Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Институт химических технологий и инжиниринга Филиал ФГБОУ ВО УГНТУ в г. Стерлитамаке Кафедра ОХТ Реферат По дисциплине «Прикладная экология» На тему: «Глобальное потепление: мифы и реальность» Выполнил: студент гр. БТСз-21-31 Газизуллина А.Д. Проверил: к.т.н., доцент Асфандиярова Л.Р. Стерлитамак 2024 Содержание Введение 3 Глобальное потепление – миф или реальность 4 Факты, свидетельствующие о глобальном потеплении 4 Способы получения информации о климатических изменениях 7 Десять мифов о глобальном потеплении 8 Причины глобального потепления 10 Человек и Парниковый эффект 13 Заключение 16 Список использованной литературы 18 2 Введение Глобальное потепление, мы постоянно слышим это выражение. На основе многолетних наблюдений ученые пришли к выводу о повышении средней глобальной приземной температуры воздуха на несколько десятых градуса. Впервые о глобальном потеплении заговорили в 60-ых годах XX века, а на уровне ООН проблему глобального изменения климата впервые озвучили в 1980 году. С тех пор над этой проблемой ломают головы многие учёные, зачастую, взаимно опровергая теории и предположения друг друга. Климат на нашей планете меняется, что не отрицает уже ни один ученый. Однако на повестке дня стоят опасения, что к естественному изменению климата добавилось потепление. Некоторые исследователи считают, что глобальное потепление — это миф, а другие реальность. Всемирная метеорологическая организация сообщает: 2010 год оказался наряду с 1998 и 2005 годами самым теплым за все время наблюдений за климатом Земли, а площадь арктических льдов составила рекордно низкую величину. Так все- таки глобальное потепление — это миф или реальность? Попробуем изучить и исследовать эту проблему в данном реферате. 3 Глобальное потепление – миф или реальность Глобальное потепление — процесс постепенного роста средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана, вследствие всевозможных причин (увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере Земли, изменение солнечной или вулканической активности и т.д.). Факты, свидетельствующие о глобальном потеплении Палеонтологические данные свидетельствуют о том, что климат Земли не был постоянным. Тёплые периоды, сменялись холодными ледниковыми. В тёплые периоды среднегодовая температура Арктических широт поднималась до 7 - 13°С, а температура самого холодного месяца января составляла 4-6 градусов, т.е. климатические условия в нашей Арктике мало отличались от климата современного Крыма. На смену тёплым периодам рано или поздно приходили похолодания, во время которых льды достигали современных тропических широт. Человек был тоже свидетелем ряда климатических изменений. В начале второго тысячелетия (11-13 века) исторические хроники свидетельствуют о том, что большая площадь Гренландии не была покрыта льдами (именно поэтому норвежские мореплаватели её окрестили «зелёной землёй»). Затем климат Земли стал суровей, и Гренландия практически полностью покрылась льдами. В 15-17 века суровые зимы достигли своего апогея. В 18 веке было отмечено незначительное потепление, которое достигло своего максимума в 1770 году. 19 век снова ознаменовался очередным похолоданием, которое продолжалось вплоть до 1900 года, а с начала 20 века уже началось довольно-таки быстрое потепление. Уже к 1940 году количество льдов сократилось в Баренцевом – почти на треть, а в Советском секторе Арктике площадь льдов в сумме сократилась почти на половину (1 млн. км2). В этот период времени даже обычные суда (не ледоколы) спокойно проплывали северным морским путём от западных до 4 восточных окраин страны. Именно тогда было зафиксировано значительное повышение температуры арктических морей, отмечено значительное отступление ледников в Альпах и на Кавказе. Общая площадь льда Кавказа снизилась на 10%, а толщина льда местами уменьшилась на целые 100 метров. В 1940 потепление сменилось кратковременным похолоданием, в скором времени на смену которого, пришло очередное потепление, а с 1979 года начался быстрый рост температуры поверхностного слоя атмосферы Земли, который вызвал очередное ускорение таяния льдов Арктики, Антарктики и повышение зимних температур в умеренных широтах. Так, за последние 50 лет, толщина арктических льдов уменьшилась на 40%, а жители ряда сибирских городов стали для себя отмечать, что крепкие морозы уже давно остались в прошлом. Средняя зимняя температура в Сибири повысилась почти на десять градусов за последние пятьдесят лет. В некоторых областях России безморозный период увеличился на две-три недели. Ареал обитания многих живых организмов сместился к северу вслед за растущими средними зимними температурами. В целом за последние сто лет средняя температура поверхностного слоя атмосферы повысилась