Людина й клiмат
Вплив людини на клiмат початок проявлятися кiлька тисяч рокiв тому у
зв'язку з розвитком землеробства. У багатьох районах для обробки землi
знищувалася лiсова рослиннiсть, що приводило до збiльшення швидкостi
вiтру в земноï поверхнi, деякiй змiнi режиму температури й
вологостi нижнього шару повiтря, а також до змiни режиму вологостi
ґрунту, випару й рiчкового стоку. У порiвняно сухих областях
знищення лiсiв часто супроводжується посиленням курних бур i
руйнуванням ґрунтового покриву, що помiтно змiнюють природноï
умови на цих територiях
Разом iз цим знищення лiсiв навiть на великих просторах впливає на
метеорологiчнi процеси великого масштабу. Зменшення шорсткостi
земноï поверхнi й деяка змiна випару на звiльненi вiд лiсiв
територiях трохи змiнює режим опадiв, хоча така змiна порiвняно
невелика, якщо лiси замiняються iншими видами рослинностi
Бiльше iстотний вплив на опади може зробити повне знищення рослинного
покриву на деякiй територiï, що неодноразово вiдбувалося в минулому
в результатi господарськоï дiяльностi людини. Такi випадки мали
мiсце пiсля вирубки лiсiв у гiрських районах зi слабко розвиненим
ґрунтовим покривом. У цих умовах ерозiя швидко руйнує не
захищену лiсом ґрунт, у результатi чого стає неможливим
подальше iснування розвиненого рослинного покриву. Схоже положення
виникає в деяких областях сухих степiв, де природний рослинний
покрив, знищений внаслiдок необмеженого випасу сiльськогосподарських
тварин , не вiдновляється, у зв'язку iз чим цi областi
перетворюються впустини.
Оскiльки земна поверхня без рослинного покриву сильно нагрiвається
сонячною радiацiєю, вiдносна вологiсть повiтря на нiй падає,
що пiдвищує рiвень конденсацiï й може зменшувати кiлькiсть
опадiв, що випадають. Iмовiрно, саме цим можна пояснити випадки
непоновлення природноï рослинностi в сухих районах пiсля
ïï знищення людиною
Iнший шлях впливу дiяльностi людини на клiмат пов'язаний iз
застосуванням штучного зрошення. У посушливих районах зрошення
використовується протягом багатьох тисячорiч, починаючи з епохи
найдавнiших цивiлiзацiй, що виникли в долинi Нила й межирiччя Тигру й
Ефрата.
Застосування зрошення рiзко змiнює мiкроклiмат зрошуваних полiв.
Через незначне збiльшення витрати тепла на випар знижується
температура земноï поверхнi, що приводить до зниження температури й
пiдвищенню вiдносноï вологостi нижнього шару повiтря. Проте така
змiна метеорологiчного режиму швидко загасає за межами зрошуваних
полiв, тому зрошення приводить тiльки до змiн мiсцевого клiмату й мало
впливає на метеорологiчнi процеси великого масштабу
Iншi види дiяльностi людини в минулому не робили помiтного впливу на
метеорологiчний режим скiльки-небудь великих просторiв, тому донедавна
клiматичнi умови на нашiй планетi визначалися в основному природними
факторами. Таке положення початок змiнюватися в серединi ХХ столiття
через швидкий рiст чисельностi населення й особливо через прискорення
розвитку технiки й енергетики Сучаснi впливи людини на клiмат можна
роздiлити на двi групи, з якоï до першого ставляться спрямованi
впливи на гiдрометеорологiчний режим, а до другого — впливу, що
є побiчними наслiдками господарськоï дiяльностi людини
Дана робота ставить своєю метою розглянути в першу чергу другу
групу впливiв, i, зокрема, вплив людини на вуглецевий цикл
Дiяльнiсть людини досягла вже такого рiвня розвитку, при якому
ïï вплив на природу здобуває глобальний характер.
