Презентация по географии "Возможные изменения климата и их последствия" (11 класс). "Изменение климата: причины и последствия" Сафонов Георгий Владимирович Кандидат экономических наук Директор Центра экономики окружающей среды Государственный
Слайд 1
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
Слайд 5
Слайд 6
Слайд 7
Слайд 8
Слайд 9
Слайд 10
Слайд 11
Слайд 12
Слайд 13
Слайд 14
Слайд 15
Слайд 16
Слайд 17
Слайд 18
Слайд 19
Слайд 20
Слайд 21
Слайд 22
Слайд 23
Слайд 24
Слайд 25
Слайд 26
Слайд 27
Слайд 28
Слайд 29
Слайд 30
Слайд 31
Слайд 32
Слайд 33
Слайд 34
Презентацию на тему "Глобальное изменение климата" (10 класс) можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: Биология. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад - нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 34 слайд(ов).
Слайды презентации
Слайд 1
Глобальное изменение климата
Экология и охрана окружающей среды
Слайд 2
Климат - многолетний режим погоды, определяемый географической широтой местности, высотой над уровнем моря и рельефом. Климат Земли определяется сложными взаимодействиями между Солнцем, океанами, поверхностью суши и биосферой. Главной движущей силой для погоды и климата является Солнце. Неравномерное нагревание земной поверхности (чем ближе к экватору, тем сильнее) является одной из главных причин ветров и океанических течений.
Слайд 3
Изменения климата в прошлом Климат Земли на протяжении всей его истории был подвержен постоянным изменениям, связанным с естественными изменениями основных климатообразующих факторов. Эти изменения происходят в разных временных масштабах: от одного сезона до масштаба геологических эр и самого времени существования планеты. Основными факторами, с которыми связаны наиболее крупные колебания глобальной температуры, измеряемые десятками градусов, являются: эволюция Солнца с сопутствующим изменением потока солнечной радиации; изменение массы и газового состава атмосферы (в первую очедь, парниковых газов: двуокиси углерода СО2 и метана СН4); изменения позрачности атмосферы, вызванные крупными вулканическими извержениями или столкновениями с космическими телами; дрейф континентов и сопутствующее изменение океанической циркуляции
Слайд 4
Слайд 5
Одним из важнейших следствий перемещения материка Антарктиды к Южному полюсу стало образование Антарктического ледового щита, приведшее к понижению температуры океана при таянии отколовшихся от него огромных айсбергов. Вследствие этого произошло общее похолодание климата до уровня, при котором периодическое изменение элементов земной орбиты стало приводить к развитию крупномасштабного оледенения (ледниковые периоды). Эти ледниковые периоды отделялись один от другого сравнительно теплыми межледниковыми периодами, с общей длиной цикла около 100 тысяч лет. В настоящее время климат Земли находится в фазе очередного межледникового периода.
Слайд 6
Слайд 7
Слайд 8
Первое потепление происходило с начала столетия до 1940-х годов. Причина этого явления не имеет общепринятого объяснения. Выдвинут ряд гипотез о связи его с повышенной прозрачностью атмосферы в указанный период из-за ослабления вулканической активности; колебаниями потока солнечной радиации; крупномасштабными внутренними колебаниями в системе океан-атмосфера Второе потепление началось с 1970-х годов и продолжается по настоящее время.
Слайд 9
В то же время, относительно причин второго периода потепления имеется согласие большей части научного сообщества: это потепление вызвано дополнительным парниковым эффектом, связанным с антропогенным ростом концентрации в атмосфере некоторых парниковых газов, в первую очередь, углекислого газа от сгорания органического топлива.
Слайд 10
Антропогенные изменения климата Парниковый эффект и антропогенные изменения температуры
Основная доля солнечной энергии поглощается поверхностными слоями океана и суши и затем излучается обратно в пространство в виде длинноволновой (инфракрасной) радиации. Однако, определенная часть уходящей радиации поглощается в атмосфере так называемыми парниковыми газами (в первую очередь, водяным паром, углекислым газом СО2, метаном СН4 и некоторыми другими), что обеспечивает дополнительный нагрев у поверхности Земли – естественный парниковый эффект
Слайд 12
Изменение состава атмосферы способно существенно влиять на радиационный баланс Земли и, следовательно, изменять климат. Основным механизмом этого влияния является парниковый эффект. Приблизительно 30% приходящего солнечного излучения отражается от верхних слоев атмосферы и уходит назад в космос, но большая часть проходит сквозь атмосферу и нагревает поверхность Земли. Нагретая поверхность испускает инфракрасное излучение. Некоторые газы, входящие в состав атмосферы в относительно небольших количествах (0,1%) способны задерживать инфракрасное излучение. Их называют парниковыми газами, а само явление – парниковым эффектом. Исследования радиационного баланса вместе c данными о величине потока солнечной радиации, измеренными на больших высотах, позволяет оценить температуру земной поверхности, какой она была бы в отсутствие парникового эффекта в атмосфере: около –19оС (в среднем за год), т.е., значительно ниже реально наблюдаемой величины около +15оС.
Слайд 13
Наблюдения и реконструкции по различным геологическим данным показали, что в 20-м веке произошел быстрый и значительный рост концентрации углекислого газа в атмосфере с 280 млн-1 в начале индустриальной эры до 370 млн-1 в настоящее время, и этот рост в основном носит антропогенный характер (выбросы углекислого газа при сжигании ископаемого органического топлива). В связи с этим возникло предположение о возможном антропогенном потеплении за счет дополнительного парникового эффекта. Однако количественная оценка этого потепления весьма сложна, поскольку в процессе потепления проявляются многочисленные положительные и отрицательные обратные связи в климатической системе (в первую очередь, связанные с концентрацией водяного пара и облачностью, а также изменением альбедо земной поверхности при уменьшении снежно-ледового покрова).
