Изменение климата и озонового слоя это проблемы: Страница не найдена — Озоновый Центр

ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ И ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА – Кутбилим

Мы нуждаемся в очень серьезном экологическом образовании, начиная с первого класса начальной школы и заканчивая последним курсом университета. Бережный и рациональный подход к окружающей среде должен пропагандироваться на всех уровнях общества. Человек загрязняет природу и только в руках человека восстановление экологического равновесия. Поэтому главный объект — это человек. Только хорошо продуманная система образования может обеспечить подготовку настоящих членов общества — более гуманных и бережливых по отношению к друг другу и природе, более сознательных и зрелых.

Прозрением нашей эпохи (быть может, вынужденным) стала глобализованность человеческого мышления.Это выглядит парадоксально, но привычному тысячелетнему самоощущению древних цивилизаций в собственном микромире не столь уж противоречило чувство “гражданина Вселенной”, также тысячелетиями будоражившее человека. Однако глобальное миропонимание – ощущение планеты как “одной лодки” и человечества как одной семьи в этом хрупком челноке укоренилось относительно недавно.

Когда же человечество осознало, сколь мала и беззащитна его колыбель — Земля, когда люди поняли, что надежды обрести спасение во Вселенной — опасная утопия, вот тогда-то и появились ростки глобализованного мироощущения. Именно это качество общечеловеческого сознания и единения сегодня способно дать нам шанс спасти себя от будущих катаклизмов.

Закончился XX век и начинается XXI век, в котором одновременно с огромными социальными потрясениями, борьбой общественных формаций, мировыми и локальными войнами бурно шла научно-техническая революция. К величайшим открытиям XX века можно отнести создание теории относительности, квантовой механики, развитие генетики, Интернета и цифровой технологии и прорыв человечества в космос. По-своему символично, что Наука, авангардно устремившаяся в начале XX века на просторы Вселенной, в XXI веке возвращается “домой” — на Землю, к бытийным проблемам нашего будущего, к исходному пониманию того, сколь хрупка человеческая цивилизация и сколь проблематично ее будущее.

Именно поэтому среди геофизических открытий особо значимо осознается открытие озоновых дыр над Антарктидой, в Северном полушарии, а теперь уже — и над Центральной Азией. Сегодня, когда угроза атомной войны на планете ушла на второй план, основными проблемами, которые беспокоят человечество, стали проблемы экологические.

Для человечества нет более общей проблемы, чем экологические: состояние атмосферы, озонового слоя и изменения климата, которая окружает всю планету вне зависимости от государственных границ.

Происходящие изменения состава атмосферы не локальны, как загрязнения от индустриальных  источников, а поистине глобальны. Изменения в атмосфере оказывают влияние не только на все население планеты, но и на все живое на Земле.

Сегодня человеческая цивилизация столкнулась с самыми грозными, самыми непреодолимыми препятствиями за всю историю своего развития. Перед нами, жителями планеты, ныне стоят две поистине грозные проблемы.

Первая проблема — утрата озонового слоя, появление предвестников будущих катаклизмов — озоновых дыр над ранее считавшимися благополучными верхними и нижними слоями атмосферы Земли.

Вторая проблема имеет антропогенный характер, ибо напрямую связана с планетарной  деятельностью цивилизации — это изменение (потепление) климата.

Нижняя граница слоя атмосферы, где образуется большое количество молекул озона, находится на высоте 10-15 км, а верхняя — на высоте около 50 км. Этот слой называют озоновым слоем, и часто говорят о нем, как о стратосферном озоне, чтобы отличить его от тропосферного озона, который образуется в результате других процессов, и количество тропосферного озона не превышает 10 % от общего содержания озона в атмосфере.

В верхних слоях атмосферы существует условно два «энергоемких» слоя: слой атомарного кислорода на высоте 90-100км и слой озона 10-50км, которые  в основном поглощают ультрафиолетовую часть энергии Солнечного излучения. Кроме того, в нижних слоях атмосферы тропосфере — тропосферный озон, поглощающий часть теплового, инфракрасного диапазона длин волн излучения Земли.

Озоновый слой служит единственной защитой человечества  от ультрафиолетовых лучей, которые падают на поверхность  планеты из космоса. Через него проходит всего несколько десятых процента ультрафиолетовых лучей. Эти лучи обеспечивают людям загорелую кожу. Однако, если бы озоновый слой исчез, то для людей выход на улицу означал бы быструю и болезненную смерть от ожогов. Считается установленным  факт, что снижение концентрации озона на 1% приведет к 2% увеличению УФ-В –радиации, что соответствует 4% увеличению рака кожи и других болезней.

Обратим внимание еще на одну проблему, связанную с озоновым слоем Земли. Получая огромную энергию солнечного ультрафиолета (99% энергии ультрафиолетовой части или 2-3% суммарной энергии Солнца, поступающей на внешнюю границу атмосферы), озоновый слой превращается в огромный стратосферный нагревательный элемент. Этот радиатор не позволяет остыть и приземным слоям атмосферы. К тому же озон частично поглощает инфракрасное излучение Земли (в области спектра около 9,6 мкм), задерживая до 20% излучаемого планетой тепла.

Как отмечают многие исследователи, проблема атмосферного озона содержит своеобразный парадокс. Первоначальная атмосфера Земли по своему составу качественно напоминала состав атмосфер соседних планет Марса и Венеры. Она состояла в основном из С0₂ и азота и не содержала кислорода.

В результате измерений с АМС «Маринер-9» и «Марс-5» обнаружены клочковатые распределения озона в марсианской атмосфере. Слой озона на Марсе характеризуется нестабильностью и пространственной неоднородностью. Максимум озона находится на высоте 35-40 км, а счетная концентрация [О₃] составляет здесь около 7^.10⁹ см^-3  (в озоновом слое атмосферы Земли максимум концентрации озона составляет 5-7^.10¹² см^-3).

Появление живых организмов, которое произошло примерно 2 млрд. лет назад, привело к образованию атмосферного кислорода, а это повлекло за собой возникновение озонового слоя.  Современная наука предполагает, что озоновый слой Земли сформировался около 400 млн. Лет назад. Этот слой, задерживающий жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца, создал условия для возникновения на Земле разнообразных форм жизни. Теперь же человек, самое разумное существо на Земле, своей хозяйственной деятельностью начал уничтожать озоновый слой.

Хотя мы не можем четко сформулировать, к чему приведет сокращение количества озона в настоящее время и в будущем, сама проблема заставляет нас серьезно задуматься. Уже на современном этапе развития цивилизации глобальное влияние человека на окружающую среду становится чересчур заметным. Сама проблема стала понятной только в последние десятилетия.

Или как отмечают исследователи космоса – g излучения (гамма-всплески) Солнца в перспективе (через 10 млн. лет) могут разрушить озоновый слой нашей планеты, тем самым уничтожив, человеческую цивилизацию нашей Вселенной.

Воздействие  изменений озонового слоя на климат и изменение климата на озоновый слой – это новые области  научных изысканий.

Ситуация отчаянная, но точки возврата человечество ещё не достигло. К примеру, в США в настоящий момент производят 25%  СО₂ в мире. Правда, Китай обогнал США по выработке парниковых газов  и связано это с ростом экономики этой страны. Существует ряд причин тому, почему Китай и США не спешат  принимать меры против глобального потепления.

Когда-нибудь проблема глобального потепления станет настолько болезненной и взрывоопасной, что политикам придётся что-то решать. В краткосрочной перспективе ископаемое топливо (нефть, уголь и др.) по прежнему остается дешевым (в сравнении с термоядерным, водородным и др.) источником энергии, а потому глобальное потепление буде грозить человечеству (таяние ледников, подъем уровня мирового океана и др.) ещё не один десяток лет. Или как отмечает британский ученый-физик Стивен Хокинг, что наша планета через 600 лет станет непригодной для жизни – перегреется сверх всякой меры и превратится в огненный шар.

ыргызским ученым по данным и оценкам (письменных отзывов, выступлений, писем поддержки, посещений ст. “Иссык-Куль” и др.) ведущих ученых и специалистов в области физики атмосферы и космических исследований^* принадлежат следующие приоритеты:

• (1969) в разработке и использовании электрохимических (тонкопленочных) детекторов для измерения концентраций О и О₃; в разработке технологии изготовления тонкопленочных детекторов и на их основе оригинальных датчиков и измерителей для ракетных, баллонных, наземных и подспутниковых экспериментальных исследований физики атмосферы.
• (1973) в использовании натурных экспериментах прямого детекторного метода в исследованиях окислительно-восстановительных свойств атмосферы и вертикального распределения озона (ВРО) в тропических циклонах.
• (1980) в создании научной станции «Иссык-Куль», единственного на Азиатском континенте центра мониторинга атмосферы. Географическое расположение и программа исследований станции признана Глобальной Службы Атмосферы соответствующим международным критериям^**.
• (1995) в обнаружении явлений локальных озоновых дыр, парниковых эффектов, повышенном уровне (всплесков) УФ-В радиации над горным регионом Центральной Азии, происходящих значительно более интенсивно, чем подобные изменения над регионами океанических и равнинных.

 ______________

^*Шершаков В.М., Сумбатян А.Ю., Меланин В.В., Борисов Ю.А. Сагдеев Р.З., Сюняев Р.А., Дудников В.Г., Истомин В.Г. (Россия), Питер Танс (США), Жан Пьер Помероо (Франция), Виталий Фиолетов (Канада), Шоичиро Фукао, Юсо Такигава (Япония), Янус Барковски (Польша), Степаненко С.Н. (Украина), Маглакелидзе Н. (Грузия), Мелканян Д.О. (Армения), Доценко Н. (Узбекистан), Верведа В. (Туркменистан), Хасгюр И. (Турция), Акаев А.А. , Гурович В.Ц., Тузов Л.В., Шаршекеев Ө.Ш. (Кыргызстан), Г.Обаси, М.Гонсалес, Т.Бирмпили (Швейцария), Баимбетов Ф. (Казахстан) и др.

Измерения климатообразующих параметров атмосферы, которые проводились на станции “Иссык-Куль” в течение последних 39 лет, позволяют сформулировать как региональную особенность атмосферы горного региона Центральной Азии: увеличение концентрации парниковых газов, УФ-В радиации достигающей поверхности Земли и устойчивые корреляционноые связи между вариациями ОСО, СО_2, NO_2, H₂O и изменениями приземной температуры воздуха. Кроме того, обнаружены локальные озоновые дыры, сопровождаемые всплесками УФ-В радиации, достигающей поверхности Земли. Данные станции также свидетельствуют о том, что над горным регионом центральной Азии в отличие от равнинных и океанических регионов, в изменчивости атмосферных параметров, определяющих изменение климата, вариации озона, а, следовательно, и в изменчивости УФ-В радиации достигающей поверхности Земли, наблюдаются существенные аномальные отклонения, которые увеличивают вероятность возникновения атмосферных процессов и геоморфологических изменений приводящих к различным природным явлениям.

Установление факта существования прямых связей между этими климатическими параметрами для атмосферы горного региона имеют немаловажное значение. Возможно, это прольет свет в понимании между поведением озонового слоя и изменениями климата. Обеспечение понимания сложной связи между озоном, химическим составом атмосферы (парниковыми газами), переносом и изменением климата являются одним из основных задач в дальнейших исследованиях в этой области, как в региональном, так и глобальном масштабах.

Мы полагаем, что в горных регионах в потепление климата может вносить вклад эволюция озонового слоя, которое должно сопровождаться увеличением интенсивности солнечной УФ-В радиации, достигающей поверхности Земли при высокой степени спектральной прозрачности атмосферы. При повышенных уровнях УФ-В радиации достигающих поверхности Земли, возможно сокращение роста растений и связанное с ним уменьшение стока СО₂ из атмосферы. Этот процесс будет способствовать усилению парникового эффекта. Усиление парникового эффекта вызовет локальное увеличение температуры в приземном слое и на других уровнях атмосферы.

Большая изменчивость парниковых газов (СО_2, NO_2, H₂O, CH₄ и др.) атмосферы, высокая прозрачность приземного воздуха атмосферы, не препятствующая проникновению до поверхности Земли УФ-В радиации повышенной интенсивности, значительное потепление климата через цепочку связей этих процессов и явлений (когда концентрации ОРВ больше не растут, а степень истощения озонового слоя не увеличивается) могут выступать в роли спусковых механизмов восстановления озонового слоя над горными регионами значительно раньше, чем над равнинными и океаническими.

Это явление носит региональный характер и, прежде всего, проявится во внутриконтинентальных областях горных регионов с высокой прозрачностью атмосферы при отсутствии мощных промышленных предприятий и, следовательно, заметных антропогенных источников загрязнителей атмосферы.

Важную роль в этом явлении играют процессы снижения уровня выбросов ОРВ, увеличения тропосферного озона, усиления парникового эффекта, потепление климата и усиление интенсивности УФ-В радиации, достигающей поверхности Земли, связанной с прозрачностью атмосферы в горных регионах за последние десятилетия. Возможно, мы даже станем первыми свидетелями «супер восстановления» озонового слоя в средних широтах над регионом горной экосистемы Центральной Азии до уровня, что был в 1980-х годах и ранее, в случае полного выполнения всех положений Монреальского протокола абсолютно всеми странами мира. Ведь на сегодняшний день участниками Протокола (197 стран) прекращено 99% производства и потребления всех химических веществ, контролируемых Монреальским протоколом.

В заключении отметим, что по данным руководителя Озонового центра при Правительстве КР  М. К. Аманалиева, Кыргызстан в полном объеме выполнил работу в рамках Монреальского протокола и к концу 2019 года из страны вывели из использования озоноразрушающие вещества, которые применялись для производства различных видов продукции. Кыргызская Республика как страна статьи 5, п.1 Монреальского протокола, в 2001 году потребляла около 79,5 метрических тонн ОРВ, с учетом озоноразрушающей способности (ОРС) – 67,49 тонны. В результате проведенной деятельности, потребление хлорфторуглеродов (ХФУ) в республике сократилось с 79,5 т. в 2000 году до 4,95 т. В 2008 г. потребление метилбромида с 23,7 т. до 0. Введен запрет на импорт оборудования, использующего ХФУ.

Советбек ТОКТОМЫШЕВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава ООН призвал пресекать незаконное использование газов, разрушающих озоновый слой

По случаю Международного дня охраны озонового слоя, который отмечается 16 сентября, Генеральный секретарь ООН призвал более активно сокращать масштабы использования химических веществ, которые разрушают озоновый слой и к тому же способствуют глобальному потеплению. Их перечень закреплен в Монреальском протоколе

Глава ООН заявил, что Монреальский протокол является «вдохновляющим примером» того, как человечество сообща может решать глобальные проблемы.

На основании этого международного договора страны на протяжении 32 лет обновляли перечень запрещенных к использованию озоноразрушающих химических веществ. Благодаря этим усилиям озоновый слой, который защищает нас от вредного ультрафиолетового солнечного излучения, постепенно восстанавливается.

Ультрафиолетовое излучение является основной причиной меланомы и других раковых заболеваний кожи. Эксперты Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП) считают, что реализация Монреальского протокола поможет предотвратить 2 миллиона случаев рака кожи к 2030 году, а также внесет важный вклад в охрану дикой природы и в развитие сельского хозяйства.

«Вполне закономерно направляя все наши усилия на борьбу с изменением климата, мы не должны забывать и об озоновом слое и постоянно помнить об угрозе, которую создает незаконное использование озоноразрушающих газов», — заявил Генеральный секретарь ООН. Он подчеркнул, что недавно обнаруженный факт выбросов одного такого газа -ХФУ-11 напоминает о том, что нам нужны системы непрерывного контроля и передачи информации.

Глава ООН уверен, что Монреальский протокол может принести столь же значимые результаты в области изменения климата благодаря Кигалийской поправке, которая запрещает гидрофторуглероды, ведущие к глобальному потеплению. «Благодаря постепенному отказу от их использования можно будет добиться снижения уровня глобального потепления в этом столетии на 0,4 °C. Теперь, когда промышленность модернизирует бытовую технику с целью замены гидрофторуглеродов, необходимо также повышать энергоэффективность этих приборов…», — сказал глава ООН. 

Отметив, что человечество пережило еще один год аномальной жары, ураганов и климатических потрясений, глава ООН призвал более решительно действовать в борьбе с глобальным потеплением на всех направлениях. Он напомнил, что на следующей неделе члены мирового сообщества соберутся в ООН на Саммит по климату.

Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, был подписан 16 сентября 1987 года. Он, в частности, запрещает производство и продажу опасных веществ, истощающих озоновый слой. В рамках Монреальского протокола уже удалось запретить производство и использование более 100 видов химикатов. Многие из этих веществ способствуют глобальному потеплению.

Российская наука — об изменении климата (глобальном потеплении)

В российском обществе существует изрядный скептицизм по поводу доказанности нынешних климатических изменений, тем более их антропогенного характера. Бывает даже, что некоторые титулованные сотрудники научных институтов РАН (которые, правда, имеют опосредованное отношение к изучению климатических процессов) рассказывают читателям массовых изданий про «мифы об антропогенном потеплении». В российской политике климатическая тема находится на периферии. Примечательно, что большей угрозой для РФ часто называются не сами климатические изменения, а, напротив, инструменты борьбы с ними (например, Парижское соглашение).

Когда у нас болит зуб, мы идем к врачу, но не к офтальмологу, а к стоматологу. В вопросах климата также лучше пытаться разобраться с помощью не «ученого вообще» или профессора сопромата, а профильного специалиста.

Владимир Сидорович задал несколько вопросов Александру Чернокульскому (кандидату физико-математических наук, старшему научному сотруднику Лаборатории теории климата Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, лауреату Премии правительства Москвы, научному секретарю Программы Президиума РАН «Изменение климата: причины, риски, последствия, проблемы адаптации и регулирования»).

 Является ли климатология наукой по российской классификации? Каков её предмет?

Безусловно, по российской классификации климатология – наука, является частью наук о Земле. По этой специальности присуждаются учёные степени (если быть точным, то это ВАКовская специальность № 25.00.30 «Метеорология, климатология, агрометеорология»). Поскольку изначально климат рассматривался как «средняя погода», исторически климатология идёт в паре с метеорологией. На самом деле климат, который и является предметом климатологии, как науки, является более широким понятием, чем просто «средняя погода». Более верно говорить о климатической системе Земли, которая включает в себя не только атмосферу, но и другие оболочки Земли, например, гидросферу (океан), биосферу, криосферу (ледники).

Учёные изучают особенности климатической системы, взаимодействия различных компонентов системы, их реакцию на внешние воздействия. Под такими факторами (внешними воздействиями) обычно понимают изменения параметров орбиты, вариации приходящей солнечной энергии, вулканическую активность. На такие факторы у климатической системы нет обратного влияния (обратной связи): действительно, процессы в климатической системе никак не повлияют на активность Солнца. Антропогенную деятельность тоже стоит рассматривать скорее как внешнее воздействие, по крайней мере с точки зрения наук о Земле: обратное влияние климатических процессов на антропогенную деятельность всё же есть, но формализовать такое влияние скорее можно только в рамках общественных наук (например, именно в рамках этих наук стоит искать ответ на вопрос: «как отреагирует человечество на повышение уровня океана?»).

Рис. Климатическая система Земли. Источник: ipcc.ch

 Президент США Дональд Трамп как-то написал в твиттере (ещё до своего президентства), что глобальное потепление придумали китайцы, чтобы сделать американскую промышленность неконкурентоспособной. У нас иногда можно услышать, что глобальное потепление — это «изобретение Запада», внедряемое в политических или корыстных целях. Что считает российская климатология? Кто придумал глобальное потепление?

Думается, что Дональд Трамп умнее, чем кажется (вероятно, он просто преследует свои определенные цели). Но вообще, 45-му президенту США не лишним будет узнать, что сам термин «глобальное потепление» впервые был озвучен в 1975 году как раз в США (в статье учёного геохимика Уоллеса Брёкера). Однако, термин этот достаточно узкий — он несёт в себе информацию лишь о приземной температуре воздуха, тогда как масштабные изменения сейчас происходят во многих компонентах климатической системы Земли. Поэтому учёные-климатологи чаще используют термин «изменение климата».

По поводу теорий заговора, не уверен, что развеять их возможно в принципе: всегда будут люди, склонные во всём вокруг видеть чьи-то козни. Если такие есть среди ваших читателей, весь следующий текст они прочтут с понимающей усмешкой недоверия на устах, приговаривая «ну-ну, и этот туда же».

Если серьезно, то глобальное потепление – конечно не миф, не изобретение, а данность. Это то, что происходит сейчас с климатом Земли. Он теплеет. И кстати, одним из первых климатологов, кто стал говорить о глобальном потеплении и усилении парникового эффекта был как раз наш российский, советский климатолог академик РАН Михаил Иванович Будыко. Ещё в 1972 году вышла его книга «Влияние человека на климат»,

где он показал, что антропогенная деятельность влияет на климат (распашка земель и сведение лесов, прямой поток тепла от городов, выброс парниковых газов), известны его работы были и за рубежом. В 1976 (через год после Брёкера) М.И. Будыко также использовал термин «Глобальное потепление» (с таким названием у него вышла статья в 7 номере журнала «Метеорология и Гидрология» в соавторстве с К. Я. Винниковым). Можно выделить и других крупных российских учёных-климатологов, исследовавших вопросы изменения климата: академики Голицын Г.С., Израэль Ю.А., Дымников В.П., Мохов И.И.

Какова позиция российских ученых-климатологов по вопросам климатических изменений в период последних ста (двухсот) лет? Является ли глобальное потепление и его антропогенный характер научно доказанным фактом? Есть ли принципиальные расхождения во взглядах?

Главный научный вызов, который стоит перед климатологами при оценке глобальных климатических изменений – невозможность проведения натурных экспериментов. Выход — использовать максимально приближенные к реальности (прошедшие проверку данными) численные модели климата. По сути — это те же численные модели прогноза погоды, только расширенные блоками других компонент системы (океан, ледники, биота) и не усваивающие начальные данные.

С учётом всей совокупности различных наблюдений (наземные и судовые наблюдения, наблюдения на роботизированных буях и глайдерах на поверхности и в толще океана, на поверхности льда, аэрологические наблюдения в толще атмосферы, спутниковые наблюдения, наблюдения с помощью радаров и некоторые другие виды наблюдений) и данных численного моделирования учёные во всём мире вполне уверены в наличии глобального потепления.

Российские учёные в данном случае – не исключение.

Агрегация знаний об изменениях климата происходит раз в 5-6 лет в отчётах Международной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК). Отмечу, что они не проводят исследования, они обобщают текущие знания в данной области. Последний по счёту 5-й доклад вышел в 2013-2014 годах, сейчас готовится шестой. В России учёными Росгидромета и РАН тоже выпускается так называемый Оценочный доклад по изменению климата (в 2014 году вышел второй такой доклад, который больше фокусируется на российских регионах). В рамках работы Секции метеорологии и атмосферных наук Национального геофизического комитета раз в 4 года готовятся обзоры российских исследований атмосферы и климата (полный доклад, ссылка на статью о климатических исследованиях). Для тех, кому сложно/лень/некогда пробиваться через научную лексику статей учёных-климатологов (всё же язык научных статей отличается от обычных статей) постараюсь выделить несколько ключевых моментов.

Итак, если говорить в терминах доказанности / недоказанности, то факт наличия беспрецедентного для последнего миллиона лет глобального изменения климата безусловно является доказанным [выделено мной – В. С.]. Это не только рост приземной температуры воздуха, но и рост температуры в толще тропосферы, выхолаживание мезосферы, рост температуры океана (и рост уровня океана), рост накопления тепла в океане, сокращения площади ледников и морских льдов.

рис. Совокупность климатических изменений. Источник: ipcc.chрис. Изменение температуры воздуха в стратосфере и в тропосфере. Источник: ipcc.ch

Беспрецедентная скорость роста содержания парниковых газов является одним из доказательств антропогенного характера потепления [выделено мной – В.С.]. С конца 1950-х гг. на Мауна-Лоа (Гавайи) началось наблюдение концентрации углекислого газа в атмосфере, которое показывает рост от года к году – от 315 частиц на миллион в 1958 году к 405 частицам в 2016.

рис. Концентрация углекислого газа в атмосфере по данным прямых наблюдений. Источник: scripps.ucsd.eduрис. Концентрация углекислого газа в атмосфере (по данным реконструкций и прямых наблюдений). Источник: scripps.ucsd.edu

Причина роста — антропогенная деятельность. Как показал Зюсс в своей работе ещё в середине 20 века, сжигаемое ископаемое топливо не содержит изотоп углерода С¹⁴ (который образуется в верхних слоях атмосферы за счёт космических лучей), а в кольцах многовековых деревьев, соответствующих 20-му веку, содержание этого изотопа понижено (по сравнению с C¹² и с С¹³) – т.н. «эффект Зюсса». Зюсс объяснил это снижение ростом в атмосфере содержания углерода, попавшего туда вследствие сжигания ископаемого топлива. Ряд последующих работ показал, что этот избыток СО2 не компенсируется поглощением углекислого газа океаном.

Рост концентрации СО2 ведёт к усилению парникового эффекта и росту температуры в тропосфере и охлаждению верхних слоев атмосферы. Именно это и наблюдается в последние десятилетия: температура у поверхности и в нижней тропосфере повышается, в стратосфере и мезосфере — достаточно сильно уменьшается. Современные численные модели климата при учёте антропогенных эмиссий данные изменения воспроизводят довольно успешно. А вот если «подавать» в эти модели только естественные причины вариаций климата (энергия от Солнца, вулканические извержения, аэрозоли и т.д.), то современное потепление воспроизвести не удается. Это также является одним из важных доказательств антропогенного влияния на современные изменения климата [выделено мной – В.С.].

Рис. Воспроизведение глобальной температуры с помощью климатических моделей с учетом природных и антропогенных воздействий (сверху) и только природных (снизу). Источник: ipcc.ch

В целом, среди учёных климатологов есть консенсус в том, что глобальное потепление является доказанным фактом и что триггером к этому потеплению с очень большой вероятностью стало как раз антропогенное воздействие. Поскольку одно из основных качеств учёного – наличие здравого сомнения, бесконечная перепроверка собственных результатов – климатологи никогда полностью не исключают другие возможные причины наблюдаемых климатических изменений.

Но на данный момент с учётом всех наших знаний единственной теорией, объясняющей совокупность происходящих климатических изменений, является как раз теория антропогенного усиления парникового эффекта [выделено мной – В. С.].

Основные расхождения находятся в оценке вклада естественных колебаний климата в современное потепление. В первую очередь, связанных с долгопериодной изменчивостью в океане. Здесь идёт определенная дискуссия между «скептиками» и «алармистами». Проблема в том, что наши знания о процессах в климатической системе Земли по-прежнему не полные (они банально ограничены во времени!). Серьезной задачей современной климатологии является уменьшение неопределенности оценки чувствительности климатической системы Земли к удвоению концентрации углекислого газа (упрощенно, это величина, на которую вырастет глобальная температура воздуха при удвоении концентрации углекислого газа в атмосфере): до сих пор разброс этой оценки достаточно велик, от 2 до 4,5 градусов. Разброс связан с разным учётом обратных связей, в том числе, обусловленных облаками (о роли облаков в климате можно почитать здесь).

