Федеральное агентство по образованию России

Пермский  государственный технический университет

Кафедра общей физики 
 
 
 
 
 
 
 
 

«КЛИМАТ ЗЕМЛИ И ЕГО ИЗМЕНЕНИЯ» 

Реферат 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил  студент ЭТФ КЗИз – 08

Суханов В. М.

Преподаватель: Бурдин В.В. 
 
 
 
 
 
 

Пермь 2010

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………………………….1

2. Понятие  климата…………………………………………………………………………...….2

3. Изменения  климата……………………………………………………………………...…….2

     3.1. Причины изменения климата………………………………….…………………....3

     3.2. Главные наблюдаемые параметры изменения климата……….………………….4

     3.3. Негативные последствия глобального  потепления…………….…………………5

4. Меры  по предупреждению изменения  климата Земли……………………………………..6

5. Заключение…………………………………………………………………………………….7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1. Введение

     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. Правильнее было бы говорить не о «глобальном потеплении», а о «глобальных изменениях климата». Ведь помимо роста температуры происходит и ряд других, связанных с потеплением изменений в сложной и многосвязной системе, какой является наша «машина погоды» – климатическая система Земли. Проявляются они в усилении изменчивости погоды (сильные морозы, сменяющиеся резкими оттепелями зимой, рост числа необычайно жарких дней летом), в увеличении частоты и интенсивности экстремальных погодных явлений (штормов, ураганов, наводнений, засух), усилении неравномерности выпадения осадков, а также таких процессов как таяние ледников и вечной мерзлоты, подъема уровня океана и т.п. Эти и другие проявления климатической изменчивости ежегодно становятся причиной тысяч смертей и наносят ущерб в десятки миллиардов долларов.

     Климат  непостоянен не только в пространстве, но и во времени. Это связано с  изменениями размеров материков  и океанов, состава атмосферы  в геологической истории планеты, а также с разными астрономическими причинами, например с изменениями во вращении Земли вокруг Солнца или с колебаниями солнечной активности.

     На  формирование климата Земли оказывают  влияние три глобальных процесса: теплооборот, влагооборот и общая  циркуляция атмосферы. Они тесно  связаны между собой и воздействуют друг на друга. Климат каждой конкретной территории формируется под воздействием географических факторов: географической широты, высоты над уровнем моря, распределения воды и суши, рельефа, характера подстилающей поверхности, океанических течений, растительности, снежного и ледяного покрова. В последнее время к этим факторам добавилась хозяйственная деятельность человека.

     В зависимости от свойств земной поверхности  на одной и той же территории нередко  наблюдаются его небольшие изменения. Например, над расположенными по соседству пашней и лесом климатические условия неодинаковы. То есть внутри одного типа климата формируются участки с разным микроклиматом. 
 

    2. Понятие климата

     Прежде  всего, следует определить понятие  – «климат Земли». Слово «климат» произошло от греческого слова klima - «наклон». Более 2000 лет назад его ввёл в научный оборот древнегреческий астроном Гиппарх. Он хотел показать, что именно наклон земной поверхности к солнечным лучам, или, по-другому, угол падения солнечных лучей, изменяется от экватора к полюсам и определяет погодные условия в каждой конкретной местности. Климатом называют многолетний режим погоды или среднее состояние атмосферы, характерное для данной территории. Климат является частью географического ландшафта и оказывает огромное влияние на все его компоненты — рельеф, воды, почвы, растительный и животный мир.

      Наиболее  общая характеристика климата в  узком, но широко распространенном смысле, есть обобщение изменений погоды, и представляется набором условий  погоды в заданной области пространства в заданный интервал времени (обычно это 30 лет). Важными и популярными климатическими переменными, часто используемыми как индикаторы состояния и изменения климата,  являются температура воздуха, давление, скорость ветра, влажность, осадки, солнечное сияние и облачность, а также такие явления, как туман, иней, град и другие погодные переменные (элементы погоды).

     Климатические условия на Земле очень разнообразны из-за сочетания различных климатообразующих  факторов. Существует несколько научных классификаций типов климатов Земли. Согласно классификации, предложенной Б.П. Алисовым, выделяется семь основных климатических поясов — экваториальный, два тропических, два умеренных и два полярных. В этих поясах климат образуется под воздействием воздушных масс одного типа. Между основными поясами располагаются шесть переходных поясов, характеризующихся сезонной сменой преобладающих воздушных масс. Например, в субтропических поясах летом господствует тропический воздух, а зимой — воздух умеренных широт. Границы поясов определяют по среднему положению атмосферных фронтов между основными типами воздушных масс, а в каждом из широтных поясов различают четыре подтипа климата: материковый, океанический, климат западных берегов и климат восточных берегов. Материковый климат складывается под влиянием воздушных масс, образовавшихся на суше, а океанический создают воздушные массы, сформировавшиеся над океаном. 

    3. Изменения климата

      Нет сомнений, что климат в прошлом  менялся, и эти изменения не выходили за пределы опасные для существования жизни на Земле. Горные породы, ископаемые растительные остатки, рельеф и ледниковые отложения содержат информацию о значительных колебаниях средних температур и осадков на протяжении геологического времени. Изменения климата также могут изучаться на основании анализа годичных колец древесины, аллювиальных отложений, донных осадков океанов и озер и органических отложений торфяников.

