Парниковый эффект

Изучение механизма и видов воздействия на окружающую среду и биосферные процессы парникового эффекта. Анализ показателей усиления парникового эффекта в индустриальную эпоху, связанного с возрастанием содержания в атмосфере техногенного диоксида углерода.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 01.06.2010
Размер файла 29,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Механизм парникового эффекта и его роль в биосферных процессах

Последние полвека наблюдается тенденция усиления парникового эффекта, имеющая общепланетарный характер. По мнению многих ученых -климатологов и экологов, с этим явлением связаны глобальные климатические изменения антропогенного характера. Это одна из наиболее серьезных экологических угроз, ожидающих человечество в XXI столетии. Основным источником жизни и всех природных процессов на Земле является лучистая энергия Солнца. Энергия солнечной радиации всех длин волн, поступающая на нашу планету в единицу времени на единицу площади, перпендикулярной солнечным лучам, называется солнечной постоянной и составляет 1,4 кДж/см2. Это лишь одна двухмиллиардная доля энергии, излучаемой поверхностью Солнца. Из общего количества солнечной энергии, поступающей на Землю, атмосфера поглощает -20%.

Примерно 34% энергии, проникающей в глубь атмосферы и доходящей до поверхности Земли, отражается облаками атмосферы, аэрозолями, в ней находящимися, и самой поверхностью Земли. Таким образом, до земной поверхности доходит -46% солнечной энергии и поглощается ею. В свою очередь поверхность суши и воды излучает длинноволновую инфракрасную (тепловую) радиацию, которая частично уходит в космос, а частично остается в атмосфере, задерживаясь входящими в ее состав газами и нагревая приземные слои воздуха. Эта изоляция Земли от космического пространства создала благоприятные условия для развития живых организмов.

Природное явление, суть которого заключается в том, что прозрачная для солнечной радиации атмосфера задерживает идущее от земной поверхности тепловое излучение (подобно пленке над парником), получило образное название парниковый эффект. Газы, задерживающие тепловое излучение и препятствующие оттоку тепла в космическое пространство, называют парниковыми газами. Благодаря парниковому эффекту среднегодовая температура у поверхности Земли в последнее тысячелетие составляет примерно 15 °С (рис. 2).

Без парникового эффекта эта температура опустилась бы до -18 °С и существование жизни на Земле стало бы невозможным. Основным парниковым газом атмосферы является водяной пар, задерживающий 60% теплового излучения Земли. Содержание водяного пара в атмосфере определяется планетарным круговоротом воды и (при сильных широтных и высотных колебаниях) практически постоянно. Примерно 40% теплового излучения Земли задерживается другими парниковыми газами, в том числе более 20% -углекислым газом. Основные природные источники СО2 в атмосфере - извержения вулканов и естественные лесные пожары. На заре геобиохимической эволюции Земли углекислый газ поступал в Мировой океан через подводные вулканы, насыщал его и выделялся в атмосферу. До сих пор нет точных оценок количества СО2 в атмосфере на ранних этапах ее развития. По результатам анализа базальтовых пород подводных хребтов в Тихом и Атлантическом океанах американский геохимик Д.Марэ сделал вывод, что содержание СО2 в атмосфере в первый миллиард лет ее существования было в тысячу раз больше, чем в настоящее время, - около 39%. Тогда температура воздуха в приземном слое достигала почти 100 °С, а температура воды в Мировом океане приближалась к точке кипения ("сверхпарниковый" эффект).

С появлением фотосинтезируюших организмов и химических процессов связывания углекислого газа стал действовать мощный механизм изъятия СО2 из атмосферы и океана в осадочные породы. Парниковый эффект стал постепенно уменьшаться, пока не наступило то равновесие в биосфере, которое имело место до начала эпохи индустриализации и которому соответствует минимальное содержание углекислого газа в атмосфере - 0,03%. В отсутствие антропогенных выбросов углеродный цикл наземной и водной биоты, гидросферы, литосферы и атмосферы находился в равновесии. Поступление в атмосферу диоксида углерода за счет вулканической деятельности оценивается в 175 млн т в год. Осаждение в виде карбонатов связывает около 100 млн т. Велик океанический резерв углерода - он в 80 раз превышает атмосферный. Втрое больше, чем в атмосфере, углерода концентрируется в биоте, причем с увеличением СО2 возрастает продуктивность наземной растительности

Усиление парникового эффекта в индустриальную эпоху

Усиление парникового эффекта в индустриальную эпоху связано в первую очередь с возрастанием содержания в атмосфере техногенного диоксида углерода за счет сжигания ископаемых видов органического топлива предприятиями энергетики, металлургическими заводами, автомобильными двигателями:

С + О = СО2,

С3H8+ 502 = ЗСО2 + 4Н2О,

С25Н52 + 38О2 = 25СО2+26Н20,

2С8Н18+25О2 = 16СО2 + 18Н2О.

