Проект"Льды Арктики как индикатор глобального потепления

мкоу Сарыбалыкская СОШ

Льды Арктики как индикатор глобального потепления

Автор проекта:

Сорока Света

обучающаяся 9 класса,

Руководитель:

Толкушкина Надежда Яковлевна

учитель географии

Сарыбалык

2017 г.

Оглавление Эпиграф Краткая аннотация

Введение…………………………………………………………………………….3

I. Состояние льдов

1. Условия образования льдов………………………………................................4

2. Изменение площади льдов……………..………………....................................5

II. Причины таянья льдов

1. Глобальное потепление…..…………………………………………………….7

2. Человек и парниковый эффект………………………….................................. 8

III. Последствия таянья льдов в Арктике

1. Климатические изменения………..………………………………………… 11

2. Нарушение экосистем…..……………………………………………………..13

3.Прогноз таяния арктического льда

Заключение………………………………………………..………………………16

Список литературы……………………………………………………………….17

Приложения……………………………………………………………………….18

Приложения 1-4 …………………………………………………………………..19

Приложение 5……………………………………………………………………..20

Есть на Земле такое место, где нет времени.
Там в одну точку сплетены все часовые пояса.
Меридианы вморожены в лёд зерном семени.
На горизонте сияния северного горит полоса. 

Там в году всего один день и одна только ночь.
Там живут лишь тюлени, пингвины и чайки.
Всем остальным такой климат не превозмочь,-
Холод Арктики- Северной снежной хозяйки.

(Белые сны Арктики- автор Андрей)

Колоссальное могущество природы: наводнение, стихии, бури, подъём уровня моря. Изменение климата меняет образ нашей планеты. Причуды погоды уже не являются чем-то необычным, это становится нормой. Лёд на нашей планете тает и это меняет всё. Моря поднимутся, города могут быть затоплены и миллионы людей могут погибнуть. Ни один прибрежный район не убежит от ужасных последствий. Глобальное потепление, мы постоянно слышим это выражение, но за знакомыми словами стоит пугающая действительность. Наша планета нагревается и это оказывает катастрофический эффект на ледяные шапки земли. Температура поднимается, лёд начинает таять, море начинает подниматься. По всему миру уровень океана поднимается в 2 раза быстрее чем 150 лет назад. В 2005 году 315 куб км льда из Гренландии и Антарктики растаяли в море, для сравнения в городе Москва в год используется 6 куб км воды – это глобальное таяние. В 2001 году учёные прогнозировали что к концу века уровень моря поднимется на 0.9 метра. Это повышение уровня воды достаточное что бы повлиять на более 100 млн. людей во всём мире, но уже сейчас многие специалисты опасаются, что их прогнозы могут быть неверными. Даже по консервативным расчётам прогнозируется, что в течении следующих 60 лет, повышение уровня моря уничтожит четверть всех домов находящиеся в 150-ти метрах от побережья. Последние исследования рисуют более тревожную картину. К концу столетия уровень моря может подняться на целых 6 метров и это всё может произойти со всеми нами из-за таяния.

Введение

Актуальность:

Глобальное потепление, разговор о котором идет уже на протяжении нескольких лет, пугает население Земли. Ученые из разных стран мира по-разному трактуют сложившуюся обстановку, выполняют сложные расчеты температур, делают прогнозы и заключения по поводу причин и дальнейшего развития сложившейся ситуации. Одним из наиболее актуальных вопросов является обстановка с тающими ледниками в Арктике. Морской ледяной покров Арктики играет важную роль в климатической системе планеты. С одной стороны, он - индикатор глобального потепления, с другой – процессы, происходящие в Северном Ледовитом океане влияют на экологию всей Земли.

Цель работы:

Вывить зависимость между таяньем льдов в Арктике и глобальным потеплением.

Задачи:
1) Изучить состояние льдов Арктики
2)Выявить причины таянья льдов Арктики
3)Спрогнозировать последствия таянья льдов Арктики

Гипотеза:

Причиной таянья льдов в Арктике является глобальное потепление

Объект исследования: глобальное потепление

Предмет исследования: льды Арктики

Методы исследования:
1) Теоретический, изучение научно - публицистической литературы, ресурсов интернета.

2) Анализ научно - публицистической литературы, ресурсов интернета.

3) Наблюдение, обобщение и систематизация полученных данных.

I. Состояние льдов

1. Условия образования льдов

Необходимое условие для образования льда на поверхности любого водоема — охлаждение поверхностного слоя воды до температуры замерзания. Подобное охлаждение возможно всюду в областях с отрицательным радиационным балансом, то есть там, где поступление коротковолновой солнечной радиации меньше, чем встречное длинноволновое излучение земной поверхности1. Приход радиационного баланса преобладает над расходом в экваториальном и тропических поясах, а расход — в полярных районах. Равенство приходящего и уходящего потоков тепла наблюдается около 40-х параллелей обоих полушарий. Следовательно, в областях, расположенных выше 40-х параллелей, в принципе возможно охлаждение воды до температуры замерзания, а значит, и образование льда.

При понижении температуры воды происходит эквивалентное увеличение ее плотности, которое вызывает конвективное перемешивание. Охлажденная и более плотная вода погружается, а на смену ей всплывает менее плотная и более теплая. В дальнейшем все будет зависеть от того, сколько тепла содержится в деятельном слое моря, охваченном конвекцией.

