Естественно-математические науки

Что происходит с климатом на Земле?

Если не принять срочные меры, повышение температуры приведет к затоплению территорий, натиску пустынь, росту тропических болезней…
 
Одна из важнейших проблем человечества –  глобальное потепление климата. Говоря о нем, имеют в виду повышение средней годовой температуры воздуха в масштабах полушарий и всего земного шара в течение продолжительного периода времени. Установлено, что в течение XX века средняя годовая температура воздуха в северном полушарии повысилась на 0.6 оС, а самым теплым было последнее десятилетие. 

 
Каковы же причины изменения климата? Уже свыше 100 лет ученые ищут причины, которые могли бы влиять на его трансформацию. Диапазон теорий, гипотез, версий огромен. Все теории можно разделить на три группы: космические, астрономические и геофизические.

Космические теории предполагают, что основное влияние оказывают процессы, происходящие на Солнце, а так же изменение солнечной постоянной.

Гипотезы, имеющие в основе астрономические факторы, полагают, что изменения климата происходят под влиянием изменения некоторых параметров орбиты Земли.

Геофизические теории причины изменения климата видят в изменении состава атмосферы, изменении распределения суши и моря, изменении очертаний береговой линии, рельефа, растительного покрова и так далее.

Большое внимание уделяется влиянию концентрации углекислого и других парниковых газов, таких как метан и озон в атмосфере. С концентрацией СО2 связано развитие парникового эффекта.

Парниковый эффект не был сотворен человеком. Он существует на Земле сотни миллионов лет с момента появления атмосферы. Если бы естественный парниковый эффект не задерживал солнечное тепло, то средняя температура нижних слоев атмосферы составляла бы –18 оС, и тогда огромные пространства земной поверхности были бы покрыты ледниками.

Именно парниковый эффект создал условия для появления жизни на Земле. Что же такое парниковый эффект? В упрощенной форме его можно представить следующим образом. Парниковые газы пропускают приходящую от Солнца коротковолновую радиацию к поверхности Земли, но задерживают уходящую длинноволновую радиацию, что ведет к повышению температуры приземных слоев воздуха. Одновременно, из-за повышения температуры возрастает испарение, увеличивается содержание в атмосфере водяных паров, что в свою очередь также способствует усилению парникового эффекта.

Несомненно, что климат менялся и меняется и без воздействия человека. Если обратиться к далекому прошлому нашей планеты, то можно увидеть, что были в истории времена, когда Земля то превращалась в снежный ком, то нагревалась, как печь. Но за последние 250 лет содержание парниковых газов в атмосфере резко возрастает благодаря сжиганию ископаемого топлива (угля, нефти, природного газа), а также обширным вырубкам леса и ростом сельскохозяйственных угодий.

Как уже говорилось, в течение XX века средняя годовая температура воздуха повысилась на 0.6 оС. В Карелии повышение средней годовой температуры воздуха за сто лет составило 0.2 оС, за последние 50 лет 0.6 оС. В районе Карельского побережья Белого моря тенденции изменения среднегодовой температуры воздуха отрицательны, на остальной территории республики температурные тренды за последние 50 лет прошлого века положительны – от 0.1оС/50 лет в северных районах до 1.0оС/50 лет по югу республики.

Если говорить о средней месячной температуре воздуха, то следует отметить, что наиболее четко положительный линейный тренд выражен в марте и составляет на разных станциях от 3.0 до 5.0оС за 50 лет. Апрель теплеет существенно медленнее, чем март (от 0.5 до 2.1оС/50 лет). Тенденции к потеплению по данным наблюдений за период с 1951-го по 2000 год наблюдаются с января по май. В летний период и значительную часть осеннего сезона изменения температуры разнонаправленны и малы по абсолютной величине (меньше 1.7 оС/50 лет). К ноябрю они сменяются тенденцией к похолоданию на 0.4 – 1.1 оС/50 лет  практически на всей территории региона.

К каким последствиям может привести глобальное потепление климата? Поднимется уровень мирового океана из-за таяния ледников и полярных льдов, возникнет угроза затопления прибрежных и островных территорий, леса умеренного пояса начнут перемещаться на север, арктическая тундра может исчезнуть, многие тропические болезни, такие как малярия, распространятся на большие территории, увеличатся площади пустынь, снизится урожайность сельхозпродукции, начнется миграция населения в более благоприятные для проживания районы и так далее.

Для того чтобы это не произошло, необходимы срочные меры. Следует сокращать выбросы СО2, для чего внедрять современные технологии, заменять устаревшее оборудование, использовать нетрадиционные возобновляемые источники электроэнергии (ветер, солнце, океанические волны, биомасса), регулировать теплопотребление и так далее.

В 1988 году создана Межправительственная группа экспертов по вопросам изменения климата, которая регулярно готовит отчеты о состоянии климата планеты. В 1992 году в Рио-де-Жанейро подписана Рамочная конвенция по изменению климата, в 1997 году в Киото  подписан Киотский протокол, согласно которому страны-участницы должны обеспечить условия, при которых их суммарные антропогенные выбросы парниковых газов не превысят установленных для них норм, что приведет к сокращению общих выбросов.

Подробнее о ситуации с климатом в Карелии будет рассказано в следующих публикациях.

 
ОБ АВТОРЕ. Лариса Назарова — научный сотрудник Института водных проблем Севера КарНЦ РАН.