Влияние человека на природу и климат

Исчезновение сравнительно небольшого числа видов животных и растений может показаться не очень существенным. Однако главная ценность живущих ныне видов заключается не в их единственном значении. Каждый вид занимает определенное место в биоценозе, в цепи питания, и заменить его не может никто. Исчезновения того или иного вида ведет к уменьшению устойчивости биоценозов [6, c.17].

В биосфере повсюду есть естественные источники радиоактивности, и человек, как и все живые организмы, всегда подвергался естественному облучению. Внешнее облучение происходит за счет излучения космического происхождения и радиоактивных нуклидов, находящихся в окружающей среде. Внутреннее облучение создается радиоактивными элементами, попадающими в организм человека с воздухом, водой и пищей.

Наибольшую опасность представляет радиоактивное загрязнение биосферы в результате деятельности человека. В настоящее время радиоактивные элементы достаточно широко используются в различных областях. Халатное отношение к хранению и транспортировке этих элементов приводит к серьезным радиоактивным загрязнениям. Радиоактивное заражение биосферы связано,  например,  с испытаниями атомного оружия.

Во второй половине 20 столетия начали вводить в эксплуатацию атомные электростанции, ледоколы, подводные лодки с ядерными установками. При нормальной эксплуатации объектов атомной энергии и промышленности загрязнение окружающей среды радиоактивными нуклидами составляет ничтожно малую долю от естественного фона.

Так, при взрыве на Чернобыльской атомной станции в окружающую среду было выброшено лишь около 5% ядерного топливом. Но это привело к облучению многих людей, большие территории были загрязнены настолько, что стали опасными для здоровья. Это потребовало переселения тысяч жителей из зараженных районов. Повышение радиации в результате выпадения радиоактивных осадков было отмечено за сотни и тысячи километров от места аварии [3, c.31].

В настоящее время все острее встает проблема складирования и хранения радиоактивных отходов военной промышленности и атомных электростанций. С каждым годом они представляют все большую опасность для окружающей среды. Таким образом, использование ядерной энергии поставило перед человечеством новые серьезные проблемы [8, c.30].

Таким образом - единственный выход из ситуации: рациональное природопользование. Общая задача рационального управления природными ресурсами состоит в нахождении наилучших или оптимальных способов эксплуатации естественных и искусственных (например, в сельском хозяйстве) экосистем. Под эксплуатацией понимается сбор урожая и воздействие теми или иными видами хозяйственной деятельности на условия существования биогеоценозов.

Решение задачи по созданию оптимальной системы управления природными ресурсами существенно осложняется наличием не одного, а множества критериев оптимизации. К ним относятся: получение максимального урожая, сокращение производственных затрат, сохранение природных ландшафтов, поддержание видового разнообразия сообществ, обеспечение чистоты окружающей среды, сохранение нормального функционирования экосистем и их комплексов.

Сохранению животного и растительного мира способствует организация заповедников и заказников. Помимо охраны редких и исчезающих видов заповедники служат базой для одомашнивания диких животных, обладающих ценными хозяйственными свойствами. Заповедники являются также центрами по расселению животных, исчезнувших в данной местности, помогают обогащению местной фауны. Бережное отношение к природе, основанное на глубоких знаниях биологии растений и животных, не только сохраняет ее, но и дает значительный экономический эффект.

2. Влияние человека на климат

Климат (греч. κλίμα (klimatos) - наклон) - многолетний режим погоды, характерный для данной местности в силу её географического положения [4, c.127].

Влияние человека на климат начало проявляться несколько тысяч лет тому назад в связи с развитием земледелия. Во многих районах для обработки земли уничтожалась лесная растительность, что приводило к увеличению скорости ветра у земной поверхности, некоторому изменению режима температуры и влажности нижнего слоя воздуха, а также к изменению режима влажности почвы, испарения и речного стока. В сравнительно сухих областях уничтожение лесов часто сопровождается усилением пыльных бурь и разрушением почвенного покрова, заметно изменяющими природные условия на этих территориях [7, c.152].

