powered by CADENAS

Social Share

Глобальное потепление (29448 views - Environmental Protection)

Глобальное потепление — повышение средней температуры климатической системы Земли. Начиная с 1970-х годов, как минимум 90 % энергии потепления аккумулируется в океане. Несмотря на доминирующую роль океана в накоплении тепла, термин глобальное потепление часто используется для обозначения роста средней температуры воздуха у поверхности суши и океана. С начала XX столетия средняя температура воздуха возросла на 0,74 °C, примерно две трети приходятся на период после 1980 года. Каждое из последних трёх десятилетий было теплее предыдущего, температура воздуха была выше, чем в любое предшествующее десятилетие, начиная с 1850 года. Научное понимание причин глобального потепления со временем становится всё более определённым. В Четвёртом оценочном докладе МГЭИК (2007) констатировалась 90 % вероятность того, что большая часть изменения температуры вызвана повышением концентрации парниковых газов вследствие человеческой деятельности. В 2010 году этот вывод был подтверждён академиями наук основных индустриальных стран. В Пятом докладе (2013) МГЭИК уточнила эту оценку: Вероятная величина возможного роста температуры на протяжении XXI века на основе климатических моделей составит 1,1—2,9 °C для минимального сценария эмиссии; 2,4—6,4 °C для сценария максимальной эмиссии. Разброс в оценках определяется принятыми в моделях значениями чувствительности климата к изменению концентрации парниковых газов. Изменение климата и его последствия в разных регионах мира будут различными. Результатами роста глобальной температуры являются повышение уровня моря, изменение количества и характера осадков, увеличение пустынь. Потепление сильнее всего проявляется в Арктике, оно приводит к отступлению ледников, вечной мерзлоты и морских льдов. Температура слоя вечной мерзлоты в Арктике за 50 лет повысилась с -10 до -5 градусов Площадь поверхности арктических льдов с 1970 по 2002 год уменьшилась примерно на 25%, а их толщина уменьшилась на 1,3 м, примерно вдвое. К другим последствиям потепления относятся: увеличение частоты экстремальных погодных явлений, включая волны жары, засухи и ливни; окисление океана; вымирание биологических видов из-за изменения температурного режима. К важным для человечества последствиям относится угроза продовольственной безопасности из-за негативного влияния на урожайность (особенно в Азии и Африке) и потеря мест обитания людей из-за повышения уровня моря. Повышенное количество углекислого газа в атмосфере закисляет океан. В перспективе глобальное потепление может запустить необратимый механизм высвобождения углекислого газа из мирового океана (где его в 50-100 раз больше, чем в атмосфере Земли) и нарушенных экосистем и привести к возникновению парникового эффекта как на Венере. Политика противодействия глобальному потеплению включает его смягчение за счёт сокращения эмиссии парниковых газов, а также адаптацию к его воздействию. В будущем, по мнению некоторых, станет возможным геологическое проектирование. Подавляющее большинство стран мира участвует в Рамочной конвенции ООН по изменению климата. Участники конвенции на международных переговорах разрабатывают меры смягчения и адаптации. Они согласились с необходимостью глубокого сокращения эмиссии с целью ограничения глобального потепления величиной 2,0 °C Согласно докладам, опубликованным в 2011 году Программой ООН по окружающей среде и Международным энергетическим агентством, предпринятые в XXI столетии усилия по снижению эмиссии, исходя из цели ограничить потепление величиной 2,0 °C, были неадекватными. В 2000—2010 годах эмиссия парниковых газов увеличивалась на 2,2 % в год. В 1970—2000 рост составлял 1,3 % в год. Ввиду инертности климатической системы, даже после прекращения антропогенного воздействия неизбежно потепление ещё на 0,6 °С.
Go to Article

Explanation by Hotspot Model

Youtube


    

Глобальное потепление

Глобальное потепление

Глобальное потепление — повышение средней температуры климатической системы Земли.[1] Начиная с 1970-х годов, как минимум 90 % энергии потепления аккумулируется в океане.[2] Несмотря на доминирующую роль океана в накоплении тепла, термин глобальное потепление часто используется для обозначения роста средней температуры воздуха у поверхности суши и океана.[3]

С начала XX столетия средняя температура воздуха возросла на 0,74 °C, примерно две трети приходятся на период после 1980 года.[5] Каждое из последних трёх десятилетий было теплее предыдущего, температура воздуха была выше, чем в любое предшествующее десятилетие, начиная с 1850 года.[6]

Научное понимание причин глобального потепления со временем становится всё более определённым. В Четвёртом оценочном докладе МГЭИК (2007) констатировалась 90 % вероятность того, что большая часть изменения температуры вызвана повышением концентрации парниковых газов вследствие человеческой деятельности.[7][8] В 2010 году этот вывод был подтверждён академиями наук основных индустриальных стран.[9] В Пятом докладе (2013) МГЭИК уточнила[10] эту оценку:

Было установлено влияние человека на повышение температур атмосферы и океана, изменение глобального гидрологического цикла, уменьшение количества снега и льда, повышение глобального среднего уровня моря и на некоторые экстремальные климатические явления... Свидетельства влияния человека стали еще более весомыми за время, прошедшее после ДО4. Чрезвычайно вероятно, что влияние человека было основной причиной потепления, наблюдаемого с середины ХХ-го века…[11]

Вероятная величина возможного роста температуры на протяжении XXI века на основе климатических моделей составит 1,1—2,9 °C для минимального сценария эмиссии; 2,4—6,4 °C для сценария максимальной эмиссии.[12] Разброс в оценках определяется принятыми в моделях значениями чувствительности климата к изменению концентрации парниковых газов.[13][14]

Изменение климата и его последствия в разных регионах мира будут различными.[15][16][17] Результатами роста глобальной температуры являются повышение уровня моря, изменение количества и характера осадков, увеличение пустынь.

