Klimatske promjene u prošlosti i sadašnjosti. Utjecaj nekih faktora na klimatske promjene. Efekat staklenika. Posljedice klimatskih promjena. Kyoto Protocol

11.1. Klimatske promjene u prošlosti i sadašnjosti

Klima je dugoročni vremenski režim određen geografskom širinom područja, nadmorskom visinom, udaljenošću područja od okeana, topografijom kopna i drugim faktorima.

Godine 1935, na meteorološkom kongresu u Varšavi, propisano je da se kao klimatske vrijednosti uzimaju prosječne vrijednosti u prethodnih trideset godina. Stoga su 1935. godine kao standardna klima usvojene prosječne vrijednosti, recimo, srednjih mjesečnih ili prosječnih godišnjih temperatura ili padavina za 1901-1930. Sada se kao takve smatraju godine 1971–2000.

Klimatski sistem je najsloženiji fizički sistem na planeti. Obuhvaća sve pokretne geosfere Zemlje, odnosno atmosferu, hidrosferu, litosferu, biosferu, zajedno sa čovjekom i sve njegove već prilično velike antropogene aktivnosti.

Klima planete određena je njenom masom, udaljenosti od Sunca i sastavom atmosfere. Zemljina atmosfera se sastoji od 78% azota, 21% kiseonika. Preostalih 1% čini vodena para, CO 2 (0,03–0,04%), ozon, metan, dušikov oksid itd. Zadržavaju dio topline koju emituje Zemljina površina zagrijana od Sunca, te se tako ponašaju kao pokrivač, zadržavajući Temperatura zemljine površine je otprilike 30 °C viša od one koja bi bila da se atmosfera sastoji samo od kisika i dušika. Ovaj prirodni sistem za kontrolu temperature Zemlje se zove prirodni efekat staklene bašte. Međutim, nedavno su antropogene aktivnosti povećale nivoe velikih stakleničkih plinova, mijenjajući sposobnost atmosfere da apsorbira energiju. Gušći sloj stakleničkih plinova narušava ravnotežu između ulazne i odlazeće energije. Kao rezultat toga, uspostavljen je na planeti pojačan efekat staklene bašte, što ima izuzetno štetne posljedice.

Otprilike tri četvrtine povećanja koncentracije CO 2 u atmosferi 1990-ih. je zbog sagorijevanja fosilnih goriva, a ostalo je zbog promjena u korištenju zemljišta, uključujući krčenje šuma (uključujući za poljoprivredu, urbanu ekspanziju, puteve, itd.).

U prošlosti se klima na Zemlji više puta mijenjala. Proučavanja sedimentnih naslaga zemljine kore, određivanje sastava atmosferskog zraka mikroskopskim mjehurićima zraka koji se nalaze u ledu glečera, pokazuju da se tokom stotina miliona godina u prošlim geološkim erama klima naše planete veoma značajno razlikovala od sadašnje. jedan. Prije samo 10.000 godina, Sjeverna Evropa i veći dio Sjeverne Amerike bili su prekriveni ledom. U to vrijeme nad Evropom se nalazio ledeni pokrivač koji je sadržavao približno istu zapreminu leda kao moderni Antarktik. Iznad Moskve, maksimalna debljina leda bila je 300-400 m, a centar ledenog pokrivača nalazio se iznad Skandinavije. Drugi Antarktik nalazio se iznad Sjeverne Amerike. Ovi ledeni pokrivači taložili su tako ogromnu količinu vode da je nivo Svjetskog okeana bio 120 m niži od današnjeg. To znači da su svi kontinenti, osim Antarktika, međusobno povezani kopnenim mostovima i to je bio direktan razlog za naseljavanje Australije i Amerike. Sada je definitivno dokazano da je do naseljavanja Amerike došlo preko takozvanog Beringovog mosta.

Moderni klimatolozi vjeruju da Beringov moreuz kontrolira napredovanje i povlačenje ledenih doba. To se dešava na ovaj način. Zbog nekih još uvijek nejasnih razloga - najvjerovatnije, smanjenja sunčeve aktivnosti - temperatura na planeti opada, a dio vode u oceanima se smrzava. Zbog smanjenja količine tekuće vode u Svjetskom okeanu, moreuz je izložen i pretvara se u Beringovu prevlaku, sprječavajući otjecanje voda Tihog oceana u Arktik. Istovremeno se smanjuje nivo arktičkih voda, koji se odmah nadopunjuje toplijom vodom iz Atlantskog oceana - arktički led se topi, a prevlaka ponovo postaje tjesnac. Ledeno doba se završava. Ciklusi "zatvoreno-otvoreni" tjesnaca traju mnogo hiljada godina.

Kako je Zemlja oslobođena od kontinentalnih štitova, počeo je prilično dug period u kojem je temperatura bila znatno viša nego danas: za 1–1,5 ºC. Ovaj period je nazvan holocenskim klimatskim optimumom. I prije pojave nauke, ovaj isti period utisnut je u sjećanje mnogih generacija ljudi kao „zlatno“ doba, oduzeto ljudima za grijehe koje su počinili. U epovima bilo kojeg naroda na svijetu, u bilo kojoj kulturi svijeta, postoji ideja o "zlatnom" dobu. Ovo je doba izuzetno povoljnih prirodnih i klimatskih uslova, a upravo je to prethodilo nastanku ljudske civilizacije, iste klime koja je dominirala planetom otprilike 4 hiljade godina (od prije 9.000 do 5.000 godina).

Ostali izvanredni klimatski događaji su takozvano zatopljenje iz rimskog doba, zatim opet značajno zahlađenje ere Velike seobe naroda, a zatim (po onome što je manje-više poznato) - ovo je vrhunac na prijelazu 1. i 2. milenijum, takozvani srednjovekovni klimatski optimum. Stekao je slavu, posebno zbog činjenice da je u to vrijeme došlo do naseljavanja Grenlanda od strane Normana.

Dinamika temperature sjeverne hemisfere u holocenu (odstupanja od norme 1951-1980) prikazana je na Sl. 21.Kao što se može vidjeti sa slike , sve temperaturne promjene su koncentrisane u prilično uskom rasponu - 6 ° C - razlika u globalnoj temperaturi između dva stanja Zemlje (glacijalni i interglacijalni period). To je zbog rada klimatskog sistema planete.

Rice. 21. Dinamika temperature sjeverne hemisfere u holocenu (odstupanja od norme za 1951–1980) (prema V. Klimenko, 2010)

Međutim, klima na planeti se trenutno brzo mijenja. Prema UN-ovom međuvladinom panelu za klimatske promjene (IPCC), između 1906. i 2005. prosječna temperatura Zemlje porasla je za 0,74 stepena Celzijusa. IPCC je također uvjeren da će se ovaj rast nastaviti iu budućnosti. Iz poslednjih dvadeset godina dvadesetog veka. sedamnaest se pokazalo najtoplijim u čitavoj istoriji meteoroloških posmatranja (počev od sredine 17. veka), a 1995. godina je bila 0,75 °C toplija od klimatske norme s kraja prošlog veka. Realnost zagrijavanja trenutno potvrđuju zapažanja stanja Zemljinih polarnih kapa. Američki istraživači posebno primjećuju da se u proteklih 40 godina otopilo više od 40 tisuća km 3 polarnog leda. Postoje i drugi dokazi o zagrijavanju klime. Na primjer, tim švedskih klimatologa i okeanografa analizirao je satelitske podatke od 1978. do 1995. godine, što im omogućava da odrede stanje morskog leda na Arktiku. Utvrđeno je da se tokom ovih godina površina plutajućeg leda u Arktičkom okeanu smanjila za približno 610 hiljada km 2. Vrijeme smrzavanja na jezerima i rijekama u srednjim i visokim geografskim širinama sjeverne hemisfere smanjilo se za 1-2 sedmice tokom prošlog stoljeća. Tako se Bajkalsko jezero zamrzava 11 dana kasnije i postaje bez leda pet dana ranije nego prije 100 godina.

