Файл: Курсовая работа (курсовой проект) по учебному курсу Проблемы устойчивого развития Вариант 13 (при наличии).docx
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 194
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА ЗЕМЛИ
1.2 Факторы естественного изменения климата
1.3. Антропогенное изменение климата
1.4. Климатические реконструкции
ГЛАВА 2. СОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА КОНЦА XX - НАЧАЛА XXI ВЕКА
2.1 Причины современного изменения климата
2.2 Последствия изменения климата на окружающую среду и человека
2.3 Анализ климатических изменений и примерные пути выхода из сложившейся климатической ситуации
деформирует в биосфере распределение масс элемента, но может иметь последствия в связи с парниковым эффектом [10].
В настоящее время главным естественным регулятором процесса антропогенного изменения баланса СО2 является Мировой океан. Углекислота Мирового океана находится в подвижном равновесии с углекислым газом атмосферы, происходит обмен углекислого газа между атмосферой и океаном. Холодные воды приполярных районов океана поглощают углекислый газ из атмосферы, а теплые воды тропиков возвращают его избыток в атмосферу. Ориентировочно за год около 100 . 109 т СО2 растворяется в океане и вновь возвращается в атмосферу. Этот цикл не замкнут: на протяжении последних 1-2 млрд. лет из вод морей и океанов систематически осаждались карбонаты кальция и магния [10].
Уровень современных знаний не позволяет спрогнозировать, как поведет себя океан, если концентрация СО2 в атмосфере будет продолжать возрастать. Вероятно, главный вопрос не в том, будет или нет происходить поглощение океаном СО2, а скорость ответной реакции океана. При недостаточной скорости поглощения углекислого газа может произойти ускоренное изменение климата планеты.
В этой связи интересны современные исследовательской работы. В частности, ученые из Колумбийского университета в США реконструировали накопление промышленных выбросов СО2 в океане с 1765 по 2008 гг., в результате чего обнаружили резкое ускорение прироста растворенного углекислого газа с начала 50-х годов прошлого века. Говоря о поглощении океаном СО2, ученые имеют ввиду как непосредственное растворение газа в поверхностных водах, так и поглощение, и использование его в ходе фотосинтеза [20].
В настоящее время океаны хранят в себе примерно 150 миллиардов тонн промышленных выбросов в пересчете на углерод, причем, еще в середине 90-х гг. ХХ в. это число было на треть меньше. В 2007 г. Мировой океан поглотил примерно 2,3 миллиарда тонн СО2, что не превышает 1% от всего углерода, находящегося в океане. Для расчетов была использована математическая модель с дополнительным набором данных о солености воды, ее температуре, содержании в ней хлорофторуглеродов и множеством других параметров. Авторы статьи полагают, что замедление поглощения океаном углекислого газа связано с простыми физико-химическим параметрами - температурой и кислотностью воды: чем больше диоксида углерода оказывается в океане, тем более кислотным он становится и тем труднее ему растворить в себе дополнительные количества СО2. Ученым удалось установить, что наиболее активно растворяет в себе СО
2 Южный океан, омывающий берега Антарктики, так как углекислый газ лучше растворяется в холодной и плотной воде, и уже оттуда течениями разносится по всем океанам [20].
В своей работе ученые также отметили, что в последние годы активно поглощать СО2 начала и наземная растительность, тогда как в середине ХХ в. ситуация была обратной, вероятно из-за вырубки лесов под сельскохозяйственные угодья. В настоящее время наземная растительность ежегодно поглощает на 1,1 миллиарда тонн СО2 больше, чем выбрасывает в воздух. Авторы статьи полагают, что это связано с резко возросшей концентрацией СО2 в атмосфере, который служит сырьем для процесса фотосинтеза, однако, какова «емкость» наземной биосферы и как долго еще сохранится эта тенденция, ученым пока не известно.