Слайд 16
Кроме того,было обнаружено, что сопутствующие выбросы аэрозолей (твердых частиц, взвешенных в атмосфере) могут приводить к относительному похолоданию. В настоящее время оценки предстоящих изменений климата получаются с использованием данных сложных физико-математических моделей, описывающих взаимодействующие атмосферу, океан и поверхность суши.
Слайд 17
Ожидаемые изменения температуры в 21 веке
Современные оценки чувствительности климата к росту концентрации СО2 (т.е., изменения температуры при удвоении концентрации) дают величину в пределах 1.5-4.5оС. Оценки глобального потепления, полученные с использованием разных моделей для различных сценариев эмиссии парниковых газов (СО2) дают для среднегодовой температуры конца 21 века (2071-2100 гг.) разброс от 0.9 до 5.5оС.
Слайд 18
Результаты современных (с изменяющейся концентрацией парниковых газов и аэрозоля) экспериментов демонстрируют пространственную неоднородность потепления, преимущественно с более высокими скоростями роста над континентами; над океанами потепление слабее, в некоторых областях океана ряд моделей указывает даже на возможное похолодание. Наиболее сильный рост среднегодовой температуры ожидается в высоких широтах Северного полушария. Оценки потепления для разных сезонов показывают, что в целом оно сильнее в зимнем полушарии.
Слайд 19
Непосредственные оценки ожидаемых региональных изменений климата по данным современных глобальных моделей, представляются ненадежными. Используются различные методы регионализации (статистические и с использованием физико-математических региональных моделей), которые, однако, дают в настоящее время значительный разброс результатов. Для большинства регионов суши ожидается потепление; зимой в северных регионах рост температуры быстрее, чем в седнем по Земному шару; летом более быстрый рост ожидается в Средиземноморском регионе, в Центральной Азии и на севере континента.
Слайд 20
Слайд 22
Изменения осадков при глобальном потеплении
Изменения гидрологического цикла, в том числе, такой важной его составляющей как атмосферные осадки, могут оказать существенные воздействия на различные стороны человеческой жизнедеятельности (сельское хозяйство, энергетика и транспорт, а также вызвать опасные явления, связанные с наводнениями и засухами), так и непосредственно для климатической системы (облачность, потоки скрытого тепла, приток пресной воды в океан, аккумуляция/разрушение ледовых щитов и горных ледников, и т.д.). Увеличение содержания влаги в атмосфере при глобальном потеплениии (из-за увеличения количества влаги, как испаряющейся непосредственно с поверхности, так и за счет транспирации растениями), несомненно приведет к общему росту осадков. Оценки, полученные для ряда регионов Земного шара, показывают тенденцию увеличение количества осадков от периода 1955-1975 гг. к концу века в умеренных широтах (исключая северо-восточную часть Азии). В то же время во многих тропических регионах происходит убывание осадков.
Слайд 23
Более полезным для оценки возможных изменений представляется использование климатических моделей с развитым физическим описанием гидрологического цикла. Существующие модели климата предсказывают рост средней по Земному шару суммы осадков с увеличением концентрации СО2. Зимой ожидается рост осадков в высоких широтах, а согласно большинству моделей, также и в умеренных широтах. В основном модели предсказывают рост осадков при потеплении для широтных зон к северу от 50ос.ш. и к югу от 50ою.ш. во все сезоны.
Слайд 25
В то же время, в более южных областях в отдельные сезоны ожидается уменьшение осадков; в частности, в Средиземноморье ожидается сильное (более 20%) уменьшение осадков в летний сезон. Есть основания ожидать рост частоты и интенсивности сильных осадков, в особенности в тропиках и умеренных широтах Северного полушария. Ожидаемый рост температурных контрастов между континентами и океаном может привести к интенсификации муссонов; в частности, ожидается увеличение осадков в системе восточноазиатского муссона.
Слайд 26
Климатология осадков изучена значительно хуже, чем температуры: например, весьма плохо изучены осадки над океаном. Временные ряды осадков содержат существенные неоднородности, связанные с изменением приборов, сроков наблюдения, внесением инструментальных поправок, и т.д., коррекция которых представляет значительно большие трудности, чем в случае температуры. Положение осложняется значительной пространственной неоднородностью осадков, что делает значительно менее надежными оценки региональных средних величин. Тем не менее станционные измерения остаются пока единственным источником информации за достаточно длительный промежуток времени.
