Причины изменения климата

1.

ПРИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА

2. План

• Климатообразующие факторы
• Климатообразующие процессы
• Типы климата
• Причины изменения климата
• Естественные причины
• Антропогенные причины
• Взаимодействие факторов

3.

Климат — многолетний (порядка нескольких
десятилетий) режим погоды.
Погода— мгновенное состояние некоторых
характеристик (температура, влажность,
атмосферное давление).

4.

Климат в узком смысле — локальный климат —
характеризует данную местность в силу её
географического местоположения.
Климат в широком смысле — глобальный
климат — характеризует статистический
ансамбль состояний, через который проходит
система «атмосфера — гидросфера — суша —
криосфера — биосфера» за несколько
десятилетий.

5. Климатообразующие факторы

КЛИМАТООБРАЗУЮЩИЕ ФАКТОРЫ

6.

Климат планеты зависит от целого комплекса
астрономических и географических факторов,
влияющих на суммарное количество
солнечной радиации, получаемой планетой, а
также её распределение по сезонам,
полушариям и континентам.

7. Климатообразующие факторы

• солнечная радиация,
• циркуляция атмосферы,
• рельеф местности (подстилающая
поверхность).
С началом промышленной революции
человеческая деятельность становится
климатообразующим фактором.

8. Астрономические факторы

• Светимость Солнца – определяет количество солнечной энергии
• Плотность материи в окружающем космическом пространстве – определяет
распространение солнечной энергии
• Вращение Земного шара вокруг своей оси – обусловливает суточные
изменения погоды
• Движение Земли вокруг Солнца и наклон оси вращения к плоскости орбиты
– вызывают сезонные и широтные различия погодных условий
• Эксцентриситет орбиты Земли — влияет на распределение тепла между
Северным и Южным полушарием, а также на величину сезонных изменений.
Скорость вращения Земли практически
не изменяется, является постоянно
действующим фактором. Благодаря
вращению Земли существуют пассаты и
муссоны, а также образуются циклоны.

9. Географические факторы

размеры и масса Земного шара
величина силы тяжести
состав воздуха и масса атмосферы
географическая широта
высота над уровнем моря
распределение суши и моря
орография
океанические течения
характер подстилающей поверхности — почвенный,
растительный, снежный и ледовый покровы

10. Влияние солнечного излучения

Важнейшим элементом климата, влияющим на остальные его
характеристики, в первую очередь на температуру, является лучистая
энергия Солнца. Огромная энергия, освобождающаяся в процессе
ядерного синтеза на Солнце, излучается в космическое пространство.
Мощность солнечного излучения, получаемого планетой, зависит от её
размеров и расстояния от Солнца.
Суммарный поток солнечного
излучения, проходящий за единицу
времени через единичную площадку,
ориентированную перпендикулярно
потоку, на расстоянии одной
астрономической единицы от Солнца
вне земной атмосферы, называется
солнечной постоянной.

11.

В верхней части земной атмосферы каждый квадратный метр,
перпендикулярный солнечным лучам, получает 1365 Вт ± 3,4 %
солнечной энергии.
Энергия варьирует в течение года вследствие эллиптичности
земной орбиты, наибольшая мощность поглощается Землёй в
январе.
Несмотря на то, что около 31 %
полученного излучения отражается
обратно в пространство, оставшейся
части достаточно для поддержания
атмосферных и океанических течений,
и для обеспечения энергией почти всех
биологических процессов на Земле.

12.

Энергия, получаемая земной поверхностью, зависит от угла
падения солнечных лучей, она является наибольшей, если
этот угол прямой, однако большая часть земной
поверхности не перпендикулярна солнечным лучам.
Наклон лучей зависит от широты
местности, времени года и суток,
наибольшим он является в полдень
22 июня севернее тропика Рака и 22
декабря южнее тропика Козерога, в
тропиках максимум (90°) достигается
2 раза в год.

13.

Другим важнейшим фактором, определяющим широтный
климатический режим, является продолжительность светового
дня.
За полярными кругами, то есть севернее 66,5° с. ш. и южнее 66,5°
ю. ш. продолжительность светового дня изменяется от нуля
(зимой) до 24 часов летом, на экваторе круглый год 12-часовой
день.
Так как сезонные изменения угла
наклона и продолжительности дня
более заметны в более высоких
широтах, амплитуда колебаний
температур в течение года снижается
от полюсов к низким широтам.