На основании исследований один из авторов сделал серьезное заявление: мы больше не можем полагаться на океаны и наземную растительность в будущем, основываясь на том, как эти естественные поглотители СО2 защищали нас от парникового эффекта в прошлом, и продолжать сжигать углеводородные топлива все более нарастающими темпами [26].
Рассмотрим следующую проблему - прогнозирования климата. Наиболее актуальны прогнозы на XXI в. По оценкам различных сценариев, произойдет рост температуры от 1,4 до 5,8 градуса.
Но это прогноз. Приведем достоверные строго научные факты. Самыми тёплыми в ушедшем столетии оказались 1990-е годы, а 1998-й - максимально тёплым годом XX века. Однако средняя глобальная температура 2015 г. на 0,9°C выше средней за XX век, сообщает NOAA. С начала регулярных метеорологических наблюдений она является самой высокой. 2015 г. теплее прежнего рекордсмена, 2014 г., на 0,16°С. В XXI в. уже в четвертый раз устанавливается рекорд глобальной температуры [12].
Области положительных температурных аномалий занимают большую часть Земли, включая Центральную Америку, северную половину Южной Америки, части северной, южной и восточной Европы, западную часть Азии, восточную часть центральной Сибири, районы восточной и южной Африки, большую часть северо-востока Тихого океана, а также его тропический зоне, большую часть запада Северной Атлантики, Индийский океан и Арктический бассейн.
Средняя глобальная температура суши на 1,33°С выше средней за ХХ век. Она самая высокая за период наблюдений, на 0,25° она выше прежнего рекорда 2007 г. Аналогичный показатель для океана выше среднего за ХХ век на 0,74°С [15].
Нарастающая климатическая неустойчивость находится в поле зрения как зарубежных, так и российских ученых. Например, исследуется механизмы оптимальной адаптации экономики России к опасным проявлениям погоды и климата [14].
Многие исследования, проводимые учеными, могу нам говорить, насколько серьезно изменился климат за всю его историю и насколько изменится климат в будущем, какие прогнозы ждут человечество. В данном аспекте следует отметить, что последствия изменения климата могут быть как позитивными, так и негативными. Рассмотрим первоочередно позитивные последствия, и как они повлияли и повлияют на окружающую среду и человека.
Казалось бы, какие позитивные последствия могут нести за собой климатические изменения, ведь урон, который наносит глобальное потепление, на самом деле, колоссальный. Если учесть, как быстро человечество способно следовать прогрессу, рост показателей температуры по всей планете можно использовать в качестве повышения урожайности различных культурных растений, создавая для них наиболее благоприятные условия. Если мы говорим об этом, стоит сделать ремарку: это реально будет возможным в умеренных поясах. Также к положительной стороне парникового эффекта мы можем отнести увеличение продуктивности естественных биогеоценозов лесных ресурсов [26].
Однако не всегда глобальное потепление может оказывать только негативный эффект. Конкретный пример: из-за глобального потепления ситуация в Арктике начала меняться. Льды постепенно отступают, что открывает доступ к разнообразным ресурсам, которые уже упоминались, а также потепление повышает привлекательность арктических транспортных маршрутов. Именно поэтому в последние годы обострилась борьба за Арктику между несколькими странами.
Многие проблемы, вызванные глобальным потеплением и изменением климата в целом, носят, безусловно, негативный характер. Сложно представить, как изменится экосистема планеты, насколько частыми станут катастрофы природного характера и к каким последствиям для человека это может привести. Для большинства ученых проблема климата носит главный и основополагающий характер, поскольку об этой проблеме написано и сказано очень много фактов, приведено огромное количество гипотез о том, какой Земля будет уже в ближайшем будущем и как населению планеты подготовиться к этим изменениям. Все эти факты требуют определенного рода доказательств, чтобы конкретизировать и обосновать свою предложенную теорию либо точку зрения. Этим занимались и занимаются ученые XX-XXI века [29].
