Globale Temperatur. Ursachen der globalen Erwärmung. Globale Erwärmung

Globale Erwärmung

Die globale Erwärmung ist der Prozess eines allmählichen Anstiegs der durchschnittlichen Jahrestemperatur der Erdatmosphäre und des Weltozeans. Unser Planet heizt sich auf und dies hat katastrophale Auswirkungen auf die Eiskappen der Erde. Die Temperatur steigt, das Eis beginnt zu schmelzen, das Meer beginnt zu steigen. Überall auf der Welt steigt der Meeresspiegel zweimal schneller als vor 150 Jahren. Im Jahr 2005 schmolzen 315 km3 Eis aus Grönland und der Antarktis ins Meer. Zum Vergleich: Die Stadt Moskau verbraucht 6 km3 Wasser pro Jahr - dies ist ein globales Auftauen. Im Jahr 2001 sagten Wissenschaftler voraus, dass der Meeresspiegel bis zum Ende des Jahrhunderts um 0,9 Meter ansteigen würde. Dieser Anstieg des Wasserspiegels reicht aus, um mehr als 100 Millionen Menschen auf der ganzen Welt zu treffen, aber bereits jetzt befürchten viele Experten, dass ihre Vorhersagen falsch sein könnten.

Ursachen der globalen Erwärmung

Klimasysteme ändern sich sowohl aufgrund natürlicher interner Prozesse als auch als Reaktion auf äußere Einflüsse, während geologische und paläontologische Daten das Vorhandensein langfristiger Klimazyklen in Form von Vereisungen belegen. Die Gründe für solche Klimaveränderungen sind unbekannt, gehören jedoch zu den wichtigsten äußeren Einflüssen: Änderungen der Erdumlaufbahn (Milankovitch-Zyklen), Sonnenaktivität (einschließlich Änderungen der Sonnenkonstante), Vulkanemissionen und Treibhauseffekt. Direkten klimatischen Beobachtungen (Temperaturänderungen in den letzten zweihundert Jahren) zufolge sind die Durchschnittstemperaturen auf der Erde gestiegen, aber die Gründe für einen solchen Anstieg sind weiterhin umstritten, aber einer der am häufigsten diskutierten ist der Treibhauseffekt.

Die Ergebnisse von zwei Großprojekten zur Untersuchung der Ursachen der globalen Erwärmung waren sensationell. Die Autoren der Studien haben bewiesen, dass der Beitrag der Menschheit zum Gesamtvolumen der Kohlendioxidemissionen bei 10% gut ist. Industrie und Landwirtschaft auf der ganzen Welt erhöhen ständig die Freisetzung von Kohlendioxid in die Atmosphäre, das wie ein Film in einem Gewächshaus wirkt und verhindert, dass sich überschüssige Wärme im Weltraum auflöst. Und der Auspuff von Millionen von Autos, die Produktion von Metallen und das Bauen

Der Anstieg der Infrarotabsorption begann zeitgleich mit der industriellen Revolution des 18. Jahrhunderts und dauert bis heute an. In den letzten 250 Jahren wurden 1100 Milliarden Tonnen Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt, und die Hälfte dieser Menge ist in den letzten 35 Jahren aufgetreten. Im vorindustriellen Zeitalter lag die Konzentration bei 280 ppm, 1960 bei 315 ppm und 2005 bei 380 ppm. Jetzt wächst es noch schneller, um etwa zwei Punkte pro Jahr. Paläoklimatischen Studien zufolge hat unser Planet seit mindestens 650.000 Jahren keine solche Akkumulationsrate von atmosphärischem Kohlendioxid mehr festgestellt.

Der Treibhauseffekt wurde 1824 von Joseph Fourier entdeckt und erstmals 1896 von Svante Arrhenius quantitativ untersucht. Dabei bewirkt die Absorption und Emission von Infrarotstrahlung durch atmosphärische Gase eine Erwärmung der Atmosphäre und der Oberfläche des Planeten. Auf der Erde sind die wichtigsten Treibhausgase Wasserdampf, Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Ozon. Die atmosphärischen Konzentrationen von CO2 und CH4 sind im Vergleich zum Beginn der industriellen Revolution Mitte des 18. Jahrhunderts um 31% bzw. 149% gestiegen. Solche Konzentrationen wurden zum ersten Mal in den letzten 650.000 Jahren erreicht - ein Zeitraum, für den zuverlässige Daten aus polaren Eisproben erhalten wurden. Etwa die Hälfte aller von der Menschheit emittierten Treibhausgase verbleibt in der Atmosphäre. Etwa drei Viertel aller Treibhausgasemissionen in den letzten 20 Jahren sind auf den Einsatz von Öl, Erdgas und Kohle zurückzuführen. Die meisten verbleibenden Emissionen werden durch Landschaftsveränderungen verursacht, vor allem durch Entwaldung. Diese Theorie wird auch durch die Tatsache gestützt, dass die beobachtete Erwärmung signifikanter ist: 1. im Winter als im Sommer; 2. nachts als tagsüber; 3. in hohen Breiten als in mittleren und niedrigen Breiten. Es ist auch eine Tatsache, dass die schnelle Erwärmung der troposphärischen Schichten vor dem Hintergrund einer nicht sehr schnellen Abkühlung der stratosphärischen Schichten erfolgt.

Yasamanov N.A., Professor, Stellvertreter. Leiter des Instituts für Ökologie und Geowissenschaften der Universität Dubna

Das Klima spielt eine wichtige Rolle, sowohl im Leben des Einzelnen als auch bei der Bildung, Entwicklung und Zerstörung ganzer menschlicher Zivilisationen. Das Wohlergehen der Gesellschaft, die menschliche Gesundheit, die epidemiologische Situation, die Produktivität, der Zustand der Wirtschaft, das Tempo und die Bauarten, die Arbeit und der Zustand des Transports und der Transportwege und vieles mehr hängen davon ab. In Übereinstimmung mit den klimatischen Bedingungen, Material und finanzielle Resourcen Gesellschaft, das geistige und kulturelle Leben jeder ethnischen Gruppe wird bestimmt und entwickelt. Das Klima hat einen direkten Einfluss auf die technische Ausstattung, das wissenschaftliche und wirtschaftliche Potenzial der modernen Zivilisation. Die Rolle des Klimas bei der Geschwindigkeit und Richtung der Auswirkungen verschiedener natürlicher Prozesse auf Landschaftsumgebungen ist groß. Daher wird der Aufmerksamkeit der einfachen Leute, Wissenschaftler und Politiker besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Die Aufmerksamkeit für das Klima wurde besonders deutlich, nachdem in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts eine Tendenz zu einem ziemlich signifikanten Anstieg der Oberflächentemperaturen festgestellt wurde und diesbezüglich Klimavorhersagen für die kommenden Jahrzehnte gemacht wurden.

Modern globale Erwärmung

In den späten 60er und frühen 70er Jahren des 20. Jahrhunderts machten Klimatologen auf den bestehenden Trend zu einem Anstieg der globalen Durchschnittstemperaturen der Oberflächenluftschicht aufmerksam. Dies ergab sich aus einer mehrfachen und vielseitigen Analyse direkter Beobachtungen von ab dem Ende des 19. Jahrhunderts. Eine Analyse der Durchschnittstemperaturen über ein Beobachtungszeitintervall von mehr als einem Jahrhundert ergab, dass es keinen sanften Temperaturanstieg gibt, sondern einen sprungartigen Übergang mit einem Algorithmus zu einem Anstieg. Vor dem Hintergrund des allgemeinen Wachstums wurden jedoch Jahre mit einem signifikanten Temperaturabfall verzeichnet, als nach einer gewissen Verlangsamung wieder ein schnelleres Wachstum beobachtet wurde. In den gleichen Jahren wurde gezeigt, dass der Temperaturanstieg mit dem Treibhauseffekt der Atmosphäre verbunden war und dies durch das Vorhandensein von Kohlendioxid in der Atmosphäre verursacht wird. Darüber hinaus begannen viele Forscher, das Vorhandensein von Kohlendioxid in der Atmosphäre nicht nur als den führenden, sondern auch als den dominierenden Faktor für den Temperaturanstieg zu betrachten. Es ist bekannt, dass zusätzlich zu Kohlendioxid der Treibhauseffekt der Atmosphäre durch Wasserdampf, Methan, Ozon, Argon, Freone usw. verursacht wird. Ihr Anteil am Treibhauseffekt ist jedoch, abgesehen von Wasserdampf, nicht so groß. Bei der Schaffung einer theoretischen Grundlage für die moderne globale Erwärmung vernachlässigten sie daher das Vorhandensein anderer Treibhausgase in der Atmosphäre und berücksichtigten in mathematischen Berechnungen nur den Wert der Kohlendioxidkonzentration. Darüber hinaus ging in der geologischen Vergangenheit eine Zunahme oder Abnahme des Temperaturregimes bis zum Einsetzen subtropischer Temperaturen an den Polen oder das Auftreten ausgedehnter kontinentaler Eisplatten in der Regel mit geologisch nachgewiesenen Änderungen der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre einher. Hohe Kohlendioxidkonzentrationen, wie zum Beispiel im Mesozoikum, entsprachen hohen Oberflächenlufttemperaturen, und umgekehrt war die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre sogar noch viel niedriger als in modernen Zeiten, als sich beispielsweise am Ende der Karbonzeit pauschale Vereisungen entwickelten. Es wurde jedoch angenommen, dass in der geologischen Vergangenheit die Wachstumsrate von atmosphärischem Kohlendioxid signifikant niedriger war als heute, und seine Quelle waren sehr langsame geodynamische (tektonische) Prozesse, die im Erdinneren abliefen.

Nach Ansicht der absoluten Mehrheit der Klimatologen könnten anthropogene Emissionen die einzige Quelle für atmosphärisches Kohlendioxid in der Neuzeit sein, da bei bodengestützten Vulkanausbrüchen weniger Treibhausgase in die Atmosphäre gelangten als Aerosole und leichte Vulkanasche, was die Transparenz der Atmosphäre erheblich verringerte. Die außergewöhnliche Weite und eine Vielzahl von Studien auf dem Gebiet der modernen globalen Erwärmung, die seit der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts durchgeführt wurden, führten dazu, dass eine Art Gleichheitszeichen zwischen moderner Erwärmung und anthropogenen Kohlendioxidemissionen gesetzt wurde. Als sie über die Ursachen der modernen globalen Erwärmung sprachen, nahmen sie sofort den anthropogenen Faktor an. Und das für alle, obwohl eine solche Formulierung des Problems der atmosphärischen Kohlendioxidquelle einer Reihe physikalischer und geologischer Faktoren widerspricht. Unter den vielen Fehleinschätzungen eklatanter Inkonsistenzen sind mindestens zwei. Die erste Inkonsistenz besteht darin, dass man sich den Aufstieg in den oberen Teil der Atmosphäre und die Diffusion von Kohlendioxid, das viel schwerer als Luft ist, nicht vorstellen kann. Sie versuchten, diesen Widerspruch durch die Möglichkeit einer schnellen Vermischung aufgrund der hohen Beweglichkeit der Luftmassen, insbesondere während der Bewegung der atmosphärischen Fronten, zu erklären. Die zweite Diskrepanz zeigt sich bei der Analyse des Verlaufs von Änderungen des Temperaturregimes und der Konzentration von atmosphärischem Kohlendioxid für einen Zeitraum des letzten Jahrhunderts. In den Diagrammen der Temperaturänderungen und der Konzentration von atmosphärischem Kohlendioxid wird eine jährliche, dann eine zwei- bis dreijährige Periodizität zugeordnet. Darüber hinaus ist diese Frequenz voneinander abhängig und konsistent. Aber sie versuchten sie zu ignorieren und schweigend zu übergehen. Und doch ist es nicht nur wichtig, sondern enthält auch den Hinweis auf die Quelle des atmosphärischen Kohlendioxids. Wenn wir die Richtigkeit der anthropogenen Kohlendioxidquelle berücksichtigen, müssen wir davon ausgehen, dass diese Quelle ständig wirken und niemals verlangsamen sollte, sondern im Gegenteil ständig beschleunigt. In der Tat wächst die Industrieproduktion jedes Jahr auf der Welt und gleichzeitig steigt der Bedarf, Mineralbrennstoffe in immer größeren Mengen zu verbrennen, ständig und dieser Prozess verlangsamt sich nie oder hört auf. Die Periodizität der Freisetzung von Kohlendioxid in die Atmosphäre, die durch direkte Beobachtungen aufgezeichnet wird, impliziert die Wirkung einer natürlichen Quelle.

