Основная причина глобального потепления — деятельность человека. Люди сжигают ископаемое топливо (уголь, нефть, газ), в результате чего в атмосферу выбрасываются газы — углекислый газ, метан, оксид азота, фторированные газы. Они ведут к возникновению парникового эффекта, потому что способны поглощать много солнечного тепла. На долю углекислого газа приходится 64% антропогенных причин глобального потепления.
Последствия глобального потепления включают повышение уровня моря, региональные изменения осадков, более частые экстремальные погодные явления, такие как жара и расширение пустынь [⇨]. Как указывается на сайте ООН: существуют тревожные свидетельства того, что превышение пороговых показателей, ведущее к необратимым изменениям в экосистемах и климатической системе нашей планеты, уже произошло.
Изменения климата и связанные с ними экологические процессы изучают институты энергетических и климатических исследований, биологических и геологических наук. Свои заключения ученые делают, анализируя данные метеостанций и спутниковых измерений. Как происходили похолодание и потепление, они узнают, организуя экспедиции в разные регионы. Цель — извлечь образцы льда или горных пород и составить палеоклиматические реконструкции, чтобы определить периодичность природных явлений, разработать прогнозы.
Метеостанция, Канада
Институты биологических и геологических наук исследуют механизмы адаптации растений к изменению климата, его влияние на почвенный покров и процессы обмена между почвой, растительными организмами, атмосферой. Климатологов интересуют физические и химические процессы в атмосфере. Они изучают:
- поведение микроэлементов, попадающих в воздух из разных источников (промышленность, транспорт, растения);
- взаимодействие веществ и его влияние на глобальный климат.
Используя экспериментальные знания и компьютерные программы, специалисты совершенствуют существующие климатические модели, оценивают их, разрабатывают рекомендации для политиков.
Факты о глобальном потеплении
Недавние предсказания метеорологов быстро сбываются. На глобальное потепление указывает таяние вековых льдов и учащение экстремальных погодных явлений. Летом люди и животные страдают от невыносимой жары. На юге Испании, например, высыхают пастбища.
В 2005 году осадков выпало так мало, что скот погибал от жажды. Через 7 лет метеорологи сообщили о самой жаркой зиме за последние 70 лет.
Поля на юге Испании
Повышается количество катастрофических пожаров, когда огонь распространяется на территории площадью больше 500 га. Пылают леса в США, России, Австралии и других странах.
В 2017 году климатологи представили на саммите G-20 в Гамбурге доклад по климатическим изменениям начиная с 80-х годов прошлого века. Они привели факты, доказывающие, что потепление — не миф, а реальность:
- Воздух у земной поверхности значительно нагрелся. С начала XX века температура выросла на 0,74 °C. Сравнение с данными середины XX столетия показало, что после 2000 года один температурный рекорд сменяет другой (см. график). Рекордными оказались три года подряд: 2014, 2015, 2016 (+0,94 °C). Такого не было за всю историю научных наблюдений за погодой.
- Нагрелись океаны. Температура верхних слоев воды увеличилась на 0,5 °C.
- Исчезают лед и снег. Толщина ледяного покрова в среднем уменьшилась на 20 м. От Антарктиды откалываются огромные айсберги. Гренландия ежегодно теряет 250-300 млн. тонн льда.
- Уровень мирового океана с 1983 до 2017 гг. повысился на 85 мм. Скорость подъема составляет сейчас 3,4 мм (± 0,4 мм) в год.
- Океаны окисляются. Уровень pH воды у поверхности около 8,1. По сравнению с доиндустриальным периодом он снизился примерно на 0,1.
Рекомендуем: Топ 10 самых грязных рек в России и в мире.
Основные причины изменения климата
Главной причиной возникновения такой проблемы, как потепление климата, считается сжигание нефти, газа и угля для получения электроэнергии. Ее расходуют машины на промышленных предприятиях, автомобили, мобильные телефоны, компьютеры. При горении ископаемых образуется парниковый газ диоксид углерода (CO2). Леса, способные удерживать его, вырубаются, уничтожаются пожарами. На их месте появляются пахотные угодья.