Рассматривая основные негативные последствия, которые подтверждают реальную картину происходящего на планете, и, приводя конкретные примеры того, что произошло за последние десятилетия и столетия на планете и как уже эти последствия отразились на климате планеты, обратимся к общемировым авторитетам и научным деятелям.
Первое, что хотелось бы отметить: определенную ясность в обсуждаемую проблему вносит концепция академика Котлякова. Он считает, что главные законы природы заключаются в их цикличности. И мы существуем в десятках таких циклов, начиная от сезонно-погодных, заканчивая тысячелетними. Например, каждые 100 тысяч лет на Земле наступает ледниковый период, сейчас в разгаре потепление, в котором мы и живем. Все эти циклы накладываются друг на друга. И это иногда вызывает повышение температуры, а иногда понижение. Очевидно, что в последние годы совпали определенные циклы, которые привели к некоторому потеплению. Какую-то роль сыграло и антропогенное влияние, но эта роль не столь значима. Далее Котляков отмечает, что, хотя в течение всего ХХ века антропогенное влияние на климат росло, но за это время наблюдалось и два похолодания: одно - в самом начале века, и второе - в 60-70 годы. Люди зрелого возраста хорошо помнят, что в период их детства зимы были холоднее, чем сейчас. Причем второе похолодание было очень существенно, в горах ледники наступали повсюду, и в целом на Земле было достаточно холодно. Общеизвестно, что именно в это время службами мониторинга во всех развитых и отчасти развивающихся странах фиксировались колоссальные объемы выбросов парниковых газов в атмосферу. Потом началось потепление. Но это колебание происходило внутри другого цикла - более продолжительного [15].
Котляков вносит ясность и в другую интересующую многих проблему: росте количества стихийных бедствий в связи с глобальным потеплением. Ученый убежден в том, что глобальное потепление не вызывает роста количества стихийных бедствий. На Земле происходит все то же, что происходило и раньше. Только человечество обладает короткой памятью. Оно не помнит даже того, что было всего пару столетий назад. В русских летописях XVI-XVII веков описаны точно такие же природные явления, которые происходят и сейчас (те же засухи, холода). А что касается цунами и ураганов, то они вообще не имеют никакого отношения к климату, в них задействованы совсем иные процессы [15].
В настоящее время главным естественным регулятором процесса антропогенного изменения баланса СО2 является Мировой океан. Углекислота Мирового океана находится в подвижном равновесии с углекислым газом атмосферы, происходит обмен углекислого газа между атмосферой и океаном. Холодные воды приполярных районов океана поглощают углекислый газ из атмосферы, а теплые воды тропиков возвращают его избыток в атмосферу. Ориентировочно за год около 100 . 109 т СО2 растворяется в океане и вновь возвращается в атмосферу. Этот цикл не замкнут: на протяжении последних 1-2 млрд. лет из вод морей и океанов систематически осаждались карбонаты кальция и магния [10].
Уровень современных знаний не позволяет спрогнозировать, как поведет себя океан, если концентрация СО2 в атмосфере будет продолжать возрастать. Вероятно, главный вопрос не в том, будет или нет происходить поглощение океаном СО2, а скорость ответной реакции океана. При недостаточной скорости поглощения углекислого газа может произойти ускоренное изменение климата планеты.
В этой связи интересны современные исследовательской работы. В частности, ученые из Колумбийского университета в США реконструировали накопление промышленных выбросов СО2 в океане с 1765 по 2008 гг., в результате чего обнаружили резкое ускорение прироста растворенного углекислого газа с начала 50-х годов прошлого века. Говоря о поглощении океаном СО2, ученые имеют ввиду как непосредственное растворение газа в поверхностных водах, так и поглощение, и использование его в ходе фотосинтеза [20].