То, что охлаждение до температуры замерзания идет долго, объясняется очень высокой теплоемкостью воды. Чтобы температура понизилась на один градус, каждый грамм воды должен выделить 4, 2 Дж тепла. Кроме того, чтобы создать условия, достаточные для начала кристаллизации, каждый грамм воды должен выделить еще 334 Дж тепла — это теплота кристаллизации.

В Северном Ледовитом океане образование и существование льда обусловлено наличием тонкого приповерхностного распресненного слоя воды, под которым наблюдается резкое увеличение солености с глубиной, так называемый слой скачка солености, или галоклин. Глубина конвективного перемешивания тем самым ограничивается толщиной приповерхностного распресненного слоя, в большинстве случаев от 50 до 100 м толщиной. Галоклин формирует соответствующий скачок плотности, который препятствует теплообмену глубинных вод океана с водами приповерхностного распресненного слоя. Поэтому можно сказать, что в Арктическом бассейне процесс льдообразования происходит так же, как в мелком море.

Морской ледовый покров Арктики появился в результате глубокого охлаждения северной околополярной области и увеличения пресной составляющей водного баланса. Сформировавшаяся в поверхностном слое Северного Ледовитого океана распресненная арктическая водная масса оказалась отделенной от глубоководной части устойчивым галоклином, препятствующим обмену теплом с нижележащими слоями воды, что и делает возможным существование морского льда в Арктике.

Оледенение изначально возникает в результате понижения температуры воды до точки замерзания и расходования теплоты кристаллизации. В дальнейшем процесс развивается по цепочке: атмосферные осадки в виде снега — увеличение альбедо подстилающей поверхности — увеличение суровости климата — формирование ледника. Система тем самым выводится из состояния теплового равновесия и переходит на такой уровень, который способствует накоплению льда. В какой-то момент достигается максимум оледенения.

2. Изменение площади льдов

Льды Арктики имеют огромное значение для климатической системы Земли. Ледяная шапка отражает солнечные лучи и таким образом не дает планете перегреться арктические льды играют большую роль в системах циркуляции воды в океанах. 

За последние три года зафиксированы рекордные показатели таяния льдов.  Их уменьшение, вызванное глобальным потеплением

Морской лед в Арктике в этом году тает быстрее, чем когда бы то ни было за всю историю наблюдений. После рекордно низкого уровня, зарегистрированного 26 августа 2012года, площадь ледового покрова Северного Ледовитого океана продолжила сокращаться и достигла уровня менее 4 млн км² (1,54 млн  миль²). По сравнению с условиями ледовой обстановки сентября 1980 г. и 1990 г., ледовый покров Северного Ледовитого океана в августе 2012 года сократился на 45%. Данные со спутников свидетельствуют о том, что площадь плавучего льда, который ежегодно тает, а потом снова замерзает, в нынешнем году (по состоянию на прошлую неделю) была на 318000 квадратных миль меньше, чем в это же время в 2007 году. Это самый низкий показатель на данное время года с момента начала наблюдений за таянием льдов в 1979 году. За последние 28 лет с начала спутниковых наблюдений минимальная площадь сезонного льда в Арктике, которая достигается в сентябре каждого года, сокращалась на 9% за десятилетие. Кроме того, с 2004 по 2008 год лед стал тоньше почти на 70 сантиметров, а площадь многолетних льдов сократилась более чем на 40%.

Морской лёд Арктики прошёл переломный момент, и вскоре лето, свободное ото льда, станет обычным делом для большей части Северного Ледовитого океана. Морской лёд Арктики претерпевает нормальные сезонные изменения: зимой он покрывает обширные пространства, а летом сильно отступает. Перелом произошёл в 2007 году: с тех пор летнее таяние приобрело беспрецедентный размах, не предсказанный климатическими моделями, и разница между зимним и летним покровом выросла на миллион квадратных километров. Именно в 2007 году летняя граница морского льда достигла исторического минимума, и впервые на памяти живущих открылся Северо-Западный проход. Модели, основанные на известных науке законах динамики льда, указывают на то, что каждой зимой ледяной покров должен полностью восстанавливаться. Однако за прошедшие с тех пор годы лёд так и не оправился.

19 сентября Национальный центр данных по снегу и льду США сообщил , что 16 сентября 2012 г. площадь арктических льдов достигла минимума, который намного меньше прошлого рекорда 2007 года. Картина состояния льдов подтверждается и картой анализа ледовой обстановки на 16 -18 сентября, составленной Арктическим и антарктическим научно-исследовательским институтом в Санкт-Петербурге. Основная часть сокращения льдов приходится именно на российскую Арктику. По данным ААНИИ лед очень сильно «ушел» к полюсу – к северу от Земли Франца-Иосифа сплошные льды начинаются только после 85 с.ш., что совершенно невозможно было себе представить в XX веке. Несколько лет их площадь в летний период резко сокращается, и теперь звучат прогнозы, что к 2030 году океан на лето будет освобождаться ото льда целиком.

Ледовая шапка Арктики становится все более "дырчатой"

этот тренд мог бы обратиться вспять только при условии длительного похолодания, но пока что температура поверхностных вод Северного ледовитого океана с каждым годом повышается, и сезон ледообразования становится все короче.

По мнению Всемирного фонда дикой природы (WWF), рекорд - тревожный сигнал. Столь быстрое исчезновение льдов не было предсказано ни для 2012 года, ни для последнего десятилетия в целом. Это свидетельство неполноты наших знаний о естественных и антропогенных факторах изменения климата.