14.

Поступление и распределение по
поверхности земного шара солнечного
излучения без учёта климатообразующих
факторов конкретной местности называется
солярным климатом.

15.

Доля солнечной энергии, поглощаемой земной поверхностью, заметно
варьирует в зависимости от облачности, типа поверхности и высоты
местности, составляя в среднем 46 % от поступившей в верхние слои
атмосферы.
Постоянно присутствующая облачность, как, например, на экваторе,
способствует отражению большей части поступающей энергии.
Водная поверхность поглощает
солнечные лучи (кроме очень
наклонных) лучше других
поверхностей, отражая всего 4—10 %.
Доля поглощённой энергии выше
среднего в пустынях, расположенных
высоко над уровнем моря, из-за
меньшей толщины атмосферы,
рассеивающей солнечные лучи.

16. Климатообразующие процессы

КЛИМАТООБРАЗУЮЩИЕ ПРОЦЕССЫ

17.

Основными глобальными геофизическими
циклическими процессами, формирующими
климатические условия на Земле, являются
• Теплооборот
• Влагооборот
• Общая циркуляция атмосферы.

18. Теплооборот

Природный процесс, создающий тепловой
режим атмосферы.

19.

Слагается из:
• притока к Земле электромагнитной солнечной радиации, лучистая энергия которой при
поглощении радиации в атмосфере и на земной поверхности переходит в теплоту;
• из обмена теплотой между атмосферой и земной поверхностью путём
длинноволнового излучения;
• фазовых переходов воды (затрат тепла на испарение воды или освобождение скрытой
теплоты испарения при её конденсации);
• фазовых переходов воды (затрат тепла на таяние снега или льда или освобождение
скрытой теплоты плавления при её кристаллизации);
• из перераспределения теплоты на Земле путём её переноса воздушными и морскими
течениями;
• молекулярной и турбулентной теплопроводности, конвективного теплообмена в
атмосфере и в океане;
• из отдачи как отраженной и рассеянной солнечной радиации, так и собственного
длинноволнового излучения Земли и атмосферы в космическое пространство.
• из обмена тепла между атмосферой и океаном.
• из теплообмена с биосферой.

20. Влагооборот

Постоянный процесс циркуляции воды в географической оболочке Земли, включающий
её фазовые преобразования; по сути, это –
непрерывный переход водяного пара с поверхности Земли в воздух и из воздуха вновь
на поверхность.

21.

Составные элементы:
• испарение воды,
• подъём водяного пара вверх,
• конденсация и образование облаков,
• перенос облаков и влажного воздуха воздушными течениями,
• выпадение осадков,
• сток и просачивание выпавшей воды – инфильтрация.

22.

Общее количество воды на Земле остаётся
примерно постоянным, за длительный период количество осадков равно количеству испарившейся влаги и влагооборот находится в
среднем по земному шару в относительном
равновесии.

23. Циркуляция атмосферы

Общая циркуляция атмосферы — совокупность
крупномасштабных воздушных течений над
земной поверхностью.
В тропосфере к ним относят
пассаты, муссоны, а также
переносы воздушных масс,
связанные с циклонами и
антициклонами.

24.

Циркуляция атмосферы существует из-за
неравномерного распределения
атмосферного давления, вызванного тем, что
на разных широтах Земли её поверхность поразному прогревается солнцем и земная
поверхность имеет различные физические
свойства, особенно из-за её разделения на
сушу и море.
В результате обмена теплом между земной
поверхностью и атмосферой из-за
неравномерного распределения тепла,
существует постоянная циркуляция атмосферы.
Энергия циркуляции атмосферы постоянно
расходуется на трение, но непрерывно
пополняется за счёт солнечного излучения.

25.

В наиболее прогреваемых местах нагретый
воздух имеет меньшую плотность и
поднимается вверх, таким образом образуется
зона пониженного атмосферного давления.
Аналогичным образом образуется зона
повышенного давления в более холодных
местах.
Движение воздуха происходит из зоны
высокого атмосферного давления в зону
низкого атмосферного давления.
Так как чем ближе к экватору и дальше от
полюсов расположена местность, тем лучше
она прогревается, в нижних слоях атмосферы
существует преобладающее движение воздуха
от полюсов к экватору.