Если говорить об учёных, далёких от исследования климата, то здесь довольно широкий спектр различных теорий, ни одна из которых не проходит проверку практикой. Чаще всего это учёные из смежных наук о Земле – геологи, экологи, биогеографы, почвоведы и др. (иногда, впрочем, климатом «увлекаются» и представители других научных дисциплин, например, молекулярной физики). Эти учёные являются настоящими профи в своей области, но, к сожалению, порой демонстрируют близорукость, когда берутся рассуждать о климате. Наиболее распространённые ошибки следующие:

• часто говорят о том, что нас ждет не глобальное потепление, а глобальное похолодание. Действительно, согласно теории циклов Миланковича в будущем ожидается изменение параметров орбиты, которое в прошлом приводило к переходу к ледниковым периодам (меняются угол наклона земной оси и эксцентриситет орбиты, в результате, меньше тепла поступает в Северное полушарие). Но есть одно «но»: «в будущем» в данном случае — это в ближайшие 2-3 тысячи лет, а не завтра (и даже не в конце 21 века), так что говорить о глобальном похолодании конечно можно, но с таким же успехом можно рассуждать и о «скорой» смерти Солнца (которая произойдет через 5 млрд лет). Это просто другие временные масштабы.
• нередко слышу такую фразу, что, мол «как мы такие маленькие можем влиять на огромную планету»? Оформленная в более научные слова эту позицию можно свести к следующему: «антропогенные потоки СО2 крайне малы по сравнению с естественными (и вообще, главный парниковый газ – водяной пар!)». Всё так, действительно, антропогенные потоки малы по сравнению с естественными: эмиссии углерода в последние годы составляют около 10 ГтС/год, в том время как потоки между атмосферой и океаном, например, оцениваются около 90 ГтС/год (в каждую сторону), а между атмосферной и биотой/почвой – около 120 ГтС/год). Однако, не всё так просто, необходимо учитывать следующие моменты: потоки углерода между разными компонентами климатической системы (например, между атмосферой и биотой, между атмосферой и океаном) находятся в балансе, который установился за долгие годы равновесного климата. А вот небольшая добавка от людей ничем не уравновешивается (на самом деле климатическая система пытается демпфировать эту прибавку, поток из атмосферы в биоту/почву и в океан сейчас несколько выше, чем обратный – но этого не хватает). Недаром концентрация того же СО2 в атмосфере растёт и растёт (как мы видели выше уже превышает 400 частиц на миллион, хотя в 18 веке ещё была около 280 частиц на миллион). Что касается водяного пара, действительно, он – основной парниковый газ. Но и парниковый эффект антропогенная деятельность не создает, а только усиливает (это надо понимать!). Если бы не было атмосферы, то глобальная температура на планете Земля была бы около –18 ºС, однако она сейчас почти +15 ºС. То есть парниковый эффект – 33 градуса, и лишь около 1 градуса – за счёт антропогенного усиления.
• слепое отрицание антропогенного влияния ведет к необходимости объяснения происходящих климатических изменений. Это в буквальном смысле попытка спрятать слона в шкафу. Ничем не уравновешенные эмиссии есть, рост концентрации есть, но для «отрицателей» это не имеет значения. Причины потепления ими ищутся в естественных причинах: это и скорость вращения планеты, и галактические лучи, и изменение солнечной активности, и суперпозиция нескольких циклических процессов в океане и т. д. Проблема в том, что обнаруживаемые корреляционные связи не проходят проверку временем или другими данными (как, например, было с космическими лучами). Изменения солнечной активности (которые в общем-то никакого долгопериодного тренда не испытывают) никак не объясняют, например, резкое похолодание мезосферы. Циклические процессы в океане никак не могут объяснить столь бурный рост СО2 и так далее…
• оперирование отдельными примерами, вырванными из общего контекста климатических изменений. Например, рост площади морских льдов вокруг Антарктики, рост массы льдов в Восточной Антарктиде (или некоторых горных ледников). По факту, эти тренды (которые противоположны остальным изменениям, которые происходят в криосфере) никак не могут быть доказательством отсутствия потепления: напротив, являются следствием! Связаны они с изменением динамических процессов и ростом осадков, который на данный момент превышает эффект роста температуры в данных регионах. Баланс здесь очень тонкий и может измениться в любой момент: например, в прошлом году площадь морские льдов вокруг Антарктики (которая до этого действительно росла в течение 40 лет) резко сократилась (до абсолютного минимума за эпоху спутниковых наблюдений). Единичные примеры, а тем более, личный опыт (мол, «я никакого потепления не ощущаю») никак не может быть доказательством чего-либо. Надо смотреть на всю картину в целом. Это относится и к единичным похолоданиям. Например, после холодного лета 2017 года не раз слышал от москвичей фразу «ну и где это потепление?» (или твит того же Трампа по поводу холодов на северо-востоке США в начале года). Опять же: локальные похолодания никак не противоречат глобальному потеплению.
• попадаются и более частные примеры, неверные интерпретации вырванных из контекста фраз, экстравагантные теории и т.д. Например, нашумевший «клайматгейт» (украденная переписка климатологов, где обсуждается методика осреднения температуры по разным станциям) – очевидная «липа», которую пришлось дезавуировать серьезным научным комиссиям. И ведь уже известно, что отдельные слова были неверно интерпретированы и что осреднение производится вполне адекватно (кстати, этим занимаются 5 различных групп, использующих несколько разные методики) – но всё равно люди ссылаются на этот самый «клайматгейт». Зачем? Чтобы как-то подкрепить свой скепсис? Из примеров экстравагантных теорий: «молекулы СО2 тяжелые и оседают у Земли»… Тут без комментариев.

Давайте от экстравагантного вернёмся к реальности. Основными направлениями развития фундаментальной климатологии сейчас являются исследование отклика различных компонентов климатической системы на внешнее воздействие (в первую очередь — на усиление парникового эффекта), аттрибуция погодно-климатических аномалий (поиск причин их возникновения, установление связи с глобальным потеплением; например, нам удалось показать, что сильные ливни в Крымске связаны с потеплением воды в Черном море), оценка роли естественных и антропогенных факторов в современных изменениях климата, прогноз климата на ближайшие годы и десятилетия.

 В чем специфика изменений климата в наше время (в сравнении с предшествующими колебаниями)?

Основная особенность современных изменений климата – их скорость. В данный момент не наблюдается мощных извержений вулканов, не меняются резко параметры орбиты, Солнце светит на том же уровне, однако в климатической системе происходят резкие изменения. Это и скорость роста парниковых газов, и скорость роста температуры (достаточно известная «клюшка Манна»).

Рис. Изменение температуры в Северном полушарии по данным реконструкций и инструментальным наблюдениям («клюшка Манна»).

Часто приходится слышать о том, что климат Земли регулярно менялся — были теплые периоды и холодные. Всё так, да. Но за каждым изменением стояли определенные причины (для последнего миллиона лет эти причины как правило связаны с изменениями параметров орбиты Земли), при этом изменения температуры происходили с гораздо меньшей скоростью. И по температуре, и по содержанию парниковых газов мы уже давно вышли и за межледниковый максимум, и за температуру средневекового оптимума (на который любят ссылаться, говоря о пшенице в Исландии и винограде в Англии).

Рассуждения на тему того, что на Земле миллионы лет назад климат был на 10 градусов теплее, вообще не состоятельны: тогда был совершенно другой состав атмосферы, другая светимость Солнца, другие параметры орбиты.

 Можно ли утверждать с научных позиций, что действие человека, например, сокращение выбросов парниковых газов в энергетическом секторе, повлияет на климатическую систему и замедлит глобальное потепление?

Проблема в том, что быстро снизить концентрацию углекислого газа в атмосфере простым сокращением выбросов – невозможно. На это уйдут десятки лет, так что последствия высокой концентрации парниковых газов будут ощущаться ещё долго (даже если прямо сейчас мы прекратим выбрасывать в атмосферу весь углерод за счёт сжигания топлива или производства).

С другой стороны, другой альтернативы пока нет. Учёные предлагают разные проекты: например, принудительное извлечение углерода из воздуха (и последующее его захоронение), однако, насколько мне известно, эффективной технологии по извлечению пока не разработано. Более экстравагантные методы геоинжиниринга (направленного воздействия на климат), например, создание искусственного аэрозольного экрана в стратосфере или воздействие на облака (с целью отражения части солнечного света в космос) имеет свои негативные побочные эффекты (перераспределение осадков, сокращение озонового слоя).

Так что на данный момент единственный способ хотя бы как-то противодействовать изменению климата – сокращать выбросы. Пусть эффект будет не быстрым, но он будет [выделено мной – В.С.]. Другое дело, как будет реализовано это сокращение, кто за это будет платить… Но это уже вопрос не к учёным-климатологам.

 Что и когда произойдёт с человечеством, если продолжать энергетическое потребление углеводородов в нынешних объемах?

В 5-м отчете МГЭИК и во 2м Оценочном докладе Росгидромета приводятся оценки изменения климата в 21 веке при различных сценариях антропогенной деятельности (включают в себя выбросы парниковых газов, стратегии земплепользования и т.д.). Наиболее «агрессивный» сценарий как раз отвечает за так называемое состояние business-as-usual (то есть потребление как раз останется на прежнем уровне, никаких мер приниматься не будет).

Рис. Расчетные пути концентраций парниковых газов в 21 веке. Источник: ipcc.ch

В данном случае человечество ждут такие негативные последствия, как резкий рост уровня моря (если к этому времени он вырос на 20 см относительно 1900 года, то к концу 21 века может вырасти ещё на метр)! Средняя температура на планете вырастет на 3-4 градуса, вырастет кислотность океана. Участятся погодные аномалии (частые засухи и волны жары, ливни и смерчи). Не останется в стороне и Россия: у нас одна из главных проблем – многолетняя мерзлота, которая сейчас постепенно деградирует.

Рис. Возможные изменения уровня океана в 21 веке при разных сценариях антропогенного воздействия. Источник: ipcc.ch

Не хотелось бы заканчивать на минорной ноте. Уверен, что человечество найдет выход из этой проблемы. Главное признаться себе, что проблема есть, что это не выдумки учёных. А дальше – начать действовать. Можно, кстати, действовать и на бытовом уровне. Сократить энергозатраты позволят, например, простые правила экологического поведения.

Новый подход к неподдающейся проблеме изменения климата

По мере того как компании продвигаются вверх по «кривой обучения», экологически безопасное производство становится конкурентоспособным по уровню издержек, а экологичная продукция становится нормой. Это выгодно всем потребителям, поскольку в прошлом остается мучительный компромисс между краткосрочными приоритетами (оптимизация покупательской способности) и долгосрочными задачами (сделать планету пригодной для жизни будущих поколений). При этом следует иметь в виду, что параллельно с описанным выше состоятельные люди — не вынужденные выбирать, что для них важнее: дожить до зарплаты или не допустить конца света, — могут сыграть роль дополнительного ускорителя, корректируя свои покупательские привычки в сторону безопасных для климата альтернатив, даже несмотря на то, что они пока еще дороже других.

Все это вынуждает компании делать своим приоритетом экологически безопасные альтернативы, поскольку так они могут оставаться привлекательными для потребителей и обеспечивать отдачу своим инвесторам. Уже в силу этого у инвестиционных фирм появляются дополнительные основания для выделения экологически устойчивых инвестиций как приоритетных в своих портфелях. Таким образом, круг замыкается.

В условиях такой новой динамики влияние государства может значительно возрасти, поскольку нет компромисса между приоритетами граждан и потребителей. Политики могут активизировать работу по регулированию финансовой отрасли, ужесточая режим регулирования отчетности и обеспечивая таким образом прозрачность для инвесторов. Поскольку финансовые организации, как правило, соблюдают законы, а порой еще и помогают их писать, это может создавать весьма позитивный лавинообразный эффект для других отраслей. По мере распространения доступных по цене и безопасных для климата вариантов критический настрой населения по отношению к изменениям в регулировании, скорее всего, ослабнет. Таким образом, правительства могут планировать обновление систем регулирования и директивные меры по формированию безопасных для климата моделей поведения (например, введение отрицательных стимулов для использования энергии из ископаемых видов топлива, а в некоторых случаях — полных запретов) при всемерной поддержке населения, а инвестиционные фирмы, в свою очередь, вероятно, будут приветствовать такие изменения.

Шаг 3. Создать условия для скорейшего начала работы интеграторов

Молодые кадры уже подталкивают компании к принятию мер в связи с изменением климата, однако главным приоритетом должно послужить ускорение вступления инвесторов в процесс. Для этого требуется повысить как их уровень знаний, так и их влияние, причем в двух плоскостях: среди инвестиционных фирм, чтобы быть уверенным, что все они учитывают вопросы климата в своей практике управления портфелями (например, решительно выступая за нейтральность по углеродным выбросам), а также внутри инвестиционных фирм, чтобы все управляющие инвестициями гарантированно соблюдали такое изменение. Ведущие инвесторы уже начали двигаться в этом направлении, как следует из письма главы BlackRock Ларри Финка, разосланного руководителям компаний в 2020 году, в котором сказано, что «риск климата — это инвестиционный риск». И все же существует намного более значительный потенциал.

Инвесторам требуется информация по климату, которая согласуется с их целями (и фидуциарными обязательствами) для максимизации прибыли акционеров (TSR — total shareholder return). Им требуются надежные свидетельства того, что безопасные для климата инвестиционные решения оказывают нетто-положительный эффект на показатели их портфелей. Как прямо сказал Фредерик Самама во время дачи показаний в марте 2020 года перед Специальным комитетом Сената США по климатическому кризису: «Традиционные ретроспективные модели рисков не учитывают будущие риски. Нам нужны новые модели для работы». И действительно, инвесторам необходим доступ к точной, стандартизированной информации, в особенности по физическим рискам (финансовые потери по причине возрастающей частоты и тяжести погодных явлений, обусловленных изменением климата, например) и уязвимости к энергетическому переходу (например, неочевидные финансовые последствия изменений в регулировании или социальных нормах, которые могут стать следствием быстрого перехода на низкоуглеродные источники энергии).