В настоящее время океаны хранят в себе примерно 150 миллиардов тонн промышленных выбросов в пересчете на углерод, причем, еще в середине 90-х гг. ХХ в. это число было на треть меньше. В 2007 г. Мировой океан поглотил примерно 2,3 миллиарда тонн СО2, что не превышает 1% от всего углерода, находящегося в океане. Для расчетов была использована математическая модель с дополнительным набором данных о солености воды, ее температуре, содержании в ней хлорофторуглеродов и множеством других параметров. Авторы статьи полагают, что замедление поглощения океаном углекислого газа связано с простыми физико-химическим параметрами - температурой и кислотностью воды: чем больше диоксида углерода оказывается в океане, тем более кислотным он становится и тем труднее ему растворить в себе дополнительные количества СО2. Ученым удалось установить, что наиболее активно растворяет в себе СО
2 Южный океан, омывающий берега Антарктики, так как углекислый газ лучше растворяется в холодной и плотной воде, и уже оттуда течениями разносится по всем океанам [20].
В своей работе ученые также отметили, что в последние годы активно поглощать СО2 начала и наземная растительность, тогда как в середине ХХ в. ситуация была обратной, вероятно из-за вырубки лесов под сельскохозяйственные угодья. В настоящее время наземная растительность ежегодно поглощает на 1,1 миллиарда тонн СО2 больше, чем выбрасывает в воздух. Авторы статьи полагают, что это связано с резко возросшей концентрацией СО2 в атмосфере, который служит сырьем для процесса фотосинтеза, однако, какова «емкость» наземной биосферы и как долго еще сохранится эта тенденция, ученым пока не известно.
На основании исследований один из авторов сделал серьезное заявление: мы больше не можем полагаться на океаны и наземную растительность в будущем, основываясь на том, как эти естественные поглотители СО2 защищали нас от парникового эффекта в прошлом, и продолжать сжигать углеводородные топлива все более нарастающими темпами [26].
Рассмотрим следующую проблему - прогнозирования климата. Наиболее актуальны прогнозы на XXI в. По оценкам различных сценариев, произойдет рост температуры от 1,4 до 5,8 градуса.
Но это прогноз. Приведем достоверные строго научные факты. Самыми тёплыми в ушедшем столетии оказались 1990-е годы, а 1998-й - максимально тёплым годом XX века. Однако средняя глобальная температура 2015 г. на 0,9°C выше средней за XX век, сообщает NOAA. С начала регулярных метеорологических наблюдений она является самой высокой. 2015 г. теплее прежнего рекордсмена, 2014 г., на 0,16°С. В XXI в. уже в четвертый раз устанавливается рекорд глобальной температуры [12].
Области положительных температурных аномалий занимают большую часть Земли, включая Центральную Америку, северную половину Южной Америки, части северной, южной и восточной Европы, западную часть Азии, восточную часть центральной Сибири, районы восточной и южной Африки, большую часть северо-востока Тихого океана, а также его тропический зоне, большую часть запада Северной Атлантики, Индийский океан и Арктический бассейн.
Средняя глобальная температура суши на 1,33°С выше средней за ХХ век. Она самая высокая за период наблюдений, на 0,25° она выше прежнего рекорда 2007 г. Аналогичный показатель для океана выше среднего за ХХ век на 0,74°С [15].
Нарастающая климатическая неустойчивость находится в поле зрения как зарубежных, так и российских ученых. Например, исследуется механизмы оптимальной адаптации экономики России к опасным проявлениям погоды и климата [14].
2.2 Последствия изменения климата на окружающую среду и человека
2.2.1 Позитивные последствия
Многие исследования, проводимые учеными, могу нам говорить, насколько серьезно изменился климат за всю его историю и насколько изменится климат в будущем, какие прогнозы ждут человечество. В данном аспекте следует отметить, что последствия изменения климата могут быть как позитивными, так и негативными. Рассмотрим первоочередно позитивные последствия, и как они повлияли и повлияют на окружающую среду и человека.