U prosjeku, teritorija Rusije postala je toplija za 0,9 °C tokom 100 godina (1901–2000). U posljednjih 50 godina stopa zagrijavanja je porasla na 2,7 °C/100 godina, a nakon 1970. trend zagrijavanja je već dostigao 4 °C/100 godina.U Sibiru se zagrijavanje događa većom brzinom. Samo u posljednjih 100 godina 70% obala se povuklo u unutrašnjost, a nivo Svjetskog okeana je u prosjeku porastao za 10 do 20 cm.Zatopljenjem klime povećava se broj i razorna moć tajfuna. Između 1920. i 1970. godine svijet je iskusio oko 40 uragana godišnje. Ali otprilike od sredine 1980-ih. broj uragana se udvostručio.

U savremenom svijetu, čovječanstvo sve više brine pitanje globalnih klimatskih promjena na Zemlji. U poslednjoj četvrtini dvadesetog veka počelo je da se primećuje oštro zagrevanje. Značajno se smanjio broj zima sa vrlo niskim temperaturama, a prosječna prizemna temperatura zraka porasla je za 0,7 °C. Klima se prirodno mijenjala milionima godina. Sada se ovi procesi odvijaju mnogo brže. Vrijedi uzeti u obzir da globalne klimatske promjene mogu dovesti do opasnih posljedica za cijelo čovječanstvo. Dalje ćemo govoriti o tome koji faktori izazivaju klimatske promjene i koje posljedice mogu biti.

Zemljina klima

Klima na Zemlji nije bila konstantna. To se mijenjalo tokom godina. Promjene u dinamičkim procesima na Zemlji, utjecaj vanjskih utjecaja i sunčevog zračenja na planetu doveli su do klimatskih promjena.

Još od škole znamo da se klima na našoj planeti dijeli na nekoliko tipova. Naime, postoje četiri klimatske zone:

• Ekvatorijalni.
• Tropical.
• Umjereno.
• Polar.

Svaki tip karakteriziraju određeni parametri vrijednosti:

• Temperature.
• Količina padavina zimi i ljeti.

Poznato je i da klima značajno utiče na život biljaka i životinja, kao i na režim tla i vode. Klima koja prevladava u datom regionu određuje koji se usevi mogu uzgajati na poljima i na imanjima. Naseljavanje ljudi, razvoj poljoprivrede, zdravlje i život stanovništva, kao i razvoj industrije i energetike su neraskidivo povezani.

Svaka klimatska promjena značajno utiče na naše živote. Pogledajmo kako se klima može promijeniti.

Manifestacije promjene klime

Globalne klimatske promjene očituju se u odstupanjima vremenskih indikatora od dugoročnih vrijednosti tokom dužeg vremenskog perioda. To uključuje ne samo promjene u temperaturama, već i učestalost vremenskih događaja koji prelaze normalne vrijednosti i smatraju se ekstremnim.

Na Zemlji postoje procesi koji direktno izazivaju sve vrste promjena klimatskih uslova, a takođe nam ukazuju na to da se dešavaju globalne klimatske promjene.

Vrijedi napomenuti da se klimatske promjene na planeti trenutno dešavaju vrlo brzo. Dakle, planetarna temperatura je porasla za pola stepena za samo oko pola veka.

Koji faktori utiču na klimu

Na osnovu gore navedenih procesa, koji ukazuju na klimatske promjene, možemo identificirati nekoliko faktora koji utiču na ove procese:

• Promjena orbite i promjena nagiba Zemlje.
• Smanjenje ili povećanje količine toplote u dubinama okeana.
• Promjena intenziteta sunčevog zračenja.
• Promjene u reljefu i položaju kontinenata i oceana, kao i promjene njihovih veličina.
• Promjene u sastavu atmosfere, značajno povećanje količine stakleničkih plinova.
• Promjena albeda zemljine površine.

Svi ovi faktori utiču na klimu planete. Klimatske promjene nastaju iz više razloga, koji mogu biti prirodni i antropogeni.

Razlozi koji izazivaju promjene klimatskih uslova

Razmotrimo koje uzroke klimatskih promjena smatraju naučnici širom svijeta.

1. Radijacija koja dolazi sa Sunca. Naučnici vjeruju da bi promjena aktivnosti najtoplije zvijezde mogla biti jedan od glavnih uzroka klimatskih promjena. Sunce se razvija i od mladosti i hladnoće polako prelazi u fazu starenja. Sunčeva aktivnost bila je jedan od razloga za početak ledenog doba, kao i periodi zatopljenja.
2. Gasovi staklene bašte. Oni izazivaju porast temperature u nižim slojevima atmosfere. Glavni gasovi staklene bašte su:

3. Promjena Zemljine orbite dovodi do promjene i preraspodjele sunčevog zračenja na površini. Na našu planetu utiče gravitacija Meseca i drugih planeta.

4. Uticaj vulkana. To je kako slijedi:

• Utjecaj vulkanskih proizvoda na okoliš.
• Utjecaj plinova i pepela na atmosferu, a kao posljedica i na klimu.
• Utjecaj pepela i gasova na snijeg i led na vrhovima, što dovodi do muljnih tokova, lavina i poplava.

Vulkani koji se pasivno otplinjuju imaju globalni uticaj na atmosferu, baš kao i aktivna erupcija. To može uzrokovati globalno smanjenje temperatura, a kao rezultat, neuspjeh usjeva ili sušu.

Ljudska aktivnost je jedan od uzroka globalnih klimatskih promjena

Naučnici su odavno pronašli glavni uzrok zagrijavanja klime. To je povećanje stakleničkih plinova koji se oslobađaju i akumuliraju u atmosferi. Kao rezultat toga, sposobnost kopnenih i okeanskih ekosistema da apsorbuju ugljični dioksid opada kako se povećava u atmosferi.

Ljudske aktivnosti koje utiču na globalne klimatske promjene:

Naučnici su na osnovu svojih istraživanja zaključili da bi, kada bi prirodni uzroci uticali na klimu, temperatura na Zemlji bila niža. Ljudski uticaj doprinosi porastu temperatura, što dovodi do globalnih klimatskih promena.

Razmotrivši uzroke klimatskih promjena, prijeđimo na posljedice takvih procesa.

Postoje li pozitivni aspekti globalnog zagrijavanja?

Tražite pozitivne strane u promjenjivoj klimi

Uzimajući u obzir koliki je napredak postignut, povećane temperature mogu se koristiti za povećanje prinosa usjeva. Istovremeno stvaranje povoljnih uslova za njih. Ali to će biti moguće samo u umjerenim klimatskim zonama.

Prednosti efekta staklene bašte uključuju povećanje produktivnosti prirodnih šumskih biogeocenoza.

Globalne posljedice klimatskih promjena

Kakve će biti posljedice na globalnom nivou? Naučnici vjeruju da:

Klimatske promjene na Zemlji će imati značajan utjecaj na zdravlje ljudi. Učestalost kardiovaskularnih i drugih bolesti može se povećati.

• Smanjenje proizvodnje hrane može dovesti do gladi, posebno među siromašnima.
• Problem globalnih klimatskih promjena će, naravno, uticati na političko pitanje. Sukobi oko prava na posjedovanje izvora slatke vode mogu se intenzivirati.

