Проблема глобального изменения климата

(ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общеобразовательных дисциплин

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

ПО ГЕОГРАФИИ

Тема: «Проблема глобального изменения климата»

Выполнил:

Финансов Мирослав Юрьевич

Студент 1 курса

группы ОЗ-М-201

Руководитель:

Неженская Валерия Петровна

Г. Ставрополь, 2019

Введение 3

Глава 1. Понятие, сущность и виды климата 6

Глава 2. Причины и факторы изменения климата 10

Глава 3. Последствия глобального изменения климата 14

Глава 4. Способы борьбы с глобальным потоплением 17

Заключение 18

Источники информации 20

В настоящее время СМИ все чаще уведомляет мировую общественность о произошедших изменениях климата, так как в последние годы климат на Земле заметно меняется: одни страны страдают от аномальной жары, другие от слишком суровых и снежных зим, непривычных для этих мест.

Климат — это совокупность погодных (атмосферных) условий за многолетний период, которые характерны для данной местности. Изменения климата — колебания климата Земли в целом или отдельных её регионов с течением времени, выражающемся в статистически достоверных отклонениях параметров погоды от многолетних значений за период времени от десятилетий до миллионов лет.

Многие эксперты говорят о глобальном изменении климата, включающем увеличение средней годовой температуры, вызывающей таяние ледников, и повышение уровня Мирового океана. Помимо потепления, происходит также разбалансировка всех природных систем, которая приводит к изменению режима выпадения осадков, температурным аномалиям и увеличению частоты экстремальных явлений, таких как ураганы, наводнения и засухи.

Изменения климата с точки зрения его влияния на мировую экономику не только представляет собой масштабную природную опасность, но и является катализатором разнонаправленных изменений во многих отраслях хозяйственной деятельности.

Вместе с тем актуальность заявленной темы исследования обусловлена тем, что в последние несколько десятилетий как в России, так и во всем мире возрастает количество катастроф природного и техногенного характера, от которых увеличивается так же и масштабы ущерба.

Целью исследования выступает изучение глобальной проблемы изменения климата на Земле и обозначить основные возможности изменения климата.

В соответствии с целью были обозначены основные задачи исследования:

- рассмотреть понятие и сущность климата;

- изучить причины изменения климата;

- охарактеризовать каждый фактор, влияющий на изменение климата;

- рассмотреть возможные последствия глобального изменения климата;

- определить степень влияния человека на изменение климата и обозначить возможные пути изменения климата.

Гипотеза заявленного исследования заключается в утверждении, что глобальное изменение климата является одной из наиболее острых проблем мирового общества.

Объект исследования — проблема изменения климата на Земле.

Предмет исследования — сложившаяся методика анализа климатических изменений.

Теоретическая значимость заключается в том, что результаты исследования могут быть использованы для дальнейшего развития науки и могут быть использованы при выполнении дипломной работы на выпускном курсе.

Практическая значимость проведенного исследования состоит в том, что основные теоретические выводы и предложения, касаемые проблемы глобального изменения климата доведены до уровня конкретных практических рекомендаций и могут быть использованы в его повседневной деятельности.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в возможности использования ее результатов в педагогической практике при проведении учебных занятий по географии.

Структура проекта включает в себя введение, основную часть, содержащую теоретические аспекты, касаемые данной темы, заключения, списка используемых источников и приложений.

Методическая значимость основана на:

- теоретический анализ научной литературы;

- наблюдение и сбор фактов;

- метод научных абстракций;

- анализ и синтез;

- системный подход.

Климат - многолетний режим погоды, типичный для данного района Земли, как бы средняя погода за много лет. Термин «климат» был введен в научный оборот 2200 лет назад древнегреческим астрономом Гиппархом и означает по-гречески «наклон» («klimatos»). Ученый имел в виду наклон земной поверхности к солнечным лучам, различие которого от экватора к полюсу уже тогда считалось главной причиной различий погоды в низких и высоких широтах. Позднее климатом назвали среднее состояние атмосферы в определенном районе Земли, которое характеризуется чертами, практически неизменными на протяжении одного поколения, то есть порядка 30-40 лет. К таким чертам относятся амплитуда колебания температур, атмосферное давление, атмосферная циркуляция.