Количество техногенных выбросов СО2 в атмосферу значительно возросло во второй половине XX в. Основной причиной этого стала колоссальная зависимость мировой экономики от ископаемых видов топлива. Индустриализация, урбанизация и стремительные темпы роста населения планеты обусловили увеличение мирового спроса на электроэнергию, удовлетворяющегося главным образом за счет сжигания горючих ископаемых. Рост потребления энергии всегда считался не только важным условием технического прогресса, но и благоприятным фактором существования и развития человеческой цивилизации. Когда человек научился добывать огонь, произошел первый скачок в изменении уровня жизни, энергоресурсами были мускульная сила человека и дрова. Следующий скачок был связан с изобретением колеса, созданием различных механизмов, развитием простейшего кузнечного производства. К XV в. список энергоресурсов значительно расширился - к собственной мускульной силе и дровам прибавились мускульная сила рабочего скота, энергия ветра, воды и угля. Энергопотребление возросло в 10 раз. Дальнейший технический процесс шел по пути совершенствования методов использования энергии и освоения новых ее источников. XIX в. был назван веком пара. Затем наступила эпоха электричества, альтернативы которой пока не видно. Рост потребления энергии в настоящее время составляет около 5% в год, что при росте населения чуть менее 2% в год означает более чем двукратное увеличение душевого потребления.

В 2000 г. мир израсходовал более 16- 109 кВт -ч энергии, четверть этого количества пришлась на США и столько же - на развивающиеся страны вместе с Китаем (доля России - около 6%). В настоящее время ископаемые виды органического топлива составляют более 90% всех первичных энергоресурсов, обеспечивая 75% мирового производства электрической энергии. В результате сжигания органического топлива только на тепловых электростанциях (ТЭС), не считая работу автомобильных двигателей и металлургических предприятий, в атмосферу ежегодно поступает более 5 млрд т углекислого газа (25% техногенных выбросов диоксида углерода в атмосферу дают США и страны Евросоюза, 1 1% - Китай, 9% - Россия). Дополнительно 1-2 млрд т СО2 поступает в атмосферу за счет сжигания лесов, главным образом тропических. Леса вообще исчезают с поверхности планеты с катастрофической скоростью, за два последних века площадь лесов сократилась вдвое.

Влажные тропические леса начали интенсивно сжигаться с середины прошлого, XX в. (в среднем эти леса исчезают со скоростью 1 га в минуту или 5 тыс. км2 в год). С начала XX в., по оценкам экспертов ООН, увеличение выбросов СО2 составляло от 0,5 до 5% в год. В результате за последние сто лет только за счет сжигания топлива в атмосферу поступило 400 млрд. т углекислого газа. Сведение для этих же целей огромных лесных массивов, а также лесные и степные пожары, вызванные человеком, дополнительно увеличивают содержание СО2 в атмосфере - непосредственно, а также за счет уменьшения его поглощения! в процессе фотосинтеза вследствие уничтожения растительности. Сейчас атмосфера содержит на 25% больше углекислого газа, чем было накоплено в ней за последние 160 тыс. лет (!). Отметим еще одну проблему, которая оказалась "незамеченной" при анализе усиления парникового эффекта за счет выбросов в атмосферу диоксида углерода при сжигании органического топлива: в реакциях горения газа или нефтепродуктов образуется вода, вернее, разогретый водяной пар.