Потепление сильнее всего проявляется в Арктике, оно приводит к отступлению ледников, вечной мерзлоты и морских льдов. Температура слоя вечной мерзлоты в Арктике за 50 лет повысилась с -10 до -5 градусов[18] Площадь поверхности арктических льдов с 1970 по 2002 год уменьшилась примерно на 25%, а их толщина уменьшилась на 1,3 м, примерно вдвое.[19]

К другим последствиям потепления относятся: увеличение частоты экстремальных погодных явлений, включая волны жары, засухи и ливни; окисление океана; вымирание биологических видов из-за изменения температурного режима. К важным для человечества последствиям относится угроза продовольственной безопасности из-за негативного влияния на урожайность (особенно в Азии и Африке) и потеря мест обитания людей из-за повышения уровня моря.[20] Повышенное количество углекислого газа в атмосфере закисляет океан[21].

В перспективе глобальное потепление может запустить необратимый механизм высвобождения углекислого газа из мирового океана (где его в 50-100 раз больше, чем в атмосфере Земли) и нарушенных экосистем и привести к возникновению парникового эффекта как на Венере[18].

Политика противодействия глобальному потеплению включает его смягчение за счёт сокращения эмиссии парниковых газов, а также адаптацию к его воздействию. В будущем, по мнению некоторых, станет возможным геологическое проектирование[en]. Подавляющее большинство стран мира участвует в Рамочной конвенции ООН по изменению климата.[22] Участники конвенции на международных переговорах разрабатывают меры смягчения[23][24] и адаптации.[25] Они согласились с необходимостью глубокого сокращения эмиссии с целью ограничения глобального потепления величиной 2,0 °C[26]

Согласно докладам, опубликованным в 2011 году Программой ООН по окружающей среде[27] и Международным энергетическим агентством,[28] предпринятые в XXI столетии усилия по снижению эмиссии, исходя из цели ограничить потепление величиной 2,0 °C, были неадекватными.

В 2000—2010 годах эмиссия парниковых газов увеличивалась на 2,2 % в год. В 1970—2000 рост составлял 1,3 % в год.[29]

Ввиду инертности климатической системы, даже после прекращения антропогенного воздействия неизбежно потепление ещё на 0,6 °С.[30]

Изменение температуры

На диаграмме показано распределение избыточной энергии, удерживаемой в климатической системе. Как минимум с начала 1970-х годов Земля находится в состоянии радиационного дисбаланса, когда за пределы внешней границы земной атмосферы уходит меньше энергии, чем входит в неё. Большая часть этой избыточной энергии поглощается океанами.[31] C большой степенью уверенности можно утверждать, что человеческая деятельность способствует увеличению количества тепла в океане.[32]

Средняя приповерхностная температура воздуха за период 1906—2005 годов выросла на 0,74±0,18 °C. Темпы потепления в течение второй половины этого периода примерно вдвое выше, чем за период в целом. Эффект городского тепла сыграл весьма незначительную роль в этом повышении, составляя менее 0,002 °C за десятилетие, начиная с 1900 года[33]. Согласно данным спутниковых измерений, температура нижней тропосферы начиная с 1979 года росла с темпом 0,13—0,22 °C за десятилетие. Косвенные методы оценки показывают, что до 1850 года на протяжении одной или двух тысяч лет температура оставалась относительно стабильной, с региональными флуктуациями, такими как Средневековый тёплый период или Малый ледниковый период[34].

Потепление, выявляемое прямыми замерами температуры воздуха, согласуется с широким спектром наблюдений, выполненных многими независимыми исследовательскими группами.[35] Примерами таких наблюдений могут быть рост уровня моря (вызванный термическим расширением воды при нагревании),[36], таяние ледников,[37] рост теплосодержания океана,[35], увеличение влажности[35], более раннее наступление весны.[38] Вероятность случайного совпадения таких событий практически равна нулю.[35]

Земля находится в состоянии дисбаланса получаемой от Солнца и отдаваемой в космос энергии как минимум начиная с 1970-х годов. Более 90 % избыточной энергии поглощается океаном, оставшаяся доля идёт на нагрев атмосферы и поверхности суши, причём на долю атмосферы приходится около 1 %.[39].

В масштабе нескольких десятилетий процесс потепления атмосферы заметно стабильнее, чем в масштабах порядка десятилетия, периоды 10 или 15 лет часто показывают более слабые или более сильные тенденции потепления.[40] Такие относительно краткосрочные колебания накладываются на долговременный тренд потепления и могут временно маскировать его. Относительная стабильность атмосферных температур в 2002—2009 годах, которую многие СМИ[41][42] и некоторые учёные[43] называли «паузой» или «приостановкой» глобального потепления, является примером такого эпизода.[44] Хотя темпы роста приповерхностной температуры атмосферы и уменьшились в этот период, океан продолжал накапливать тепло, причём на больших глубинах, чем ранее.[45]

Наиболее жарким годом за всё время наблюдений, начиная с конца XIX века, признаётся 2015 год[46], когда средние температуры на 0,13 градусов превысили аналогичный показатель 2014 — года предыдущего температурного рекорда[47]. За ним следуют 1998, 2005 и 2010 годы, разница между которыми статистически незначительна[48][49][50]. Как указала в 2014 году Всемирная метеорологическая организация (ВМО), 13 из 14 самых тёплых лет за историю метеонаблюдений приходятся уже на нынешнее XXI столетие, а десятилетие 2000-х стало самым тёплым в истории наблюдений[51]. Каждый год периода 1986—2013 годов был жарче среднего за период 1961—1990 годов.[52] На температуру 1998 года оказало влияние сильнейшее за столетие явление Эль Ниньо.[53]

