Глобальные изменения климата и проблема повышения уровня Мирового океана

За последние 20 лет резко возросло внимание к парниковым газам, важному фактору климатообразования на Земле. К парниковым газам относятся водяной пар, двуокись углерода (СО2), метан (СН4), окись азота (NP), хлорфтороуглероды (фреоны) и некоторые другие. Указанные газы существенно задерживают длинноволновое (инфракрасное) излучение земной поверхности. И чем больше их концентрация в атмосфере, тем сильнее парниковый эффект и повышение температуры. Если бы Земля не имела атмосферы и инфракрасная радиация не задерживалась, то средняя температура ее поверхности была бы на 330С ниже современной.

Установлено, что с доиндустриального времени (ХVIII в.) до современного, то есть примерно за 200 лет, концентрация углекислого газа в атмосфере как минимум возросла на 25% (некоторые исследователи считают, что рост концентрации СО2 составил 40% ). Одновременно с увеличением концентрации СО зафиксировано повышение средней температуры приземного слоя воздуха на 0,550 С за 100 лет . Повышение температуры в принципе согласуется с теоретическими моделями парникового эффекта, хотя факторы изменчивости климата многообразны и не исчерпываются парниковыми газами.

Хозяйственная деятельность человека становится основ но и причиной роста парниковых газов в атмосфере, в частности СО2.

Потребление топлива - каменного угля, нефти и газа, вырубка Тропических лесов - оказывают влияние на повышение содержания углекислого газа в атмосфере. Некоторые характеристики углеродного цикла приведены в табл. 3 .

                                                                                                                          Таблица 3

Характеристики углерода и СО2 в климатической системе Земли, млрд. т

(Дж. Леггетт, 1993)

СО2 в атмосфере в настоящее время

750

СО2 в атмосфере в «доиндустриальную» эпоху

575

Ежегодное поступление СО2 от сжигания топлива

Более 5

Ежегодное поступление СО2 от вырубки лесов

2

Запасы углерода в фитомассе (все растения)

560

Углерод в месторождениях каменного угля и нефти

4000

Углерод в ископаемом топливе, которое может быть добыто

До 10000

Ежегодное удерживание углерода океаном

2

 Концентрация других парниковых газов из-за деятельности человека также возрастает. Например, ежегодный рост метана равен 1,2-1,5%. С ростом применения в сельском хозяйстве азотных удобрений и массовыми процессами сгорания органики увеличивается атмосферная концентрация закиси азота на 0,3% в год. Концентрация фреонов растет со скоростью 4% в год. В конечном счете, по мнению крупнейших климатологов в России и мира это приведет (и уже приводит) к повышению средней глобальной температуры воздуха в приземном слое к середине следующего столетия на 1,5-4,50С.

Учитывая основные обратные связи, обусловленные увеличением концентрации парниковых газов, прямые и косвенные последствия, климатологами составлены различные сценарии изменения климата .

Последствия потепления климата разнообразны. Главное, что они имеют глобальный геоэкологический эффект. Это четко видно на примере возможного повышения уровня Мирового океана. Современный подъем этого уровня составляет 1,5 мм/год. Инструментальные данные позволили оценить подъем уровня на 10-15 см за 100 лет, причем 5 см - вклад термического расширения воды из-за потепления климата. Потепление, стимулирующее более интенсивное таяние ледников земного шара, вызовет приток ледниковых вод в океан. Ежегодно с ледников Антарктиды и Гренландии поступает не менее 8% всего стока вод суши. По В. В. Орленку , вклад ледников в повышение уровня океана в настоящее время равен 0,7 мм/год. Кроме того, воду вытесняют морские осадки, это дает повышение уровня океана на 0,02 мм/год. Прирост в 0,78 мм/год, по В. В. Орленку, обусловлено поступлением внутрипланетарной воды, вносимой с продуктами вулканизма и по глубинным разломам.

Антропогенное потепление климата может привести к резкому усилению поднятия уровня Мирового океана, на 117 см к 2050 г. и 345 см к 2100 г. . Это максимальные цифры. Но и самые скромные из них - подъем порядка 25 см - тоже должны привлечь внимание ученых и государственных деятелей. По разным данным, от 30 до 50% населения земного шара живет на территории, примыкающей к океанам. Такие крупные города, как Амстердам, Лондон, Шанхай находятся в зоне непосредственного влияния акваторий.