Слайд 27
Изменения частоты и интенсивности экстремальных аномалий
При глобальном потеплении ожидается (и наблюдается на большей части суши) рост максимальных температур и числа жарких дней (когда температура превосходит заданное пороговое значение); рост минимальных температур и уменьшение числа холодных дней; уменьшение частоты заморозков; уменьшение суточной амплитуды температуры. Большинство моделей предсказывают рост интенсивности осадков и увеличение числа случаев с экстремальными осадками; эти явления наблюдаются во многих регионах Северного полушария в умеренных и высоких широтах. В то же время, в ряде регионов ожидается (и в некоторых наблюдается) рост засушливости. Имеются определенные указания на возможность роста повторяемости и/или интенсивности тропических циклонов
Слайд 28
Альтернативные теории
Изменение солнечной активности Были предложены разнообразные гипотезы, объясняющие изменения температуры Земли соответствующими изменениями солнечной активности. В третьем отчёте МГЭИК утверждается, что солнечная и вулканическая активность может объяснить половину температурных изменений до 1950 года. В частности, влияние парникового эффекта с 1750 года, по оценке МГЭИК, в 8 раз выше влияния изменения солнечной активности. Вывод МГЭИК: «Лучшие оценки вклада солнечной активности в потепление лежат в пределах от 16% до 36% от вклада парникового эффекта» Однако, существует ряд работ, предполагающих существование механизмов, усиливающих эффект солнечной активности, которые не учитываются в современных моделях, или что важность солнечной активности в сравнении с другими факторами недооценивается. Такие утверждения оспариваются, но являются активным направлением исследований. Выводы, которые будут получены в результате этой дискуссии, могут сыграть ключевую роль в вопросе о том, в какой степени человечество ответственно за изменение климата, и в какой - естественные факторы
Слайд 29
Существует множество других гипотез, в том числе: Наблюдаемое потепление находится в пределах естественной изменчивости климата и не нуждается в отдельном объяснении. Потепление явилось результатом выхода из холодного Малого ледникового периода. Потепление наблюдается слишком непродолжительное время, поэтому нельзя достаточно уверенно сказать, происходит ли оно вообще. В настоящее время, ни одна из этих альтернативных теорий не имеет заметного числа сторонников среди учёных-климатологов
Слайд 30
Изменение климата и здоровье населения
С аномально высокими температурами, наряду с влиянием других факторов, связаны вспышки ряда инфекционных заболеваний, ранее практически не встречавшихся на территории России и СССР. Например, в 1999 г. произошла вспышка лихорадки Западного Нила в Астраханской и Волгоградской областях, в Краснодарском крае. В Волгоградской области было зарегистрировано 400 заболевших, причем каждый десятый случай закончился смертью. На 1 выявленный случай приходилось 100 бессимптомных или стертых форм заболеваний, то есть реально пострадали десятки тысяч человек. Растет количество больных клещевым энцефалитом, которым в год заболевает от 5.000 до 10.000 человек, причем на 1 клинический случай приходится до 60 бессимптомных. В последние годы это заболевание регистрируется даже в тех регионах европейской части России, где его ранее не наблюдали.
Слайд 31
Научно доказано, что высокие температуры воздуха являются дополнительным фактором смертности населения. Например, в г.Москве в период с 01.06. по 09.09. 2002г. от воздействия высокой температуры и повышенного в десятки раз уровня взвешенных веществ в атмосфере города погибло более 100 человек. В 2003 г. в Европе в результате экстремальной жары умерло 25,5 тыс. человек. Международный семинар «Изменение климата и здоровье населения России в XXI веке»(Москва, 5-6 апреля 2004 года)
Слайд 32
Что же делать?
В основе предпринимаемых в мировом масштабе усилий по борьбе с глобальным потеплением лежит разработанная и подписанная в Рио Рамочная конвенция Организации Объединенных Наций об изменении климата (1992). Согласно этой Конвенции, развитые страны обязаны были к 2000 г. сократить выбросы двуокиси углерода и других парниковых газов, выпускаемых ими в атмосферу, до уровня 1990 г. Эти страны, которые вместе дают 60% ежегодных выбросов двуокиси углерода, выразили также согласие передать развивающимся странам технологию и информацию, которые помогут им решать проблемы, связанные с изменением климата. По состоянию на декабрь 2000 г. Конвенцию ратифицировали 186 стран.
Слайд 33
Данные, представленные МГИК, говорили сами за себя: намеченная в 1992 г. цель, даже если она будет выполнена вовремя, не предотвратит глобального потепления и связанных с ним проблем. Необходимо дополнительное снижение показателей. В 1997 г. страны, ратифицировавшие Конвенцию, провели встречу в Киото (Япония) и приняли юридически обязательный Протокол, согласно которому промышленно развитые страны должны будут снизить в период 2008–2012 гг. свои совместные выбросы шести газов, вызывающих парниковый эффект, на 5,2% от уровня 1990. Многие страны все больше понимают, что Глобальное изменение климата - проблема планетарного масштаба и решать ее придется всем миром. Принятие согласованного решения столь же необходимо и неизбежно, как и общая борьба с терроризмом.
Изменение солнечной активности Были предложены разнообразные гипотезы, объясняющие изменения температуры Земли соответствующими изменениями солнечной активности. В третьем отчёте МГЭИК утверждается, что солнечная и вулканическая активность может объяснить половину температурных изменений до 1950 года. В частности, влияние парникового эффекта с 1750 года, по оценке МГЭИК, в 8 раз выше влияния изменения солнечной активности. Вывод МГЭИК: «Лучшие оценки вклада солнечной активности в потепление лежат в пределах от 16% до 36% от вклада парникового эффекта» Однако, существует ряд работ, предполагающих существование механизмов, усиливающих эффект солнечной активности, которые не учитываются в современных моделях, или что важность солнечной активности в сравнении с другими факторами недооценивается. Такие утверждения оспариваются, но являются активным направлением исследований. Выводы, которые будут получены в результате этой дискуссии, могут сыграть ключевую роль в вопросе о том, в какой степени человечество ответственно за изменение климата, и в какой - естественные факторы
В настоящее время человек: 1. Эксплуатирует более 55% суши, 13% речных вод. 2. В результате застройки, горных работ, опустынивания и засоления теряется от 50 до 70 тыс. км2 земель в год. 3. При строительных и горных работах перемещается более 4 тыс. км3 породы в год, извлекается из недр Земли более 1000 млрд. т/год различных руд, сжигается 18 млрд. т условного топлива, выплавляется более 800 млн. т различных металлов. 4. На практике сегодня используется около 500 тыс. различных химических соединений. Из них 40 тыс. соединений обладают вредными свойствами, а 12 тыс. токсичны. 5. Ежегодно рассеивается на полях свыше 500 млн. т ядохимикатов, 30% которых смывается в водоемы или задерживается в атмосфере. 6. Несовершенство современных технологий приводит к тому, что КПД использования сырья составляет в среднем всего 1–2%, остальная его часть идет в отходы. 7. Ежегодно в биосферу поступает более 30 млрд. т бытовых и промышленных отходов в газообразном, жидком и твердом состоянии.