Казалось бы, какие позитивные последствия могут нести за собой климатические изменения, ведь урон, который наносит глобальное потепление, на самом деле, колоссальный. Если учесть, как быстро человечество способно следовать прогрессу, рост показателей температуры по всей планете можно использовать в качестве повышения урожайности различных культурных растений, создавая для них наиболее благоприятные условия. Если мы говорим об этом, стоит сделать ремарку: это реально будет возможным в умеренных поясах. Также к положительной стороне парникового эффекта мы можем отнести увеличение продуктивности естественных биогеоценозов лесных ресурсов [26].
Однако не всегда глобальное потепление может оказывать только негативный эффект. Конкретный пример: из-за глобального потепления ситуация в Арктике начала меняться. Льды постепенно отступают, что открывает доступ к разнообразным ресурсам, которые уже упоминались, а также потепление повышает привлекательность арктических транспортных маршрутов. Именно поэтому в последние годы обострилась борьба за Арктику между несколькими странами.
2.2.2 Негативные последствия
Многие проблемы, вызванные глобальным потеплением и изменением климата в целом, носят, безусловно, негативный характер. Сложно представить, как изменится экосистема планеты, насколько частыми станут катастрофы природного характера и к каким последствиям для человека это может привести. Для большинства ученых проблема климата носит главный и основополагающий характер, поскольку об этой проблеме написано и сказано очень много фактов, приведено огромное количество гипотез о том, какой Земля будет уже в ближайшем будущем и как населению планеты подготовиться к этим изменениям. Все эти факты требуют определенного рода доказательств, чтобы конкретизировать и обосновать свою предложенную теорию либо точку зрения. Этим занимались и занимаются ученые XX-XXI века [29].
Рассматривая основные негативные последствия, которые подтверждают реальную картину происходящего на планете, и, приводя конкретные примеры того, что произошло за последние десятилетия и столетия на планете и как уже эти последствия отразились на климате планеты, обратимся к общемировым авторитетам и научным деятелям.
Первое, что хотелось бы отметить: определенную ясность в обсуждаемую проблему вносит концепция академика Котлякова. Он считает, что главные законы природы заключаются в их цикличности. И мы существуем в десятках таких циклов, начиная от сезонно-погодных, заканчивая тысячелетними. Например, каждые 100 тысяч лет на Земле наступает ледниковый период, сейчас в разгаре потепление, в котором мы и живем. Все эти циклы накладываются друг на друга. И это иногда вызывает повышение температуры, а иногда понижение. Очевидно, что в последние годы совпали определенные циклы, которые привели к некоторому потеплению. Какую-то роль сыграло и антропогенное влияние, но эта роль не столь значима. Далее Котляков отмечает, что, хотя в течение всего ХХ века антропогенное влияние на климат росло, но за это время наблюдалось и два похолодания: одно - в самом начале века, и второе - в 60-70 годы. Люди зрелого возраста хорошо помнят, что в период их детства зимы были холоднее, чем сейчас. Причем второе похолодание было очень существенно, в горах ледники наступали повсюду, и в целом на Земле было достаточно холодно. Общеизвестно, что именно в это время службами мониторинга во всех развитых и отчасти развивающихся странах фиксировались колоссальные объемы выбросов парниковых газов в атмосферу. Потом началось потепление. Но это колебание происходило внутри другого цикла - более продолжительного [15].
Котляков вносит ясность и в другую интересующую многих проблему: росте количества стихийных бедствий в связи с глобальным потеплением. Ученый убежден в том, что глобальное потепление не вызывает роста количества стихийных бедствий. На Земле происходит все то же, что происходило и раньше. Только человечество обладает короткой памятью. Оно не помнит даже того, что было всего пару столетий назад. В русских летописях XVI-XVII веков описаны точно такие же природные явления, которые происходят и сейчас (те же засухи, холода). А что касается цунами и ураганов, то они вообще не имеют никакого отношения к климату, в них задействованы совсем иные процессы [15].