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% [Былинский, 1992]). Одновременно с увеличением концентрации СО зафиксировано повышение средней температуры приземного слоя воздуха на 0,55⁰ С за 100 лет [1]. 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 [по Дж. Леггетту, 1993].

Таблица 3

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

(Дж. Леггетт, 1993)

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 [М. И. Будыко. Г. С. Голицын, А. В. Кислов и др.].

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 [5], 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. [2]. 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 [2, 6] 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.

Литература

1. Голицын Г. С. Изменение климата в ХХ и ХХI столетиях // Изв. АН СССР, сер. Физика атмосферы и океана. 1986. № 12.

2. Каплин П. А. Океан наступает? Предисловие // Океан наступает? Пар­никовый эффект и поднятие уровня моря. М.: Прогресс, 1989.

3. Леггетт Д. Природа парникового эффекта // Глобальное потепле­ние. Доклад Гринпис. М.: Изд-во МГУ, 1993.

4. Океан наступает? Парниковый эффект и поднятие уровня моря. М.: Прогресс, 1989.

5. Орленок В. В. Физика Земли, планет и звезд. Учебное пособие. Калининград, 1991. Гл. 2, п. 8.

6. Эволюция берегов в условиях поднятия уровня океана. М., 1992.