Таблица площади годовых минимумов льда в Арктике за весь период наблюдения с 1979 года (фиксируется ежегодно в середине сентября

II. Причины таянья льдов

1. Глобальное потепление

Самая популярная на сегодняшний день гипотеза. Высокая скорость климатических изменений, происходящих в последние десятилетия, действительно может быть объяснима всё возрастающей интенсификацией антропогенной деятельности, которая оказывает заметное влияние на химический состав атмосферы нашей планеты в сторону увеличения содержания в ней парниковых газов. Действительно повышение средней температуры воздуха нижних слоёв атмосферы Земли на 0,8°С за последние 100 лет – слишком высокая скорость для естественных процессов, ранее в истории Земли такие изменения происходили в течение тысячелетий. Последние десятилетия добавили ещё большей весомости этому аргументу, так как изменения средней температуры воздуха происходили еще большими темпами — 0,3-0,4°С за последние 15 лет! Резкий рост средней температуры в арктическом регионе начался в начале прошлого столетия. Его вызвали промышленные выбросы парниковых газов в атмосферу, Арктика теплеет быстрее остальной части планеты, потому что в Арктическом регионе происходит серьезная эмиссия углекислого газа и метана. Фиксируется более экстремальное выпадение осадков .

Рост осадков наблюдается особенно весной.в Мурманской области, например, за последние 35 лет увеличилось количество дней со снежным покровом в год, но неравномерно по всей области. Снег стал таять раньше, но за счет раннего выпадения снега количество дней со снежным покровом увеличилось на 35 дней за весь период метеонаблюдений . Тундра зеленеет гораздо раньше в 2000-х годах, чем в 1980-х. Это оказывает влияние на миграцию оленей – на Кольском полуострове и Таймыре происходит ранее вскрытие рек, слабый лед на реках и т.д.

По результатам исследования температура в мире выросла на 0,56 градуса по Цельсию за последние 50 лет. Это кажется небольшим изменением, но оно уже действует на нашу планету. Ледники тают, дожди становятся продолжительнее, а жара стала более привычным явлением

Вполне вероятно, что имеющее место в настоящее время таянье льдов результат действия многих факторов.

2. Человек и парниковый эффект

Высокая скорость климатических изменений, происходящих в последние десятилетия, действительно может быть объяснима всё возрастающей интенсификацией антропогенной деятельности, которая оказывает заметное влияние на химический состав атмосферы нашей планеты в сторону увеличения содержания в ней парниковых газов. Действительно повышение средней температуры воздуха нижних слоёв атмосферы Земли на 0,8°С за последние 100 лет – слишком высокая скорость для естественных процессов. Последние десятилетия добавили ещё большей весомости этому аргументу, так как изменения средней температуры воздуха происходили еще большими темпами — 0,3-0,4°С за последние 15 лет!

Приверженцы этой гипотезы, отводят ключевую роль в таянье льдов человеку, который кардинальным образом меняет состав атмосферы, способствуя росту парникового эффекта атмосферы. По некоторым оценкам, 70% или даже 90% таяния Арктики – следствие роста концентрации в атмосфере парниковых газов. Парниковый эффект в атмосфере нашей планеты вызван тем, что поток энергии в инфракрасном диапазоне спектра, поднимающийся от поверхности Земли, поглощается молекулами газов атмосферы, и излучается обратно в разные стороны, в результате половина поглощенной молекулами парниковых газов энергии возвращается обратно к поверхности Земли, вызывая её разогрев. Парниковый эффект в атмосфере нашей планеты вызван тем, что поток энергии в инфракрасном диапазоне спектра, поднимающийся от поверхности Земли, поглощается молекулами газов атмосферы, и излучается обратно в разные стороны, в результате половина поглощенной молекулами парниковых газов энергии возвращается обратно к поверхности Земли, вызывая её разогрев. Следует отметить, что парниковый эффект – это естественное атмосферное явление. Если бы на Земле вообще не было парникового эффекта, то средняя температура на нашей планеты была бы около -21°С, а так, благодаря парниковым газам, она составляет +14°С. Поэтому, чисто теоретически, деятельность человека, сопряжённая с выбросом парниковых газов в атмосферу Земли, должна приводить к дальнейшему разогреву планеты.
Познакомимся подробнее с парниковыми газами, способными потенциально вызвать глобальное потепление. Парниковым газом номер один является водяной пар, его вклад в существующий атмосферный парниковый эффект составляет 20,6 °С. На втором месте находится СО₂, его вклад составляет около 7,2°С. Рост содержания в атмосфере Земли углекислого газа сейчас вызывает наибольшую озабоченность, так как растущее активное использование углеводородов человечеством продолжится и в ближайшем будущем. За последние два с половиной века (с начала индустриальной эры) содержание СО₂ в атмосфере уже выросло приблизительно на 30%.
На третьем месте нашего «парникового рейтинга» находится озон, его вклад в общее глобальное потепление составляет 2,4 °С. В отличие от других парниковых газов, деятельность человека наоборот вызывает уменьшение содержания озона в атмосфере Земли. Далее следует закись азота, её вклад в парниковый эффект оценивается в 1,4°С. Содержание закиси азота в атмосфере планеты имеет тенденцию к росту, за последние два с половиной века концентрация этого парникового газа в атмосфере выросла на 17%. Большое количество закиси азота поступает в атмосферу Земли в результате сжигания различных отходов. Список основных парниковых газов завершает метан, его вклад в суммарный парниковый эффект составляет 0,8°С. Содержание метана в атмосфере растёт очень быстро, за два с половиной столетия этот рост составил 150%. Основными источниками метана в атмосфере Земли являются разлагающиеся отходы, крупный рогатый скот, а также распад природных соединений, содержащих в своём составе метан. Особое опасение вызывает то, что способность поглощать инфракрасное излучение на единицу массы у метана в 21 раз выше, чем у углекислого газа.
Наибольшая роль в имеющем место глобальном потеплении отводиться водяному пару и углекислому газу. На их долю приходится более 95% всего парникового эффекта. Именно благодаря этим двум газообразным веществам происходит разогрев атмосферы Земли на 33°С. Антропогенная деятельность оказывает наибольшее влияние на рост в атмосфере Земли концентрации углекислого газа, а содержание водяного пара в атмосфере растёт вслед за температурой на планете, вследствие увеличения испаряемости. Общий техногенный выброс СО₂ в атмосферу Земли составляет 1.8 млрд. т/год, общее количество углекислого газа, которое связывает растительность Земли в результате фотосинтеза составляет 43 млрд. т/год, но почти всё это количество углерода в результате дыхания растений, пожаров, процессов разложения снова оказывается в атмосфере планеты и только 45 млн.т/год углерода оказывается депонированной в тканях растений, болотах суши и глубинах океана. Эти цифры показывают, что деятельность человека потенциально может являться ощутимой силой, влияющей на климат Земли.

