Проблема парникового эффекта


Глобальные климатические, биологические, геологические и химические процессы и природные экосистемы тесно связаны между собой. Изменения в одном из процессов могут сказаться на других, причем вторичные эффекты могут по силе превосходить первичные. Позитивные для жизни человека изменения в одной из сфер могут перекрываться вызванными ими вторичными изменениями, пагубными для жизни людей, животных и растений. Газы и аэрозольные частицы, которые человечество выбрасывает в атмосферу с начала промышленной революции, изменяют не только состав атмосферы, но и энергетический баланс. Это, в свою очередь, влияет на взаимодействие между атмосферой и океаном — главным генератором экстремальных погодных явлений. Океан занимает большую часть планеты, и именно течения и циркуляция вод определяют климат многих густонаселенных регионов мира. Потенциально очень опасно изменение циркуляции вод, например Гольфстрима под действием глобального изменения климата.

Связи между компонентами климатической системы часто имеют обратную связь: усиление вторичного эффекта вызывает и усиление первичного и т.д. В этом случае изменения нарастают со все большей скоростью. Примером может служить, сокращение снежного покрова из-за повышения температуры уменьшает альбедо — отражение солнечной радиации обратно в атмосферу — и повышает количество энергии, поглощенной Землей, а это, в свою очередь, повышает температуру и ведет к еще более активному таянию снега и льдов. Это пример положительной обратной связи. В климатической системе имеются и отрицательные обратные связи. Например, усиление облачности, вызванное более интенсивным испарением при больших температурах, уменьшает интенсивность солнечной радиации и в конечном счете снижает температуру у поверхности Земли.

Парниковый эффект — вопрос не новый. В 1980-е годы эта проблема привлекла внимание мировой общественности. Еще в 1827 году французский ученый Фурье дал его теоретическое обоснование: атмосфера пропускает коротковолновое солнечное излучение, но задерживает отраженную Землей длинноволновую тепловую энергию. В конце XIX века шведский ученый Аррениус пришел к выводу, что из-за сжигания угля изменяется концентрация СО2 в атмосфере — и это должно привести к потеплению климата. В 1957 г. — Международном геофизическом году — наблюдения показывали, что уже идет значительный рост концентрации СО2 в атмосфере. Российский ученый Михаил Будыко сделал первые численные расчеты и предсказал сильные изменения климата.

Парниковый эффект вызывается углекислым газом, метаном, закисью азота, водяным паром и рядом других газов, концентрация которых в атмосфере незначительна. Список парниковых газов, подлежащих ограничению и инвентаризации выбросов в рамках РКИК определен в Приложении А к Киотскому протоколу и включает: двуокись углерода (СО2 ) и метан (CH4 ), закись азота (N2 O), перфторуглероды (ПФУ), гидрофторуглероды (ГФУ) и гексафторид серы (SF6 ).

По мере синтеза и использования новых ГФУ и ПФУ список будет дополняться. Водяной пар — самый распространенный парниковый газ — исключен из данного рассмотрения, так как нет данных о росте его концентрации в атмосфере (то есть связанная с ним опасность не просматривается). Озоноразрушающие вещества (хлорфторуглероды, HCFC_22, галогены, метилхлороформ, тетрахлорид углерода), которые в принципе также дают некоторый небольшой парниковый эффект, здесь не рассматриваются, поскольку они подлежат учету и запрещены к использованию в связи с выполнением странами обязательств по Монреальскому протоколу.

В Приложении А также включен список категорий источников, которые мировое сообщество в рамках РКИК договорилось считать антропогенными. Для ряда источников это весьма условное деление, особенно в сельском хозяйстве. С источниками в энергетике, промышленности и транспорте проблем антропогенности не возникает, они все подлежат инвентаризации.

Важно кумулятивное действие всех парниковых газов, то есть суммарный парниковый эффект, вызванный тем или иным источником. Поэтому данные инвентаризации выражаются в единицах СО2 эквивалента, а результирующее действие всех выбрасываемых газов получается как взвешенная сумма выбросов отдельных газов с весами, отражающими их парниковый эффект. За единицу принят эффект от СО2, выбросы остальных газов умножаются на определенные коэффициенты глобального потепления (ПГП). При этом РКИК принято, что берутся ПГП с так называемым 100_летним горизонтом осреднения, что означает, что сравниваются эффекты от выбросов 1 т того или иного вещества за 100 лет. Для метана ПГП равен 21, для закиси азота — 310, для SF6 — 23900. Это означает, что выброс 1 т. метана совершенно эквивалентен выбросу 21 т СО2.

Естественно, парниковый эффект был всегда, с момента появления у Земли атмосферы. Но усиление его началось как только человечество стало выбрасывать СО2, сжигая ископаемое топливо. Но дело даже не столько в собственно потеплении, сколько в разбалансировке климатической системы. Резкий выброс СО2 — своего рода химический толчок по климатической системе. Средняя температура на планете от этого изменяется несильно, а вот колебания внутри ее становятся гораздо сильнее. Что мы и видим на практике: резкое усиление частоты и силы экстремальных погодных явлений — наводнений, засух, сильной жары, резких перепадов погоды, тайфунов и т.п.

Климат на Земле всегда был подвержен колебаниям во всех временных масштабах, начиная от десятилетий до миллионов лет. К числу наиболее заметных колебаний относится цикл порядка ста тысяч лет — ледниковые периоды, когда климат Земли был в основном холоднее по сравнению с настоящим, и межледниковые периоды, когда климат был теплее.

Эти циклы вызывались естественными причинами. Однако, с начала промышленной революции изменение климата происходит резко ускоренными темпами (по порядку величины в 100 раз быстрее, чем движение к ледниковому периоду) и в результате деятельности человека, выбрасывающего в атмосферу парниковые газы при сжигании ископаемого топлива, а также уничтожившего большую часть лесов планеты.

Причины изменения климата на планете
Категории источников выбросов
Конвенция ООН по изменению климата
Киотский протокол
Торговли квотами
Результаты работы Киотского протокола
Карта загрязнения от Чернобыльской АЭС, медицинские последствия
Теоретические аспекты экономики природопользования
Экономический механизм комплексного использования природных ресурсов



Реклама