на 0,3–0,8°С, площадь снежного покрова в северном полушарии снизилась на 8%, а уровень Мирового океана поднялся в среднем на 10–20 сантиметров. Данные наблюдений и модельных расчетов показывают, что климат территории России более чувствителен к глобальному потеплению, чем климат многих других регионов земного шара. На приведенном ниже графике видно, что потепление климата на территории России оказалось заметно больше глобального. Размах аномалий среднегодовой температуры по территории России достигает 3-4°С, в то время как для земного шара он лишь несколько превосходит 1°С. За последние 100 лет (1907–2006 гг.) по данным сети Росгидромета потепление в целом по России составило 1,29°С 5 при среднем глобальном потеплении, согласно Четвертому оценочному докладу МГЭИК, 0,74°С. Рисунок 1 – Потепление климата на территории России. В последние десятилетия, особенно с 1970-х годов климат города Москвы становится теплее, растет среднегодовая температура. Причинами этого процесса могут быть, как глобальное потепление, так и естественная цикличность климата, а также продолжающийся рост города (увеличение численности населения, количества автомобилей и т. д.). Средняя температура за десятилетие: 1969—1978 — +4,8 °C 1979—1988 — +5,0 °C 1989—1998 — +5,7 °C 1999—2008 — +6,3 °C В 2007 году в России было зарегистрировано 436 стихийных бедствий, нанесших серьезный ущерб нашей экономике и населению. В 2006 году таких явлений было 387. Об этом сообщил руководитель Росгидромета Александр Бедрицкий. 6 2007 год оказался первым среди самых теплых лет в Приморье и Владивостоке и очень богатым на климатические рекорды. Расчеты наших синоптиков показали, что средняя температура воздуха по краю на 1,6°C превысила среднее многолетнее значение. Во Владивостоке прежний исторический максимум среднегодовой температуры (5,9°C) был превышен на 0,2°C. Аномальная жара 2010 года в России — продолжительный период аномально жаркой погоды в России в последней декаде июня-первой половине августа 2010 года. Стала одной из причин массовых пожаров. Привела экономическому ущербу. По своему размаху, продолжительности и по степени последствий жара не имела аналогов за более чем вековую историю наблюдений погоды. Глава Росгидромета Александр Фролов, основываясь на данных озёрных отложений, заявил, что такого жаркого лета в России не было со времён Рюрика, то есть за последние более чем 1000 лет. Помимо роста температуры в России происходит и ряд других изменений. Они проявляются в усилении изменчивости погоды (сильные морозы, сменяющиеся резкими оттепелями зимой, рост числа необычайно жарких дней летом), в увеличении частоты и интенсивности экстремальных погодных явлений (штормов, наводнений, засух), усилении неравномерности выпадения осадков. Способы получения информации о климатических изменениях Существующие технологии позволяют достоверно судить об имеющих место климатических изменениях. Учёные при обосновании своих теорий климатических изменений используют следующие «инструменты»: - исторические летописи и хроники; - метеорологические наблюдения; - спутниковые измерения площади льдов, растительности, климатических зон и атмосферных процессов; - анализ палеонтологических (останки древних животных и растений) и археологических данных; 7 - анализ осадочных океанических пород и отложений рек; - анализ древних льдов Арктики и Антарктиды (соотношение изотопов O16 и О18); - измерение скорости таяния ледников и вечной мерзлоты, интенсивность образования айсбергов; - наблюдение за морскими течениями Земли; - наблюдение за химическим составом атмосферы и океана; - наблюдение за изменениями ареалов (мест обитания) живых организмов; - анализ годовых колец деревьев и химического состава тканей растительных организмов. Десять мифов о глобальном потеплении 1) Глобальное потепление - естественный процесс. Человек тут не замешан. Скорее всего, нет (повышение температуры, особенно с 70-х годов, намного превышают естественные изменения). 2) В любом случае последствия будут постепенными. Сильные штормы становятся все чаще, а историей доказано, резкое изменение климатических условий может наступить внезапно, буквально за несколько лет. 3) Глобальное потепление приведет к всемирному потопу. Если потепление будет идти теми же темпами, то уровень мирового океана поднимется на 1 метр. Если же допустить, что все ледники растают, что, конечно же, невозможно, то вода поднимется на 10 метров. И если учесть, что средняя высота суши над уровнем океана - 840 метров, то переживать так сильно по поводу затопления не стоит. 4) Глобальное потепление - единственная причина резких, непредсказуемых изменений погоды. Далеко не единственная. Существует ряд естественных, циклических процессов, к которым глобальное потепление не имеет никакого отношения. 