     Изменения климата могут быть следствием как  естественных внутренних и внешних  причин, так и следствием человеческой деятельности. Необычно теплые зимы у нас в стране и в Западной Европе, привлекли общее внимание к проблеме изменений климата, их причинам и следствиям.  

3.1. Причины изменения  климата:

1. Естественные причины (естественные факторы изменения климата включают смещение орбиты и угла наклона Земли (относительно положения ее оси), изменение солнечной активности, вулканические извержения и изменение количества атмосферных аэрозолей (твердых взвешенных частиц) естественного происхождения).

2. Антропогенные причины (К антропогенным причинам относится, прежде всего, повышение концентрации в атмосфере парниковых газов, в основном СО₂, образующегося при сжигании ископаемого топлива. Другие причины – выброс аэрозольных частиц, сведение лесов, урбанизация и т.п.).  

Прогрессивное человечество и в первую очередь  ученые и политики уделяют большое  внимание проблеме глобального потепления климата.

     Большинство климатологов в настоящее время  связывают рост приземной температуры  в 20 веке с усилением парникового  эффекта, в связи с увеличением концентрации в атмосфере парниковых газов. Парниковые газы и изменение скорости вращения Земли являются основными причинами изменения климата.

     Явление парникового эффекта заключается в следующем:

Наличие в атмосфере газов, молекулы которых состоят из трех и более атомов (такие газы называются парниковыми) приводят к образованию т.н. парникового эффекта: прозрачные для солнечной коротковолновой радиации (0,40..0,75 мкм), они задерживают тепловое излучение земной поверхности, нагретой Солнцем (от 5 до нескольких десятков мкм).

      Для того чтобы понять, что такое «парниковый  эффект» достаточно представить  себе застекленный парник (цветочную  оранжерею или теплицу), который  нагревается на солнце. Нагрев вызван тем, что световая энергия, проникающая внутрь парника через стекло, поглощается и превращается при этом в тепловую, т. е. в инфракрасное (ИК) излучение, которое не может пройти через стекло наружу. Таким образом, тепло как бы улавливается, и температура в парнике повышается.

      Основную роль в усилении парникового эффекта играет увеличение концентрации углекислого газа, обусловленного четырьмя антропогенными источниками:  

• сжиганием ископаемого топлива (нефтепродуктов, каменного угля и природного газа), дающего около 80% потребляемой человечеством энергии;
• сжиганием попутного газа;
• производством цемента;
• антропогенными изменениями биотических источников (сведение тропических лесов, распашка саванн и степей и т.д.).

      Парниковые  газы хорошо перемешиваются в атмосфере. В результате парниковый эффект не зависит от места конкретного выброса СО₂ или иного газа. Фактически любой локальный выброс оказывает только глобальное действие и уже глобальный эффект порождает вторичные эффекты, которые сказываются на климате того или иного конкретного места.

      Антропогенное увеличение концентрации парниковых газов  приведет к повышению глобальной среднегодовой температуры на 2-4°С в течение всего лишь 50 лет. Отметим  вклад в это потепление основных парниковых газов.

Следует подчеркнуть, что парниковый эффект является неотъемлемой составляющей радиационного баланса Земли в течение миллионов лет, и жизнь на ней без парникового эффекта немыслима. Т.е. проблема не в наличии парникового эффекта, а в его антропогенном усилении.

      В дальнейшем при этих условиях изменения климата будут усиливаться, причем в 21 веке они могут стать сравнимыми с естественными  колебаниями климата. Очевидно, что столь значительные изменения климата могут оказать громадное влияние на природу нашей планеты и многие стороны хозяйственной деятельности человека.  

3.2. Главные наблюдаемые  параметры изменения  климата:

1. Температура.

     Большое количество независимо проведенных  наблюдений подтверждает, что за ХХ век общее повышение температуры  приземного слоя воздуха составило 0,6⁰С. На бытовом уровне измерения температуры воздуха, это кажется ничтожной величиной. Но для огромного количества измерений за последние 150 лет и большого количества косвенных данных за предыдущие столетия такое изменение – значительно и статистически значимо.

     Постоянно и быстро растет концентрация в атмосфере  СО₂. За последние десятилетия ее рост во много раз превысил сезонные и межгодовые колебания. Возрастают как максимальные, так и минимальные среднесуточные температуры, однако минимальные температуры возрастают – «теплеют» более быстрыми темпами.

2. Осадки, снежный и  ледовый покров, уровень  моря.

     Продолжается  увеличение осадков в средних  и высоких широтах Северного  полушария (кроме восточной части  Азии). Паводки стали наблюдаться  даже в тех местах, где дождь – редкое событие. Уменьшается объем (площадь и толщина) льдов в Арктике, однако изменение льдов в Антарктиде пока не существенно. За последние 45-50 лет арктический морской лед стал тоньше почти на 40%.

     Наблюдается явное увеличение сильных и экстремально сильных явлений, связанных с осадками. Типичным стало более позднее образование льда и более ранний ледоход на реках и озерах, сокращение размеров ледников и таяние вечной мерзлоты.

     Наводнения  и засухи, нередко сопровождающиеся гибелью урожая и лесными пожарами, стали более частыми, причем это нельзя объяснить ростом численности населения планеты или «освоением» новых земель.