Воздействие человека на Землю особенно усилилось за последние 250 лет. В результате этих трансформаций окружающая среда стала нежизнеспособной. Главные факторы - увеличение народонаселения, деградация земли, потребление ресурсов, загрязнение воды и воздуха, изменения климата, уничтожение других разновидностей.

Если международное сообщество не предпримет сейчас решительных шагов для того, чтобы приостановить процесс глобального потепления, то через 20 лет бороться с последствиями климатических изменений будет уже поздно, предупреждают британские экологи.

Чтобы избежать катастрофы, человечество должно не позднее 2025 г. остановить рост выбросов двуокиси углерода и найти способ сокращать их объем по крайней мере на 2,6% в год. В противном случае людям будет уже не под силу предотвратить всеобщую гибель.

Уже сейчас ясно, что глобальное потепление происходит гораздо быстрее, чем предполагалось несколько лет назад. Начавшееся в результате таяние льдов в Антарктике грозит обернуться повышением уровня Мирового океана на 12 м и затоплением огромных участков суши [1, c.21].

Деятельность человека довольно сильно влияет на изменения климата, наблюдаемые в разных частях земного шара. Вероятность влияния на потепление атмосферы парниковых газов, которые выделяются в процессе деятельности человечества, а не естественных процессов, оценивается, по меньшей мере, в 90%. Понимание влияния человека на потепление и охлаждение климата улучшилось со времени третьего оценочного доклада, и это привело к высокой степени уверенности в том, что усредненный глобальный чистый эффект человеческой деятельности с 1750 года выразился в потеплении.

Подъем уровня мирового океана, который эксперты оценивают как относительно консервативный, прогнозируется в пределах от 18 до 59 см (в 2001 году разброс был от девяти до 88 см). Уточненный прогноз основывается на оценках количества углекислого газа в атмосфере, а саму поправку Межправительственная группа объяснила более точными оценками поглощения тепловой энергии океанами.

Снежный покров в полярных регионах, по прогнозу группы, продолжит отступать, а глубина таяния вечной мерзлоты увеличится. Ледовые шапки Арктики и Антарктики уменьшатся при любом сценарии. Ряд экспертов указывает, что к концу века в летние месяцы в Арктике льда не будет вовсе.

Относительно Антарктики прогноз менее однозначный: часть сценариев предрекает некоторое разрастание ледового щита из-за того, что будет выпадать больше снега.

Скорость теплого течения Гольфстрима, который является причиной умеренного климата в значительной части Европы, "с большой вероятностью" снизится примерно на 25%. Однако нового ледникого периода не ожидается, поскольку общая температура атмосферы вырастет [2, c.23].

Заключение о неизбежности развития в скором будущем значительного потепления в результате антропогенного роста концентрации углекислого газа в атмосфере было высказано в начале 1970-х гг., когда был опубликован график, характеризующий ожидаемое изменение средней температуры воздуха в Северном полушарии до 2070 г. Из этого прогноза следовало, что в XXI столетии средняя температура повысится более чем на 2 °С, т. е. величину, заметно превосходящую естественные колебания климата, происходившие на протяжении последних нескольких тысяч лет. Такое заключение, вначале считавшееся невероятным, сейчас признано подавляющим большинством специалистов в области климатологии.

Из материалов о природных условиях прошлого можно заключить, что повышение средней температуры на величину порядка 1 С уже достаточно для существенных изменений состояния биосферы. Эти изменения должны оказать заметное воздействие на хозяйственную деятельность человека. Еще большее значение будет иметь потепление, характеризуемое повышением средней температуры на несколько градусов.

Имея это в виду, легко понять необходимость заблаговременной оценки климатических условий будущего, позволяющей обеспечить рациональное долгосрочное планирование зависящих от климата видов хозяйственной деятельности (сельское хозяйство, водное хозяйство и другие), а также производств, влияющих на климат (углеродная энергетика, другие производства, создающие парниковые газы, и т. д.).