26.

Однако, Земля также вращается вокруг своей оси,
поэтому на движущийся воздух действует сила
Кориолиса и отклоняет это движение к западу.
В верхних слоях тропосферы образуется
обратное движение воздушных масс: от
экватора к полюсам. Его кориолисова сила
постоянно отклоняет к востоку, и чем дальше,
тем больше.
И в районах около 30⁰ с. и ю. ш. движение
становится направленным с запада на восток
параллельно экватору. В результате попавшему в
эти широты воздуху некуда деваться на такой
высоте, и он опускается вниз к земле. Здесь
образуется область наиболее высокого
давления.

27.

Таким образом образуются пассаты — постоянные ветры,
дующие по направлению к экватору и на запад, и так как
заворачивающая сила действует постоянно, при
приближении к экватору пассаты дуют почти параллельно
ему.
Воздушные течения верхних слоёв,
направленные от экватора к тропикам,
называются антипассатами.
Пассаты и антипассаты как бы образуют
воздушное колесо, по которому
поддерживается непрерывный круговорот
воздуха между экватором и тропиками.

28.

Между пассатами Северного и Южного
полушарий находится
внутритропическая зона конвергенции.
В течение года эта зона смещается от
экватора в более нагретое летнее
полушарие. В результате в некоторых
местах, особенно в бассейне
Индийского океана, где основное
направление переноса воздуха зимой
— с запада на восток, летом оно
заменяется противоположным.
Такие переносы воздуха называются
тропическими муссонами.

29.

Циклоническая деятельность связывает зону
тропической циркуляции с циркуляцией в
умеренных широтах и между ними происходит обмен
тёплым и холодным воздухом.
В результате междуширотного
обмена воздухом происходит
перенос тепла из низких широт
в высокие и холода из высоких
широт в низкие, что приводит
к сохранению теплового
равновесия на Земле.

30.

На самом деле циркуляция атмосферы непрерывно
изменяется, как из-за сезонных изменений в
распределении тепла на земной поверхности и в
атмосфере, так и из-за образования и перемещения в
атмосфере циклонов и антициклонов.
Циклоны и антициклоны
перемещаются в общем по
направлению к востоку, при этом
циклоны отклоняются в сторону
полюсов, а антициклоны — в
сторону от полюсов

31. Типы климата

ТИПЫ КЛИМАТА

32.

Климатические условия местности определяет в первую
очередь т. н. солярный климат — приток солнечного
излучения на верхнюю границу атмосферы, в зависящий
от широты и различающийся в разные моменты и времена
года.
Тем не менее границы климатических поясов не только не
совпадают с параллелями, но даже не всегда огибают
земной шар, при этом существуют изолированные друг от
друга зоны с одинаковым типом климата.
Также важное влияние оказывает близость моря, система
циркуляции атмосферы и высота над уровнем моря

33.

Классификация климатов Земли может
производиться как по непосредственно
климатическим характеристикам
(классификация В.П. Кёппена), так и
основываться на особенностях общей
циркуляции атмосферы (классификация
Алисова), или по характеру географических
ландшафтов (классификация Л.С. Берга).

34. Классификация климатов Кёппена

35. Классификация климатов Алисова

36. Классификация климатов по рельефообразующей роли (А. Пенк)

• Нивальный – снежный
• Гумидный – с обильными жидкими осадками
• Аридный – сухой и жаркий
В дальнейшем эта классификация дополнялась,
в том числе И.С. Щукиным.
• Полярный (климат областей распространения
многолетнемерзлых грунтов)

37. Причины изменения климата

ПРИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА

38.

Изменение климата — колебания климата Земли в целом или
отдельных её регионов с течением времени, выражающиеся в
статистически достоверных отклонениях параметров погоды от
многолетних значений за период времени от десятилетий до
миллионов лет. Учитываются изменения как средних значений
погодных параметров, так и изменения частоты экстремальных
погодных явлений.
Причиной изменения климата являются динамические процессы
на Земле, внешние воздействия, такие как колебания
интенсивности солнечного излучения, и, с недавних пор,
деятельность человека.
Изменения в современном климате (в сторону потепления)
называют глобальным потеплением.

39.