Подсчитано, что выбросы водяного пара в атмосферу нефтегазовым топливно-энергетическим комплексом мира по количеству на порядок превосходят выбросы диоксида углерода, а ведь водяной пар является главным парниковым газом на Земле! - Другими парниковыми газами, появление которых в атмосфере в значительном количестве обусловлено хозяйственной деятельностью, являются: метан СН4, поступающий с рисовых полей (около 110 млн. т), в результате утечек природного газа при его добыче и попутного газа при нефтедобыче, на угольных шахтах (до 50 млн. т ежегодно), а также жизнедеятельности растущего поголовья домашнего скота (74% метана дает крупный рогатый скот, 13% - овцы и козы); доля его влияния на усиление парникового эффекта составляет 15%; хлорфторуглероды - утечка хладагентов из холодильных установок и кондиционеров, пропеллентов из аэрозольных упаковок, использование пенных компонентов в строительной индустрии и в средствах пожаротушения и т. д.; их доля влияния - 12-24%; оксиды азота N0X - сжигание топлива в реактивных самолетных и ракетных двигателях и биомассы, применение азотных удобрений в сельском хозяйстве; доля влияния 5-6%; озон О3 (как вторичный загрязнитель), появление которого связано со значительным ростом мирового автопарка; доля влияния - до 8%. В последние годы отмечается постепенное возрастание содержания в атмосфере этих парниковых газов: метана на 1% в год, оксидов азота на 0,3% в год. До 1990-х гг. происходили значительные поступления различных видов хлорфторуглеродов в атмосферу - до 1,4 млн т в год.

Последствия усиления парникового эффекта

Предположения, что последствиями хозяйственной деятельности человека могут стать значительные изменения климата, впервые были высказаны в конце XIX - начале XX в. В 1922 г. английский геолог Р.Шерлок выдвинул идею, что эти изменения напрямую связаны с увеличением содержания углекислого газа в атмосфере и, следовательно, с возрастающими масштабами использования ископаемого горючего топлива. Главным следствием усиления парникового эффекта является повышение приземной температуры, которое устойчиво наблюдается в последние десятилетия. В 1988 г. в Торонто состоялась первая Международная конференция по проблеме антропогенного изменения климата. Ученые пришли к выводу, что последствия усиления парникового эффекта из-за роста содержания в атмосфере углекислого газа уступают лишь последствиям мировой ядерной войны. Тогда же при Организации Объединенных Наций была образована Межправительственная группа экспертов по проблемам изменения климата - МГЭИК (IPCC-Intergovernmental Panel on Climate Change), которая занялась всесторонним изучением влияния повышения приземной температуры из-за усиления парникового эффекта на климат, экосистему Мирового океана, биосферу в целом, в том числе на жизнь и здоровье населения планеты.

По данным экспертов ООН, к 2025 г. повышение среднегодовой температуры у поверхности Земли может составить 2,5 °С, а к концу столетия - почти 6 °С. Это приведет к нарушению природных механизмов поддержания теплового баланса планеты и необратимо превратит Землю в раскаленный ад, подобный Венере. Как остроумно сказал английский ученый и писатель-фантаст Артур Кларк, "такая аномалия нашей соседки по космосу - результат энергетических "шалостей" бывших ее обитателей". Иногда можно услышать, что глобальное потепление выгодно России, поскольку она - "холодная страна". На самом деле это не так. Если, например, для Москвы температурный разброс составляет от -35 до +37 °С, то повышение температуры на 2 градуса не означает, что амплитуда колебаний станет от -33 до +39 °С. По расчетам климатологов, при этом минимальная температура станет еще меньше, а максимальная еще выше: амплитуда московской температуры станет где-то от -40 до +40 °С.

Среди важнейших проблем, связанных с усилением парникового эффекта и потеплением климата, приоритетной является повышение уровня Мирового океана за счет таяния материковых ледников и морских льдов, теплового расширения океана. Подъем уровня моря - уже реальный факт. За прошедшее столетие уровень Мирового океана повысился, по разным оценкам, на 10-25 см (главным образом в последнюю четверть XX века), к 2025 г. возможно повышение уровня Мирового океана еще на 20-30 см, а к концу наступившего столетия - на 1-2 м. В докладе IPCC на заседании в Шанхае (январь 2001 г.) отмечено, что за последние десять лет толщина ледового покрова в Северном Ледовитом океане сократилась на 40%, происходит интенсивное разрушение ледовых щитов Антарктиды и Гренландии.

Из-за таяния гренландских и арктических льдов происходит замедление течения Гольфстрима, несущее миллионы миллиардов ватт тепла из тропиков, согласно исследованиям американских ученых уже сейчас сила потока уменьшилась на 10%. Исчезновение Гольфстрима приведет к существенным изменениям климата Северной Атлантики: у побережья Британии температура может понизиться на 5 °С, в других районах среднегодовая температура упадет на 10 °С.