Već sada možemo vidjeti neke od efekata klimatskih promjena. Kako će se klima na našoj planeti nastaviti mijenjati?

Prognoze razvoja globalnih klimatskih promjena

Stručnjaci smatraju da može postojati nekoliko scenarija za razvoj globalnih promjena.

1. Globalne promjene, odnosno porast temperature, neće biti drastične. Zemlja ima pokretnu atmosferu; toplotna energija se distribuira po cijeloj planeti zbog kretanja zračnih masa. Svjetski okeani akumuliraju više topline nego atmosfera. Na tako velikoj planeti sa svojim složenim sistemima, promjena se ne može dogoditi prebrzo. Značajne promjene će potrajati milenijumima.
2. Brzo globalno zagrevanje. Ovaj scenario se mnogo češće razmatra. Temperature su porasle za pola stepena tokom prošlog veka, količina ugljen-dioksida je porasla za 20%, a metana za 100%. Otapanje arktičkog i antarktičkog leda će se nastaviti. Nivo vode u okeanima i morima će postati znatno viši. Broj katastrofa na planeti će se povećati. Količina padavina na Zemlji će biti raspoređena neravnomjerno, što će povećati područja koja pate od suše.
3. U nekim dijelovima Zemlje zagrijavanje će biti zamijenjeno kratkotrajnim hlađenjem. Naučnici su ovaj scenario izračunali na osnovu činjenice da je topla Golfska struja postala 30% sporija i da može potpuno prestati ako temperatura poraste za nekoliko stepeni. To se može odraziti na snažno zahlađenje u sjevernoj Evropi, kao iu Holandiji, Belgiji, Skandinaviji i sjevernim regijama evropskog dijela Rusije. Ali to je moguće samo na kratko, a onda će se zatopljenje vratiti u Evropu. I sve će se razvijati prema scenariju 2.
4. Globalno zagrijavanje će biti zamijenjeno globalnim hlađenjem. To je moguće kada ne prestane samo Golfska struja, već i druge okeanske struje. Ovo je ispunjeno početkom novog ledenog doba.
5. Najgori scenario je katastrofa staklene bašte. Povećanje ugljičnog dioksida u atmosferi doprinijet će porastu temperature. To će dovesti do činjenice da će se ugljični dioksid iz svjetskih oceana početi kretati u atmosferu. Karbonatne sedimentne stijene će se razgraditi uz još veće oslobađanje ugljičnog dioksida, što će dovesti do još većeg porasta temperature i razgradnje karbonatnih stijena u dubljim slojevima. Glečeri će se brzo otopiti, smanjujući Zemljin albedo. Količina metana će se povećati, a temperatura će rasti, što će dovesti do katastrofe. Povećanje temperature na Zemlji za 50 stepeni dovešće do smrti ljudske civilizacije, a za 150 stepeni prouzrokovaće smrt svih živih organizama.

Globalne klimatske promjene na Zemlji, kao što vidimo, mogu predstavljati opasnost za cijelo čovječanstvo. Stoga je ovom pitanju potrebno posvetiti veliku pažnju. Neophodno je proučiti kako možemo smanjiti ljudski uticaj na ove globalne procese.

Klimatske promjene u Rusiji

Globalne klimatske promjene u Rusiji neće propustiti utjecati na sve regije u zemlji. To će se odraziti i pozitivno i negativno. Stambena oblast će se pomeriti bliže severu. Troškovi grijanja bit će značajno smanjeni, a transport tereta duž arktičke obale na velikim rijekama bit će pojednostavljen. U sjevernim regijama topljenje snijega u područjima gdje je postojao vječni led može dovesti do ozbiljnog oštećenja komunikacija i zgrada. Počeće migracija stanovništva. Posljednjih godina značajno se povećao broj pojava kao što su suša, olujni vjetrovi, vrućine, poplave i velike hladnoće. Nije moguće konkretno reći kako će zatopljenje uticati na različite industrije. Suština klimatskih promjena mora se sveobuhvatno proučavati. Važno je smanjiti uticaj ljudskih aktivnosti na našu planetu. Više o tome kasnije.

Kako izbjeći katastrofu?

Kao što smo ranije vidjeli, posljedice globalnih klimatskih promjena mogu biti jednostavno katastrofalne. Čovečanstvo bi već trebalo da shvati da smo u stanju da zaustavimo nadolazeću katastrofu. Šta treba učiniti da spasimo našu planetu:

Ne smije se dozvoliti da globalne klimatske promjene izmaknu kontroli.

Velika svjetska zajednica na konferenciji UN-a o klimatskim promjenama usvojila je Okvirnu konvenciju UN (1992) i Kjoto protokol (1999). Šteta što neke zemlje svoju dobrobit stavljaju iznad rješavanja globalnih pitanja klimatskih promjena.

Međunarodna naučna zajednica ima ogromnu odgovornost da odredi trendove klimatskih promjena u budućnosti, a razvoj glavnih pravaca posljedica ove promjene spasit će čovječanstvo od katastrofalnih posljedica. A poduzimanje skupih mjera bez naučnog opravdanja dovešće do ogromnih ekonomskih gubitaka. Problemi klimatskih promjena tiču ​​se čitavog čovječanstva i moraju se rješavati zajedno.

https://www.site/2018-02-14/chlen_korrespondent_ran_o_klimate_zemli_v_proshlom_i_buduchem_globalnom_poholodanii

"Čak ni Elon Musk, bojim se, nije u stanju ovo promijeniti"

Dopisni član Ruske akademije nauka o Zemljinoj klimi u prošlom i budućem globalnom hlađenju

Kako se klima na Zemlji mijenjala u davna vremena i da li je moguće, koristeći ove podatke koje su prikupili naučnici, predvidjeti šta će se dogoditi sa planetom u narednih stotinu ili hiljada godina? Nikolaj Smirnov, član laboratorije za paleoekologiju Instituta za ekologiju biljaka i životinja Uralskog odeljenja Ruske akademije nauka, dopisni član Ruske akademije nauka, odgovarao je na ova pitanja u okviru „Otvorenog kursa predavanja“. Ruske akademije nauka”. Ispostavilo se da je na Uralu još toplije. Prije nekih 70 hiljada godina, na području današnjeg Jekaterinburga, mogli su se naći dikobrazi, a na Pečori su živjeli muzgavci. Prognoza za budućnost je takođe dobra - polarni medvjedi će plivati ​​po ledu iznad poplavljenog Jekaterinburga, a onda će se dikobrazi ponovo vratiti. Samo trebate imati malo strpljenja.

Nauka je "suditi o dizajnu motora prema automobilima koji prolaze"

Koliko je prošlost važna za sadašnjost i budućnost? Postoji ogroman broj različitih izjava na ovu temu. Ali postavlja se pitanje: šta je potrebno praktično znati iz prošlosti da bismo razumjeli trenutnu situaciju i predvidjeli budućnost? U stvari, odgovor nikako nije očigledan.

Rekonstrukcije pojedinih etapa prošlosti, u koje smo i mi uključeni, akumulirajući istraženi materijal, omogućavaju utvrđivanje obrazaca i dinamike procesa. U ovom slučaju ne možemo više prepoznati pojedinačne periode, već identificirati obrasce mijenjanja faza, brzinu procesa, a ponekad i razloge.

Međutim, čuveni paleontolog Džordž Simpson izneo je interesantnu ideju u jednom od svojih radova još 40-ih godina prošlog veka: „Genetičari, gledajući kako se vinske mušice vesele in vitro, misle da proučavaju evoluciju. A paleontolog je poput čovjeka koji stoji na prometnoj raskrsnici i vjeruje da može suditi o strukturi motora s unutrašnjim sagorijevanjem gledajući automobile koji prolaze. Jednostavno rečeno, da biste razumjeli kako živa priroda funkcionira, morate razumjeti mnogo uslova, a naučnici često precjenjuju njihove mogućnosti.