Важным первым шагом здесь стало бы соблюдение компаниями принципов, заданных Рабочей группой по вопросам раскрытия финансовой информации, связанной с изменением климата (TCFD — Task Force on Climate-related Financial Disclosures). Действительно, в русле логики «умной простоты» TCFD может превратить замкнутый круг в круг добродетельный. Чем быстрее компании сплотятся вокруг такого стандартизированного раскрытия связанных с климатом показателей — например, публикуя их в годовых отчетах, — тем скорее и в более полном объеме принимаемые ими меры по борьбе с изменением климата будут вознаграждены инвесторами. Почему? Придерживаясь принципов TCFD и соблюдая предусмотренные ими обязательства, фирмы повышают прозрачность в отношении экологических последствий своей деятельности, а это, в свою очередь, помогает акционерам выявлять лидеров в борьбе с изменением климата и вознаграждать их. Когда к инициативе присоединится достаточное количество компаний, TCFD сможет в значительной степени влиять на ожидания инвесторов, что в свою очередь может привести к масштабному перераспределению капитала между классами активов. Все это происходит попутно с расширением возможностей других ценных ESG-концепций. Например, показатели, раскрываемые в рамках TCFD, можно даже использовать для составления «рейтинга климатических рисков» по фирмам и странам, а также для стресс-тестирования устойчивости стран к неблагоприятным климатическим изменениям, подобного стресс-тестированию финансовых организаций в контексте энергетического перехода, проведенного DNB в 2018 году. Такие дополнительные инициативы способствовали бы более масштабному притоку капитала в те компании, которые являются наиболее прозрачными и активнее всех борются с изменением климата.

Таким образом, инвесторам отводится ключевая роль — взаимодействуя с политиками и регуляторами, они следят за тем, чтобы схемы раскрытия информации соответствовали требованиям инвестиционного анализа, и организуют совместные инициативы инвесторов (такие как Climate Action 100+, в которую входят более 450 инвесторов, управляющих активами стоимостью более 40 трлн долл. США), направленные на разработку указаний по саморегулированию для компаний и активов в их портфелях. Вот конкретный пример: Британская ассоциация инвесторов предписала компаниям в трехлетний срок описать в своих годовых отчетах, каким образом они планируют измерять угрозу глобального потепления и что собираются предпринять для противостояния ей.

Вся эта принципиально новая информация должна позволить инвесторам отслеживать экологический рейтинг их портфелей по набору определенных показателей, таких как целевые уровни выбросов, и следить за корреляцией с доходностью вложенных средств (ROI — return on investment). Такое изменение образа мыслей также имеет ключевое значение как фактор, стимулирующий финансовые инновации для поддержания устойчивого роста рынка капитала. Например, когда Amundi создала фонд AP EGO, она следила не только за финансовыми показателями фонда, но и за тем, как он влияет на достижение Целей устойчивого развития (ЦУР) ООН.

В дополнение к таким инициативам уровня отдельных фирм и отрасли в целом, к процессу необходимо привлекать также отдельных инвестиционных менеджеров внутри фирм. От них обязательно нужно требовать понимания важности климатического аспекта в оценке портфеля; они также должны быть в курсе редко используемых «климатических» финансовых инструментов, таких как «зеленые» облигации. Для тех, кто уже занимается инвестициями, соответствующее обучение может быть организовано самой фирмой; будущих инвесторов следует обучать этому в учебных заведениях. Партнерство между IFC (International Financial Corporation) и Стокгольмской школой экономики — это конкретный пример того, как следует устранять пробелы в знаниях, однако программы, подобные этой, пока редки.

Параллельно инвестиционным фирмам необходимо менять многое в практике своей работы, потому что иначе они не смогут конвертировать свои знания во влияние. Установление конкретных КПЭ и стимулов на уровне портфеля — ключевой шаг к тому, чтобы вопросы устойчивости климата стали неотъемлемой частью управления инвестиционными портфелями. Например, фирмы могут устанавливать стратегические цели по климату (такие как целевые уровни снижения выбросов углерода) для всего портфеля, включая всю инвестиционную и финансовую деятельность. Вклад отдельного управляющего инвестициями в достижение целевого уровня можно измерить и связать с бонусом по результатам работы, с учетом ограничений, налагаемых типом портфеля (таких как география или отрасль). Кроме того, будет крайне важно закрепить подотчетность по показателям в сфере борьбы с изменением климата на всех уровнях, за всеми бизнес-единицами и регионами деятельности инвестиционной фирмы, обеспечивая действенность принимаемых мер, к примеру, через многофункциональные рабочие группы.

Наконец, инвесторы могут использовать принципиально новые структуры для стимулирования мер по укреплению экологической устойчивости в компаниях, входящих в их портфели. Например, купон по первой в истории облигации, привязанной к показателям экологической устойчивости, которую выпустила в 2019 году итальянская компания Enel, был поставлен в зависимость от перевода фирмой не менее 55% ее установленной мощности на возобновляемые источники энергии к 2021 году. Если цель достигнута не будет, купон будет увеличен вплоть до погашения облигации. Это предложение имело большой успех: объем подписки втрое превысил фактический объем эмиссии, позволив Enel расширить свою базу инвесторов.

Что теперь?

В начале 2020 года, еще до того, как разразился кризис, вызванный COVID-19, было объявлено о значительных инициативах, большинство из которых нельзя было и представить всего несколькими месяцами ранее. Инвесторы (письмо главы BlackRock), компании (глава Amazon Джефф Безос выделил 10 млрд долл. США на борьбу с изменением климата) и правительства (В. Орбан в конце января официально озвучил обязательства Венгрии по борьбе с изменением климата, отчасти под впечатлением от выборов «зеленого» мэра в Будапеште) начинают действовать. Однако этого недостаточно, и пандемия не должна быть оправданием для отсрочки мер борьбы с изменением климата. Вызывают беспокойство и такие новости, как, в частности, сведения о том, что в Канаде средства из пакета мер по восстановлению после пандемии были выделены угольной промышленности, несмотря на обязательство правительства следовать «Зеленым новым курсом», принятое всего несколькими месяцами ранее.

И все же мы уверены, что надежда есть. Помимо насущной необходимости обложить налогом выбросы углерода — такая мера позволит скорректировать цены, воздействовать на рентабельность организаций и будет способствовать перераспределению ресурсов в пользу менее привилегированных слоев, тем самым став «топливом» справедливого и энергичного перехода, — социология указывает нам на возможность более радикальных изменений. Для этого должны быть одновременно соблюдены два условия: наличие замкнутого круга нежелательных моделей поведения и существование интеграторов, способных сдвинуть ситуацию в сторону круга благотворного. К счастью, изменение климата — дело небыстрое по определению: соответственно, можно оперативно провести наиважнейшие изменения, если только мы сумеем незамедлительно принять целенаправленные меры, чтобы повлиять на самого влиятельного интегратора — институциональных инвесторов. Хотя нет гарантий, что ожидаемые перемены произойдут за одну ночь, конечный результат в любом случае будет благоприятным для окружающей среды. А цена провала для человечества будет высокой. В отличие от COVID-19, климатическая «пандемия» не достигнет пика (выработать «коллективный иммунитет» к изменению климата невозможно), однако формула вакцины (остановить выбросы CO₂) уже известна.

почему глобальное потепление победят не экоактивисты :: Мнение :: РБК

Люди озабочены ухудшающейся экологической обстановкой, и на таком фоне любые природоохранные или рядящиеся под них усилия вызывают симпатию и поддержку. Масштабные кризисы, связанные с атмосферными загрязнениями, очевидны: практически каждый год в Париже вводятся экстренные меры по ограничению автомобильного движения из-за смога; в Пекине и Шанхае уровень смертности от заболеваний дыхательных путей превышает аналогичный показатель Тибета более чем в 50 раз. В России экологические проблемы, нередко принимающие катастрофический характер, охватывают большую часть территории — от Красноярска до Владивостока, от Норильска до Череповца.

Осознать проблему

Читайте на РБК Pro

Но самым важным и причем явно недооцененным я считаю тот факт, что в большинстве стран на протяжении последнего столетия люди нашли пути успешного и эффективного решения экологических проблем. Можно вспомнить международную программу по очищению Рейна от промышленных сбросов и ужесточение экологических норм в Великобритании после великого лондонского смога 1952 года. Экологическая повестка дня обеспечила появление новых отраслей экономики и серьезно модернизировала существующие: можно вспомнить о возникновении альтернативной энергетики, в результате чего доля энергии солнца, ветра и приливов в европейском энергопотреблении выросла с 1,1% в 1980 году до 5,2% в 1999 году и 17% в 2016 году (в Швеции показатель уже превысил 50%), а также о стремительном повышении эффективности традиционных технологий. За последние 30 лет потребление топлива средним новым европейским автомобилем на 100 км пробега сократилось на треть, а потребление нефти и угля в ЕС упало с 1990 по 2018 год на 9,2 и 48,4% соответственно при росте совокупного ВВП стран-участниц более чем в 2,7 раза. В Китае, хотя страна остается крупнейшим потребителем угля в мире, быстро развивается солнечная генерация, обеспечивающая ныне около 2% энергопотребления и способная обеспечить до 10% к 2050 году. Наконец, совсем банальными являются многочисленные примеры, как казавшиеся почти исчерпанными природные ресурсы либо эффективно заменялись новыми, доступ к которым был практически неограничен, либо начинали добываться в нужных количествах благодаря новым технологиям. Иначе говоря, практика показывает, что для человечества практически любая созданная им самим и вовремя осознанная проблема есть проблема решенная.

Известно, что в 1979 году в условиях резкого скачка цен на энергоносители из-за политики ОПЕК президент Джимми Картер установил на крыше Белого дома солнечные батареи, демонтированные по распоряжению его преемника Рональда Рейгана в 1981 году. В то время средняя себестоимость солнечных панелей составляла $76/Вт ($293 в текущих ценах), сегодня в США она не превышает ¢26/Вт. КПД этих устройств вырос с 14% в 1960 году до 44,5% в 2018 году. Кроме того, в большинстве развитых стран ужесточение норм энергопользования, экологических стандартов и повышение налогов на энергокомпании и автомобилестроительные фирмы идет даже быстрее, чем предполагается Парижским соглашением. С дальнейшим развитием технологий цены на энергию из альтернативных источников могут рухнуть, и проблема использования ископаемого топлива перестанет быть идеологической, превратившись в чисто финансовую. В той же мере, в какой оказались неправы члены Римского клуба, громко объявившие о грядущем дефиците ресурсов, окажутся, скорее всего, посрамлены и те, кто предсказывает сегодня конец человечества от парникового эффекта.

Естественное решение

Механизм адаптации к новым вызовам, сформировавшийся после Второй мировой войны, выглядит относительно понятным, и запускается он не из-за красивых речей Альберта Гора или Греты Тунберг, а прежде всего из-за озабоченности локальных сообществ и национальных властей. Невозможно убедить тот же Китай остановиться в развитии ради борьбы с фантомами, но сами китайцы вполне способны понять, каким ущербом для них чревато несоблюдение современных экологических стандартов. А присоединение России к Парижскому договору никак не повлияет на катастрофическую ситуацию с утилизацией мусора, перегрузкой угля или загрязнением атмосферы токсичными отходами. Люди готовы объединяться ради выживания, а технологические и экономические возможности обеспечивают сегодня все необходимое для противостояния опасным трендам.

В современной экологической повестке существуют два полюса: на первом концентрируются проблемы, которые выглядят неочевидными и средства предполагаемого решения которых формируются естественным ходом экономического развития; на другом — проблемы, явно порожденные деятельностью человека, но пока не порождающие адекватного резонанса. Проблема изменения климата относится к первой категории: если рецептом ее решения является сокращение выброса парниковых газов, можно с уверенностью сказать, что призывы Греты излишни просто потому, что прогресс в использовании возобновляемых источников энергии превосходит самые смелые ожидания. В то же время существуют проблемы второго типа, которые пока не решаются: можно, например, вспомнить о гигантских островах превращенного в мусор пластика, дрейфующих в Тихом океане. В отличие от глобального потепления эта проблема, несомненно, рукотворна, причем нет ничего выгоднее пластиковой упаковки, а отказаться от нее крайне сложно (даже в Европе, где к этому предпринимают довольно радикальные шаги, ее использование выросло в 4,5 раза за последние 30 лет, а утилизация пластиковых отходов в глобальном масштабе не достигает и 10%).

К выбору, который сделала Грета Тунберг, следует относиться с таким же уважением, как к любому другому. Но борьба за сокращение выбросов CO₂ на фоне современных экономических трендов во многом выглядит как борьба за то, чтобы каждый день всходило солнце — при полном игнорировании того, какой мир это солнце осветит следующим утром.

Подход к изменению климата как к проблеме здравоохранения

Международные органы, гражданское общество, представители директивных органов и президенты все больше связывают вопрос изменения климата со здоровьем. Репортаж Гари Хамфрейза (Gary Humphreys).

Бюллетень Всемирной организации здравоохранения 2014;92:551-552. doi: http://dx.doi.org/10.2471/BLT.14.020814

Тане Мюллер Гарсия (Tanya Müller García) нравится ездить на работу на велосипеде. Она — секретарь города Мехико по экологии, а раньше она возглавляла Управление по городским паркам и велосипедной инфраструктуре. Поэтому как специалисту ей понятно, что означает ее поездка для города, и она с точки зрения здравого смысла подходит к тому, что эта поездка означает для ее здоровья. «Мне не каждый день удается ездить на велосипеде, но когда я могу это делать, я обязательно беру велосипед. Это хорошо для моего здоровья и хорошо для состояния воздуха в городе».