Прямое воздействие повышения уровня Мирового океана - перемещение береговой линии. В результате таяния льдов под водой окажутся многие прибрежные районы и острова, вторжение фронта соленых морских вод в пресноводные реки вызовет засоление пресноводных прибрежных акваторий. Все эти процессы глубоко затронут человеческое общество, особенно густонаселенные приморские районы. Подъем уровня воды вызовет затопление многих приморских городов, ухудшатся условия их водоснабжения, серьезно пострадают места нерестилищ рыб. Подсчитано, что повышение уровня океана на 1 м повлечет за собой колоссальные потери людских и материальных ресурсов. Сотни миллионов людей на земном шаре вынуждены будут мигрировать из прибрежных зон, дельт рек и с островов. Потепление приведет к высвобождению метана, находящегося в зоне вечной мерзлоты в виде гидрата метана (твердое соединение кристаллов воды и поглощенного под давлением газообразного метана), таянию фунтов.

Это создаст угрозу дорогам, строениям и коммуникациям, в том числе газо- и нефтепроводам, буровым установкам и т. п., ухудшит состояние лесных массивов на вечной мерзлоте. Произойдут существенные изменения природных процессов в биосфере: - нарушение круговоротов главных биогенных элементов; - изменение характера облачности и, как следствие, климатические изменения; - изменение распределения осадков по регионам; - смещение климатических зон и, в частности, расширение зон пустынь; - нарушение биологических ритмов развития растений и длительные периоды неурожаев главных сельскохозяйственных культур.

Изменение средней приземной температуры приведет к перестройке биоты - всей системы живых организмов Земли - и будет сопровождаться такими аномальными явлениями, как распространение болезней, вредителей, так называемых видов-гангстеров. Частично такие процессы уже начались: от короедов гибнут еловые леса Нечерноземья. Разбалансировка системы регуляции климата проявляет себя в виде учащения и усиления аномальных погодных явлений, таких, как штормы, ураганы и торнадо, наводнения и цунами. Исследования показали, что в 2004 г. в мире произошло в два раза больше катаклизмов, чем предсказывали ученые. Проливные дожди над Европой сменились засухой. Летом этого же года температура в ряде европейских стран достигала 40 °С, хотя обычно максимальная температура не превышает 25-30 °С. И, наконец, 2004 год закончился сильнейшим землетрясением в Юго-Восточной Азии (26 декабря), породившим цунами, в результате которого погибло сотни тысяч человек.

Как сообщил, выступая в штаб-квартире ЮНЕП (постоянно действующий орган ООН по охране окружающей среды - Программа ООН по окружающей среде - United Nations Environment Programme-UNEP) в Найроби (Кения) на открытии Всемирного форума министров окружающей среды в апреле 2001 г., заместитель Генерального секретаря ООН - Директор-исполнитель ЮНЕП Клаус Тепфер, изменения климата могут нанести миру ущерб в сотни миллиардов долларов, если не будут приняты срочные меры по сокращению выбросов парниковых газов. Достаточно серьезны социальные последствия изменения климата для России. В ряде регионов России участились засухи, изменился паводковый режим, увеличиваются площади заболоченных земель, сокращаются зоны уверенного земледелия. Все это наносит значительный урон относительно бедным слоям населения, связанным с аграрным сектором

Что же необходимо делать, чтобы добиться хотя бы стабилизации климатической системы планеты? Для начала то, что предусмотрено Киотским протоколом. Необходимо сократить выбросы парниковых газов, прежде всего углекислого газа. Необходима модернизация ТЭС: повышение их КПД по меньшей мере в 1,5 раза - задача вполне реальная. Для значительного сокращения выбросов в атмосферу углекислого газа необходимо переориентировать электроэнергетику, постепенно отказываться от использования углеводородных энергетических технологий. Еще великий Д.И.Менделеев говорил, что "сжигать нефть, это - топить ассигнациями". Долгое время вполне приемлемой альтернативой ТЭС, сжигающим органическое углеродное топливо, считалась атомная энергетика (несмотря на очень высокую стоимость электроэнергии, вырабатываемой на АЭС), поскольку она могла удовлетворить растущие потребности в электроэнергии без увеличения выбросов в атмосферу углекислого газа. Однако эксплуатация АЭС порождает гораздо более серьезные экологические проблемы. После ряда крупных аварий на атомных электростанциях - на о. Тримайл-Айленд в США в 1979 г. и особенно после чернобыльской катастрофы 26 апреля 1986 г. - резко возросли требования к обеспечению безопасности АЭС.