Da vidimo, možda je Simpson zaista bio u pravu, a mi zaista želimo previše od nauke?

Šta je "holocenski klimatski optimum"

Prvo, malo terminologije. Pleistocen je era kvartarnog perioda koja je započela prije otprilike 2,5 miliona godina i završila prije 15 hiljada godina. Izdvaja se kasni pleistocen - ovo je posljednje ledeno doba, prije otprilike 120 - 15 hiljada godina. Slijedi holocen - međuledeni period. Počelo je nakon pleistocena i tu mi danas živimo. Holocen je, zauzvrat, također podijeljen. Od holocenskih perioda najčešće se spominje Atlantik; prije 9-6 hiljada godina je najtopliji period holocena, koji se naziva i klimatskim optimumom.

Potpredsjednik Ruske akademije nauka o sintetičkom svijetu u kojem živi osoba 21. stoljeća

Najteže pitanje: kako razumjeti dinamiku tekućih procesa? Štaviše, oni imaju različite skale, a različite skale se zauzvrat zasnivaju na različitim mehanizmima. Dakle, istorijska dinamika. To su promjene koje se dešavaju u intervalima od stotina godina. Geografska dinamika. Promjene se protežu hiljadama godina. Karakteriziraju ga pomaci granica prirodnih zona. Veći razmjer je geološka dinamika, kada nastaju nove prirodne zone i klimatski tipovi, što uzrokuje masovno izumiranje vrsta i nastanak novih. Na ovoj skali imamo posla s promjenom konfiguracije kontinenata i Zemljine orbite.

Da li je bilo šuma u Yamalu?

Sada, na osnovu izotopa leda iz uzoraka uzetih na stanici Vostok na Antarktiku, znamo za sve procese u proteklih 360 hiljada godina. Oni pokazuju da se prosječna temperatura tamo kretala od plus 4 do minus 8 stepeni Celzijusa. Također je jasno da je ova varijabilnost generirana procesima povezanim s promjenama položaja orbite naše planete.

Još jedna skica. Pomak sjeverne granice šume, zabilježen iz podataka dobijenih sa poluostrva Yamal. U Atlantiku se ljetna granica protezala do 68,5 stepeni sjeverne geografske širine. A ovo je znatno dalje nego što je sada. Fosilno drvo se još uvijek nalazi na Jamalu. Zatim se naglo pomiče prema jugu i tako ostaje i sada.

Sada o procesima koji su praćeni stotinama godina. Neke stvari možemo pratiti sasvim jednostavno - sa fotografija. Konkretno, naši stručnjaci snimaju isto mjesto na Subpolarnom Uralu od 1977. godine. A ako fotografije tih godina prikazuju tundru, onda je na fotografijama posljednjih godina tamo već izrasla pristojna šuma. Iste procese bilježimo na južnom Uralu duž grebena Taganay, gdje dolazi do ozbiljnog pomaka gornje granice šume u planinama.

Šta nam sve ovo govori? Neću ulaziti u klimatologiju, ovo je grana znanja koja se posebno razvija. Ali ću se dotaknuti nekih tačaka. Štaviše, mnogi procesi se sada tumače na previše pojednostavljen način. Temperatura Zemlje je porasla, a shodno tome i granica šume se pomjerila. Ovo je često poenta. Zapravo, moderna klimatologija se sastoji od vrlo razvijenih matematičkih modela koji uzimaju u obzir masu komponenti Zemljine klime i utjecaj potpuno različitih aspekata i faktora.

Faktori klimatskih promjena. Prije svega, moramo spomenuti faktor kao što su promjene solarne aktivnosti. Promjena Zemljinih orbitalnih parametara je još jedan faktor. Sljedeća je promjena relativnog položaja i veličine kontinenata i okeana. Promjene u transparentnosti i plinskom sastavu atmosfere. Vulkanska aktivnost. Koncentracija gasova, uključujući gasove staklene bašte, i promene u refleksivnosti Zemljine površine. Količina toplote dostupna u dubokom okeanu.

Sada, inače, sve je očiglednije da je okean taj koji igra primarnu ulogu u dinamici klime. A glavna stvar ovdje su oceanske struje, od kojih se čuje samo Golfska struja. U međuvremenu, Golfska struja je samo jedan od ogranaka Sjevernoatlantske struje, koja je mnogo puta mijenjala svoje karakteristike. Štaviše, Golfska struja je ta koja određuje klimu cijele Evrope.

Šta nam mogu reći kosti jerboa, leminga ili hijene?

Vratimo se paleontologiji. Jedna od najdokazanijih metoda za određivanje prošlih klimatskih promjena je spor-peludna metoda. Polen biljaka se taloži, pada u sedimente, tu je savršeno očuvan, a vađenjem se mogu vratiti karakteristike drevne vegetacije. On, pak, označava prirodne i klimatske uslove određenog područja u određenom periodu prošlosti.

Drugi pravac je paleoentomologija. Iz najmanjih očuvanih ostataka hitinskih insekata stručnjaci određuju njihovu vrstu i, shodno tome, izvode zaključak o tome kakvi su prirodni i klimatski uvjeti postojali u antičko doba. U cijelom SSSR-u postojala su četiri takva specijalista, a sada su u zemlji ostala samo dva. Jedan od njih radi u našem institutu.

Konačno, životinjske kosti koje nalazimo u drevnim slojevima mogu nam mnogo reći. Štaviše, ostaci sisara su jedna od najrasprostranjenijih vrsta nalaza koje uspijevamo napraviti.

Šta nam mogu reći životinjske kosti? Klasičan primjer je kraj ledenog doba, kada je došlo do gotovo potpunog izumiranja takozvanih „dinova“: mamuta, vunastih nosoroga, sobova, divovskih lenjivca i donskog zeca. Moramo shvatiti da postoje životinjske vrste koje su morfološki vrlo specijalizirane i njihovo prisustvo je pokazatelj temperature okoline ili drugih klimatskih uslova.

Jasno je da jerboas ne može živjeti u hladnoj klimi. Isto važi i za dikobraza. Naprotiv, arktička lisica neće moći živjeti u vrućoj zoni. Jedna vrsta leminga, na primjer, ne može živjeti bez zelenih mahovina. A zelene mahovine, zauzvrat, trebaju dovoljno vlage. Dakle, ovi lemingi su prirodni hidrometar. Možgat je isti - živi samo u vodenoj sredini koja se ne smrzava. Sada je njegovo stanište Don. A kada nađemo ostatke ove životinje u basenu Pečore, onda je to već povod za članak u ozbiljnom akademskom časopisu Ruske akademije nauka. Drugi primjer je hijena. Ova životinja je pokazatelj zasićenosti bioloških sistema sa dovoljno hrane za njih.

Na primjer, u pleistocenu su hijene živjele ovdje, na Uralu, na geografskoj širini Jekaterinburga i znatno na sjeveru. Ovo je prilično teško razumjeti. Štaviše, u to vrijeme na jednom mjestu živjela je velika pleistocenska fauna, lemingi i stanovnici modernih stepa. Na sjeveroistoku naše zemlje sačuvani su analozi takvog mozaika, mješovite tundra-stepske zajednice. Druga verzija je da je to bila jedinstvena zona koja sada nema analoga. Sada se zove "mamutska stepa".

Gdje i kada je umro posljednji mamut?

