Определение глобального потепления и его причины

Актуальность поставленной задачи заключается в том, что рассматриваемые растения и животные, находятся на грани исчезновения, относятся к I и II категориям, а потепление климата произошло в основном после 1970-го года, то есть всего за последние 35 лет и продолжается в настоящее время. Выявлением причин и последствий глобального потепления занимаются ведущие ученые всего мира, такие как В. Клименко, профессор, доктор технических наук, заведующий лабораторией глобальных проблем энергетики Московского энергетического института, Филипп Скотт, профессор биогеографии Лондонского университета, Пол Райт, профессор Института Пастера в Париже, Патрик Михельс, профессор Университета Вирджинии, Тим Болл, профессор климатологии Университета Виннипега.

Практическое значение моей работы заключается в том, что полученные результаты можно использовать в качестве дополнительного материала на уроках кубановедения, окружающего мира, географии.

Новизна проекта в том, что я предложил новую точку зрения в уже давно обсуждаемой теме и последние данные.

1. Определение глобального потепления и его причины.

Глобальное потепление – это процесс постоянного роста средней годовой температуры воздуха и Мирового океана, вследствие всевозможных причин (увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере Земли, изменение солнечной и вулканической активности и т. д. )

Существуют природные и антропогенные факторы, которые влияют на изменение климата.

Природные факторы:

1) солнечное излучение;

2) изменение орбиты Земли;

3) вулканизм;

4) Мировой океан.

Антропогенные факторы:

1) сжигание топлива;

2) цементная промышленность;

3) землепользование;

4) скотоводство.

Что же сейчас происходит с климатом, как он меняется? На этот вопрос ищут ответ ученые всех стран. То, что земной шар в среднем стал теплее на 0,7 – 0,8оС по сравнению с концом XIX века, подтвержденный факт. Это очень значительный рост температуры воздуха. Ничего подобного в течение двух тысяч лет не наблюдалось. Причем, по данным профессора В. Клименко, потепление произошло в основном после 1970-го года, то есть всего за последние 35 лет. По мнению профессора, этот процесс будет продолжаться, по крайней мере, лет двести.

Изучив историю существования нашей планеты, можно прийти к выводу, что потепление климата связано не только с деятельностью человека , а имеются еще мощные естественные факторы, так как случались периоды потепления, когда никакой промышленности не существовало.

Конечно, высокая концентрация углекислого газа и других парниковых газов в атмосфере ведёт к её разогреву. Если бы на Земле вообще не было парникового эффекта, то средняя температура на нашей планете была бы около -210С, а так, благодаря парниковым газам, она составляет +140С. Поэтому выброс парниковых газов в результате деятельности человека будет приводить к дальнейшему разогреву планеты.

На Земле основными парниковыми газами являются: водяной пар, углекислый газ, метан, озон.

Ряд учёных, таких как Филипп Скотт, профессор, Эйгил Фрис – Кристенсен, профессор, Фредерик Сингер, профессор, утверждают, что потепление климата происходит в результате природных факторов, и в основном благодаря повышенной солнечной активности. Учёные заметили закономерность, что когда на Солнце появляются тёмные пятна, солнечная активность увеличивается. В последние десятилетия на поверхности Солнца появились темные пятна, поэтому именно с ними связывают глобальное потепление. В подтверждении этой теории они проверили наличие темных пятен на Солнце во время ледникового периода, так вот, в это время на Солнце пятен не было.

2. Факты, подтверждающие появление глобального потепления.

Климат земли на протяжении всей истории не был постоянным. Тёплые периоды, сменялись холодными ледниковыми. В тёплые периоды среднегодовая температура арктических широт поднималась до 7-130С, а температура самого холодного месяца января составляла 4-6 градусов, т. е. климатические условия в нашей Арктике мало отличались от климата современного Крыма. На смену тёплым периодам рано или поздно приходили похолодания, во время которых льды достигали современных тропических широт. Например, исторические хроники свидетельствуют о том, что в 11-13 веках большая площадь Гренландии не была покрыта льдами ( именно поэтому норвежские мореплаватели называли ее «зеленой землей»). Затем климат стал суровей и Гренландия почти полностью покрылась льдами. В средневековые зимы даже замерзала река Темза в Англии. А с начала 20 века уже началось довольно таки быстрое потепление. Уже к 1940 году в Гренландском море количество льдов сократилось вдвое, в Баренцевом море – в трое. В этот период времени даже обычные суда, не ледоколы, спокойно проплывали северным морским путем от западных до восточных окраин нашей страны. Именно в середине 20 века были зафиксированы значительные повышения температуры арктических морей, отмечено значительное отступание ледников в Альпах и на Кавказе. Общая площадь льдов Кавказа снизилась на 10 %, а толщина льда местами уменьшилась на 100 метров. Повышение температуры в Гренландии составило 50С, а на Шпицбергене все 90С .