Eine solche globale natürliche Quelle ist höchstwahrscheinlich der Ozeanvulkanismus, über den in den 60er und 70er Jahren des 20. Jahrhunderts wenig bekannt war, und bestimmte terrestrische Landschaften. In diesem Fall können wir jedoch nicht so sehr über direkte Emissionen von Kohlendioxid von der Erdoberfläche in die Atmosphäre sprechen, was aufgrund seiner hohen Dichte unwahrscheinlich ist, als vielmehr über ein anderes Treibhausgas - Methan, dessen Konzentration in der Atmosphäre wie Kohlendioxid ständig zunimmt. Obwohl Methan laut Forschern der NASA einen 20-fachen Effekt der Wärmespeicherung im Vergleich zu Kohlendioxid hat, ist seine Rolle bei der modernen globalen Erwärmung weniger eine direkte Beteiligung am Treibhauseffekt, sondern vielmehr, dass Methan eine direkte Quelle für atmosphärisches Kohlendioxid ist. Wenn Methan in die Atmosphäre freigesetzt wird, reagiert es mit Sauerstoff- und Wasserstoffmolekülen. Und diese Reaktion ist in der oberen Troposphäre und in der unteren Stratosphäre besonders heftig. Methan zerstört Ozon nicht nur teilweise, sondern erzeugt nach Reaktionen mit Sauerstoff und Wasserstoff auch Kohlendioxid und Wasserdampf, d. H. Gase mit dem höchsten Treibhauseffekt. Wenn erstere aufgrund ihrer hohen Dichte langsam in die Troposphäre absteigen und dadurch deren Konzentration erhöhen, wird Wasserdampf im oberen Teil der Troposphäre neu verteilt, wodurch Perlmuttwolken entstehen, die neben ihrer Treibhausfunktion auch die Transparenz der Atmosphäre verändern und dadurch den Fluss regulieren Sonnenwärme an die Erdoberfläche.

Danach ist es wichtig, die Frage zu beantworten, wo und wie ein so großes Methanvolumen, das die Oberflächentemperaturen verändern kann, in die Atmosphäre gelangen kann. Es ist bekannt, dass die Hauptproduzenten von Methan auf der Erdoberfläche Lacustrine-Moor-Systeme und Tundra-Landschaften sind, in denen sich unter Sauerstoffmangelbedingungen organische Stoffe zersetzen und "Moor" -Gas entsteht. Ein ähnlicher Methanproduzent sind tropische Mangrovenlandschaften, die im Küstenniederland auf beiden Seiten des Äquators verbreitet sind, sowie Gebiete, in denen sich Ablagerungen von festen, flüssigen und gasförmigen brennbaren Mineralien befinden.

Noch vor wenigen Jahren wurde eine neue und mächtigste Methanquelle entdeckt, die sich am Grund des Weltozeans befindet. Innerhalb seiner Grenzen gibt es ein globales System von Kämmen im mittleren Ozean, dessen Gesamtlänge 60.000 km beträgt. Durch die Fehler im axialen Teil dieser Grate, die als Risse bezeichnet werden, gelangt Mantelmaterial mit einer gewissen Periodizität an die Oberfläche des Meeresbodens, die bei Kontakt mit Meerwasser modifiziert wird. Methan entsteht während der Hydratation. Dieses leichte Gas erreicht schnell die Meeresoberfläche und wird in die Atmosphäre freigesetzt. Es ist jedoch bekannt, dass bei Unterwasserausbrüchen neben Methan auch Kohlendioxid und eine Vielzahl von dünnen vulkanischen Materialien freigesetzt werden. Wenn sich Kohlendioxid in kalten Grundwässern gut löst und anschließend in den Stoffwechselprozessen von Wasserorganismen verbraucht wird, setzt sich dünnes vulkanisches Material auf dem Meeresboden an den Hängen von U-Boot-Vulkanen und mittelozeanischen Kämmen ab. Vulkanische Phänomene im Weltozean treten auch in den sogenannten Subduktionsgebieten, in den Kollisionsgebieten ozeanischer lithosphärischer Platten und an den Orten der Inselbögen auf. Der Methanfluss in diesen Teilen des Weltozeans wird nur durch die Bedingungen und das Auftreten von Vulkanausbrüchen reguliert. Wenn sie sich unter Wasser befinden, wird hauptsächlich Methan emittiert, und bei Bodenausbrüchen, wie sie beispielsweise auf den Bögen von Aleuten, Hawaiianern, Kommandanten und anderen Inseln oder in Kamtschatka auftreten, wird eine geringe Menge vulkanischer Gase in die Atmosphäre emittiert, jedoch viel und pyroklastisches Material. Das langfristige Vorhandensein des letzteren in der Atmosphäre führt zu einer Verschlechterung der Transparenz der Atmosphäre und zu einer Abnahme des Temperaturbereichs. Sowohl die Periodizität vulkanischer Phänomene als auch die Art und der Ort von Unterwasserausbrüchen verursachen die Häufigkeit des Eindringens von Methan in die Atmosphäre und regulieren Temperaturänderungen und die Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre. Mit anderen Worten, die Dominanz von Ausbreitungsphänomenen (Ausdehnung der Erdkruste), die in Entwicklungsgebieten der Mittelozeanergrate oder Subduktionsgebiete (Orte der Konvergenz von Lithosphärenplatten) auftreten, die durch Inselbögen und Kollisionen mit der entsprechenden Natur von Unterwasser- oder terrestrischen Vulkanausbrüchen fixiert sind, führen manchmal zur Freisetzung von Methan in die Atmosphäre. es ist Vulkanasche, aber manchmal verblassen die Prozesse des Unterwasservulkanismus, genau wie auf der Erdoberfläche, d.h. Diese globalen Prozesse werden vorübergehend ausgesetzt. Im letzteren Fall beginnt die Erdatmosphäre in Bezug auf das Temperaturregime aufgrund des vorherigen Anteils an Methan und Kohlendioxid als gewöhnliche träge "Wärmekraftmaschine" zu wirken.

Im Zusammenhang mit einer gewissen Verlagerung der Betonung des Ursprungs der modernen globalen Erwärmung ist es wichtig, die klimatischen Folgen zu berücksichtigen.

Seiten der Vergangenheit

In Russland hat sich die Idee, dass der Sommer heiß und stürmisch ist, der Herbst golden und regnerisch, der Winter kalt und schneesturm und der Frühling freundlich ist, lange Zeit festgesetzt. Wir wissen sehr gut, dass viele bekannte Wetterzeichen immer weniger bestätigt werden, aber wir hören ihnen immer unfreiwillig zu. Anzeichen von Wetter und Klima haben eine lange Geschichte. Ganze Generationen unserer Landsleute beobachteten das Wetter akribisch, sammelten die relevanten Materialien und stellten Kalender oder Zeitmesser her, mit deren Hilfe sie versuchten, die kommenden Jahreszeiten zu erraten. Dies wäre nur möglich, wenn das Klimasystem stabil ist und reibungslos funktioniert. Je stabiler das Klima ist, desto länger wird es für eine nachhaltige Entwicklung der Biosphäre sorgen und die angenehmsten Bedingungen für die menschliche Existenz schaffen. Die Klimastabilität gewährleistet korrekte und gültige Wettervorhersagen.

Über welche Art von Klimastabilität können wir sprechen, wenn wir feststellen, dass dem Wetter erst in den letzten Jahren etwas Unglaubliches passiert ist. Plötzlich, völlig unerwartet, kommt ein beispiellos kalter Mai 1999, oder nach nur sechs Monaten kommt ein sehr kalter November mit 15-20 Grad Frost in den europäischen Teil Russlands. Der unvorhersehbare kalte und schneereiche Mai 2001 und der lange, kalte Herbst 2000 und 2001 waren ebenfalls unvorhersehbar. Gleichzeitig sahen die Winter 2000, 2001 und 2002 mit wenig Schnee und häufigem und langem Auftauen vor dem Hintergrund der kalten Quellen und des Herbstes sehr seltsam aus.

Vor unseren Augen verschieben sich die Kalenderdaten der Jahreszeiten immer häufiger. Und das nicht nur in Russland. In den letzten Jahrzehnten war Europa einer Invasion beispielloser Schneefälle ausgesetzt, dann fielen mitten im Winter starke Regenfälle und Schauer darauf, und plötzlich, unter dem Einfluss warmer Luftströmungen, beginnt ein schnelles Schmelzen des Schnees, Flüsse tauchen aus den Ufern auf, weite Gebiete sind mit Schmelzwasser bedeckt. Überschwemmungen verursachen nicht nur große materielle Schäden, sondern führen auch zu menschlichen Opfern. Gleichzeitig fällt auf der westlichen Hemisphäre jeden Sommer unerträgliche Hitze auf die Vereinigten Staaten und Mexiko, begleitet von Gewittern und mächtigen Tornados. Das Wetter schien wütend zu sein. Aber auf verschiedenen Kontinenten tobt es auf seine Weise. Jeder von uns, der die "Possen" des Wetters beobachtet, stellt sich und seine Umgebung unwillkürlich verwirrte Fragen. Woher kam der Zorn der Natur? Wer ist schuld daran? Warum passiert es? Aber alle Wetteranomalien sind für das moderne Klima verantwortlich. Vielmehr jene Verstöße, die das Klimasystem aus dem Gleichgewicht gebracht und aus dem Gleichgewicht gebracht haben. Und das hängt direkt mit der globalen Erwärmung zusammen.

In der Geschichte des Erdklimas sind solche Veränderungen und Wetterkataklysmen keineswegs einzigartig. Weitere unglaubliche Wetterereignisse sind in der Vergangenheit passiert. Nach den alten Chroniken und Chroniken zu urteilen, erstarrte in der Zeit des Königreichs des alten Ägypten sogar der Nil. Von Zeit zu Zeit war das Schwarze Meer teilweise mit einer Eiskruste bedeckt. Eisberge und einzelne Eisschollen schwebten im Schwarzen und sogar im Mittelmeer. Der Bosporus gefror oft so sehr, dass die Menschen das Eis überqueren konnten. Und dies geschah während der sogenannten Kleinen Eiszeit, also in der Zeit vom X1Y bis zum Ende des XIX. Jahrhunderts. Gleichzeitig kamen die Wikingersiedlungen in Grönland ums Leben. Diese riesige Insel wurde von den Wikingern entdeckt, aber nicht scherzhaft oder ironisch die grüne Insel genannt. Zu Beginn des 1. Jahrhunderts befanden sich die Gletscher in Grönland nur in ihrem zentralsten bergigen Teil. In Küstennähe wuchsen Haine und Wiesen. Den Wikingern gelang es, mehr als 300 Jahre auf dieser Insel zu leben. Sie bauten Getreide an und waren in der Viehzucht tätig. Aber es gab noch einen anderen Klimawandel. Auf dieser Insel begann ab der zweiten Hälfte des XY-Jahrhunderts die Eisdecke schnell zu wachsen, deren Dicke derzeit 2 km übersteigt. Grönland selbst war lange Zeit, fast bis zum ersten Viertel des 19. Jahrhunderts, von Meereis blockiert. In den gleichen Jahren wurde Island einer Eisblockade ausgesetzt. Seit dem Ende des 19. Jahrhunderts sind diese Regionen des Nordatlantiks nicht mehr eingefroren. Nur von Zeit zu Zeit treiben riesige Eisberge entlang und brechen von der grönländischen Eisdecke ab. Während der kleinen Eiszeit, d.h. Ende des Mittelalters und bis zum Ende des 19. Jahrhunderts gefror die Ostsee regelmäßig, die holländischen Kanäle waren mit Eis bedeckt, die Donau, der Rhein, die Elbe und andere Flüsse Europas waren teilweise gefroren.

