Глобальное потепление климата, мифы и реальность. Успехи и
реклама
. Глобальные изменения, кризисы и катастрофы: успехи и неудачи современной экологии Лекция 4. Глобальное потепление климата, мифы и реальность. Успехи и провалы действий по сохранению глобального климата. Дмитрий Геннадьевич Замолодчиков [email protected] Антропогенные эмиссии CO2 – причина современной модификации цикла С 10 400 Эмиссии СO2 Концентрация CO2, ppm 375 8 4Изменение атмосферного пула CO2 350 6 325 4 300 2 275 250 1850 0 1870 1890 1910 1930 Год 1950 1970 1990 2010 Эмиссии и именение запаса, Гт С год -1 Концентрация CO2 Парниковый эффект и радиационный баланс Земли Полосы поглощения парниковых газов в спектре излучения Земли Вклад газов в парниковый эффект Газ Вклад, % H2O 60 CO2 26 O3 8 CH4+N2O 6 Увеличение парникового эффекта ведет к глобальному потеплению. 14.6 среднегодовые значения Температура, ºC 14.4 5-летнее скользящее среднее 14.2 14.0 13.8 13.6 с 13.4 13.2 1850 1870 1890 1910 1930 Год 1950 1970 1990 2010 Сванте Аррениус (1859-1927) открыл парниковый эффект атмосферы. Будыко Михаил Иванович (1920-2001) – автор концепции глобального потепления. Концепция естественного потепления – восходящая ветвь долговременного цикла З.М. Гудкович (1925-2014) Отклонения глобальной температуры за 800 тысяч лет Циклы Миланковича – причина смены оледенений и межледниковий T — изменения наклона (наклонения) оси Земли; E — изменения эксцентриситета орбиты (степени ее отклонения от круга, эксцентриситет круговой орбиты равен нулю); P — прецессия, то есть круговое изменение направления оси вращения планеты Действие солнечных циклов 1800, 210 и 70 лет 14.2 Реконструкция палеоклимата Температура, ºC 14.0 Регрессионное описание 13.8 13.6 13.4 13.2 400 600 800 1000 1200 Год 1400 1600 1800 2000 Фактическое потепление идет быстрее 14.6 Реконструкция палеоклимата Температура, ºC 14.4 Регрессионное описание 14.2 Фактическая динамика 14.0 13.8 13.6 13.4 13.2 400 600 800 1000 1200 Год 1400 1600 1800 2000 Действие солнечных циклов 70 и 11 лет 14.6 среднегодовые значения Температура, ºC 14.4 5-летнее скользящее среднее 14.2 14.0 13.8 13.6 с 13.4 13.2 1850 1870 1890 1910 1930 Год 1950 1970 1990 2010 Негативные эффекты потепления Повышение уровня мирового океана Увеличение числа экстремальных погодных явлений (наводнений, засух, ураганов, и т. д.) Нарушения водоснабжения в аридных регионах Таяние вечной мерзлоты, разрушение инфраструктуры в Арктике Расширение ареалов болезней и вредителей Угрозы биоразнообразию Повышение уровня мирового океана: 1) таяние наземных ледников; 2) термальное расширение воды . Контуры Европы 20000 лет назад и сейчас За XX век уровень океана повысился на 17 см. К концу XXI века возможен подъем уровня океана на 1 метр. Рост числа опасных погодных явлений (ОЯ) в России Наводнение в Хабаровском крае (2013 г.) Массовые ветровалы в Костромской области (2011 г.) Аномальная жара и смог от природных пожаров в Центральной России (2010 г.) Смертность в Москве в 2010 г. Изменение осадков к 2100 г. при жестком сценарии потепления Сокращение площади ледников (1960-2008) Термокарстовые процессы – образование и исчезновение криогенных озер Отступание берегов арктических морей Расширение ареала группы малярийных комаров в 1981-2010 гг. в сравнении с 1951-1980 гг. Расширение ареала пастбищного клеща в 1981-2010 гг. в сравнении с 1951-1980 гг. Изменения пространственного распределения растительных сообществ на Полярном Урале: увеличение площади лесного покрова 1960 2000 Шиятов, Мазепа, 2007 Угрозы биологическому разнообразию: при потеплении выше 2ºС до 40% видов может оказаться под угрозой