Глобальное изменение климата Земли (стр. 1 из 2)
Глобальное изменение климата Земли
В последнее время мировое сообщество выражает все большее беспокойство по поводу прогнозируемого на XXI в. изменения климата Земли. Главное в этом изменении – уже начавшееся повышение средней температуры как в атмосфере, так и в приземном слое, которое может оказать неблагоприятное воздействие на природные экосистемы и на человека. Можно сказать без преувеличения, что проблема глобального потепления в наши дни приобретает характер одной из важных проблем выживания человечества.
Неудивительно, что эта проблема постоянно обсуждается на разного рода международных форумах, глубоко исследуют ее и специализированные международные организации. Главная из них – функционирующая с 1988 г. под эгидой ЮНЕП и Всемирной организации здравоохранения авторитетная Международная комиссия по изменению климата (МКИК), оценивающая все данные по этой проблематике, определяющая вероятные последствия климатических изменений и намечающая стратегию реагирования на них. В ее состав входят сотни известных ученых. Можно вспомнить, что на конференции в Рио-де-Жанейро в 1992 г. была принята специальная Конвенция по изменению климата.
Большое внимание этой проблеме уделяется и на национальном уровне. Исследования по теории климата и выяснению физического механизма глобального потепления давно уже ведутся в США, Японии, других странах Запада. В СССР систематическое изучение этой проблемы было организовано Государственным комитетом по гидрометеорологии еще в начале 1960-х гг.
В результате проведенных учеными многих стран исследований сложилось более или менее единое мнение о том, что главной причиной уже начавшегося и угрожающего планете в будущем потепления следует считать скопление в атмосфере парниковых газов, которые вызывают так называемый парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект.
Прежде всего был изучен сам механизм действия парникового эффекта. Было доказано, что он возникает в результате способности содержащихся в атмосфере водяного пара и некоторых газов пропускать коротковолновую солнечную радиацию и, напротив, поглощать и переизлучать длинноволновую земную радиацию. Было доказано, что главную роль в образовании парникового эффекта играет водяной пар, с которым связано формирование облачных систем: планетарное альбедо на 70 % определяется облаками. Но многое зависит и от содержания парниковых газов – углекислого газа, метана, озона, закиси азота, хлорфторуглеродов.
Далее ученые-климатологи и палеогеографы обратились к изучению прошлых климатов Земли. Они установили, что на протяжении геологической истории нашей планеты не раз происходило чередование периодов потепления и похолодания. В качестве трех главных теплых эпох прошлого обычно выделяют климатические оптимумы плиоцена (3–4 млн лет назад), последнего межледникового периода (125 тыс. лет назад) и голоцена (5–6 тыс. лет назад). Все они могут служить подтверждением того, что даже сравнительно небольшие амплитуды среднегодовых температур могли оказывать очень большое воздействие на биосферу Земли.
В отличие от столь давних эпох климат последнего тысячелетия считается относительно стабильным, хотя и в нем наблюдались свои нюансы. Ученые определили их, используя археологические раскопки, исторические хроники, изучение древесных колец, радиоуглеродный и пыльцевой анализ, а в Японии, например, и даты цветения сакуры, точно фиксируемые уже на протяжении более тысячи лет.
Все эти материалы позволили установить, что в X–XII в. климат Земли был теплее, чем в более позднее время. В средних широтах Северного полушария температура воздуха была по крайней мере на 1 °C выше, а в высоких широтах максимальное повышение температуры доходило до 5 °C. Кстати, по-видимому, именно это потепление помогло викингам колонизовать «зеленую страну»– Гренландию– и достичь берегов Северной Америки. Но затем снова наступило похолодание, получившее наименование малого ледникового периода. Оно началось в XIII–XIV вв., достигло максимума в XV–XVII вв., а далее с небольшими перерывами продолжалось до XIX в. Это время отличалось распространением ледников, увеличением области дрейфующих морских льдов, снижением снеговой линии в горах, замерзанием рек и прибрежных морских акваторий на юге Европы. Средняя глобальная температура в этот период по сравнению с современной понижалась на 1–2 °C (рис. 1), но тем не менее это привело к значительному смещению границ природных зон.
Рис. 1. Изменение температуры во времени в приземном слое воздуха на земном шаре
Однако наибольший интерес представляет рассмотрение климатических оптимумов и минимумов, имевших место на протяжении примерно полутора последних столетий – в период, когда велись уже систематические наблюдения за глобальной температурой воздуха. По данным Всемирной метеорологической организации (ВМО), эти изменения также оказались довольно значительными. Анализ рисунка 2 позволяет сделать вывод о том, что вся вторая половина XIX в. и начало XX в. оказались относительно более холодными. Затем началось постепенное потепление, достигшее своего максимума в 1930—1940-е гг. Это потепление коснулось всех природных зон, вызвав повышение средней температуры, увеличение облачности и осадков, повсеместное отступление горных ледников. Но особенно сильным это потепление было в высоких (северных) широтах – в Арктическом бассейне, в Канаде, на Аляске, в Гренландии, на российском Севере. В российском секторе Арктики площадь морских льдов сократилась наполовину, что улучшило условия навигации по Северному морскому пути. К северу сместилась зона вечной мерзлоты, изменились ареалы распространения флоры и фауны.