Тысячелетиями мировые выбросы CO2 оставались стабильными, пока не началась индустриальная эпоха. Около 200 лет назад человечество предпочло использовать машины вместо силы мышц, воды и ветра. С тех пор уровень диоксида углерода непрерывно увеличивается. Под его воздействием температура земной поверхности повысилась в среднем на 0,8 °C. Этого оказалось достаточно для масштабных климатических изменений.
Визуализация парникового эффекта
При большой концентрации газов воздушная оболочка утолщается, препятствуя прохождению отраженного теплового излучения Земли, подобно толстым стеклам теплицы. Оно накапливается в атмосфере, а затем возвращается к поверхности планеты. Описанный эффект называют парниковым.
Факторы, ускоряющие потепление
Таяние льдов — это не только следствие, но и причина быстрого глобального потепления. Высвобождаются углекислый газ и метан, исчезают светлые поверхности, отражающие до 90% солнечной энергии обратно в космос. Темная вода поглощает ее, и планета продолжает нагреваться.
Негативные процессы ускоряют также:
- Рост влажности воздуха, вызванный повышением температуры.
- Увеличение концентрации в атмосфере парниковых газов, связанное с производственной деятельностью человечества, нагреванием океанов и перевод в цифровую форму разных видов информации, что привело к росту потребности в электроэнергии.
Факторы, замедляющие потепление
Если бы не мировой океан, температура воздуха у земной поверхности поднималась бы еще быстрее. Он поглощает лишнюю тепловую энергию и четвертую часть двуокиси углерода, выделяемого в атмосферу. Чем холоднее, тем эффективнее протекает процесс. Насыщенная CO2 вода опускается вниз, где газ хранится долгое время. Часть его накапливается в морских отложениях. Однако с усиленным поглощением диоксида связывают чрезмерные нагревание, окисление, испарение воды.
Антропогенные факторы, тормозящие негативные процессы:
- Строительство новых АЭС, заменяющих существующие ТЭС. В отличие от последних они используют для получения электроэнергии не органическое топливо, а энергию атома.
- Внедрение инновационных технологий, направленных на очищение атмосферы от парниковых газов: метана, диоксида углерода, гидрофтор-и перфторуглеродов, оксида азота, гексафторида серы.
- Развитие “зеленой” энергетики, то есть использование энергии воды, ветра, солнца вместо сжигания ископаемых видов топлива.
- Восстановление лесов.
Возможные последствия для планеты
Что точно нас ожидает, ученые сказать не в состоянии. Они делают предположения о последствиях наблюдаемого глобального потепления, опираясь на исторические сведения и используя климатические модели. Прогнозы развития ситуации вызывают тревогу.
Для океанов и прибрежных зон
Еще большее потепление спровоцирует таяние всех мировых запасов льда и повышение уровня океана на 60 метров. Это приведет к затоплению низменных прибрежных районов.
Из-за окисления воды вымрет 20% морских обитателей. При повышении температуры на 1,5 °C исчезнет около 70-90% кораллов, на 2 °C — 99%.
Для суши и растений
Последствия сильного потепления в глобальных масштабах — частые засухи, пожары, наводнения. Если не остановить его, опасность вымирания угрожает половине видов живых организмов, так как условия жизни не соответствуют их потребностям. На территории Сибири не останется хвойных деревьев. Исчезнут белые медведи, моржи, северные морские котики.
В результате увеличения температуры, количества осадков, содержания в атмосфере углекислого газа усилится рост растений, особенно в тропическом и умеренном климатических поясах Северного полушария, Африканский саванный регион Сахель превратится в область с муссонной циркуляцией атмосферы, а европейские леса уступят место степям, а южная часть континента станет пустыней.
Для атмосферы Земли
Изменится распределение и количество осадков. Последствие нагревания океанов — испарение большого количества воды, что усилит парниковый эффект.
К тому же теплый воздух удерживает больше влаги: при росте температуры на 1 °C содержание водяного пара в нем увеличивается на 7%.
Экстремальные погодные явления на Земле перестанут быть редкостью. Возрастет сила ветров. Частота тропических штормов, возможно, уменьшится, но их интенсивность увеличится. Зима будет начинаться позже, заканчиваться раньше.