Виды климата

Макро

Микро

Схема 1. Виды климата

Различают 2 вида климата (схема 1):

• Макроклимат (греч. makros - большой) – климат крупнейших территорий, это климат Земли в целом, климатических поясов, а также крупных регионов суши и акваторий океанов или морей. В макроклимате определяется уровень солнечной радиации и закономерности атмосферной циркуляции;

• Микроклимат (греч. mikros - маленький) – часть местного климата. Микроклимат в основном зависит от рельефа, лесных насаждений, различий в увлажнении почвогрунтов, весенне-осенних заморозков, сроков таяния снега и льда на водоемах. Учет микроклимата имеет существенное значение для размещения сельскохозяйственных культур, для строительства городов, прокладки дорог, для любой хозяйственной деятельности человека, а также для его здоровья.

Описание климата составляется по наблюдениям о погоде за много лет. Оно включает средние многолетние показатели температуры и количество осадков по месяцам, сведения о ветрах, облачности, повторяемости различных типов погоды. Но описание климата будет неполным, если в нем не даны отклонения от средних показателей. Обычно в описание включают сведения о самых высоких и самых низких температурах, о самом большом и малом количестве осадков за все время наблюдений.

Климат Земли изменяется не только в пространстве, но и во времени. Огромное количество фактов по данной проблеме дает палеоклиматология -- наука о древних климатах. Исследования показали, что геологическое прошлое Земли -- чередование эпох морей и эпох суши. Это чередование связано с медленными колебаниями земной коры, во время которых площадь океана то сокращалась, то увеличивалась. В эпоху увеличения площади Мирового океана солнечные лучи поглощаются водой и нагревают Землю, от которой нагревается и атмосфера. Общее потепление неизбежно вызовет распространение теплолюбивых растений и животных. Распространение теплого климата «вечной весны» в эпоху моря объясняется также и повышением концентрации С02, что вызывает явление парникового эффекта. Благодаря ему усиливается потепление.

При наступлении эпохи суши картина меняется. Это связано с тем, что суша, в отличие от воды, больше отражает солнечные лучи, а значит, слабее нагревается. Это приводит к меньшему прогреву атмосферы, и неизбежно климат станет холоднее.

Многие ученые считают космос одной из важных причин колебания климата Земли. Приводятся, например, достаточно веские доказательства солнечно-земных связей. С увеличением активности Солнца связаны изменения солнечной радиации, возрастает повторяемость циклонов. Уменьшение солнечной активности может привести к засухам.

Чтобы раскрыть условия формирования климата, необходимо определить его причины. Их называют климатообразующими факторами. Основными климатообразующими факторами являются космические (уровень солнечной радиации, циркуляция воздушных масс, влагооборот и вращение Земли вокруг Солнца и своей оси) и географические (широта места, рельеф, океанические течения и подстилающая поверхность) факторы, а также человек.

На Земле при условии однородной, достаточно влажной поверхности различия в климате любых участков Земли зависели бы от радиационного баланса и циркуляции атмосферы. В этом случае климатические пояса располагались бы строго зонально и границы их совпадали бы с параллелями. На самом деле климатические пояса выражены не столь идеально. Это объясняется тем, что климат различных участков Земли формируется под влиянием всех климатообразующих факторов.

Солнечная радиация - источник энергии всех процессов, происходящих в атмосфере. За счет солнечной радиации происходит передача тепла Солнцем через космическое пространство. Шарообразная форма Земли определяет различия климата в зависимости от географической широты, а наклонное положение оси вращения Земли - сезонность климата. Циркуляция воздушных масс в атмосфере влияет на режим осадков и географию их распределения на земном шаре, температуру воздуха.

Для характеристики климата очень важно знать, как в данном месте распределяется суша и море. Удаленность от берегов океана в глубь материков отражается на режиме температуры, влажности, определяет степень континентальное данного климата. Теплые течения в морях и океанах способствуют повышению температуры в прибрежных районах суши и увеличению осадков. Холодные течения, наоборот, понижают температуру на окраинах материков и препятствуют выпадению осадков. Климат восточных и западных побережий Южной Америки, Австралии и Африки, находящихся в пределах одного тропического климата, различен. Это объясняется именно наличием там океанических течений.

