Будущий климат - Глобальные изменения климата Земли
Предсказуемость и моделирование. Климатическая система Земли содержит в себе элементы, зависящие от многих случайных величин, поэтому подробный прогноз погоды в среднем возможен только на срок до двух недель. Однако сами процессы циркуляции атмосферы и океана уже удается довольно детально описывать с помощью математических моделей. Они основываются на физических законах и явлениях, все они, включая и парниковый эффект, имеют достаточно строгое описание с точки зрения физики атмосферы и океана. Уравнения, описывающие эти законы, совместно "решаются" на пространственной сетке земной атмосферы и океана. В последние 25 лет для развития таких моделей было предпринято множество усилий и достигнут большой прогресс, кардинально изменилась вычислительная техника. В результате модели "умеют" воспроизводить динамику атмосферы и океана, облака и осадки, образование и таяние снежного покрова и морских льдов. Таким образом, можно смоделировать "средний" климат или набор его наиболее вероятных состояний на тот или иной год при заданных входных параметрах. В число входных параметров, конечно, входит и концентрация в атмосфере парниковых газов и ряд естественных факторов, в частности, вулканическая деятельность.
В результате, с помощью моделей ученые способны неплохо описать ход изменения климата с доиндустриальной эпохи и до наших дней, более того, модели позволяют "расщепить" естественные и антропогенные факторы. Расчеты с учетом только естественных причин и только антропогенных причин показали, что наилучшая точность достигается только при учете всех этих факторов, а также, что, начиная примерно с 1960 года, антропогенные факторы вносят главный вклад в изменение климата в целом. Если взять только естественные причины, то с 1970х годов ХХ века модельные кривые кардинально отличаются от данных наблюдений. Если же взять только антропогенные причины, то модельные кривые "лезут вверх" почти так же как и данные наблюдений.
Источник : МГЭИК, 2001, ВМО 2003
Рис.2. Сравнение результатов моделирования глобальной приземной температуры Земли и данных наблюдений
Межправительственная группа экспертов по изменению климата. В 1988 году мировое сообщество ученых объединило усилия по исследованию проблемы изменения климата, создав Межправительственную группу экспертов по изменению климата (МГЭИК или IPCC) - орган, работающий под "зонтиком" двух организаций ООН: ЮНЕП и Всемирной Метеорологической Организации (ВМО). Это фактически постоянно действующий форум нескольких тысяч ученых, включая и десятки российских (О. Анисимов, И. Башмаков, Г. Голицын, Г. Груза, Ю. Израэль, И. Кароль, К. Кобак, В. Котляков, И. Мохов, Г. Менжулин, С. Пегов, С. Семенов, О. Сиротенко и многие другие), практически всех, кто с разных сторон занимается данной проблемой: климатологов, экологов, экономистов и энергетиков. Этот форум носит официальный характер, представители правительств всех стран-членов ООН одобряют официальные доклады МГЭИК до их выхода в свет. Поэтому тем более важно, что в первом же основополагающем докладе - "Первом оценочном докладе", вышедшем в 1990 году, ученые пришли к единому выводу: идет рост концентрации СО2, он вызван человеческой деятельностью и может привести к существенному изменению климата.
Во "Втором оценочном докладе", вышедшем в 1995 г., ученые подтвердили этот вывод в намного более утвердительных формулировках, а в "Третьем оценочном докладе" (IPCC 2001 г.) содержится однозначный вывод о том, что происходящие изменения климата в основном обусловлены деятельностью человека. МГЭИК продолжает свою работу, призванную обобщить все научные результаты и заранее предупредить Мировое сообщество о наличии или отсутствии тех или иных эффектов изменения климата, их влиянии на экосистемы и человека, путях снижения антропогенного воздействия на климатическую систему. Сейчас готовится "Четвертый оценочный доклад" МГЭИК, который планируется завершить в 2007 г.
Сценарии. МГЭИК был разработан пакет сценариев развития событий в зависимости от выбросов парниковых газов, роста населения, применения более эффективных технологий и экономического роста в целом. На базе этих сценариев были сделаны модельные расчеты прогнозных сценариев роста средней температуры на период до 2100 г.
Прежде всего, рост температуры будет идти как минимум так же быстро, как и в последние десятилетия ХХ века. Размах прогнозов роста - от 1,4 до 5,80С к концу текущего столетия. При этом 2-30С выглядит наиболее вероятно (предполагается, что человечество немало предпримет для сдерживания изменения климата). Такое потепление очень значительно, ведь это только средние цифры. Вероятно, это беспрецедентное изменение за последние 10000 лет.
