Розділ 5 Зміни клімату

Зміни клімату (2 год.)

Клімат та глобальне потепління. Планетарний клімат і парниковий ефект. Наслідки

змін клімату. Міжнародні аспекти проблеми зміни клімату. Прогнози на майбутнє.

Учні мають:

- знати поняття клімату, сутність глобального потепління;

- розрізняти парниковий ефект природного і антропогенного походження;

- розуміти зв’язок між кліматичними умовами на Землі і парниковим ефектом;

- визначати антропогенні джерела та аналізувати вплив різних парникових газів на

навколишнє середовище;

- оцінювати наслідки зміни клімату на Землі;

- встановлювати шляхи подолання змін клімату

Тема уроку № 13 Зміни клімату

План

1. Клімат та глобальне потепління

2. Планетарний клімат і парниковий ефект

Клімат Землі постійно змінювався з моменту створення нашої планети. Це залежало

від різноманітних геологічних та астрономічних явищ, таких як вулканічна активність та

коливання орбіти Землі. Навіть зародження життя на планеті залежало від клімату. Зміни

кліматичної системи відбувалися упродовж мільйонів років і відбуваються сьогодні. Але, за

рахунок активної діяльності людини, характер та інтенсивність цих змін на відміну від

багатомільйонної історії Землі носить небезпечний характер, ставлячи під загрозу саме

існування людства на Землі.

Поняття „клімат" можна визначити так: клімат - це усереднений стан погодних умов,

властивий певній місцевості упродовж тривалого періоду часу. Що ж насправді це означає і

яка різниця між погодою та кліматом? Погода - це теперішній стан атмосферних умов, який

може змінюватися упродовж короткого періоду часу: годин, днів, тижнів. Схожа погода

може бути в різних куточках світу і в різних кліматичних зонах. Клімат же - це стабільний

фактор, який характеризує особливості умов цілих регіонів. Клімат міняється дуже повільно

- упродовж десятиріч та сторіч. Кліматичні характеристики певних регіонів не залежать від

того, якою є сьогодні погода - дощить чи сонячно, дме вітер чи ні. Для визначення клімату

нам необхідно підсумувати погодні умови за тривалий час, зазвичай 20-30 років, і визначити,

яких днів було більше - дощових, хмарних чи сонячних. Потім визначається середня

температура і аналізується, які температурні режими переважають - тобто, чи були дні

переважно м'якими, теплими чи прохолодними. Ось таким чином ми визначаємо основні

кліматичні характеристики, притаманні різним місцевостям і регіонам. Визначення

кліматичних характеристик та спостереження за його змінами - це кропітка робота, яка

вимагає залучення великої кількості висококваліфікованих фахівців та використання

найсучасніших технологій.

Глобальне потепління - це прогресуюче загальнопланетарне підвищення температури,

що зумовлене антропогенним парниковим ефектом і призводить до змін клімату у масштабах

Землі. Хоч потепління і є глобальною усередненою тенденцією, але слід зазначити, що зміна

температур відбувається нерівномірно в залежності від сезону та місцевості, більше того,

місцями в деякі сезони клімат навіть стає холоднішим. Наприклад, за даними науковців, в

Україні зими потеплішали значно більше, ніж літо.

Наукові дані незаперечні: клімат планети змінюється внаслідок глобального

потепління спричиненого діяльністю людини.

Це цікаво

На 1 км2 поверхні Землі припадає середня потужність випромінювання Сонця рівна

17x104 кВт, у той час як середня потужність використання первинних енергоресурсів рівна

приблизно 19 кВт. Ці потужності значно, майже в 104 рази розрізняються між собою. Проте

сумарна потужність всіх електростанцій світу - 2x109 кВт вже співвідносна з потужністю

багатьох явищ природи. Так, середня потужність повітряних течій на планеті становить (25-

35)х109 кВт середня потужність ураганів - (30-40)х109 кВт. Сумарна потужність приливів

рівна (2-5)х109 кВт. Проводячи зіставлення потужностей, слід враховувати, що, окрім

стаціонарних електростанцій, є велике число пересувних енергетичних установок.

Наприклад, потужність всіх пасажирських літаків, що діють на планеті обчислюється не

менше 0,15x109 кВт, що дорівнює потужності всіх електростанцій країн пострадянського

простору.