In diesen Jahren quälten sehr starke Fröste Russland, nicht nur im Winter. Manchmal passierte das Unerklärte. So fielen zu Beginn des XUP-Jahrhunderts in Russland im Sommer Fröste. Diese Sommerfröste waren im Juli und Anfang August. Die kleine Eiszeit hatte einen sehr schwierigen Einfluss landwirtschaft Europa und Russland. Hunderte von Dörfern wurden zerstört und existierten nicht mehr. Die Rendite sank stark. Es gab einen Verlust an Vieh und infolgedessen gab es eine Hungersnot. Und gleichzeitig mit den Wetterkatastrophen tobten Naturkatastrophen.

Infolge der globalen Erwärmung ändern sich bei einem Wechsel von einem Klimazustand in einen anderen die zuvor stabilen Beziehungen zwischen klimabildenden Systemen und insbesondere zwischen der Atmosphäre und der Hydrosphäre, die, wie Sie wissen, ständig Energie und Materie austauschen. Diese Volatilität führt zu einer häufigen Folge von praktisch unvorhersehbaren extremen Wetterereignissen, die wir Naturkatastrophen nennen. Dazu gehören Stürme und Taifune, Tornados (Tornados) und Hurrikane, Dürren, trockene Winde, Schneefälle und Frost, Hagel, Regengüsse und anhaltende Regenfälle. Sie verursachen wiederum Überschwemmungen, Schlammlawinen und Erdrutsche, Dolinen usw. Es ist unmöglich, sich an ein natürliches Phänomen zu gewöhnen. Sie verursachen enorme materielle Schäden und führen zu großen Opfern in der Bevölkerung. Gleichzeitig treten sie häufiger auf und werden intensiver. Darüber hinaus wird es immer schwieriger, sie vorherzusagen, aber sie sind diejenigen, die Störungen in der Arbeit der Klimamaschine melden und beheben, was auf schwerwiegende Klimaveränderungen hindeutet. Sie lassen Sie wissen, dass eine Zeit der Instabilität gekommen ist, und warnen, dass sich das Erdklima von einem Zustand in einen anderen bewegt, und dieser Übergang hat gerade erst begonnen, kann aber noch ziemlich lange andauern.

Naturkatastrophen und klimatische Faktoren verursachen enorme Schäden. Nach verschiedenen Daten wurden die Schäden durch atmosphärische und hydrosphärische Naturkatastrophen in den letzten Jahrzehnten allein für das Territorium Russlands auf 50 Milliarden US-Dollar pro Jahr geschätzt. Die Gebiete Europas und Nordamerikas erleiden jedes Jahr ungefähr den gleichen Schaden.

Selbst wenn sich das Klima in einem stabilen Zustand befindet, ist es sehr schwierig, es vorherzusagen, aber es ist noch schwieriger, es während des ungeordneten Zustands der Klimamaschine vorherzusagen. Dies erfordert viele Komponenten und darunter die Geschwindigkeit, Richtung und Intensität natürlicher Prozesse, die in globalen Systemen wie der Atmosphäre, der Hydrosphäre, dem oberen Teil der Lithosphäre und der Biosphäre ablaufen und durch ihre sehr komplexen Beziehungen verursacht werden. Diese vielen natürlichen Prozesse haben eine unterschiedliche Dauer von zehn Jahren bis zu Hunderten von Jahrtausenden. Für eine korrekte und objektive Klimavorhersage ist es daher zunächst erforderlich, die zyklische Natur des Klimawandels zu kennen. Dies bedeutet, dass Sie die Ursachen von Klimaveränderungen sowohl in der geologischen als auch in der historischen Vergangenheit kennen und deren genaue qualitative und quantitative Merkmale so weit wie möglich bestimmen müssen.

Klimaschwankungen in der Quartärperiode von kalten Gletscherepochen bis zu warmen Interglazialen weisen umgekehrt eindeutig darauf hin, dass während der Perioden ihres Wandels ungewöhnlich extreme Wetteränderungen auftraten. Und dieser Bericht enthält zahlreiche geologische Dokumente. Dank der Untersuchung der Zusammensetzung von Luftblasen aus Eisplatten unter Verwendung von Kernen aus Grönland und der Antarktis, die sich in den letzten 400.000 Jahren angesammelt haben, konnten die Änderung des Temperaturregimes, der Staubgrad der Atmosphäre und der Kohlendioxidgehalt darin bestimmt werden.

Was können Sie von der globalen Erwärmung erwarten?

Nach den vorliegenden Prognoseschätzungen wird die durchschnittliche globale Temperatur auf dem Planeten bis 2025 um 1-1-5 ° C steigen, und bis zum Ende des 21. Jahrhunderts, wenn sich im Klimasystem nichts ändert und die Konzentration von atmosphärischem Kohlendioxid weiter zunimmt, wird sie um eine weitere steigen 3,5-4 o C. Wozu führt das? Schließlich wird es überall auf unterschiedliche Weise wärmer. Die kleinsten Änderungen treten in äquatorialen und tropischen Breiten auf. Hier wird die moderne globale Erwärmung nur die Menge und insbesondere den Verteilungsgrad des atmosphärischen Niederschlags beeinflussen. Dies wird wiederum zu einer allmählichen Befeuchtung der Wüsten der nördlichen und südlichen Trockengebiete führen und die Savannen durch tropische feuchte Wälder ersetzen. All dies wird im Allgemeinen nicht nur zu einer signifikanten Verringerung der Gebiete der Sahara, der südlichen Gobi und anderer Wüsten der Welt führen, sondern auch mit einer Steigerung des Ertrags der Sahelzone Afrikas und Südeuropas einhergehen.

In der gemäßigten Zone der nördlichen Hemisphäre, insbesondere in einem bedeutenden Teil Russlands, werden sehr starke Veränderungen stattfinden. Im ersten Viertel des 21. Jahrhunderts werden die Winter um 5-7 ° C weicher. Dies bedeutet, dass im europäischen Teil Russlands die Winter, die bereits denen in Westeuropa ähneln, fast gleich werden. Sie werden leicht frostig sein, aber mit reichlich Schnee. Lassen Sie sich nicht von den starken Schwankungen der Wintertemperaturen überraschen. Aufgrund der Tatsache, dass das Territorium Russlands für die freie Ausbreitung kalter Luftströme aus dem Arktischen Ozean offen ist, werden kalte Wellen bis zu den südlichen Gebirgszügen rollen, solange dieser Ozean eisbedeckt ist. Aber anders als in den Vorjahren wird die Anzahl der Frosttage abnehmen und Fröste werden zunehmend durch Auftauen ersetzt. Der Sommer wird heißer und die Dauer der Frühlings-Sommer-Herbst-Warmperiode beginnt sich zu verlängern. Immer häufiger beginnen Schneeschmelzen früh, Frühlingsfluten treten häufiger auf, die Länge der Sommersaison nimmt zu und der Herbst wird wärmer und länger. Der Spätherbst wird immer mehr dem "Indian Summer" ähneln. Gleichzeitig mit dem Anstieg des Temperaturfaktors steigt die Niederschlagsmenge um 10-20%. Dies bedeutet, dass die Produktivität landwirtschaftlicher Nutzpflanzen und die Produktivität von Vieh und Geflügel erheblich steigen werden.

Durch die Erwärmung ändern sich die Landschaftsbedingungen. Immer mehr wetterfeste Orte werden sich im Süden befinden, gleichzeitig werden jedoch einige Gebiete von den negativen Auswirkungen des Klimas betroffen sein. Wärmeliebende Pflanzen werden nach Norden ziehen. Dies wird dazu führen, dass der Anbau von Trauben, Auberginen, Wassermelonen und Melonen in den Vorstädten bei Moskau von exotisch zu alltäglich wird. Zu einer Zeit wuchs es in einer Zeit mit niedrigem Klimaoptimum, dh zu Beginn und in der Mitte des Mittelalters, Trauben in England und in Norddeutschland. Schon jetzt werden hier und da in der Mitte und im Norden Deutschlands Trauben angebaut. Als eigenständiges Element der Landschaft werden die Tundra und die Waldtundra an den Ufern des Nordozeans, die nicht mehr als Arktischer Ozean bezeichnet werden können, nicht mehr existieren, da sie höchstwahrscheinlich mit saisonalem Eis bedeckt sein werden und Taiga-Wälder mit einer Beimischung von Laubbäumen wachsen werden.

Der Zustand des Permafrosts ist von besonderer Bedeutung. die viele weiterhin fälschlicherweise "Permafrost" nennen. Wir sind wiederholt davon überzeugt, dass es auf der Welt nichts Ewiges gibt, und tatsächlich ist, wie paläogeografische Daten belegen, der "Permafrost", den wir heute beobachten, erst vor 20.000 Jahren entstanden, und davor während des sogenannten Mikulino-Interglazials, als war viel wärmer als in der Neuzeit, es war überhaupt nicht. Da es nicht im sehr warmen Mesozoikum und frühen Känozoikum war. Während dieser Epochen befanden sich Meere mit thermophiler Fauna in den weiten Gebieten Sibiriens und Nordostrusslands, und die arktischen Inseln und das angrenzende Tiefland waren mit Nadel-, Laub- und sogar Laubwäldern bedeckt.

Infolge der Ausbreitung der modernen Erwärmung nimmt die Schmelzrate von Permafrostböden stark zu und ihre Flächen werden verringert. Aber viele Städte, Verkehrsadern, Pipelines und vieles mehr in Ostsibirien wurden genau unter Berücksichtigung der Auswirkungen des Permafrosts gebaut. Das Auftauen führt nicht nur zur Zerstörung von Industrie- und Wohngebäuden und zur Kommunikation, sondern auch zur Staunässe in weiten Gebieten

Das für die Entwicklung der natürlichen Bedingungen bis zum Ende des ersten Viertels des 21. Jahrhunderts beschriebene Szenario schien für Russland kein gutes Zeichen zu sein. Dies scheint jedoch nur auf den ersten Blick so. Die Bewegung von Landschaftsgebieten nach Norden führt dazu, dass sich trockene (trockene) Landschaften in dieselbe Richtung bewegen. Die Steppen- und Waldsteppenregionen, die Hauptkornspeicher unseres Landes, werden aufgrund häufiger Dürreperioden zu Sand- und Lehmwüsten. Und obwohl die klimatischen Bedingungen in den nördlichen Regionen in den modernen zentralen Regionen gleich sein werden, wird die Bodenfruchtbarkeit hier nicht zunehmen. Dies wird auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass die Bildungsrate fruchtbarer Chernozemböden deutlich hinter der Änderungsrate der klimatischen Bedingungen zurückbleibt.

Das Klima in den Ländern Afrika, Südasien, Mittel- und Südamerika, dem Nahen und Mittleren Osten sowie Südostasien wird sich noch gravierender verändern. In all diesen Regionen ändern sich die Temperaturen geringfügig, werden jedoch trockener. Letzteres ist darauf zurückzuführen, dass mit der globalen Erwärmung der Unterschied zwischen äquatorialen und polaren Regionen immer geringer wird. Dies führt zu einer Abschwächung der Zyklonaktivität, was zu einer Abnahme der Feuchtigkeit und der Originalität ihrer Umverteilung an Land führt. Die schwersten Dürren und Waldbrände werden zunehmend auf die Tropen und Subtropen fallen. wie diesedie Indonesien im Jahr 1998 und in den Jahren 2001-2003 abdeckte. tobte in Australien und Südamerika. Die Verringerung der Feuchtigkeit führt zu einer raschen Ausdehnung der Wüsten in diesen Regionen. In den USA, Westeuropa, Japan, China und Teilen Südostasiens wird sich das Klima nicht wesentlich ändern, aber diese Regionen werden zunehmend von extremen Dürren und Hitze sowie Naturkatastrophen im Zusammenhang mit Störungen der Atmosphäre betroffen sein.

Aufgrund der anhaltenden Erwärmung sind nicht nur Veränderungen der landwirtschaftlichen Produktion, sondern auch der Zustand der menschlichen Gesundheit von besonderer Bedeutung. In städtischen und ländlichen Gebieten werden immer mehr Menschen einer Überhitzung ausgesetzt sein. Menschen werden an Hitze und Sonnenstich sterben. Epidemien werden sich immer schneller ausbreiten und Regionen betreffen, die zuvor von diesen Katastrophen betroffen waren.