ВОЗ/Иван Черничкин

Нет ничего нового в том, что проблематика здоровья и экологии связаны таким образом. ВОЗ и Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде с 2004 года совместно с представителями директивных органов в развивающихся странах работают над решением проблем ухудшения качества воздуха, снижения уровня физической активности и рисков для здоровья, связанных с использованием автомобилей в городах в рамках Инициативы по связям между здоровьем и окружающей средой.

Данные на обеих сторонах уравнения достоверные и, по крайней мере, в том, что касается стороны загрязнения воздуха, шокирующие. Например, согласно недавно опубликованным данным ВОЗ, каждая восьмая смерть в общеглобальных масштабах ассоциируется с загрязнением воздуха, причем ведущими причинами являются инсульты и болезни сердца.

И связь между изменением климата и здоровьем работает в обе стороны: то, что делают люди, влияет на тот воздух, которым они дышат, а тот воздух, которым они дышат, влияет на их здоровье.

Но как дело обстоит со здоровьем и изменением климата? «На одном уровне связь очевидна», — говорит д-р Диармид Кампбел-Лендрум (Diarmid Campbell-Lendrum), возглавляющий группу по изменению климата и здоровью в штаб-квартире ВОЗ в Женеве. «Например, изменение климата изменяет распределение популяций насекомых и влияет на передачу таких болезней, как малярия и лихорадка денге». Именно в ответ на такие изменения Всемирная ассамблея здравоохранения в 2008 году призвала государства-члены ВОЗ свести к минимуму влияние изменения климата на общественное здравоохранение путем принятия так называемых «адаптационных» мер (WHA61.19).

С тех пор ВОЗ оказала поддержку ряду адаптационных проектов в развивающихся странах не в последнюю очередь потому, что они больше всего пострадали от воздействия изменения климата, в том числе воздействия на здоровье. Организация в настоящее время работает в сотрудничестве с Программой развития Организации Объединенных Наций по ряду экспериментальных исследований, направленных на укрепление национальных систем здравоохранения с целью адаптации к изменению климата. По словам д-ра Кампбел-Лендрум, 17 стран в настоящее время осуществляют такие экспериментальные проекты, включая Барбадос, Бутан, Китай, Фиджи, Иорданию, Кению и Узбекистан.

«Мы фокусируемся на раннем предупреждении и ранних действиях, но мы также проводим эксперимент с конкретными вмешательствами, направленными на сокращение опасности для здоровья», — говорит д-р Кампбел-Лендрум. Иордания работает по линии борьбы с диарейными заболеваниями за счет безопасного использования сточных вод в связи с растущей проблемой нехватки воды, а Бутан и Кения следят за изменениями в среде переносчиков болезней на возвышенностях. А в центре внимания Китая находится жара.

По мнению д-ра Джин Инлонг (Jin Yinlong), главы Национального института исследования экологического здравоохранения в китайском Центре профилактики и борьбы с заболеваниями, жара, и особенно жара в городских условиях, является в его стране одной из серьезнейших угроз общественному здравоохранению, связанных с изменением климата.

Города и производят, и удерживают больше тепла, чем окружающая их среда, и в Китае опасаются, что по мере того, как климат будет становиться все более жарким, будет расти число болезней и преждевременных смертей, особенно среди детей младшего возраста и людей в возрасте старше 60 лет. «Мы недавно провели исследование по четырем китайским городам, смоделировав вероятные последствия повышения температуры», — говорит Джин.

«Исследование показало, что процентный показатель смертности от всех причин, от сердечно-сосудистых и эндокринных и метаболических нарушений, таких как диабет, возрастает с повышением среднесуточной максимальной температуры на каждый 1ºС, причем наибольший рост — это скачок с 12,5% до 31,9% смертности от метаболических состояний», — говорит Джин. В качестве ответной меры Китай создает для конкретных городов системы раннего предупреждения об аномальной температуре и риске для здоровья, а также подготовил руководящие указания по мерам реагирования для специалистов-медиков. На экспериментальной основе осуществляется целый ряд инициатив по углублению осведомленности и просвещению. В их число входят специализированные веб-сайты, текстовые оповещения на мобильные телефоны, а также сообщения на крупноформатных электронных экранах в общественных местах (например «Сегодня максимальная температура: 34°C. Минимальная температура: 26°C. Относительная влажность: 70%. Качество воздуха: хорошее»).

Негативные воздействия изменения климата на здоровье вполне очевидны, и существуют связанные со здравоохранением политические мероприятия, которые могут содействовать сокращению таких эффектов, которые известны как меры по ослаблению воздействия изменения климата.

По мнению д-ра Кампбел-Лендрум, один из наиболее очевидных путей достижения этого лежит через политику здравоохранения в области качества воздуха. «Как правило, мы думаем о смягчении с точки зрения тепличных газов, особенно в плане необходимости сократить выбросы двуокиси углерода, — говорит он. — Однако черный углерод, который является климатическим загрязняющим веществом с коротким жизненным циклом и попадает в воздух в качестве аэрозоля мелких частиц, ассоциируясь, в первую очередь, с высоким показателем смертности от сердечных болезней и инсультов, а также от респираторных и онкологических заболеваний, также ведет к потеплению атмосферы, возможно, даже на 20%. Таким образом, если мы добьемся того, что людям будет легче и безопаснее ездить на велосипеде, чем на машине, то повысится уровень здоровья и сократится глобальное потепление».

То же самое можно сказать и о политике в области здравоохранения, поощряющей людей, например, есть меньше красного мяса. Исследования показывают, что сокращение производства красного мяса сокращает объемы окиси азота, которая выбрасывается в атмосферу удобрениями и животным навозом. Окись азота является третьим по значению возникшим в результате человеческой деятельности парниковым газом, а также наиболее важным антропогенным фактором, способствующим разрушению озонового слоя в стратосфере. Сокращение поголовья скота также сократит эмиссию метана, который является вторым после двуокиси углерода крупнейшим фактором, содействующим глобальному потеплению.

Для представителей правительственных директивных органов связь здоровья с климатом дает целый ряд преимуществ, немаловажным из которых является возможность использовать синергию между различными правительственными департаментами, которые не всегда тесно сотрудничают, например между транспортом или городским планированием и здравоохранением. Именно такой подход лежит в основе того, что делают г-жа Мюллер Гарсия и ее коллеги в городе Мехико.

«Когда мы пришли в городскую администрацию в декабре 2012 года, одним из первых дел, которым мы занялись, было налаживание контактов между сотрудниками экологических и медико-санитарных органов», — говорит она. С тех пор администрация произвела инвестиции в ряд инициатив, нацеленных на очистку городского воздуха и повышение уровня здоровья его граждан. В их число входит система аренды велосипедов, которая используется для порядка 26 000 поездок в сутки, поддержка людей, которые пользуются общественным транспортом, то есть почти 80% населения, и ограниченные запреты на использование автомобилей в городе, когда зашкаливает уровень загрязнения.

Также обращает на себя внимание новый проект по разведению садов — уже сейчас имеется около 22 000 м2 зелени на крышах высотных зданий. Следующим на очереди является план по решению проблемы загрязнения воздуха в помещениях в результате использования печей или открытого огня для приготовления пищи, причем от этого вида загрязнения особенно страдают женщины и дети, живущие в более бедных районах города. При обосновании расходов на эти различные городские проекты Мюллер говорит о той экономии, которая будет в будущем достигнута по линии медико-санитарной помощи, а это еще одна причина для того, чтобы при принятии решений на правительственном уровне применялся межсекторальный подход.

ВОЗ/Vismita Gupta-Smith

Сочетание проблематики изменения климата и здоровья также может помочь в реализации ослабления воздействия изменения климата благодаря предоставлению преимуществ, которые доступны для понимания, имеют личное значение и в целом носят непосредственный характер. «Самое важное: подача изменения климата как проблемы для здоровья людей делает эту концепцию значительно более осязаемой», — говорит Ник Уотс (Nick Watts), директор Глобального альянса по климату и здоровью, по мнению которого разговоры насчет таких вещей, как концентрация двуокиси углерода в атмосфере, зачастую являются слишком абстрактными, чтобы подвигнуть людей на конкретные действия.

Более того, если фокусироваться на здоровье и климате, то это дает возможность сторонникам более позитивно представлять меры по ослаблению воздействия изменения климата.

«Если проводить продуманную политику и полностью задействовать специалистов в области здравоохранения, то крайне пессимистическая картина воздействия изменения климата может стать рассказом о здоровом и устойчивом мире, который мы все вместе можем создать», — говорит Уотс. Поэтому не удивительно, что некоторые инициативы в области ослабления последствий в настоящее время пропагандируются посредством выдвижения на первый план этих преимуществ для здоровья. Например, одной из четко провозглашенных целей нового климатического плана Президента США Барака Обамы в области сокращения выбросов углерода является сокращение астмы и сердечных приступов в первый же год осуществления.

Признавая необходимость совместного решения проблем изменения климата и здравоохранения, ВОЗ объединила силы с Всемирной метеорологической организацией (ВМО) в прошлом месяце для того, чтобы в рамках нового партнерства противостоять таким проблемам, как экстремальные температуры, наводнения, засухи и тропические циклоны. В ВМО в Женеве было создано новое совместное бюро по климату и здоровью.

В этом месяце ВОЗ проводит первую крупную международную конференцию, посвященную изменению климата и здоровью. По словам Уотс: «В результате совместной работы мы можем превратить то, что могло стать самой большой угрозой для глобального здравоохранения, в нашу самую большую возможность для обеспечения хорошего здоровья».

Ради жизни — enelrussia.ru

Когда мы смотрим вверх, мы видим синее бескрайнее небо. Мы, люди, привыкли наслаждаться солнечными, безоблачными днями и не чувствуем смертельной опасности, которую могут нанести здоровью человека ультрафиолетовые лучи.

Сейчас их поглощает озоновый слой, он защищает всё живое на нашей планете. К сожалению, под воздействием человеческой деятельности, он разрушается.

Если озоновый слой будет разрушаться и дальше, может произойти катастрофа. Погибнет большинство растений и микроорганизмов. Люди и животные будут получать ожоги, находясь лишь несколько минут под солнечными лучами. Поверхность Земли будет сильнее нагреваться, это вызовет глобальное изменение климата. Вся экосистема планеты Земля будет разрушена.

Озоновый слой не виден, его нельзя потрогать или попробовать на вкус, но его значение для сохранения жизни на Земле очень велико. Наша обязанность — его сберечь.

Забота о мире на уровне компании и каждого из нас

ООН провозгласил 16 сентября Международным днем охраны озонового слоя. Уже более 35 лет все страны мира объединяются в решении столь значимой проблемы, и Энел Россия не остается в стороне.

Мы соблюдаем все применимые требования по охране озонового слоя: ведем учет озон разрушающих веществ (ОРВ) и продукции их содержащей, используемых на производственных филиалах; предоставляем отчетность об использовании ОРВ; не допускаем применение продукции, содержащей ОРВ, и самих ОРВ, потребление которых запрещено; осуществляем планомерный переход на применение оборудования, не содержащего ОРВ

Наши сотрудники также вносят свой личный вклад в сохранение озонового слоя. Мы призываем каждого жителя планеты задуматься и стремиться к выполнению действий, которые помогут сберечь озоновый слой.

• Снижайте использование озоноразрушающих веществ. Не покупайте аэрозольные продукты с содержанием хлорфторуглеродов!
• Сразу же, без задержек чините холодильники, морозильники и кондиционеры при признаках каких-либо неполадок.
• Рассмотрите возможность покупки новых холодильников, морозильников и кондиционеров, которые не содержат фреон или другие хлорфторуглероды.

Наши действия сегодня – это вклад в здоровое и полноценное будущее

Более 30 лет назад с целью защиты озонового слоя путем снятия с производства некоторых химических веществ, разрушающих озоновый слой, был составлен Монреальский протокол. На данный момент он ратифицирован всеми 197 странами — членами ООН.

Если страны, подписавшие протокол, будут его придерживаться и в будущем, то можно надеяться, что озоновый слой полностью восстановится к 2050 году!

Здоровая и счастливая жизнь будущих поколений – это результат наших сегодняшних действий, нашей заботы и ответственного поведения.

Разрушение озонового слоя и изменение климата

Разрушение озонового слоя и изменение климата обычно считались экологическими проблемами, имеющими мало общего, кроме их глобального масштаба. Климатическая система включает атмосферу, в частности процессы в тропосфере, такие как характер циркуляции воздуха, поверхности суши и океанов. Озоновый слой находится в стратосфере, которая представляет собой слой атмосферы непосредственно над тропосферой.

Изменение климата связано с тем, как углекислый газ, метан и другие парниковые газы изменяют глобальную климатическую систему.С другой стороны, истощение озонового слоя связано с тем, как определенные промышленно производимые химические вещества, содержащие хлор или бром, разрушают защитный стратосферный озоновый слой Земли. Однако по мере того, как мировое сообщество стало больше понимать эти проблемы и сложные физические и химические процессы, которые ими движут, мы все больше осознаем, как взаимосвязаны действия по решению каждой из них. Наиболее очевидной связью между усилиями по уменьшению разрушения озонового слоя и изменением климата является тот факт, что некоторые озоноразрушающие вещества (ОРВ), такие как хлорфторуглероды (ХФУ) и гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), также являются мощными парниковыми газами.

Кроме того, гидрофторуглероды (ГФУ) и другие галоидоуглероды, которые не разрушают озоновый слой, но являются парниковыми газами, в настоящее время обычно используются в качестве альтернативы ХФУ и ГХФУ . Это иллюстрирует необходимость учитывать последствия для обоих вопросов при выборе альтернатив ODS , а также учитывать воздействие на окружающую среду как важный фактор, помимо технической и финансовой осуществимости.

Другая важная связь связана с тем, как озоноразрушающие вещества и парниковые газы изменяют определенные процессы в атмосфере, усиливая как глобальное потепление, так и истощение стратосферного озона.Эти изменения приводят к потеплению тропосферы и похолоданию стратосферы. Стратосферное похолодание — ключевой фактор в развитии озоновых дыр над полюсами.