8 И именно они являются тем, что может вызвать резкое потепление или похолодание. Такими факторами могут послужить океанские течения, циклоны, изменение магнитного поля Земли и просто совпадения. 5) Выбросы углекислого газа слишком незначительны, чтобы спровоцировать глобальное потепление. Хотелось бы верить, но пока факты это отрицают. По статистическим данным, которым можно доверять были построены графики концентрации углекислого газа в атмосфере и температуры в это время. Они совпадают. 6) Из-за глобального потепления температура скоро вырастет настолько, что мы все погибнем. Не настолько и не скоро. За последние 100 лет температура выросла на 0,7°С, - 1° С. И по самым смелым прогнозам в ближайшие 100 лет может вырасти еще на 4,6° С, но скорее всего это увеличение не превысит 2°С. С меньшей вероятностью, но есть модели, предсказывающие даже похолодание. 7) Сельскому хозяйству это будет только на руку. Углекислый газ может повысить урожайность ряда культур, но также возрастет и количество сорняков и вредителей. Растения не смогут хорошо расти на том же месте из-за климатического сдвига. 8) Причины глобального потепления известны. Многие верят, что в глобальном потеплении полностью виновен человек и что, только остановив промышленную деятельность, можно избежать катастрофы. В действительности же проблема изменения климата настолько нова, что сейчас невозможно с точностью сказать о ее причинах. То, что оно происходит — это факт, но то, что это результат антропогенной деятельности человека далеко не единственная версия. 9) Мы знаем, как бороться с глобальным потеплением, у нас есть технологии Стратегический план находится в разработке. Существует несколько масштабных вариантов борьбы с глобальным потеплением. 9 10) Мы не можем ничего с этим поделать. Каждый уже сейчас может внести свой вклад в борьбу с глобальным потеплением, хотя бы просто соблюдая рекомендации в потребительской деятельности. Причины глобального потепления Климат — это чрезвычайно сложная физическая система. Её поведение определяется взаимодействием между биосферой и атмосферой, поверхностями океанов и континентов, ледниками, а также взаимодействием с космическими объектами, такими, как Солнце. Наконец, влияние на климат оказывает антропогенная деятельность. Естественные колебания, которые возникают в процессе такого взаимодействия, могут иметь протяженность от нескольких недель до сотен лет. И что же именно является основной причиной климатических изменений однозначно не известно до сих пор. На сегодняшний день основными гипотезами, определяющими причины изменения климата являются следующие: 1) Изменение солнечной активности. 2) Изменение угла оси вращения Земли и ее орбиты. 3) Виновник климатических изменений – океан. 4) Вулканическая активность 5) Неизвестные взаимодействия Земли с Солнцем и планетами Солнечной системы. 6) Деятельность человека. До сих пор учёные со 100% уверенностью не могут сказать, что вызывает климатические изменения. В качестве причин глобального потепления выдвигается множество теорий и предположений. Перечислим основные, заслуживающие внимания, гипотезы. Гипотеза 1 - Причиной глобального потепления является изменение солнечной активности. Все происходящие климатические процессы на планете зависят от активности нашего светила – Солнца. Поэтому даже самые малые изменения 10 активности Солнца непременно сказываются на погоде и климате Земли. Выделяют 11-летние, 22-летние, а также 80-90 летние (Глайсберга) циклы солнечной активности. Вполне вероятно, что наблюдаемое глобальное потепление связано с очередным ростом солнечной активности, которая в будущем может снова пойти на убыль. Гипотеза 2 - Причина глобального потепление – изменение угла оси вращения Земли и её орбиты. Югославский астроном Миланкович предположил, что циклические изменения климата во многом связаны с изменением орбиты вращения Земли вокруг Солнца, а также изменением угла наклона оси вращения Земли, по отношению к Солнцу. Подобные орбитальные изменения положения и движения планеты вызывают изменение радиационного баланса Земли, а значит и её климата. Миланкович, руководствуясь своей теорией, вполне точно рассчитал времена и протяжённость ледниковых периодов в прошлом нашей планеты. Климатические изменения, вызванные изменением орбиты Земли, происходят обычно в течение десятков, а то и сотен тысяч лет. Наблюдаемое же в настоящий момент времени относительно быстрое изменение климата, по-видимому, происходит в результате действия ещё каких-то факторов. Гипотеза 3 – Виновник глобальных климатических изменений – океан. Мировой океан – огромный инерционный аккумулятор солнечной энергии. Он во многом определяет направление и скорость движения тёплых океанических, а также воздушных масс на Земле, которые