Природнi системи — атмосфера, суша, океан, — а також життя
на планетi в цiлому пiддаються цим впливам. Вiдомо, що протягом
останнього сторiччя збiльшувався змiст в атмосферi деяких газових
складових, таких, як двоокис вуглецю ( ), закис азоту ( ), метан ( ) i
тропосферний озон ( ). Додатково в атмосферу надходили й iншi гази, що
не є природними компонентами глобальноï екосистеми. Головнi з
них — фторхлоруглеводороди. Цi газовi домiшки поглинають i
випромiнюють радiацiю й тому здатнi впливати на клiмат Землi. Всi цi
гази в сукупностi можна назвати парниковими
Подання про те, що клiмат мiг мiнятися в результатi викиду в атмосфери
двоокису вуглецю, з'явилося не зараз. Аррениус указав на те, що
спалювання викопного палива могло привести до збiльшення
концентрацiï атмосферного й тим самим змiнити радiацiйний баланс
Землi. У теперiшнiй час ми приблизно вiдомо, яке кiлькiсть надiйшла в
атмосферу за рахунок спалювання викопного палива й змiн у використаннi
земель (вiдомостi лiсiв i розширення сiльськогосподарських площ), i
можна зв'язати спостережуване збiльшення концентрацiï атмосферного
з дiяльнiстю людини
Механiзм впливу на клiмат полягає в так званому парниковому
ефектi. У той час як для короткохвильовоï сонячноï
радiацiï прозорий, що йде вiд земноï поверхнi довгохвильову
радiацiю цей газ поглинає й перевипромiнює поглинену енергiю
в усiх напрямках. Внаслiдок цього ефекту збiльшення концентрацiï
атмосферного приводить до нагрiвання поверхнi Землi й нижньоï
атмосфери. Триваючий рiст концентрацiï в атмосферi може привести до
змiни глобального клiмату, тому прогноз майбутнiх концентрацiй
вуглекислого газу є важливим завданням
Основним антропогенним джерелом викидiв є спалювання всiляких
видiв углеродосодержащего палива. У цей час економiчний розвиток
звичайно зв'язується з ростом iндустрiалiзацiï. Iсторично
зложилося, що пiдйом економiки залежить вiд наявностi доступних джерел
енергiï й кiлькостi викопного палива, що спалюється. Данi про
розвиток економiки й енергетики для бiльшостi краïн за перiод 1860-
1973 гг. Свiдчать не тiльки про економiчний рiст, але й про рiст
енергоспоживання. Проте одне не є наслiдком iншого. Починаючи з
1973 року в багатьох краïнах вiдзначається зниження питомих
енерговитрат при росту реальних цiн на енергiю. Недавнє
дослiдження промислового використання енергiï в США показало, що
починаючи з 1920 року вiдношення витрат первинноï енергiï до
економiчного еквiвалента вироблених товарiв постiйно зменшувалося.
Бiльше ефективне використання енергiï досягається в
результатi вдосконалювання промисловоï технологiï,
транспортних засобiв i проектування будинкiв. Крiм того, у рядi
промислово розвинених краïн вiдбулися зрушення в структурi
економiки, що виразилися в переходi вiд розвитку сировинноï й
переробноï промисловостi до розширення галузей, що роблять кiнцевий
продукт
Мiнiмальний рiвень споживання енергiï на душу населення, необхiдний
у цей час для задоволення потреб медицини, утворення й рекреацiï,
значно мiняється вiд регiону до регiону й вiд краïни до
краïни. У багатьох краïнах, що розвиваються, значний рiст
споживання високоякiсних видiв палива на душу населення є iстотним
чинником для досягнення бiльше високого рiвня життя. Зараз
представляється ймовiрним, що продовження економiчного росту й
досягнення бажаного рiвня життя не пов'язанi з рiвнем енергоспоживання
на душу населення, однак цей процес ще недостатньо вивчений
Можна припустити, що до досягнення середини наступного сторiччя
економiка бiльшостi краïн зумiє пристосуватися до пiдвищених
цiн на енергiю, зменшуючи потреби в робочiй силi й в iнших видах
ресурсiв, а також збiльшуючи швидкiсть обробки й передачi
iнформацiï або, можливо, змiнюючи структуру економiчного балансу
мiж виробництвом товарiв i наданням послуг. Таким чином, вiд вибору
стратегiï розвитку енергетики з тiєю або iншою часткою
використання вугiлля або ядерного палива в енергетичнiй системi буде
безпосередньо залежати швидкiсть промислових викидiв .
Енергiя не виробляється заради самого виробництва енергiï. У
промислово розвинених краïнах основна частина вироблюваноï
енергiï доводиться на промисловiсть, транспорт, обiгрiв i
охолодження будинкiв. У багатьох недавно виконаних дослiдженнях
показано, що сучасний рiвень споживання енергiï в промислово
розвинених станах може бути iстотно знижений за рахунок застосування
енергозберiгаючих технологiй. Так, було розраховано, що якби США
перейшли б при виробництвi товарiв широкого вжитку й у сферi послуг на
найменш енергоємнi iз уже наявних технологiй при тiм же обсязi
виробництва, то кiлькiсть вступника в атмосферу зменшилося б на 25%.
Результуюче зменшення викидiв у цiлому по земнiй кулi при цьому склало б
7%. Подiбний ефект мав би мiсце й в iнших промислово розвинених
краïнах. Подальшого зниження швидкостi надходження в атмосферу
можна досягти шляхом змiни структури економiки в результатi впровадження
бiльше ефективних методiв виробництва товарiв i вдосконалень у сферi
надання послуг населенню.
