2. Atmosfäär
Meedias on viimastel aastakümnetel palju juttu olnud kliima soojenemisest. Õigem oleks küll nimetus kliimamuutus, sest mitte igas paigas maakeral ei väljendu kliimamuutus soojenemisena. Näiteks Eestis väljendub kliimamuutus jahedamate suvede ja pehmemate talvedena. Mõnes piirkonnas suureneb sademete arv, teisal väheneb, tekitades põuda ja ikaldusi.
Kliimast võime rääkida vähemalt 30-aastase ja kliimamuutustest veelgi pikema ajavahemiku puhul. Temperatuuri hakati täpsemalt mõõtma ja andmeid koguma alles 19. sajandi keskpaigas. Mõõtmistulemuste analüüsimisel on leitud, et selle aja jooksul on Maa keskmine õhutemperatuur tõusnud umbes ühe kraadi võrra. Samas ei ole temperatuurimuutus igal pool ühesugune. Näiteks polaaraladel ja suurematel laiustel on temperatuur keskmisest rohkem tõusnud. Maismaa on soojenenud rohkem kui ookean. Mõnedes kohtades on keskmine temperatuur isegi langenud. (viide)
Joonisel on erinevate värvidega kujutatud keskmiste temperatuuride muutus maailma eri paigus. 1999. -2008. a keskmisi temperatuure on võrreldud 1940. -1980. a keskmistega.
Kliima on kogu Maa ajaloo vältel pidevalt muutunud ja ilmselt muutub ka edaspidi. Soojadel perioodidel on Maa keskmine õhutemperatuur olnud praegusest umbes seitse kraadi kõrgem ja jahedamatel 6-10 kraadi madalam. Teadlased on kindlaks teinud, et enamik teadaolevaid kliimamuutusi on olnud tsüklilised. Suurte tsüklite pikkus on umbes 150 miljonit aastat, kuid nende piires eristatakse omakorda lühemaid külma- ja soojaperioode ning ka üsna vähese kestusega kliimarütme. Võib-olla oled oma elu jooksulgi märganud, et vahepeal on nt talved külmemad ja siis jälle mõnda aega pehmemad.
Maakerale tervikuna ei tee kliimamuutused kahju. Probleem on maakeral elavatel taime- ja loomaliikidel (sh inimesel), kes on suuremate muutuste puhul sunnitud kas asukohta muutma või välja surema.
Kliimamuutusi põhjustavad tegurid
Tuleta meelde kliimat mõjutavaid tegureid. Neid oli päris palju. Sama palju on ka kliimamuutusi põhjustavaid tegureid.
Päikesekiirguse hulk. Sõltuvalt Päikese aktiivsusest varieerub päikesekiirguse hulk, mis Maani jõuab. Päikesekiirguse hulka mõjutavad ka orbiidi kuju, Maa pöörlemistelje kaldenurk orbiidi tasapinna suhtes ja pöörlemistelje orientatsioon nn kinnistähtede suhtes.
Maismaa ja ookeani erinev soojusmahtuvus. Laamade liikumise ja mäetekkeprotsesside käigus on miljonite aastate jooksul muutunud ja muutub ka edaspidi mandrite ja ookeanide pindala ning asukoht. Mandrite asendi muutusega kaasnevad ka muutused hoovuste ja õhumasside liikumises ning soojuse ümberjaotumises.
Atmosfääri koostis. Aja jooksul on Maa atmosfääri koostis muutunud, nt algses atmosfääris ei olnud hapnikku, viimastel aastakümnetel on suurenenud CO₂ sisaldus jne. Koostise muutumine on mõjutanud kiirguse neeldumist ja selle kaudu kasvuhooneefekti.
Kiirguse neeldumist mõjutab ka tahkete osakeste hulk atmosfääris. Arvatakse, et 65 miljonit aastat tagasi põrkas Maa kokku meteoriidiga, mille tagajärjel paiskus õhku rohkesti tahkeid osakesi, maapinnale jõudva päikesekiirguse hulk vähenes, kliima jahenes ja dinosaurused surid välja.
Ka võimsate vulkaanipursete käigus paiskub õhku mitmesuguseid gaase ja tahkeid osakesi, mis tekitavad hälbeid atmosfääri läbipaistvuses. Siiski ei saa me süüdistada ühtegi üksikut vulkaanipurset kliima muutuses, sest nende mõju kestab tavaliselt kõige rohkem mõne aasta.
Inimtegevus. Inimtegevus aitab kliimamuutusele kaasa peamiselt kasvuhoonegaaside hulga suurendamisega atmosfääris.
Söe, nafta ja gaasi põletamisel tekivad süsinikdioksiid ja dilämmastikoksiid.
Metsad aitavad kliimat reguleerida, sidudes atmosfäärist CO2. Metsade raadamise tulemusena see kasulik mõju kaob, puudes talletunud CO2 vabaneb atmosfääri ja tugevdab kasvuhooneefekti.
Lehmad ja lambad tekitavad oma toidu seedimisel suurtes kogustes metaani.
