Під кліматом мають на увазі багаторічний режим погоди, що встановився у тому чи іншому регіоні. Клімат, як і погода, схильний до змін, хоча й значно повільніших. В останні десятиліття кліматологи фіксують значне підвищення середньорічної температури планети. Які причини та наслідки зміни клімату на Землі і які є шляхи вирішення цієї глобальної проблеми?
Причини зміни клімату Землі
На клімат планети впливає багато факторів. Головним джерелом тепла для Землі є Сонце, тому активність нашого світила є дуже важливою. Також грає роль і орбіта , за якою планета обертається довкола зірки. Геофізик Міланкович показав, що існують кліматичні цикли, пов’язані зі зміною траєкторії Землі. Саме через них у минулому льодовики то наступали на сушу (під час льодовикових періодів), то відступали до полюсів.
Вулканізм також впливає на середньорічну температуру планети. Давно зауважено, що після особливо потужних вивержень відбувається значне похолодання. Так було, наприклад, 1816 р., коли після виверження вулкана Тамбора 1815 р. температура у світі впала на 2,5°С. Справа в тому, що попіл, що потрапляє в атмосферу , відображає сонячні промені та зменшує кількість тепла, що доходить до планети.
Можна відзначити ще як мінімум три важливі механізми, що впливають на клімат Землі. По-перше, це парниковий ефект . Існують спеціальні парникові гази , які добре пропускають сонячне світло, але поглинають тепло в інфрачервоному діапазоні. До них відносять водяну пару, вуглекислий газ, озон, метан, оксиди азоту. Чим більше їх в атмосфері, тим спекотніше на планеті.
По-друге, Земля відбиває частину сонячного світла, причому відбиває здатність різних ділянок суші, яку називають альбедо, різна і залежить від їхнього кольору. Так, сніг відбиває до 90% падаючого на нього світла, а деревне вугілля – лише 4%. Таким чином, в Антарктиді альбедо дуже високо, ніж частково пояснюються низькі температури на материку . Хмари також роблять свій внесок, відбиваючи сонячне світло. Середнє альбедо Землі сьогодні дорівнює 30,6%.
По-третє, океан здатний поглинати вуглекислий газ, проте його здатність поглинати падає при зростанні температури води. Таким чином, підвищення середньорічної температури викликає нагрівання океану, що веде до додаткового викиду вуглекислого газу (а також водяної пари) в атмосферу та посилення парникового ефекту.
Більшість вчених вважають, що причиною цього потепління є діяльність людини. Справа в тому, що з розвитком промисловості люди почали спалювати вугілля та нафту для отримання енергії. Проте внаслідок їхнього горіння в атмосферу потрапляє вуглекислий газ, що посилює парниковий ефект. Дослідження показують сильну кореляцію між концентрацією вуглекислого газу та середньою температурою планети в останні десятиліття.
Також на клімат впливає та інша діяльність людини. Ліси поглинають вуглекислий газ під час фотосинтезу , тому їх вирубка посилює парниковий ефект. Розвиток тваринництва веде до утворення метану, який виробляють тварини під час травлення. За деякими оцінками, на худобу припадає 18% від парникових газів, що формуються, у той час як на весь транспорт – тільки 13%.
Наслідки потепління
Багато людей старшого покоління вже помітили, що за часів їхнього дитинства зими були холоднішими, а весна не наставала так рано, як зараз. Це прямий наслідок глобального потепління. З 1979 р. середня температура зростає приблизно 0,18 °З десятиліття. Передбачається, що у майбутньому температура в країнах Перської затоки може зрости настільки, що регіон стане непридатним для життя людини. Також через високу спеку підвищується смертність від серцево-судинних захворювань у літні місяці.
Підвищення температури призводить до танення льодів, а отже, і до підвищення рівня води у Світовому океані . При цьому багато міст побудовано на берегах морів і океанів, а тому вони можуть бути затоплені вже до кінця XXI століття. За деякими оцінками рівень води у світі може піднятися на 5–7 метрів. За найгіршого розвитку подій, при якому розтане льодова шапка в Антарктиді, океан підніметься на 70 метрів, проте льоди на самому південному континенті Землі утворилися 35-45 млн років тому і відтоді жодного разу не танули.