Совершенно очевидно, что действия по смягчению последствий глобального потепления могут иметь положительное влияние на истощение озонового слоя и наоборот. Однако следует проявлять осторожность, чтобы избежать решения одной проблемы, усугубляющей другую.

NASA GISS: Особенности исследования: озон и изменение климата

Особенности исследования

Танго в атмосфере: озон и изменение климата

Джинни Аллен, Земная обсерватория НАСА, Февраль 2004 г.

«Химия озона лежит в основе химии атмосферы.»
— Билл Стоквелл, Институт исследования пустынь

Озон влияет на климат, а климат влияет на озон. Температура, влажность, ветер и присутствие других химических веществ в атмосфере влияют на образование озона, а присутствие озона, в свою очередь, влияет на эти составляющие атмосферы.

Взаимодействие между озоном и климатом было предметом обсуждения с начала 1970-х годов, когда ученые впервые предположили, что химические вещества, произведенные человеком, могут разрушить наш озоновый щит в верхних слоях атмосферы.Дискуссия усилилась в 1985 году, когда атмосферные ученые обнаружили озоновую «дыру» в верхних слоях атмосферы (стратосфере) над Антарктидой. Сегодня некоторые ученые предсказывают, что к 2050 году уровень озонового слоя в стратосфере восстановится до уровня 1980 года. Эти ученые говорят, что мы можем ожидать восстановления к тому времени, потому что большинство стран соблюдают международные соглашения о поэтапном прекращении производства озоноразрушающих химикатов, таких как как хлорфторуглероды (CFCs) и галоны. Но атмосфера продолжает нас удивлять, и некоторые исследователи атмосферы недавно продемонстрировали новый поворот в истории восстановления озона, который может изменить ее финал.Задолго до ожидаемой даты восстановления стратосферного озонового слоя в 2050 году воздействие озона на климат может стать основным фактором потери озона в стратосфере. В результате восстановление озона может быть завершено не раньше 2060 или 2070 года.

Воздействие озона на климат состоит в основном из изменений температуры. Чем больше озона в данном воздушном потоке, тем больше тепла он сохраняет. Озон генерирует тепло в стратосфере, поглощая солнечное ультрафиолетовое излучение и восходящее инфракрасное излучение из нижних слоев атмосферы (тропосферы).Следовательно, уменьшение содержания озона в стратосфере приводит к более низким температурам. Наблюдения показывают, что за последние десятилетия средняя и верхняя стратосфера (от 30 до 50 км над поверхностью Земли) остыла на 1–6 ° C (от 2 ° до 11 ° F). Это стратосферное похолодание произошло одновременно с увеличением количества парниковых газов в нижних слоях атмосферы (тропосфере). Эти два явления могут быть связаны.

Говорит доктор Дрю Шинделл из Института космических исследований имени Годдарда НАСА (GISS): «Я давно знал, что химия и климат сильно влияют друг на друга.Я начал спрашивать, насколько холодно может стать стратосфера из-за увеличения количества парниковых газов. Мне было интересно, будет ли охлаждение в стратосфере достаточно быстрым, чтобы произошло большее разрушение озона, чем мы рассчитывали ранее. Будет ли охлаждение настолько быстрым, что произойдет еще большее разрушение озонового слоя, прежде чем влияние международных соглашений по ограничению озона успеет подействовать? »

Это может создать возможную петлю обратной связи. Чем больше разрушения озона в стратосфере, тем холоднее становится только потому, что озона меньше.И чем холоднее станет, тем сильнее будет истощение озонового слоя.

Полуночное солнце освещает холодный антарктический ландшафт и образует темные треугольники палаток исследователей. Низкие температуры в стратосфере над Антарктикой и Арктикой способствуют истощению озонового слоя. Поскольку истощение озонового слоя само по себе способствует снижению температуры, может действовать контур обратной связи. (Фотография любезно предоставлена ​​Альберто Бехаром, Лаборатория реактивного движения НАСА / Национальный научный фонд)

Тонкие облака, состоящие из смеси льда, азотной и серной кислот, образуются в верхних слоях атмосферы (стратосфере) над полюсами, когда температура опускается ниже -78 ° C (-109 ° F).В таких полярных стратосферных облаках происходит истощение озонового слоя. Это конкретное облачное образование появилось над Исландией на высоте около 22 км 4 февраля 2003 года. Его красивые цвета являются результатом очень маленького размера содержащихся в нем кристаллов льда. Эти крошечные частицы изгибаются и рассеивают солнечные лучи подобно призме. (Фотография любезно предоставлена ​​Марком Р. Шоберлом, NASA GSFC)

Наибольшие потери озона как над Арктикой, так и над Антарктикой являются результатом особых условий зимой и ранней весной.С наступлением зимы вокруг полюса образуется вихрь ветров, изолирующий полярную стратосферу. Когда температура опускается ниже -78 ° C (-109 ° F), тонкие облака образуют смесь льда, азотной и серной кислот. Химические реакции на поверхности кристаллов льда в облаках высвобождают активные формы CFC. Начинается истощение озонового слоя, и появляется озоновая «дыра». Весной температура начинает повышаться, лед испаряется, и озоновый слой начинает восстанавливаться.

Размышления о возможной задержке

Представление о том, что охлаждение стратосферы из-за потери озона может привести к задержке восстановления озонового слоя, выпало на плодородную почву.Ученые, использующие разные глобальные модели, находят похожие результаты. «Это вселяет в нас уверенность», — говорит доктор Венкатачалам Рамасвами из Лаборатории геофизической гидродинамики NOAA. «Мы уверены в нашей оценке, потому что модели могут помочь нам понять наблюдаемые изменения озона и температуры в глобальном масштабе».

Охлаждение стратосферы могло происходить в последние десятилетия по ряду причин. Одна из причин может заключаться в том, что присутствие озона само по себе генерирует тепло, а истощение озона охлаждает стратосферу.Еще одним фактором, способствующим охлаждению, может быть то, что увеличивающееся количество парниковых газов в нижних слоях атмосферы (тропосфере) удерживает тепло, которое обычно нагревает стратосферу. Однако ученые в разной степени убеждены в природе связи между потеплением тропосферы и похолоданием стратосферы. «Потепление тропосферы и его потенциальное влияние на стратосферную циркуляцию — важное соображение, — отмечает Рамасвами, — хотя количественные связи сомнительны.Не исключено, что они могут быть взаимозависимыми лишь незначительно ».

На приведенном выше графике показаны общие температуры озона и стратосферы над Арктикой с 1979 года. Изменения количества озона тесно связаны с температурой, при этом более низкие температуры приводят к увеличению количества полярных стратосферных облаков и снижению уровней озона. Атмосферные движения вызывают изменение температуры от года к году. С 1979 года стратосфера Арктики немного остыла, но ученые в настоящее время не уверены в причине.Будущие миссии НАСА, начиная со спутника Aura, улучшат наше понимание связи между глобальным изменением климата и химией озона. (График основан на данных, предоставленных Полом Ньюманом, NASA GSFC)

«Проблема в том, что у нас нет адекватных данных», — продолжает Рамасвами. «Наблюдения в основном ограничивались лишь очень немногими местами в стратосфере. У нас есть только 20 лет полного глобального покрытия со спутников. Конечно, радиозонды существуют 40 лет назад, но это не глобальный охват.«

Джим Хансен из

GISS согласен с Рамасвами относительно необходимости данных. «Воздействие озона на климат является неопределенным, поскольку изменение озона в зависимости от высоты не очень хорошо измеряется. Мы недостаточно знаем, особенно в тропопаузе (где тропосфера встречается со стратосферой). Климатическая система очень чувствительна, особенно к изменениям. в области тропопаузы. Нам нужны точные профили температуры и озона на разных высотах и ​​по всему земному шару ».

Хансен и другие с нетерпением ждут запуска спутника НАСА Aura в 2004 году.Являясь жизненно важной частью системы наблюдения за Землей НАСА, Aura будет наблюдать за составом, химией и динамикой верхней и нижней атмосферы Земли, включая температуру и количество озона. «То, что нам дает Aura, весьма захватывающе. Будет набор инструментов, измеряющих в регионах, которые раньше не были хорошо измерены», — говорит Хансен.

Несмотря на сохраняющуюся большую неопределенность, ученые выражают чувство выполненного долга за свои достижения. «Я думаю, что одним из успехов является тот факт, что теперь мы можем достаточно хорошо объяснить наблюдаемые тенденции температуры в стратосфере», — заявляет Рамасвами.«На самом деле существует очень веское указание на то, что наблюдаемые изменения в радиационных и химических веществах ответственны за охлаждение стратосферы во всем мире».

Спутник НАСА Aura, запускаемый в 2004 году, будет наблюдать за составом, химией и динамикой верхней и нижней атмосферы Земли, включая температуру и количество озона. «То, что дает нам Aura, весьма захватывающе. Будет набор инструментов, измеряющих в регионах, которые раньше не были хорошо измерены», — говорит Джим Хансен из Института космических исследований имени Годдарда NASA (GISS).(Изображение Джесси Аллена)

Изменчивая Арктика

Хотя многие модели глобального масштаба согласуются друг с другом и с наблюдениями о будущем восстановления озона, большинство моделей регионального масштаба не согласуются. Атмосферные модели показывают, что охлаждающее влияние истощения озонового слоя очень хорошо объясняет наблюдаемые тенденции похолодания в зимнее время в Антарктике, но не в Арктике.

Различия между регионами делают прогнозы относительно сложного химического состава атмосферы проблематичными.Арктические и антарктические регионы, где низкое содержание стратосферного озона вызывает серьезную озабоченность, существенно различаются. Сложный рельеф высокоширотного северного полушария с его распределением суши и океанов делает атмосферу Арктики более динамичной и изменчивой.

Антарктика холоднее Арктики. Антарктические ветры образуют относительно стабильный вихрь в течение длительных периодов времени, и этот вихрь позволяет температурам воздуха, находящегося внутри него, становиться чрезвычайно низкими.Шинделл объясняет: «На юге воздушные массы просто сидят над полюсом и становятся холоднее».

Такая стабильность делает Антарктику несколько более предсказуемой, чем Арктика. Шинделл говорит: «В Арктике все настолько непостоянно, что нам нужны более точные данные, чтобы понять, во что мы должны верить и во что мы можем быть уверены в будущем».

Хотя резкого разрушения озонового слоя в Арктике не произошло в 1980-х годах, когда оно произошло в Антарктике, времена меняются. В последнее время в Арктике произошли очень большие потери озона, особенно в конце 1990-х годов.Химический состав озона очень чувствителен к изменениям температуры. Поскольку температуры в стратосфере Арктики часто находятся в пределах нескольких градусов от порогового значения для образования полярных стратосферных облаков, дальнейшее охлаждение стратосферы может привести к более частому формированию этих облаков и увеличению потерь озона.

Арктика может меняться иначе, чем Антарктика. По мере охлаждения стратосферы разница температур между стратосферой и тропосферой увеличивается.Разница в температуре создает ветры, поэтому скорость стратосферного ветра увеличивается. (На Антарктику не влияет увеличение выбросов парниковых газов, как в Арктике, потому что здесь холоднее, а циркуляция полярного ветра над Антарктикой уже очень сильна.)

Шинделл говорит, что с помощью наблюдений и моделей он обнаружил увеличение скорости ветра не только на больших высотах, но и у поверхности. «Это сильно влияет на климат», — отмечает он. «Изменения в стратосферном озоне и ветрах влияют на поток энергии на высотах чуть ниже, которые затем влияют на следующие более низкие высоты и так далее до земли.Это был бы самый интригующий аспект всего этого, хотя он все еще вызывает споры ».

Эти прибрежные горы на юго-востоке Аляски представляют собой пересеченную местность высоких широт Северного полушария. Высокие горы и контраст между большими континентальными массивами суши и открытым океаном в Северном полушарии мешают воздуху над Арктикой, препятствуя формированию стабильной схемы циркуляции. Отчасти это отсутствие стабильного «полярного вихря», которое не позволяет Арктике испытывать чрезвычайно низкие температуры и резкую потерю озона, наблюдаемую над Антарктидой.Несмотря на это, за последние несколько лет в Арктике произошли большие потери озона. (Фотография любезно предоставлена ​​библиотекой фотографий NOAA)

Потепление климата может привести к увеличению количества водяного пара в нижних слоях атмосферы, что приведет к образованию большего количества озона. Но облачный покров также может снизить скорость химических реакций из-за уменьшения солнечного света и, следовательно, более низкой скорости образования озона. Мониторинг и анализ таких взаимодействий — лучший способ улучшить наши возможности прогнозирования.(Фотография любезно предоставлена ​​Джинни Аллен, NASA GSFC / SSAI)

Озон и климат на поверхности

Взаимодействие между озоном и климатом естественно происходит не только в стратосфере, но и на поверхности Земли (тропосфере). Существуют известные химические и физические аспекты образования озона, за которыми мы можем внимательно следить за изменениями климата. Озон образуется в тропосфере под действием солнечного света на определенные химические вещества (фотохимия). Химические вещества, участвующие в образовании озона, включают две группы соединений: оксиды азота (NO _x ) и летучие органические соединения (ЛОС).Как правило, повышение температуры увеличивает скорость фотохимических реакций. Ученые обнаружили сильную корреляцию между более высоким уровнем озона и более теплыми днями. При более высоких температурах мы можем ожидать большее количество дней с «плохим озоном», когда регулярные упражнения на открытом воздухе вредит легким. Однако уровни озона не всегда повышаются с повышением температуры, например, когда отношение ЛОС к NO _x низкое.