В связи с многочисленными авариями на ядерных энергетических установках, последствия которых до сих пор имеют катастрофический характер не только для людей, но и для всей биосферы, в мире усилилось негативное отношение к таким объектам. Но даже при нормальной работе ядерных энергетических установок всегда возникает радиоактивное загрязнение окружающей природной среды. Актуальной была и остается проблема радиоактивных отходов (РАО), их обезвреживания, регенерации, захоронения. Ввиду безусловной опасности РАО для всех живых организмов и для биосферы в целом они нуждаются в дезактивации и тщательном захоронении, что до сих пор является нерешенной проблемой*. Гидроэлектростанции (ГЭС) имеют несомненные преимущества по сравнению с другими основными типами электростанций (ТЭС и АЭС): - их природный ресурс - вода - является возобновимым и неисчерпаемым; - процесс превращения механической энергии воды в электрическую является экологически чистым; - получаемая энергия имеет небольшую стоимость; - работа станции сравнительно безопасна; - достаточно высокий КПД (в среднем 60-70%). Гидроэнергетика, достаточно монотонно развивавшаяся до последнего времени, в настоящее время переживает трудный период. Наиболее серьезная проблема, с ней связанная, - затопление значительных площадей земли под водохранилища при строительстве мощных ГЭС на равнинных реках. Кроме того, в развитых странах значительный гидроэнергетический потенциал уже освоен и практически нет мест, подходящих для строительства ГЭС.

Россия не избежала гигантомании в гидроэнергетике, в связи с чем огромные экологические проблемы существуют до сих пор и у Волги, и у Енисея с притоками. В настоящее время наиболее приемлемыми с экологической точки зрения являются гидроэлектростанции средней и малой мощностей. Более 80 тыс. малых ГЭС эксплуатируется в Китае, 30 тыс. - в Германии, несколько тысяч - во Франции, Швеции, Японии и других странах; они удовлетворяют примерно треть энергетических нужд сельского хозяйства. Таких ГЭС в СССР до 1952 г. было более 6,5 тыс., сейчас их около 300. Несмотря на то, что прошло почти полвека, многие из них после небольших восстановительных работ могут вновь производить электроэнергию. Киотский протокол большое внимание уделяет сохранению экосистем суши, которые способствуют оттоку углекислого газа из атмосферы. Человечество может обойтись без дальнейшей рубки естественных лесов (сейчас они уничтожены примерно на 40% площади, которую занимали несколько столетий назад), причем достаточно отказаться от уничтожения новых лесных участков, которые пока находятся в природном обороте.

Что касается вторичных лесов, где рубка идет столетиями, здесь ее можно продолжать, улучшая технологию вырубки и повышая эффективность использования древесины. Положительные примеры в этом направлении дают Канада и Финляндия. Весьма перспективно решение энергетической проблемы человечества путем перехода на нетрадиционные источники энергии (экологически чистые и возобновляемые), такие, как непосредственно энергия Солнца, ветер, тепло земных недр, приливы и отливы. Представляют интерес разработка новых способов аккумулирования энергии и развитие ресурсе- и энергосберегающих технологий.

Последнее уже сейчас сделать достаточно легко и делается по многих странах, причем главным образом в тех, где люди и так хорошо живут. Например, в Израиле около миллиона домов имеют на крыше баки, в которых нагревается и хранится вода, полностью обеспечивая в летний период потребность в горячей воде. Такие устройства имеются не только в странах с соответствующим климатом (например, в США), но и в Японии, в скандинавских странах. Безусловно, энергетику необходимо сделать чистой, тихой и незаметной, иного выхода у человечества нет

Советский климатолог и метеоролог, член-корреспондент АН СССР Михаил Иванович Будыко еще в 1962 году первый опубликовал соображения о том, что сжигание человечеством огромного количества разнообразных топлив, особенно возросшее во второй половине XX века, неизбежно приведет к тому, что содержание углекислого газа в атмосфере будет увеличиваться. А он, как известно, задерживает отдачу с поверхности Земли в космос солнечного и глубинного тепла, что приводит к эффекту, который мы наблюдаем в застекленных парниках. Вследствие такого парникового эффекта средняя температура приземного слоя атмосферы должна постепенно повышаться.