Арктический бассейн - весьма специфический объект для математического моделирования общей циркуляции из-за ряда важных отличий от остальной части Мирового океана. Во-первых, он почти повсеместно и постоянно покрыт льдом. При этом потоки тепла, влаги и импульса из атмосферы в океан в значительной мере определяются состоянием морского льда: его толщиной, сплоченностью и т. д. Во-вторых, распределение плотности воды в Северном Ледовитом океане обусловлено распределением ее солености, а не температуры, как в других океанах. В-третьих, значительная доля океана приходится на мелководные окраинные моря, а дно его глубоководной части изрезано высокими подводными хребтами. В Вычислительном центре РАН была разработана многослойная гибридная модель общей циркуляции океана. Вычисления выполнялись в точках, расположенных в узлах сетки с шагом 2° по широте, т.е. около 220 км. По вертикали толща воды в океане делилась на 6 слоев. Соленость соседних слоев различалась примерно на 0,8%. Рельеф дна задавался в самом общем виде, однако сохранял все основные особенности природного. Учитывались стоки основных рек, впадающих в океан. Дополнительный береговой сток распределялся равномерно по всей границе области.

Результаты расчетов позволили выявить реакцию океана на парниковый эффект. Средневзвешенное по всей глубине океана потепление составило около 1,5°С, что меньше, чем в целом по Северному полушарию. Это вызвано тем, что верхний слой океана оказался сильно распресненным из-за таяния льда и увеличения речного стока. Более теплая, пресная и, стало быть, менее плотная вода, скапливаясь в верхнем слое, препятствует проникновению тепла в нижние слои. Таяние морского льда из-за потепления оказалось столь сильным, что его площадь в летние месяцы уменьшилась бы на 80%

Четыре индикатора продемонстрировали снижение :объем ледников, толщина арктического льда, уровень снежного покрова в Северном полушарии и температура в стратосфере. Вся климатическая система демонстрирует эффект из-за парниковых газов. Участие человека очевидно. Единственное банальное объяснение всему — потепление из-за парникового эффекта.

3.Установлены причины таяния Арктических льдов

Ученые выяснили фактор, по которому Арктика быстро нагревается. Было обнаружено, что температура здесь нагревается быстрее, чем на прочих планетах. Существует вероятность, что исследователям вскоре будет известно когда Северный Ледовитый океан начнет таять. В результате разработок, будет это совершаться летом, в 2060 – 2080 годы, в 2016 году или в 2030-м. Главной причиной таяния льдов считается фактор, взаимосвязанный с законом Планка. Он заключается в том, что в Арктике и тропиках, разное радиационное излучение, возникающее от поверхности земли. Ввиду этого, чем ниже температура излучающей поверхности, тем выше должна быть температура для выравнивания процесса. Второй процесс, вызывающий потепление, является Альбедо. Это так называемая величина, которая характеризует рассеивающую способность поверхности тела. Ввиду этого, Арктика нагревается и начинается таяние снега со льдом. Третьей причиной нагревания Арктики считается градиент изменения температурного режима с высотой. Воздух, который поднимается с земли, является менее влажным, но из-за низкой температуры, он не соединяется с легким воздухом, а остается у поверхности. В свою очередь, это приводит к таянию арктического льда. Как выяснилось, температура на Арктике увеличивается в два раза быстрее, чем во всем мире. В результате этого происходит процесс исчезновения многих пород животных и растений

III. Последствия таянья льдов в Арктике

1. Климатические изменения

Существующие технологии позволяют достоверно судить об имеющих место климатических изменениях. Учёные, при обосновании своих теорий климатических изменений используют следующие «инструменты»:
- исторические летописи и хроники;
- метеорологические наблюдения;
- спутниковые измерения площади льдов, растительности, климатических зон и атмосферных процессов;
- анализ палеонтологических (останки древних животных и растений) и археологических данных;
- анализ осадочных океанических пород и отложений рек;
- анализ древних льдов Арктики и Антарктиды (соотношение изотопов O16 и О18);
- измерение скорости таяния ледников и вечной мерзлоты, интенсивность образования айсбергов;
- наблюдение за морскими течениями Земли;
- наблюдение за химическим составом атмосферы и океана;
- наблюдение за изменениями ареалов (мест обитания) живых организмов;
- анализ годовых колец деревьев и химического состава тканей растительных организмов.