Погода — это состояние нижних слоёв атмосферы в данное время,
в данном месте. Погода является хаотичной нелинейной
динамической системой.
Климат — это усреднённое состояние погоды и он предсказуем.
Климат включает в себя такие показатели, как средняя
температура, количество осадков, количество солнечных дней и
другие переменные, которые могут быть измерены в каком-либо
определённом месте. Однако на Земле происходят и такие
процессы, которые могут оказывать влияние на климат.
Отклонение погоды от климатической нормы не может
рассматриваться как изменение климата, например, очень
холодная зима не говорит о похолодании климата.

40. Оледенения

Ледники признаны одними из самых чувствительных
показателей изменения климата. Они существенно
увеличиваются в размерах во время охлаждения климата (так
называемые «малые ледниковые периоды») и уменьшаются во
время потепления климата.
Ледники растут и тают из-за
природных изменений и под
влиянием внешних воздействий. В XX
веке ледники не были способны
регенерировать достаточно льда в
течение зим, чтобы восстановить
потери льда во время летних месяцев.

41.

Самые значительные климатические процессы за
последние несколько миллионов лет — это смена
гляциальных (ледниковых эпох) и интергляциальных
(межледниковий) эпох текущего ледникового периода,
обусловленные изменениями орбиты и оси Земли.
Изменение состояния континентальных льдов и
колебания уровня моря в пределах 130 м являются в
большинстве регионов ключевыми следствиями
изменения климата.

42. Изменчивость мирового океана

В масштабе десятилетий климатические
изменения могут быть результатом
взаимодействия атмосферы и мирового
океана.
Многие флуктуации климата, включая
южную осцилляцию Эль-Ниньо, а также
североатлантическую и арктическую
осцилляции, происходят отчасти
благодаря возможности мирового
океана аккумулировать тепловую
энергию и перемещению этой энергии в
различные части океана.

43.

В более длительном масштабе в океанах
происходит термохалинная циркуляция, которая
играет ключевую роль в перераспределении тепла
и может значительно влиять на климат.

44. Климатическая память

В более общем аспекте изменчивость климатической системы является
формой гистерезиса, то есть это значит, что настоящее состояние климата
является не только следствием влияния определённых факторов, но также
и всей историей его состояния.
Например, за десять лет засухи озёра частично высыхают, растения
погибают, и площадь пустынь увеличивается. Эти условия вызывают, в
свою очередь, менее обильные дожди в последующие за засухой годы.
Таким образом, изменение климата является
саморегулирующимся процессом, поскольку
окружающая среда реагирует определённым образом
на внешние воздействия, и, изменяясь, сама способна
воздействовать на климат.

45.

Климат Земли
стремительно меняется, и
не в лучшую сторону!
Средняя глобальная
температура выросла
примерно на 1,1°C по
сравнению с
доиндустриальным
уровнем, и за последние
десятилетия по всему миру
наблюдаются серии
рекордных штормов, засух,
наводнений и пожаров.
45

46.

Изменяющийся климат влияет не только на
дикую природу, но и на человеческое
общество и его благополучие.
Чтобы понять, как бороться с изменением
климата, нам нужно сначала разобраться,
почему оно происходит.

47. Естественные причины

ЕСТЕСТВЕННЫЕ ПРИЧИНЫ

48. Факторы изменения климата

Изменения климата обусловлены
переменами в земной атмосфере,
процессами, происходящими в других частях
Земли, таких как океаны, ледники.
Внешние процессы, формирующие климат, —
это изменения солнечной радиации и орбиты
Земли.

49.

• изменение светимости Солнца,
• изменения параметров орбиты и оси Земли,
• изменение размеров, рельефа и взаимного
расположения материков и океанов,
• изменение прозрачности и состава атмосферы, в том
числе изменение концентрации парниковых газов (СО2
и CH4),
• изменение отражательной способности поверхности
Земли (альбедо),
• изменение количества тепла, имеющегося в глубинах
океана

50. Солнечное излучение

Солнце является основным источником тепла в климатической системе.
Солнечная энергия, превращённая на поверхности Земли в тепло,
является неотъемлемой составляющей, формирующей земной климат.
Если рассматривать длительный период времени, то в этих рамках Солнце
становится ярче и выделяет больше энергии, так как развивается
согласно главной последовательности.
Это медленное развитие влияет и на
земную атмосферу. Считается, что на
ранних этапах истории Земли Солнце было
слишком холодным для того, чтобы вода
на поверхности Земли была жидкой, что
привело к так называемому «парадоксу
слабого молодого Солнца».