Lämmastikku sisaldavad väetised põhjustavad dilämmastikoksiidi heidet.
Fluoritud gaaside soojendav toime on süsinikdioksiidi omast kuni 23 000 korda võimsam. Õnneks tekitatakse neid väiksemal määral ning EL on võtnud vastu määruse nende heitkoguse vähendamiseks. Viide
Kliimamuutuste mõju
Sulav jää ja tõusev merevee tase. Kui vesi soojeneb, siis see paisub. Samal ajal põhjustab globaalne soojenemine polaarjää ja liustike sulamist. Need muutused koos tingivad meretaseme tõusu, mille tagajärjeks on rannikualade ning madalate piirkondade üleujutamine ja erosioon.
Äärmuslikud ilmastikuolud, nihkuv sademeterežiim. Tugevad vihmasajud ja muud äärmuslikud ilmastikunähtused sagenevad. See võib põhjustada üleujutusi ja vee kvaliteedi halvenemist, kuid mõnes piirkonnas ka veevarude vähenemist.
Tagajärjed arengumaadele. Paljud vaesed arengumaad kuuluvad kliimamuutustest kõige enam mõjutatud riikide hulka. Sealsed elanikud sõltuvad suuresti oma looduskeskkonnast ning samas on neil vähim vahendeid kliimamuutustega toimetulekuks.
Tagajärjed Euroopale
Lõuna- ja Kesk-Euroopas esineb üha sagedamini kuumalaineid, metsatulekahjusid ja põuaperioode.
Vahemere piirkond muutub kuivemaks, muutes selle põua ja metsapõlengute suhtes veelgi haavatavamaks.
Põhja-Euroopa kliima muutub oluliselt niiskemaks ja talvised üleujutused võivad saada tavapäraseks.
Linnapiirkondi, kus praegu elab 80% eurooplastest, ähvardavad kuumalained, üleujutused ja meretaseme tõus, kuid sageli on nende võimalused kliimamuutustega kohanemiseks piiratud.
Oht inimeste tervisele. Kliimamuutused avaldavad juba mõju inimeste tervisele. Mõnedes piirkondades on kuumast põhjustatud surmajuhtumite arv suurenenud ja teistes külmaga seotud surmajuhtumite arv vähenenud. Juba on näha muutusi mõnede veega ja siirutajatega levivate haiguste levikus.
Oht elusloodusele. Kliima muutub nii kiiresti, et paljudel taime- ja loomaliikidel on väga raske sellega toime tulla. Suur hulk maismaa-, magevee- ja mereliike on juba asunud ümber uutesse elupaikadesse. Maakera keskmise õhutemperatuuri kontrollimatu tõus seab mõned taime- ja loomaliigid suurenenud väljasuremisohtu. Viide
Temperatuuri tõusu 2 ºC võrra võrreldes tööstuseelse ajastuga peavad teadlased läveks, mille ületamisel tekib palju suurem oht, et maakera keskkonnas leiavad aset ohtlikud ja võimalik, et ka katastroofilised muutused. Seetõttu on rahvusvaheline üldsus tunnistanud vajadust hoida globaalne soojenemine alla 2 ºC. Viide
Kas kliimamuutus on väljamõeldis?
Mitte kõik inimesed ei ole kliimamuutuste osas ühel meelel. On neid, kes arvavad, et kliimamuutus on väljamõeldis ja tegelikult on tegemist väikese loodusliku kõikumisega, mis on täiesti kahjutu. Üksmeelt ei ole ka nende hulgas, kes kliimamuutust tõeliseks peavad. Osade arvates on kliimamuutuses süüdi inimesed, teiste arvates mitte. Allpool on kirjas mõlema poole peamised väited nende seisukohtade kaitseks.
Pooltargumendid
Kliima soojenemise põhjuseks on loodusliku kasvuhooneefekti tugevnemise inimtegevuse tulemusena. Süsihappegaasi kontsentratsiooni tõusu atmosfääris on põhjustanud:
fossiilsete kütuste põletamine,
metsade maharaiumine ja soiste alade kuivendamine, mis on vähendanud süsihappegaasi siduva taimestikuga kaetud alade üldist pindala;
intensiivpõllundusega seotud sügavkünni ulatuslik kasutamine ja inimtegevuse tagajärjel intensiivistunud kõrbestumine, mis vabastab mullas talletunud CO₂.
Vastuargumendid
Inimtegevusest lisanduv CO₂ moodustab globaalsest süsinikuringest väga väikese osa.
Poolt
Kliima soojenemist näitab ka merejää kiirem sulamine Arktikas, liustike intensiivsem sulamine Gröönimaal, Alpides, Himaalaja mäestikus ja Antarktikas. Ookeanide veetase on sulamisest lisandunud vee ja termilise paisumise tulemusena tõusnud. Seeläbi on ohtu sattunud rannikualad, kus elab suurem osa elanikkonnast.