Ist der Anstieg des Weltozeans möglich?

Besonders besorgniserregend ist die Möglichkeit eines Anstiegs des Wasserspiegels des Weltozeans infolge des Abschmelzens der Eisdecke in der Antarktis und in Grönland, der Eisdecke des Arktischen Ozeans und seiner Inseln sowie der Berggletscher. Die Gesamtfläche des Eises auf der Erdoberfläche beträgt heute 30 Millionen km 2 und ihr Volumen 30 bis 35 Millionen km 3. Wie Sie wissen, beträgt das Gesamtwasservolumen im modernen Weltozean 1370 Millionen km 3. Eine einfache Berechnung zeigt, dass nach dem Schmelzen der Gletscher das Volumen der Weltmeere um ein Viertel zunehmen sollte. Es ist diese Tatsache, die viele verwirrt und sie dazu bringt, die falschen Schlussfolgerungen zu ziehen, da sie glauben, dass der Prozess des Eisschmelzens infolge der globalen Erwärmung irreversibel sein wird. Und dann kann der Pegel des Weltozeans um mehrere zehn Meter ansteigen. Und dies ist die Grundlage für die düstersten Prognosen, nach denen viele bewohnte und gut entwickelte Tieflandgebiete überflutet werden. Selbst die optimistischsten Prognosen sind kein gutes Zeichen. So sieht eine dieser Vorhersagen aus.

Einige Jahre nach dem Beginn des intensiven Abschmelzens der Gletscher, von dem angenommen wird, dass er bereits begonnen hat, wird der Meeresspiegel um 6-8 Meter ansteigen. Selbst ein Anstieg des Meeresspiegels um nur einen halben Meter kann dazu führen, dass viele der Küstenebenen der USA, Kanadas und Europas unter Wasser verschwinden. Im Tiefland Nordsibiriens und auf den arktischen Inseln kann sich eine sehr schwierige Situation entwickeln. Ein erheblicher Teil von ihnen wird von Meerwasser überflutet, der Rest wird stark sumpfig sein. Gleichzeitig wird sich die Eissituation in der Arktis dramatisch verbessern. Der Arktische Ozean wird von mehrjährigem Eis befreit, das erst im Winter auftritt und im Sommer schmilzt. Hafenanlagen und Liegeplätze werden überflutet. Sie müssen oder müssen an neue, höher gelegene Orte verlegt werden oder darauf aufbauen. Trotz der Tatsache, dass die Arktis wärmer wird, wird sich das Wetter dort immer noch nicht verbessern, sondern im Gegenteil verschlechtern. Frost wird durch Nebel, Regen, Stürme und Stürme ersetzt, die sowohl im Winter als auch im Sommer auftreten werden. Das Einströmen von Schmelzwasser führt nicht nur zu einer Änderung der Wassertemperatur, sondern auch des Salzgehalts und der chemischen Zusammensetzung, was sich sehr negativ auf das Leben von Wasserorganismen auswirkt.

Während der Erwärmungsperioden schwächen oder ändern viele Meeresströmungen aufgrund von Entsalzung und Temperaturglättung ihre Richtung. Tatsächlich existieren sie derzeit aufgrund des Temperaturunterschieds zwischen hohen und niedrigen Breiten. In diesem Zusammenhang sind Wissenschaftler besorgt über eine mögliche Änderung der Hydrodynamik im Atlantik. Gegenwärtig sinkt das kalte Salzwasser aus der Arktis ins Landesinnere, und sein Platz wird durch den Fluss von Oberflächengewässern aus den tropischen Breiten eingenommen. Es gibt Befürchtungen, dass sich infolge der Erwärmung die Geschwindigkeit und Intensität des warmen Golfstroms, der die Küsten Skandinaviens und Großbritanniens erwärmt, verlangsamen wird. Und das droht den Europäern mit großen Schwierigkeiten. Ungefähr die gleichen negativen Auswirkungen werden vor der Küste Alaskas auftreten, die den Kuroshio-Strom erwärmt.

Dieselben Prognosen gehen von einer weiteren Verschärfung der Stürme und einer Zunahme der Anzahl der stärksten Taifune mit allen daraus resultierenden negativen Folgen aus. Die Küsten von Bangladesch, Indien, China, Indochina und Japan sind von Überschwemmungen bedroht.

Wie Sie sehen können, sind Prognosen auch für solche, die nicht so pessimistisch sind wie viele andere, kein gutes Zeichen für Erdbewohner. Um jedoch fundierte Vorhersagen treffen zu können, muss der Prozess des Anstiegs des Meeresspiegels infolge der globalen Erwärmung gründlicher und umfassender betrachtet werden. Gleichzeitig sollten Prognosen nicht nur auf einfachen Vergleichen des Gletschervolumens und des einströmenden Schmelzwassers beruhen, sondern auch das Volumen der Schüssel des Weltozeans berücksichtigen, das aufgrund geologischer Prozesse am Grund der Meere und Ozeane sowie in den angrenzenden Landesteilen niemals konstant bleibt. Prognosen, die ohne Berücksichtigung erstellt wurden, erweisen sich als falsch. Gleichzeitig ist es sehr schwierig, viele geologische Prozesse genau zu berücksichtigen, da ihre Eigenschaften aus variablen Mengen bestehen. Die wichtigste Variable ist das Volumen der Weltmeere. Innerhalb seiner Grenzen, d.h. Am Meeresboden, innerhalb der Mittelmeerkämme, am Kontinentalfuß und am Kontinentalhang finden kontinuierlich und mit unterschiedlichen Raten verschiedene endogene und exogene geologische Prozesse statt. Ihre Aktivität führt zu einer Zunahme, im Gegenteil zu einer Abnahme der Tiefe, und all dies spiegelt sich immer in der Kapazität der Schale des Weltozeans wider. Im Weltozean tritt kontinuierlich Sedimentation (Akkumulation) von Sedimentmaterial auf, die von Flüssen in suspendiertem oder gelöstem Zustand durchgeführt wird. Aufgrund von Änderungen des alkalisch-oxidativen Potentials, der Temperatur. Dichte und andere physikalische Faktoren am Grund des Weltozeans treten ab dem Moment seiner Entstehung Vulkanausbrüche auf, Riffe und Vulkaninseln wachsen und kollabieren, die Ozeankruste dehnt sich aus oder zieht sich umgekehrt zusammen, und dies bedeutet, dass sich die Tiefe des Weltozeans ändert. Die Prozesse, die zu einer Zunahme oder Abnahme der Meerestiefe führen, wirken nicht synchron, obwohl sie auf bestimmte Weise miteinander verbunden sind. Und deshalb nehmen in einigen Teilen des Weltozeans die Tiefen zu und die Fläche seiner Wasseroberfläche zu, und in anderen hingegen nimmt die Tiefe ab und ihre Größe nimmt ab. Berechnungen zeigen, dass die Zunahme der Tiefe, sowohl aufgrund der Dehnung als auch der Kompression der ozeanischen Kruste, bei Geschwindigkeiten von mehreren Zentimetern pro Jahr und in gegenüberliegenden Teilen des Ozeans auftritt. Sedimentationsprozesse hingegen verringern die Tiefe. Es stellt sich heraus, dass sich die Aktion in Bezug auf die Tiefen des Weltozeans, die Akkumulationsprozesse von Materie und tektonische Bewegungen im Allgemeinen gegenseitig kompensieren. Aber wo verschwindet das Schmelzwasser in diesem Fall, wenn der Meeresspiegel unverändert bleibt oder sich leicht ändert? Tatsächlich hat das Volumen der Gletscher an Land und im Ozean nach direkten instrumentellen Beobachtungen über 25 Jahre globaler Erwärmung erheblich abgenommen. Gleichzeitig ist der Pegel des Weltozeans nur um wenige Zentimeter gestiegen.

In der geologischen Geschichte der Erde sind wiederholt geodynamische Ereignisse aufgetreten, die zum Öffnen und Schließen einzelner Ozeane führten, und dann wurden die Kontinente entweder überflutet oder entwässert. Geologen nennen die ersten Ereignisse Übertretung und die zweite Regression.

Paläogeografische Materialien weisen unwiderlegbar darauf hin, dass auf der Erde der Pegel des Weltozeans anstieg, was zu Überschreitungen führte, und während riesige tiefliegende Landflächen überflutet wurden, nahmen im Gegenteil die Tiefen des Ozeans ab und Rückschritte begannen. Und dann wurden die Schelfbereiche des Ozeans freigelegt. Gleichzeitig trat jedoch unmittelbar nach der Änderung des Gletscherklimas, das in der Geschichte der Erde mit 6-7 gezählt werden kann, keine einzige Übertretung in warme ein. Veränderungen im Niveau des Weltozeans sind zuversichtlich mit geotektonischen Prozessen verbunden, nicht jedoch mit dem Wachstum von Gletschern oder deren Schmelzen. Selbst in dem Fall, in dem die Fläche der Eisdecke, wie zum Beispiel am Ende der ordovizischen Periode (vor 400 Millionen Jahren) oder am Ende der Karbonperiode (vor 300 Millionen Jahren), Dutzende Male größer war als moderne Gletscher. Nach diesen klimatisch sehr kalten Perioden folgten geologische Epochen, die durch hohe Oberflächentemperaturen und ein starkes Feuchtigkeitsdefizit gekennzeichnet waren, aber es kam nie zu einer Überschreitung. Das gesamte "zusätzliche" Wasser wurde für atmosphärische Prozesse ausgegeben. Die Geschwindigkeit tektonischer Prozesse ist sehr langsam und ihre Dauer erstreckt sich über viele Millionen Jahre. Daher ist ihre Wirkung überwältigend.

Zurück zur Neuzeit ist festzustellen, dass die gleichen geologischen Prozesse derzeit zwar ablaufen, wir jedoch ihre Auswirkungen nicht bemerken können. Dies bedeutet, dass die Änderung des Volumens der Schale des Weltozeans infolge tektonischer Prozesse in keiner Weise mit der Zunahme des Volumens des Schmelzwassers korrespondieren kann.

Eine weitere Variable ist das Volumen des Schmelzwassers und seine Temperatur. Während der modernen Erwärmung steigen die Wassertemperaturen in mittleren und hohen Breiten kontinuierlich an. Wie Sie wissen, nimmt mit steigenden Wassertemperaturen auch das Volumen zu. Auf den ersten Blick sollte dies dazu führen, dass Wasser aus der Schale des Weltozeans spritzt, zumal weiterhin erhebliche Mengen an Schmelzwasser in den Ozean fließen. Bei prädiktiven Berechnungen wird der bekannte Prozess jedoch wieder übersehen - die Verdunstung. Es ist bekannt, dass Wasser auf der Erde große und kleine Zyklen durchläuft, während das Gesamtwasservolumen in festen, flüssigen und gasförmigen Zuständen in der Hydrosphäre immer konstant bleibt. Mit steigender Temperatur steigt gleichzeitig die Verdunstungsrate. Je mehr Schmelzwasser in den Weltozean gelangt, desto schneller verdunstet es. Die stärkeren Wirbelstürme bilden sich über den Ozeanen, die den Ozeanraum mit enormer Geschwindigkeit passieren und in Form von Taifunen und Stürmen die Küsten vieler Staaten treffen. Zyklone extratropischer Breiten sind zwar nicht so zerstörerisch wie tropische Zyklone, tragen aber auch große Feuchtigkeitsmengen und erreichen gleichzeitig Gebiete weit entfernt von den Ozeanen. Im Zuge der globalen Erwärmung nehmen die Gebiete trockener (arider) Regionen ab. Wüsten verschwinden allmählich und Gebiete mit Halbwüsten schrumpfen. Mit der globalen Erwärmung beginnt immer mehr Feuchtigkeit am Wasserkreislauf teilzunehmen, und infolgedessen ist es höchstwahrscheinlich sehr problematisch, einen signifikanten Anstieg des Niveaus des Weltozeans zu erwarten.