Sve to znači da smo, baveći se ledenim dobom, tražili analoge koji bi nam omogućili da shvatimo trenutnu situaciju i napravimo prognozu za budućnost, ali smo pronašli apsolutno neanalogan primjer. Primjer kako je to teško za nauku.

Još jedan primjer iste stvari. Podaci koje smo prikupili pokazuju da su mamuti živjeli na ostrvu Wrangel i Čukotki prije oko 3 hiljade godina. Uprkos činjenici da su u zapadnoj Evropi izumrli prije oko 10 hiljada godina. A velikorogi jelen na Uralu živio je do 6 hiljada godina. Ovo jasno ukazuje da se proces izumiranja pleistocenske faune nije dogodio istovremeno na Zemlji. Ovo se takođe mora uzeti u obzir.

Smjer koji obećava sada je proučavanje DNK fosilnih životinja. U našoj zemlji ne postoje laboratorije koje dobro rade u ovoj oblasti. I u inostranstvu je za sada malo. Ali podaci do kojih se može doći su veoma interesantni. Na primjer, studije istih leminga pokazale su da je prije 25 tisuća godina bilo puno haplotipova ove životinje. Tada se broj haplotipova smanjio i do sadašnjeg perioda nije ostao apsolutno nijedan.

Naše posebno iznenađenje nekada je izazvalo otkriće fosilnih kostiju dikobraza na sjevernom Uralu starosti od nekoliko desetina hiljada godina. Takav nalaz može svakog istraživača izbaciti iz sedla. Počeli smo da ga ispitujemo i postalo je jasno da imamo posla sa još jednim međuledenim periodom. Pored dikobraza, na Uralu su tokom ovog perioda živele i vrste kao što su crveni vukovi. Sada je uvršten u Crvenu knjigu, a može se naći samo u divljini na Himalajima i Indiji.

Gdje nalazimo ove kosti? Prije svega, u pećinskim naslagama. Na južnom Uralu iskopali smo poznatu pećinu Ignatievskaya, u kojoj su pronađeni crteži drevnog čovjeka. U regiji Sverdlovsk nalazi se pećina Bobylek. Mnogo toga što nalazimo nema analoga.

Izotopska analiza kosti daje zanimljive rezultate. Na primjer, izvršili smo takvu analizu za zube fosilnog bizona iz pećine Bobylek. Koristeći izotope kiseonika u zubnoj caklini, uspeli smo da utvrdimo razliku između letnje i zimske temperature tokom dve godine života 20.000 godina stare životinje. Možete raditi i sa izotopom ugljika. Kao rezultat, dobijamo sliku promjena vlažnosti i temperature u drevnim vremenima.

“Jednog dana ovdje će živjeti pingvini.”

Dakle, podaci o prošlosti – hoće li nam pomoći da shvatimo sadašnjost i budućnost ili će nam, naprotiv, naštetiti? Nudim vam nenaučan izlet u budućnost. Štaviše, za 100 godina sigurno neću postojati i niko me neće pozvati na odgovornost (smijeh).

Pouzdano znamo da je Jekaterinburg sada u tipičnom međuledenom periodu. Sasvim je očigledno da će nakon toga uslijediti još jedno ledeno doba. Ovo je ciklična priroda razvoja. Ostaje pitanje kada će se to dogoditi. Holocen već traje 10 hiljada godina. Sada suzbijamo globalno zagrijavanje, ali ovo je samo jedan korak od globalnog zahlađenja. Ovo je uprkos antropogenom uticaju. Uopšte me ne bi iznenadilo da jednog dana ovde žive pingvini. Još uvijek su rasprostranjeni na južnoj hemisferi skoro do ekvatora. Ostalo im je još samo malo vremena da stignu do nas.

Istina, za sada još uvijek govorimo o zagrijavanju. A najgora stvar koja se može desiti je otapanje polarnog leda i porast nivoa mora. Nadam se, barem, da za života nećemo vidjeti polarne medvjede kako plutaju na ledenim plohama nad područjem 1905. poplavljenom okeanom.

Kakvo će biti ljeto, šta ni Elon Musk ne može i šta će ljude natjerati da napuste Ural

Pitanje iz publike: Mogu li vaše kolege dati tačnu vremensku prognozu - hoće li iduća godina biti sušna ili kišna?

Smirnov: Sada bez imalo humora. Voditelj naše dendrohronološke laboratorije Stepan Grigorijevič Šijatov bavi se vremenskim prilikama. On je profesionalac najviše klase, a za neke oblasti u kojima su rezultati prstenova na drvetu dobro čitani, ima iskustva u preciznim predviđanjima. Na primjer, za regiju Orenburg, Shiyatov je više puta davao zaključke vlastima da je beskorisno sijati žito, jer će doći do teške suše. Slaganje u prognozama je uvijek bilo jako dobro. Međutim, ne znam njegove prognoze za sledeću godinu.

Pitanje iz publike: Govorili ste o neizbežnoj tranziciji sa globalnog zagrevanja na globalno hlađenje, koji mehanizmi to regulišu?

Smirnov: Tokom 360 hiljada godina, zagrijavanje je uvijek bilo praćeno hlađenjem i obrnuto. Antropogeni uticaj nije u stanju da to promeni, čak ni Elon Musk, bojim se, nije u stanju da to promeni.

Pitanje iz publike: Prešli smo temperaturne pokazatelje klimatskog optimuma, Atlantika, da li nam je klima sada toplija ili hladnija?

Smirnov: Suptilno pitanje. Klima je opća karakteristika u određenom vremenskom periodu. I prije svega govorimo o klimi regiona. Najosjetljivija zona na promjene klimatskih režima su visoke geografske širine i Arktik. Tamo ima ugljovodonika, a sada ovaj pojas prelazi u sferu geopolitičkih interesa zemalja. Tamo gdje počinje politika, nema više mirisa nauke. Da, topljenje leda je zabilježeno. Ali sjeverna granica šume još se nije nigdje posebno pomaknula. Važno je kako se gasni sastav atmosfere ponaša kao odgovor na ove temperaturne fluktuacije. Bilo je čak i nekoliko skandala oko publikacija na ovu temu. Autori su se već morali pravdati da nisu izvršili nikakva politička naređenja.

Ali da odgovorimo jednostavno, mi, naravno, nismo zabrinuti zbog bioloških efekata Novog Atlantika. Još smo jako daleko od Atlantika. U Sverdlovskoj oblasti hrastovi rastu samo u tri hrastove šume, ali u to vrijeme u južnom dijelu regije bili su posvuda. Naravno, u Botaničkoj bašti rastu i orasi, ali to je druga stvar. I jedan trenutak. Atlantik, da shvatite, nije najtopliji period od svih interglacijala koji su se dogodili. Prije njega, u Mikulinskom interglacijalu (prije 110-70 hiljada godina - cca.

Pitanje iz publike: Pod kojim uslovima je moguća oštra globalna klimatska promena i ciklus može zalutati?

Smirnov: Postoji nekoliko modela koji su međusobno kontradiktorni. Sve je to još u fazi živog istraživanja i debate nekoliko grupa naučnika. Već je bilo mnogo napada na cikličnu teoriju, a bilo je i prijedloga da se ona sahrani. Ali nema spasa od faktora kao što je nagib zemlje, precesija (kada zamah tijela promijeni smjer u svemiru - cca.. Malo je vjerovatno da će fundamentalni obrasci planetarne prirode biti uništeni. Međutim, postoji i ideja da nakon holocena postojeća Do sada je trend bio da su interglacijalni periodi sve kraći i hladniji, a glacijalni stadijumi sve oštriji.

Pitanje iz publike: Kada se drevni čovjek pojavio na Srednjem Uralu i kada se razvila pogodna klima za to?