51.

На более коротких временных отрезках также наблюдаются изменения
солнечной активности: 11-летний солнечный цикл и более длительные
вековые и тысячелетние модуляции.
Однако 11-летний цикл возникновения и исчезновения солнечных пятен
не отслеживается явно в климатологических данных.
Изменение солнечной активности считается важным фактором
наступления малого ледникового периода, а также некоторых
потеплений, наблюдаемых между 1900 и 1950 гг.
Циклическая природа солнечной
активности ещё не до конца изучена;
она отличается от тех медленных
изменений, которые сопутствуют
развитию и старению Солнца.

52. Циклы Миланковича

В ходе своей истории Земля регулярно изменяет
эксцентриситет своей орбиты, а также направление и угол
наклона своей оси, что приводит к перераспределению
солнечного излучения на поверхности Земли. Эти
изменения принято называть «циклы Миланковича», они
предсказуемы с высокой точностью.

53.

Различают 4 цикла Миланковича:
• Прецессия — поворот земной оси под влиянием притяжения Луны, а
также (в меньшей степени) Солнца. Как выяснил Ньютон в своих
«Началах», сплюснутость Земли у полюсов приводит к тому, что
притяжение внешних тел поворачивает земную ось, которая описывает
конус с периодом (по современным данным) примерно 25776 лет, в
результате которого меняется сезонная амплитуда интенсивности
солнечного потока на северном и южном полушариях Земли;

54.

• Нутация — долгопериодические (так
называемые вековые) колебания угла
наклона земной оси к плоскости её орбиты
с периодом около 41 000 лет;

55.

• Долгопериодические колебания
эксцентриситета орбиты Земли с периодом
около 93 000 лет;

56.

• Перемещение перигелия орбиты Земли и
восходящего узла орбиты с периодом
соответственно 10 и 26 тысяч лет.

57.

Поскольку описанные эффекты являются периодическими с
некратным периодом, регулярно возникают достаточно
продолжительные эпохи, когда они оказывают
кумулятивное влияние, усиливая друг друга.
Они считаются главными причинами чередования
гляциальных и интергляциальных циклов последнего
ледникового периода, в том числе объясняют
Климатический оптимум голоцена.
Результатом прецессии земной орбиты
являются и менее масштабные
изменения, такие как периодическое
увеличение и уменьшение площади
пустыни Сахара.

58. Тектоника литосферы

На протяжении длительных отрезков времени
тектонические движения плит перемещают
континенты, формируют океаны, создают и
разрушают горные хребты, то есть создают
поверхность, на которой существует климат.
Недавние исследования показывают, что
тектонические движения усугубили условия
последнего ледникового периода: около 3
млн лет назад северо- и южноамериканская
плиты столкнулись, образовав Панамский
перешеек и закрыв пути для прямого
смешивания вод Атлантического и Тихого
океанов.

59. Вулканизм

Одно сильное извержение вулкана
способно повлиять на климат, вызвав
похолодание длительностью несколько
лет. Например, извержение вулкана
Пинатубо в 1991 году существенно
повлияло на климат.
Гигантские извержения, формирующие крупнейшие магматические провинции,
случаются всего несколько раз в сто миллионов лет, но они влияют на климат в
течение миллионов лет и являются причиной вымирания видов.
Первоначально предполагалось, что причиной похолодания является
выброшенная 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.

60.

Длительный эффект связан с
выветриванием изверженных пород,
при котором поглощается углекислый
газ: растворяясь в воде, он образует
угольную кислоту, взаимодействующую
с силикатными минералами.
Вулканы являются также частью геохимического цикла
углерода. На протяжении многих геологических периодов
диоксид углерода высвобождался из недр Земли в
атмосферу, нейтрализуя тем самым количество СО2,
изъятого из атмосферы и связанного осадочными породами
и другими геологическими поглотителями СО2.

61. 35-45 летние циклы изменений климата

Чередование прохладно-влажных и тепло-сухих
периодов в интервале 35-45 лет вследствие
внутривековой и многовековой изменчивости
климата и общей увлажнённости материков
Северного полушария.

