Московский Государственный Университет

Инженерной Экологии

Экономика и прогнозирование

промышленного природопользования

Доклад по теме

«Загрязнение воздушной среды парниковыми газами»

Студент Веселов Д.И.

Группа Н-40

Преподаватель Коворова В.В.

Москва 2003г.

Изменения климата

Горные породы, ископаемые растительные остатки, рельеф и ледниковые отложения содержат информацию о значительных колебаниях средних температур и осадков на протяжении геологического времени. Изменения климата также могут изучаться на основании анализа годичных колец древесины, аллювиальных отложений, донных осадков океанов и озер и органических отложений торфяников. В течение нескольких последних миллионов лет в целом происходило похолодание климата, а сейчас, судя по непрерывному сокращению полярных ледниковых покровов, мы, видимо, находимся в конце ледникового периода.

Климатические изменения за исторический период иногда можно реконструировать на основе информации о голоде, наводнениях, заброшенных поселениях и миграциях народов. Непрерывные ряды измерений температуры воздуха имеются только для метеорологических станций, расположенных преимущественно в Северном полушарии. Они охватывают лишь немногим более одного столетия. Эти данные свидетельствуют, что за последние 100 лет средняя температура на земном шаре повысилась почти на 0,5° С. Это изменение происходило не плавно, а скачкообразно – резкие потепления сменялись относительно стабильными этапами.

Специалисты разных областей знания предложили многочисленные гипотезы для объяснения причин климатических изменений. Одни полагают, что климатические циклы определяются периодическими колебаниями солнечной активности с интервалом около 11 лет. На годовые и сезонные температуры могли влиять изменения формы орбиты Земли, что приводило к изменению расстояния между Солнцем и Землей. В настоящее время Земля находится ближе всего к Солнцу в январе, однако примерно 10 500 лет назад такое положение она занимала в июле. Согласно еще одной гипотезе, в зависимости от угла наклона земной оси менялось количество поступавшей на Землю солнечной радиации, что влияло на общую циркуляцию атмосферы. Не исключено также, что полярная ось Земли занимала иное положение. Если географические полюса находились на широте современного экватора, то, соответственно, смещались и климатические пояса.

Так называемые географические теории объясняют долговременные колебания климата движениями земной коры и изменением положения материков и океанов. В свете глобальной тектоники плит на протяжении геологического времени материки перемещались. В результате менялось их положение по отношению к океанам, а также по широте. В процессе горообразования формировались горные системы с более прохладным и, возможно, более влажным климатом.

Загрязнение атмосферы тоже способствует изменению климата. Большие массы пыли и газов, поступавшие в атмосферу при извержениях вулканов, эпизодически становились преградой на пути солнечной радиации и приводили к охлаждению земной поверхности. Повышение концентрации некоторых газов в атмосфере усугубляет общую тенденцию к потеплению.

Парниковый эффект

Подобно стеклянной крыше теплицы, многие газы пропускают б льшую часть тепловой и световой энергии Солнца к поверхности Земли, но препятствуют быстрой отдаче излучаемого ею тепла в окружающее пространство. Основными вызывающими «парниковый» эффект газами являются водяной пар и углекислый газ, а также метан, фторуглероды и оксиды азота. Без парникового эффекта температура земной поверхности понизилась бы столь сильно (минимум на 30º), что вся планета покрылась бы льдом. Однако чрезмерное усиление парникового эффекта также может стать катастрофическим.

С начала промышленной революции количество парниковых газов (в основном углекислого) в атмосфере возросло за счет хозяйственной деятельности человека и особенно сжигания ископаемого топлива. Многие ученые в настоящее время полагают, что рост средней глобальной температуры после 1850 произошел главным образом в результате увеличения содержания в атмосфере углекислого газа и других парниковых газов антропогенного происхождения. Если современные тенденции использования ископаемого топлива сохранятся и в 21 в., средняя глобальная температура может повыситься на 2,5–8°С к 2075. При условии использования ископаемого топлива более быстрыми, чем в настоящее время, темпами такое увеличение температуры может произойти уже к 2030.

Прогнозируемое повышение температуры может привести к таянию полярных льдов и большинства горных ледников, в результате чего уровень моря поднимется на 30–120 см. Все это может также отразиться на изменении погодных условий на Земле с такими возможными последствиями, как продолжительные засухи в ведущих сельскохозяйственных регионах мира.

Северная полярная шапка, в отличие от Южной, - всего-навсего несколько огромных льдин, соединяющихся вместе или разделяющихся в зависимости от сезона. Зимой северные льды занимают гораздо большую территорию, чем летом. Однако в течение последних 20 лет площадь полярной шапки в зимнее время сократилась на 6%. Площадь, занимаемая льдом летом, сократилась с 1950 года на 42%.

Наибольший вред будет нанесен полярным медведям, моржам и другим животным, живущим преимущественно в зоне льдов. Хищники, питающиеся животными из первой группы, также испытают весьма серьезные проблемы.

Однако люди, не слишком озабоченные проблемами медведей и моржей, могут встретить таяние полярных льдов даже с радостью. Навигация через полюс между Северной Америкой, Европой и Азией сможет резко ускорить и снизить затраты на пассажиро- и грузоперевозки между этими континентами. Кроме того, откроются новые районы для рыболовства.

Однако, в индустриальную эпоху, особенно в последнее столетие, темпы изменения концентрации парниковых газов в атмосфере резко увеличились. Согласно прогнозам, к концу следующего столетия можно ожидать удвоения концентрации углекислого газа.