Smirnov: Kada sam tek završio fakultet, imao sam sreću da u nekoliko pećina na području Bagarjaka i Suhog Loga pronađem paleolitska nalazišta, odnosno lokalitete iz doba mamuta stara oko 14 hiljada godina. U časopisu „Priroda“ ovom prilikom sam, zajedno sa poznatim uralskim arheologom Valerijem Trofimovičem Petrinom, objavio članak pod naslovom „Gde tražiti paleolitska nalazišta na Uralu?“ Ovaj znak pitanja je ostao do danas. Na primjer, na Altaju se desetine i stotine kamenih oruđa nalaze u pećinama u jednoj jami. U uralskim pećinama biće par kamenih oruđa na svakih deset iskopanih pećina. Očigledno, naše pećine su bile neugodne za ljude tog vremena. Tu niko nije živio, koristili su ih kao bogomolje. Ista pećina Ignatievskaya na južnom Uralu ili pećina Kapovaya. Mnogo je ostataka pećinskih medvjeda, ali je tragova ljudi, naprotiv, malo.

IsToriI toda limatopleneTs

Kako se klima na našoj planeti mijenjala u prethodnim historijskim razdobljima.

Jedan od načina da saznate o tome je proučavanje sastava drevnih slojeva leda.

Profesor Odeljenja za opštu ekologiju Biološkog fakulteta Moskovskog državnog univerziteta Aleksej Giljarov govori o istraživanju leda na Antarktiku

- Kako u suštini možete saznati nešto o klimatskim promjenama koje su se desile davno?

Postoje različiti načini, ali jedan od najuzbudljivijih i najpreciznijih načina je analiza ledenih jezgara, odnosno stupova leda formiranih na Antarktiku i Grenlandu koji se izdižu na površinu. U ledu uvijek ima mjehurića zraka. Led je nastao od padavina koje su bile prisutne u vrijeme njegovog formiranja, a zahvatio je tadašnji zrak. I mi smo sačuvali uzorke vazduha koji sežu u prošlost mnogo, mnogo hiljada godina. Godine 1999. u časopisu Nature velika grupa autora, uključujući i naše sunarodnike, objavila je rad u kojem su iznijeli podatke iz analize ledenog stuba snimljenog na ruskoj stanici Vostok. Ovo je istočni Antarktik, područje veoma udaljeno od svih obala, pa je situacija tamo izuzetno teška - prosječna godišnja temperatura je minus 55, a zimi dostiže minus 80.

- Recite nam nešto o metodologiji rada sa jezgrima leda.

Led se taloži u slojevima. Snijeg pada, taloži se i stvara led. Led su atmosferske padavine koje su se smrzavale tokom mnogo, mnogo godina, skoro milion godina. 800 hiljada godina je najduži stub na Antarktiku. A podizanjem stuba ovog ledenog jezgra, raznim suptilnim metodama možemo odrediti sadržaj ugljičnog dioksida u ovim malim mjehurićima zraka, što nas najviše zanima, metan (također staklenički plin, sve nas također zanima) i drugi gasovi, kiseonik i razni izotopi.

- Kako se određuje starost ledenog sloja?

Starost je određena brzinom taloženja leda. Poznata je brzina kojom se led formira, postoji određeni model. Osim toga, možete odrediti temperaturu. Da bi to učinili, ne uzimaju mjehuriće zraka, već led oko tih mjehurića, i otapaju ovaj led i vide kakav je omjer običnog vodonika i deuterijuma - teškog vodonika - u njemu. To je zato što teže molekule vode koji se kondenzuju da bi padali kao kiša ili snijeg zahtijevaju manje hlađenja da bi se kondenzirali od lakših. Molekuli koji sadrže deuterijum su teži, pa shodno tome, uz manje hlađenja, već padaju na tlo. A oni koji sadrže običan vodonik su lakši i zahtijevaju jače hlađenje. Shodno tome, promjenom relativnog sadržaja deuterijuma u stupu leda, pratimo napredak promjena temperature.

- Kakvi su rezultati dobijeni na stanici Vostok?

Prvo je otkriven ritam koji nije jako jasan, ali je još uvijek moguće identificirati najveće poraste temperature - otprilike jednom u 100 hiljada godina. Bio je to stub dugačak oko 3,5 kilometara - ovo je debljina leda u "Vostoku", i, shodno tome, ovaj led je formiran preko 420 hiljada godina. Otprilike jednom u 100 hiljada godina dolazi do brzog porasta temperature - intenzivnog zagrijavanja, a zatim do sporog hlađenja i prilično dugog, vrlo hladnog perioda. Onda opet takav porast - i opet dugo zahlađenje. Sa čime je ovo povezano? Ovo se prvenstveno vezuje za takozvane Milankovićeve cikluse.

Raspored proučavanja ledenog jezgra na stanici Vostok. Iznad grafikona je dubina u metrima, ispod je vrijeme u godinama. Plava - promjena koncentracije ugljičnog dioksida CO2, crvena - promjena temperature. Vrhovi crvene linije na grafikonu su trenuci maksimalnog zagrijavanja.

Milutin Milanković (1879 - 1958) je bio srpski naučnik koji je sugerisao da se početak ledenih doba može povezati sa redovnim promenama Zemljine orbite. Orbita postaje ili malo izduženija - elipsoidna, ili više kružna; zatim se ugao nagiba zemljine ose prema ekliptici menja, to se takođe dešava redovno, ali sa različitom frekvencijom. Osim toga, poput takvog vrha, zemaljska os opisuje tako mali konus. Zamislite rotirajući vrh, vrh koji se zaustavlja i počinje da se vijori naprijed-nazad. Zemlja se takođe malo njiše. I ovi "pokreti" postaju ili veći ili manji. I ovo također sa strogo definiranom frekvencijom. Dodavanje svih ovih komponenti dovodi do promjene u distribuciji sunčevog zračenja koje pada na Zemlju, a shodno tome i količine topline.

- Kada se dogodilo najranije globalno zagrevanje za koje znamo?

Ova zatopljenja nisu bila jača od sadašnjeg - dešavaju se jednom u 100 hiljada godina. Sudeći po jezgru Vostok, zagrijavanje se dogodilo prije otprilike 400 hiljada godina. Ali prethodni su bili slabiji od onoga što se dešava danas.

U skorije vrijeme, 2004. godine, dobijeno je još jedno veoma dugačko ledeno jezgro na drugoj lokaciji, otprilike 500 kilometara od stanice Vostok, na stanici Concordia Evropske zajednice, u sklopu evropskog projekta. Nažalost, mi tamo ne učestvujemo, tamo su veoma aktivni Francuzi, Italijani i drugi. Već uzimajući u obzir naše iskustvo, brzo su prošli kroz debljinu leda do kamenite podloge. I proputovavši otprilike ista tri i nešto kilometra, dobili su vremenski raspon od skoro 800 hiljada godina. S obzirom da je tamo sušnije, klima je sušnija, padavina je bilo manje pa su shodno tome i slojevi bili tanji. Ono što je izvanredno je da su samo prošle godine ovi rezultati objavljeni i u časopisu Nature, a tokom prvih 400-tinjak hiljada godina tok krive dobijene na stanici Vostok u potpunosti je potvrđen.

- Da li je tokom svih ovih 800 hiljada godina potvrđena periodičnost zagrevanja od 100 hiljada godina?

Cikličnost je tu donekle poremećena. Postoji, ali je donekle poremećena. I ovo je sada predmet analize i spekulacija o tome šta je moglo da smeta. Jedno je jasno: Zemlja nije u potpunosti lopta, postoje kontinenti, postoje okeani, a oni uopće nisu ravnomjerno raspoređeni, a sve to nosi neke vrste prilagođavanja njenog kretanja.