Для того чтобы обеспечить одного человека предметами существования, каждый год из Земли извлекается более 20 т сырья, которые затем рассеиваются в биосфере, радикально изменяя эволюционно сформировавшиеся биогеохимические циклы. Уже к середине 1980-х гг. общее количество бытовых отходов в мире составило около 1012 млрд.т Эта цифра уже приближается к общей массе живых организмов и в 5 раз превышает годовое производство биомассы. Причем количество мусора удваивается раз в 6–8 лет.
Воздействие человека на биосферу сводится к четырём формам: изменение структуры земной поверхности (распашка степей, вырубка лесов, мелиорация, создание искусственных озер и морей и т. д.); изменение состава биосферы, круговорота и баланса слагающих ее веществ (изъятие ископаемых, создание отвалов, выброс различных веществ в атмосферу и в воды); изменение энергетического, в частности теплового, баланса отдельных районов земного шара и всей планеты (выбросы тепла в результате сжигания топлива, ПГ и т. д.); изменения, вносимые в биоту (истребление некоторых видов, выведение новых пород животных и сортов растений, перемещение их на новые места обитания).
Всё вышеперечисленное приводит к антропогенному изменению климата которое выражается в следующем: есть вызванное человеком изменение концентрации углекислого газа в атмосфере, есть парниковый эффект как физическое явление и его антропогенное усиление, есть повышение средней температуры и его могут объяснить математические модели.
Парниковый эффект Так называемый «парниковый эффект» заключается в накоплении тепла в атмосфере Земли. Без него температура на планете составляла бы -19 С. А сейчас средняя температура на поверхности планеты составляет около +14 С. Т.е. разница 33° С. С начала промышленной революции (1750 гг.) содержание СО2 в атмосфере Земли увеличилось примерно на 30%. Если мы хотим удержать процесс глобального изменения климата в пределах 2° С, необходимо сокращать выбросы парниковых газов уже сейчас!
В четвертом отчёте МГЭИК зафиксированы следующие климатические изменения: Глобальная средняя приземная температура повысилась, особенно начиная с 1950 года. Потепление в последние 30 лет распространилось по всему земному шару, причем наиболее сильно оно выражается в высоких северных широтах. По результатам спутниковых наблюдений за годы снежный покров в северном полушарии в конце 1980-х годов ежемесячно уменьшался со среднегодовой скоростью 5% (особенно в западной части Северной Америки и в Швейцарских Альпах).
С 1970-х годов наблюдаются более интенсивные и длительные засухи, особенно в тропиках и субтропиках. Причина - повышенная засушливость из-за высоких температур и снижения количества осадков на суше. Засушливость наблюдалась в Сахеле, Средиземноморье, южной Африке и частях южной Азии. Наблюдается явное увеличение экстремальных явлений, связанных с осадками (в восточных частях Северной и Южной Америки, северной части Европы, северной и центральной частях Азии).
Зафиксировано усиление интенсивности тропических циклонов в Северной Атлантике, начиная приблизительно с 1970 года. Есть также признаки повышенной интенсивной тропической циклонической активности в некоторых других регионах. Уровень мирового океана поднялся вследствие глобального потепления на 0,17м. Затопленный во время паводка в 2001 году Ленск в Якутии стал трагедией. Город был практически смыт с лица земли, пришлось заново строить жилье для пострадавших и восстанавливать всю инфраструктуру В 2002 году на юге России к катастрофическим последствиям привел весенний паводок в бассейне рек Кубани и Терека. Общее число пострадавших достигло человек.
Влияние на здоровье человека По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), дополнительная смертность в европейских странах от тепловых волн в августе 2003 г. в Великобритании составила 2045 человек, во Франции – 14802, в Италии – 3134, в Португалии – Высокая температура воздуха в сочетании с большой солнечной активностью и отсутствием движения воздушных потоков создает благоприятные условия для накопления химических веществ в приземных слоях атмосферы и формированию фотохимического смога. Подобная ситуация возникла в Москве летом 2002 г. и держалась 3 недели. В России за последние 20 лет отмечена тенденция роста заболеваемости населения клещевым энцефалитом. В целом по России максимальный уровень заболеваемости клещевым энцефалитом вырос с 4,1–4,5 случаев на человек в 1950–60!х гг. до 6,8–7,0 случаев на человек в 1990-х гг.
