Причины изменения климата разделяют на естественные и антропогенные. К естественным причинам относятся смещения орбиты и угла наклона Земли (относительно положения ее оси), изменения солнечной активности, вулканические извержения, изменения количества атмосферных аэрозолей (твердых взвешенных частиц) естественного происхождения.
Солнечный цикл и орбита Земли
Интенсивность солнечной радиации меняется, хотя и в относительно небольших пределах. Кроме изменения потока от Солнца, Земля получает разное количество энергии в зависимости от положения ее эллиптической орбиты, которая испытывает колебания. В течение последнего миллиона лет ледниковые и межледниковые периоды менялись в зависимости от орбиты нашей планеты. Меньшие колебания орбиты наблюдались в последние 10 тысяч лет, и климат стал относительно стабильным (ВМО, 2003). Однако в любом случае колебания орбиты - явление достаточно долгосрочное, оно принципиально важно в тысячелетнем масштабе времени, в то время как антропогенное воздействие на климат имеет гораздо более короткий временной масштаб.
Вулканические извержения
В результате извержений в атмосферу выбрасываются значительные объемы аэрозолей - взвешенных частиц, они разносятся тропосферными и стратосферными ветрами и не пропускают часть приходящей солнечной радиации. Однако эти изменения не являются долгосрочными, частицы относительно быстро оседают вниз. Заметим, что важна не сила извержения и не количество выброшенного пепла, а то, сколько его было заброшено на большую высоту - на 10 и более км, - так как именно это определяет радиационный эффект от извержения. [5]
К антропогенным причинам относится прежде всего повышение концентрации в атмосфере парниковых газов, в основном СО2, что вызвало усиление парникового эффекта. Другие причины - выброс аэрозольных частиц, сведение лесов, урбанизация и т.п.
В течении ХХ века концентрации парниковых газов (углекислого газа, метана, закиси азота) возрастали и сейчас этот рост продолжается со все большей скоростью. Парниковые газы характеризуются большим сроком нахождения в атмосфере. Половина всех выбросов СО2 остается в атмосфере 50-200 лет, в то время как вторая половина поглощается Океаном, сушей и растительностью. При этом основная роль принадлежит океану, по некоторым оценкам, примерно 80% поглощения СО2 и производства кислорода приходится на фитопланктон. [8]
Парниковый эффект от разных газов можно привести к общему знаменателю, выражающему то, насколько 1 тонна того или иного газа дает больший эффект, чем 1 тонна СО2. Для метана переводной коэффициент равен 21, для закиси азота 310, а для некоторых фторсодержащих газов несколько тысяч. Однако, хотя концентрации метана и выросли примерно в 2,5 раза, это намного меньше, чем эффект от изменения концентрации СО2. Оценки показывают, что именно с CO2 связано примерно 80% антропогенного парникового эффекта, в то время как метан дает 18-19%, а все остальные газы 1-2%. Поэтому во многих случаях, говоря об антропогенном парниковом эффекте, подразумевают именно СО2.[5]
Заметим, что в парниковый эффект в целом вклад еще больший, чем СО2, вносит водяной пар - главный парниковый газ планеты. Однако изменений его концентрации в атмосфере пока не зарегистрировано (ни антропогенных, ни естественных), поэтому о нем обычно умалчивают, хотя в принципе можно представить себе влияние человека на водяной пар, например - при сильном изменении процессов испарения на очень большой территории.
Влияние солей тяжелых металлов на некоторых пресноводных гидробионтов
Еще
более полувека назад, когда масштабы промышленного производства отличались от
современных, В.И. Вернадский обратил внимание на человеческое общество, как на
мощную «геологическую силу» планеты [Вернадский, 1989]. В настоящий момент,
стремительно нарастающая геохим ...