Vastu
Liustike pindala on näiteks Gröönimaal kiiresti vähenenud, kuid rannikust kaugemale jõudvate sademete tõttu on seal jää maht suurenenud. Enamik mäeliustikke on geoloogilises mõttes noored ( u 6000 a), mis viitab sellele, et kliima võib olla väljumas suhteliselt jahedamast kliimatsüklist. Veetaseme ja õhutemperatuuri tõusu arvutustes on võimaliku vea vahemik märksa suurem kui leitud tõus.
Poolt
CO₂ kontsentratsioon atmosfääris on on viimase poole sajandiga tõusnud tasemeni, mida pole maa atmosfääris olnud viimase kahe miljoni aasta jooksul. Väga järsult on suurenenud ka teiste kasvuhoonegaaside sisaldus (CH₄, N₂O jt).
Vastu
Kõik teadmised mineviku kliima ja atmosfääri koostise kohta on kaudsed, s.t pole termomeetri ega muude mõõteriistadega mõõdetud. Eeldused, millel need kaudsed meetodid (nt jääpuursüdamike või puu aastarõngaste uurimine) rajanevad, on lihtsasti kritiseeritavad.
Antarktise jääkilbi puurimisel saadud andmed näitavad, et õhutemperatuuri tõus on igas kliima soojenemise tsüklis ennetanud õhu süsihappegaasisisalduse suurenemist. CO₂ kontsentratsiooni tõus on temperatuuri tõusu tagajärg, mitte põhjus. Näiteks ookeani pinnakihtide soojenemine põhjustab seal lahustunud süsihappegaasi suurema eritumise õhku.
Poolt
Atmosfääri koostise ja õhutemperatuuri vahel on väga lihtsad füüsikalised seosed.
Vastu
Kliimasüsteem on väga keeruline, tänapäeval ei teata veel kõiki kliimat kujundavate tegurite koosmõju seaduspärasusi.
Näiteks ookeani hoovuste ja Päikese solaarkonstandi juhuslikud muutused mõjutavad globaalset kliimat rohkem kui CO₂ kontsentratsiooni suurenemine.
Teadus teab praegu vähe aerosoolide ja pilvede rollist ning kliimamudelitel on raskusi nende kliimat jahutava mõju arvestamisega.
Poolt
Mõõtmised näitavad, et maapinnalähedane keskmine õhutemperatuur on viimase sajandi jooksul tõusnud 1,1 °C võrra.
Vastu
Keskmise õhutemperatuuri arvutamine ei ole usaldusväärne. Väga vähe on meteoroloogilisi andmeid ookeanide, Gröönimaa, suurte polaar-, kõrbe- ja vihmametsaalade kohta. Aafrika, Siber ja suurem osa Kanadast on ilmajaamadega väga hõredalt kaetud.
Ilmajaamade arv on viimastel kümnenditel kogu maailmas vähenenud. Suurenenud on linnade lähedal asuvate ilmajaamade osakaal, mille mõõtmistulemused on mõjutatud linnade soojasaartest.
Maapealsete jaamade ja satelliitide mõõtmisandmed lähevad lahku. Satelliitidelt mõõdetud andmed on usaldusväärsemad, hõlmavad ühtlaselt kogu planeeti, kuid näitavad väiksemat soojenemist kui ilmajaamad.
Poolt
Et praegune kliima soojenemine on tingitud inimtegevusest, peab inimene ka olukorda parandama või vähemalt leevendama.
Lõpetama fossiilsete kütuste põletamise ja leidma alternatiivseid energiaallikaid.
Muutma ja arendama tehnoloogiaid ja üldist maakasutust nii, et väheneks kasvuhoonegaaside sattumine keskkonda ja suureneks looduse võime siduda CO₂.
Muuta inimeste tarbimisharjumusi nii, et see aitaks kaasa CO₂ heite vähenemisele.
Arendama insener-tehnilisi lahendusi, mis võimaldaksid siduda atmosfääris olevaid kasvuhoonegaase ja ladustada neid näiteks maapõue sügavustes.
Rakendama kliimamuutustega kohanemise strateegiaid, s.t valmistama linnasid, taristuid, põllumajandust, tervishoidu jne ette toimetulekuks kliimamuutustest tulenevate mõjudega (tormide sagenemine, üleujutused, põuad ja kuumalained jne). Praegu ennetustöödeks kulutatavad summad hoiavad kokku hiljem tagajärgede likvideerimiseks kuluvat raha.
Vastu
Et kliima soojenemises ja eriti selle mõjus on palju ebaselget, pole mõistlik selle peale raha kulutada.
Paljud alternatiivsed energiaallikad on kallimad ja vähem töökindlad kui traditsioonilised fossiilkütust tarbivad vahendid. Kallim energia tähendab seda, et rahvas muutub asjatult vaesemaks.
Paljud kasvuhoonegaaside vähendamise kavad ja alternatiivid on väga energiamahukad, mistõttu nende kasutegur on kaheldav.
Pidevalt kasvav rahvastik vajab toitmist, mistõttu peab suurenema ka haritava põllumaa kogupindala ja kasutamise intensiivsus.
Vt edasi Ülesanne 10 (ainult registreeritud õppijatele)
Vt edasi 3. Hüdrosfäär