Лекция 8 последствия глобального загрязнения атмосферы Парниковый эффект
Парниковый эффект – подъем температуры на поверхности планеты в результате тепловой энергии, которая появляется в атмосфере из-за нагревания газов. Основные газы, которые ведут к парниковому эффекту на Земле – это водяные пары и углекислый газ.
Явление парникового эффекта позволяет поддерживать на поверхности Земли температуру, при которой возможно возникновение и развитие жизни. Если бы парниковый эффект отсутствовал, средняя температура поверхности земного шара была бы значительно ниже, чем она есть сейчас. Однако при повышении концентрации парниковых газов увеличивается непроницаемость атмосферы для инфракрасных лучей, что приводит к повышению температуры Земли.
В 2007 году Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) – наиболее авторитетный международный орган, объединяющий тысячи ученых из 130 стран мира – представила свой Четвертый оценочный доклад, в котором содержались обобщенные выводы о прошлых и нынешних климатических изменениях, их воздействии на природу и человека, а также о возможных мерах по противодействию таким изменениям.
Согласно опубликованным данным, за период с 1906 по 2005 годы средняя температура Земли поднялась на 0,74 градуса. В ближайшие 20 лет рост температуры, по мнению экспертов, составит в среднем 0,2 градуса за десятилетие, а к концу XXI века температура Земли может повыситься от 1,8 до 4,6 градусов (такая разница в данных – результат наложения целого комплекса моделей будущего климата, в которых учитывались различные сценарии развития мировой экономики и общества).
По мнению ученых, с 90-процентой вероятностью наблюдаемые изменения климата связаны с деятельностью человека – сжиганием углеродного ископаемого топлива (т.е. нефти, газа, угля и др.), промышленными процессами, а также сведением лесов – естественных поглотителей углекислого газа из атмосферы.
Последствия изменения климата при парниковом эффекте
1. Изменение частоты и интенсивности выпадения осадков. В целом климат на планете станет более влажным. Но количество осадков не распространится по Земле равномерно. В регионах, которые и так на сегодняшний день получают достаточное количество осадков, их выпадение станет интенсивнее. А в регионах с недостаточным увлажнением участятся засушливые периоды.
2. Повышение уровня моря. В течение ХХ века средний уровень моря повысился на 0,1-0,2 м. По прогнозам ученых, за XXI век повышение уровня моря составит до 1 м. В этом случае наиболее уязвимыми окажутся прибрежные территории и небольшие острова. Такие государства как Нидерланды, Великобритания, а также малые островные государства Океании и Карибского бассейна первыми подпадут под опасность затопления. Кроме этого участятся высокие приливы, усилится эрозия береговой линии.
3. Угроза для экосистем и биоразнообразия. Существуют прогнозы исчезновения до 30 40% видов растений и животных, поскольку их среда обитания будет изменяться быстрее, чем они могут приспособиться к этим изменениям.
При повышении температуры на 1 градус прогнозируется изменение видового состава леса. Леса являются естественным накопителем углерода (80% всего углерода в земной растительности и около 40% углерода в почве). Переход от одного типа леса к другому будет сопровождаться выделением большого количества углерода.
4. Таяние ледников. Современное оледенение Земли можно считать одним из самых чутких индикаторов происходящих глобальных изменений. Спутниковые данные показывают, что начиная с 1960-х годов произошло уменьшение площади снежного покрова примерно на 10%. С 1950-х годов в Северном полушарии площадь морского льда сократилась почти на 10-15%, а толщина уменьшилась на 40%. По прогнозам экспертов Арктического и Антарктического научно-исследовательского института (Санкт-Петербург), уже через 30 лет Северный ледовитый океан в течение теплого периода года будет полностью вскрываться из под льда.
По данных ученых, толща Гималайских льдов тает со скоростью 10-15 м в год. При нынешней скорости этих процессов две трети ледников исчезнут к 2060 году, а к 2100 все ледники растают окончательно. Ускоренное таяние ледников создает ряд непосредственных угроз человеческому развитию. Для густонаселенных горных и предгорных территорий особую опасность представляют лавины, затопления или, наоборот, снижение полноводности рек, а как следствие сокращение запасов пресной воды.
5. Сельское хозяйство. Влияние потепления на продуктивность сельского хозяйства неоднозначно. В некоторых районах с умеренным климатом урожайность может увеличиться в случае небольшого увеличения температуры, но снизится в случае значительных температурных изменений. В тропических и субтропических регионах урожайность в целом, по прогнозам, будет снижаться.
Самый серьезный удар может быть нанесен беднейшим странам, наименее всего готовым приспособиться к изменениям климата. По данным МГЭИК, к 2080 г. число людей, сталкивающихся с угрозой голода, может увеличиться на 600 млн.чел., что вдвое больше числа людей, которые сегодня живут в бедности в Африке к югу от Сахары.
6. Водопотребление и водоснабжение. Одним из последствий климатических изменений может стать нехватка питьевой воды. В регионах с засушливым климатом (Центральная Азия, Средиземноморье, Южная Африка, Австралия и т. п.) ситуация еще более усугубиться из-за сокращения уровня выпадения осадков. Из-за таяния ледников существенно снизиться сток крупнейших водных артерий Азии – Брахмапутры, Ганга, Хуанхэ, Инда, Меконга, Салуэна и Янцзы. Недостаток пресной воды коснется не только здоровья людей и развития сельского хозяйства, но также повысит риск политических разногласий и конфликтов за доступ к водным ресурсам.
7. Здоровье человека. Изменение климата, по прогнозам ученых, приведет к повышению рисков для здоровья людей, прежде всего менее обеспеченных слоев населения. Так, сокращение производства продуктов питания неизбежно приведет к недоеданию и голоду. Аномально высокие температуры могут привести к обострению сердечнососудистых, респираторных и других заболеваний.
Повышение температуры может привести к изменению географического распространения различных видов, являющихся переносчиками заболеваний. С повышением температуры ареалы теплолюбивых животных и насекомых (например, энцефалитных клещей и малярийных комаров) будут распространяться севернее, в то время как люди, населяющие эти территории, не будут обладать иммунитетом к новым заболеваниям.
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.