Детальная схема прогноза антропогенного изменения глобального климата включает три этапа исследований. Первый из них должен дать оценку поступления в атмосферу углекислого газа и нескольких других парниковых газов, небольшие количества которых уже сейчас заметно усиливают парниковый эффект. Такая задача решается специалистами в области технических наук, которые обычно считают, что подобная оценка может быть более или менее достоверна для ближайших 20-30 лет и является очень приблизительной для последующих десятилетий - примерно до 2050 г. Для более позднего времени трудно предвидеть воздействие различных видов хозяйственной деятельности на климат, в связи с чем ясно, что применяемая иногда практика экстраполяции роста выбросов в атмосферу парниковых газов до 2100 г. необоснованна, и что прогнозы климатических условий для второй половины XXI в. нельзя считать реальными.

Второй этап - расчеты концентрации парниковых газов в атмосфере для ближайших 50-60 лет при наличии данных об их антропогенных выбросах - является задачей специалистов по химии атмосферы. Существенное значение для успешного решения этой задачи имеет прогресс в изучении круговорота углекислого газа, который является главным фактором усиления парникового эффекта. Можно думать, что погрешности таких расчетов меньше быстровозрастающих во времени неточностей оценок выбросов парниковых газов в будущем.

Наибольшее внимание обычно привлекает третий этап решения задачи о климатических условиях будущего - расчеты изменений в пространстве и времени элементов метеорологического режима по данным о химическом составе атмосферы для определенных интервалов времени в будущем. Такие расчеты, выполненные специалистами в области климатологии, могут быть основаны на применении теоретических моделей климата или различных эмпирических методов.

Хорошо известно, что точность подобных расчетов ограничена. К сожалению, при обсуждении достоверности оценок климатических условий будущего это обсуждение часто сводят к выяснению точности решения только третьей из перечисленных здесь задач. Неправильность такого подхода ясна из вывода, что предел заблаговременное современного прогноза климата будущего определяется главным образом достоверностью оценок выбросов парниковых газов в атмосферу. Поэтому стремление повысить точность климатических расчетов выше ограничения этой точности погрешностями исходных данных для прогнозов изменений климата лишено смысла [1, c.22].

В настоящее время имеется только один пример решения перечисленных выше задач, результаты которого можно проверить по данным более или менее продолжительных наблюдений. Эти результаты включают график изменений средней температуры нижнего слоя воздуха в Северном полушарии из-за усиления парникового эффекта в атмосфере.

Легко понять, что для большинства практических задач, решаемых при использовании данных о климате будущего, наибольшее значение имеют материалы о климатических условиях ближайших пятнадцати лет. Эти условия особенно необходимо учитывать при планировании развития многих областей народного хозяйства. Для указанного времени можно надеяться на сравнительно высокую точность сведений о количестве парниковых газов в атмосфере. Наряду с этим прогноз изменений климата для 2020 г. может быть обоснован независимыми способами, что имеет существенное значение для общего понимания степени надежности аналогового метода предсказания климатических условий будущего [4, c.130].

Открытие антропогенного изменения климата, обусловленного ростом концентрации углекислого газа и ряда мелких газовых составляющих атмосферы, представляет большой интерес для понимания природы возможной в настоящее время антропогенной климатической катастрофы. Оказалось, что воздействие человека на климат не создает каких-либо новых, ранее неизвестных путей изменения климата. Физический механизм происходящего в настоящее время потепления в основном совпадает с механизмом, который в геологическом прошлом вызывал многочисленные потепления (а также похолодания), происходившие главным образом в результате увеличения или уменьшения массы углекислого газа в атмосфере.

Еще более близкая аналогия существует между закономерностями, определяющими возникновение природных аэрозольных катастроф, и возможной антропогенной климатической катастрофой.

Переходя от наибольших значений возможного понижения температуры к наименьшим, можно перечислить несколько возможных вариантов этого прогноза, к которым относятся: 1) уничтожение биосферы; 2) уничтожение многих видов животных, растений и гибель человечества; 3) уничтожение некоторых живых организмов при сохранении части человечества; 4) отсутствие значительных экологических последствий на территории, непосредственно не затронутой военными действиями [2, c.23].