Die globale Erwärmung bedeutet einen Anstieg der Durchschnittstemperatur der Erdatmosphäre und der Weltmeere sowie deren voraussichtliche Fortsetzung. In der Literatur der letzten Jahre gibt es zahlreiche Daten zu den Trends der Temperaturänderungen auf der Erde in den letzten 100-150 Jahren. Insbesondere wird gezeigt, dass Ende des 19. Jahrhunderts die Erwärmung begann, die sich insbesondere in den 20er bis 30er Jahren des 20. Jahrhunderts verstärkte. In den 40er Jahren endete die Erwärmung und es begann eine langsame Abkühlung, die in den 60er Jahren aufhörte und durch eine neue Erwärmung ersetzt wurde. Es wurden noch keine klaren Erklärungen für dieses Phänomen gegeben. Die vorgestellten Ergebnisse zeigen, dass die durchschnittliche Jahrestemperatur auf der Erde über einen Zeitraum von hundert Jahren im Allgemeinen um 0,5 ° C gestiegen ist Zum Vergleich ist anzumerken, dass die Temperatur auf dem Planeten seit der letzten Eiszeit (vor 10 Tausend Jahren) nur um 3-5 ° C gestiegen ist. In bestimmten Gebieten der Erde tritt eine ungleichmäßige Erwärmung auf. Es gibt Gebiete, in denen der durchschnittliche jährliche Temperaturanstieg den auf dem gesamten Planeten deutlich übersteigt und 1,5 - 2,0 - 2,5 ° C erreicht. Vor dem Hintergrund der allgemeinen Erwärmung gibt es jedoch Gebiete, in denen sich das Wetter in Richtung einer Abkühlung ändert. Einige Wissenschaftler sprechen nicht von Erwärmung, sondern von Abkühlung des Planeten.

Steigende globale Temperaturen führen zu einem Anstieg des Meeresspiegels und die Menge und Art der Niederschläge sowie die wahrscheinliche Ausdehnung subtropischer Wüsten werden sich ändern. Die Erwärmung in der Arktis wird voraussichtlich stark sein und mit dem fortgesetzten Abschmelzen von Gletschern, Permafrost und Gletschern verbunden sein meereis... Andere mögliche Auswirkungen der Erwärmung sind das häufigere Auftreten extremer Wetterereignisse wie Hitzewellen, Dürren und starke Regenfälle, das Aussterben von Arten aufgrund sich ändernder Temperaturregime und Änderungen der Ernteerträge. Erwärmung und Veränderungen variieren von Region zu Region auf der ganzen Welt, obwohl die Art dieser regionalen Veränderungen ungewiss ist. Die Grenzen der menschlichen Anpassung werden wahrscheinlich in vielen Teilen der Welt überschritten, die Grenzen für die Anpassung natürlicher Systeme werden weltweit weitgehend überschritten.

Ursachen der globalen Erwärmung

Viele Dinge verursachen die globale Erwärmung. Die Erwärmung des Klimasystems ist eindeutig, und Wissenschaftler sind sich zu mehr als 90% sicher, dass der größte Teil auf die durch menschliche Aktivitäten wie Abholzung und Verbrennung fossiler Brennstoffe verursachte Zunahme der Treibhausgaskonzentration zurückzuführen ist. Diese Ergebnisse werden von den nationalen Akademien der Wissenschaften aller großen Industrieländer anerkannt. Die Ursachen des Klimawandels können Änderungen der Erdumlaufbahn, Sonnenaktivität (einschließlich Änderungen der Sonnenkonstante), Vulkanemissionen und der Treibhauseffekt sein. Nach direkten Klimabeobachtungen (Messung der Temperaturen in den letzten 200 Jahren) sind die Durchschnittstemperaturen auf der Erde gestiegen, aber die Gründe für diesen Anstieg sind weiterhin umstritten. Eine der am häufigsten diskutierten Ursachen ist der anthropogene Treibhauseffekt.

Treibhauseffekt - ein Anstieg der Temperatur der unteren Schichten der Planetenatmosphäre im Vergleich zur effektiven Temperatur, dh der Temperatur der Wärmestrahlung des Planeten. Der Treibhauseffekt trat heute nicht auf - er existiert seit dem Erwerb einer Atmosphäre durch unseren Planeten, und ohne ihn wäre die Temperatur der Oberflächenschichten dieser Atmosphäre im Durchschnitt dreißig Grad niedriger als tatsächlich beobachtet. In den letzten anderthalb Jahrhunderten hat der Gehalt einiger Treibhausgase in der Atmosphäre jedoch dramatisch zugenommen. Der Treibhauseffekt wurde 1824 von Joseph Fourier entdeckt und erstmals 1896 von Svante Arrhenius quantitativ untersucht. Dabei bewirkt die Absorption und Emission von Infrarotstrahlung durch atmosphärische Gase eine Erwärmung der Atmosphäre und der Oberfläche des Planeten. Langzeitbeobachtungen zeigen, dass sich aufgrund der Wirtschaftstätigkeit die Gaszusammensetzung und die Staubigkeit der unteren Schichten der Atmosphäre ändern. Bei Staubstürmen steigen aus dem gepflügten Land Millionen Tonnen Bodenpartikel in die Luft.

Während der Entwicklung von Mineralien, während der Herstellung von Zement, während des Ausbringens von Düngemitteln und der Reibung von Autoreifen auf der Straße, während der Verbrennung von Kraftstoff und der Freisetzung von Industrieabfällen gelangt eine große Menge suspendierter Partikel verschiedener Gase in die Atmosphäre. Bestimmungen zur Zusammensetzung der Luft zeigen, dass die Erdatmosphäre heute 25% mehr Kohlendioxid enthält als vor 200 Jahren. Dies ist natürlich das Ergebnis menschlicher Wirtschaftstätigkeit sowie der Entwaldung, deren grüne Blätter Kohlendioxid absorbieren. Mit einer Erhöhung der Kohlendioxidkonzentration in der Luft ist der Treibhauseffekt verbunden, der sich in der Erwärmung der inneren Schichten der Erdatmosphäre äußert. Dies liegt daran, dass die Atmosphäre den größten Teil der Sonnenstrahlung durchlässt. Einige der Strahlen werden absorbiert und erwärmen die Erdoberfläche, und von dort erwärmt sich die Atmosphäre. Ein anderer Teil der Strahlen wird von der Oberfläche des Planeten reflektiert und diese Strahlung wird von Kohlendioxidmolekülen absorbiert, was zu einem Anstieg der Durchschnittstemperatur beiträgt.

Die Idee des Mechanismus des Treibhauseffekts wurde erstmals 1827 in dem Artikel "Anmerkung zu den Temperaturen des Globus und anderer Planeten" skizziert, in dem er verschiedene Mechanismen der Bildung des Erdklimas betrachtete und sie als Faktoren betrachtete, die den gesamten Wärmehaushalt der Erde beeinflussen (Erwärmung durch Sonnenstrahlung) , Abkühlung durch Strahlung, innere Wärme der Erde) und Faktoren, die die Wärmeübertragung und die Temperaturen der Klimazonen beeinflussen (Wärmeleitfähigkeit, atmosphärische und ozeanische Zirkulation).

Unter Berücksichtigung des Einflusses der Atmosphäre auf die Strahlungsbilanz analysierten wir das Experiment von M. de Saussure mit einem von innen geschwärzten und mit Glas bedeckten Gefäß. De Saussure maß den Temperaturunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite eines solchen Gefäßes, das direktem Sonnenlicht ausgesetzt war. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass der Temperaturanstieg in einem solchen "Mini-Gewächshaus" im Vergleich zur Außentemperatur auf zwei Faktoren zurückzuführen ist: Blockierung der konvektiven Wärmeübertragung (Glas verhindert das Abfließen von erwärmter Luft von innen und das Einströmen von kühler Luft von außen) und unterschiedliche Transparenz von Glas im sichtbaren und infraroten Bereich.

Es ist der letztere Faktor, der in der späteren Literatur den Namen des Treibhauseffekts erhalten hat: Durch Absorption von sichtbarem Licht erwärmt sich die Oberfläche und sendet Wärmestrahlen (Infrarotstrahlen) aus; Da Glas für sichtbares Licht transparent und für Wärmestrahlung nahezu undurchsichtig ist, führt die Ansammlung von Wärme zu einem solchen Temperaturanstieg, bei dem die Menge der durch das Glas hindurchtretenden Wärmestrahlen ausreicht, um ein thermisches Gleichgewicht herzustellen.

Die optischen Eigenschaften der Erdatmosphäre ähneln den optischen Eigenschaften von Glas, dh seine Transparenz im Infrarotbereich ist geringer als die Transparenz im optischen Bereich, aber quantitative Daten zur Absorption der Atmosphäre im Infrarotbereich sind seit langem Gegenstand von Diskussionen.

1896 wurden Daten analysiert, um die Absorption von Wärmestrahlung durch die Erdatmosphäre zu quantifizieren. Samuel Langley auf die bolometrische Leuchtkraft des Mondes im Infrarotbereich. Wir verglichen die von Langley in verschiedenen Höhen des Mondes über dem Horizont erhaltenen Daten (d. H. Bei verschiedenen Werten des Weges der Mondstrahlung durch die Atmosphäre) mit dem berechneten Spektrum seiner Wärmestrahlung und berechneten sowohl die Absorptionskoeffizienten der Infrarotstrahlung durch Wasserdampf und Kohlendioxid in der Atmosphäre als auch die Änderungen Erdtemperatur mit Schwankungen der Kohlendioxidkonzentration. Sie stellten auch die Hypothese auf, dass eine Abnahme der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre einer der Gründe für das Auftreten von Eiszeiten sein könnte.

Der Treibhauseffekt kann nicht vollständig beseitigt werden. Es wird angenommen, dass ohne den Treibhauseffekt die durchschnittliche Temperatur auf der Erdoberfläche -15 ° C betragen würde.

Treibhausgasemissionen:

Auf der Erde sind die wichtigsten Treibhausgase: Wasserdampf (verantwortlich für ungefähr 36-70% des Treibhauseffekts, ohne Wolken), Kohlendioxid (CO 2) (9-26%), Methan (CH 4) (4-9%) und Ozon (3-7%). Die atmosphärischen Konzentrationen von CO 2 und CH 4 sind im Vergleich zum Beginn der industriellen Revolution Mitte des 18. Jahrhunderts um 31% bzw. 149% gestiegen. Nach getrennten Studien wurden solche Konzentrationen zum ersten Mal in den letzten 650.000 Jahren erreicht - ein Zeitraum, für den zuverlässige Daten aus polaren Eisproben erhalten wurden.

Etwa die Hälfte aller Treibhausgase, die während der wirtschaftlichen Aktivitäten der Menschheit entstehen, verbleiben in der Atmosphäre. Etwa drei Viertel aller anthropogenen Kohlendioxidemissionen in den letzten 20 Jahren sind auf die Gewinnung und Verbrennung von Öl, Erdgas und Kohle zurückzuführen, wobei etwa die Hälfte der anthropogenen Kohlendioxidemissionen auf die terrestrische Vegetation und den Ozean zurückzuführen ist. Der größte Teil der verbleibenden CO 2 -Emissionen wird durch Veränderungen in der Landschaft verursacht, vor allem durch Entwaldung. Die Bindungsrate von Kohlendioxid durch die terrestrische Vegetation übersteigt jedoch die Rate der anthropogenen Freisetzung aufgrund der Entwaldung.

Änderung der Sonnenaktivität:

Es wurden verschiedene Hypothesen vorgeschlagen, die Änderungen der Erdtemperatur durch entsprechende Änderungen der Sonnenaktivität erklären. Es wird argumentiert, dass die solare und vulkanische Aktivität die Hälfte der Temperaturänderungen vor 1950 erklären kann, aber ihr Gesamteffekt danach war ungefähr Null. Insbesondere ist der Einfluss des Treibhauseffekts seit 1750 achtmal höher als der Einfluss von Änderungen der Sonnenaktivität. Spätere Arbeiten verfeinerten Schätzungen der Auswirkung der Sonnenaktivität auf die Erwärmung nach 1950. Dennoch blieben die Schlussfolgerungen in etwa gleich: "Die besten Schätzungen des Beitrags der Sonnenaktivität zur Erwärmung liegen im Bereich von 16% bis 36% des Beitrags des Treibhauseffekts." Es gibt jedoch eine Reihe von Studien, die darauf hinweisen, dass Mechanismen existieren, die die Wirkung der Sonnenaktivität verstärken, die in modernen Modellen nicht berücksichtigt werden, oder dass die Bedeutung der Sonnenaktivität im Vergleich zu anderen Faktoren unterschätzt wird. Solche Behauptungen sind umstritten, aber ein aktives Forschungsgebiet. Die aus dieser Diskussion zu ziehenden Schlussfolgerungen können eine Schlüsselrolle bei der Frage spielen, inwieweit und inwieweit die Menschheit für den Klimawandel verantwortlich ist - natürliche Faktoren.

