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.
Экологический мониторинг реки Ока
Вода
является важным ресурсом для жизни. Россия занимает второе место в мире по
объему речных стоков. В стране на каждого человека приходится 27 тысяч
кубических метров речной воды, а суммарный годовой сток российских рек
составляет около 10 процентов мирового. Девяно ...