пожары легче возникают и быстрее распространяются в более жарких условиях. Температура в Арктике повышалась по крайней мере вдвое быстрее, чем в среднем по миру.
Многие регионы столкнулись с увеличением интенсивности и частоты разрушительных штормов. При повышении температуры испаряется больше влаги, что усиливает ливневые дожди и наводнения, вызывая более опасные штормы. На частоту и масштабы тропических штормов также влияет потепление океана. Циклоны, ураганы и тайфуны формируются в теплых водах у поверхности океана. Такие ураганы нередко разрушают дома и населенные пункты, становясь причиной гибели людей и огромных экономических потерь.
Изменение климата меняет степень доступности воды, делая ее более дефицитным ресурсом в растущем числе регионов. Глобальное потепление усугубляет нехватку воды в регионах, и без того испытывающих ее дефицит, и увеличивает риск сельскохозяйственных засух, влияющих на урожай, и экологических засух, повышающих уязвимость экосистем. Засухи также могут вызывать разрушительные песчаные и пыльные бури, способные перемещать миллиарды тонн песка через континенты. Пустыни расширяются, сокращая площадь земель для выращивания продовольственных культур. Сегодня многие люди постоянно сталкиваются с угрозой нехватки воды.
Потепление и повышение уровня океана
Океан поглощает бóльшую часть тепла, образующегося в процессе глобального потепления. За последние двадцать лет скорость, с которой океан нагревается, сильно возросла на всех его глубинах. По мере потепления океана его объем увеличивается, поскольку при нагревании вода расширяется. Таяние ледовых щитов также приводит к повышению уровня моря, угрожая прибрежным и островным сообществам. Кроме того, океан поглощает из атмосферы углекислый газ. При этом увеличение количества углекислого газа повышает кислотность океана, что ставит под угрозу морскую флору и фауну и коралловые рифы.
Изменение климата создает риски для выживания видов на суше и в океане. Эти риски возрастают по мере повышения температуры. Мир, положение в котором усугубляется изменением климата, теряет виды в тысячу раз быстрее, чем когда-либо в письменной истории человечества. Миллион видов находится под угрозой исчезновения в течение следующих нескольких десятилетий. В число многочисленных угроз, связанных с изменением климата, входят лесные пожары, экстремальные погодные условия и инвазивные вредители и заболевания. Некоторые виды смогут сменить место обитания и выжить, а другие нет.
Нехватка продуктов питания
В группу причин глобального роста распространенности голода и неполноценного питания входят климатические изменения и увеличение количества экстремальных погодных явлений. Рыбные ресурсы, сельскохозяйственные культуры и домашний скот могут быть уничтожены или стать менее продуктивными. В связи с закислением океана морские ресурсы, обеспечивающие питание для миллиардов людей, находятся под угрозой. Изменения снежного и ледяного покрова во многих арктических регионах нарушили систему снабжения продовольствием, обеспечиваемым за счет пастбищного животноводства, охоты и рыболовства. Тепловой стресс может уменьшать количество воды и пастбищ, что приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур и негативным образом сказывается на поголовье скота.
Увеличение рисков для здоровья
Изменение климата – это самая большая угроза для здоровья людей. Его последствия уже наносят вред здоровью в связи с загрязнением воздуха, распространением заболеваний, возникновением экстремальных погодных явлений, вынужденным перемещением, оказанием давления на психику и обострением проблем голода и неполноценного питания в местах, где люди не могут выращивать продовольственные культуры или обеспечить наличие достаточного количества пищевых продуктов. Экологические факторы ежегодно уносят жизни около 13 млн человек. Изменение погодных условий приводит к распространению заболеваний, а экстремальные погодные явления увеличивают смертность и затрудняют работу систем здравоохранения.
Нищета и вынужденное перемещение
Изменение климата усиливает факторы, ввергающие людей в нищету и не позволяющие им исправить ситуацию, в которой они оказались. Наводнения могут смести городские трущобы, разрушив дома и уничтожив источники средств к существованию. Жара может затруднить работу на открытом воздухе. Нехватка воды может повлиять на урожай. В последние десять лет (2010–2019 годы) связанные с погодой явления приводили к вынужденному перемещению в среднем около 23,1 млн человек в год, повышая риск оказаться в нищете для еще большего числа людей. Большинство беженцев прибывают из самых уязвимых стран, наименее готовых адаптироваться к последствиям изменения климата.
