Глобальные проблемы человечества

Для предотвращения пагубных последствий климатических изменений  нужно снизить выбросы двуокиси углерода, окислов азота и хлорфторуглеродов на 60%, метана на 20%. Эти рекомендации, по-существу, означают крутой поворот в адаптивной стратегии человека, (раньше человек боролся с холодом, теперь начинает бороться с теплом. Раньше он перестраивал свою деятельность, приспосабливаясь к изменениям среды, теперь перестраивает для сохранения статус-кво.)

На национальном уровне 15 стран ответственны за 77% выбросов парниковых газов. Среди них на первом месте США (17%) и СНГ (около 13%). Суммарный вклад развивающихся стран - около 46%.

В то же время роль парникового  эффекта в климатических процессах  последних десятилетий далеко не бесспорна. Так, в 40-е-60-е годы, первый этап массивных выбросов С02, сильно похолодало. Резко возросшие выбросы 80-х, по сверхточным спутниковым измерениям за десятилетие (1979-1988 гг.), не дали парникового эффекта.

Сокращение озонового слоя

Озоновый слой защищает Землю от вредного воздействия солнечных  ультрафиолетовых лучей, которые в  больших количествах вредны для  всего живого (у людей они могут вызвать рак и мутации генов, приводящие к наследственным заболеваниям у потомства).

Систематическое слежение за состоянием озонового слоя проводится с 1978 г. с помощью спутниковой аппаратуры. Основные выводы заключаются в том, что за 12 лет наблюдений общие потери стратосферного озона между 65° с. ш. и 65° ю. ш. составили около 3%. B то время как в экваториальной зоне сокращение озонового слоя несущественно, к полюсам оно возрастает, достигая 30% в год над Антарктидой. Эти цифры примерно соответствуют увеличению годовой дозы ультрафиолетового облучения в диапазоне волн, воздействующем на ДНК, на 10% за последнее десятилетие, преимущественно в зимнее и весеннее время.

 Наиболее значительное  сокращение озонового слоя - до 50% на высоте 20-50 км наблюдается в районе Антарктики в весеннее время. Это явление было описано Дж. Фарманом в 1985 г. и получило широкую известность под названием «озоновой дыры». Наиболее глубокие «дыры» возникли в нечетные годы-1987 и 1989 гг., однако в 1990 г. весеннее сокращение озонового слоя над Антарктикой также было весьма значительным.

Резкое сокращение озонового  слоя в районе Южного полюса происходит в течение трех-четырех недель с сентября по октябрь, в период вихревой циркуляции атмосферы, которая распадается в ноябре, распространяя истощенный озоновый слой к северу. В то же время озон восстанавливается за счет притока из низких широт.

 В Арктике события  носят менее драматический характер  и отчетливо выраженной «озоновой  дыры» не возникает, хотя убыль озона в течение зимы достигает 12% на высоте 17-20 км.

Еще в 1974 г. Шервуд Роланд выдвинул гипотезу о разрушении озонового слоя хлорфторуглеродами. Не вызвавшая вначале большого интереса, эта гипотеза оказалась в центре внимания после обнаружения антарктической «озоновой дыры». ХФУ широко используются как фризы, растворители, стерилизаторы и моющие средства. Содержание соединений хлора в атмосфере, возросшее от 0,6 ppb в начале века до 2 ppb к моменту возникновения «озоновой дыры», сейчас составляет около 3 ppb и в следующем столетии может достичь 5 ppb.⁵*

Цель Монреальского  протокола и последующих соглашений состоит в снижении концентрации хлора до 2 ppb (уровень, предшествовавший образованию «озоновой дыры»). Монреальский протокол регулирует производство десяти видов ХФУ которое должно быть сокращено на 20% от уровня 1986 г. в 1994 г. и на 50% к 1999 г. (при этом уровень будет повышаться по крайней мере до 2010 г. за счет складированных и используемых в холодильных системах материалов) В дальнейшем эти меры были признаны недостаточными для восстановления озонового слоя. В первую очередь предполагается исключить из производства и использования устойчивые к фотолизу соединения типа ХФУ-11 с последующей заменой всех или большинства ХФУ на гидрофлороуглероды (ГФУ). Создан специальный фонд для внедрения соответствующих технологий в развивающихся странах. Полное прекращение производства галоуглеродов планируется к 2030 г.

Интересно то, что,  антарктическая «озоновая дыра», привлекшая столь  пристальное внимание к проблеме ХФУ, в действительности, может быть, не  вызвана воздействием этих соединений в силу их незначительной концентрации и несоответствия расчетов масштабу и скорости весеннего сокращения озона. При этом интересны два обстоятельства: двухлетний цикл динамики озонового слоя, совпадающий с периодичностью температурных колебаний («дыра» больше в холодные годы) и одновременное сокращение тропосферного озона в том же регионе. Причиной последнего может быть как увеличение ультрафиолетовой радиации, так и приток обедненного озоном морского воздуха из более низких широт, который усиливается в связи с температурными аномалиями и возросшей облачностью. Этот механизм может прояснить и образование стратосферной «озоновой дыры»: обедненный озоном воздух засасывается внутрь вихревой воронки и выбрасывается в стратосферу, разбавляя нижние слои озоновой колонны. В целом наблюдаемое в настоящее время сокращение озонового слоя, по-видимому, объясняется действие ряда факторов:                   1)  притоком обедненных озоном приземных воздушных масс к полюсам в связи с интенсивной вихревой циркуляцией атмосферы и тепловыми аномалиями в океане;

2) увеличением солнечной  активности с пиком в 1989 г., вторым по интенсивности солнечных  вспышек за последние 400 лет;

3) возросшей вулканической  активностью-два взрывных извержения  в низких широтах за последнее  десятилетие (Эль-Чичон, Пинатубо), сопровождавшиеся массовыми выбросами  сульфатных аэрозолей в стратосферу;                      

4) низкой температурой  стратосферы, способствующей устойчивому развитию полярных облаков;                       

5) возросшими антропогенными  выбросами окислов азота, двуокиси  углерода, метана и ХФУ, накоплением  озона в тропосфере (пока не  оценена роль авиации, но производство  самолетов типа Конкорд, регулярно летающих в стратосфере, внушает обоснованные опасения).                                

Таким образом нельзя рассчитывать на целиком управляемую  модель озонового слоя. При этом еще предстоит оценить относительный  вклад управляемых и неуправляемых факторов, и это, по-видимому, и является главным путем решения этой проблемы.

¹* Матье Л.,  «Сбережем Землю»   М,1985   стр. 150

² *  Матье Л.  «Сбережем Землю»  М,1985   стр. 100

³* Красилов В.   «Охрана природы»  Казань, 1992   стр.49

⁴*  Красилов В.  «Охрана природы»  Казань, 1992  стр.50

⁵ *  Красилов В.  «Охрана природы»  Казань, 1992   стр.63