Warum die globale Erwärmung manchmal zu einem Kälteeinbruch führt:

Globale Erwärmung bedeutet nicht, sich überall und jederzeit zu erwärmen. Insbesondere kann in einigen Gebieten die durchschnittliche Sommertemperatur ansteigen und die durchschnittliche Wintertemperatur abnehmen, dh das Klima wird kontinentaler. Die globale Erwärmung kann nur durch Mittelung der Temperatur über alle geografischen Standorte und Jahreszeiten ermittelt werden.

Einer Hypothese zufolge wird die globale Erwärmung zu einem Stillstand oder einer ernsthaften Schwächung des Golfstroms führen. Dies wird zu einem signifikanten Rückgang der Durchschnittstemperatur in Europa führen (während die Temperatur in anderen Regionen steigen wird, aber nicht unbedingt in allen), da der Golfstrom den Kontinent aufgrund der Übertragung von warmem Wasser aus den Tropen erwärmt.

Nach der Hypothese der Klimatologen M. Ewing und W. Donne gibt es in der Kryo-Ära einen Schwingungsprozess, bei dem die Vereisung (Eiszeit) durch Klimaerwärmung und die Enteisung (Austritt aus der Eiszeit) durch Abkühlung verursacht wird. Dies liegt an der Tatsache, dass im Känozoikum, das ein Kryoer ist, das Auftauen der Eiskappen die Niederschlagsmenge in hohen Breiten erhöht, was im Winter zu einer lokalen Zunahme der Albedo führt. Anschließend sinkt die Temperatur der tiefen Regionen der Kontinente der nördlichen Hemisphäre mit der anschließenden Bildung von Gletschern. Wenn die polaren Eiskappen gefrieren, beginnen die Gletscher in den tiefen Regionen der Kontinente der nördlichen Hemisphäre aufzutauen, die nicht genügend Wiederaufladung in Form von Niederschlag erhalten.

Folgen der globalen Erwärmung

Steigende globale Temperaturen führen zu einem Anstieg des Meeresspiegels und die Menge und Art der Niederschläge sowie die wahrscheinliche Ausdehnung subtropischer Wüsten werden sich ändern. Die Erwärmung in der Arktis wird voraussichtlich stark sein und mit dem fortgesetzten Schmelzen von Gletschern, Permafrost und Meereis verbunden sein. Globales Schmelzen ist ein düsteres Bild der Zukunft, aber laut Wissenschaftlern ist es unvermeidlich, wenn wir nicht handeln, unsere Welt sich bis zur Unkenntlichkeit verändert und wir Menschen diesen Prozess erschweren. Die Eiskappen schmelzen und der Meeresspiegel steigt immer höher, was schlimmer ist, dass wir uns dem Wendepunkt immer näher kommen, nach dem wir nicht mehr aufhören können, was passiert. Andere mögliche Auswirkungen der Erwärmung sind das häufigere Auftreten extremer Wetterereignisse wie Hitzewellen, Dürren und starke Regenfälle, das Aussterben von Arten aufgrund sich ändernder Temperaturregime und Änderungen der Ernteerträge. Erwärmung und Veränderungen variieren von Region zu Region auf der ganzen Welt, obwohl die Art dieser regionalen Veränderungen ungewiss ist. Die Grenzen der menschlichen Anpassung werden wahrscheinlich in vielen Teilen der Welt überschritten, die Grenzen für die Anpassung natürlicher Systeme werden weltweit weitgehend überschritten.

1. Wenn die Temperatur auf der Erde weiter steigt, hat dies erhebliche Auswirkungen auf das globale Klima.

2. In den Tropen fallen mehr Niederschläge, da die zusätzliche Wärme den Wasserdampfgehalt in der Luft erhöht.

3. In ariden Regionen werden Regenfälle noch seltener und werden zu Wüsten, wodurch Menschen und Tiere sie verlassen müssen.

4. Die Temperatur der Meere wird ebenfalls ansteigen, was zu Überschwemmungen der tiefer gelegenen Gebiete der Küste und zu einer Zunahme der Anzahl schwerer Stürme führen wird.

5. Steigende Temperaturen auf der Erde können zu einem Anstieg des Meeresspiegels führen, weil:

a) Das Wasser erwärmt sich, wird weniger dicht und dehnt sich aus. Die Ausdehnung des Meerwassers führt zu einem allgemeinen Anstieg des Meeresspiegels.

b) Ein Temperaturanstieg kann einen Teil des mehrjährigen Eises schmelzen, das einige Landgebiete bedeckt, beispielsweise die Antarktis oder Hochgebirge. Das entstehende Wasser wird schließlich in die Meere abfließen und deren Pegel erhöhen.

Maßnahmen zur Verhinderung der globalen Erwärmung

Die Hauptmaßnahme zur Verhinderung der globalen Erwärmung kann wie folgt formuliert werden: Finden Sie eine neue Kraftstoffart oder ändern Sie die Technologie für die Verwendung der aktuellen Kraftstoffarten. Dies bedeutet, dass es notwendig ist:

1. Reduzieren Sie die Treibhausgasemissionen.

2. Installieren Sie Einrichtungen zur Reinigung der Luftemissionen in Kesselhäusern, Fabriken und Anlagen.

3. Verzicht auf traditionelle Kraftstoffe zugunsten umweltfreundlicherer.

4. Reduzierung des Entwaldungsvolumens und Gewährleistung ihrer Fortpflanzung.

5. Gesetze schaffen, um die globale Erwärmung zu verhindern.

6. Identifizieren Sie die Ursachen der globalen Erwärmung, überwachen Sie sie und beseitigen Sie ihre Folgen.

Glücklicherweise teilt nicht jeder diese Bedenken. Die neuesten Daten aus der Verarbeitung von Satellitenbildern stützen nicht die von pessimistischen Wissenschaftlern skizzierten Aussichten für eine globale Katastrophe. Sie wecken die Hoffnung, dass die Menschheit mit der drohenden Bedrohung fertig wird. Zum Beispiel kann die Reduzierung der Treibhausgasemissionen erreicht werden, indem die Effizienz der Nutzung der Energieressourcen erhöht, Wärme- und Kraftstofflecks verringert, der Energiekomplex neu ausgestattet und auf sicherere Kraftstoffe umgestellt wird, beispielsweise von Heizöl auf Gas. Durch die Verlangsamung des Verbrauchs fossiler Brennstoffe - eine Ressource, die bekanntermaßen grundsätzlich nicht erneuerbar ist. Durch die Entwicklung alternativer, umweltfreundlicher Technologien zur Energieerzeugung.

Semenyuk Tatiana Ivanovna

student im ersten Jahr des NUBiP der Ukraine, Kiew

Miskevich Stepan Vladimirovich

wissenschaftlicher Berater, Akademiker der Internationalen Akademie für Ökologie, außerordentlicher Professor des NUBiP der Ukraine, Kiew

Nach Beobachtungen von Wissenschaftlern traten ständig Klimaschwankungen auf. Es gab Perioden des Abkühlens und Erwärmens. Einige Schwankungen dauerten Jahrzehnte, andere Jahrhunderte. Die Besonderheit unserer Zeit ist jedoch die Geschwindigkeit des Klimawandels, seine Erwärmung. Es war ein Rekord in den letzten 25 Jahren.

Globale Veränderungen des Erdklimas sind fast das wichtigste Umweltproblem unserer Zeit geworden. Dieses Problem ist in letzter Zeit in den Mittelpunkt vieler internationaler Zusammenkünfte gerückt, da es irreversibel ist und das sichere Leben von Millionen von Menschen bedroht.

In Bezug auf wahrscheinliche Szenarien der globalen Erwärmung betrachteten die Forscher sie als etwa 40. Die wahrscheinlichste Ursache für den globalen Klimawandel ist der Treibhauseffekt - ein Phänomen in der Erdatmosphäre, bei dem die Energie der Sonnenstrahlen, die von der Erdoberfläche reflektiert wird, nicht in den Weltraum zurückkehren kann, da sie von Molekülen verschiedener Gase zurückgehalten wird ... Diese Gase werden Treibhausgase genannt. Dies sind Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan, Stickoxide und andere. Dank des natürlichen Treibhauseffekts auf der Erdoberfläche wird die Temperatur auf einem für das Leben geeigneten Niveau gehalten.

Es ist möglich, dass die Erwärmung teilweise natürlich ist, aber die Geschwindigkeit des Prozesses lässt uns die Rolle anthropogener (menschlicher) Faktoren erkennen. Durch ihre Aktivitäten erhöhen die Menschen den Treibhauseffekt aufgrund von Treibhausgasemissionen. Die Haupteinnahmequellen sind Industrieunternehmen und Verkehr, hohes Pflügen von Böden. Unter den Treibhausgasen ist Kohlendioxid am einflussreichsten. Es wird in die Atmosphäre freigesetzt, wenn Kohle, Öl und Gas verbrannt werden. Landwirtschaftliche Praktiken machen etwa 14% der weltweiten Treibhausgasemissionen aus. Diese Quellen umfassen Dünger, Tierhaltung, Reisfelder, Gülle, Savannenverbrennung, Verbrennung landwirtschaftlicher Abfälle und Pflügen.

Die schlechtesten Prognosen sagen einen Anstieg der Erdtemperatur um 11 ° C in naher Zukunft, eine Verlangsamung der Erdrotation um ihre Achse und das Aussterben vieler Pflanzen- und Tierarten voraus. Der steigende globale Meeresspiegel wird bedeutende Küstengebiete und Inseln überschwemmen. Aufgrund der Veränderung des Verlaufs des Golfstroms in Europa wird keine Erwärmung vorhergesagt, sondern im Gegenteil der Beginn einer neuen Eiszeit. Die globale Erwärmung wird direkte Folgen für die menschliche Gesundheit haben: Herz-Kreislauf- und Atemwegserkrankungen werden zunehmen, die Anzahl psychischer Störungen und Verletzungen wird zunehmen, was mit einer Zunahme der Intensität und Dauer natürlicher Anomalien (Überschwemmungen, Tornados, Dürren, Hurrikane usw.) verbunden ist. Es wird Nahrungsmittel- und Wassermangel geben. Die amerikanische Forschungsorganisation - Center for Global Development - hat eine Online-Karte (im Internet verfügbar) erstellt, die die projizierten Folgen des Klimawandels für alle Länder der Welt widerspiegelt. Die Bewertung der Länder wurde anhand von vier Parametern bestimmt: Kataklysmen, Anstieg des Meeresspiegels, Rückgang der landwirtschaftlichen Erträge und Gesamtrisiken. In Bezug auf die direkte Anfälligkeit für extremes Wetter liegen China, Indien und Bangladesch auf den Rängen 1 bis 3. Dschibuti, Grönland und Monaco werden direkt vom Anstieg des Meeresspiegels betroffen sein, und Liberia, Myanmar und Guinea-Bissau werden indirekt betroffen sein. Ganz Afrika, der Nahe Osten, Indien und Lateinamerika werden unter dem Verlust von fruchtbarem Land leiden. Nach diesen Parametern wird das am dichtesten besiedelte China, Indien und die Republik Südafrika am schlimmsten sein. Unter Berücksichtigung aller gemeinsamen Faktoren werden Somalia, Burundi und Myanmar am stärksten betroffen sein, Schweden, Norwegen und Finnland am wenigsten. Die Ukraine belegt bei direkten Risiken den 149. Platz und bei allgemeinen Risiken den 113. Platz. Dies ist ein gutes Ergebnis für unser Land. Diese Studien ignorierten jedoch die Ausbreitung von Krankheiten, den Mangel an Trinkwasser und andere Faktoren.