Практически во всех районах суши вероятно большое количество жарких дней и периодов сильной жары. Ожидается рост числа и силы экстремального выпадения осадков. В различных районах мира на местном уровне ожидается значительное повышение и понижение количества осадков. В целом предполагается рост содержания водяного пара, испарения и осадков на глобальном уровне. Ожидается повышение уровня моря, но пока прогноз весьма неопределен - от 10 до 90 см. Однако заметим, что повышение уровня на 50-90 см далеко не мало, это вызовет разрушение многих береговых сооружений и прибрежную эрозию, засоление питьевой воды и т. п.
Оценка риска в целом. МГЭИК были оценены риски и последствия при разных сценариях. Говоря о рисках в целом, они рассматривались для нижнего и верхнего диапазона изменений температуры к концу ХХI века, то есть для общего потепления примерно на 1,5-20С и на 4-50С. В лучшем случае риску вымирания подвергнутся только некоторые уникальные и находящиеся сейчас в опасности экосистемы. Риск от увеличения числа экстремальных явлений будет в любом случае, но при большем потеплении он многократно возрастает. При меньшем глобальном потеплении проблемы затронут лишь часть регионов планеты, а в худшем случае затронут подавляющее большинство регионов. В лучшем случае экономические последствия могут быть смесью негативных и позитивных (во всяком случае, для ряда регионов), а в худшем случае последствия будут строго отрицательны.
Продовольствие и здоровье населения. Говоря о более конкретных негативных последствиях, МГЭИК, прежде всего, выделяет продовольственную безопасность. Изменения климата приведут к снижению потенциальной урожайности в большинстве тропических и субтропических регионов. При росте же средней глобальной температуры более, чем на несколько градусов, будет и снижение урожайности в средних широтах (что, увы, не сможет быть скомпенсировано изменениями в высоких широтах). В первую очередь пострадают засушливые земли. Увеличение концентрации СО2 потенциально может быть позитивным фактором, но скорее всего будет с лихвой "скомпенсировано" вторичными негативными эффектами, особенно там, где сельское хозяйство ведется экстенсивными методами.
Другим негативным эффектом является недостаток водных ресурсов. Изменения климата приводят к неблагоприятному перераспределению осадков. Там, где и их и так достаточно, например, в северных и средних широтах, осадков будет больше. А там, где их недостает, станет меньше. Центральные континентальные районы, вероятно, станут еще суше. Резко возрастет межгодовая изменчивость количества осадков.
Здоровье человека. Наибольшее прямое влияние теплового стресса будет ощущаться в городах, где в наихудшей ситуации окажутся наиболее уязвимые (старики, дети, люди, страдающие кардиологическими заболеваниями и т. д.) и бедные группы населения. Однако, изменение климата окажет далеко идущие побочные воздействия - распространение переносчиков болезней, снижение качества воды, ухудшение качества продовольствия в развивающихся странах. Возможно появление климатических беженцев и значительное переселение. Последнее во многом связано с растущим риском катастрофических наводнений и подъемом уровня моря. Над десятками миллионов людей, проживающих в дельтах рек и низменных прибрежных районах, нависнет большая угроза. Население небольших коралловых островов будет группой особого риска. Уже рассматривается вопрос о расселении жителей ряда островов Южной части Тихого океана, на Сейшельских островах, на Маврикии и на Мальдивских островах уже начато сооружение прибрежной защитной инфраструктуры.
Экосистемы. Некоторые природные системы (ледники, коралловые рифы и мангровые заросли, тропические леса, полярные и альпийские районы), вероятно, претерпят значительные изменения, что может вызвать в их экосистемах необратимые потери. Ожидается значительное нарушение экосистем в результате пожаров, засух, наводнений, заражений паразитами, появления новых для данной местности видов. Большее количество сильных осадков приведет к частым оползням, селям и лавинам, что ухудшит условия жизни горных экосистем.
Общее воздействие на дикую природу двояко: ряд наиболее многочисленных видов будет усиленно развиваться, а более редкие и уязвимые виды будут на грани вымирания (в том числе и из-за влияния других видов). В целом изменение климата безусловно ведет к потерям биоразнообразия. Рассмотрение реальных возможностей миграции животных и растений, показывает, что "требуемая скорость миграции" выше, чем возможности тех или иных видов, что на их пути могут встретиться естественные и антропогенные барьеры. В результате среднее глобальное потепление на 30С может привести к большой потере биоразнообразия, так для млекопитающих таежных и горных экосистем потери составят от 10 до 60% видов.