Болезни человека, обусловленные изменением климата: Повышение температуры приводит к изменению географического распространения различных видов, являющихся переносчиками заболеваний. В более теплых условиях комары, клещи и грызуны стремятся расширить ареал обитания, в то время как люди, населяющие эти территории, не будут обладать иммунитетом к новым заболеваниям. Изменение климата негативно влияет на сезонное распространение многих болезней, переносимых комарами (тропическая лихорадка, желтая лихорадка) и клещами (болезнь Лайма, хантавирусный легочный синдром, клещевой энцефалит). Изменения процесса распространения пыльцы, спор, вредных загрязняющих веществ могут привести к увеличению случаев астмы, аллергии, сердечных и респираторных заболеваний. При потеплении климата происходит деформация зон вечной мерзлоты на северных территориях. В итоге – нарушения деятельности водопроводно- канализационных сооружений и, следовательно, увеличение риска роста кишечных инфекционных заболеваний. Аналогичное влияние может оказать сокращение запасов пресной воды, в результате чего люди будут использовать источники питьевой воды худшего качества.
Изменение климата в Беларуси В Беларуси почти в 2 раза возросла средняя повторяемость максимальных температур (выше 30 градусов). Количество осадков после 1950 года стало уменьшаться, особенно в южной и центральной частях республики. Расширилась площадь территории, где среднегодовое количество осадков меньше 600 мм. За последние 50 лет летняя засуха случалась в 2 раза чаще, чем прежде. Увеличилась повторяемость погодных и климатических экстремальных явлений. С 1992 по 2003 годы только два раза на нашей территории не было засух (в 1998 и 2000 гг.). Особенно крупномасштабными были засухи в 1992 и 2002 годах.
Состав парниковых газов: 1. Оксид углерода (CO2) – 77% выбросов в атмосферу, поступает за счет сжигания ископаемого топлива (57%), обезлесивания, лесозаготовок и пожаров на торфяниках (17%). 2. Метан (СH4) – 14% выбросов, основной источник - сельскохозяйственная деятельность, особенно животноводство. 3. Закись азота (N2O) – 8% выбросов, источник – производство удобрений, промышленные процессы, связанные с горением. 4. Фторуглероды - 1% выбросов, источники – промышленные процессы, использование электроники, холодильников и другое.
Распределение глобальных выбросов ПГ по секторам экономики 1.Произв-во энергии и тепла – 24% 2.Изменение землепользования и лесное хозяйство – 18% 3.Промышленность – 14% 4.Сельское хозяйство – 14% 5.Транспорт – 14% 6.Здания – 8% 7.Другие ист-ки в энергетике – 5% 8.Отходы – 3% Итого: 100%
Источники парниковых газов: Нефть – это главный источник CO2. До 40% вредных выбросов в атмосферу образуется за счет сжигания нефти и нефтепродуктов, которые используются в качестве моторного топлива для автомобилей и самолетов, в отопительных системах, на многих теплоэлектростанциях. При сжигании одной тонны каменного угля в атмосферу выбрасывается почти две тонны СО2. Особенно вредно для климата сжигание бурого угля. Несмотря на то, что запасов угля на планете хватит всего на 200 лет, их бесконтрольное использование может стать одной из основных причин пагубного воздействия на мировой климат. Природный газ считают наиболее «чистым» из всех органических источников энергии. Он может использоваться как для производства тепла, так и электроэнергии. Однако даже при сжигании газа на каждый произведенный киловатт-час энергии в атмосферу выбрасывается всего лишь вдвое меньше СО2, чем при сжигании бурого угля. Уничтожение тропических лесов – источник 20 % увеличения содержания СО2 в атмосфере. Вырубка этих лесов опасна, так как может полностью разрушить местные экосистемы, как, например, это уже происходит в районах реки Амазонки. Метан, оксид азота и промышленные газы тоже относят к парниковым газам. Основной источник метана – промышленное животноводство и земледелие. Сельское хозяйство также является и крупнейшим поставщиком в атмосферу оксида азота. Большое количество газа выделяется при таянии вечной мерзлоты. Промышленные газы, используемые при работе холодильников, кондиционеров, а также в химической промышленности, усиливают парниковый эффект.
Роль различных источников при производстве энергии: За счет сжигания ископаемого топлива (включая дрова и другие биоресурсы) в настоящее время производится около 80% энергии в мире. Гидроресурсы обеспечивают получение около 5-6% электроэнергии Атомная энергетика дает около 11% электроэнергии. ВИЭ – оставшиеся 3%
В среднем, в промышленном мире, 2/3 электрической и 90% тепловой энергии получается в результате сжигания ископаемого топлива (угля, нефти, газа). Основные угрозы от сжигания углеводородов: выбросы дымовых газов; образование твердых отходов; локальное тепловое загрязнение; глобальное изменение климата. Опасными компонентами дымовых газов являются: - Твердые частицы (размером менее 10 мкм); - Диоксид серы SO2; - Окислы азота NOx; - Углекислый газ CO2.
Газовая промышленность Объемы выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников составили в 2003 г. Более 590 тыс. т Основной причиной являются аварии на магистральных газопроводах, происходящие вследствие старения оборудования и отсутствия средств на капитальный ремонт. Увеличение нагрузки на окружающую среду обусловлено преимущественно ростом выбросов метана, с учетом которого выбросы загрязняющих веществ в 2005 г. составили 1,83 млн. т Эмиссия метана и углекислого газа в газовой отрасли происходит на всех стадиях технологического процесса. Доминирующее влияние оказывает газотранспортная система, на долю которой приходится 70% всех выбросов
Влияние гидроэнергетики на окружающую среду, экосистемы и человека Затопление плодородных пойменных земель, подъём грунтовых вод в прибрежной зоне (подтопление, заболачивание). Смена текущих вод на застойные, неизбежное загрязнение водохранилищ быстрорастворимыми или взмучиваемыми веществами при заполнении чаши водохранилищ и формирования берегов Сведение лесов или их гибель от подтопления, часто оставление всей биомассы в зоне затопления), смена прибрежных экосистем. Формирование новых экосистем (в основном луговых и болотных) в зоне подтопления, зарастание вод, цветение; нарушение миграций рыб и других гидробионтов, смена более ценных видов менее ценными; заболевания рыб забивание жаберных щелей водорослями, разрушение нерестилищ и зимовальных ям. Неизбежное переселение людей из зоны затопления, социальные издержки. Потеря вкусовых качеств рыб. Увеличение вероятности заболеваний людей при купании. Повышение влажности, понижение температур, туманы, местные ветры. Давление водных масс на ложе водохранилищ интенсификация сейсмических явлений Например, на Волжской ГЭС в 2001 г через турбины скатывалось 59 тыс. т рыбы в год, 80% гибли. Всего сейчас вылавливается менее 4 тыс. т в год.