Na dobijenim grafovima savremeno zatopljenje izgleda isto kao od periodičnih zatopljenja. Da li iz ovoga slijedi da uloga čovjeka ovdje možda nije tako velika?

Da nije bilo ljudske aktivnosti, i dalje bi došlo do zagrevanja.

- Da li bi zagrijavanje bez ljudskog učešća bilo isto kao što ga sada vidimo?

Ovo je veliko pitanje. Jer, u stvari, u 700-800 hiljada godina nije bilo tako visokih koncentracija ugljičnog dioksida kao što ih sada vidimo. Bili su tamo u davna vremena, ali za to vrijeme nikada nisu bili tako visoki. I stopa rasta je također neobično visoka u posljednjih 100 godina.

- Da li se koncentracija ugljičnog dioksida u zraku i temperatura mijenjaju sinhrono?

Da, mijenjaju se striktno sinhrono. Grafikoni koncentracije ugljičnog dioksida i temperature jednostavno rade paralelno. Pitanje je šta je uzrok, a šta posledica? Činjenica je da što je toplije, to više CO2 počinje da se oslobađa tokom truljenja organskih ostataka i tako dalje. Dakle, procesi se međusobno pojačavaju, ovo je pozitivna povratna informacija.

Ne tako davno postojao je izvještaj sa univerziteta Floride, gdje je međunarodna grupa ekologa analizirala koncentraciju CO2 u vječnom ledu oko Sjevernog pola. Naučnici su zaključili da permafrost sadrži više CO2 od Zemljine atmosfere. Možemo li reći da je ovo specifična situacija samo za savremeno globalno zagrijavanje ili je bila tipična u prethodnim periodima - prije 300 - 400 hiljada godina?

Na Sjevernom polu je morski led, to je sasvim druga priča. Morate uzeti led koji leži na kopnu. Koliko ja znam iz ledenih jezgara, tako visoka koncentracija CO2 nikada nigdje nije dostigla tako visoku koncentraciju. Druga stvar je što je sada vrlo teško reći koliko osoba zapravo utiče na povećanje CO2 i zagrijavanje. Jer znamo tačno i određujemo samo dva broja. Određujemo koncentraciju CO2 koja se trenutno opaža na različitim geografskim širinama, na različitim tačkama, naučili smo to tačno izmjeriti. Osim toga, znamo koliko se ugljičnog dioksida emituje kao rezultat sagorijevanja fosilnih goriva, znamo i to prilično precizno. Pouzdano znamo samo ova dva broja; svi ostali brojevi su procjene. Kada bi sav ugljični dioksid proizveden sagorijevanjem fosilnih goriva ostao u atmosferi, njegova koncentracija bi bila znatno veća. Ona je ispod. On kontaktira. Ali određivanje mjesta vezivanja, ili kako geokemičari kažu, ponora ugljika u atmosferi je izuzetno teško. Jer u svakom prirodnom ekosustavu, u bilo kojoj šumi ili stepi, istovremeno se događa i vezivanje ugljičnog dioksida kao rezultat fotosinteze biljaka i oslobađanje prvenstveno gljiva i bakterija kao rezultat disanja. Ovo se dešava svuda. A razumijevanje kuda idu ti tokovi je veoma težak zadatak.

1 Među globalnim ekološkim problemima, svjetska zajednica na prvo mjesto stavlja klimatske promjene. Klimatske promjene u istoriji čovječanstva jedna su od najvažnijih i ujedno najprirodnijih karakteristika prirodnog okoliša. Više od 200 miliona godina, klima na Zemlji se neprestano mijenjala, ali nikad tako brzo kao sada. Tokom prošlog veka, klima na Zemlji se zagrejala za 0,5 0 C - činjenica bez presedana u geološkoj istoriji naše planete. Oštre klimatske promjene u borealnim regijama ogledaju se u smanjenju broja mraznih zima. U proteklih 25 godina prosječna temperatura površinskog sloja zraka porasla je za 0,7 0 C. U ekvatorijalnoj zoni se nije promijenila, ali što je bliže polovima, to je zatopljenje uočljivije.

Globalna klima je složen sistem u kojem postepeno gomilanje kvantitativnih promjena može dovesti do neočekivanog kvalitativnog skoka s nepredvidivim posljedicama.

Šta uzrokuje zagrijavanje klime? Koje su posljedice ovog fenomena? Prijete li sadašnji fenomeni čovječanstvu katastrofom i koji su načini za rješavanje ovih problema?

Klima planete određena je procesom prenosa toplote i mase u sistemu Sunce – atmosfera – okean – kriosfera – biosfera. Glavni faktori koji utiču na ovaj proces su solarna aktivnost, albedo Zemlje, sastav atmosfere, opšta cirkulacija i intenzitet procesa u biosferi.

Međutim, globalno zagrijavanje uočeno tokom prošlog stoljeća, posebno u posljednjih 30-50 godina, prema općeprihvaćenom mišljenju, povezuje se prvenstveno sa jačanjem „efekta staklene bašte“. Efekt staklene bašte proizvode plinovi koji se akumuliraju decenijama u atmosferi, kao što su vodena para, ugljični dioksid, metan, dušikov oksid i hlorofluorougljici, koji apsorbiraju infracrveno toplinsko zračenje sa površine Zemlje, zagrijano sunčevom svjetlošću. Zahvaljujući ovim gasovima, toplota koja izlazi iz zemlje ne izlazi u svemir, već se zadržava u atmosferi. Kao rezultat toga, atmosfera se zagrijava, što se naziva efektom staklene bašte. Ne treba misliti da je efekat staklene bašte neka nova, dosad nezapažena pojava. Aktivan je na Zemlji otkad se pojavila atmosfera. Bez efekta staklene bašte, prosječna temperatura Zemljine površine bila bi ispod 0 0 C. Danas je ta temperatura 10 0 C.

Danas je razlog naglog povećanja koncentracije stakleničkih plinova u atmosferi ljudska ekonomska aktivnost. Među postojećim stakleničkim plinovima, ugljični dioksid igra dominantnu ulogu u klimatskim promjenama. Izvori emisija su industrija koja koristi sagorevanje uglja, nafte, prirodnog gasa, kao i emisije iz transporta.

Ugljični dioksid je trajna komponenta atmosferskog zraka. Njegova koncentracija u predindustrijskoj eri iznosila je oko 0,03%. Međutim, intenzivan razvoj industrije u 19. i posebno 20. vijeku doveo je do primjetnog povećanja koncentracije CO 2 u atmosferi. Prema podacima od početka industrijske revolucije do 1994. godine, koncentracija ugljičnog dioksida u atmosferi porasla je za gotovo 30%. Treba napomenuti da se godišnje u atmosferu emituje do 6 Gt C/godišnje, što je dovelo do povećanja sadržaja ugljičnog dioksida u atmosferi na 1,5-1,7 ppm godišnje. U narednih 50-100 godina stručnjaci predviđaju udvostručenje ovih pokazatelja.

Tokom geološke istorije Zemlje, klimatske promjene su bile praćene naizmjeničnim periodima ledenih doba i perioda zagrijavanja. Na primjer, došlo je do naglog zahlađenja i sušenja klime koje se dogodilo 6400. godine prije Krista na teritoriji Mesopotamije, što je izazvalo poljoprivrednu krizu. Oko 3200. godine pne Na istom mjestu paleografske metode bilježe fazu zagrijavanja klime koja je trajala oko 100 godina. Mnoga naselja i poljoprivredna zemljišta su napuštena, au dolinama rijeka, naprotiv, počeo je prelazak na poljoprivredu sa navodnjavanjem.

