Глобальное потепление климата и меры, предпринимаемые международным сообществом

Данные, полученные с начала века, свидетельствуют о том, что средняя скорость повышения уровня Мирового океана составляет 14 см за 100 лет. Если наблюдаемые в настоящее время корреляции между уровнем моря и температурой воздуха сохранятся в будущем, то, используя эмпирические оценки, можно получить увеличение уровня моря от 25 до 165 см при глобальном потеплении от 1,5 до 5,5оС. Есть основания

полагать, что основным фактором, приводящим к повышению уровня моря, является термическое расширение океана. Возможно, что будет происходить и уменьшение площадей малых ледников, что даст дополнительный вклад в повышение уровня моря. Вероятнее всего, Гренландский ледниковый щит будет уменьшаться, однако ожидаемое увеличение количества осадков в Антарктиде должно усиливать аккумуляционные процессы. Что может примерно уравновесить поступление айсбергов и воды от ледников Гренландии.

Существует возможность катастрофического разрушения ледников Восточной Антарктиды при глобальном потеплении на 3-4оС вследствие нагрева вод океана и значительного изменения системы их циркуляции.

В целом общая площадь морских льдов сократилось более чем на 10% по сравнению с 19 веком, т.е. почти на 1 млн. км2. К 1940 году, по сравнению с началом ХХ века, в Гренландском море ледовитость сократилась вдвое, а в Баренцевом почти на 30%. [3]

(Ледник Упсала в Патагонии был одним из самых больших ледников Южной Америки, но теперь исчезает на 200 метров в год).

1.2 Версии причин изменения климата

Климатическая система включает в себя, помимо атмосферы, океан, ледниковые щиты и поверхность суши.

Изменение глобального климата происходит в результате разнообразных процессов, приводящих к изменению потоков радиационной энергии внутри системы. Например, может измениться поглощение солнечной радиации, а также поглощение длинноволновой радиации атмосферными газами.

Основные возможные причины изменения климата:

1. изменение светимости Солнца или параметров орбиты Земли;

2. изменение доли коротковолнового излучения Солнца, приходящего к верхней границе атмосферы и поглощаемого атмосферой или поверхностью Земли;

3. изменение потока уходящего длинноволнового излучения на верхней границе тропосферы;

4. изменение количества тепла, запасаемого в глубинах океана;

Вторая и третья причины в свою очередь могут возникнуть вследствие:

ü изменений радиационных потоков, связанных с изменением состава атмосферы

ü изменений прозрачности атмосферы, вызванных либо вулканической деятельностью, либо антропогенными поступлениями аэрозоля, либо вариациями облачности;

ü изменений количества отраженной поверхностью энергии (изменений альбедо);

ü изменений потока длинноволнового излучения, идущего от поверхности или поглощаемого водяным паром в атмосфере.

Солнечное излучение.

Известно, что светимость Солнца изменяется только за очень большие промежутки времени, а высокочастотная часть спектра испытывает флуктуации в масштабах времени от суток до года.

Вариации солнечного излучения в пределах ±0,1 % происходят в течение 27-суточного периода вращения экваториальных областей Солнца вокруг его оси [3].

Непосредственных свидетельств наличия климатических значений вариаций солнечного излучения в масштабах от одного года до тысячи лет не имеется. Влияние солнечных пятен на климат пока еще не установлено, поскольку наличие этой связи не подтверждено достаточным числом статистических данных. В любом случае эффекты, вероятно, очень малы. Было обнаружено наличие корреляции между солнечным излучением и числом солнечных пятен [5], обнаружены также изменения интенсивности излучения в течение 11-летнего цикла солнечной активности, но они составляют около 0,05% (спутниковые данные). Такие вариации излучения должны оказывать ничтожно малое влияние на среднюю глобальную температуру – во всяком случае, обнаружить его невозможно.

Вариации параметров орбиты Земли.

Изменения параметров земной орбиты влияют на климат в масштабах тысячелетий, так как вызывают изменения широтного и сезонного хода интенсивности солнечной радиации, приходящей на верхнюю границу атмосферы. Локальное изменение интенсивности могут превышать 10%. Основываясь на анализе результатов моделирования, пришли к заключению о том, что, поскольку большие массивы суши в настоящее время расположены в северном полушарии, наличие нелинейной связи между альбедо и площадью льдов может привести к образованию в этом полушарии больших ледяных массивов при тех изменениях орбиты земли., которые уменьшают летнюю инсоляцию.

Вариации орбитальных параметров сказываются на широтном и сезонном ходе инсоляции также и за гораздо более короткие промежутки времени. Но этот факт очень мал.

Вулканы.

При извержении вулканов в стратосферу выбрасывается пыль и соединения серы, которые превращаются в аэрозоли. Принято считать, что именно аэрозоли оказывают влияние на радиацию [5]. Отдельные извержения могут приводить к понижению средней глобальной приземной температуры воздуха на 0,3 К и нагреву на несколько кельвинов тех слоев стратосферы, где сосредоточен вулканический аэрозоль, так как он экранирует идущее к поверхности излучение и частично его поглощает. Данные наблюдений показывают, что охлаждение у поверхности происходит в течение нескольких месяцев.

Состав атмосферы.

Многие малые газовые составляющие атмосферы поглощают и переизлучают энергию в разных интервалах солнечного спектра. Наиболее важными из них являются Н2О, СО2, О3, N2О, СН4. Присутствие водяного пара в атмосфере вызвано естественными причинами, а наличие других в ней – естественными, но в большей мере внешними (антропогенными) воздействиями. Концентрации этих газов изменяется под влиянием антропогенных воздействий, возможны также их естественные вариации, так как в геохимических циклах имеются обратные связи с климатической системой.

Изменение концентрации любого из этих газов сказывается на распределении потоков излучения в атмосфере по высоте: увеличение количества такого газа может привести к заметному нагреву тропосферы и охлаждению стратосферы.

Наиболее важным фактором изменений климата является увеличение концентрации СО2. Остальные газы также вносят дополнительный вклад в потепление климата. Особенно важны закись азота, метан и озон [3].

Атмосфера, содержащая так называемые парниковые газы, слабо поглощает солнечную коротковолновую радиацию, которая в большей части достигает земной поверхности, но задерживает длинноволновое (тепловое) излучение, идущее от поверхности, тем самым значительно уменьшая теплоотдачу земли в космическое пространство. Это и принимается за главную причину повышения температуры атмосферного воздуха, и чем выше концентрация в воздухе парниковых газов, поглощающих инфракрасное излучение, тем, как считается, большим оказывается прогрев атмосферы. Свое название эффект разогрева атмосферы под влиянием поглощения парниковыми газами теплового излучения, идущего от поверхности Земли (greenhouse effeсt), получил по аналогии с теплицами, перекрытыми стеклянными крышами, поскольку стекло также легко пропускает видимый спектр солнечного излучения, но задерживает инфракрасное излучение. Однако главный эффект всех теплиц и парников такого типа в другом – в изоляции заполняющего их воздуха от его конвективного перемешивания с наружным воздухом [4].

 Скачать реферат