Змінюється і розподіл опадів у світі. Регіони поблизу екватора більше страждають від посухи, тоді як у інших регіонах випадає більше дощів. Збільшилася частота повеней та ураганів.
Врожайність суходолу також залежить від клімату. У ряді країн Африки та Азії вона падає, водночас зростання концентрації вуглекислого газу, а також більш раннє настання весни збільшує розмір врожаїв у Росії, Європі, США. Посухи у південних країнах можуть спровокувати голод та посилити міграцію у північному напрямку.
Екосистеми дуже чутливі до кліматичних змін. Багато з них руйнуються через глобальне потепління, але водночас утворюються й нові. Так, деякі види тварин починають активніше мігрувати із середньої смуги до полярних ділянок, які раніше були занадто холодні для них. А ось, наприклад, білим ведмедям мігрувати нікуди, тож їм загрожує вимирання.
Шляхи вирішення проблеми
Оскільки основною причиною сучасного потепління прийнято вважати викид вуглекислого газу та інших парникових газів в атмосферу (у науковій літературі часто використовують термін «емісія»), основні зусилля спрямовані на обмеження цієї самої емісії.
У 1997 році було підписано Кіотський протокол. Країни, які його підписали, брали на себе обмеження (квоти) за обсягом викидів в атмосферу. Причому передбачалося, що держави та компанії зможуть торгувати своїми квотами на емісію. Тобто країна, що впровадила екологічно чисті технології, може викинути в атмосферу менше газів, ніж належить за протоколом, і цю різницю продати іншій країні, яка використовує «брудні» технології. Однак сьогодні цей механізм не демонструє високої ефективності. Введення «екологічного податку» могло б змінити цю ситуацію, проте уряди побоюються, що такий захід обмежить економічне зростання.
Дуже важливо скорочувати частку викопних джерел енергії (нафту, вугілля) у світовому енергобалансі та нарощувати інші типи вироблення електроенергії. Будівництво АЕС, ГЕС, вітрових та сонячних електростанцій допомагає знизити загальні викиди в атмосферу. Особливо позитивною тенденцією є різке зростання виробництва електромобілів, які почали у 2010-х роках витісняти своїх побратимів із двигунами внутрішнього згоряння (ДВЗ).
Важливо не лише забезпечити розвиток «зеленої енергетики», а й знизити чи хоча б обмежити зростання загального енергоспоживання. Використання енергозберігаючих ламп, максимальне використання природного сонячного світла для освітлення приміщень, будівництво будинків із теплоізолюючих матеріалів – все це дозволяє не лише скоротити фінансові витрати на оплату рахунків за електрику та опалення, а й знижує сумарні викиди в атмосферу.
Цікаво, що деякі вчені розробляють технології із так званою негативною емісією вуглецю. Наприклад, можна вирощувати рослини, що поглинають з атмосфери вуглець, спалювати їх, а утворюються при цьому відходи ховати під землею. Компанія Global Research Technologies вже збудувала установку, здатну буквально викачувати вуглекислий газ з атмосфери. Втім, для суттєвих результатів буде потрібне будівництво сотень тисяч подібних заводів. Проте навіть звичайна посадка дерев допомагає зменшувати кількість вуглецю в атмосфері.
Однак не допустити критичного перегріву планети можна не лише за рахунок обмеження емісії вуглецю в атмосферу. Інший спосіб полягає у збільшенні відбиває здатності Землі. Так, у деяких країнах уже прагнуть фарбувати дахи нових будинків у білий колір, що дозволяє дещо знизити температуру у містах. Додаючи спеціальні пігменти, а також бите скло до асфальту, можна збільшити його альбедо з 20 до 40%. Можливо, в майбутньому вдасться створити в космосі систему з гігантських сонячних екранів, які, з одного боку, будуть виробляти енергію та передавати її на Землю, а з іншого – закривати нашу планету від Сонця і цим охолоджувати її. Вважається, що підвищення альбедо лише на 1% здатне компенсувати подвоєння вмісту вуглекислого газу в атмосфері.
Останні коментарі