в сильной степени влияют на климат планеты. В настоящий момент времени мало изучена природа циркуляции тепла в водной толщи океана. Так известно, что средняя температура вод океана составляет 3,5°С, а поверхности суши 15°С, поэтому интенсивность теплообмена между толщей океана и приземным слоем атмосферы может приводить к значительным климатическим изменениям. Кроме того, в водах океана растворено большое количество СО2 (около 140 11 трлн. тонн, что в 60 раз больше, чем в атмосфере) и ряда других парниковых газов, в результате определённых природных процессов эти газы могут поступать в атмосферу, существенным образом оказывая влияние на климат Земли. Гипотеза 4 – Вулканическая активность. Вулканическая активность является источником поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и большого количества углекислого газа, что также может значительным образом сказаться на климате Земли. Крупные извержения первоначально сопровождаются похолоданием вследствие поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и частиц сажи. Впоследствии, поступивший в ходе извержения CO2 вызывает рост среднегодовой температуры на Земле. Последующее долговременное снижение вулканической активности способствует увеличению прозрачности атмосферы, а значит и повышению температуры на планете. Гипотеза 5 – Неизвестные взаимодействия между Солнцем и планетами Солнечной системы. В словосочетании «Солнечная система» не зря упоминается слово «система», а в любой системе, как известно, присутствуют связи между её компонентами. Поэтому не исключено, что взаимное положение планет и Солнца может влиять на распределение и силу гравитационных полей, солнечной энергии, а также других видов энергии. Все связи и взаимодействия между Солнцем, планетами и Землёй пока ещё не изучены и не исключено, что они оказывают значительное влияние на процессы, происходящие в атмосфере и гидросфере Земли. Гипотеза 6 – Всему виной человек. Самая популярная на сегодняшний день гипотеза. Высокая скорость климатических изменений, происходящих в последние десятилетия, действительно может быть объяснима всё возрастающей интенсификацией антропогенной деятельности, которая оказывает заметное влияние на 12 химический состав атмосферы нашей планеты в сторону увеличения содержания в ней парниковых газов. Действительно повышение средней температуры воздуха нижних слоёв атмосферы Земли на 0,8°С за последние 100 лет – слишком высокая скорость для естественных процессов, ранее в истории Земли такие изменения происходили в течение тысячелетий. Последние десятилетия добавили ещё большей весомости этому аргументу, так как изменения средней температуры воздуха происходили еще большими темпами — 0,3-0,4°С за последние 15 лет. Человек и Парниковый эффект Приверженцы последней гипотезы, отводят ключевую роль в глобальном потеплении человеку, который кардинальным образом меняет состав атмосферы, способствуя росту парникового эффекта атмосферы Земли. Парниковый эффект – это увеличение средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана вследствие роста в атмосфере Земли концентраций парниковых газов (углекислый газ, метан, водяной пар и т.д.). Эти газы выполняют роль плёнки или стекла теплицы (парника), они свободно пропускают солнечные лучи к поверхности Земли и задерживают тепло, покидающее атмосферу планеты. Парниковый эффект в атмосфере нашей планеты вызван тем, что поток энергии в инфракрасном диапазоне спектра, поднимающийся от поверхности Земли, поглощается молекулами газов атмосферы, и излучается обратно в разные стороны, в результате половина поглощенной молекулами парниковых газов энергии возвращается обратно к поверхности Земли, вызывая её разогрев. Следует отметить, что парниковый эффект – это естественное атмосферное явление. Если бы на Земле вообще не было парникового эффекта, то средняя температура на нашей планеты была бы около -21°С, а так, благодаря парниковым газам, она составляет +14°С. Поэтому, чисто теоретически, деятельность человека, сопряжённая с 13 выбросом парниковых газов в атмосферу Земли, должна приводить к дальнейшему разогреву планеты. Познакомимся подробнее с парниковыми газами, способными потенциально вызвать глобальное потепление. Парниковым газом номер один является водяной пар, его вклад в существующий атмосферный парниковый эффект составляет 20,6 °С. На втором месте находится СО2, его вклад составляет около 7,2°С. Рост содержания в атмосфере Земли углекислого газа сейчас вызывает наибольшую озабоченность, так как растущее активное использование углеводородов человечеством продолжится и в ближайшем будущем. За последние два с половиной века (с начала индустриальной эры) содержание СО2 в атмосфере уже выросло приблизительно на 30%. На третьем месте нашего «парникового рейтинга» находится