Велико воздействие на климат и рельефа. Так, в горах на разной высоте местности над уровнем моря климатические условия различаются; на климат влияет направление горных хребтов, служащих препятствием для ветра и вторжения воздушных масс. Равнины, наоборот, позволяют континентальным или океаническим воздушным массам беспрепятственно проникать в соседние районы.

Климат в большой степени зависит от характера подстилающей поверхности, под которой понимают компоненты земной поверхности, взаимодействующие с атмосферой. Лес, например, уменьшает суточную амплитуду температур почвы и, значит, окружающего воздуха. Снег уменьшает потери тепла почвой, но он отражает значительное количество солнечных лучей, и Земля поэтому нагревается слабо.

С развитием на Земле человеческого общества появился новый фактор, влияющий на климат планеты. В городах температура воздуха выше, чем в окрестностях. Запыленность воздуха способствует образованию туманов, облаков, что ведет к сокращению продолжительности солнечного сияния и выпадению осадков. Хозяйственная деятельность человека порой имеет необратимое пагубное влияние на климат. Например, загрязнение атмосферы двуокисью серы и окислами азота породило такое явление, как кислотные дожди, отравляющие почву и водоемы, губящие леса. Эти загрязнения переносятся на большие расстояния воздушными массами и вместе с осадками выпадают далеко от источников загрязнения. Только в США и Западной Европе ими уничтожено уже более 30 млн. га, являющихся «легкими» планеты. Кислотные дожди выпадают и на территории России.

Сейчас ученные рассматривают изменение климата Земли, как глобальную проблему человечества. Помимо того, что климатические изменения движутся естественным путем, дополнительных проблем добавляет необдуманная деятельность человека.

Изменение климата заключается не только в повышении температуры, этот процесс содержит гораздо более глобальное значение. В этот момент, на Земле перестраиваются все геосистемы, а увеличение температуры, это лишь малый отголосок всех последствий. Исследователи отмечают подъем уровня воды на планете, ледники таят, а осадки становятся нерегулярными. Все чаще случаются природные катаклизмы и распространяются все более опасные болезни. Все это несет опасность не только природной системе и мировой экономике, но и существованию человека. За последние сто лет, температура в атмосфере Земли возросла на две трети градуса, и она не перестает расти.

Поэтому стоит говорить не только о глобальном потеплении, но и о всех возможных сценариях изменения климата. Сейчас Земля находится в межледниковом периоде, но никто не знает наверняка, как долго этот период может продлиться. Ученым рассматривается и такой вариант, как оледенения. Такое может произойти под влиянием астрономических факторов, в случае, если:

1. Земная ось изменит свой наклон.

2. Земля отклонится от своей орбиты, удалившись от Солнца.

3. Неравномерное поступление солнечного тепла на поверхность планеты.

Также рассматриваются и геологические факторы, такие как деятельность вулканов, горные образования, движение материковых плит.

Изменчивость Мирового океана – главный показатель изменений в общей климатической картине. Также, изменение климата может происходить в связи взаимодействия воды и атмосферного слоя. С помощью воды, происходит циркуляция тепла по всей планете, что может оказывать сильное влияние на климатические пояса.

Земля обладает феноменальным свойством – климатическая память. Изменения в климате это не только последствия его изменений, под воздействием определенных факторов, но и вся история его изменений. Проследить это возможно на простом примере: когда на местности засуха длиться несколько лет, водоемы начинают высыхать, размер пустыни увеличивается. Со временем на этом месте все меньше выпадает осадков. Это показатель того, что не только природа меняется под воздействием смены климата, но природа оказывает влияние на климат своими переменами.

Под воздействием изменений в атмосфере и поверхности планеты, меняется климат. Существуют два вида факторов: антропогенные и не антропогенные.