Палеонтологические данные свидетельствуют о том, что климат Земли не был постоянным. Тёплые периоды, сменялись холодными ледниковыми. В тёплые периоды среднегодовая температура Арктических широт поднималась до 7 - 13°С, а температура самого холодного месяца января составляла 4-6 градусов, т.е. климатические условия в нашей Арктике мало отличались от климата современного Крыма. На смену тёплым периодам рано или поздно приходили похолодания, во время которых льды достигали современных тропических широт.

Человек был тоже свидетелем ряда климатических изменений. В начале второго тысячелетия (11-13 века) исторические хроники свидетельствуют о том, что большая площадь Гренландии не была покрыта льдами (именно поэтому норвежские мореплаватели её окрестили «зелёной землёй»). Затем климат Земли стал суровей, и Гренландия практически полностью покрылась льдами. В 15-17 века суровые зимы достигли своего апогея. О суровости зим того времени свидетельствуют многие исторические летописи, а также художественные произведения.

¹Так на известной картине голландского художника Ян Ван Гойена "Конькобежцы" (1641) изображено массовое катание на коньках по каналам Амстердама, в настоящее время каналы Голландии уже давным - давно не замерзают. В средневековые зимы замерзала даже река Темза в Англии. В 18 веке было отмечено незначительное потепление, которое достигло своего максимума в 1770 году. [3,стр 47]. 19 век снова ознаменовался очередным похолоданием, которое продолжалось вплоть до 1900 года, а с начала 20 века уже началось довольно таки быстрое потепление. Уже к 1940 году в Гренландском море количество льдов сократилось вдвое, в Баренцевом – почти на треть, а в Советском секторе Арктике площадь льдов в сумме сократилась почти на половину (1 млн. км²). В этот период времени даже обычные суда (не ледоколы) спокойно проплывали северным морским путём от западных до восточных окраин страны. Именно тогда было зафиксировано значительное повышение температуры арктических морей, отмечено значительное отступление ледников в Альпах и на Кавказе. Общая площадь льда Кавказа снизилась на 10%, а толщина льда местами уменьшилась на целые 100 метров. Повышение температуры в Гренландии составило 5°С, а на Шпицбергене все 9°С.
В 1940 потепление сменилось кратковременным похолоданием, в скором времени на смену которого, пришло очередное потепление, а с 1979 года начался быстрый рост температуры поверхностного слоя атмосферы Земли, который вызвал очередное ускорение таяния льдов Арктики, Антарктики и повышение зимних температур в умеренных широтах. Так, за последние 50 лет, толщина арктических льдов уменьшилась на 40%, а жители ряда сибирских городов стали для себя отмечать, что крепкие морозы уже давно остались в прошлом. Средняя зимняя температура в Сибири повысилась почти на десять градусов за последние пятьдесят лет. В некоторых областях России безморозный период увеличился на две-три недели. В целом за последние сто лет средняя температура поверхностного слоя атмосферы повысилась на 0,3–0,8°С, площадь снежного покрова в северном полушарии снизилась на 8%, а уровень Мирового океана поднялся в среднем на 10–20 сантиметров. Эти факты вызывают определённую озабоченность.

Если вдруг случится, что льды Арктики разом растают, то уровень Мирового океана существенно не поднимется. Если такое произойдет с гренландским льдом, то мировой катастрофы не избежать, поскольку гигантские массы холодной воды остудят Гольфстрим. В этом случае земной климат изменится до неузнаваемости. Таяние льда в Арктике также опасно тем, что соленость Северного Ледовитого океана падает, отмечает

автор. Между тем реки - вновь благодаря потеплению - приносят в океан на 10% больше пресной воды, чем полвека назад. В результате может нарушиться механизм так называемого "конвейера течений" в Мировом океане .Скорость течений уменьшится, и в Северной Европе похолодает, а в Азии, вполне возможно, прекратятся муссоны - главный источник воды для регионов, которые обеспечивают продовольствием каждого третьего жителя планеты. Нарушение вертикальной конвекции океанских вод (наибольшее потепление в верхнем слое) вызывает перестройку всей циркуляции океана. В частности, увеличиваются скорости дрейфовых течений, что наряду с уменьшением толщины льда ведет к росту торосистости. Такие изменения климатического режима неизбежно будут иметь последствия не только непосредственно в акватории, но и в прибрежных областях. Так, подъем уровня океана за счет потепления составит от 0,1 до 0,2 м, что может привести к затоплению устьев крупных рек, особенно в Сибири. В северных регионах Европы и Азии из-за ослабления нагрева земной поверхности вследствие увеличения альбедо. Таким образом, сдвиг природных зон частично компенсирует общее потепление, вызванное парниковым эффектом в Европе и Северной Азии.

Итак, результаты расчетов предсказывают значительные изменения климата и биотических процессов в Арктике, а также перестройку общей циркуляции в Северном Ледовитом океане за счет парникового эффекта. Эти изменения будут иметь экономические и экологические последствия планетарного масштаба и должны вызвать адекватную реакцию человечества. Это тем более важно в свете возрастающей роли севера России как сырьевой базы (нефть, природный газ, цветные металлы, древесина) и важнейшей транспортной магистрали. Освобождение поверхности Северного Ледовитого океана от льда позволит превратить его в важнейшую круглогодичную транспортную артерию, однако увеличение влажности, усиление туманов и штормов потребует больших вложений в обеспечение безопасности морского и воздушного транспорта. Затопление устьев рек повлияет на планы размещения промышленных и жилых зон, а также транспортных терминалов. Изменение продуктивности и видового состава тундровых и таежных экосистем скажется на биоте всего региона, поэтому необходимо развернуть работы по сохранению уникальной природы Арктического бассейна.