С 1912 года на горе Килиманджаро количество ледников сократилось на 80%. Начали таять ледники впервые за 11 тысяч лет.

С 1979 года начался быстрый рост температуры поверхностного слоя атмосферы Земли, который вызвал ускорение таяния льдов Арктики, Антарктики и повышение зимних температур в умеренных широтах. Так, за последние 50 лет, толщина арктических льдов уменьшилась на 40%.

А жители ряда сибирских городов стали для себя отмечать, что крепкие морозы уже давно остались в прошлом. Средняя зимняя температура в Сибири повысилась почти на десять градусов за последние 50 лет, в некоторых областях России безморозный период увеличился на 2-3 неделе.

Ареал обитание многих живых организмов сместился к северу вслед за растущими средними зимними температурами. В целом за последние 100 лет средняя температура поверхностного слоя атмосферы повысилась на 0,7-0,80С, площадь снежного покрова в северном полушарии снизилась на 8%, а уровень Мирового океана поднялся в среднем на 10-20 см.

3. Предполагаемые последствия глобального потепления.

Надо отметить, что потепление распространяется неравномерно по поверхности земного шара. Земной шар в целом теплеет, но есть области, которые на его фоне наоборот холодают, это Китай, Тибет, Англия. Россия находится в зоне высоких температурных аномалий.

Произойдет смена мест обитания животных, которое уже отмечается во многих уголках Земного шара. В Гренландии уже стал гнездиться сизоголовый дрозд, в субарктической Исландии появились скворцы и ласточки, в Британии – белая цапля. Особенно сильно заметно потепление арктических океанических вод. Теперь многие промысловые рыбы встречаются там, где их раньше не было. В водах Гренландии появилась треска и сельдь, в водах Великобритании – обитатели южных широт: красная форель, большеголовая черепаха.

Ареал бурого медведя в Северной Америке уже продвинулся на север до такой степени, что стали появляться гибриды белых и бурых медведей, а в южной части своего ареала бурые медведи перестали впадать в спячку.

Увеличение средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы будет сильнее ощущаться над материками, чем над океанами, что в будущем вызовет коренную перестройку природных зон материков. Смещение ряда зон в Арктические и Антарктические широты отмечается уже сейчас.

Зимы потеплеют существенно, на 4-5оС. Зимой ожидается рост осадков в высоких широтах (выше 500 северной и южной широты), а также и в умеренных широтах.

В южных широтах наоборот ожидается снижение количества выпадающих осадков (до 20%), особенно, в летний период. В странах Южной Европы ожидается летняя засушливая жара и зимние ливневые дожди.

4. Изменения климата на территории России.

Так как Россия находится в зоне высоких температурных аномалий, то если в целом на планете температура повысится на 0,5оС, то в России на 1-1,5ОС. Предположительно, по мнению профессора В. Клименко, уже в течение ближайшего десятилетия мы доберемся до потепления в 1оС. В России же это будет означать потепление на 2-2,5оС.

На Таймыре и Ямале, например, с вечной мерзлотой ничего глобального не произойдет, так как для разрушения нужны среднегодовые температуры выше минус два градуса, но на крайнем севере, даже при условии глобального потепления, этого не произойдет.

В других районах произойдет деградация вечной мерзлоты, в связи с этим может нарушиться инфраструктура этих территорий. На вечной мерзлоте России стоит множество городов, проложено тысячи километров трубопровода, а также автомобильных и железных дорог. Большие территории могут стать непригодными для жизни человека.