В различных частях земного шара температуры меняются по-разному. С 1979 года температура над сушей выросла вдвое больше, чем над океаном.[54] Температура воздуха над океаном растёт медленнее из-за его большой теплоёмкости и затрат энергии на испарение.[55] Северное полушарие нагревается быстрее, чем южное, из-за меридионального переноса тепла в океане,[56] также вносит свой вклад разница альбедо полярных регионов.[57] В Арктике темпы потепления вдвое больше среднемировых, при этом температуры там отличаются резкой изменчивостью.[58] Хотя в северном полушарии эмиссия парниковых газов намного выше, чем в южном, причина различий в потеплении не в этом, поскольку время жизни основных парниковых газов позволяет им эффективно перемешиваться в атмосфере.[59]

Термическая инерция океанов и медленная реакция других элементов климатической системы означают, что климату потребуются столетия для достижения равновесного состояния. Исследования показывают, что если парниковые газы в атмосфере будут стабилизированы на уровне 2000 года, после этого произойдет дальнейшее потепление на 0,5 °C.[60]

Причины потепления (внешние воздействия)

Климатическая система реагирует на изменения внешних воздействий (англ. external forcings),[61][62] способных «толкать» климат в сторону потепления или похолодания. Примерами таких воздействий являются: изменение газового состава атмосферы (изменение концентрации парниковых газов), вариации светимости Солнца, вулканические извержения, изменения в орбитальном движении Земли вокруг Солнца.[63] Орбитальные циклы представляют собой медленные вариации на временном протяжении порядка десятков тысяч лет, в настоящее время они находятся в тренде похолодания, который мог бы в отдалённой перспективе привести к новому периоду оледенения, если бы накопленный эффект антропогенного воздействия не препятствовал этому.[64]

Выбросы парниковых газов

Существует научный консенсус, что текущее глобальное потепление с высокой вероятностью объясняется деятельностью человека[65] и вызвано антропогенным ростом концентрации углекислого газа в атмосфере Земли, и, как следствие, увеличением парникового эффекта.

Земля преобразует энергию падающего на нее видимого солнечного света в инфракрасное излучение, исходящее от Земли в космос. Парниковые газы затрудняют этот процесс, частично поглощая инфракрасное излучение и удерживая уходящую в космос энергию в атмосфере. Добавляя в атмосферу парниковые газы, человечество ещё больше увеличивает поглощение инфракрасных волн в атмосфере, что ведёт к росту температуры у поверхности Земли.

Парниковый эффект был обнаружен Жозефом Фурье в 1824 году и впервые был количественно исследован Сванте Аррениусом в 1896.

На Земле основными парниковыми газами являются: водяной пар (ответственен примерно за 36—70 % парникового эффекта, без учёта облаков), углекислый газ (CO2) (9—26 %), метан (CH4) (4—9 %) и озон (3—7 %). Азот (N2), кислород (O2) и любые другие газы, молекулы которых имеют строго симметричное распределение электрического потенциала, прозрачны для инфракрасного излучения и никакого значения для парникового эффекта не имеют. Особенностью водяного пара является способность конденсироваться и зависимость его концентрации в атмосфере от температуры воздуха, что придаёт ему свойство положительной обратной связи в климатической системе. Атмосферные концентрации CO2 и CH4 увеличились на 31 % и 149 % соответственно по сравнению с началом промышленной революции в середине XVIII века. Согласно отдельным исследованиям, такие уровни концентрации достигнуты впервые за последние 650 тысяч лет — период, для которого были получены достоверные данные из образцов полярного льда[18].

Около половины всех парниковых газов, получаемых в ходе хозяйственной деятельности человечества, остаётся в атмосфере. Около трёх четвертей всех антропогенных выбросов углекислого газа за последние 20 лет стали результатом добычи и сжигания нефти, природного газа и угля, при этом примерно половина объёма антропогенных выбросов углекислоты связывается наземной растительностью и океаном. Бо́льшая часть остальных выбросов CO2 вызвана изменениями ландшафта, в первую очередь вырубкой лесов, однако скорость связывания наземной растительностью углекислого газа превосходит скорость его антропогенного высвобождения вследствие сведения лесов[66]. По данным МГЭИК ООН, до трети общих антропогенных выбросов CO2 являются результатом обезлесения[67]. Около четверти всех парниковых газов образуется из-за сельскохозяйственной деятельности (англ.).

Твердые аэрозольные частицы и сажа

Как минимум с начала 1960-х годов и, по крайней мере, до 1990 года наблюдалось постепенное уменьшение количества солнечного света, достигающего поверхности Земли. Это явление называют глобальным затемнением.[69] Главной его причиной являются пылевые частицы, попадающие в атмосферу при вулканических выбросах и в результате производственной деятельности. Наличие таких частиц в атмосфере создаёт охлаждающий эффект, возникающий благодаря их способности отражать солнечный свет. Два побочных продукта сжигания ископаемого топлива — CO2 и аэрозоли — на протяжении нескольких десятилетий частично компенсировали друг друга, уменьшая эффект потепления в этот период[70].

Радиационное воздействие аэрозольных частиц зависит от их концентрации. При сокращении выбросов частиц снижение концентрации предопределяется их временем жизни в атмосфере (порядка одной недели). Углекислый газ имеет время жизни в атмосфере, измеряемое столетиями, таким образом, изменение концентрации аэрозолей способно дать лишь временную отсрочку потеплению, вызываемому CO2.[71]

Мелкодисперсные частицы углерода (сажа) по своему влиянию на рост температуры уступают только CO2. Их воздействие зависит от того, находятся ли они в атмосфере или на поверхности земли. В атмосфере они поглощают солнечную радиацию, нагревая воздух и охлаждая поверхность. В изолированных районах с высокой концентрацией сажи, например, в сельских районах Индии, до 50 % потепления у поверхности земли маскируется облаками из сажи.[72] При выпадении на поверхность, особенно на ледники или на снег и лёд в Арктике, частицы сажи приводят к нагреву поверхности за счёт снижения её альбедо.[73]