Поскольку тропосфера нагревается в глобальном масштабе, мы можем ожидать изменений в качестве озонового воздуха в воздухе.Вообще говоря, повышение температуры изменяет некоторые, но не все сложные химические реакции, участвующие в образовании озона в тропосфере (например, с участием метана). Из-за недолговечности этих химических компонентов и вариаций в пространстве и времени неопределенность слишком велика, чтобы делать прогнозы. Ученые могут только строить предположения о конкретных видах изменений, о направлении изменений в конкретном месте или о величине изменения количества озона, которое они могут связать с климатом.

Некоторые предположения связаны с выбросами ЛОС в результате естественных биологических процессов. Некоторые виды растений, такие как дуб, цитрусовые, тополь и почти все быстрорастущие виды сельскохозяйственных лесов, выделяют значительные количества ЛОС. Более высокие температуры в условиях потепления климата способствуют большему росту растений и, следовательно, более высокому уровню ЛОС в районах, где в большом количестве растут выделяющие ЛОС растения. Почвенные микробы также производят NO _x . Микробная активность почвы может также увеличиваться с повышением температуры, что приводит к увеличению выбросов NO _x и, как следствие, увеличению количества озона.

Еще одно влияние климата на загрязнение озоном тропосферы связано с вероятностью того, что более высокие температуры приведут к увеличению спроса на кондиционирование воздуха и увеличению спроса на электроэнергию летом. Большинство наших электростанций выделяют NO _x . По мере роста спроса на энергию и производства мы можем ожидать увеличения выбросов NO _x и, как следствие, увеличения уровня загрязнения озоном.

Водяной пар также участвует в изменении климата.Более теплая атмосфера содержит больше водяного пара, а больше водяного пара увеличивает вероятность большего образования озона. Но большая облачность, особенно в утренние часы, может снизить скорость реакции и, следовательно, снизить скорость образования озона.

Понимание взаимосвязей между озоном и изменением климата и прогнозирование последствий изменений требует огромных вычислительных мощностей, надежных наблюдений и надежных диагностических возможностей. Возможности научного сообщества быстро развивались за последние десятилетия, но некоторые фундаментальные механизмы, действующие в атмосфере, до сих пор не ясны.Успех будущих исследований зависит от комплексной стратегии, предполагающей большее взаимодействие между наблюдениями ученых и математическими моделями.

Ссылки по теме

Список литературы

• Хансен, Дж. Э. 2002. Фон мастерской. В г. Загрязнение воздуха как фактор, влияющий на климат: материалы семинара (J.E. Hansen, Ed.). Институт космических исследований имени Годдарда НАСА. Нью-Йорк.
• Сеть по обнаружению стратосферных изменений (NDSC) 2003. Связь между изменением климата и разрушением озонового слоя .
• Ramaswamy, V., et al. 2001 г. Тенденции стратосферной температуры: наблюдения и моделирование. Rev. Geophys. 39 , 71-122.
• Шинделл Д. 1999. Солнечная изменчивость, озон и климат. Доступ 2 января 2003 г.
• Шинделл Д. и В. Греве 2002 г. Разделение влияния галогенов и изменений климата на восстановление озона в верхних слоях стратосферы. J. Geophys. Res. 107 , нет. D12, ACL-3, DOI: 10.1029 / 2001JD000420.
• Stockwell, W.R., et al. 1996 г. Образование, разрушение и воздействие озона в Европе и США. В г. Исчезновение лесов и озон: сравнение контролируемой камеры и Полевые эксперименты (H. Sandermann, A. Wellburn, R.L. Heath, Eds.), С. 1-38. Springer-Verlag. Нью-Йорк.
• Thompson, A.M., et al. 2002 г. Стратегии наблюдения и моделирования загрязнения. EOS, Пер. Амер. Geophys. Союз, 83 , 575, 581.

Сокращение озоновой дыры и изменение климата вызывают атмосферное «перетягивание каната»

Печально известная антарктическая «озоновая дыра» вызвала обеспокоенность во всем мире после ее открытия в 1980-х годах, и не зря — уменьшение содержания озона позволяет вредному ультрафиолетовому излучению достигать Поверхность Земли представляет собой серьезную угрозу для здоровья населения.

Но озоновая дыра оказала на планету другой эффект: она вызвала серьезные атмосферные изменения в Южном полушарии.

С уменьшением количества озона, задерживающего солнечную радиацию выше в атмосфере, стратосфера начала охлаждаться. Реактивное течение сместилось к Южному полюсу. Теплые влажные тропики расширились, а сухая зона под тропиками также сместилась на юг. Погодные режимы в некоторых частях Южного полушария начали меняться.

Благодаря Монреальскому протоколу, международному соглашению о поэтапном отказе от озоноразрушающих хлорфторуглеродов, озоновая дыра в настоящее время восстанавливается. Этот договор считается одним из самых успешных в истории совместных природоохранных мероприятий.

Как оказалось, это оказало заметное влияние на атмосферу Южного полушария. Примерно с 2000 года произошла пауза в смещении струи и других изменений, вызванных уменьшением содержания озона.

Это результаты исследования, опубликованного вчера в журнале Nature .

Под руководством Антары Банерджи из Лаборатории исследования земных систем NOAA исследователи проанализировали исторические данные из Южного полушария и обнаружили, что прошлые тенденции изменения атмосферы сохранялись в течение двух десятилетий.Затем они использовали климатические модели, чтобы проверить, является ли пауза результатом восстановления озонового слоя или каким-либо другим фактором, например выбросами парниковых газов или естественными климатическими циклами.

Исследование показывает, что изменения в озоновом слое являются основной движущей силой.

В то же время модели предполагают, что выбросы парниковых газов и уменьшение содержания озона оказывают аналогичное воздействие на атмосферу Южного полушария. Точные механизмы немного отличаются, но изменение климата, похоже, способствует смещению струйного течения к полюсам и расширению тропиков.

До того, как вступил в силу Монреальский протокол, казалось вероятным, что выбросы парниковых газов слегка усиливали воздействие озоновой дыры.

Парниковые газы также могут быть одной из причин, по которой эти тенденции только приостановились с 2000 года, а не полностью изменились. Последствия изменения климата, вызванного деятельностью человека, в настоящее время несколько расходятся с последствиями восстановления озоновой дыры.

«Мы показали, что после 2000 года эффект восстановления озона фактически уравновешивал эффекты увеличения CO ₂ , так что положение [струйного потока] оставалось приблизительно постоянным», — сказал Банерджи E&E News. .«И это ранее упоминалось в литературе как« перетягивание каната »между этими двумя эффектами».

Неясно, что произойдет в будущем, поскольку озоновый слой продолжает восстанавливаться, а планета продолжает нагреваться.

В данных есть некоторые признаки того, что пауза склоняется к небольшому развороту тенденций 20-го века. Это говорит о том, что восстановление озона в настоящее время оказывает более сильное влияние на атмосферу Южного полушария, чем выбросы парниковых газов, сказал Алексей Карпечко, ученый из Финского метеорологического института, в опубликованном комментарии к новому исследованию.

«Это важный вклад в давнюю дискуссию об относительной роли этих двух факторов в прошлых и будущих тенденциях обращения», — написал он.

Но это не значит, что эффект будет длиться вечно. Фактически, Банерджи отметил, что выбросы парниковых газов могут стать доминирующим фактором в течение нескольких десятилетий.

«Мы ожидаем, что примерно к середине века … когда озоновая дыра будет почти полностью восстановлена, струйный поток снова начнет двигаться к полюсу только потому, что CO ₂ продолжает увеличиваться», — добавила она.

Эти тенденции имеют значение для стран Южного полушария. Ученые считают, что изменяющаяся атмосфера уже изменила некоторые погодные условия, и будущие изменения могут иметь значительное влияние.

В Австралии некоторые исследователи предположили, что струйный поток со смещением полюсов со временем приводил к более засушливым зимам. С другой стороны, в некоторых частях Южной Америки по мере расширения тропиков выпадало больше осадков, отметил Банерджи.

Прогнозирование будущего продолжения или разворота этих тенденций может помочь общинам соответствующим образом адаптировать свои сельскохозяйственные стратегии или планы на случай засух и других бедствий.

В более широком смысле, новое исследование дополняет растущее число исследований, подчеркивающих важность Монреальского протокола.

Январское исследование в журнале Nature Climate Change показало, что договор не только сохранил озоновый слой, но и помог смягчить некоторое глобальное потепление ( Climatewire , 21 января). Декабрьское исследование, опубликованное в Environmental Research Letters , пришло к аналогичным выводам.

Сегодня многие эксперты указывают на Монреальский протокол как на доказательство того, что быстрые и успешные международные действия по серьезной экологической проблеме возможны.При достаточном глобальном сотрудничестве можно добиться того же и в отношении изменения климата.

«Я просто хотел бы подчеркнуть, что Монреальский протокол — это действительно история международного успеха», — сказал Банерджи. «И это показывает, что мы можем сделать, если страны объединятся для противодействия глобальным угрозам».

Перепечатано с сайта Climatewire с разрешения E&E News. E&E ежедневно освещает важные новости энергетики и окружающей среды на сайте www.eenews.net.

Новый отчет показывает, что воздействие изменения климата, вызванного озоном, распространяется на экосистему — ScienceDaily

Повышенное солнечное излучение, проникающее через поврежденный озоновый слой, взаимодействует с изменением климата, и его последствия отражаются в естественных системах Земли, оказывая влияние все, от погоды до здоровья и изобилия морских млекопитающих, таких как тюлени и пингвины.Эти выводы были подробно описаны в обзорной статье, опубликованной сегодня в журнале Nature Sustainability членами Группы по оценке воздействия на окружающую среду Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде, которая информирует стороны Монреальского протокола.

«Мы видим, что изменения озона изменили структуру температуры и осадков в южном полушарии, и это изменило местонахождение водорослей в океане, что изменило местонахождение рыбы и моржей и тюленей, так что мы видим много изменений в пищевой сети », — сказал Кевин Роуз, исследователь из Политехнического института Ренсселера, который входит в состав комиссии и является соавтором обзорной статьи.

Монреальский протокол 1987 года по веществам, разрушающим озоновый слой — первое многостороннее природоохранное соглашение, ратифицированное всеми странами-членами Организации Объединенных Наций — был разработан для защиты главного фильтра Земли от солнечного ультрафиолетового излучения путем прекращения производства вредных антропогенных веществ. вещества, такие как хладагенты класса хлорфторуглеродов. Договор в целом считается успешным, поскольку к середине 21 века прогнозируется восстановление глобального среднего общего содержания озона до уровней, существовавших до 1980 года.Однако ранее в этом году исследователи сообщили об обнаружении новых выбросов озоноразрушающих веществ из Восточной Азии, которые могут угрожать восстановлению озонового слоя.

Хотя давно известно, что истощение озонового слоя увеличивает вредное УФ-излучение на поверхности Земли, его влияние на климат стало очевидным только недавно. В отчете указывается на Южное полушарие, где дыра в озоновом слое над Антарктидой подтолкнула Антарктическое колебание — движение ветрового пояса с севера на юг, который окружает Южное полушарие, — дальше на юг, чем это было примерно за тысячу лет. годы.Движение Антарктического колебания, в свою очередь, напрямую способствует изменению климата в Южном полушарии.

Поскольку климатические зоны сместились к югу, характер осадков, температура поверхности моря и океанские течения на больших территориях южного полушария также изменились, что повлияло на наземные и водные экосистемы. Эффект можно увидеть в Австралии, Новой Зеландии, Антарктиде, Южной Америке, Африке и Южном океане.

Например, в Мировом океане некоторые районы стали более прохладными и продуктивными, а другие — более теплыми и менее продуктивными.

Более теплые океаны связаны с сокращением тасманских водорослей и бразильских коралловых рифов, а также экосистем, которые от них зависят. Более прохладная вода принесла пользу некоторым популяциям пингвинов, морских птиц и тюленей, которые получают прибыль от увеличения популяций криля и рыбы. Одно исследование показало, что самки альбатросов могли стать на килограмм тяжелее в определенных районах из-за более продуктивных более прохладных вод, связанных с истощением озонового слоя.

Роуз также указал на более тонкие петли обратной связи между климатом и УФ-излучением, описанные в отчете.Например, более высокие концентрации углекислого газа привели к повышению кислотности океанов, что уменьшает толщину кальцинированных раковин, делая моллюсков более уязвимыми для УФ-излучения. По его словам, даже люди, вероятно, будут носить более легкую одежду в более теплой атмосфере, что сделает себя более восприимчивыми к разрушительным ультрафиолетовым лучам.

В отчете установлено, что изменение климата также может влиять на озоновый слой и на то, как быстро он восстанавливается.

«Выбросы парниковых газов задерживают больше тепла в нижних слоях атмосферы, что приводит к охлаждению верхних слоев атмосферы.«Эти более низкие температуры в верхних слоях атмосферы замедляют восстановление озонового слоя», — сказал Роуз.

В качестве одной из трех научных групп в поддержку Монреальского протокола Группа по оценке воздействия на окружающую среду сосредоточила внимание, в частности, на последствиях УФ-излучения, изменения климата и истощения озонового слоя. Тридцать девять исследователей внесли свой вклад в статью, озаглавленную «Истощение озонового слоя, ультрафиолетовое излучение, изменение климата и перспективы устойчивого будущего». Роуз, водный эколог, входит в рабочую группу по водным экосистемам, которая является одной из семи рабочих групп, входящих в состав группы.

«Это международное сотрудничество, направленное на решение насущной проблемы мирового значения, является примером исследовательского видения Нового политехнического института в Ренсселере, — сказал Курт Бренеман, декан Школы естественных наук Ренсселера».

Научная оценка разрушения озона: 1998

Часто задаваемые вопросы об озоне

9. Приводит ли истощение озонового слоя к изменению климата?

Разрушение озона и изменение климата связаны разными способами, но разрушение озона не является основной причиной изменения климата.

