Эколого-географический анализ климатов прошлого 1000-2000 гг. (на примере Европы)

Можно выделить два периода с отчетливо выраженным повышением температуры воздуха на севере: с конца XIX в. по 40-е годы XX в. (этот период называют "потеплением Арктики") и с середины 60-х годов до настоящего времени. Последнее пока не достигает размеров первого. Более того, в начале 90-х годов на ряде арктических метеостанций наблюдалось заметное похолодание. Однако последующие годы оказались достаточно теплыми, что явилось причиной сохранения общей тенденции потепления климата в наши дни.

Среднегодовая температура воздуха на севере России за 1965 — 1995 гг. увеличилась на различных метеостанциях от 0.4 до 1.8°С. Тренд этих значений в указанные 30 лет составляет 0.02—0.03(С/год в условиях Европейского Севера. 0.03—0.07 — на севере Западной Сибири и 0.01 — 0.08°С/год - в Якутии. При этом потепление обусловлено главным образом повышением зимней температуры воздуха.

Вопрос об изменении климата не праздный и не простой. Над ним думают многие крупные ученые. Они серьезно обеспокоены возможными изменениями. Климатические изменения на Земле могут носить не только постепенный характер. Возможен и катастрофический сдвиг, который потребует чрезвычайных, в том числе военных, мер реагирования. Глобальные климатические изменения способны полностью дестабилизировать политическую обстановку на планете. В результате природных сдвигов по совершенно иным законам начнет внезапно жить Мировой океан. Европа, Азия и Северная Америка лишатся тогда привычного тепла. А в Южном полушарии, наоборот, станет жарче. Кто знает что нас ожидает даже в конце 21 столетия?

По словам ученых, Земля уже пережила нечто подобное 8200 лет назад. Человечеству известно, в частности, совсем недавно происшедшее по историческим меркам явление - Малое оледенение. Оно продолжалось примерно с 1300 по 1850 год. Из-за ухудшившихся погодных условий европейцам пришлось покинуть Гренландию, увяла цивилизация викингов. Лишь с 1315 по 1319 год голод выкосил десятки тысяч людей, подчеркивается в докладе. А ведь тогда человечество было куда малочисленнее. [6, с. 321]

Климат все  больше и больше изменяется с каждым десятилетием, оказывая большие изменения и на жизнь человека. В метеорологии это называется «опасные гидрометеорологические явления»: шквалы и ливни, лютый мороз и нестерпимый зной, засуха и половодье, резкие перепады в погоде . Всех этих явлений прибавляется с каждым годом.

Для того чтобы  предсказать ожидающие нас климатические  изменения, ученые опираются на довольно сложные математические модели. А  модели строят на основе того, что уже  наблюдалось в предшествующие годы, и на понимании взаимосвязей физических процессов, происходящих на поверхности нашей планеты. Нужно знать, к примеру, как связаны между собой содержание в атмосфере парниковых газов и температура, или как от температуры зависит состояние крупнейших ледников (а они могут не только таять при потеплении, но и нарастать, например в центральных районах Гренландии и Антарктиды, поскольку там начинает выпадать больше осадков). Состояние ледников, в свою очередь, прямо сказывается на уровне Мирового океана. Чем больше воды на планете связано во льдах, тем ниже уровень океана.

Сопоставив  предсказания моделей, предложенных в 1990-е годы, с тем, что действительно  произошло за последние 15 лет можно  сделать вывод : существуют регулярные колебания содержания СО², возникающие как результат сезонных изменений в активности наземной растительности. Интенсивный фотосинтез растений в конце весны и летом приводит к тому, что СО² в воздухе снижается и достигает минимума в начале осени. Процессы же, ведущие к поступлению углекислого газа в атмосферу, в отличие от фотосинтеза, продолжаются круглый год: это и дыхание всех организмов (в первую очередь бактерий и грибов, разлагающих основную массу отмершего органического вещества), и сжигание человеком топлива. Именно поэтому сезонный максимум содержания СО² в атмосфере приходится на начало весны.

Среднегодовая температура возрастает, совершая при  этом некие колебания, которые трудно предсказать, поскольку они являются результатом случайного стечения разных обстоятельств в динамике атмосферы  и океанических течений. За 16 лет, начиная  с 1990 года, средняя температура на Земле возросла на 0,33°C.

Реальное увеличение уровня мирового океана (по данным спутниковых  измерений) с 1993-го по 2006 год составило  в среднем 3,3 ± 0,4 мм за год, тогда  как модель в качестве наиболее вероятной  величины давала менее 2 мм за год.