Кроме непосредственного воздействия путём рассеивания и поглощения солнечной энергии, аэрозольные частицы служат центрами конденсации влаги, способствуя формированию облаков из большого количества мелкодисперсных капель. Такие облака сильнее отражают солнечный свет, чем облака из более крупных капель.[74][75] Эта роль аэрозольных частиц сильнее выражена в отношении облаков над морем, чем над сушей. Косвенные эффекты аэрозолей представляют собой самый большой источник неопределённости в оценке различных видов радиационных воздействий.[76] Влияние аэрозольных частиц географически неравномерно, оно наиболее выражено в тропиках и субтропиках, особенно в Азии.[77]

Изменение солнечной активности

Светимость Солнца и его спектр изменяются на временных интервалах от нескольких лет до тысячелетий. Эти изменения имеют периодические составляющие, наиболее выраженной из которых является 11-летний цикл солнечной активности (цикл Швабе). Изменения также включают в себя апериодические колебания.[79] В последние десятилетия (с 1978 года) солнечная активность измеряется с помощью спутников, для более ранних периодов она рассчитывается с использованием косвенных индикаторов. Изменения в солнечной радиации оказывают влияние на климат Земли среди множества прочих факторов.

Изменения в общей солнечной радиации слишком малы для прямого измерения с помощью технологий, которые были доступны до начала спутниковой эры. Общая светимость Солнца в течение последних трёх 11-летних циклов солнечной активности изменяется с амплитудой примерно 0,1 %,[80][81][82] или около 1,3 Вт/м2, за время прямых измерений имеется незначительный отрицательный тренд. Количество солнечной энергии, получаемой на внешней границе атмосферы Земли, в среднем составляет 1366 Вт/м2.[83][84] Прямых измерений светимости за более ранний период не существует, интерпретации косвенных индикаторов в научной литературе заметно отличаются. В целом доминирует мнение, что интенсивность солнечного излучения, достигающего Земли, в течение последних 2000 лет была относительно постоянной, с вариациями примерно 0,1—0,2 %.[85][86][87] Вариации светимости Солнца, вместе с вулканической деятельностью, предположительно, способствовали изменению климата в прошлом, например, во время Маундеровского минимума. Чтобы объяснить нынешнее изменение климата, эти вариации слишком слабы.[88] В последние десятилетия их влияние незначительно по величине и направлено в сторону похолодания. Пятый доклад МГЭИК оценивает воздействие Солнца на климат с 1986 года по 2008 год величиной −0,04 Вт/м2.[78]

Другим аргументом против Солнца как возможной причины нынешнего потепления является распределение температурных изменений в атмосфере.[89] Модели и наблюдения показывают, что потепление в результате усиления парникового эффекта приводит к нагреву нижних слоев атмосферы (тропосферы) и одновременному охлаждению её верхних слоев (стратосферы).[90][91] Если бы потепление было результатом воздействия Солнца, повышение температуры наблюдалось бы и в тропосфере, и в стратосфере.

Обратные связи и чувствительность климата

Климатическая система включает в себя ряд обратных связей, которые меняют реакцию системы на внешние воздействия. Положительные обратные связи усиливают отклик климатической системы на исходное воздействие, а отрицательные — уменьшают.[92] К обратным связям относятся: вода в атмосфере (рост влажности при нагреве воздуха способствует дополнительному потеплению из-за парниковых свойств водяного пара), изменение альбедо (площадь снега и льда на планете уменьшается по мере потепления, что приводит к увеличению поглощения солнечной энергии и дополнительному потеплению), изменения облачного покрова (могут воздействовать как в сторону потепления, так и похолодания), изменения углеродного цикла (например, высвобождение CO2 из почвы).[93] Главной отрицательной обратной связью является увеличение инфракрасного излучения с земной поверхности в космос по мере её нагрева.[94] По закону Стефана-Больцмана удвоение температуры приводит к увеличению излучения энергии с поверхности в 16 раз.[95]

Обратные связи являются важным фактором в определении чувствительности климатической системы к возрастанию концентрации парниковых газов. Большая чувствительность означает (при прочих равных условиях) большее потепление при заданном уровне воздействия парниковых газов.[96] Высокая неопределённость величины некоторых обратных связей (в особенности облаков[92] и углеродного цикла[97]) — главная причина того, что модели климата способны предсказывать лишь диапазоны возможных величин потепления, а не точные их значения для заданного сценария эмиссии.

Прогнозы МГЭИК отражают диапазон возможных значений, охватываемый термином «вероятно» (более чем 66 % вероятности по мнению экспертов) для избранных сценариев эмиссии.[7]

Последствия

Помимо повышения уровня Мирового океана, повышение глобальной температуры также приведёт к изменениям в количестве и распределении атмосферных осадков. В результате могут участиться природные катаклизмы: наводнения, засухи, ураганы и другие. Потепление должно, по всей вероятности, увеличивать частоту и масштаб таких явлений. Поскольку в систему «накачивается» больше энергии, атмосфера начинает вести себя более бурно.

Частота событий чрезвычайно жаркой погоды по сравнению с десятилетиями до 1980 года увеличилась приблизительно в 50 раз. Сорок лет назад чрезвычайная летняя жара, как правило, затрагивала 0,1 – 0,2 % поверхности земного шара, сегодня около 10 %, прогнозируется дальнейший рост. [98]

Кроме краткосрочных экстремальных погодных событий происходит увеличение продолжительности периодов определённого типа погоды («застревающая погода»), ярким примером может служить лето 2010 года в европейской части России. Исследователи связывают такие явления с уменьшением подвижности и увеличением амплитуды атмосферных волн Россби, что является следствием уменьшения разницы температур между полюсами и экватором из-за опережающего потепления в высоких широтах. [99]

Происходят изменения в количестве дней «благоприятной» погоды, исследователи определяют её границы температурой 18 °C – 30 °C, осадками не более 12 мм в сутки и невысокой влажностью, с точкой росы ниже 20 °C. В среднем на Земле «благоприятная погода» удерживается 74 дня в году, из-за глобального потепления произойдёт уменьшение этого показателя.