В последние годы Ледовитый океан наступает на сушу со средней скоростью 3-6 метров за лето. Исчезают полностью целые арктические острова; так уже в 21 веке исчез остров Муостах вблизи устья реки Лены.

Велика проблема образования болот, вся Западная Сибирь – сплошное болото.

При дальнейшем увеличении среднегодовой температуры приземного слоя атмосферы, тундра может сократиться на Европейской части России и сохраниться только лишь на арктическом побережье в Сибири.

Зона тайги сместится к северу на 500-600 км и сократится по площади почти на треть, площадь лиственных лесов увеличится почти в 3-5 раз, и если будет позволять увлажнение, пояс лиственных лесов будет простираться непрерывной полосой от Балтики до Тихого океана.

Лесостепи и степи также продвинутся на север и покроют Смоленскую, Калужскую, Тульскую, Рязанскую области, вплотную подступив к южным границам Московской и Владимирской областям.

Одной из основных угроз, является угроза засухи. Некоторая часть Южной Сибири, Северный Кавказ будут подвержены засухам.

А именно от засух страдает сельское хозяйство, и в истории России были примеры 1891 и 1920 гг. страшного голода. Но на основной территории России будет становиться влажнее.

Глобальное потепление затронет и места обитания животных. Например, в Охотском море появились скумбрия и сайра, а в дальневосточном заливе Петра Великого – тихоокеанская сардина.

Из-за глобальных климатических изменений ближайшие десятилетия могут стать последними в жизни многих видов живых организмов. Уже сейчас белые медведи, тюлени, моржи лишаются важного компонента их среды обитания – арктического льда.

Глобальное потепление для России влечет как плюсы, так и минусы. Зимы станут менее суровыми. Земли с пригодным для земледелия климатом продвинутся дальше на север. Во многих районах страны станет возможным выращивание более южных культур и раннее созревание прежних. Ожидается, что средняя температура в России достигнет 00 С, сейчас она составляет в -5,30С.

4. 1. Изменение климата в Краснодарском крае. Анализ температуры воздуха, на примере г. Краснодара.

На территории Краснодарского края сформировались три типа климата: умеренный, субтропический и горный. Наибольшая, равнинная часть края находится под властью умеренного климата. Здесь зимой нередко бывают сильные морозы до -15 -17 оС и небольшое количество осадков. Абсолютный минимум зимних температур -38. -40оС. Лето жаркое и сухое. Например на Таманском полуострове выпадает наименьшее количество осадков 400 мм, а в районе Горячего Ключа до 1000 мм.

Черноморское побережье находится под влиянием субтропического климата. В этом регионе более сухой климат тянется от Анапы до Геленджика. В Анапе выпадает около 400 мм осадков, в Геленджике до 700 мм. Средняя температура января +4 +6оС, а июля +25оС. А вот районы Туапсе и Сочи относятся к влажным субтропикам. Количество осадков до 1200 мм. Зимой удерживается температура +6 +7оС, а летом +25+27оС .

За последние 100 лет не раз были зарегистрированы климатические аномалии. Случались катастрофические наводнения на р. Кубань за счет обильных дождей и интенсивного снеготаяния, засухи с экстремальным маловодьем рек, исключительно холодные зимы и аномально теплые зимы на Кубани. Каждое из перечисленных явлений имело свои причины возникновения. (1)

Например, самая суровая зима зарегистрирована в 1953-1954 гг. Большой ущерб нанесли морозы и обильные снегопады зимой 1966-1967 гг. , когда высота снежного покрова достигала в Сочи 33 см. А самая теплая зима в 1965-1966 гг.

В настоящее время большое влияние на потепление климата оказывает деятельность человека, в результате которой происходит вырубка лесов, развивается промышленность. Производство цемента является интенсивным источником выбросов углекислого газа в атмосферу. Например, воздух Новороссийска содержит огромное количество пыли, что обусловлено наличием цементных заводов, а также особым ветровым режимом. Также, наш край имеет сельскохозяйственное направление. Сжигание растительных остатков сельскохозяйственными предприятиями, приобретающее массовый характер в сезон после урожая, не только загрязняет воздух, но и способствует его разогреву. В Краснодаре, Краснодарская ТЭЦ выбрасывает огромное количество загрязняющих веществ. Надо отметить, что температура воздуха в пределах города будет выше, чем загородом, а причиной этого явления служит автомобильный транспорт, выхлопы которого делают воздух в городе на несколько градусов теплее.