62. Антропогенные причины

АНТРОПОГЕННЫЕ ПРИЧИНЫ

63.

На протяжении всей истории существования Земли её климат
постоянно менялся. Однако те изменения, что мы наблюдаем
сейчас, происходят гораздо быстрее, чем это происходило бы
естественным образом. Почему?
Основная причина заключается в том, что люди выбрасывают в
атмосферу углекислый газ (CO₂) и другие газы. А они влияют на то,
что известно как парниковый эффект.
Парниковый эффект напрямую связан с определенными газами в
атмосфере, которые также называют парниковыми, куда входит
CO₂. Превышенная концентрация этих газов в атмосфере нагревает
нашу планету.

64. Парниковый эффект

Энергия Солнца — вот что нагревает Землю.
Она состоит из разных типов излучения.

65.

Около 30% радиации
отражается облаками и
поверхностью Земли,
примерно 20%
поглощается такими
газами, как кислород (O₂),
озон (O₃) и водяной пар в
атмосфере, а остальные
50% поглощаются
поверхностью Земли.

66. Солнечная радиация, поглощаемая атмосферой и поверхностью Земли, нагревает нашу планету

67.

Когда мы говорим, что Земля
«поглощает излучение», мы имеем в
виду, что она поглощает энергию
Солнца и снова высвобождает большую
часть этой энергии в виде
инфракрасного излучения.
Волна инфракрасного излучения
длиннее, чем у видимого света,
поэтому большая его часть поглощается
атмосферой (в отличие от типов
солнечного излучения, имеющих
короткую длину волны).
Говоря более конкретно, инфракрасное
излучение поглощается газами, которые
называются парниковыми. Эти газы
затем повторно излучают
инфракрасные волны во всех
направлениях — некоторые в космос, а
некоторые обратно на Землю.

68.

Инфракрасное излучение, которое попадает обратно
на Землю, вызывает дальнейший рост температур на
поверхности планеты и в нижних слоях атмосферы.
Это дополнительное потепление называется
парниковым эффектом.

69.

На парниковый эффект влияет деятельность
человека, и именно это приводит к
изменению климата

70.

Без парникового эффекта
средняя температура на
Земле была бы -18°C!
Но его значительное
усиление также не
приведет ни к чему
хорошему.

71. Парниковые газы

• водяной пар (H₂O)
• углекислый газ (CO₂)
• метан (CH₄)
• оксид азота (N₂O)

72. Как распределяются парниковые газы по их уровню содержания в атмосфере?

Парниковые газы различаются
по своей способности
поглощать радиацию и по
сроку нахождения в
атмосфере (их «сроку жизни»)

73. Как сравнивать парниковые газы?

Наиболее распространенным способом сравнения
парниковых газов является измерение их «потенциала
глобального потепления» (ПГП).
ПГП определяет относительную степень воздействия 1 т
различных парниковых газов по сравнению с 1 т CO₂ за
определенный период времени.

74. Значения ПГП в динамике для метана, оксида азота и углекислого газа

Поскольку парниковые
газы имеют различные
сроки нахождения в
атмосфере, их ПГП
может сильно меняться
в зависимости от
заданных временных
рамок (например, 20
или 100 лет).

75.

Обычно анализируется общий эффект за период в
несколько лет, а не только на какой-либо
определенный момент. Это необходимо для учета
различий в сроке жизни различных парниковых газов:
• ПГП20: суммарное нагревающее воздействие
парникового газа по сравнению с CO₂ через 20 лет
• ПГП100: суммарное нагревающее воздействие
парникового газа по сравнению с CO₂ через 100 лет.
Этот показатель применяется чаще всего

76. Значения ПГП100 для метана и углекислого газа

Например, ПГП100 метана
составляет 28, что означает, что 1 т
метана будет оказывать в 28 раз
большее воздействие на
потепление, чем 1 т CO₂ за 100летний период.
Это "воздействие на потепление"
измеряется как радиационное
воздействие: влияние, которое он
оказывает на изменение баланса
входящего и исходящего
излучения между Землей и
атмосферой.

77.