Выводы Всемирной метеорологической организации. В сводном докладе "Наш будущий климат" Всемирная метеорологическая организация как установленный факт признает само явление изменения климата и его в основном антропогенные причины. Однозначно указывается на опасность для человечества грядущих изменений. Они хотя и краткосрочны в геологическом масштабе времени (не более нескольких сотен лет - пока мировая энергетика основывается на ископаемом топливе), но за время действия данного эффекта многим экосистемам может быть нанесен необратимый урон, а человечеству придется понести огромные экономические и социальные затраты.
Поэтому в докладе содержится призыв к борьбе за восстановление климата на нескольких фронтах и таким образом, чтобы обеспечить устойчивость всей климатической системы. Промышленность должна быть более эффективной, а автомобили переведены на другие виды горючего, лучше должно быть организовано землепользование, надо восстанавливать леса, шире должны использоваться возобновляемые источники энергии. "И, что наиболее важно, мы должны изменить наши жизненные установки и быть готовыми жить так, чтобы обеспечить и благополучие всех государств и сохранить климат, на благо нашего будущего".
Похожие статьи
-
Главные наблюдаемые изменения - Глобальные изменения климата Земли
Температура. Большое количество независимо проведенных наблюдений подтверждает, что за ХХ век общее повышение температуры приземного слоя воздуха...
-
Изменения климата - Экологические проблемы водных ресурсов
В 1979 году в Женеве Всемирной метеорологической организацией (ВМО), специализированным учреждением ООН, и другими международными организациями была...
-
Одним из существенных последствий ожидаемого глобального потепления может стать экономия топливно-энергетических ресурсов. По расчетам, на начало XXI в....
-
Антропогенные изменения климата и их причины - Основы экологии
Последствиями антропогенного воздействия на атмосферу являются изменения климата, которые имеют разные масштабы. Обычно различают глобальные изменения и...
-
Последствия глобального потепления - Глобальное потепление климата
Учитывая все данные, разработанные учеными всего мира, и результаты исследований Комиссии ООН, среднемировая температура в этом веке может повыситься на...
-
"Горячие области" материков планеты - Глобальное потепление климата
П. Джоунс и Тома М. Л. Уигли представляют результаты десяти лет научных исследований по изменению климата на всей нашей планете за 130 лет с 1860 по 1990...
-
Климатическая система Земли - Глобальные изменения климата Земли
Параметры климатической системы. Климатическая система Земли охватывает атмосферу, океан, сушу, криосферу (лед и снег) и биосферу. Эта комплексная...
-
Вечная мерзлота и современный климат - Современный взгляд на глобальное потепление
Как изменяется современный климат? На исходе XX проблема глобального потепления климата не перестает волновать мировую общественность. В последние...
-
Процессы переноса в океанах. - Изменение климата
Вследствие буферных свойств карбонатной системы, изменение концентрации растворенного суммарного неорганического углерода в морской воде, необходимое для...
-
Прогнозы концентрации углекислого газа в атмосфере на будущее. - Изменение климата
За последние десятилетия было создано большое количество моделей глобального углеродного цикла, рассматривать которые в данной работе не представляется...
-
Экосистемы хвойных лесов - Глобальное потепление климата
Отмечаемые ныне и прогнозируемые на ближайшие десятилетия повышение содержания СО2 в атмосфере и потепление ведут к серьезным Изменениям в таежных и...
-
Проблемы Мирового Океана, Вода - основа жизни на Земле - Глобальные проблемы человечества
Вода... 2/3 поверхности Земли покрыты водой! Вода - второе по важности вещество на Земле, после кислорода. Без воды, человек может прожить всего три дня....
-
Парниковый эффект и климат Земли, Влияние на жизнь людей - Парниковый эффект
Когда мы говорим о последствиях парникового эффекта, мы понимаем влияние его на климат Земли. В первую очередь - это глобальное потепление. Многие...
-
Возможные пути решения проблемы глобального потепления - Глобальное потепление климата
Поиск виновных в глобальном потеплении не поможет делу. На Конференции ООН по проблемам климатических изменений, которая продолжается в Нидерландах,...
-
Причины глобального потепления - Глобальное потепление климата
"Парниковый эффект" возник не сегодня - он существовал с тех пор, как наша планета обзавелась атмосферой, и без него температура приземных слоев этой...
-
Деятельность человека достигла уже такого уровня развития, при котором ее влияние на природу приобретает глобальный характер. Природные системы -...
-
Человек и климат. - Изменение климата
Влияние человека на климат начало проявляться несколько тысяч лет тому назад в связи с развитием земледелия. Во многих районах для обработки земли...