Aufgrund der globalen Erwärmung wird die Dauer des Wachstumszyklus von Kulturpflanzen sowie von gesäten und wilden Gräsern kürzer sein. Die Reifungs- und Erntedaten von Feldfrüchten werden früher liegen, was angeblich darauf zurückgeführt werden könnte positive Folgen... Es ist jedoch bekannt, dass die Produktivität spät reifender Pflanzen höher ist als die früh reifender. Die Verkürzung der Dauer des Wachstumszyklus führt zu einer Verringerung der Kornausbeute und der Kornqualität. Andererseits führt eine Erhöhung der Kohlendioxidkonzentration zu einer Erhöhung der vegetativen Masse, wodurch der Ertrag von Gräsern und Wurzelfrüchten, insbesondere Zuckerrüben und Kartoffeln, erhöht wird.

Ausländische Experten behaupten, dass bei vielen Arten von Getreide und Ölsaaten, Obstbäumen, die Masse an Getreide, Trieben und Früchten mit jedem Grad der Temperaturerhöhung um 3-17% abnimmt. Solche Veränderungen können sich aufgrund einer Verringerung der Futterbasis negativ auf die Tierproduktion auswirken. Eine große Gefahr für die landwirtschaftliche Produktion ist ein Anstieg der Lufttemperatur auf ein Niveau, das den optimalen und zulässigen Maximalwert (über 30 ° C) überschreitet, bei dem das Wurzelsystem der Pflanzen den durch die Blätter verdunsteten Feuchtigkeitsverbrauch nicht kompensieren und kompensieren kann.

Ein Temperaturanstieg kann zu Phänomenen wie einem Anstieg des Meeresspiegels und Änderungen der lokalen klimatischen Bedingungen führen, die sich negativ auf die sozioökonomische Entwicklung vieler Länder auswirken können. Die globale Erwärmung kann zu unvorhersehbaren Veränderungen in der Umwelt führen. Der Anstieg der durchschnittlichen Jahrestemperatur der Erde in den letzten Jahrzehnten wird im Bereich von 6 ° C bis 2 bis 2,5 ° C bestimmt. Es wird angenommen, dass in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts die Temperatur alle 10 Jahre um 0,3 ° C anstieg.

Unter dem Einfluss der Erwärmung wird das Eis der Antarktis, der Arktis und des Hochlands zu schmelzen beginnen, was zu einem Anstieg des Weltmeeres führen wird. Die globale Erwärmung wird nicht nur den Bewohnern der Küstenländer Probleme bereiten, sondern auch zu enormen Veränderungen des Planetenklimas führen. Ein Anstieg der Durchschnittstemperatur kann sich auf die landwirtschaftliche Produktion auswirken, Ertrag und Qualität der Pflanzen werden sich ändern, was sich wiederum auf die Tierproduktion auswirkt. Im Energiesektor wird die Wasserkraft am anfälligsten sein. Die Klimaerwärmung kann auch den Stoffwechsel von Mikroorganismen beschleunigen, was zur Entstehung neuer Epidemien bei Menschen führen wird, Tierseuchen bei Tieren, blutsaugenden Insekten und Waldschädlingen werden sich massenhaft vermehren und Krankheiten werden sich mit ihnen ausbreiten.

Die Welt trifft uns oft unangenehm mit neuen Kataklysmen: Der Everest nimmt ab, Quallen tauchen in der Nähe der Antarktis auf, und in der Ukraine werden Schmetterlinge größer, der optimale Zeitpunkt für das Anpflanzen von Kartoffeln hat sich seit einem ganzen Jahrzehnt geändert. Für die Ukraine hat die globale Erwärmung bereits Konsequenzen: Die Winter werden wärmer und die Sommer oft feucht. Die sogenannten Nebensaisonperioden werden länger: Der Frühling kommt sehr langsam und der Herbst ist dem Winter lange Zeit nicht unterlegen. Die globale Erwärmung wird zu einem der Gründe für die Komplizierbarkeit der Vorhersagbarkeit gefährlicher Phänomene und die mögliche Verkürzung der Zeit der frühen Antizipation natürlicher Phänomene.

Zweimal in 3 Jahren erlebte Transkarpatien die zerstörerische Kraft von Überschwemmungen. Zerstörerische Tornados, Böen und Hagel wurden in Volyn, in Ternopil, Winniza, Odessa und vielen anderen Regionen beobachtet. Allein in den letzten 20 Jahren hat sich die Zahl der Städte mit ständigen Anzeichen von Überschwemmungen verdoppelt - von 265 auf 541.

Die Ukraine ist einer der Staaten, die zuallererst die Folgen der globalen Erwärmung spüren. Daher ist es wichtig, die Bedrohungen zu bewerten, denen unser Staat heute ausgesetzt ist, und den Grad der Bereitschaft der ukrainischen Gesellschaft und der Volkswirtschaft für sie. Die Wasserressourcen sind in der Ukraine am anfälligsten für globale Klimaveränderungen auf der Erde. Dieser Bereich sollte im Kampf gegen die Verhinderung der Folgen des globalen Klimawandels in unserem Staat Vorrang haben. Darüber hinaus wird der Klimawandel zu einem allgemeinen Rückgang des Oberflächenwasserspiegels führen. Einige der einzigartigen Urlaubsgebiete des Südens sind bereits bedroht. Die Erosion der Küstenzone des Schwarzen Meeres und des Asowschen Meeres führt zur Zerstörung, bedroht Resortgebäude, Strände, Erholungsgebiete und Sanatorien. Der Schwarzmeerspiegel kann bis 2100 um 115 cm ansteigen, was Maßnahmen zum Schutz der Küstenressourcen erfordert. Waldressourcen sind am wenigsten anfällig für den Klimawandel. Wenn jedoch die unkontrollierte Abholzung fortgesetzt wird, insbesondere in der Westukraine, kann die Situation bedrohlich werden, wie die äußerst zerstörerischen Überschwemmungen in Transkarpatien fast jedes Jahr belegen.

Schlussfolgerungen

Das Hauptproblem der Temperaturerhöhung ist daher eine Verletzung des ökologischen Gleichgewichts auf der Erde insgesamt, die bei allen Arten das Schicksal von Boden, Wasser, Luft, Flora und Fauna und natürlich des Menschen in großem Umfang beeinflusst. Der globale Klimawandel auf der Erde wird auch die Ukraine nicht umgehen. Sie können unserem Staat äußerst schwierige Probleme bringen. Daher ist es heute dringend erforderlich, eine nationale Strategie zu entwickeln, um die Folgen der globalen Erwärmung für die Ukraine zu verhindern.

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In allen Stadien seiner Entwicklung war der Mensch eng mit der Welt um ihn herum verbunden. Aber seit dem Aufkommen einer hochindustriellen Gesellschaft haben gefährliche menschliche Eingriffe in die Natur dramatisch zugenommen, das Volumen dieser Eingriffe hat zugenommen, sie sind vielfältiger geworden und drohen nun zu einer globalen Bedrohung für die Menschheit zu werden. Der Verbrauch nicht erneuerbarer Rohstoffe nimmt zu, immer mehr Ackerland verlässt die Wirtschaft, da Städte und Fabriken darauf gebaut werden. Der Mensch muss sich immer mehr in die Wirtschaft der Biosphäre einmischen - den Teil unseres Planeten, in dem das Leben existiert. Die Biosphäre der Erde ist derzeit einer zunehmenden anthropogenen Wirkung ausgesetzt. Gleichzeitig können mehrere der wichtigsten Prozesse identifiziert werden, von denen keiner die ökologische Situation auf dem Planeten verbessert.

Am größten und bedeutendsten ist die chemische Verschmutzung der Umwelt durch für sie ungewöhnliche chemische Stoffe. Darunter befinden sich gasförmige und aerosolartige Schadstoffe industriellen und häuslichen Ursprungs. Die Anreicherung von Kohlendioxid in der Atmosphäre schreitet ebenfalls voran. Die Weiterentwicklung dieses Prozesses wird die unerwünschte Tendenz zu einem Anstieg der durchschnittlichen Jahrestemperatur auf dem Planeten verstärken. Die anhaltende Verschmutzung des Weltozeans durch Öl und Ölprodukte, die bereits 1/5 seiner Gesamtfläche erreicht hat, gibt auch bei Ökologen Anlass zur Sorge. Ölverschmutzung dieser Größe kann zu erheblichen Störungen des Gasaustauschs und des Wasseraustauschs zwischen der Hydrosphäre und der Atmosphäre führen. Es besteht kein Zweifel an der Bedeutung der chemischen Verschmutzung des Bodens mit Pestiziden und seiner erhöhten Säure, die zum Verfall des Ökosystems führt. Im Allgemeinen wirken sich alle berücksichtigten Faktoren, die auf den umweltschädlichen Effekt zurückzuführen sind, spürbar auf die in der Biosphäre ablaufenden Prozesse aus.

Die Biosphäre ist ein integrales, relativ stabiles, gigantisches Ökosystem, die Abhängigkeit des historisch gebildeten Gleichgewichts von den Verbindungen zwischen ihren Bewohnern, ihrer Anpassung an die Umwelt, von der Rolle der lebenden Materie in der Biosphäre und vom Einfluss menschlicher Aktivitäten.

Gemäß den in der Wissenschaft vorherrschenden Konzepten umfasst die Biosphäre einen Teil der Atmosphäre, die Hydrosphäre und den oberen Teil der Lithosphäre, die durch komplexe biogeochemische Migrationszyklen von Substanzen und Energie miteinander verbunden sind.

Die Biosphäre hat seit dem Erscheinen des Menschen bedeutende Veränderungen erfahren. Die rasante Entwicklung von Industrie, Wissenschaft und Technologie über mehrere Jahrhunderte - eine geologisch unbedeutende Zeitspanne - trug zu einer deutlichen Beschleunigung der Migration von Atomen bei. Der Mensch schuf Tausende neuer Rassen und Sorten, tötete viele Arten wilder Tiere und Pflanzen aus und extrahierte Milliarden Tonnen Mineralien aus der Erdkruste. Infolge seiner Aktivitäten entstanden neue Seen - Stauseen - und künstliche Flüsse - Kanäle, auf riesigen Flächen wurden natürliche Ökosysteme durch künstliche ersetzt. Die Aktivität der Menschheit, die in ihrer Biomasse unbedeutend ist, beeinflusst die Zusammensetzung der Ozeane und der Atmosphäre der Erde. Jetzt können wir sagen, dass der Mensch, der enorme Energie beherrscht, selbst ein starker Faktor bei der Veränderung der Biosphäre ist. Vladimir Vernadsky ging davon aus, dass die Menschheit eine neue Hülle der Erde schaffen sollte - die Noosphäre (griechisch noos - "Geist"), die als eine Art Denkschicht über der Biosphäre betrachtet wird.

Die Menschheit hat die ihr zur Verfügung stehenden Ressourcen nicht immer mit Bedacht eingesetzt. Wenn ein Mensch viele Naturgesetze nicht kennt, repräsentiert er oft nicht die Konsequenzen seines "Sieges" über die Natur. Einige Staaten die antike Welt verschwand vom Erdboden infolge einer räuberischen Haltung gegenüber der Natur: Bodenverarmung und Entwaldung. Abholzung führt zu Austrocknung und Erosion des Bodens, führt zu einer Zunahme der Überschwemmungen und Schlammströme in den Bergen und beeinflusst das lokale und globale Klima.

Menschliche Aktivitäten führen zu einer Verringerung der Versorgung mit sauberem Wasser. Industrieunternehmen leiten Abwässer häufig ohne angemessene Behandlung ab und verschmutzen die umliegenden Gewässer mit giftigen chemischen Verbindungen. Wasserkraftwerke und Dämme stören die normale Wanderung von Flussfischen. Verbrennungsmotoren in Fahrzeugen, Fabriken und Wärmekraftwerken geben Schadstoffe an die Atmosphäre ab. Die Entstehung neuer Städte und die Anhäufung von Industriedeponien verringern die Fläche von Wäldern und Wiesen, die die Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre auf dem für das Leben notwendigen Niveau halten (siehe Abb. 1).

Abbildung 1. Änderungen in der Zusammensetzung der Erdatmosphäre

Die verantwortungslose Nutzung der Kernenergie führt zur Verschmutzung der Umwelt mit krebserregenden radioaktiven Substanzen.