3.2 Влияние антропогенного фактора на потепление климата

Сейчас существует проблема предсказания изменений климата  в результате деятельности человека, которая существенно отличается от проблемы прогноза погоды. Ведь для  нее необходимо принять во внимание изменение во времени показателей хозяйственной деятельности человека. В связи с этим задача предсказания климата содержит два основных элемента – прогноз развития ряда аспектов хозяйственной деятельности и расчет тех изменений климата, которые соответствуют изменению соответствующих показателей деятельности человека.

Современная деятельность человека, так же как и его деятельность в прошлом, существенно изменила природную среду на большей части  нашей планеты, эти изменения  до недавнего времени были только суммой многих локальных воздействий на природные процессы. Они приобрели планетарный характер не в результате изменения человеком природных процессов глобального масштаба, а потому, что локальные воздействия распространились на большие пространства. Иначе говоря, изменение фауны в Европе и Азии не влияло на фауну Америки, регулирование стока американских рек не изменило режима стока африканских рек и так далее. Только в самое последнее время началось воздействие человека на глобальные природные процессы, изменение которых может оказать влияние на природные условия всей планеты.

Принимая во внимание тенденции развития хозяйственной  деятельности человека в современную  эпоху, недавно было высказано предложение, что, дальнейшее развитие этой деятельности может привести к значительному изменению окружающей среды, в результате которого произойдет общий кризис экономики и резко сократится численность населения.

К числу крупных  проблем относится вопрос о возможности  изменения под влиянием хозяйственной деятельности глобального климата нашей планеты. Особое значение этого вопроса заключается в том, что такое изменение может оказать существенное влияние на хозяйственную деятельность человека раньше всех других глобальных экологических нарушений.

При определенных условиях влияние хозяйственной  деятельности человека на климат может  в сравнительно близком будущем  привести к потеплению, сравнимому с потеплением первой половины 20 века, а затем намного превзойти  это потепление. Таки образом, изменение климата, возможно, является первым реальным признаком глобального экологического кризиса, с которым столкнется человечество при стихийном развитии техники и экономики.

Основной причиной этого кризиса на его первой стадии будет перераспределение количества осадков, выпадающих в различных районах земного шара, при их заметном уменьшении во многих районах неустойчивого увлажнения. Поскольку в этих районах расположены важнейшие области производства зерновых культур, изменение режима осадков может существенно затруднить проблему повышения урожайности для обеспечения продовольствием быстро растущего населения земного шара.

По этой причине  вопрос о предотвращения нежелательных  изменений глобального климата  является одной из существенных экологических  проблем современности.

Для предотвращения неблагоприятных изменений климата, возникающих под влиянием хозяйственной  деятельности человека, осуществляются различные мероприятия; наиболее широко ведется борьба с загрязнением атмосферного воздуха. В результате применения во многих развитых странах различных мер, включающих очистку воздуха, используемого промышленными предприятиями, транспортными средствами, отопительными устройствами и так далее, в последние годы достигнуто снижение уровня загрязнения воздуха в ряде городов. Однако во многих районах загрязнение воздуха усиливается, причем, имеется тенденция к росту глобального загрязнения атмосферы. Это указывает на большие трудности предотвращения роста количества антропогенного аэрозоля в атмосфере.

Еще труднее  были бы задачи предотвращения увеличения содержания углекислого газа в атмосфере и роста тепла, выделяемого при преобразованиях энергии, используемой человеком. Простых технических средств решения этих задач не существует, кроме ограничений потребления топлива и потребления большинства видов энергии, что ближайшие десятилетия несовместимо с дальнейшим техническим прогрессом.

Таким образом, для сохранения существующих климатических  условий в близком будущем  окажется необходимым применение метода регулирования климата. Очевидно, что при наличии такого метода он мог быть использован также для предотвращения неблагоприятных для народного хозяйства естественных колебаний климата и в дальнейшем, соответствующем интересам человечества.

Имеется ряд  работ, в которых рассматривались различные проекты воздействия на климат. Один из крупнейших проектов имеет целью уничтожение арктических льдов для значительного повышения температуры в высоких широтах. Влияние исчезновения полярных льдов на климат будет сложным и не во всех отношениях благоприятным для деятельности человека. Далеко не все последствия разрушения полярных льдов для климата и природных условий различных территорий можно сейчас предсказать с достаточной точностью. Поэтому, при наличии возможности уничтожить льды это мероприятие осуществлять в ближайшем будущем нецелесообразно.  