Проблемы атомной энергетики Отсутствие источника сырья (природного урана) в Беларуси (за последние семь лет ядерное топливо подорожало в 21 раз, запасы – до 2050г) Реальная стоимость атомной электроэнергии, в пять раз выше стоимости электроэнергии тепловых станций (с учётом захоронения отходов) Тепловое и радиоактивное загрязнение окружающей среды за счёт утилизации охлаждающих вод Проблема захоронения радиоактивных отходов и вывода АЭС из эксплуатации (10% от стоимости станции) ещё не решена. Человеческий фактор
Что можно и нужно сделать? ограничить потребление горючих ископаемых (особенно угля и мазута – наиболее «вредных» для климата источников энергии, поскольку при их сжигании выделяется очень большее количество углекислоты); экономить потребление энергии и повышать эффективность ее использования; использовать альтернативные (неуглеродые) и возобновляемые источники энергии; развивать и внедрять новые экологическичистые и низкоуглеродные технологии; предотвращать сведение лесов, оберегать их от лесных пожаров, заниматься лесовосстановлением.
Ветроэнергетика - Недостатками ветряков является невысокая плотность мощности ветра, поэтому для ВЭС большой мощности требуются обширные площади. - Ветростанции не являются экологически безупречными: они создают значительный шум в звуковом и инфразвуковом диапазоне, на лопастях нередко гибнут птицы.
Солнечная энергетика Есть три вида солнечных электростанций: солнечные батареи, солнечные тепловые (с нагревом теплоносителя, подаваемого затем на турбину), термоэмиссионные (с накаливаемым солнцем катодом). Кроме того, существуют солнечные коллекторы для автономного горячего водоснабжения.
Солнечная энергетика Эксплуатация солнечных электростанций экологически чиста (тепловое загрязнение составляет лишь часть погло- щаемого солнечного излучения), но их производство доро- го и экологически небезупречно, особенно фотоэлементов. При производстве 1 кг солнечного кремния выделяется 1,57 кг CO2 и расходуется 250 кВт*ч электроэнергии. Самая дорогая часть технологии фотоэлементов, от которой нужно уходить – конверсия кремния в трихлорсилан, очистка и осаждение кремния. Недостатки ветровых и солнечных ЭС - зависимость от погоды, что требует резервирования мощностей, либо аккумулирования энергии.
Биотопливо В настоящее время для производства дров или биомассы выращивают энергетические леса. Годовой прирост биомассы в лиственных лесах Германии – 130 ц с 1 га; в центре России – центнеров с 1 га. Производство пеллет из биомассы позволяет автоматизировать подачу и сжигание твердого биотоплива. Дрова отличаются низкой зольностью (1-3%) и низким содержанием CO2. В Беларуси примерно 2000 котельных мощностью от 0,5 до 10 МВт, работающих на ископаемых видах топлива, пригодны для перевода на древесное топливо. Крупнейшая в Европе электростанция, работающая на древесной биомассе, находится в г. Зиммеринг, Австрия. Мощность электростанции 66 МВт. Работа станции позволяет сократить ежегодные выбросы СО2 на 144 тысячи тонн. Электростанция ежегодно потребляет 190 тысяч тонн биомассы, собираемой в радиусе 100 км от станции.
Биогаз Газ, получаемый метановым брожением биомассы. Разложение биомассы происходит под воздействием бактерий класса метаногенов. Производство и использование биогаза позволяет предотвратить выбросы метана в атмосферу. Переработанный навоз применяется в качестве удобрения в сельском хозяйстве. В Индии и в Китае число малых биогазовых установок превысило 10 млн. С учетом снижения платы за загрязнение среды переработка навоза является в России коммерчески выгодной. Россия ежегодно накапливает до 300 млн. т. в сухом эквиваленте органических отходов: 250 млн. т. в сельскохозяйственном производстве, 50 млн. т. в виде бытового мусора. Потенциальный объём получаемого биогаза может составить 90 млрд. м3 в год Прямое сжигание мусора, в отличие от переработки в биогаз, приводит к сильному загрязнению атмосферы. Сжигать можно лишь однородные по составу и влажности отходы, не содержащие серы, хлора и металлов.
Так что же делать??? Повсеместное внедрение энергоэффективных технологий и энергосбережение (около 19 % электроэнергии в мире тратится на освещение). Одна лишь замена обычных лампочек накаливания на энергосберегающие может сократить потребление электричества в 5 раз! В результате, по подсчетам компании Osram, переход 30% освещения в мире на энергосберега- ющие технологии (частные жилища, заводы и уличное освещение) сократил бы выбросы CO 2 на 270 млн. тонн в год.