Значения ПГП используются для приведения различных парниковых газов к
общей единице измерения выбросов.
Данная условная единица называется эквивалентом углекислого газа (CO₂экв.). Она показывает, какое количество CO₂ приведет к такому же уровню
потепления, что и заданное количество другого парникового газа.
Мы рассчитываем CO₂-экв., умножая количество выбросов определенного
парникового газа на его коэффициент ПГП100. К примеру, имея 2 кг метана с
ПГП = 28, мы бы получили 56 кг CO₂-экв.

78. Углекислый газ (CO₂)

CO₂ является главным парниковым
газом, который попадает в
атмосферу непосредственно в
результате человеческой
деятельности.
Он выделяется в огромных
количествах и остается в атмосфере в
течение длительного времени.

79. Метан (CH₄)

Срок нахождения метана в
атмосфере намного
меньше, чем у CO₂, однако
он более эффективно
улавливает радиацию.

80. Оксид азота (N₂O)

У оксида азота ПГП намного выше,
чем у CO₂, однако источников его
выбросов не так много, и сам их
уровень не слишком высокий,
поэтому в настоящее время он не
оказывает значительного влияния
на мировой климат.

81. Фторированные газы

Фторированные газы (хладоны)
выделяются во время
промышленных процессов, таких как
производство хладагентов,
аэрозольных пропеллентов и средств
пожаротушения. Они могут
оставаться в атмосфере в течение
многих тысяч лет, а также имеют
высокий ПГП, но уровень их
выбросов ниже, чем у других
парниковых газов. Примером
фторированного газа служит HFC-23
(CHF₃)

82. Откуда берутся выбросы парниковых газов?

Существует два основных
способа классификации
выбросов парниковых газов,
связанных с человеческой
деятельностью:
• по источнику: где
производятся выбросы
• по конечному применению: в
рамках источников, для чего
конкретно образуются
выбросы

83. Мировые выбросы парниковых газов по секторам и конечному применению в 2019 г.

84. Энергетика

На производство и распределение энергии
приходится 76% выбросов парниковых газов,
согласно данным 2019 г!
Сюда относятся выбросы от производства
тепла и электричества, транспортного топлива,
удобрений, потребительских товаров, зданий
и утечки газа.

85. Сельское хозяйство

Без учета выбросов от использования энергии на сельское
хозяйство и изменение характера землепользования
приходится 12% выбросов (если мы включим выбросы от
использования энергии, это число будет еще больше!).
Это делает сельское хозяйство и изменение характера
землепользования следующим по величине источником
выбросов парниковых газов после энергетики.

86.

Парниковые газы
выбрасываются в атмосферу
вследствие переваривания
пищи животными,
разложения продуктов их
жизнедеятельности и
пожнивных остатков,
использования средств
механизации.
К этой отрасли также
относятся выбросы,
связанные с изменениями в
землепользовании.

87.

Деревья и здоровая почва обычно поглощают
больше CO₂ из атмосферы, чем выделяют. Их
называют поглотителями углерода. Но когда
леса вырубаются под фермы, дороги и
здания, хранящийся в деревьях углерод снова
высвобождается в атмосферу.

88. Промышленность

Следующий сектор после сельского хозяйства —
промышленность, на которую приходится 6,1% выбросов.
Сюда включаются выбросы от производства цемента,
химикатов и различных других материалов (например,
пластмассы, резины и искусственных тканей).
Это один из самых быстрорастущих источников выбросов
парниковых газов: с 1990 г. уровень выбросов в рамках
данного сектора вырос на 203%!

89. Управление отходами

Ещё 3,3% выбросов парниковых газов, связанных с
человеческой деятельностью, приходится на отрасль
управления отходами.
Какие процессы отвечают за выбросы этих газов в атмосферу?
размещение твердых отходов на свалках
компостирование биоразлагаемых отходов для производства удобрений;
очистка сточных вод;
обработка канализационных вод;
отправка отходов на переработку;

90.

Размещение твердых отходов на свалках, очистка
сточных вод и обработка канализационных вод — в
результате этих процессов образуются парниковые
газы, особенно метан и оксид азота.
Из них больше всего выбросов приходится на
размещение на свалках твердых отходов, в том
числе пищевых.

91. Выбросы по типу конечного использования: какие виды деятельности производят больше всего выбросов?

Классификация выбросов по конечному
применению позволяет определить,
какие именно виды деятельности или
продукты отвечают за эти выбросы.
Это, в свою очередь, может помочь
понять, как снизить уровень этих
выбросов.