2. Нарушение экосистем

Исчезновение льда угрожает многим арктическим экосистемам, в частности, существованию белых медведей. Кроме того, лед отражает солнечные лучи, и без него океан поглощает больше тепла, что еще больше усиливает потепление климата. Последствия таянья льдов в Арктике уже заметила канадская благотворительная организация Polar BearInternational, которая специализируется на изучении полярных медведей. Повышение температуры толкает самого крупного наземного млекопитающего хищника планеты к каннибализму. Моря Арктики покрываются льдом только к декабрю, до этого времени медведи не могут охотиться на морских котиков с дрейфующих льдин Чтобы выжить, они вынуждены поедать собственных детенышей.  Различные изменения в экосистемах в результате изменения климата оценивались не раз. Произойдет сдвиг границ системы природных зон "тайга - тундра". В используемой модели заложены разделяемые большинством специалистов представления о том, что в постоянных климатических условиях экосистема в своем развитии неизбежно приходит к устойчивому состоянию - климаксу. Иными словами, при постоянных условиях в данном месте экосистема пребывает в единственно возможном устойчивом положении равновесия, например "тундра" или "тайга".Чтобы проследить за перемещением северной границы леса, разобьем ее на участки в широтном направлении, на каждом из которых положение границы определяют температура, рельеф, речной сток и вечная мерзлота (перечень факторов заимствован из публикаций и экспертных оценок). Результаты модельных расчетов свидетельствуют, что зона тайги сдвинется к северу преимущественно на 100-200 км. Кое-где этот сдвиг будет гораздо меньше или его не будет вовсе.. Конечно, заметное смещение растительных зон произойдет только через 100-200 лет, однако указанный эффект может проявляться как тенденция изменения климата. Основные изменения состоят в смещении зоны лесов на север. Естественно, что это больше всего скажется на климате полярных и приполярных областей.

На сегодняшний день жизнь Арктики подвержена серьезному риску. Угроза эта вызвана глобальным потеплением, несущим огромный вред как людям, так и животным и природе в целом. Территории, находящиеся в вечном холоде, столкнулись с полномасштабной экологической катастрофой. По данным последних исследований, скорость, с которой тают вечные льды, постоянно растет и уже находится почти на критическом уровне. В первую очередь от повышения температуры пострадают моржи, гренландские киты, тюлени, белые медведи и морские птицы.

Что грозит Арктике и всему миру? Есть угроза и для городов и поселений, находящихся поблизости с Северным Ледовитым океаном. Если в нем поднимется уровень воды, то территория востока Англии и Ирландии может быть затоплена. Подобная участь постигнет также север Франции, Германии, Дании, Бельгии. С лица Земли будут стерты Роттердам и Амстердам. Под угрозой находятся и такие крупные города, как Вашингтон, Нью-Йорк и Майами.

Сильнее всего глобальное потепление проявляется в Арктике. Именно на этой территории температура возрастает гораздо быстрее, чем на все остальной планете. Льды тают, тем самым увеличивая водные просторы. Это в свою очередь приводит к тому, что обитатели арктических районов начинают испытывать затруднения при поиске пищи. Недостаточное количество еды приведет к существенному сокращению численности тюленей, белых медведей, моржей и других жителей этой местности. Если такая тенденция сохранится, то в 2030 полностью вымрет популяция белых медведей.

Под угрозой исчезновения окажутся и такие животные, как полярные совы и песцы. Питаются они в основном леммингами. Это представители грызунов, которые обитают в тундре. Там наблюдается резкие колебания температур, от повышения к существенному понижению. Эти скачки негативно сказываются на растительности, которая является основной пищей леммингов, а ее сокращение в свою очередь приводит к вымиранию этих грызунов. Гибель этого вида спровоцирует вымирание многих животных. В зону риска попадают и морские птицы, населяющие и кормящиеся на вечных льдах.

Глобальное потепление приведет к экологической катастрофе, которая нанесет серьезный урон людям, живущим в этих районах. Жизнь и быт эскимосов, чукчей, эвенков будут разрушены, они должны будут покинуть свое жилище и переселиться. Арктика будет умирать, а ведь именно благодаря этому региону регулируется погода Северного полушария и строится жизненный устой населения численностью в несколько миллиардов. Если еще несколько десятков лет назад глобальное потепление было далеким будущим, то сейчас это – суровая действительность, это происходит здесь и сейчас. Реальна ли угроза всемирных катаклизмов?

Перспективы глобального потепления вызывают ужас, страх, панику и безысходность. Но если посмотреть на это явление с другой стороны, то все иначе, картина более обнадеживающая. На планете Земля весь период ее существования наблюдались скачки температуры. Все это происходило циклично, через каждые 60 лет. Таким образом, получалось, что 60 лет температура снижается, потом столько же возрастает. Последний такой температурный цикл начался в 1979 году. И в этот цикл температура неуклонно растет. От этого площадь льдов в Арктике уменьшилась на 15-16%. При этом Антарктика такому явлению не подвержена, там идет увеличение площадей и толщины льдов. С 1950 года там происходит постоянное снижение температуры. Небольшое потепление может быть только на Антарктическом полуострове. Обычно это связано с небольшим усилением теплого течения на границе Тихого и Атлантического океанов. На сегодняшний день специалистами зафиксировано, что уровень воды в Мировом океане ежедневно поднимается на 1,8 мм. С начала 19 века вода поднялась там на 30 см. Некоторые ученые утверждают, что к 2100 году уровень Мирового океана поднимется на 50 см, в 2300 году этот показатель составит уже 1,5 метра. Не тает лед и на горных вершинах, таких, например, как Килиманджаро. А в горных массивах Кении и Танзании температура понижается, а не повышается. Подобное происходит и в Гималаях. Никак не сказывается глобальное потепление и на течении Гольфстрим, которое, по прогнозам, должно было остановиться. На сегодняшний день большинство специалистов и простых людей сходятся во мнении, что экологическая катастрофа – выдумка транснациональных корпораций, производящих энергосберегающие технологии и технику. Ситуация истолкована преувеличенно и односторонне, поэтому гибель Арктике и ее жителям и живому миру не грозит.