исчезновения. Этому способствует фрагментация ландшафтов. Некоторые позитивные для России эффекты глобального потепления Сокращение длины отопительного сезона Восстановление навигации по Северному морскому пути Увеличение продуктивности сельского хозяйства и площадей устойчивого земледелия (может быть нивелировано опасными погодными явлениями) Изменение продолжительности отопительного сезона (сутки) в 1991-2010 гг. по сравнению с 1971-1990 гг. Изменение сентябрьской площади ледового покрова Северного океана Урожайность зерновых в России (ц/га) Растянников, Дерюгина, 2009 Прогнозы роста глобальной температуры (5-й оценочный доклад МГЭИК) Базовое соглашение о сохранении глобального климата Рамочная конвенция ООН об изменении климата (1992 г.) Констатирует антропогенные причины и негативность глобального потепления. Устанавливает: 1) необходимость сокращения выбросов парниковых газов (меры смягчения); 2) принцип общей, но дифференцированной ответственности. Допускает разработку дополнительных механизмов и соглашений на Конференциях сторон РКИК ООН (КС, COP) Киотский протокол – средство усиления РКИК ООН Киотский протокол (1997 г.) Установил обязательства развитых стран по сокращению выбросов на 2008-2012 гг., ввел рыночные механизмы (торговля квотами, совместное осуществление, чистое развитие). Примеры успешного использования рыночного подхода к ограничению выбросов Европейская система торговли квотами Контролирует примерно 50% выбросов стран ЕС, ежегодно уменьшает квоты, цель – снижение выбросов на 21% к 2020 г. Совместное осуществление в России (2008-2012) Действовало около 50 проектов, обеспечивающих сокращение выбросов на 100 млн. т CO2-эквивалента. Динамика эмиссий в крупнейших экономиках. Китай и Индия не имеют ограничений по Киотскому протоколу. Эмиссии, млрд. т углерода в год 3 2.5 США Китай Россия Индия Япония Германия 2 1.5 1 0.5 0 1990 1995 2000 2005 2010 Год По данным http://cdiac.ornl.gov Фактический крах Киотского протокола США отказались ратифицировать протокол. Япония, Россия, Канада, Новая Зеландия отказались от участия во втором периоде Киотского протокола (2013-2018). Развитые страны, оставшиеся в протоколе на 2013-2019, контролируют всего 15% глобальных эмиссий. «Парижское» соглашение 8 October 2015 - 41 Реально ли снизить выбросы до целевого уровня «2°С»? Почти все страны подали «вклады» (INDCs) по выбросам. Остальные почти готовы и параметры «вкладов» известны. Чтобы на конец XXI века быть в этих пределах, на 2030 год нужны выбросы равные примерно 36-42 млрд. т СО2-эквивалента. INDC дают 59-60 млрд. т СО2-эквивалента, то есть на 50% больше. Крупнейшие страны не стремятся снизить выбросы любой ценой, но преследуют более краткосрочные экономические цели. Вывод: INDCs в сумме однозначно недостаточны для удержания роста глобальной температуры в пределах 2°С. Геоинженерные решения по контролю климата Земли Распыление аэрозолей (сульфат бария, сульфат железа) в стратосфере с самолетов Результат – «белое небо» и усиление отражения солнечного излучения. Геоинженерные решения по контролю климата Земли Усиление испарения с поверхности океана, увеличение облачности. Отправить в плавание 1500 судов, которые, используя энергию ветра, будут распылять в атмосфере 50 м3 воды в секунду. Оценка перспектив сохранения глобального климата Новое климатическое соглашение на период 2020 г. – Обязательства по сокращению выбросов недостаточны. Активное воздействие на климат (геоинженерия). – Слишком много непредсказуемых последствий глобального масштаба. Технологический прогресс – замена ископаемого топлива на новый источник энергии. – Управляемая термоядерная реакция?