В настоящее время явно прослеживается медленная, но четкая тенденция к потеплению климата в глобальном масштабе. И хотя далеко не все ученые согласны с тем, насколько серьезна эта проблема, многие из них считают, что нарастание концентрации парниковых газов и, так называемый, парниковый эффект могут привести к росту глобальной температуры атмосферы и глобальным изменениям климата, которые, в свою очередь, вызовут последствия, беспрецедентные в истории человечества.

В ноябре 1995 года Межправительственная научная комиссия по изменениям климата, в которой работает более 2000 специалистов, пришла к выводу, что скорее всего антропогенное влияние в заметной степени уже начало оказывать влияние на климат планеты.

Есть два варианта антропогенного влияния на концентрацию парниковых газов в атмосфере: за счет усиления поступления и за счет снижения способности к их поглощению.

Основным источником парниковых газов является энергетика, основанная на сжигании ископаемых топлив - угля, нефти, природного газа. При этом в огромных количествах выделяется углекислый газ, являющийся парниковым газом.

Однако это не единственный источник. Использование азотных удобрений, интенсивное животноводство, выращивание риса, свалки бытовых отходов, добыча угля, утечки и неполное сгорание природного газа также ведут к росту выбросов метана, окислов азота, которые являются мощными парниковыми газами.

Второй причиной роста концентрации парниковых газов является снижение интенсивности их поглощения. Для углекислого газа крупнейшими поглотителями являются океаны и биомасса наземных экосистем, прежде всего лесов.

Измерение и прогнозирование баланса содержания парниковых газов в атмосфере является очень сложной и противоречивой задачей. Однако большинство исследователей пришло к выводу, что антропогенная деятельность достигла такого размаха, когда вызванные ей изменения могут привести к очень серьезным последствиям.

В истории Земли отмечались и гораздо более сильные изменения климата, чем прогнозируемые на следующее столетие. Уникальность современной ситуации заключается в их временном отрезке. Все это может произойти за 1-2 века.

Большинство экосистем просто не успеет адаптироваться к новой обстановке. Очень многие экосистемы, жизненно важные для обеспечения существования огромного количества людей окажутся под угрозой разрушения (например трубопроводы, расположенные на мерзлоте, порты, дамбы, просто заселенные прибрежные территории).

Вследствие потепления может начаться интенсивное таяние приполярных ледников. Это вызовет повышение уровня океанов, что может в два раза повысить количество людей, страдающих от наводнений и затоплений во время штормов. Таяние вечной мерзлоты может привести к разрушению всего, что находится на ее поверхности

Возрастет интенсивность и частота экстремальных явлений погоды - засух, ураганов. Сельское хозяйство в развивающихся странах, в некоторые особо неблагоприятные годы может оказаться фактически разрушенным. По некоторым оценкам, до трети всех наземных экосистем могут начать меняться и переходить в другой тип, например леса - в степи, тундры в леса и т.п.

В связи с этим, несмотря на имеющиеся научные неопределенности, на международном уровне было принято решение начать действия по решению этой проблемы. Рамочная конвенция ООН по изменениям климата, подписанная на встрече 1992 года в Рио-де-Жанейро и вступившая в силу в марте 1994 года, является свидетельством международного признания того факта, что глобальные изменения климата и связанные с этим последствия являются общемировой проблемой, решение которой потребует сотрудничества всех стран.

Последняя конференция прошла осенью 2003 года в Москве.

Конвенция признала, что для всех стран, особенно развивающихся, необходим доступ и возможность использования природных ресурсов для их устойчивого социального и экономического развития. Однако по мере этого развития потребление энергии будет увеличиваться. Вопросы ее более эффективного использования в развивающихся странах будут приобретать все большее глобальное значение.

Задачей Конвенции является стабилизация содержания парниковых газов в атмосфере на уровне, который будет обеспечивать отсутствие опасного негативного антропогенного влияния на климат. Эта задача должна быть выполнена в течение временного отрезка, достаточного для естественной адаптации экосистем к изменениям климата, предотвращения угроз снабжению населения Земли продовольствием, и сохранения устойчивости процессов экономического развития.

Для стабилизации содержания парниковых газов в атмосфере можно действовать по двум направлениям - уменьшая размеры выбросов парниковых газов и увеличивая объемы их поглощения.

Влияние выбросов может быть снижено как благодаря уменьшению их объема, так и за счет перевода более сильнодействующих парниковых газов в менее сильнодействующие (например метана в углекислый газ, что может быть обеспечено за счет контроля за полнотой сжигания природного газа).

В энергетическом секторе снижение действия выбросов может быть обеспечено за счет более эффективного использования топлива. Большой эффект даст и переход на топливо, сжигание которого дает меньшие удельные выбросы парниковых газов на единицу производимой энергии, т.е. переход с угля и нефти на природный газ.

Использование возобновимых источников энергии, таких как ветер и солнце решают проблему выбросов парниковых газов в принципе.

Снижению выбросов парниковых газов будет способствовать использование метана, выделяющегося при добыче угля и на свалках бытовых отходов.

Интенсивность поглощения может быть усилена за счет предотвращения сведения лесов, восстановления деградированных земель и растительности.

Конвенция признала, что основная ответственность за решение проблемы глобальных изменений климата лежит на индустриально развитых странах, которые дают большую долю выбросов парниковых газов. В рамках Конвенции эти страны обязуются:

- стабилизироваться свои выбросы парниковых газов на уровне 1990 года;

- принять меры по их дальнейшему снижению;

- оплатить согласованные дополнительные затраты развивающихся стран по снижению их выбросов парниковых газов и усилению действия механизмов поглощения;