58. Влияние человека на климат
В течение тысячелетий хозяйственная деятельность человека приспосабливалась к окружающим климатическим условиям, но не считалась с тем, как она воздействует.
Когда население Земли было сравнительно небольшим и энергетическая вооруженность человека была относительно малой, казалось, что антропогенное воздействие человеческой деятельности на природу не может повлиять на устойчивость климата.
Но в XX в. деятельность человека все больше приобретала такие масштабы, что встал вопрос о непреднамеренном воздействии хозяйственной деятельности человека на климат. Влияние на климат оказывают следующие, принявшие глобальный характер процессы:
распахивание огромных массивов земли, вызывающее изменение альбедо, быструю потерю влаги, подъем пыли в атмосферу;
уничтожение лесов, особенно тропических, влияющее на воспроизводство кислорода, изменения альбедо и испарения;
перевыпас скота, превращающий степи и саванны в пустыни, в результате чего меняется альбедо, иссушается почва;
сжигание ископаемого органического топлива и поступление в атмосферу СО2, СН4;
выбрасывание в атмосферу промышленных отходов, меняющих состав атмосферы, увеличивающих содержание радиационно-активных газов и аэрозолей.
Последние два процесса увеличивают парниковый эффект.
Особую тревогу вызывает прогрессирующее увеличение СО2, фторхлоруглеводородов, метана, закиси азота и озона, которые создают парниковый эффект. Оценки, сделанные в 2001 г., показывают, что в атмосфере с 1750 г. по 2000 г. увеличились концентрации углекислого газа (СО2) – на 31%, метана (СН4) – на 15%, закиси азота (NО2) – на 17%. С 1995 г. продолжается рост малых газовых примесей, также оказывающих парниковое воздействие и содействующих уменьшению содержания озона. Увеличение концентрации этих газов дает радиационное повышение температуры атмосферы.
С другой стороны, выбрасываемый в атмосферу естественный (извержения вулканов) и антропогенный (выбросы хозяйственной деятельности) аэрозоль способствует понижению температуры атмосферы. Однако отдельные вулканические извержения не имеют долговременного действия, но антропогенный аэрозоль, который в индустриальную эпоху выбрасывается постоянно, увеличивает концентрацию аэрозоля и главным образом СО2, особенно в средних широтах Северного полушария.
Кроме этих радиационных воздействий нужно учитывать и изменение притока солнечной радиации, который с 1750 г. увеличился на 0,3 Вт/м2 [2].
Все перечисленные радиационные воздействия вносят различный вклад в изменение климата, приводящий в итоге либо к потеплению, либо к похолоданию. Причем пространственный масштаб этого вклада различный: изменение притока солнечной радиации или увеличение концентрации углекислого газа действуют глобально, то антропогенные выбросы аэрозоля первоначально имеют локальное распространение и действуют локально.
Совершенно ясно, что СО2 и другие радиационно-активные газы благодаря парниковому эффекту приводят к нагреванию поверхности Земли и нижней атмосферы, а это, несомненно, приведет к изменению климата. Для того чтобы представить себе, что же будет с климатом в дальнейшем, важно оценить величину выброса этих газов в атмосферу. Величина выброса СО2 в атмосферу зависит от сжигания ископаемого топлива (нефти, газа, угля),
Многолетние наблюдения на станции фонового мониторинга Мауна Лоа на Гавайских островах показали рост концентрации углекислого газа в атмосфере (рис. 21).
Деятельность человека за последние 200 лет привела к продолжающемуся и в настоящее время повышению концентрации парниковых газов. Последовавшая реакция атмосферы заключается в антропогенном усилении естественного парникового эффекта. Суммарное антропогенное усиление парникового эффекта по данным Международного комитета по изменению климата оценивается по состоянию на 1995 г. значением +2,45 Вт/м2.
Рис. 21. Средняя месячная концентрация углекислого газа в атмосфере