Прогноз таяния арктического льда

На смену многолетних льдов в Арктику пришел однолетний, который и тоньше, и менее прочный, если речь идет о летнем периоде. Он начинает таять в Арктике с конца марта (его толщина достигает годового максимума к середине марта). Высказывается немало предположений, что летом Арктика будет полностью освобождаться ото льдаи появится возможность беспрепятственного плавания судов без сопровождения ледоколов. Более того, период навигации в Арктике расширится за счет того, что при сопровождении ледоколов перевозки можно будет начинать намного раньше и заканчивать значительно позже. К 2020 году, по прогнозам министерства обороны США, пролив Беринга будет свободен ото льда 160 дней в году (плюс по 35–45 дней промежуточных периодов веснойи осенью). Северный морской путь будет полностью свободен ото льда в течение 30 дней (плюс по 45 дней промежуточных периодов). Но на других арктических маршрутах периодов полного освобождения ото льда до 2020 года еще не прогнозируется. В период с 2020 по 2030 гг. таяние еще больше усилится. Трансполярный маршрут будет свободен ото льда в течение 45 дней в году (плюс по 60–70 дней промежуточных периодов). Но Северо-Западный проход и к 2030 году, практически, в летний период навигации не будет свободен ото льда.

«По мнению учёного, если через 2 года Арктика на лето очистится ото льда, то разразится «метановая катастрофа» – таков заголовок в блоге The Guardian, посвящённом проблемам экологии. Эксперт Нафиз Ахмед взял интервью у профессора Питера Уэдхемса The Guardian соавтора свежей статьи в Nature, где сделаны эти зловещие прогнозы.

«Высвобождение 50 гигатонн метана из-за таяния вечной мерзлоты в Арктике, возможно, дестабилизирует климатическую систему и заставит человечество понести колоссальные расходы, равные мировому ВВП», The Guardian пересказывает Ахмед основные пункты статьи. По словам учёных, пока неясно, как быстро произойдёт выброс метана с восточносибирского арктического шельфа – то ли понемногу, на протяжении 50 лет, то ли «катастрофически быстро», менее чем за 10 лет.

«Не все считают, что сценарий катастрофического выброса метана в ближайшее время достоверен», – замечает Ахмед. Гэвин Шмидт (NASA) полагает, что риск подобного выброса невелик, а Тим Лентон (Эксетерский университет) считает, что газ будет просачиваться в атмосферу очень медленно, тысячи или десятки тысяч лет.

Однако Уэдхемс прогнозирует: через два-три года Северный Ледовитый океан будет полностью очищаться ото льда на лето. Точнее, «если учесть нынешние тенденции масштабов и толщины, в сентябре льда вообще не станет, и это случится вскоре, возможно, к 2015 г. В последующие годы период безо льда удлинится до двух-трёх месяцев, а затем до четырёх-пяти. Если исходить из тенденций, через 20 лет океан будет на полгода очищаться ото льда», – сказал Уэдхемс в интервью.

Учёный описал последствия: только из-за выбросов метана средняя температура на планете повысится еще на 0,6 градуса Цельсия, уровень моря будет расти быстрее, перепады погоды станут более резкими, а значит, возрастает риск катастрофических наводнений и сокращения производства продовольствия в момент, когда население планеты стремительно увеличивается.

Уэдхемс описал механизмы: «таяние льда влечет за собой нагревание океанского дна, а значит, тает вечная мерзлота на шельфе, что провоцирует выбросы метана, которые, в свою очередь ускоряют потепление, и дно ещё быстрее очищается». Считается, что повышение общемировой температуры на 2–3 градуса Цельсия сильно поспособствует высвобождению метана из вечной мерзлоты на суше, добавил он.

Что ответить тем, кто считает быстрый выброс метана маловероятным? «Те, кто разбирается в геологии Арктики и океанографии – а именно, в особенностях нагревания толщи воды ввиду отступления льдов, не говорят, что это маловероятное событие», – отметил Уэдхемс. Настоящими специалистами он считает тех, кто активно изучал условия летом в Восточно-Сибирском море в последние годы. Выкладки Лентона он считает устаревшими.

«Таяние в Заполярье открыло короткий путь для транспортировки российского природного газа» – так называется статья в The New York Times. «Полярная ледяная «шапка» тает. Если топ-менеджерам российской компании «Новатэк» и совестно на этом наживаться, они не делятся этим чувством публично», – замечает корреспондент Эндрю И. Крамер, побывавший на газовом месторождении Юрхаровское на Ямале. От этой точки вплоть до Китая воды свободны ото льда на тысячи миль, поясняет автор. «Новатэк» планирует прямые поставки газа в Китай.