озон, его вклад в общее глобальное потепление составляет 2,4 °С. В отличие от других парниковых газов, деятельность человека наоборот вызывает уменьшение содержания озона в атмосфере Земли. Далее следует закись азота, её вклад в парниковый эффект оценивается в 1,4°С. Содержание закиси азота в атмосфере планеты имеет тенденцию к росту, за последние два с половиной века концентрация этого парникового газа в атмосфере выросла на 17%. Большое количество закиси азота поступает в атмосферу Земли в результате сжигания различных отходов. Список основных парниковых газов завершает метан, его вклад в суммарный парниковый эффект составляет 0,8°С. Содержание метана в атмосфере растёт очень быстро, за два с половиной столетия этот рост составил 150%. Основными источниками метана в атмосфере Земли являются разлагающиеся отходы, крупный рогатый скот, а также распад природных соединений, содержащих в своём составе метан. Особое опасение вызывает то, что способность поглощать инфракрасное излучение на единицу массы у метана в 21 раз выше, чем у углекислого газа. Наибольшая роль в имеющем место глобальном потеплении отводиться водяному пару и углекислому газу. На их долю приходится более 14 95% всего парникового эффекта. Именно благодаря этим двум газообразным веществам происходит разогрев атмосферы Земли на 33°С. Антропогенная деятельность оказывает наибольшее влияние на рост в атмосфере Земли концентрации углекислого газа, а содержание водяного пара в атмосфере растёт вслед за температурой на планете, вследствие увеличения испаряемости. Общий техногенный выброс СО2 в атмосферу Земли составляет 1.8 млрд. т/год, общее количество углекислого газа, которое связывает растительность Земли в результате фотосинтеза составляет 43 млрд. т/год, но почти всё это количество углерода в результате дыхания растений, пожаров, процессов разложения снова оказывается в атмосфере планеты и только 45 млн.т/год углерода оказывается депонированной в тканях растений, болотах суши и глубинах океана. Эти цифры показывают, что деятельность человека потенциально может являться ощутимой силой, влияющей на климат Земли. Проблема глобального потепления является одной ключевых экологических проблем Земли. Многие изменения в поведении и образе жизни животных и в развитии растений ученые связывают именно с глобальным потеплением. 15 Заключение Какие же выводы можно сделать? Происходит ли изменение климата в России? Несомненно. Это подтверждается результатами расчётов и длительными наблюдениями, которые свидетельствуют о росте температуры воздуха в целом по России на 1,29°С, что значительно превышает показатели среднего глобального потепления (0,74°С). За период с 1976 по 2006 гг. потепление в России достигло ещё более значительной величины 1,33°С. Смещение климатических сезонов привело к тому, что 2012 год стал одним из самых тёплых за 122 года инструментальных метеорологических наблюдений. В Центральной части и на Юге Европейской территории страны среднемесячные температуры ноября превышают климатическую норму. Во многих городах России за первое десятилетие XXI в. произошло обновление среднемесячных и годовых температур и перекрытие абсолютных максимумов. Зима 2006-2007 гг., а также весна 2007 г. на территории всей России были ознаменованы погодными аномалиями различного характера. Изменение климата приводит к увеличению количества атмосферных осадков. Важнейшим последствием для Росси стали проблемы, связанные с наводнениями и паводками. Таким примером может служить конец летаначало осени 2013 г., когда затяжные интенсивные осадки привели к наводнению на юге Дальнего Востока. Затоплению подверглись территории пяти регионов: Амурской области, Хабаровского края, Еврейской АО, Приморского края и юга республики Саха. В нынешних темпах потепления в России катастрофы никакой нет, так как ждать значительного повышения температуры в ближайшее десятилетия не приходится. По прогнозам к февралю 2038 года температура в Москве изменится лишь на несколько десятых градуса. А вот лет через 100-150 в Центральной России, может быть, и вырастут пальмы. Вот только можно ли назвать это 16 прогнозом? К сожалению, современная метеорология не может спрогнозировать атмосферные процессы на месяц с вероятностью выше 70%. 17 Список использованной литературы 1. Данилов-Данильян В.И. Климатические изменения: взгляд из России. М.: ТЕНС, 2003. 2. Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2012 год / Под ред. А.В. Фролова и др. М., 2013. 3. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации / Под ред. А.И. Бедрицкого и др. М., 2008. 4. Клименко В.В. Энергия, природа и климат. М.: МЭИ, 1997. 5. Сергеев А.Г. Глобальное потепление, или Высокий градус политики // Вокруг света. 2006. №7. С. 3-4. 6. http://www.priroda.su/item/389#7 18