Рис. 2. Повышение температуры воздуха по мере увеличения концентрации парниковых газов
Казалось бы, ничто не предвещало прекращения этого процесса. Однако в 1945–1980 гг. опять наступило похолодание, которое также в наибольшей мере проявилось в районах Арктики и Антарктики. Это похолодание снова привело к увеличению площади ледового покрова, нарастанию ледников, сокращению продолжительности вегетационного периода в некоторых странах. Но затем, в 1980-х гг., и в особенности в 1990-х гг., началось новое сильное потепление. Как отмечают многие исследователи, 1990-е гг. и начало XXI в. вообще оказались самыми жаркими за весь период, когда метеорологи ведут наблюдения за температурой воздуха.
Хотя по вопросу о причинах возникновения этого нового тренда глобального потепления среди ученых нет полного единогласия, все же большинство из них считают, что такое потепление непосредственно связано с увеличением поступления в земную атмосферу парниковых газов, в первую очередь СО2, которое происходит в результате увеличения объемов сжигаемого ископаемого топлива. Подтверждением того, что между этими двумя процессами существует прямая корреляция, может служить рисунок 170.
Все эти исследования далекого и не столь далекого прошлого дали богатый материал для прогнозирования будущих климатических изменений. Как и общие глобальные прогнозы, эти прогнозы также прошли в своем развитии разные этапы, довольно сильно различающиеся по характеру оценки самой климатической угрозы.
Первые такие прогнозы, относящиеся к 60-м – началу 70-х гг. XX в., отличались очень сильным «сгущением красок». Вспомним, что это вообще было время тревожных, алармистских прогнозов. Стоит ли удивляться, что они коснулись и авторов гипотезы глобального изменения климата. В качестве яркого примера такого рода можно привести расчеты, сделанные академиком М.И. Будыко и приведенные в его многочисленных статьях и монографиях.http://lib.rus.ec/b/173006/read - n_111
Но, к счастью, эти прогнозы 1960—1970-х гг. в целом не оправдались. Ученые установили, что за последнее столетие средняя температура у земной поверхности повысилась на 0,6 °C. Уровень Мирового океана за то же время поднялся на 15–17 см, что было обусловлено таянием ледников и тепловым расширением океанических вод. Поэтому и прогнозы приобрели более спокойный и взвешенный характер, хотя разные оценки на будущее по-прежнему различаются довольно существенно. Обычно такие прогнозы имеют три временных уровня: 2025 г., 2050 г. и 2100 г.
Сначала об уровне 2025 г. Согласно расчетам М. И. Будыко и некоторых американских климатологов, средняя температура на Земле уже в первой четверти этого столетия увеличится примерно на 1,5 °C, а в Арктике зимние и летние температуры возрастут на 10–15 °C. Это приведет к наступлению леса на тундру и отступлению к северу многолетней мерзлоты, а также к усиленному таянию арктических льдов и началу таяния ледникового покрова Гренландии (на 0,5–0,7 м в год). В западной части Антарктиды начнут разрушаться шельфовые ледники Росса и Фильхнера – Ронне. В умеренных широтах потепление будет чувствоваться меньше. Однако при повышении глобальной температуры даже на 1 °C зона арктической континентальной тундры может заметно сократиться в Европе и сместиться на 300–400 км к северу в Азии. Примерно в два раза могут уменьшиться площади хвойных и увеличиться площади распространения смешанных и широколиственных лесов. Потепление произойдет также в Северной Америке.
Но есть и другие мнения по этому вопросу. Некоторые ученые считают, что если сохранятся современные темпы повышения температуры на 0,3 °C за десять лет, то к 2025 г. она поднимется на 1 °C. Поскольку поверхность суши будет нагреваться быстрее океана, наибольшие изменения коснутся ландшафтов северных широт. Подъем же уровня моря будет равен примерно 6 мм в год и, следовательно, составит 15 см. Имеются и сценарии, по которым средняя температура будет увеличиваться лишь на 0,1–0,2 °C за десять лет.
Теперь об уровне 2050 г., когда под воздействием антропогенных факторов среднеглобальная температура может повыситься на 2 °C. Прогнозы на эту дату также касаются прежде всего двух вопросов – смещения климатических зон и подъема уровня Мирового океана. Согласно им, площадь тундры и лесотундры в Евразии сократится примерно в шесть раз, а хвойных лесов – в три раза, тогда как ареалы распространения смешанных и широколиственных лесов увеличатся в четыре раза. Но подобные прогнозы у разных авторов различаются довольно сильно. В еще большей мере это относится к прогнозам подъема уровня Мирового океана. Например, в докладе комиссии Г. X. Брундтланд говорилось о том, что в ближайшие десятилетия этот уровень поднимется на 25—140 см. Академик К.Я. Кондратьев пишет о его подъеме на 10–30 см, а академик В.М. Котляков приводит цифру 5–7 см.