Из других путей  воздействия на климатические условия  заслуживает внимание возможность  изменения атмосферных движений большого масштаба. Во многих случаях  атмосферные движения неустойчивы, в связи с чем возможны воздействия на них с затратой сравнительно небольшого количества энергии.

В других работах  упоминаются некоторые методы воздействия  на микроклимат в связи с агрометеорологическими задачами. К их числу относятся  различные способы защиты растений от заморозков, затенение растений с целью защиты их от перегрева и излишнего испарения влаги, посадки лесных полос и другие.

В некоторых  публикациях упоминаются другие проекты воздействия на климат. К  их числу относятся идеи воздействия  на некоторые морские течения путем строительства гигантских плотин.

Гораздо большие  трудности на пути осуществления  воздействий на глобальный климат, то есть на климат всей планеты или  ее значительной части.

Из различных  источников путей воздействия на климат, по-видимому, наиболее доступен для современной техники метод, основанный на увеличении концентрации аэрозоля в нижней стратосфере. Осуществление этого воздействия на климат имеет целью предотвратить или ослабить изменения климата, которые могут возникнуть через несколько десятилетий под влиянием хозяйственной деятельности человека. Воздействия такого масштаба могут быть необходимы в 21 веке, когда в результате значительного роста производства энергии может существенно повысится температура нижних слоев атмосферы. Уменьшение прозрачности стратосферы в таких условиях может предотвратить нежелательные изменения климата.

Среди приоритетных глобальных проблем особо выделяется повышение уровня Мирового океана и воздействие его на морские побережья.

Ожидаемое глобальное потепление климата вызовет повышение уровня океана на 0,5 м к 2050 г. и на 1-1,5 м — к 2100 г. с одновременным повышением температуры поверхностного слоя океана до 2,5 °С к концу XXI в. Основными причинами являются: таяние материковых и горных ледников, морских льдов, тепловое расширение: океана и т.п. В настоящее время повышение уровня моря достигает примерно 25 см за столетие. Все это в конечном счете приведет к возникновению сложных проблем: затоплению приморских равнин, усилению абразионных процессов, ухудшению водоснабжения приморских городов и др. Причем затоплению прежде всего подвергнутся плотно заселенные и освоенные прибрежные районы. Так, при повышении уровня океана на 1 м будет затоплено до 15% пахотных земель Египта и 14% посевных площадей в Бангладеш, что вызовет переселение миллионов людей). Кроме того, произойдет осолонение прибрежных грунтовых вод, которые во многих районах земного шара представляют собой основной источник пресной воды.

В прибрежных территориях  России значительно активизируются размыв и абразия берегов, что приведет к серьезным социально-экономическим последствиям, особенно в крупных городах, расположенных на морских побережьях. Так, при подъеме уровня океана на 1 м за столетие произойдет сильное преобразование морских берегов, в частности около 40% берегов европейской части России отступят на 100 м и более. Будут разрушены жилые и промышленные сооружения в таких городах, как Находка, Санкт-Петербург, Архангельск и др.

Быстрее станут отступать береговые склоны, сложенные непрочными лессами. В районе Одессы,  Мариуполя, Приморско-Ахтарска помимо размыва уступов усилятся оползневые и обвальные процессы, и разрушение берегов может достичь катастрофических масштабов.

Наибольшие  изменения претерпят термоабразионные криогенные берега при повышении температуры прибрежных вод, усилении протаивания вечной мерзлоты, усилении штормового воздействия волн на береговые уступы, сложенные мерзлыми рыхлыми породами, при увеличении штормовых нагонов и т.п.Скорость отступания термоабразионных берегов возрастет по сравнению с современной в 3 — 5 раз и на открытых берегах морей Лаптевых и Восточно-Сибирского в среднем достигнет 15 — 30 м/год, местами до 60 м/год, а в катастрофических случаях даже 250 м/год. Следовательно, береговая линия в местах развития активных термоабразионных берегов может отступить за столетие в сторону суши на 3 —25 км.

Ледяные берега в условиях повышения температуры  воздуха и поверхностных вод  будут подвержены быстрому разрушению вследствие таяния льда и обрушения нависающих ледяных блоков. Не исключено, что и районах их распространения (Шпицберген, Земля Франца-Иосифа, Новая Земля, Северная Земля), на акваториях морей Баренцева, Карского и Лаптевых увеличится количество айсбергов. В случае небольшой мощности покровных ледников их площадь в условиях потепления климата будет существенно сокращаться, и в конце концов они могут исчезнуть.