Глобальное изменение климата не ограничивается потеплением. Происходит также изменение солевой плотности океанов, повышение влажности воздуха, изменение характера дождевых осадков и таяние арктического льда со скоростью примерно 600 тыс. км² за десятилетие. Атмосфера становится более влажной, выпадает больше дождей в высоких и низких широтах, и меньше — в тропических и субтропических регионах[101].

Повышенное количество углекислого газа в атмосфере закисляет океан[21].

Продуктивность сельскохозяйственных культур в средних и высоких широтах при росте местных температур на 1 — 3 °C несколько увеличится, дальнейшее потепление приведет к её снижению в некоторых регионах. В низких широтах (особенно в засушливых регионах и в тропиках) сельское хозяйство весьма уязвимо, даже небольшое повышение местных температур (1 — 2 °C) усилит опасность голода. В глобальном масштабе потенциал сельскохозяйственного производства растёт при повышении местных средних температур до 1 — 3 °C, снижаясь при дальнейшем потеплении.[102]

Потепление климата может привести к смещению ареалов обитания биологических видов к полярным зонам и увеличить вероятность вымирания малочисленных видов — обитателей прибрежных зон и островов, чьё существование в настоящее время находится под угрозой[103].

Взаимное влияние изменения климата и экосистем пока плохо изучено. Остаётся неясным, усиливаются или ослабляются эффекты глобального потепления в результате действия природных механизмов. Например, увеличение концентрации диоксида углерода приводит к интенсификации фотосинтеза растений, что препятствует росту его концентрации. С другой стороны, нехватка элементов минерального питания и особенно засушливость климата снижают переработку углекислого газа.[104]

Прогноз МГЭИК

В докладе рабочей группы межправительственной комиссии по изменению климата (Шанхай, 2001 год)[105] приведено семь моделей изменения климата в XXI веке. Основные выводы, сделанные в докладе,— продолжение глобального потепления, сопровождающегося

  • увеличением эмиссии парниковых газов (хотя согласно некоторым сценариям к концу века в результате действия запретов на индустриальные выбросы возможен спад эмиссии парниковых газов);
  • ростом поверхностной температуры воздуха (к концу XXI века возможно увеличение поверхностной температуры в отдельных местах земного шара на 6 °C);
  • повышением уровня океана (в среднем — на 0,5 м за столетие)

К наиболее вероятным изменениям погодных факторов относятся

  • более интенсивное выпадение осадков;
  • более высокие максимальные температуры, увеличение числа жарких дней и уменьшение числа морозных дней почти во всех регионах Земли; при этом в большинстве континентальных районов волны тепла станут более частыми;
  • уменьшение разброса температур.

Как следствие перечисленных изменений можно ожидать усиления ветров и увеличения интенсивности тропических циклонов (общая тенденция к усилению которых отмечена ещё в XX веке), увеличение частоты сильных осадков, заметное расширение районов засух.

Межправительственная комиссия выделила ряд районов, наиболее уязвимых к ожидаемому изменению климата[106]. Это район Сахары, мега-дельты Азии, небольшие острова. К негативным изменениям в Европе относятся увеличение температур и усиление засух на юге (в результате — уменьшение водных ресурсов и уменьшение выработки гидроэлектроэнергии, уменьшение продукции сельского хозяйства, ухудшение условий туризма), сокращение снежного покрова и отступание горных ледников, увеличение риска сильных паводков и катастрофических наводнений на реках; усиление летних осадков в Центральной и Восточной Европе, увеличение частоты лесных пожаров, пожаров на торфяниках, сокращение продуктивности лесов; возрастание неустойчивости грунтов в Северной Европе. В Арктике — уменьшение площади покровного оледенения, сокращение площади морских льдов, усиление эрозии берегов.

Предполагаемые последствия для России

Росгидрометцентр выделяет для России следующие риски, связанные с глобальным потеплением[107]:

  • рост повторяемости, интенсивности и продолжительности засух в одних регионах, экстремальных осадков, наводнений, случаев опасного для сельского хозяйства переувлажнения почвы — в других;
  • повышение пожароопасности в лесных массивах;
  • деградация вечной мерзлоты с ущербом для строений и коммуникаций[18][19];
  • изменение экологического равновесия, вытеснение одних биологических видов другими[19][108];
  • увеличение расходов электроэнергии на кондиционирование воздуха в летний сезон для значительной части населённых пунктов.

Положительные изменения, по мнению члена научно-консультационного комитета климатического центра АТЭС, будут следующими:

  • увеличение периода навигации на Северном морском пути;
  • смещение на север северной границы земледелия, и связанный с этим рост сельскохозяйственных угодий;
  • снижение расходов энергии на отопление в зимний сезон для значительной части населённых пунктов.

Предотвращение и адаптация

Оценка причин и последствий глобального потепления служит основой для действий по предотвращению и адаптации на уровне государств, корпораций и отдельных людей. Многие экологические организации ратуют за принятие мер против изменения климата, в основном частными потребителями, но также на муниципальном, региональном и правительственном уровнях.