Новая идея у нас в стране многими учеными сначала была встречена скептически. Считали, что такой процесс может иметь лишь очень отдаленные последствия, что избыток углекислого газа в атмосфере будет быстро поглощаться водами Мирового океана, которые действительно содержат его в растворенном виде больше, чем вся атмосфера Земли.

Выводы М.И. Будыко заинтересовали американских метеорологов. Они проверили его расчеты, сами провели многочисленные наблюдения и к концу шестидесятых годов пришли к твердому убеждению в том, что парниковый эффект в атмосфере Земли существует и нарастает.

С тех пор прошло два десятилетия, и сейчас уже никто не сомневается, что все это именно так. В первой половине XX века содержание углекислого газа в приземной части атмосферы считалось равным 0,03%. В 1956 году во время Первого международного геофизического года эту цифру уточнили. По многим сотням измерений, проведенным вдали от городов и промышленных центров, она оказалась равной 0,028%. Проверка состава атмосферного воздуха в 1985 году показала, что содержание углекислого газа в нем возросло до 0,034%.

Сейчас эта величина оценивается в 0,035%. Следовательно, с 1956 года содержание углекислого газа в атмосфере уже возросло на четверть его первоначальной величины. Вызвано это, несомненно, промышленной и транспортной деятельностью человечества. Ученые полагают, что к середине XXI века содержание углекислого газа в атмосфере удвоится, и это, безусловно, должно привести к глобальному потеплению. Оно оценивается величиной от 1,5° близ экватора до 4° в высоких широтах. Если не все, то многие климатологи рассматривают длительную жару, стоявшую на востоке Соединенных Штатов, в Москве и в Китайской Народной Республике летом 1988 года, а также последовавшую затем мягкую зиму во всей Европе как предвестники климатических условий, которые станут господствующими при усилении парникового эффекта.

Возможным следствиям этого потепления в последние годы посвящено множество статей в газетах и журналах разных стран, причем распространилось мнение, что оно грозит большими бедствиями. Это мнение особенно укрепилось после того, как в 1987 году был издан на разных языках доклад Международной комиссии, возглавлявшейся премьер-министром Норвегии Гру Харлем Брундтланд. Доклад опубликован под заглавием «Наше общее будущее», и в нем сказано, что «трудно представить себе проблему с более глобальными последствиями для человеческого общества и естественной окружающей среды, чем парниковый эффект». В мае 1988 года международное совещание по парниковому эффекту в Оттаве обратилось к правительствам всех стран с призывом сократить к 2000 году количество сжигаемых топлив, хотя бы на 20% и тем самым замедлить процесс потепления. Сейчас метеорологическими службами разных стран, в том числе Советского Союза, создается международная комиссия для детального изучения темпов нарастания парникового эффекта и всех его возможных последствий. Словом, тревога поднята большая. Однако насколько она обоснована?

В докладе комиссии Г.X. Брундтланд высказывается опасение, что парниковый эффект может вызвать в ближайшие десятилетия подъем уровня Мирового океана от 25 до 140 сантиметров, в результате чего «будут затоплены низкорасположенные города и сельскохозяйственные районы, и многие страны должны учитывать, что их экономические, социальные и политические структуры могут быть серьезно нарушены». Эти опасения были вызваны предположением, что при повышении температуры воздуха растают материковые льды Антарктиды и Гренландии. Однако такое предположение нельзя считать обоснованным. Как мы теперь точно знаем - по данным буровых скважин, прошедших всю толщу ледникового щита Антарктиды, он образовался более 30 миллионов лет назад. Следовательно, он уже выдержал несколько эпох потепления климата Земли, гораздо более значительного, чем ожидаемое ныне от парникового эффекта. Например, среднемиоценовое потепление (около 20 миллионов лет назад), когда содержание углекислого газа в атмосфере приближалось к 0,1%, средняя температура воздуха была на 5...6° выше современной, когда в районе теперешнего Якутска росли леса грецкого ореха (его ископаемые плоды описаны академиком В.Н. Сукачевым).

Следовательно, в Антарктиде в результате ожидаемого потепления может произойти некоторое расширение площади оазиса Бонгера, лишенного льдов, может несколько увеличиться количество откалывающихся от края ледяного щита айсбергов, но не более.

Мы не имеем данных бурения через всю толщу льда в Гренландии, в ее центральной части, как в Антарктиде. Однако по аналогии можем считать, что и здесь оледенение очень древнее, пережившее ряд эпох значительного потепления. Современный парниковый эффект может привести лишь к некоторому отступлению края гренландского ледникового щита, что, кстати говоря, наблюдается и сейчас.