2. Планетарний клімат і парниковий ефект

Наші знання про ранню атмосферу Землі і відповідно про процеси, що привели до

походження і природного розвитку парникового ефекту, ще далекі від повноти і

досконалості. З огляду на перспективи глобальної зміни клімату ці питання сьогодні активно

досліджуються науковцями всього світу.

Якщо подивитися в далеке минуле, виявляються часи, а точніше – епохи, коли Земля

перетворювалася то на заледенілу кулю, що висить в космосі, то її атмосфера нагрівалася, як

пекло. При цьому багато що вказує на те, що переходи між теплим і холодним станами

планети були відносно швидкоплинні.

4,5 мільярда років назад Сонце було на 25% холодніше, ніж зараз. Проте на Землі був

значний парниковий ефект, пов'язаний з великим вмістом карбону (IV) оксиду і водяної пари

в атмосфері. Але в цілому, незважаючи на значні кліматичні зміни в різні історичні періоди,

температура залишалася, загалом, на рівні, сприятливому для розвитку життя на Землі. Які

механізми дозволяли підтримувати такий баланс, нам достовірно невідомо. Ученими лише

визначено, що взаємодію геологічних і біологічних процесів забезпечувало переважне

накопичення С02 в земній корі при відносному зниженні його вмісту в атмосфері.

Багато що говорить про те, що приблизно 770 мільйонів років назад Земля піддалася

дуже різким кліматичним змінам з чотирма могутніми льодовиковими періодами, коли суша

і Світовий океан були вкриті товстим шаром криги і снігу. У проміжках між льодовиковими

періодами існували дуже активні періоди парникового ефекту, обумовлені різким

зростанням вулканічної активності і відповідно збільшенням змісту С02 в атмосфері.

Коли після останнього екстремального льодовикового періоду, близько 549 мільйонів

років назад клімат нарешті стабілізувався, почався бурхливий розвиток життя на Землі і

передовсім – багатоклітинних організмів, що, зрештою, і призвело до тієї видової

різноманітності, яку спостерігаємо сьогодні.

Протягом останнього мільйона років, за який маємо порівняно достовірні дані,

льодовикові періоди спостерігалися з циклічністю приблизно в 100000 років і розділялися

інтервалами потепління в 20000-50000 років. У даний час знаходимося саме в такому

«теплому» інтервалі відносно стійкому в кліматичному відношенні періоді, що почався

близько 10 000 років тому, а найближчий льодовиковий період настане не раніше, ніж через

5000 років. У геологічному масштабі часу це недовго, але з позиції тривалості людського

життя такий термін є величезним.

Вважають, що останній глобальний льодовиковий період завершився саме таким

стрибкоподібним переходом до потепління. Першопричини подібних процесів могли бути

різними: коливання по відношенню до Сонця орбіти Землі або нахилу вісі її обертання,

падіння дуже великих метеоритів або повсюдна активізація вулканічної діяльності.

Ймовірно, що кожен з цих чинників мав свій вплив на температурний режим планети.

Все це свідчить про те, що планетарний клімат, навіть без людського втручання

піддається хаотичним і достатньо різким змінам. Тому зміни клімату незалежно від причини

їх виникнення є реальною загрозою для існування життя на Землі, яку необхідно приймати

серйозно і враховувати при довготерміновому прогнозуванні та плануванні стратегії

економічного і соціального розвитку конкретних регіонів, держав та зрештою і всього

людства загалом.

Це цікаво

Приблизно третина сонячної енергії відбивається атмосферою Землі назад у

космічний простір. Близько 0,02 % використовується рослинами для фотосинтезу, а інша йде

на підтримку дуже багатьох природних процесів: обігріву земної поверхні, океанів і

атмосфери, руху повітряних мас (вітер), хвиль, океанічних течій, випаровування і

круговороту води. Решта, після проходження через різноманітні природні процеси, знову

випромінюється в космічний простір.

Висихання території, відомої сучасникам як пустеля Сахара, відбувалося в два

етапи: перший – 6700 і наступний близько 4000 років тому.

Приблизно 10000 років тому в період чергового відносного потепління відбулося

переселення людей на північ, до Гренландії і Ісландії

Завдання для самоконтролю:

1. Дайте визначення поняття клімату та сутності глобального потепління;

2. Чим розрізняється парниковий ефект природного і антропогенного походження;

3. Який зв’язок між кліматичними умовами на Землі і парниковим ефектом;