До 2012 года основным мировым соглашением о противодействии глобальному потеплению был Киотский протокол[109] (согласован в декабре 1997, вступил в силу в феврале 2005) — дополнение к Рамочной конвенции ООН об изменении климата. Протокол охватывал более 160 стран мира и покрывал около 55 % общемировых выбросов парниковых газов. Первый этап осуществления протокола закончился в конце 2012 года, второй этап не был согласован участниками, международные переговоры о новом соглашении начались в 2007 году на острове Бали (Индонезия) и были продолжены на конференции ООН в Копенгагене в декабре 2009. Всего за прошедшие годы было проведено более 20 международных конференций[en] стран-участниц Рамочной конвенции ООН об изменении климата. На конференции 2010 года в Канкуне (Мексика) стороны признали своей целью ограничение потепления величиной 2 °C и заявили о «настоятельной необходимости принять неотложные меры» для достижения этой цели. Несмотря на критику со стороны экологических НГО и учёных, страны-участники международных переговоров по изменению климата до настоящего времени избегают применения бюджетного подхода для определения своих обязательств в отношении эмиссии СО2; существует разрыв между обязательствами, которые готовы обсуждать участники международных переговоров, и сокращением эмиссии, необходимым по современным научным данным.[110]

Отсутствие реальных ограничений международно-правового характера способствует инерционному сценарию инвестиций и нарастающему несоответствию между реальным положением дел в экономике и заявленной целью ограничения опасного потепления. При этом США, Евросоюз и Китай в настоящее время уже располагают объектами инфраструктуры, которые за время их срока службы выбросят в атмосферу больше СО2, чем приходится на долю этих стран при равномерном подушевом распределении глобального эмиссионного бюджета для 2 °C.[111] Глобальные оценки энергоинфраструктуры показывают, что после 2017 года в мире не должно вводиться в строй новых электростанций на ископаемом топливе.[112] Согласно решениям, принятым в Дурбане, никакое обязывающее климатическое соглашение не будет действовать до 2020 года[113], несмотря на широко признанную необходимость к этому сроку не только предпринять значимые усилия по сокращению эмиссии, но и достичь глобального пика выбросов.[114] При ограниченном суммарном бюджете эмиссии любая задержка в достижении её пика резко увеличивает необходимую быстроту и глубину будущих сокращений, с риском сделать их политически и технически неисполнимыми. Согласно некоторым исследованиям, в настоящее время единственной возможностью обеспечить «разумную вероятность» ограничения потепления величиной 2 °C (характеризующей опасное изменение климата), является прекращение увеличения размеров экономик развитых стран и их переход к стратегии антироста.[115]

В 2013 году эмиссия СО2 от сжигания ископаемого топлива и производства цемента составила 36,1 Гт СО2. Доли США и Евросоюза составили 14 % и 10 % от общего объёма, а доля Китая 28 %. Китай, который в 2006 году впервые сравнялся с США по абсолютной величине выбросов СО2, в настоящее время превосходит по этому показателю США и Евросоюз, вместе взятые, а по уровню эмиссии на душу населения сравнялся с Евросоюзом. Учёные предполагают, что при сохранении существующих тенденций к 2019-му году доля Китая в производстве углекислого газа будет больше, чем США, Евросоюза и Индии, вместе взятых, при этом доли Евросоюза и Индии станут практически равными.[116]

Оценки в научной литературе необходимых для стран и регионов усилий по смягчению изменения климата

Климатические исследования надежно установили близкую к линейной связь[117] между глобальным потеплением и кумулятивными выбросами CO2 с начала индустриализации. Это означает, что для удержания глобального потепления ниже какого-либо установленного предела (например, 2 °C) с назначенным шансом на успех, необходим эмиссионный бюджет, то есть ограничение будущих совокупных выбросов CO2. Расчётные квоты эмиссии значительно меньше, чем известные запасы ископаемого топлива.[118][119]

Эмиссионный бюджет означает, что будущие суммарные выбросы CO2, соответствующие заданному потеплению, представляют собой конечный общий глобальный ресурс. Он должен быть разделён между странами, либо через заранее достигнутое международное соглашение, либо как результат национальных усилий, определённых в индивидуальном порядке. Проблема распределения глобальных усилий по смягчению изменения климата рассматривается в научной литературе.[120][121]

Моделирование климата показывает, что для XXI века хотя бы 50 % вероятность ограничения повышения температуры уровнем 2 °C находится на грани достижимого (если не рассматривать гипотетические варианты с геоинжинирингом и отрицательной эмиссией). Тем не менее, работы Anderson & Bows 2008, Raupach и др. 2014 (подробнее см. ниже) рассматривают 50 % вероятность 2 °C в качестве реальной цели усилий по смягчению изменения климата. В связи с накапливающимся воздействием эмиссии многие обсуждавшиеся в прошлом спорные вопросы климатической политики постепенно утрачивают актуальность. Например, глобальный эмиссионный бюджет для предлагавшегося предела потепления 1,5 °C при вероятности 80 % сейчас равен нулю, что делает эту цель практически недостижимой.[122] Предлагавшийся ранее принцип раздела эмиссионного бюджета между странами с учётом их исторического вклада в эмиссию ведёт к очень низкой или нулевой квоте для развитых стран.[123]

В работе Anderson & Bows 2008[124] проблема определения необходимых усилий различных стран рассматривается исходя из необходимости обеспечить возможность экономического развития для развивающихся стран (принцип справедливости из Копенгагенского соглашения). В силу этого пик эмиссии этих стран отодвигается до 2025 года, при этом эмиссионный бюджет развитых стран определяется как разность между глобальным эмиссионным бюджетом и бюджетом развивающихся стран. При условии немедленного начала практических действий это приводит к темпам снижения эмиссии развитых стран 8—10 % в год. По мнению авторов, такие темпы заведомо несовместимы с экономическим ростом.

Согласно Raupach и др. 2014[111], решение по разделу эмиссионного бюджета может быть представлено как компромисс между двумя крайними подходами:

  • равное право на эмиссию в расчёте на одного человека, независимо от страны проживания;
  • раздел эмиссионного бюджета пропорционально фактической текущей эмиссии отдельных стран.

По мнению авторов, практический интерес для переговоров мог бы представлять вариант компромисса вышеуказанных подходов с равным весом каждого из них. В работе есть расчеты диапазонов возможных сокращений для ряда стран, оценивается возможность учёта дополнительных факторов:

Задержка с началом практических действий по смягчению изменений климата на 10 лет будет означать увеличение необходимых глобальных темпов снижения эмиссии СО2 с 5,5 % до 9 % в год.