Следовательно, потепление, связанное с парниковым эффектом, не будет сопровождаться значительным таянием льдов Антарктиды и Гренландии и не грозит резким повышением уровня Мирового океана. Оно может измеряться лишь немногими сантиметрами, что не представляет серьезной опасности.

Анализу возможных климатических последствий парникового эффекта был посвящен международный конгресс климатологов, проходивший в октябре 1985 года в Филлахе (Австрия). Участники конгресса пришли к выводу, что даже незначительное потепление климата приведет к заметному увеличению испарения с поверхности Мирового океана, в результате чего возрастет количество летних и зимних осадков над континентами. Это увеличение не будет равномерным. Рассчитано, что через юг Европы от Испании до Украины протянется полоса, в пределах которой количество осадков останется таким же, как сейчас, или даже несколько уменьшится. Севернее 50° (это широта Харькова) и в Европе, и в Америке оно будет с колебаниями постепенно увеличиваться, что мы и наблюдаем за последнее десятилетие. Следовательно, сток Волги будет возрастать, и Каспийскому морю не грозит снижение уровня. Это был главный научный аргумент, позволивший наконец отказаться от проекта переброски в Волгу части стока северных рек. Теперь бы еще принять экстренные меры для прекращения сброса в Волгу и ее притоки неочищенных промышленных стоков...

Наиболее точные, убедительные данные о возможных последствиях парникового эффекта дают палеогеографические реконструкции, составляемые специалистами, изучающими геологическую историю Земли за последний миллион лет. Ведь в течение этого «новейшего» времени геологической истории климат Земли подвергался очень резким глобальным изменениям. В эпохи, более холодные, чем теперешняя, материковые льды, подобные тем, что сковывают сейчас Антарктиду и Гренландию, покрывали всю Канаду и весь север Европы, включая места, на которых стоят сейчас Москва и Киев. Стада северных оленей и лохматых мамонтов бродили по тундрам Крыма и Северного Кавказа, там сейчас находят останки их скелетов. А в промежуточные межледниковые эпохи климат Земли был значительно теплее, чем нынешний: материковые льды в Северной Америке и Европе таяли, в Сибири вечная мерзлота оттаивала на много метров, морские льды у наших северных берегов исчезали, лесная растительность, судя по ископаемым спорово-пыльцевым спектрам, распространялась на территорию современных тундр. По равнинам Средней Азии текли мощные речные потоки, заполнявшие водою котловину Аральского моря до отметки плюс 72 метра, многие из них несли воду и в Каспийское море. Пустыня Каракумы в Туркмении представляет собою развеянные песчаные наносы этих древних русел.

В целом физико-географическая обстановка в теплые межледниковые эпохи на всей территории СССР была более благоприятной, чем сейчас. Такой же она была в скандинавских странах и странах Центральной Европы.

Может быть, эпохи глобального потепления, несомненно благоприятные для территории СССР, создавали тяжелые условия в странах других климатических поясов? По-видимому, тоже нет!

В самом центре Сахары, в юго-восточном углу алжирской ее части, возвышается горный массив Ахаггар, вершины которого высотою до 3000 метров представляют собою недавно потухшие вулканы. В ущельях этого массива сохраняются длинные непересыхающие плесы воды, хорошо известные местным жителям туарегам, которые пригоняют сюда для водопоя стада верблюдов. Однако мало кому известно, что в этих плесах живут крокодилы того же вида, который обитает в реке Нигер, только измельчавшие из-за скудной пищи. Здесь их размер не превышает 1,5 метра. На космических снимках хорошо видны полузасыпанные песком сухие русла рек, которые тянутся от ущелий массива Ахаггар на юго-запад к излучине реки Нигер.

Значит, еще сравнительно недавно по пустынной сейчас Сахаре текли реки. Решить вопрос о том, когда это было, помогают знаменитые фрески Тассили, высеченные в песчаниковых грядах, окружающих массив Ахаггар.