Атмосферный озон оказывает два воздействия на температурный баланс Земли. Он поглощает солнечное ультрафиолетовое излучение, которое нагревает стратосферу. Он также поглощает инфракрасное излучение, испускаемое поверхностью Земли, эффективно удерживая тепло в тропосфере. Следовательно, климатическое воздействие изменений концентрации озона зависит от высоты, на которой происходят эти изменения озона. Основные потери озона, которые наблюдались в нижних слоях стратосферы из-за антропогенных хлор- и бромсодержащих газов, оказывают охлаждающее воздействие на поверхность Земли.С другой стороны, увеличение содержания озона, которое, по оценкам, произошло в тропосфере из-за газов, загрязняющих поверхность, имеет эффект потепления на поверхности Земли, тем самым способствуя «парниковому» эффекту.

По сравнению с эффектами изменений в других атмосферных газах, эффекты обоих этих изменений озона трудно точно рассчитать. На рисунке ниже верхние диапазоны возможных эффектов от изменений озона обозначены открытыми столбцами, а нижние диапазоны — сплошными столбцами.

Как показано на рисунке, увеличение содержания углекислого газа является основным фактором изменения климата. Концентрации углекислого газа в атмосфере увеличиваются, прежде всего, в результате сжигания угля, нефти и природного газа для производства энергии и транспорта. Содержание углекислого газа в атмосфере в настоящее время примерно на 30% выше, чем было 150 лет назад. На рисунке также показаны относительные воздействия на климат различных других «парниковых» газов.

Существует дополнительный фактор, который косвенно связывает истощение озонового слоя с изменением климата; а именно, многие из тех же газов, которые вызывают разрушение озонового слоя, также способствуют изменению климата.Эти газы, такие как хлорфторуглероды (ХФУ), являются парниковыми газами, поглощая часть инфракрасного излучения, испускаемого поверхностью Земли, тем самым эффективно нагревая поверхность Земли.

И наоборот, изменения климата Земли могут повлиять на поведение озонового слоя, потому что на озон влияют изменения метеорологических условий и изменения в составе атмосферы, которые могут возникнуть в результате изменения климата. Основная проблема заключается в том, что стратосфера, скорее всего, остынет в ответ на изменение климата, поэтому в течение более длительного периода времени сохранятся условия, способствующие вызванному хлором истощению озонового слоя в нижних слоях стратосферы, особенно в полярных регионах.В настоящее время еще предстоит оценить амплитуду и степень такого похолодания и, следовательно, задержку восстановления озонового слоя.

Относительная важность изменений содержания различных газов в атмосфере

Связь с проблемой озона

Курсы Calspace Изменение климата · Часть первая Изменение климата · Часть вторая Изменение климата 2 Учебная программа 1.0 — Ледниковые периоды: введение 2.0 — Открытие ледниковых периодов 3.0 — Климатические циклы ледникового периода 4.0 — Климат за последние 1000 лет 5.0 — Определение климата в прошлом 6.0 — Причины изменений в масштабе миллениалов 7.0 — Климат и CO 2 в атмосфере 8.0 — Недавнее глобальное потепление 9.0 — Изменение климата в политической сфере 10.0 Связь с проблемой озона · 10.1 — Роль озона · 10.2 — Проблема с озоном, ХФУ и др. 11.0 — Использование энергии в будущем 12.0 — Перспективы на будущее Введение в астрономию Жизнь во Вселенной Глоссарий: изменение климата Глоссарий: Астрономия Глоссарий: Жизнь во Вселенной

Роль озона Озон: хорошо, высоко, рядом плохо На самом деле есть две проблемы с озоном, и обе в некотором роде связаны с парниковым эффектом.Первая проблема — это загрязнение нижних слоев атмосферы, называемых тропосферой, озоном, которое в значительной степени является результатом фотохимических реакций с участием антропогенных выбросов от промышленности и автомобилей («смог» или «фото-смог»). Этот озон (химическая формула озона — O 3 ) «плохой», потому что он вызывает проблемы с дыханием у людей и повреждает растения. Связь с парниковым эффектом заключается в том, что те же действия, при которых выделяется большая часть углекислого газа, также высвобождают большую часть газов оксида азота, которые являются исходными материалами для производства озона, когда солнце ярко светит.Кроме того, сам озон является парниковым газом. Вторая проблема, о которой обычно думают, когда говорят об озоне, касается озонового слоя в нижних слоях стратосферы с центром на высоте около 20 км. В стратосфере озона примерно в десять раз больше, чем в тропосфере. Этот озон хорош, потому что он задерживает большую часть УФ-излучения Солнца, которое близко к фиолетовому (называемое УФ (B)) и которое в противном случае достигло бы поверхности Земли и беспокоило людей, животных и растения.Связь с парниковой историей возникает потому, что глобальное потепление в тропосфере приводит к похолоданию в стратосфере (с помощью механизмов, которые нас здесь не касаются), и это похолодание способствует разрушению озона в богатом озоном слое. Озоновая дыра «Озоновая дыра» была впервые обнаружена в Антарктиде Джозефом Фарманом и его коллегами из Британской антарктической службы в 1985 году. Они наблюдали радиацию, исходящую от Солнца, и отметили увеличение УФ-излучения (B).Это увеличение особенно сильно в период южной весны (сентябрь и октябрь), когда образуется «озоновая дыра». (Подобные наблюдения впервые были сделаны учеными НАСА с использованием спутниковых датчиков. Однако эти ученые сомневались в том, что им говорили их приборы, потому что наблюдения были совершенно неожиданными и необычными.) Потеря озона в Антарктике связана с фотохимическими реакциями. этому способствует присутствие определенных типов частиц льда, на поверхности которых нестабильные соединения хлора образуются из хлорфторуглеродов (CFC), семейства долгоживущих промышленных газов, молекулы которых могут пробираться вверх через тропосферу и попадать в стратосферу.Нестабильные соединения хлора доставляют хлор, который помогает разрушить озон, когда солнечный свет возвращается в Антарктику после долгой зимы. Химические реакции были разработаны Полом Крутценом и другими учеными, изучающими химию атмосферы. Процесс разрушения озонового слоя Шаг 1. ХФУ полностью возникли в результате человеческой деятельности. Они химически инертны, то есть обычно не реагируют ни с чем, с чем соприкасаются. Это одна из важных причин, почему они были так полезны для многих коммерческих приложений.Однако, будучи инертными, они надолго остаются в атмосфере. Шаг 2. ХФУ поднимаются в озоновый слой в стратосфере. Шаг 3. В стратосфере высокоэнергетическое УФ-излучение от Солнца разрушает молекулы CFC, обеспечивая источник свободного хлора (хлор, или Cl, является хлорной частью хлорфторуглеродов). Шаг 4. Свободные атомы хлора реагируют с озоном, помогая преобразовать его в простой молекулярный кислород (который не задерживает УФ). При этом хлор действует только как помощник и сохраняется для дополнительных реакций.Благодаря своему «каталитическому» действию (= химическому вспомогательному действию) один атом хлора может разрушить до 15 000 молекул озона. Таким образом, даже незначительные количества ХФУ, достигающие стратосферы, могут иметь катастрофические последствия для озонового слоя там. Шаг 5. Истощение озонового слоя означает, что через него может пройти больше УФ-излучения. Шаг 6. Повышенное воздействие УФ-излучения имеет негативные последствия для людей, животных и растений. Схема процесса истощения озонового слоя в стратосфере, этапы 1-6 подробно объяснены в тексте ниже. Когда стало ясно, что озон разрушается в больших масштабах, были заключены международные соглашения (например, Монреальский протокол) о поэтапном отказе от хлорфторуглеродных соединений, которые несут ответственность за повреждение этого щита. В соответствии с этими соглашениями концентрация озоноразрушающих газов стабилизировалась, и ожидается, что в будущем она будет снижаться. Поэтапный отказ от этих газов также предотвратит усиление парникового эффекта от этого источника, хотя предлагаемые замены для ХФУ, хотя и менее опасны для озонового слоя, столь же мощны с точки зрения их парникового потенциала, как и сами ХФУ. Отличное место на Озоновой дыре для учителей: Центр атмосферных наук. Вы даже увидите фильмы об озоновой дыре, развивающейся над Антарктидой.

Тропосферный озон | Коалиция за климат и чистый воздух

ЧТО ТАКОЕ тропосферный озон?

Озон (O ₃ ) — это химически активный газ, который существует в двух слоях атмосферы: стратосфере (верхний слой) и тропосфере (на уровне земли и на расстоянии до 15 км).В стратосфере озон защищает жизнь на Земле от солнечного ультрафиолетового излучения. Напротив, на более низких уровнях это важный парниковый газ и загрязнитель воздуха, который вреден для здоровья человека и экосистем. Это также главный компонент городского смога.

Тропосферный озон — это недолговечный загрязнитель климата, время жизни в атмосфере которого составляет от часов до недель. У него нет прямых источников выбросов, это вторичный газ, образующийся при взаимодействии солнечного света с углеводородами, включая метан, и оксидами азота, которые выбрасываются автомобилями, электростанциями, работающими на ископаемом топливе, и другими искусственными источниками.

Стратегии предотвращения образования тропосферного озона в первую очередь основаны на сокращении выбросов метана и снижении уровней загрязнения атмосферы из-за антропогенных источников, таких как сельское хозяйство и производство и распределение ископаемого топлива.

Ключевые цифры

Часы-недели	79–121 млн.	1 миллион
Время жизни тропосферного озона в атмосфере составляет от нескольких часов до нескольких недель в загрязненных городских районах	Расчетные глобальные потери производства сельскохозяйственных культур из-за воздействия озона в целом 79–121 млн тонн на сумму 11–18 млрд долларов США в год	Долгосрочное воздействие озонового загрязнения воздуха связано с 1 миллионом преждевременных смертей в год от респираторных заболеваний

ПЕРВИЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ тропосферного озона

В тропосфере озон является продуктом атмосферной реакции ряда загрязнителей-прекурсоров, которые имеют как естественные, так и антропогенные источники.Загрязняющие вещества-прекурсоры, образующиеся в результате деятельности человека, включают углеводороды и оксиды азота, которые в основном выбрасываются автомобилями и другими транспортными средствами, электростанциями, работающими на ископаемом топливе, нефтеперерабатывающими заводами, сельскохозяйственным сектором и рядом других отраслей.

ВОЗДЕЙСТВИЕ на тропосферный озон

ВОЗДЕЙСТВИЕ КЛИМАТА

Озон поглощает радиацию и, следовательно, действует как сильный парниковый газ. Тропосферный озон влияет не только на усиление потепления, но и на климат, оказывая влияние на скорость испарения, образование облаков, уровень осадков и атмосферную циркуляцию.Эти воздействия в основном происходят в регионах, где происходят выбросы предшественников тропосферного озона, и поэтому непропорционально влияют на Северное полушарие.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЗДОРОВЬЕ

Тропосферный озон является основным компонентом смога, который может усугубить бронхит и эмфизему, вызвать астму и необратимо повредить ткань легких. Воздействие тропосферного озона является причиной примерно одного миллиона преждевременных смертей ежегодно. Дети, пожилые люди и люди с легочными или сердечно-сосудистыми заболеваниями особенно подвержены риску неблагоприятного воздействия озона на здоровье.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО И ЭКОСИСТЕМУ

Тропосферный озон — это высокореактивный окислитель, который значительно снижает урожайность сельскохозяйственных культур, а также поглощение атмосферного углерода растительностью. Его воздействие на растения включает замедление роста и производства семян, уменьшение функциональной площади листьев и ускоренное старение.

Исследования показали, что к озону чувствительны многие виды растений, в том числе сельскохозяйственные культуры, виды пастбищ и деревья. Эти эффекты влияют на важные экосистемные услуги, обеспечиваемые растениями, включая продовольственную безопасность, связывание углерода, производство древесины и защиту от эрозии почвы, лавин и наводнений.

РЕШЕНИЯ

Стратегии предотвращения образования тропосферного озона в первую очередь основаны на сокращении выбросов метана.

Относительно короткое время жизни метана в атмосфере в сочетании с его сильным потенциалом потепления означает, что целевые стратегии по сокращению выбросов могут принести пользу для климата и здоровья в течение нескольких десятилетий.

Коалиция поддерживает реализацию мер контроля, которые, если они будут реализованы на глобальном уровне к 2030 году, могут сократить глобальные выбросы метана на целых 40%.Некоторые из этих сокращений выбросов могут быть достигнуты за счет чистой экономии, обеспечивая быстрые выгоды для климата, а также для здоровья населения и урожайности сельского хозяйства.

МЕТАН — Глобальный потенциал сокращения выбросов на 40% к 2030 году

СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО

Улучшение использования навоза и качества кормов для животных Применять периодическую аэрацию постоянно затопляемых рисовых полей Улучшение здоровья животных и животноводства путем объединения стратегий управления стадом и здоровьем, питания и кормления Ввести селекцию для снижения интенсивности выбросов и увеличения производства Содействовать анаэробному сбраживанию в масштабах фермы для контроля выбросов метана от домашнего скота Принять руководящие принципы по выбору здорового питания

ИСКОПАЕМОЕ ТОПЛИВО

Проведение перед горной дегазации, извлечение и окисление метана из вентиляционного воздуха угольных шахт Снижение утечки из магистральных газопроводов и газораспределителей Увеличение объемов добычи и утилизации при добыче газа и нефти Улавливание и использование газа и неорганизованных выбросов при добыче нефти и природного газа

ОБРАЩЕНИЕ С ОТХОДАМИ

Отделяйте и обрабатывайте биоразлагаемые городские отходы и превращайте их в компост или биоэнергетику Модернизация очистки сточных вод с улавливанием газа и контролем перелива Улучшение анаэробного сбраживания твердых и жидких отходов в пищевой промышленности Модернизация первичной очистки сточных вод Отвод органических отходов Сбор, улавливание и использование свалочного газа

Дополнительные меры контроля

.