Учёт эмиссии на основе потребления, а не производства, подразумевает отнесение эмиссии от производства товаров на счёт тех стран, где эти товары потребляются, независимо от места производства. Этот подход приводит лишь к умеренному снижению процентов сокращений для стран-экспортеров (таких, как Китай), поскольку определяющим фактором для них остаётся очень высокий темп роста эмиссии в настоящее время. Тем не менее, такой подход признаётся полезным для успеха переговоров.

Учёт размеров ВВП как фактора при определении необходимых сокращений не приводит к значительным изменениям в обязательствах стран, поскольку ВВП и текущая эмиссия находятся в тесной корреляции с уровнем экономического развития.

В работе Chancel & Piketty 2015[125] авторы обращают внимание на существенное снижение неравенства эмиссии СО2 между странами за время после подписания Киотского протокола. В то же время, возрастает неравномерность распределения эмиссии между социальными группами внутри отдельных стран. 10 % населения Земли с наиболее высокими доходами ответственны за почти половину глобальной эмиссии СО2.[126] Учёт этого фактора потенциально даёт государствам возможность формулировать более адресную климатическую политику, которая, затрагивая относительно небольшую часть населения, позволяла бы при этом достичь достаточно радикальных сокращений эмиссии.

По мнению известного климатолога Кевина Андерсона, сокращение глобальной эмиссии на 30 % возможно в пределах одного года, если ограничить индивидуальную эмиссию «верхних» 10 % населения величиной, характерной для среднестатистического жителя Европы.[127]

Ряд ведущих климатологов высказались в пользу снижения глобальной эмиссии вдвое за каждое последующее десятилетие.[128] По их мнению, такая цель достижима с использованием имеющихся технологий и политических инструментов. Возможные меры включают в себя плату за выбросы CO2 в размере 50 $ за тонну и глобальный запрет на использование на дорогах любых транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания начиная с 2030 года.[129]

Киотский протокол

Киотский протокол[109] — это международный договор, заключённый для реализации целей Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК ООН), которая обязывает государства-участники сократить выбросы парниковых газов. Он был подписан в 1997 году и вступил в силу 16 февраля 2005 года. К нему присоединились 192 страны.[130] Официальной целью конвенции является снижение концентрации парниковых газов в атмосфере до «уровня, который не допускал бы опасного антропогенного воздействия на климатическую систему» (ст. 2). Протокол включал количественные обязательства 38 развитых стран (перечисленных в Приложении 1 к Рамочной конвенции) ограничить выбросы парниковых газов. В зависимости от конкретной страны их эмиссия к 2012 году должна была составить 92—110 % от уровня 1990 года.[131] Предусматривалась торговля квотами на эмиссию между странами,[132] а также возможность исполнения национальных обязательств по сокращению эмиссии путём инвестиций в проекты соответствующей направленности в других странах, в том числе не входящих в Приложение 1. Страны-участники создали национальные системы учёта эмиссии парниковых газов. Для стран, не входящих в Приложение 1, создание таких систем было необходимым условием для получения инвестиций в совместных проектах с развитыми странами. Предусматривался мониторинг исполнения обязательств и санкции[133] за их неисполнение. Первый период действия протокола закончился в 2012 году, планировался второй период, с этой целью на конференции в Дохе были приняты поправки к протоколу, но процесс их ратификации застопорился. По состоянию на ноябрь 2015 года поправки ратифицировали только 59 государств, в то время как для вступления их в силу требуется участие как минимум 144 государств. При этом из 37 стран с обязывающими целями в рамках второго этапа протокола только 7 ратифицировали поправки. Россия, наряду с Японией и Новой Зеландией, принимала участие в первом раунде Киото, но отказалась участвовать во втором. Соединённые Штаты подписали первый этап соглашения, но не ратифицировали его. На последующих конференциях по климату возможность пролонгации Киотского протокола не обсуждалась. Издержки сторон от участия в соглашении были невелики: соответствующее снижение ВВП стран Приложения 1 составило менее 0,05 %.[134] Всемирный банк оценивает роль Киотского протокола в ограничении эмиссии как незначительную.[135] Протокол был подписан в 1997 году, но к 2006 году эмиссия от сжигания ископаемого топлива выросла на 24 %, в основном за счёт стран, не входящих в Приложение 1.

Климатический скептицизм

Климатическим скептицизмом называют недоверие к общепринятым научным представлениям о глобальном потеплении вплоть до их отрицания. Климатические скептики отвергают или подвергают сомнению научный консенсус об антропогенном изменении климата[en]. Предметом сомнений могут являться сам факт потепления, либо роль людей в этом процессе, либо его опасность. Климатический скептицизм является распространённым общественным настроением во многих странах мира. Он препятствует политическим решениям, направленным на предотвращение опасного глобального потепления.[136]

Исследования показывают, что обычно более распространено скептическое отношение к антропогенному характеру потепления, чем отрицание самого факта повышения температур. Тем не менее, последнее также остаётся весьма распространённым, до трети населения США и Европы придерживаются мнения, что никакого потепления не происходит (Leiserowitz et al., 2010 a; b) Согласно опросам, 40 % британцев согласны с утверждением «серьёзность глобального потепления сильно преувеличена». В Европе эту точку зрения поддерживают 27 %.[137]

Люди с альтруистическими, эгалитарными и коллективистскими взглядами менее склонны к климатическому скептицизму, чем сторонники жёсткой иерархии и индивидуализма.[138][139][140][значимость факта?]

Согласно некоторым исследованиям, подверженность различным «теориям заговора» находится в положительной корреляции с климатическим скептицизмом.[141]

Причины, заставляющие людей проявлять скепсис или не интересоваться изменением климата, могут быть многообразны. В их числе общее недоверие к науке об окружающей среде и к любым авторитетам и обращениям в этой области[142], нежелание менять своё поведение[143], уныние, вызванное чувством беспомощности[144]; в то время как другим просто надоела эта тема[145]. Для текущей динамики скептических настроений статистически значимыми являются даже такие факторы, как погода[146] или скандалы в СМИ (напр. Климатгейт). Значительную роль играют мотивированные идеологически или финансово пропагандистские кампании, направленные на отрицание изменения климата.