Для человека и всех живых организмов
Изменение климата опасно для здоровья живых существ. Растет количество периодов аномальной жары летом, жертвами которой становится все больше людей и животных. Однако, несмотря на рост приповерхностной температуры, местами возможно временное похолодание.
Моделирование климата показало, что таяние арктических льдов приведет к нарушению воздушных течений, вследствие чего утроится опасность наступления экстремально холодных зим в Евразии.
Другие последствия усиления глобального потепления для живых существ:
- Изменятся области распространения, популяции, инфекционный потенциал возбудителей заболеваний.
- Участятся сильные шторма, вызывающие стихийные бедствия: наводнения и т. д.
- Таяние ледников в горах приведет к затоплениям во многих местах. Но в далеком будущем климат станет сухим, вследствие чего возникнет нехватка пресной воды, поскольку ледники — это огромные ее хранилища, питающие реки.
- Из-за роста температуры и изменения количества осадков снизится производительность сельского хозяйства.
- Увеличатся области распространения и популяции вредителей.
- Возникнет дефицит пищевых ресурсов.
Текущее состояние климата
Последствия климатических изменения люди уже ощущают на себе. Принимаемых мер недостаточно для улучшения ситуации. Мировые выбросы диоксида углерода, у которого самый высокий потенциал глобального потепления, продолжают увеличиваться. В 2018 году был установлен новый рекорд — 33,1 млрд. тонн. Чем грозит бездействие, на специальных конференциях рассказывают климатологи.
В мире в целом
Согласно докладу Lancet, опубликованному перед конференцией ООН по климату (“COP 23”), начиная с 2000 года на 46% возросло количество природных катастроф.
Только в 2016 году экономический ущерб от них достиг 126 миллиардов долларов.
Из-за глобального потепления люди на земле страдают от аномальной жары, экстремального холода, небывалых ливней с грозами.
В современной России
По данным Росгидромета за 2018 год, за последние 30 лет по всей стране увеличилась среднегодовая температура. Особенно это заметно на Чукотке, где она выросла больше чем на 3 °C.
Количество опасных агро-и гидрометеорологических явлений вследствие глобального потепления растет по всей России. Уменьшается количество воды в реках, морях, озерах.
В будущем высохнут мелкие и сильно обмелеют крупные водоемы. Растает вечная мерзлота — гигантское хранилище парниковых газов и опасных микроорганизмов, включая неизвестных науке.
Климат меняется не так, как раньше
Климат на Земле меняется с тех пор, как она существует. На протяжении миллионов лет естественным образом чередовались теплые и холодные периоды. Однако потепление, о котором сейчас много говорят и пишут, — это изменения, вызванные хозяйственной деятельностью человека.
Прогнозы на будущее
Пессимистичный сценарий. Согласно модельным расчетам, если срочно не принять меры, на планете ожидается около 529 000 смертей в год, вызванных ухудшением питания, особенно снижением потребления овощей и фруктов. Немецкий институт экономических исследований считает, что к 2050 году изменение климата приведет к экономическим потерям в 200 000 млрд. долларов.
По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), в результате таяния льда к 2100 году уровень мирового океана вырастет на 0,19-0,58 м. Новые источники сообщают о повышении до 2 м. Через много лет он может достигнуть около 2,3 м на каждый дополнительный градус Цельсия.
Оптимистичный сценарий. Остановить нагревание невозможно, но если удастся его затормозить, у живых существ будет время адаптироваться к меняющимся условиям. Замедлится таяние ледников, меньше людей пострадает от наводнений. Сократится количество невыносимо жарких дней.
Самым большим потенциалом в сдерживании глобального потепления обладает Россия, так как на территории страны много мест, где можно посадить леса, чтобы предотвратить катастрофу.
Пути решения проблемы и предотвращения кризиса
Представители государств регулярно собираются для обсуждения проблемы.
Самые важные документы по охране окружающей среды подписаны в 1997 и 2015 годах.
Это Киотский протокол и Парижское соглашение, ратифицированное Россией осенью 2019 года. Они дополнили Рамочную конвенцию ООН об изменении климата 1992 года. Страны решили:
- Не позднее чем до 2050 года выйти на уровень “нулевых выбросов” диоксида углерода.
- Значительно сократить выбросы других парниковых газов, особенно метана.