Список сайтов по проблеме изменения климата Сайты межправительственных организаций и официальных органов: – Секретариат Рамочной конвенции ООН об изменении климата и Киотского протокола. Архив документов и решений Конвенции,новости, данные о выбросах парниковых газов,официальные государственные доклады. – Всемирная метеорологическая организация. Широкий спектр материалов и данных об изменениях климата, новости, прогнозы, ссылки на последние публикации. – Программа ООН по окружающей среде (UNEP). Образовательные материалы по изменению климата и влиянию на экосистемы. Библиотека публикаций. – Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ). Образовательно-информационные материалы, включая и влияние изменений климата на здоровье человека. - Международное энергетическое агентство. Информация по вопросам эффективного использования энергии, возобновляемой энергетики и др. – Федеральная служба России
Слайд 2
Изменения климата Земли
Колебания климата Земли выражается в статистически достоверных отклонениях параметров погоды. Учитываются изменения как средних значений погодных параметров, так и изменения частоты экстремальных погодных явлений. Причиной изменения климата являются: динамические процессы на Земле; колебания интенсивности солнечного излучения; с недавних пор, деятельность человека.
Слайд 3
Факторы изменения климата
изменение размеров и взаимного расположения материков и океанов изменение активности солнца изменения параметров орбиты Земли изменение прозрачности атмосферы и ее состава в результате изменений вулканической активности Земли изменение концентрации парниковых газов (СО2 и CH4) в атмосфере изменение отражательной способности поверхности Земли изменение количества тепла, имеющегося в глубинах океана.
Слайд 4
Климатические изменения на Земле
Погода - это ежедневное состояние атмосферы. Погода является хаотичной нелинейной динамической системой. Климат - это усредненное состояние погоды и он включает в себя такие показатели, как: средняя температура, количество осадков, количество солнечных дней и другие переменные.
Слайд 5
Периодические оледенения на Земле
Ледники признаны одними из самых чувствительных показателей изменения климата. Они существенно увеличиваются в размерах во время охлаждения климата и уменьшаются во время потепления климата Изменение состояния континентальных льдов и колебания уровня моря являются в большинстве регионов ключевыми следствиями изменения климата.
Слайд 6
Изменчивость уровня мирового океана
Климатические изменения могут быть результатом взаимодействия атмосферы и мирового океана. Изменения климата, происходят отчасти благодаря возможности мирового океана аккумулировать тепловую энергию и перемещать ее в различные части океана.
Слайд 7
Влияние следующих факторов на изменение климата Земли: парниковые газы; тектоника литосферных плит; солнечное излучение; изменение орбиты Солнца; вулканические процессы.
Слайд 8
Парниковые газы
Принято считать, что парниковые газы являются главной причиной глобального потепления. Парниковые газы имеют также значение для понимания климатической истории Земли. Согласно исследованиям, парниковый эффект, возникающий в результате нагревания атмосферы тепловой энергией, удерживаемой парниковыми газами, является ключевым процессом, регулирующим температуру Земли.Растущий уровень диоксида углерода считается главной причиной глобального потепления, начиная с 1950 года. Согласно данным МГЭИК от 2007 года, концентрация СО2 в атмосфере в 2005 году составила 379 ед., в доиндустриальный период - 250 ед.Чтобы предотвратить резкое потепление в ближайшие годы, концентрация углекислоты должна быть снижена до уровня, существовавшего до индустриальной эпохи - до 350 ед., сейчас – 385 ед., в основном из-за сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов.
Слайд 9
Тектоника плит литосферы
На протяжении длительных отрезков времени тектонические движения плит перемещают континенты, формируют океаны, создают и разрушают горные хребты, т. е. создают поверхность, на которой существует климат. Недавние исследования показывают, что тектонические движения усугубили условия последнего ледникового периода: северо- и южноамериканская плиты столкнулись, образовав Панамский перешеек и закрыв пути для прямого смешивания вод Атлантического и Тихого океанов.
Слайд 10
Солнечное излучение
Солнце является основным источником тепла в климатической системе. Солнечная энергия, превращённая на поверхности Земли в тепло, является неотъемлемой составляющей, формирующей земной климат. В коротких временных отрезках наблюдаются изменения солнечной активности, а именно 11-летний солнечный цикл. Изменение солнечной активности считается важным фактором наступления малого ледникового периода, а также некоторых потеплений, наблюдаемых между 1900 и 1950 годами прошлого столетия.
Слайд 11
Изменения орбиты Земли
По своему влиянию на климат изменения земной орбиты сходны с колебаниями солнечной активности, поскольку небольшие отклонения в положении орбиты приводят к перераспределению солнечного излучения на поверхности Земли. Это являются результатом физического взаимодействия Земли, ее спутника Луны и других планет. Изменения орбиты считаются главными причинами чередования циклов ледникового периода, а такие периодическое увеличение и уменьшение площади пустыни Сахара.
Слайд 12
Вулканические процессы Земли
Одно сильное извержение вулкана способно повлиять на климат, вызвав похолодание длительностью несколько лет. Гигантские извержения случаются всего несколько раз в сто миллионов лет, но они влияют на климат в течение последующих миллионов лет В начале ученые полагали, что причиной похолодания является поднятая в атмосферу вулканическая пыль, поскольку она препятствует достигнуть поверхности Земли солнечному излучению. Однако измерения показывают, что большая часть пыли оседает на поверхности Земли в течение шести месяцев. Вулканы являются также частью геохимического цикла углерода. На протяжении многих геологических периодов диоксид углерода высвобождался из недр Земли в атмосферу. Однако этот не сравнится по величине с антропогенной поставкой оксида углерода, которая, по некоторым оценкам в 130 раз превышает количество СО2, поставленного в атмосферу вулканами.