Эти фрески создавались в разное время: наиболее «молодые» - около 4 тысяч лет назад, в эпоху первых династий египетских фараонов, а наиболее древние - в эпоху позднего палеолита, о чем свидетельствуют как стиль изображений, так и найденные около них хорошо отшлифованные каменные орудия той эпохи. На этих древнейших фресках изображены слоны, жирафы, бегемоты, различные антилопы и сцены охоты на них, Эпоха позднего палеолита, судя по радиоуглеродным датировкам, отстоит от наших дней на 40...45 тысяч лет и соответствует последнему межледниковью, когда климат Земли был значительно теплее, чем сейчас.

Следовательно, Сахара во время этого потепления климата получала значительно больше осадков, чем сейчас, и представляла собою не пустыню, а саванну с реками и обильной фауной травоядных животных. Вероятно, только такими превращениями «угрожает» Сахаре парниковый эффект сейчас.

Все эти соображения, конечно, нуждаются в обсуждении и тщательной коллективной проверке. К сожалению, до сих пор к обсуждению этой проблемы не привлекались геологи, изучающие геологическую историю последнего миллиона лет эволюции нашей планеты. А геологи могли бы внести ценные дополнения в существующие представления. В частности, очевидно, что для правильной оценки возможных последствий парникового эффекта должны шире привлекаться палеографические данные по прошлым эпохам значительного глобального потепления климата. Анализ таких данных, известных сегодня, позволяет думать, что парниковый эффект в противоположность распространенному мнению не несет никаких бедствий для народов нашей планеты. Наоборот, во многих странах, в том числе на территории Советского Союза, он создаст более благоприятные, чем сейчас, климатические условия.


Подобные документы

  • Парниковый эффект: исторические сведения и причины. Рассмотрение влияния атмосферы на радиационный баланс. Механизм парникового эффекта и его роль в биосферных процессах. Усиление парникового эффекта в индустриальную эпоху и последствия этих усилений.

    реферат [24,6 K], добавлен 03.06.2009

  • Сущность парникового эффекта. Пути исследования изменения климата. Влияние диоксида углерода на интенсивность парникового эффекта. Глобальное потепление. Последствия парникового эффекта. Факторы изменения климата.

    реферат [20,6 K], добавлен 09.01.2004

  • Понятие парникового эффекта. Потепление климата, повышение среднегодовой температуры на Земле. Последствия парникового эффекта. Накопление в атмосфере "парниковых газов", пропускающих кратковременные солнечные лучи. Решение проблемы парникового эффекта.

    презентация [1,3 M], добавлен 08.07.2013

  • Причины возникновения парникового эффекта. Отрицательные экологические последствия парникового эффекта. Положительные экологические последствия парникового эффекта. Эксперименты протекания парникового эффекта в разных условиях.

    творческая работа [11,4 K], добавлен 20.05.2007

  • Причины и последствия "парникового эффекта", обзор методов решения данной проблемы. Экологическое прогнозирование. Пути снижения воздействия парникового эффекта на состояние климата Земли. Киотский протокол к Рамочной конвенции ООН об изменении климата.

    контрольная работа [53,6 K], добавлен 24.12.2014

  • Причины возникновения парникового эффекта. Парниковый газ, его особенности и характеристика проявлений. Последствия парникового эффекта. Киотский протокол, его сущность и описание основных положений. Прогнозы на будущее и методы решения этой проблемы.

    реферат [60,7 K], добавлен 16.02.2009

  • Природа и количественное определение парникового эффекта. Парниковые газы. Решения проблемы изменения климата в разных странах. Причины и последствия парникового эффекта. Интенсивность солнечной радиации и инфракрасного излучения поверхности Земли.

    курсовая работа [856,9 K], добавлен 21.04.2011

  • Основные причины возникновения парникового эффекта. Парниковые газы, их воздействие на тепловой баланс Земли. Негативные последствия парникового эффекта. Киотский протокол: сущность, главные задачи. Прогнозирование экологической ситуации в мире.

    реферат [17,0 K], добавлен 02.05.2012

  • Накопление углекислого газа в атмосфере - одна из основных причин парникового эффекта. Углекислый газ действует в атмосфере, как стекло в оранжерее: он пропускает солнечную радиацию и не пропускает обратно в космос инфракрасное (тепловое) излучение Земли.

    реферат [6,7 K], добавлен 26.12.2004

  • Состав и свойства биосферы. Функции и свойства живого вещества в биосфере. Динамика экосистем, сукцессии, их виды. Причины возникновения парникового эффекта, подъем Мирового океана как его последствие. Способы очистки выбросов от токсичных примесей.

    контрольная работа [50,7 K], добавлен 18.05.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.