Основная часть лесов приходится на предгорье, горные районы и Черноморское побережье. К сожалению, вырубка лесов в крае имеет большие масштабы, что приводит к отрицательным последствиям. Всем известно, что деревья поглощают углекислый газ и выделяют кислород. С вырубкой лесов происходит высвобождение углекислого газа обратно в атмосферу, а как известно, углекислый газ участвует в процессе нагревания атмосферы. Следовательно, я могу отметить, что человек своими действиями влияет на изменение климата.

Необычайно теплый октябрь 2009г. привел к тому, что Кубань признана самым жарким местом Европы. В этом месяце в г. Лабинске температура воздуха была +32оС, в г. Краснодаре – до +27оС, в г. Сочи – до +28оС, а в станице Каневской вообще расцвела сирень. В это самое время на юге Греции и Италии, которых раньше называли рекордсменами по жаре, было около +17оС , +20оС.

В связи с этим, я хотел бы рассмотреть более подробно дневную температуру воздуха в г. Краснодаре в октябре за период 2007-2009 гг. Взяв данные таблиц 2, 3, 4 я составил график температур воздуха в октябре за три года. Из графика 1 видно, что октябрь 2008 г. было самое прохладное, а октябрь 2009 г. самым теплым. В подтверждение этого, я высчитал среднюю температуру за каждый месяц: октябрь 2007г. +20,7оС, октябрь 2008 г. - +18,2оС, октябрь 2009 г. + 22,4оС. Если учесть, что норма среднемесячной температуры октября +11. 2°С, можно сделать выводы что процесс потепления продолжается.

По мнению ученых, наиболее четко можно увидеть тенденцию потепления климата на графиках температур воздуха зимних месяцев. Для этого, я рассмотрел январь за 2007-2008 гг. , так как по статистике именно январь является самым холодным месяцем в году. По данным таблиц 5 и 6, составил график 2, из которого видно, что температура января в 2007 г очень высокая. На протяжение почти всего месяца температура держится выше +8+10оС, а максимальная температура +17оС приходится на конец месяца. Что касается января 2008 г. , то здесь, в первой половине месяца отрицательные температуры от -3 до

-8оС, а в конце месяце повышение температуры до +15оС.

То, что после теплого января 2007 г. наступил довольно холодный январь 2008 г. подтверждает теорию о том, что каждый год не может быть теплее предыдущего, а будут случаться и холодные зимы, после теплых. Этот факт подтверждает анализ температуры в январе месяце этого 2010 года. Температура воздуха во второй половине января опускалась в дневные часы до -18 С.

5. Выявление зависимости между потеплением климата и изменением среды обитания животных и растений, занесенных в Красную книгу Краснодарского края.

Изменение климатических особенностей для конкретной территории всегда будет влиять на среду обитания живых организмов, тем более такой процесс как глобальное потепление, потому что это длительный процесс, который начался несколько десятков лет назад и будет продолжаться.

. В Краснодарском крае растительность очень разнообразна по видовому составу. Многие растения занесены в Красную книгу Краснодарского края, некоторые из них имеют I и II категории, то есть находятся на грани исчезновения (4). На примере этих растений и животных я хотел бы рассмотреть влияние глобального потепления на их среду обитания, так как эти растения и животные наиболее уязвимы.

5. 1. Изучение ледников.

Горная территория Краснодарского края – это западная часть Большого Кавказа, представленная системой хребтов, основными из которых являются Главный, Боковой и Гагринский. Современные ледники находятся на Главном и Гагринском хребтам. В пределах Краснодарского края находится порядка 70 ледников. Они расположены в истоках рек Белой, Малой Лабы, Мзымты. ( Рис. 1, 2, 4) При этом, большинство ледников находятся в бассейне р. Белой. Ледники располагаются на высоте от 2460 м до 2760 м. Условия существования большинства ледников благоприятные, т. к. занимают затененные кары северной экспозиции .

Интенсивное таяние льда и снега в горах Кавказа можно объяснить сравнительно небольшой высотой, на которой расположены ледники.