- Снизить потребление электроэнергии.
- Осуществить декарбонизацию энергетики, то есть полностью отказаться от использования органического топлива с содержанием CO2 и перейти на альтернативные источники энергии.
- Снизить эмиссии парниковых газов в сельском хозяйстве.
- Использовать методы очистки от углекислого газа воды и воздуха.
Выполнение этих мер поможет избежать надвигающейся катастрофы.
Климатологи подвергают критике заключенные соглашения, поскольку они подписаны не всеми странами и не предусматривают никакой ответственности за недостижение намеченных целей. В 2017 году о выходе из Парижского соглашения объявили Соединенные Штаты, занимающие второе место по объему выбросов загрязняющих веществ. Против выступили простые граждане, политики, бизнесмены, экологи, религиозные деятели.
Точка невозврата. Глобальную климатическую катастрофу признали неизбежной. Что человечество может сделать для спасения?
Глобальное потепление — главная угроза человечеству в ближайшие десятилетия. Если мир продолжит игнорировать проблему, уже после 2040 года планета пройдет точку невозврата. Цена за человеческую расточительность будет очень высокой: с лица земли исчезнут целые страны, миллионы людей погибнут от наводнений, невыносимой жары и прочих природных катаклизмов, сотни миллионов будут голодать. В подобных условиях экологическая трансформация представляется неизбежной, однако времени может не хватить — всего за 20 лет миру предстоит провести настоящую революцию в энергетике и экономике.
Перегрелись
Межправительственная группа экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК) выпустила доклад об изменениях климата на Земле, и выводы экспертов неутешительны. Средние температуры на Земле растут быстрее, чем когда-либо за прошедшие 2000 лет, а последние пять из них оказались самыми жаркими за всю историю метеонаблюдений начиная с 1850 года. Климатологи сошлись во мнении, что это произошло по вине человечества.
Транспорт, промышленность и энергетика ежегодно выбрасывают в атмосферу около 40 миллиардов тонн углекислого газа. Глобальное потепление способно снизить эффективность пищевых цепочек в Мировом океане, поставить под угрозу выживание крупных животных и нанести урон продовольственной безопасности.
В ООН заключили, что уже сейчас глобальная средняя температура примерно на 1,1 градуса по Цельсию выше, чем в конце XIX века, и в ближайшие 20 лет среднее значение превысит 1,5 градуса по Цельсию. Рост температуры приводит к таянию ледников, повышению уровня мирового океана, а также росту средней влажности воздуха, что только усилит жару и сделает невозможной жизнь, например, в Индии и странах Ближнего Востока.
Не менее страшное будущее ждет и Европу. Тающие гренландские ледники уже близки к точке невозврата, после которой дестабилизация ледяного щита на острове станет неизбежной. Произойдет замедление Атлантической меридиональной циркуляции (AMOC), а это чревато экстремальными погодными явлениям в Европе, в том числе усилением зимних штормов, летних засух и жары. Некоторые страны и вовсе могут исчезнуть: из-за повышения уровня моря под воду рискуют уйти десятки малых островных государств. В особо опасном положении находится государство Кирибати в Тихом океане, состоящее из трех низко расположенных архипелагов. По данным МГЭИК, подъем воды всего на 0,9 метра затопит две трети территории страны уже к концу этого столетия.
ООН заключила, что за последние 170 лет глобальная температура на Земле выросла на 1,23 градуса Цельсия и достигла максимума за 125 тысяч лет. Этого достаточно, чтобы увеличить вероятность так называемых волн жары в 20-150 раз. «Никто не находится в безопасности, ситуация быстро ухудшается. Мы должны относиться к изменению климата как к непосредственной угрозе. Так же мы должны относиться к связанным с ним кризисам природы — утрате биоразнообразия, загрязнению и отходам. Все это серьезные угрозы. Правительствам стран необходимо сделать план по достижению нулевых выбросов неотъемлемой частью своих обязательств. Они должны финансировать и поддерживать развивающиеся страны, чтобы они адаптировались к изменению климата, как и было обещано в Парижском соглашении», — заявила исполнительный директор ООН по окружающей среде Ингер Андерсен.