Не антропогенные условия

Солнечное излучение

Тектоника литосферных плит

Вулканизм

Циклы Миланковича

Итак, что способствует изменению климата, когда речь идет о не антропогенных условиях:

• Тектоника литосферных плит. Не секрет, что за довольно долгое время, континенты передвигаются при помощи тектонических плит. Таким образом, создаются новые моря и океаны, рушатся или растут горы: создается поверхность, где впоследствии и формируется климат. Как показали факты, прошедший ледниковый период продлило движение двух плит, которые столкнувшись, образовали Панамский перешеек, что помешало смешиванию вод двух океанов, из-за чего возможно, период оледенения продлился дольше.

• Солнечное излучение. Без света Солнца, невозможно было бы и образование пригодных для жизни условий, и конечно, небесное светило влияет на все процессы, происходящие на живой планете, формирование климатических условий в том числе. В аспекте очень долгого периода, сейчас Солнце стало ярче и дает гораздо больше тепла. Такой долгий процесс тоже влияет на Землю. Если верить исследователям, то на раннем этапе формирования жизни на Земле, Солнце было настолько неактивным, что вода находилась в состоянии льда. Даже в кроткие временные отрезки можно проследить изменение активности светила. К примеру, в начале прошлого века было замечено потепление, что связано с кратковременной активностью Солнца. Влияние звезды на атмосферу Земли, полностью не изучено, но оно не связанно с изменениями, которые происходят на самой Огненной планете.

• Циклы Миланковича. Изменение траектории земной орбиты сказываются на состоянии климата, и очень похожи по своим действиям на солнечное воздействие. Изменение траектории полета планеты является следствием неравномерное распределения солнечных лучей по Земному шару. Такое явление имеет название циклы Миланковича. Что является следствием связи Земли и Луны с другими планетами, благодаря чему их можно рассчитать со всеми подробностями. Результат таких циклов можно считать изменение размеров пустыни Сахара в небольшие периоды времени.

• Вулканизм. Как показывают научные исследования, за одним мощным извержением вулкана следует похолодание в данной местности в течение нескольких лет. Не смотря на редкость извержений, вулканы оказывают существенное влияние на особенности формирования климата в течение многих тысяч лет и влияют на вымирание или сохранение целых видов. Изначально считалось, что снижение температуры после извержения, происходит из-за вулканической пыли, так как она может мешать солнечному излучению достигать земной атмосферы. Но, как выяснилось, основная масса пыли рассеивается в течение полугода.

Антропогенные факторы, это последствия деятельности человека, оказывающей воздействие на окружающую среду, а значит и на климатические условия тоже. Уже многие годы ведутся споры, насколько сильное воздействие оказывают действия людей на атмосферу. Но основную проблему не приходится отрицать, в виду ее очевидности. Из-за потребления огромного количества горючих веществ в качестве топлива, в атмосфере накапливается большое количество углекислого газа. Также цементная промышленность, сельское хозяйство, скотоводство, вырубка леса, все это влияет на климатические изменения в той или иной степени, и ведет главным образом, к глобальному потеплению.

Изменение климата нередко сводят к глобальному потеплению – процессу постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли. C 1880 по 2010 гг. она выросла примерно на 0,8°С, причем 2/3 этого потепления пришлось на период после 1975 г. – с тех пор температура повышается темпами 0,15–0,2°С в десятилетие. Вместе с тем повышение температуры приземного слоя атмосферы – наиболее заметное из всех изменений климатических переменных, однако далеко не единственное. К прочим относятся:

-повышение температурных амплитуд (рост континентальности климата);

-изменение количества осадков (уровень выпадения осадков возрастает в среднем по планете, однако снижается в сухих регионах), а также увеличение неравномерности их выпадения;

-общее сокращение площади горных и поверхностных ледников, а также таяние вечной мерзлоты;

-повышение уровня мирового океана;

-увеличение частоты и интенсивности гидрометеорологических стихийных бедствий и др.

С высокой вероятностью основной вклад в изменение климата вносит хозяйственная деятельность человека, сопровождающаяся выбросом парниковых газов. Рост их концентрации в атмосфере приводит к усилению парникового эффекта и, как следствие, повышению приземной температуры воздуха.

Если в отношении причин изменения климата неопределенности с каждым годом становится все меньше, то в отношении его последствий она по-прежнему остается на высоком уровне. Переломным моментом, за которым изменение климата приобретет необратимый и катастрофический характер, считается повышение температуры на 2°С по сравнению с доиндустриальной эпохой. Эта величина и принята в качестве ориентира международной климатической политики.