Слайд 13
Антропогенное воздействие на изменение климата
Антропогенные факторы включают в себя деятельность человека, которая изменяет окружающую среду и влияет на климат. В некоторых случаях причинно-следственная связь прямая и недвусмысленная, как, например, при влиянии орошения на температуру и влажность, в других случаях эта связь менее очевидна. Главными проблемами сегодня являются: растущая из-за сжигания топлива концентрация СО2 в атмосфере, аэрозолив атмосфере, влияющие на её охлаждение. Другие факторы, такие как землепользование, уменьшение озонового слоя, животноводство, вырубка лесов, также влияют на климат.
Слайд 14
Антропогенное воздействие на изменение климата:
Сжигание топлива, аэрозоли, землепользование, скотоводство
Слайд 15
Гипотеза о циклических изменениях климата
Чередование прохладно-влажных и тепло-сухих периодов в интервале 35 - 45 лет, выдвинута еще в конце XIX в. русскими учеными Брикнером и Воейковым. Впоследствии эти научные положения были существенно развиты Шнитниковым в виде стройной теории о внутривековой и многовековой изменчивости климата и общей увлажненности материков Северного полушария. В основу системы доказательств положены факты о характере изменения горного оледенения Евразии и Северной Америки, уровней наполнения внутренних водоемов, в том числе Каспийского моря, уровня Мирового океана, изменчивость ледовой обстановки в Арктике.
Слайд 16
Спасибо за внимание!
Посмотреть все слайды
1 слайд
2 слайд
3 слайд
Что такое глобальное изменение климата? Еще в XIX веке ученые узнали, что двуокись углерода задерживает жару от солнца в атмосфере, и это оказывает влияние на температуру поверхности Земли. С началом промышленной революции и научно-технического прогресса возрастает всемирное потребление различных видов топлива, что соответственно увеличивает концентрацию двуокиси углерода в атмосфере. Однако на протяжении многих лет ученые не принимали во внимание данную проблему, так как предполагалось, что "излишки" СО2 в атмосфере поглощаются мировым океаном.
4 слайд
Изменение климата - колебания климата Земли в целом или отдельных её регионов с течением времени. Его изучением занимается наука палеоклиматология. Причиной изменения климата являются динамические процессы на Земле, внешние воздействия, такие как колебания интенсивности солнечного излучения, и, с недавних пор, деятельность человека.
5 слайд
Факторы изменения климата Изменения климата обусловлены переменами в земной атмосфере, процессами, происходящими в других частях Земли, таких как океаны, ледники, а также эффектами, сопутствующими деятельности человека. Внешние процессы, формирующие климат, - это изменения солнечной радиации и орбиты Земли. изменение размеров и взаимного расположения материков и океанов, изменение светимости солнца, изменения параметров орбиты Земли, изменение прозрачности атмосферы и ее состава в результате изменений вулканической активности Земли, изменение концентрации парниковых газов (СО2 и CH4) в атмосфере, изменение отражательной способности поверхности Земли (альбедо), изменение количества тепла, имеющегося в глубинах океана.
6 слайд
Оледенения Ледники признаны одними из самых чувствительных показателей изменения климата. Они существенно увеличиваются в размерах во время охлаждения климата и уменьшаются во время потепления климата. Ледники растут и тают из-за природных изменений и под влиянием внешних воздействий. В прошлом веке ледники не были способны регенерировать достаточно льда в течение зим, чтобы восстановить потери льда во время летних месяцев. .
7 слайд
Парниковые газы Последние исследования показывают, что парниковые газы являются главной причиной глобального потепления. Парниковые газы имеют также значение для понимания климатической истории Земли. Согласно исследованиям, парниковый эффект, возникающий в результате нагревания атмосферы тепловой энергией, удерживаемой парниковыми газами, является ключевым процессом, регулирующим температуру Земли. Растущий уровень диоксида углерода считается главной причиной глобального потепления, начиная с 1950 года. Согласно данным Межгосударственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) от 2007 года, концентрация СО2 в атмосфере в 2005 году составила 379 чнм3, в доиндустриальный период она составляла 280 чнм3. Чтобы предотвратить резкое потепление в ближайшие годы, концентрация углекислоты должна быть снижена до уровня, существовавшего до индустриальной эпохи - до 350 частей на миллион (0,035%) (сейчас - 385 частей на миллион и увеличивается на 2 миллионные доли (0,0002%) в год, в основном из-за сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов).
8 слайд
Антропогенное воздействие на изменение климата Антропогенные факторы включают в себя деятельность человека, которая изменяет окружающую среду и влияет на климат. В некоторых случаях причинно-следственная связь прямая и недвусмысленная, как, например, при влиянии орошения на температуру и влажность, в других случаях эта связь менее очевидна. Различные гипотезы влияния человека на климат обсуждались на протяжении многих лет. В конце 19-го века в западной части США и Австралии была, например, популярна теория «дождь идёт за плугом» (англ. rain follows the plow). Главной проблемами сегодня являются растущая из-за сжигания топлива концентрация СО2 в атмосфере, аэрозоли в атмосфере, влияющие на её охлаждение, и цементная промышленность. Другие факторы, такие как землепользование, уменьшение озонового слоя, животноводство и вырубка лесов, также влияют на климат.
ub-70x70.jpg)