Последствия глобальных изменений погоды видны уже сейчас. Показательные примеры — недавнее катастрофическое наводнение в Германии, ущерб от которого оценили в 30 миллиардов евро. Отражением изменений погоды стали и масштабные пожары, охватившие летом 2021 года миллионы гектаров леса по всему миру: от России и Турции до США и Бразилии.
Более того, глобальное потепление уже отразилось на демографии. Аналитики Morgan Stanley заключили, что все больше семейных пар не хотят иметь детей, боясь последствий климатических изменений, многие опасаются, что дети не смогут пережить грядущих погодных изменений. Некоторые будущие родители не планируют заводить детей, чтобы не навредить планете: рождение одного ребенка приводит к выбросам в атмосферу почти 60 тонн углерода в год в развитых странах.
Срочные меры
Почти все страны мира признали климатическую угрозу и согласились бороться с ней, подписав Парижское соглашение. Более 200 государств обязались прийти к «нулевому углеродному следу» до 2050 года. Но пока это вылилось только в громкие заявления о сокращении выбросов по сравнению с доиндустриальной эпохой.
Из крупных загрязнителей только Евросоюз — третья экономика мира после США и Китая — оформил свое честное слово в юридически обязывающий документ, закрепив законом цель сократить выбросы на 55 процентов к 2030 году по сравнению с 1990-м. Для достижения поставленных целей Брюссель готовится ввести углеродный налог, запретить продажу автомобилей с бензиновыми двигателями, ввести налоги на выбросы для авиакомпаний и морских перевозчиков, а также заняться восстановлением лесов.
ЕС верит, что целей Парижского соглашения еще можно достичь, но это потребует быстрого сведения углеродных выбросов к нулю по всему миру. «Доклад МГЭИК демонстрирует огромную важность немедленных действий ради того, чтобы справиться с климатическим кризисом. Еще можно сдержать ускоряющееся изменение климата, если мы будем действовать прямо сейчас», — заключил замглавы Еврокомиссии (ЕК) Франс Тиммерманс. В Европе настаивают, что эра нефти и газа уходит в прошлое.
Экономика, построенная на полезных ископаемых, исчерпала себя. Мы хотим оставить следующему поколению пригодную для жилья планету.
Другие крупнейшие загрязнители планеты — США и Китай. На них приходится половина мирового объема парниковых газов. При президенте Дональде Трампе США вышли из Парижского соглашения, но с приходом Джо Байдена вновь стали участниками договора. Сейчас экологическая политика стала одной из основных для Белого дома. «Ни одна страна не сможет справиться с этим кризисом в одиночку. Я знаю, что все вы прекрасно это понимаете. Все мы, особенно те, кто представляет крупнейшие экономики мира, должны активизировать свои усилия», — призывал Байден.
По его распоряжению к 2030 году не менее 50 процентов производимых в США автомобилей должны оснащаться электрическими силовыми установками. В стране также предлагается ввести новые стандарты выбросов транспортных средств, которые уже к 2026 году должны сократить загрязнения на 10 процентов.
Среди мер противодействия климатическому кризису — введение сборов на импорт загрязняющей природу продукции и стимулирующие выплаты поставщикам чистой электроэнергии. На борьбу с изменением климата США заложили в бюджете 3,5 триллиона долларов.
В Китае вредные выбросы в атмосферу на душу населения вдвое меньше, чем в США, но с населением почти в 1,4 миллиарда человек и стремительным экономическим ростом КНР оказался главной угрозой мировой экологии. В настоящее время Китай производит более четверти мировых выбросов парниковых газов. Главная проблема страны — уголь, который пока остается главным источником энергии. Власти обещают, что его использование будут постепенно сокращать. Исследователи из Университета Цинхуа в Пекине настаивают, что КНР нужно полностью отказаться от использования угля для производства электроэнергии к 2050 году и заменить его производством ядерной и возобновляемой энергии.
Климатический вызов
Свою лепту в загрязнение атмосферы вносит и Россия. Кроме того, она так и не представила план по декарбонизации. Однако последствия глобального потепления и потенциальные угрозы в стране признают. К примеру, спецпредставитель президента России по связям с международными организациями для достижения целей устойчивого развития Анатолий Чубайс, комментируя прогноз ООН, назвал его совсем пугающим. «Единственная хорошая новость — это то, что правительство впервые серьезно начало готовить страну к этому вызову, который, по моему убеждению, будет для нас самым главным уже в ближайшие десять лет», — сказал он.