Рост уровня Мирового океана ставит перед учеными две крупные физико-географические проблемы. Первая - устойчивость береговой зоны и переформирование берегов, вторая - подтопление. Проблемы эти, конечно, не только физико-географические, но они имеют физико-географическую сущность.

Береговая зона является одной из самых динамичных зон Земли. По данным П. А. Каплина и С. А. Лукьяновой (1992), более 70% аккумулятивных устойчивых берегов (ранее нараставших) отступают сейчас в сторону суши со скоростью свыше 10 см/год, около 20% песчано-галечниковых берегов размывается более чем на 1 м/год. По оценкам американских специалистов, ущерб от размыва берегов в США составляет до нескольких сот млн долларов в штормовой год. В России сильный размыв берегов отмечается вдоль западного побережья Каспийского моря, на Самбийском полуострове в Калининградской области; интенсивно размывается практически все побережье Белого моря. Более подробно проблемы эволюции берегов рассматриваются в сборниках со вступительной статьей П. А. Каплина, в которой охарактеризовано современное состояние этой проблемы в мире.

Проблема подтопления - не менее сложная и не менее актуальная. Подъем уровня океана обусловливает фильтрацию воды в берег или вызывает явление подпора грунтовых вод со стороны океана. Подтопление - явление не только природное, но и социально-экономическое. Подтопленной считается территория, где изменение режима подземных вод вносит негативные изменения в условия ведения хозяйства и жизнь населения. В зонах достаточного и избыточного увлажнения с подтоплением связано заболачивание территории: в аридных странах подтопление вызывает засоление почв. Примеры негативного подтопления: снижение биологической продукции лесной растительности, вымокание лесов, появление на месте луговых комплексов болотных; выход из строя подземных хранилищ сельскохозяйственной продукции, обводнение фундаментов зданий и промышленных объектов. В настоящее врeмя процессы подтопления подробно изучены на примере Каспийского моря (А. Н. Геннадиев, Е. Г. Мяло и др.) и в зонах влияния крупных водохранилищ (К. Н. Дьяконов, А. Г. Емельянов, А. И. Русаленко).

В начале 70-х годов ХХ в. И. Л. Герасимов и В. Б. Сочава в качестве характерной черты развития географии отметили ее экологизацию. Под этим они понимали возрастающую актуальность изучения проблем взаимодействия природы и общества, человека и природы. В настоящее время оформилось междисциплинарное направление географuческая экология, в фокусе которого находится рассмотрение структуры взаимодействия, динамики и функционирования ландшафтной сферы Земли и социосферы. Геоэкологические проблемы могут носить глобальный, региональный и локальный характер. Пример проблемы глобального масштаба - изменение климата и возможное повышение уровня Мирового океана приведен далее.

Крупная региональная проблема - Аральский кризис. Узкая локальная проблема наступление крупного мегаполиса Москвы на территорию национального парка Лосиный остров.

Основные стратегические средства решения геоэкологических проблем: формирование сети глобального, регионального и локального геоэкологического мониторинга; создание международной сети биосферных заповедников, экологическое проектирование (включение в проектную документацию раздела Оценка воздействия на окружающую среду - ОВОС), экологическая экспертиза и др.

Структура географии как общественного явления. Современная география - это сфера научной деятельности, образования, воспитания, культуры, общественного производства, общедоступной информации и т. д. Как фундаментальная наука география представлена в Российской академии наук ведущими Институтами географии в Москве, Иркутске, Владивостоке, Оренбурге, и др. В настоящее время в России более 30 государственных классических университетов, в составе которых имеются географические факультеты. Это крупные научные и образовательные центры.

В России издается несколько ведущих научных журналов: Известия РАН, серия географическая (6 номеров в год); Вестник Московского университета, серия география; Известия Русского географического общества; География и природные ресурсы Водные ресурсы и др. 

Проектно-производственная деятельность географов осуществляется в ведомственных НИИ, экологических фирмах, центрах, проектных институтах, бюро и т. д. Важную роль играют географы в системе Министерства природных ресурсов, в Госкартографии, в Росгидромете. Большая востребованность выпускников-географов в средней школе, лицеях, колледжах.

Координирующую функцию организационно-научной деятельности всех географов России, пропаганды географических знаний, развития школьной географии и др. осуществляет Географическое общество, Президиум которого работает в Санкт-Петербурге.