Климатический скептицизм связан с сомнением в научном консенсусе об изменении климата. Это сомнение, выражаемое широкой общественностью, может частично быть продуктом освещения темы климата в СМИ в качестве спорного и неопределённого вопроса.[147]

Небольшое, но хорошо организованное движение, которое произвело на свет большую часть скептической литературы (Jacques и др., 2008)[148] способно создать впечатление, что есть значительные разногласия среди учёных. Дополнительным фактором являются журналистские нормы, требующие для равновесия давать слово обеим сторонам спора, даже если есть широкий консенсус среди учёных (Boykoff & Boykoff, 2004, Hargreaves и др., 2003). Опросы показывают, что двое из пяти американцев считают, что «среди учёных есть много разногласий в вопросе о том, происходит или нет глобальное потепление» (Leiserowitz и др., 2010 a). При этом на деле есть почти всеобщий консенсус в научном сообществе по многим аспектам изменения климата. Anderegg и др. (2010) показали, что 97—98 % исследователей климата поддерживают научные представления об антропогенных изменениях климата, изложенные МГЭИК, и что опыт и научные достижения исследователей, подвергающих сомнению антропогенное изменение климата, существенно ниже, чем у учёных, поддерживающих консенсус[149](См также Doran & Zimmerman, 2009)[150].

Позиция экологических организаций

Совместное письмо НГО

Гринпис, WWF и Центр международного экологического права считают, что топ-менеджеры бизнеса на ископаемом топливе могут быть привлечены к ответственности за финансирование отрицания изменения климата и противодействие политическим мерам, направленным на борьбу с изменением климата.

Экологические организации обратились с официальным письмом к руководителям крупных страховых компаний, а также компаний по добыче ископаемого топлива и ряда других крупных компаний[151] , требуя разъяснений, кто персонально будет платить по счетам, если такого рода иски будут предъявлены их руководителям или сотрудникам.

Бойкот инвестиций

С 2011 года ряд экологических групп проводит кампанию против инвестиций в ископаемое топливо, поясняя свою позицию следующим образом:

Если разрушать климат - это неправильно, то и получать прибыль от этого разрушения - тоже неправильно.
350.org[152]

По мнению одного из инициаторов бойкота Билла Мак-Киббена, эти действия наносят затронутым компаниям прямой финансовый ущерб. Он ссылается[153] на пример крупнейшей в мире частной угольной компании Peabody Energy, которая незадолго до своего банкротства констатировала в официальном отчёте, что, помимо прочего, «усилия по деинвестированию влияют на инвестиционный климат, что может существенно затронуть спрос на нашу продукцию»[154].

Позиция Ватикана

Папа Римский Франциск предпринял беспрецедентный шаг, опубликовав специальную энциклику[155], посвящённую проблеме климата и защите окружающей среды.

По мнению Папы, «наш общий дом разрушается, больше всего страдают бедные».

Он указывает на необходимость «в течение ближайших нескольких лет» радикально снизить эмиссию парниковых газов, богатые страны должны ограничить потребление энергии из невозобновляемых источников. Богатым странам также пора подумать о сдерживании экономического роста и даже о «шагах в обратном направлении, пока не поздно».

Папа осуждает преувеличенное внимание к росту населения, указывая на большую важность «экстремального» уровня потребления привилегированного меньшинства.

Он обвиняет тех, кто обладает политической и экономической властью, в «маскировке проблемы». Провал международных переговоров по климату объясняется в документе Святого Престола влиянием «частных интересов», которые одерживают верх над защитой общего блага и манипулируют информацией таким образом, чтобы их планы не были нарушены.

Обнародованию энциклики предшествовала публикация специального доклада Папской академии наук, в котором утверждается, что предел потепления 2 °C требует «глубокой декарбонизации энергетической системы к середине столетия и достижения близкой к нулю эмиссии к 2070 году», при этом речь идёт не просто о благополучии будущих поколений, а о самом существовании человеческой цивилизации.[156]

Цифры и факты

Одним из наиболее наглядных процессов, связанных с глобальным потеплением, является таяние ледников.

  • За последние полвека температура на юго-западе Антарктики, на Антарктическом полуострове, возросла на 2,5 °C. В 2002 году от шельфового ледника Ларсена площадью 48 000 км², расположенного на Антарктическом полуострове, откололся айсберг площадью 3250 км². Весь процесс разрушения занял всего 35 дней. Таяние шельфового ледника привело к выбросу большого количества айсбергов (свыше тысячи) в море Уэдделла[157]. Начиная с 50-х годов 20 века площадь ледника сократилась на треть[158].

Масса льдов Антарктики уменьшается ускоряющимися темпами[159]. Тем не менее, площадь оледенения Антарктики растёт[160].

Отмечено ускорение процесса деградации вечной мерзлоты.

  • С начала 1970-х годов температура многолетнемёрзлых грунтов в Западной Сибири повысилась на 1,0 °C, в центральной Якутии — на 1—1,5 °C. На севере Аляски с середины 1980-х годов температура верхнего слоя мёрзлых пород увеличилась на 3 °C[161].
  • В сентябре 2005 года американский исследователь Деннис Шмитт[en] обнаружил, что полуостров, который был соединён с Землёй Ливерпуля[en] (Гренландия) льдом ещё в 2002 году, стал островом[162]. До этого толстый слой льда не позволял обнаружить воду и понять, что перед исследователями остров, а не полуостров. Объект был назван Остров Потепления.

Глобальное потепление может привести к падению урожайности кукурузы и продовольственному кризису в Африке уже к 2030 году. [163]

См. также



This article uses material from the Wikipedia article "Глобальное потепление", which is released under the Creative Commons Attribution-Share-Alike License 3.0. There is a list of all authors in Wikipedia

Environmental Protection

Environment Ecology