«В партнёрстве с французской Total и китайской China National Petroleum Corporation «Новатэк» строит в срединном районе арктического побережья России комбинат сжиженного газа. Смета проекта – 20 млрд долларов. Это один из первых крупных нефтегазовых проектов, которые извлекут выгоду из летнего таяния арктических льдов, вызванного глобальным потеплением», – говорится в статье. Комбинат «Ямал СПГ» будет отправлять газ в Азию по Северному морскому пути.

«Какую бы вину ни возлагали на нефтегазовую индустрию за зловещие последствия глобального потепления для окружающей среды, но на Крайнем Севере компании вроде «Новатэк» и Total, ExxonMobil и Statoil будут извлекать барыш», – пишет автор.

Транспортировка по Северному морскому пути поможет сократить издержки, поясняет аналитик Эмили Стромквист (Eurasia Group). По данным газеты, нынче танкерам даже не понадобится сопровождение атомных ледоколов (если не считать самых северных участков).

У «Новатэка» был альтернативный, но крайне дорогостоящий вариант: продление газопровода на сотни миль по тундре. Транспортировка газа с Ямала вообще обходится недешёво, но бурение и добыча сравнительно недороги, так что проект комбината СПГ в целом конкурентоспособен.

Отступление льдов выгодно для нефтегазовых компаний ещё и потому, что расширяется часть шельфа, где возможны геологоразведочные работы. «Это потеснило традиционную бизнес-модель с прокачкой газа по газопроводам в Европу», – говорится в статье.

Exxon и «Роснефть» создали совместное предприятие по бурению в Карском море, а в июне договорились разведать ещё 7 новых районов в Арктике. «Норильский никель» может сэкономить миллионы рублей, перевозя никель и медь без сопровождения ледоколами. Норвежская Tschudi восстановила заброшенную шахту, чтобы отгружать руду из Норвегии в Китай по Северному пути.

Новаторство «Новатэка» в том, что компания и её партнёры открыто делают ставку на Северный морской путь, который лишь благодаря потеплению стал коммерчески выгодным для перевозчиков.

По мнению газеты, проект «Ямал СПГ» одобрен Кремлем. Путин публично пообещал до конца года внести поправки в законодательство – а именно, отменить монополию «Газпрома» на экспорт, что позволит «Новатэку» получить банковские гарантии финансирования «Ямал СПГ».
Если Россия наладит крупные поставки газа в Азию по морю, возможны перемены на азиатских рынках, а планы строительства терминалов СПГ на Мексиканском заливе окажутся под вопросом.

«Ямал СПГ» планируется открыть к 2016 г. «Новатэк» объявил тендер на специальные танкеры повышенной прочности.

Заключение

Глобальное таяние это мрачная картина будущего, но по мнению учёных она неизбежна если мы не будем действовать, наш мир меняется до неузнаваемости и мы люди усугубляем этот процесс. Ледяные шапки тают и уровень моря ползёт всё выше и выше, что хуже что мы всё ближе к переломной точке после которой мы не сможем остановить происходящее, но надежда есть. Некоторые учёные считают, что если действовать сейчас, мы можем успеть остановить таяние, пока не слишком поздно.

Мы прекратили выбрасывать свинец в атмосферу и атмосфера изменилась. Сможем ли мы тоже самое сделать с углекислотой? Инвестирую в возобновляемые источники энергии такие, как ветер и солнечная энергия, мы сократим выбросы парникового газа, возможно мы начнем очищать атмосферу, возможно нам удастся избежать перехода климата за точку невозвращения, и это будет трудно. Это неизбежно, мы должны жить вместе с природой, а не бороться с ней потому что наши передовые технологии смогут только отсрочить неизбежное.Мы можем остановить эту адскую спираль опасных климатических реакций только, если резко сократим выбросы газа, вызывающие парниковый эффект, а также, если нам удастся сдерживать глобальное потепление на уровне ниже 2 градусов по Цельсию, Для этого индустриально развитые страны должны к 2020 году сократить выбросы углекислого газа на 40 процентов.

Мы вызываем эти изменения, но они относятся к следующему поколению, те кто будет страдать от последствий, это наши дети и внуки.

Мы можем решать эту проблему позже, строя стены или передвигая города сейчас, стараясь замедлить таянье льдов, стараясь узнать, как можно сохранить ледяные щиты в целостности и сохранности. Но в случае неудачи последствия будут действительно ужасающие, если у нас не получится, завтра мы можем не узнать наш мир, социальный и экономический Хаус, человеческая трагедия ужасающих масштабов, или же если мы будем действовать, никаких изменений не произойдёт, выбор за нами.

Список литературы

1. Алексеева Н.Н Экологическая ситуация в мире в условиях предстоящего глобального потепления . Вестник МГУ, 2008.

2. Баранский Н.Н. «Климат и человек», М., «Мысль», 2010 г.

3. Будыко М.И., Борзенкова И.И. Предстоящие изменения регионального климата. ИЗВ. РАН. 2009.

4. Парниковый эффект, изменение климата и экосистемы. Под ред. Б.Болина. 2009.

5. Источник Интернет-ресурса : http://geo.1september.ru

6. Дж. Имбри, К.П. Имбри. Тайны ледниковых эпох, М.1988г.

7. Крискунов Е.А. Экология (учебник), М.1995г.

8. Парниковый эффект, изменение климата и экосистемы (под ред. Б. Болина, Б.Р. Десса и др.), Л.1989г.

9. Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек, М.1986г

10. Баландин Р.К., Бондарев Л.Г. Природа и цивилизация, М.1988г.

11. Страны и народы. Земля и Человечество. Глобальные проблемы. М.1985г.

1