92. Мировые выбросы парниковых газов по секторам и конечному применению в 2019 г.

93. Дороги

На деятельность, связанную с дорогами, приходится
12,6% мировых выбросов парниковых газов.
Сюда входят выбросы от строительства дорог, а также
выбросы от транспортных средств, включая
автомобили, грузовики и автобусы.
Кроме того, сюда включены выбросы, связанные с
производством и торговлей этими транспортными
средствами.

94. Здания

На здания, где мы живем и работаем, приходится еще
больше — 18% мировых выбросов CO₂-экв.
Сюда входит электричество, дающее нам свет, питающее
наши бытовые приборы (все, что подключено к розетке: от
тостера до фена), системы охлаждения и
кондиционирования, а также отопление наших домов и
рабочих мест, плюс любое применение топлива, например,
газа.

95. Чёрная металлургия

Что касается промышленности, одной из крупнейших отраслей в мире по объемам
энергопотребления является чёрная металлургия. На ее долю приходится 6,1%
выбросов парниковых газов.
CO₂ выделяется на различных этапах производства стали, в том числе при
сжигании топлива на предприятиях (70%), а также в виде косвенных выбросов от
электричества и тепла, используемых в процессе производства (30%).
Глобальный спрос на сталь продолжает расти. Если мы не предпримем
соответствующие меры, эта отрасль, вероятно, в будущем приведет к еще
большим выбросам парниковых газов.

96. Мировое распределение выбросов

На сегодняшний день
крупнейшим эмитентом CO₂
является Китай — на его
долю приходится более 27%
глобальных выбросов. За
ним следуют США (15%), ЕС27 и Великобритания (9,8%),
Индия (6,8%), Россия (4,7%).

97.

В 2020 г. самый высокий
уровень выбросов на
душу населения был в
Катаре — 37,02 т на
человека

98.

Наиболее высокие показатели выбросов CO₂ на душу населения
приходятся на нефтедобывающие страны, особенно те, где численность
населения относительно небольшая. В основном это страны Ближнего
Востока.
Существуют также страны с большей численностью населения и высоким
показателем выбросов на душу населения. К таким странам относятся
Австралия, США и Канада.

99.

Однако во многих странах мира выбросы CO₂ на душу
населения крайне низкие. Это относится к большинству
беднейших стран Африки к югу от Сахары, таких как Чад,
Нигер и Центральноафриканская Республика.
Углеродный след на душу населения в этих африканских
странах (т. е. сколько CO2 они выбрасывают в атмосферу
на человека) составляет в среднем 0,1 т/г., что в 240 раз
меньше, чем у США, Австралии и Канады.

100.

Самая богатая половина стран мира (с
высоким уровнем дохода и доходом выше
среднего) отвечает за 86% мировых выбросов
CO₂, а самая бедная половина (с низким
уровнем дохода и доходом ниже среднего) —
только за 14%.

101. Взаимодействие факторов

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФАКТОРОВ

102.

Извержения вулканов, оледенения, дрейф континентов и
смещение полюсов Земли — мощные природные процессы,
влияющие на климат Земли.
В масштабе нескольких лет вулканы могут играть главную роль.
В результате извержения вулкана Пинатубо в 1991 г. на
Филиппинах на высоту 35 км было заброшено столько пепла, что
средний уровень солнечной радиации снизился на 2,5 Вт/м².
Однако эти изменения не являются долгосрочными, частицы
относительно быстро оседают вниз.
В масштабе тысячелетий определяющим климат процессом будет,
вероятно, медленное движение от одного ледникового периода к
следующему.

103.

В масштабе нескольких столетий на 2005 г. по сравнению с
1750 имеется комбинация разнонаправленных факторов,
каждый из которых значительно слабее, чем результат
роста концентрации в атмосфере парниковых газов,
оцениваемый как прогрев на 2,4-3,0 Вт/м².
Влияние человека составляет менее 1 % от общего
радиационного баланса, а антропогенное усиление
естественного парникового эффекта — примерно 2 %, с 33
до 33,7°С.
Таким образом, средняя температура воздуха у
поверхности Земли увеличилась с доиндустриальной
эпохи (примерно с 1750 г.) на 0,7°С.

104. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!