Ein Anstieg der Weltbevölkerung (derzeit leben mehr als sechs Milliarden Menschen auf der Erde) könnte in naher Zukunft zu einer Verschärfung des Ernährungsproblems führen. In den Berichten des Club of Rome - internationale OrganisationBereits Mitte des 21. Jahrhunderts wird eine Krise der Energie- und Nahrungsressourcen prognostiziert, die sich mit der Untersuchung globaler Probleme befasst, die die Grundlagen der menschlichen Existenz betreffen. Eine der Aufgaben der Biologie ist es, die Menschheit mit Nahrung zu versorgen. Derzeit werden dazu verschiedene Studien durchgeführt, um die Produktivität bestehender Agrocenosen zu steigern, neue Rassen von Tieren und Pflanzen zu entwickeln, Meeresplantagen in der Landwirtschaft zu nutzen und die neuesten Errungenschaften der Gentechnik und Mikrobiologie anzuwenden.

Menschliche Raumflüge haben zur Schaffung eines neuen Zweigs der Biologie geführt - der Weltraumbiologie. Neben der Untersuchung des möglichen Lebens auf anderen Planeten und im Weltraum ist diese Wissenschaft mit vielen Problemen angewandter Natur konfrontiert: Bereitstellung der für das Leben im Weltraum erforderlichen Bedingungen, Schutz vor Strahlung, Problem der Anpassung des menschlichen Körpers an Schwerelosigkeit und geringe Mobilität. Viele dieser Probleme wurden bereits gelöst.

Gegenwärtig besteht weltweit die Notwendigkeit, eine rationelle Nutzung der natürlichen Ressourcen zu etablieren. Wir brauchen den Schutz der Atmosphäre, der Wasserressourcen, des Bodens und der Tierwelt. Viele Staaten haben bereits Umweltgesetze verabschiedet; Industrie-, Bau- und Landwirtschaftsinstitutionen sind verpflichtet, das Gleichgewicht der natürlichen Ressourcen und die möglichen Folgen eines Ungleichgewichts der Naturphänomene zu berücksichtigen. Es wurden sogenannte "rote Bücher" erstellt - Listen seltener und gefährdeter Tier- und Pflanzenarten. Auf der ganzen Welt ist eine große Anzahl von Umweltorganisationen erschienen, die sich mit Umweltschutz befassen. Das bekannteste davon ist Greenpeace.

Reservate spielen eine wichtige Rolle im Naturschutz - Gebiete (Wassergebiete), in denen ihr gesamter natürlicher Komplex in einem unberührten, natürlichen Zustand erhalten bleibt. Auf dem Territorium der Reserven sind wirtschaftliche Aktivitäten und der Zugang von Fremden verboten. In natürlichen Nationalparks finden im Gegensatz zu Naturschutzgebieten regelmäßig touristische Ausflüge statt. Naturschutzgebiete und Nationalparks entstehen normalerweise an Orten mit einzigartigen Ökosystemen.

Globale Klimaveränderungen in der Biosphäre sind ein ernstes Problem. Einige in die Atmosphäre freigesetzte Chemikalien (zB Freon) führen zur Zerstörung der Ozonschicht. Derzeit gibt es über der Antarktis und einigen arktischen Regionen permanente Zonen, in denen die Ozonschicht entweder viel dünner als die Norm ist oder überhaupt nicht vorhanden ist (siehe Abb. 2).

Abbildung 2. Dynamik der CO2-Konzentration und durchschnittliche Jahrestemperatur der Erdatmosphäre

Ein Teil der Sonnenstrahlung erreicht die Erdoberfläche; Ein Teil davon wird in Form von längerwelliger Infrarotstrahlung wieder in die Atmosphäre abgegeben. Durch den natürlichen Treibhauseffekt bleibt die Temperatur der Erde etwa 33 ° höher als die, die ohne sie beobachtet würde. Die Emission von Kohlendioxid und anderen Gasen in die Atmosphäre sowie von Partikeln verursacht einen vom Menschen verursachten Treibhauseffekt, der zu einem Anstieg der durchschnittlichen jährlichen Lufttemperatur führt. Schon ein Temperaturanstieg um einige Grad kann zum Schmelzen führen polareis und die Überschwemmung der Ozeanküsten, einschließlich dicht besiedelter Regionen West- und Osteuropas, Hindustans, Südamerikas. Die 7 Milliarden Tonnen CO 2 pro Jahr, die bei der Verbrennung von Kraftstoff in die Luft gelangen, sind jedoch eine geringe Menge im Vergleich zu den 200 Milliarden Tonnen Kohlendioxid, die bei Atmungs- und Zerfallsprozessen auf natürliche Weise entstehen, und dem durchschnittlichen Temperaturanstieg um 0,5 ° C in der Vergangenheit Hundert Jahre können durch andere Gründe erklärt werden (z. B. durch Veränderung der Sonnenaktivität). Der vom Menschen verursachte globale Klimawandel ist jedoch ein Problem, das verantwortungsbewusst angegangen werden muss.

Eine der akutesten globalen Veränderungen unserer Zeit und der absehbaren Zukunft ist das Problem des zunehmenden Säuregehalts von atmosphärischem Niederschlag und Bodenbedeckung. In Gebieten mit sauren Böden kommt es nicht zu Dürreperioden, aber ihre natürliche Fruchtbarkeit ist gering und instabil. Sie sind schnell erschöpft und die Erträge sind niedrig. Saure Regenfälle verursachen nicht nur eine Versauerung des Oberflächenwassers und des oberen Bodenhorizonts. Die Säure mit Abflüssen von Wasser breitet sich über das gesamte Bodenprofil aus und bewirkt eine signifikante Versauerung des Grundwassers. Saurer Regen entsteht durch wirtschaftliche Aktivitäten des Menschen, begleitet von der Emission kolossaler Mengen von Schwefel-, Stickstoff- und Kohlenstoffoxiden. Diese Oxide, die in die Atmosphäre gelangen, werden über große Entfernungen transportiert, interagieren mit Wasser und verwandeln sich in Lösungen einer Mischung aus schwefelhaltigen, schwefelhaltigen, salpetrigen, Salpeter- und Kohlensäuren, die in Form von "sauren Regenfällen" an Land fallen und mit Pflanzen, Böden und Wasser interagieren. Die Hauptquellen in der Atmosphäre sind das Verbrennen von Schiefer, Öl, Kohle, Gas in der Industrie, in der Landwirtschaft und zu Hause. Wirtschaftstätigkeit Der Mensch hat die Freisetzung von Schwefeloxiden, Stickstoff, Schwefelwasserstoff und Kohlenmonoxid in die Atmosphäre fast verdoppelt. Dies wirkte sich natürlich auf einen Anstieg des Säuregehalts von atmosphärischen Niederschlägen, Grund- und Grundwasser aus. Um dieses Problem zu lösen, muss das Volumen systematischer repräsentativer Messungen von Luftschadstoffverbindungen über große Gebiete erhöht werden.

Ursachen für globale Veränderungen in der Biosphäre: Bevölkerungswachstum, Entwicklung von Industrie, Straße, Schiene, Luftverkehr, Entstehung komplexer Straßennetze, intensiver Bergbau, Bau von Kraftwerken, Entwicklung der Landwirtschaft usw.

Negative Folgen der Entwicklung von Industrie, Verkehr, Landwirtschaft - Verschmutzung aller Lebensumgebungen (Land-Luft, Wasser, Boden), Verlust der Bodenfruchtbarkeit, Verringerung des Ackerlandes, Zerstörung großer Waldflächen, Verschwinden vieler Pflanzen- und Tierarten, Entstehung neuer, lebensbedrohlicher Arten Humanpathogene (AIDS-Viren, infektiöse Hepatitis usw.), Verringerung der Versorgung mit sauberem Wasser, Erschöpfung fossiler Ressourcen usw.

Verschmutzung der Biosphäre durch landwirtschaftliche Tätigkeiten. Die Verwendung hoher Pestiziddosen ist die Ursache für Bodenverschmutzung, Wasser in Stauseen, eine Verringerung der Anzahl der in ihnen lebenden Tierarten, eine Verlangsamung der Vitalaktivität von Zersetzern (ihre Zerstörung organischer Rückstände und ihre Umwandlung in für die Pflanzenernährung geeignete mineralische Substanzen). Verstöße gegen die Normen für die Anwendung von Mineraldüngern sind die Ursache für die Bodenverschmutzung mit Nitraten, deren Anreicherung in Lebensmitteln und deren Vergiftung von Menschen.

Die Bodenbedeckung der Erde ist der wichtigste Bestandteil der Erdbiosphäre. Es ist die Bodenbedeckung, die viele Prozesse in der Biosphäre bestimmt. Die wichtigste Rolle von Böden ist die Anreicherung verschiedener organischer Stoffe chemische Elementesowie Energie. Die Bodenbedeckung fungiert als biologischer Absorber, Zerstörer und Neutralisator verschiedener Schadstoffe. Wenn diese Verbindung der Biosphäre zerstört wird, wird das bestehende Funktionieren der Biosphäre irreversibel gestört. Aus diesem Grund ist es äußerst wichtig, die globale biochemische Bedeutung der Bodenbedeckung zu untersuchen aktuellen Zustand und Veränderungen, die durch anthropogene Aktivitäten beeinflusst werden. Eine der Arten anthropogener Auswirkungen ist die Pestizidbelastung.

Die Entdeckung von Pestiziden - chemische Mittel zum Schutz von Pflanzen und Tieren vor verschiedenen Schädlingen und Krankheiten - ist eine der wichtigsten Errungenschaften moderne Wissenschaft... Heute werden weltweit 300 kg pro Hektar ausgebracht. chemische Mittel. Infolge des langfristigen Einsatzes von Pestiziden in der Landwirtschaft und in der Medizin (Krankheitsüberträger) nimmt die Effizienz jedoch fast überall ab, da resistente Schädlinge entstehen und sich neue Schädlinge ausbreiten, deren natürliche Feinde und Konkurrenten durch Pestizide zerstört wurden. Gleichzeitig zeigten sich die Auswirkungen von Pestiziden auf globaler Ebene. Von der großen Anzahl von Insekten sind nur 0,3% oder 5.000 Arten schädlich. Es wurde festgestellt, dass 1250 Arten gegen Pestizide resistent sind. Dies wird durch das Phänomen der Kreuzresistenz verschärft, das darin besteht, dass eine erhöhte Resistenz gegen die Wirkung eines Arzneimittels mit einer Resistenz gegen Verbindungen anderer Klassen einhergeht. Aus allgemeiner biologischer Sicht kann Resistenz als Veränderung der Populationen infolge des Übergangs von einem anfälligen Stamm zu einem resistenten Stamm derselben Art aufgrund der durch Pestizide verursachten Selektion angesehen werden. Dieses Phänomen ist mit genetischen, physiologischen und biochemischen Veränderungen in Organismen verbunden.

Übermäßiger Einsatz von Pestiziden (Herbizide, Insektizide, Entlaubungsmittel) wirkt sich negativ auf die Bodenqualität aus. In diesem Zusammenhang wird das Schicksal von Pestiziden in Böden und die Möglichkeit, sie durch chemische und biologische Methoden zu neutralisieren, intensiv untersucht. Es ist sehr wichtig, nur Medikamente mit einer kurzen Lebensdauer zu erstellen und zu verwenden, gemessen in Wochen oder Monaten. In dieser Angelegenheit wurden bereits gewisse Erfolge erzielt, und es werden Medikamente mit einer hohen Zerstörungsrate eingeführt, aber das Problem insgesamt ist noch nicht gelöst.

Arten der industriellen Verschmutzung der Biosphäre: 1) Chemikalie - Freisetzung von Hunderten von Substanzen in die Biosphäre, die zuvor in der Natur nicht gefunden wurden (saurer Regen usw.); 2) Strahlung, Lärm, biologische Verschmutzung, ihre negativen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die lebende Materie der Biosphäre.

Der Hauptweg, um die Biosphäre vor Verschmutzung zu schützen, Ressourcen vor Erschöpfung zu bewahren, Pflanzen- und Tierarten vor dem Aussterben zu bewahren und das Gleichgewicht und die Integrität der Biosphäre aufrechtzuerhalten, ist ein rationales Naturmanagement.