Выбор допустимого порога повышения температуры затруднен сложностью точной оценки ущерба от изменения климата для мировой экономики и для отдельных стран. Ясны лишь основные направления негативного воздействия изменения климата на мировую экономику. К ним относятся следующие.

• Изменение климата окажет значительное воздействие на производство сельскохозяйственной продукции. При небольшом росте температуры продуктивность сельскохозяйственных культур в высоких широтах даже возрастет, что, впрочем, будет нивелировано падением урожайности в низких широтах в связи с потеплением и изменением гидрологического режима. При более значительном потеплении негативный эффект будет наблюдаться на всем земном шаре. В среднем же по миру, по некоторым прогнозам, повышение температуры на 1°С может привести к падению урожайности трех основных сельскохозяйственных культур (пшеницы, риса и кукурузы) на 10%.

• Таяние ледовых шапок Земли, подъем уровня моря и рост числа наводнений и ураганов повышают уязвимость прибрежных территорий. Наибольшая опасность угрожает малым островным государствам, часть из которых (Тувалу, Мальдивы) с высокой вероятностью уйдет под воду через несколько десятилетий. Крайне уязвимы и прибрежные материковые страны, располагающиеся на малых абсолютных высотах, среди которых такие густонаселенные, как Бангладеш или Нидерланды. Катастрофические последствия может иметь затопление дельт крупнейших восточноазиатских рек, где сосредоточена значительная часть мировых посевов риса.

• Рост частоты гидрометеорологических природных катастроф: наводнений, засух, волн тепла и холода, ураганов и штормов. Так, количество этих природных бедствий за период с 2001 по 2010 гг. превышает аналогичный показатель 1971–1980 гг. в 6,9 раза, а ущерб от природных катастроф за этот же период возрос в 18,3 раза. В 2010 г. ущерб от гидрометеорологических природных катастроф составил 78 млрд долл...

• Изменение климата оказывает прямое и косвенное негативное воздействие на состояние здоровья населения планеты. Прямой эффект заключается в увеличении заболеваемости и смертности в связи со сложностью приспособления организма к новым климатическим условиям, косвенный – в увеличении заболеваемости и смертности из-за сельскохозяйственного недопроизводства в ряде регионов. Опасности для здоровья человека таятся также в расширении на север очагов ряда опасных тропических заболеваний. Одновременно существует и определенное положительное воздействие изменения климата на жизнедеятельность обитателей территорий, расположенных в высоких широтах, связанное со снижением заболеваемости и смертности от зимних морозов.

• Климатические изменения, очевидно, усугубят нехватку пресной воды, связанную, в первую очередь, с демографическим и экономическим ростом. При этом в ряде регионов они станут основной причиной появления водного стресса (Средиземноморье, Запад США, юг Африки, северо-восток Бразилии).

• Изменение климата угрожает функционированию многих экосистем.

По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата, при подъеме среднегодовой температуры всего на 1,5–2,5°С от 20 до 30% видов растений и животных окажутся под угрозой исчезновения. Кроме того, произойдут серьезные изменения в структуре экосистем, взаимосвязях внутри них, их географическом расположении [33]. Существует и опосредованный ущерб от изменения климата, связанный, например, с дестабилизацией политической обстановки в особо уязвимых регионах (например, Африка южнее Сахары) или с увеличивающимся числом климатических беженцев.

Оценить опасность глобального потепления для человечества пока довольно трудно. Развитые страны уже внедряют новые технологии на тяжелом производстве, такие, например, как специальные фильтры для выбросов в атмосферу. А более населенные и менее развитые страны страдают от техногенных последствий человеческой деятельности. Этот дисбаланс без влияния на проблему будет только расти.

Ученые следят за изменениями благодаря:

- химическому анализу почвы, воздуха и воды;

- изучению скорости таяния ледников;

- составлению графиков роста ледников и пустынных зон.

Эти исследования дают понять, что темпы влияния глобального потепления с каждым годом растут. Необходимо скорейшее внедрение более экологичных способов работы тяжелой промышленности и восстановление экосистемы.