Если обратиться к карте осадков, то видно, что в высокогорной зоне выпадает большое количество атмосферных осадков - 2000-3000 мм за холодный период. Но, например, в бассейне р. Малая Лаба осадков выпадает меньше, поэтому можно предположить, что наиболее интенсивно должно происходить таяние ледников здесь. Хотя, в конце ХХ века почти все ледники бассейна р. Мзымта увеличили свои площади.

Одновременно с таянием ледников происходит уменьшение их толщины и объема. Соответственно, это будет приводить к увеличению высоты снеговой линии. Стабильность высоты снеговой линии говорит о благоприятных природных условиях для питания ледников.

По данным Залиханова М. Ч. к 2015 г. ,при условии только собственных изменений климата, температура воздуха за теплый период вырастет на 0,4оС, а сумма осадков на 23%. С учетом глобальных изменений климата они соответственно возрастут на 1,4оС и 48%. В первом случае, если климатические условия останутся такими, как в настоящее время, то площадь ледников сократится на 13%. Если глобальное потепление продолжится, то площадь ледников увеличится на 4,9 %, за счет увеличения количества осадков в зимнее время. Соответственно высота снеговой линии понизится.

5. 2. Изучение среды обитания некоторых видов растений, занесенных в Красную книгу Краснодарского края.

Возьмем два вида шафрана: шафран Шарояна и шафран долинный.

Шафран Шарояна распространен в высокогорьях региона: верховья рек Шахе, Мзымта, Псоу. Это редкий вид II категории. Эндемик западной и центральной части Большого Кавказа. Внесён в Красную книгу Краснодарского края. Эндемик. Произрастает на лугах верхнелесного и субальпийского поясов.

При дальнейшем повышении температуры воздуха площадь ледников и снежного покрова увеличатся и, возможно, приблизится к субальпийским лугам, которые находятся на высоте 1800 – 2300 м, следовательно, место обитания этого редкого растения окажется под угрозой, ситуацию может усугубить тот факт, что шафран Шарояна является эндемиком, то есть ограничен в своем распространении относительно небольшой области. Надо отметить, что шафран Шарояна можно встретить и на альпийских лугах Лагонакского нагорья , а это высота до 2500 м. Лагонакское нагорье имеет высоту до 2200м, а г. Фишт 2867м, г. Оштен 2804 м. Оледенение в этих местах сильно отступило и такая тенденция продолжается. Таяние больших ледников приводит к образованию малых ледников. Если климатические условия останутся прежними, то могу предположить, что в этом случае это растение останется в альпийских лугах Лагонакского нагорья.

Шафран долинный редкий вид, II категория. Внесен в Красную книгу Краснодарского края и Красную книгу России. Место обитания – верховья р. Мзымта, Кавказский государственный биосферный заповедник.

Растет на влажных лугах субальпийского и альпийского поясов на высоте до 2400 м. Ледники в верховьях р. Мзымта в конце прошлого века увеличили свою площадь и если потепление климата будет продолжаться, то оледенение в этом районе еще больше увеличится. Согласно таблице 1, низшая точка конца ледника в верховьях р. Мзымта – 2700 м. , а растет шафран долинный до высоты 2400 м, следовательно, даже при условии увеличения оледенения, это не повлияет на среду обитания данного растения.

Рассмотрим следующее растение, шаровница волосоцветковая. Это растение также занесено в Красную книгу Краснодарского края и Красную книгу России, II категории, то есть находится на грани исчезновения. Шаровница волосоцветковая растет на скалах на высоте до 2000 м на г. Оштен Лагонакского нагорья. Я думаю, что изменение климата не повлияет на среду обитания этого растения, потому что на г. Оштен есть ледники, но их размеры не могут угрожать среде обитания шаровницы волосоцветковой.

5. 3. Изучение некоторых видов птиц и животных, занесенных в Красную книгу Краснодарского края.

Среди птиц, я хотел бы обратить внимание на кеклик и беркут, которые занесены в Красную книгу Краснодарского края и Красную книгу России и имеют I категорию.

В Краснодарском крае кеклик встречается в высокогорных районах Главного Кавказского и Передового хребтов. Местообитание – каменные осыпи, чередующиеся с субальпийской и альпийской растительностью.