Kao što je navedeno, eru ranih civilizacija svakako karakteriziraju tako značajne klimatske promjene da su nesumnjivo morale utjecati na sve aspekte ljudske djelatnosti bez izuzetka.

Najvažnije informacije o klimi prošlosti potiču iz fosila, odnosno otisaka živih organizama u sedimentnim stijenama. Važne informacije mogu se dobiti iz podataka o promjenama razine mora. Nedavno je analiza radioaktivnih izotopa različitih elemenata postala efikasno sredstvo za proučavanje klime prošlosti.

Naučni podaci su omogućili da se pouzdano utvrdi da su tokom mnogo miliona godina klimatske promjene na planeti bile praćene promjenama u koncentracijama ugljičnog dioksida. Tako je u kasnoj kredi prosječna temperatura bila 11,2 0 C viša nego danas, a sadržaj CO 2 iznosio je 2050 ppm. Shodno tome, u eocenu T = 8,2 0 C, 1180 ppm CO 2, u miocenu T = 60 0 C, 800 ppm CO 2, u pliocenu T = 4,8 0 C, 460 ppm CO 2. Trenutno, sadržaj CO 2 iznosi 376 ppm.

Procesi početka ledenih doba u posljednjih milion godina uzrokovani su padom sadržaja CO 2 u atmosferi. Prema Henrijevom zakonu rastvorljivosti, može doći do povratnih informacija koje pokazuju povećanje rastvorljivosti CO 2 na niskim temperaturama.

Glavno sredstvo proučavanja klime i njenih promjena su fizički i matematički modeli koji opisuju dinamiku atmosfere i okeana, interakciju zračenja, oblačnosti, aerosola, gasnih komponenti i svojstva zemljine površine.

Prema ovim proračunima, globalni trend klimatskih promjena je katastrofalan poremećaj klimatske ravnoteže. Prije svega, predviđa se zatopljenje, koje će se jače zagrijati na visokim geografskim širinama iu toploj sezoni nego u niskim i hladnim vremenima, odnosno, na južnoj hemisferi zagrijavanje bi trebalo biti nešto veće nego na sjevernoj. To bi moglo dovesti do topljenja polarnog leda, praćenog porastom nivoa mora i plavljenjem nižine. Posljedice uključuju promjene u režimu atmosferske cirkulacije, promjene u obrascima padavina, promjene klimatskih zona i pojavu novih pustinja na planeti. Možemo očekivati ​​povećanje nestabilnosti vremenskih pojava zbog atmosferske vlage (pljuskovi, uragani, poplave). Osim toga, vrijedno je istaknuti socio-ekonomske probleme povezane s migracijom stanovništva i značajnim povećanjem troškova za otklanjanje posljedica globalnog zagrijavanja.

Međutim, čak i ako je utjecaj emisije ugljičnog dioksida na klimu manji nego što trenutno pretpostavljamo, udvostručenje njegove koncentracije trebalo bi uzrokovati značajne promjene u biosferi. Sa dvostrukim sadržajem CO 2, većina kultiviranih biljaka raste brže, daje sjeme i plodove 8-10 dana ranije, prinos je 20-30% veći nego u kontrolnim ogledima

Promjena odnosa O 2 /CO 2 može imati snažan učinak na biološku ravnotežu. Opasnost je da će se najjednostavniji tipovi organizama najbrže prilagoditi oštroj promjeni sastava atmosfere; otuda velika vjerovatnoća pojave novih oblika patogenih organizama.

Zagrevanje klime prirodno dovodi do vlaženja klime. U proteklih 10 godina količina padavina na planeti porasla je za 1%.

Nisu opasne toliko hladnoća i vrućina, već nagle promjene temperature u različitim dijelovima planete. Kopno se zagreva mnogo brže od okeana i glečera, pa se pojačavaju vetrovi koji sa okeana na kontinente nose velike količine vlage. Već smo svjedoci da su posljednjih godina sve češći i intenzivirani uragani, cikloni i tajfuni koji uzrokuju obilne kiše, snježne padavine, poplave, a istovremeno sa zagrijavanjem troposfere dolazi do zahlađenja stratosfere. Danas globalne klimatske promjene uzrokuju ozbiljne suše u tropskoj zoni, što dovodi do gladi u Somaliji, Filipinima i južnoj Kini. Šta god da je razlog zagrijavanja klime, ovaj proces se odvija i njegove posljedice su već evidentne.

Za rješavanje potencijalne prijetnje globalnih klimatskih promjena neophodna je koordinacija napora međunarodne zajednice, političkih lidera i relevantnih stručnjaka. Pod pokroviteljstvom Programa UN za životnu sredinu i Svjetske meteorološke organizacije, od 1988. godine djeluje mjerodavni Međuvladin panel za klimatske promjene koji procjenjuje dostupne podatke, moguće posljedice klimatskih promjena, razvija i predlaže strategiju odgovora na njih. Pažnja na pitanja globalnih klimatskih promjena i procjena socio-ekonomskih posljedica omogućili su sklapanje niza konvencija i protokola uz njih na međunarodnom nivou.

Prvi korak u rješavanju ovog problema bilo je usvajanje 1992. godine Okvirne konvencije Ujedinjenih nacija o klimatskim promjenama, čija je svrha objedinjavanje napora za sprječavanje opasnih klimatskih promjena i stabilizaciju koncentracije stakleničkih plinova u atmosferi. Trenutno je više od 190 zemalja širom svijeta potpisnice Okvirne konvencije.

Ograničavanje antropogenih emisija gasova staklene bašte u atmosferu pretpostavlja stvaranje odgovarajućeg sistema ekonomskih odnosa. Pravna strana regulisanja ovih pitanja ogleda se u Protokolu iz Kjota usvojenom 1997. godine, prema kojem se zemlje potpisnice obavezuju da do 2008.-2012. godine smanje svoje ukupne emisije gasova staklene bašte za najmanje 5% u odnosu na nivo iz 1990. godine. Uređujući ekonomske mehanizme za smanjenje emisije gasova staklene bašte u atmosferu, Protokol ne sadrži ograničenja za bilo koju vrstu aktivnosti, kao ni kazne. Protokolom iz Kjota utvrđene su kvote emisija gasova staklene bašte za razvijene zemlje i zemlje sa ekonomijama u tranziciji. Očekuje se da će mehanizmi poput trgovanja emisijama stakleničkih plinova pomoći ne samo u smanjenju globalnih troškova smanjenja emisija, već će također generirati nove ekonomske poticaje za uvođenje čistijih goriva i tehnologija za uštedu energije.

BIBLIOGRAFIJA

1. Grubb M., Vrolik K., Brack D. Quito Protocol: Analiza i interpretacija / Trans. sa engleskog - M.: Nauka, 2001. - 304 str.
2. Heinz E. Klimatske promjene u historiji vremena.//Ekologija i život, 2001, br. 1, str. 52-54.
3. Ekologija, očuvanje prirode, ekološka sigurnost. Pod generalnim uredništvom. A.T. Nikitina, S.A. Stepanova. -M.: Izdavačka kuća MNEPU, 2000. - 648 str.

Bibliografska veza

Uvarova N.N. KLIMA KAO GLOBALNI PROBLEM: PROŠLOST, SADAŠNJOST, BUDUĆNOST // Napredak savremene prirodne nauke. – 2006. – br. 4. – str. 100-102;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=10264 (datum pristupa: 24.08.2019.). Predstavljamo Vam časopise koje izdaje izdavačka kuća "Akademija prirodnih nauka"