-
"Младенец Христос" - Глобальное потепление климата
Тихоокеанское течение Эль-Ниньо считается аномальным климатическим явлением - событием века, открытым только лишь четверть века назад. Примечательно, что...
-
К глобальным экологическим проблемам в связи загрязнением атмосферы многие ученые относят: - сокращение озонового слоя; - изменение климата; - парниковый...
-
Основные химические соединения и реакции. - Изменение климата
Известно более миллиона углеродных соединений, тысячи из которых участвуют в биологических процессах. Атомы углерода могут находиться в одном из девяти...
-
Потребление энергии и выбросы углекислого газа., Углерод в природе. - Изменение климата
Энергия не производится ради самого производства энергии. В промышленно развитых странах основная часть вырабатываемой энергии приходится на...
-
Изменения содержания углерода в континентальных экосистемах. - Изменение климата
За последние 200 лет произошли значительные изменения в континентальных экосистемах в результате возрастающего антропогенного воздействия. Когда земли,...
-
Агроэкосистемы и культурные растения - Современный взгляд на глобальное потепление
Это неустойчивые, искусственно созданные и регулярно поддерживаемые человеком экосистемы с целью производства сельскохозяйственной продукции - поля,...
-
Углерод в почве. - Изменение климата
По разным оценкам, суммарное содержание углерода в составляет около г С. Главная неопределенность существующих оценок обусловлена недостаточной полнотой...
-
Углерод в биоте и первичная продуктивность. В течение последних 20 лет были предприняты многочисленные попытки определения запасов углерода в...
-
Взаимосвязь между энергопотреблением, экономической деятельностью и поступлением углекислого газа в атмосферу. Основным антропогенным источником выбросов...
-
Углерод в морской воде., Полное содержание углерода и щелочность. - Изменение климата
Полное содержание углерода и щелочность. Как показали исследования, содержание суммарного неорганического углерода в океане в 1983 году более, чем в 50...
-
Буферные свойства карбонатной системы. - Изменение климата
При растворении в морской воде происходит реакция гидратации с образованием угольной кислоты, которая в свою очередь диссоциирует на ионы. Карбонатная...
-
Глава 2. Глобальные последствия загрязнения атмосферы - Способы и последствия загрязнения атмосферы
В новое тысячелетие человечество вступило в условиях экологического кризиса. Три глобальные экологические проблемы - загрязнение всех сред жизни,...
-
В ближайшей перспективе назревает истощение жизненно важных для человеческой цивилизации сырьевых источников планеты. К этому добавляется демографический...
-
Равновесие климата - Биосфера и предотвращение экологической катастрофы
Новейшие изыскания палеоклиматологов говорят, что компьютерные модели рисуют нам неполную, размытую картину того, что ожидает человечество, когда...
-
Содержание изотопа С в атмосферном углекислом газе. - Изменение климата
Содержание изотопа выражается отклонением () () отношения от общепринятого стандарта. Первые измерения содержания изотопа в атмосфере были проведены...
-
Изотопы углерода., Углерод в атмосфере., Атмосферный углекислый газ. - Изменение климата
В природе известно семь изотопов углерода, из которых существенную роль играют три. Два из них - и - являются стабильными, а один - - радиоактивным с...
-
Человек и радиация - Глобальные экологические проблемы современности
Радиация по самой своей природе вредна для жизни. Малые дозы облучения могут "запустить" не до конца еще установленную цепь событий, приводящую к раку...
-
Перемешивание в атмосфере. - Изменение климата
Перемешивание воздуха в тропосфере происходит довольно быстро. Пассаты в средних широтах в обоих полушариях огибают Землю в среднем примерно за один...
-
- возможное потепление климата ("парниковый эффект"); - нарушение озонового слоя; - выпадение кислотных дождей. - возможное похолодание климата. -...
-
Причины глобального потепления "Парниковый эффект" возник не сегодня - он существовал с тех пор, как наша планета обзавелась атмосферой, и без него...
-
Определение экологической устойчивости Устойчивое развитие, удовлетворяющее потребностям жизнедеятельности живущих людей и обеспечивающее жизнь и...
-
Загрязнение почвы Охрана почв от человека является одной из важнейших задач человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или...
-
С в океане., Донные осадки океана. - Изменение климата
Распределение в растворенном неорганическом углероде во всех океанах было получено в ходе экспедиций по программе GEOSECS в 1972-1978 годах. Оказалось,...
Будущий климат - Глобальные изменения климата Земли