Кеклик гнездится на земле, а не на дереве и в питании преобладают растительные корма. Потепление климата может спровоцировать ограниченность площадей, особенно в холодное время года, подходящих для местообитаний, так как осадков в виде снега будет больше. Что касается корма, то его количество не изменится.

Беркут встречается в горных районах Кавказского государственного биосферного заповедника и примыкающих к нему районах.

Этот вид малочислен в нашем крае вследствие ограниченности площадей для гнездования и отсутствия многочисленных кормовых объектов в горах. Зимой беркут улетает в низкогорную местность и нередко в поисках корма залетает в высокогорные луга, где количество снега, при условии дальнейшего потепления климата, увеличится. Значит, может измениться его среда обитания, так как корма в зимнее время станет меньше.

Среди млекопитающих, я хотел бы остановиться на серне и зубре.

Серна внесена в Красную книгу Краснодарского края и имеет II категорию. .

Распространение серны: От высот в 260 м над уровнем моря у р. Шахе и 180 м над уровнем моря у р. Мзымта (урочище Ахцу), до высокогорий - 3200 м над уровнем моря на г. Чугуш, г. Агепста. Обитает в высокогорных областях на открытых горных пастбищах с труднодоступными скалами, осыпями. Зимой держится в поясе темнохвойных лесов. Использует в пищу 210 видов травянистой, древесно-кустарниковой растительности, мхи, лишайники, грибы. Потепление климата не отразится на среде обитания серны, потому что зимой она и так спускается с высокогорий в лес. Так как ее питание достаточно разнообразно, то корма даже в холодное время будет достаточно.

Зубр внесен в Красную книгу Краснодарского края и его статус – V категория, то есть это восстановленный вид. (Рис. 9)

Обитает преимущественно на высоте 900 – 211 м над уровнем моря, в лесном, субальпийском и альпийском поясах Кавказского государственного заповедника. Зимой спускается в широколиственные леса до 450 м, а летом вслед за отступающими снегами поднимается до 2500 м. В рацион зубров входит более 525 растений (злаки, бобовые, хвощи, папоротники, различные группы древесно–кустарниковых растений). Зимой доминируют ежевика и овсяница. Круглогодично поедает веточный корм.

Изменение температуры не повлияет на среду обитания зубра, потому что он может жить на разной высоте в горах и хорошо приспосабливается к разным климатическим условиям.

Выводы.

Анализ температуры воздуха в г. Краснодаре в январе и октябре за период с 2007 по 2009 гг. подтвердил, что потепление климата продолжается.

Также, в своей работе я рассматривал растения, птиц и животных, которые не только редкие и исчезающие виды, но еще и обитают в высокогорьях Кавказских гор. Для этого я изучил состояние современного оледенения и пришел к выводу, что дальнейшее потепление климата может вызвать изменения в ареале обитания рассмотренных видов растений и птиц. На мой взгляд, наиболее уязвимы в этой ситуации растения, особенно шафран Шарояна, потому что его численность постоянно сокращается из-за сбора цветов на букеты, из-за слабого семенного размножения. К тому же этот вид ограничен в своем распространении относительно небольшой области, поэтому изменение климата может повлечь за собой серьезные последствия.

Птицы могут лишиться гнездовых площадей. Рассмотренные зубр и серна не пострадают, потому что они в холодное время спускаются с высокогорий в леса. В их рацион входит большое количество растений, грибов, мхов и лишайников, то есть корма будет достаточно.

Надо отметить, что потепление климата может повлиять на все природные компоненты. Поэтому, в дальнейшем, я хотел бы изучить лиманы и плавни, которые в последнее время заболачиваются и пересыхают. И как этот факт может повлиять на среду обитания таких птиц, как розовый пеликан, каравайка, колпица, которые гнездятся и обитают в лиманах и плавнях Краснодарского края и занесены в Красную книгу Кубани.

Интерес вызывают почвы, так как Кубань- житница России, поэтому очень важно сохранить плодородный слой земли.

«Влияние изменения климата на социальную сферу, быт, образ жизни и здоровье человека»- желаемая тема моего проекта в старших классах, так как она требует более серьезного анализа данных, проведения соц. опроса.