Пути решения проблемы:

- быстрое озеленение большой площади земли;

- создание новые сортов растений, легко привыкающих к изменениям в природе;

- использование восстанавливаемых источников энергии (например, ветроэнергетика);

- разработка более экологичных технологий.

Предлагаются два основных метода борьбы с глобальным потеплением: радикальное сокращение выбросов в атмосферу и геоинженерные методы. На сегодняшний день совершенно непонятно, что более реально сделать: сократить выбросы или ускорить развитие биоинженерных методов, хотя на данный момент нет ни одного удачного метода их применения. При этом путь радикального сокращения выбросов уже доказал свою нереалистичность.

Чтобы обратить максимальное внимание на проблемы климата, ООН привлекла к дискуссии не только политиков и ученых, но и знаменитостей. Голливудский актер Роберт Редфорд в своем заявлении предупредил, что для международного сообщества "закончилось время полумер и отрицания проблемы изменения климата".

Климатические пояса сдвинутся, изменения погоды станут более резкими (сильные морозы, сменяющиеся внезапными оттепелями зимой, рост числа аномально жарких дней летом). Увеличится частота и сила аномальных явлений, таких как засухи и наводнения. 

Связь между изменением климата и возникновением стихийных бедствий доказали американские ученые, которые обнаружили следы потепления при изучении тропических циклонов в Тихом океане, необычно высоких летних температур в Европе, Китае, Южной Корее и Аргентине, а также лесных пожаров в американском штате Калифорния. Климатические изменения послужили также катализатором засухи в Африке и на Ближнем Востоке, снежных бурь в Непале и проливных ливней, вызвавших наводнения в Канаде и Новой Зеландии.

Если государства не начнут всерьез заниматься проблемой охраны окружающей среды, к 2100 году температура на планете может подняться на 3,7-4,8 °С. Климатологи предупреждают: необратимые последствия для экологии наступят уже при потеплении более чем на 2 °С.

Переговоры о противодействии изменениям климата осложняются разногласиями между богатыми и бедными странами.

Переход на экологически чистые источники энергии требует значительных затрат. Развитые страны настаивают, чтобы вклад в эти усилия вносили все участники переговоров. В свою очередь развивающиеся страны считают, что ответственность за изменение климата несут индустриальные державы, которые уже давно загрязняют атмосферу парниковыми газами.

Поскольку были решены все задачи исследовательского проекта, можно утверждать, что поставленная цель «изучение глобальной проблемы изменения климата на Земле и обозначить основные возможности изменения климата» достигнута.

1. Борисенков, Е. П. Климат и деятельность человека / Е.П. Борисенков. - М.: Наука, 2016. - 128 c.

2. Геоэкологическое моделирование для целей управления природопользованием в условиях изменений природной среды и климата / П.М. Хомяков и др. - М.: Едиториал УРСС, 2016. - 400 c.

3. Коробова, О. С. Климат и человек: моногр. / О.С. Коробова, Т.В. Михина. - М.: Издательство Российского Университета дружбы народов, 2016. - 140 c.

4. Ле, Руа Ладюри Э. История климата с 1000 года / Ле Руа Ладюри Э.. - М.: Гидрометеоиздат, 2016. - 280 c.

5. Логинов, В. Ф. Глобальные и региональные изменения климата. Причины и следствия / В.Ф. Логинов. - М.: ТетраСистемс, 2016. - 496 c.

6. Рамсторф, Штефан Глобальное изменение климата / Штефан Рамсторф , Ханс Йоахим Шельнхубер, Штефан Рамсторф. - М.: ОГИ (Объединенное Гуманитарное Издательство), 2015. - 272 c.

7. Тихомирова, И. Инвестиционный климат в России: региональные риски / И. Тихомирова. - М.: Издатцентр, 2014. - 320 c.

8. Ушаков, С. А. Дрейф материков и климаты земли / С.А. Ушаков, Н.А. Ясаманов. - М.: Мысль, 2016. - 208 c.

9. Якобсон, А. П. Weather and Climate / Природа. Климат / А.П. Якобсон. - М.: Государственное учебно-педагогическое издательство Министерства просвещения РСФСР, 2015. - 621 c.

13