Для решения проблемы с глобальным потеплением крупнейшие экономики мира отказываются от использования нефтегазового топлива. Чубайс неоднократно предупреждал, что отказ мировой экономики от углеводородов может дорого обойтись России, если она не начнет перестройку экономики. По его оценке, речь идет о 10 процентах ВВП. Одновременно бывший глава «Роснано» считает, что страна сможет сохранить статус великой энергодержавы, если заместит экспорт углеводородов на экспорт водорода. По словам Чубайса, сейчас газотранспортная система может использовать до 10 процентов пропускных мощностей для транспорта водорода.
Несмотря на громкие заявления, на деле страна пока не готова к быстрой перестройке экономики. Председатель комитета по энергетике, депутат Госдумы Павел Завальный предположил, что переход на альтернативное топливо произойдет не ранее чем через десять лет. «На перспективу 10-20 лет энергобаланс сохранится при разных прогнозах развития возобновляемых источников энергии. В то же время энергопереход начался, и это можно увидеть по инвестициям. Резко растут вложения в альтернативную энергетику, включая солнечную, ветровую, водородную», — подчеркнул он. Чубайс также настаивал, что развитие этого рынка откроет перед страной уникальные возможности, причем действовать нужно как можно скорее.
У нас такое фантастическое преимущество, о котором мечтать не может никто. Надо вцепиться зубами и немедленно продвигаться в этом направлении
С другой стороны, экологическая трансформация может обойтись очень дорого. По мнению аналитиков, борьба человечества за окружающую среду и экологию приведет к неминуемому росту цен практически на все товары по всему миру — так называемой «зеленой инфляции». Вечно она длиться, конечно, не будет, но снижаться мировые цены станут только тогда, когда электроэнергии из возобновляемых источников будет в избытке, и она начнет падать в цене, но таких предпосылок пока нет. На рынке стабильно растут цены на металлы, из которых делают компоненты для ветряков, солнечных батарей, деталей электромобилей, зарядных станций, а также соответствующей инфраструктуры. Цены растут из-за увеличения спроса, из-за повсеместного роста зеленой энергетики и общего восстановления экономики от пандемического кризиса.
На фоне устрашающих прогнозов ученых экологическая трансформация в мире должна ускориться, что приведет к ужесточению государственных мер, росту расходов на модернизацию производств и углеродные налоги, и опять же — к росту цен на товары. Причем ведущие страны, в том числе европейские, уже начали воплощать в жизнь такую политику.
Существуют опасения, что некоторые зеленые проекты могут быть отменены или отложены, что затруднит решение климатических вопросов. По данным Международного энергетического агентства, чтобы ограничить повышение температуры до 1,5 градуса Цельсия в период с 2020 по 2050 год, потребуется увеличить ветровую и солнечную мощность в пять раз. К тому же переходу на зеленую энергетику мешает и сама природа: сильнейшие засухи фактически уничтожают гидроэнергетику. Подобные проблемы уже испытывают США, Китай и Бразилии.
Текущее отношение некоторых правительств к климатической повестке не остановит повышение температуры относительно доиндустриального уровня на отметке в 1,5 градуса Цельсия, как было установлено в Парижском соглашении. Ученые выяснили, что для достижения целей договора миру необходимо вдвое сократить выбросы к 2030 году и совсем перестать их производить к 2050 году.
Гигантские затраты на переход к зеленой экономике и грядущий рост цен — ничто по сравнению с тем, что может случиться с планетой, если не принять срочных мер по ее спасению. Глобальное потепление — вина человечества, и именно оно должно с ней разбираться. Возможность взять на себя больше обязательств в этом плане у стран появится уже в ближайшее время: в начале ноября в Шотландии соберется отложенный на год из-за коронавируса мировой климатический саммит, который станет важнейшими переговорами по климату со времени подписания Парижского соглашения в 2015 году. Тысячи участников обсудят, как избежать негативных последствий изменения климата и дать человечеству шанс на счастливое будущее.