58. Влияние человека на климат
В течение тысячелетий хозяйственная деятельность человека приспосабливалась к окружающим климатическим условиям, но не считалась с тем, как она воздействует.
Когда население Земли было сравнительно небольшим и энергетическая вооруженность человека была относительно малой, казалось, что антропогенное воздействие человеческой деятельности на природу не может повлиять на устойчивость климата.
Но в XX в. деятельность человека все больше приобретала такие масштабы, что встал вопрос о непреднамеренном воздействии хозяйственной деятельности человека на климат. Влияние на климат оказывают следующие, принявшие глобальный характер процессы:
распахивание огромных массивов земли, вызывающее изменение альбедо, быструю потерю влаги, подъем пыли в атмосферу;
уничтожение лесов, особенно тропических, влияющее на воспроизводство кислорода, изменения альбедо и испарения;
перевыпас скота, превращающий степи и саванны в пустыни, в результате чего меняется альбедо, иссушается почва;
сжигание ископаемого органического топлива и поступление в атмосферу СО2, СН4;
выбрасывание в атмосферу промышленных отходов, меняющих состав атмосферы, увеличивающих содержание радиационно-активных газов и аэрозолей.
Последние два процесса увеличивают парниковый эффект.
Особую тревогу вызывает прогрессирующее увеличение СО2, фторхлоруглеводородов, метана, закиси азота и озона, которые создают парниковый эффект. Оценки, сделанные в 2001 г., показывают, что в атмосфере с 1750 г. по 2000 г. увеличились концентрации углекислого газа (СО2) – на 31%, метана (СН4) – на 15%, закиси азота (NО2) – на 17%. С 1995 г. продолжается рост малых газовых примесей, также оказывающих парниковое воздействие и содействующих уменьшению содержания озона. Увеличение концентрации этих газов дает радиационное повышение температуры атмосферы.
С другой стороны, выбрасываемый в атмосферу естественный (извержения вулканов) и антропогенный (выбросы хозяйственной деятельности) аэрозоль способствует понижению температуры атмосферы. Однако отдельные вулканические извержения не имеют долговременного действия, но антропогенный аэрозоль, который в индустриальную эпоху выбрасывается постоянно, увеличивает концентрацию аэрозоля и главным образом СО2, особенно в средних широтах Северного полушария.
Кроме этих радиационных воздействий нужно учитывать и изменение притока солнечной радиации, который с 1750 г. увеличился на 0,3 Вт/м 2 [2].
Все перечисленные радиационные воздействия вносят различный вклад в изменение климата, приводящий в итоге либо к потеплению, либо к похолоданию. Причем пространственный масштаб этого вклада различный: изменение притока солнечной радиации или увеличение концентрации углекислого газа действуют глобально, то антропогенные выбросы аэрозоля первоначально имеют локальное распространение и действуют локально.
Совершенно ясно, что СО2 и другие радиационно-активные газы благодаря парниковому эффекту приводят к нагреванию поверхности Земли и нижней атмосферы, а это, несомненно, приведет к изменению климата. Для того чтобы представить себе, что же будет с климатом в дальнейшем, важно оценить величину выброса этих газов в атмосферу. Величина выброса СО2 в атмосферу зависит от сжигания ископаемого топлива (нефти, газа, угля),
Многолетние наблюдения на станции фонового мониторинга Мауна Лоа на Гавайских островах показали рост концентрации углекислого газа в атмосфере (рис. 21).
Деятельность человека за последние 200 лет привела к продолжающемуся и в настоящее время повышению концентрации парниковых газов. Последовавшая реакция атмосферы заключается в антропогенном усилении естественного парникового эффекта. Суммарное антропогенное усиление парникового эффекта по данным Международного комитета по изменению климата оценивается по состоянию на 1995 г. значением +2,45 Вт/м 2 .
Рис. 21. Средняя месячная концентрация углекислого газа в атмосфере