Глобальное потепление
отехнических комплексах. Необходима
система защитных мероприятий, учитывающая климатические изменения и
масштабы деградации криолитозоны. Еще в 80-х годах начались интенсивные
разработки системы строительно-профилактических методов и инженерных мер,
чтобы защитить геотехнические системы Севера от разрушения.
Традиционные способы обеспечения надежности строительства за счет
усиления конструкций фундаментов и увеличения их заглубления в значительной
мере себя исчерпали, особенно на высокотемпературных льдистых пластичных
грунтах. При потеплении окажутся недостаточно эффективными и слишком
дорогостоящими вентилируемые подполья.
Обеспечить устойчивость сооружений в условиях деградации криолитозоны
можно, искусственно охлаждая грунтовое основание, предварительно глубоко
оттаивая мерзлые грунты, используя принципиально новые конструкции
фундаментов.
Назрела необходимость в разработке научных основ и практических
способов, чтобы целенаправленно регулировать и контролировать мерзлотный
режим грунтовых оснований. Нуждаются в пересмотре нормативы для
проектирования фундаментов новых капитальных зданий и сооружений,
необходимы поиски новых подходов к обеспечению их устойчивости.
3. Естественные растительные формации в XXI веке
Распределение крупных зональных типов растительности (тундра, тайга,
степи, пустыни и др.) обусловлено в основном климатическими факторами –
температура, атмосферные осадки, испарение и пр. Причем во многих районах
земного шара изменения климатических параметров будут иметь региональный
характер: в одних – увеличение осадков, в других – дефицит влажности. Леса
умеренных широт, особенно бореальные (тайга), более чувствительны к
изменениям температуры, а лесные формации тропических и субтропических зон
– к изменениям количества атмосферных осадков.
При глобальном потеплении климата будет отмечаться увеличение испарения
с поверхности вод океана и связанное с ним возрастание увлажненности
климата. В результате совместного действия этих двух факторов возможно
ожидать значительное увеличение речного стока, примерно на 10 %, особенно в
Европе и Африке. В нашей стране увеличение количества осадков возможно в
аридных областях (Калмыкия, Нижнее Поволжье). В то же время из-за
возрастания величины испарения будет происходить опустынивание в аридных
зонах Средиземноморья.
Повышение концентрации диоксида углерода (СО2) в атмосфере может
увеличить интенсивность процесса фотосинтеза и, значит, будет
способствовать увеличению продуктивности как естественных лесных формаций
(австралийские дождевые и эвкалиптовые леса), так и культурных растений.
Например, в Китае прямые эффекты увеличения СО2 в атмосфере приведут к
возрастанию продуктивности муссонных лесов на 9,5-14%. Подсчитано, что при
удвоении концентрации СО2 ожидается значительное повышение продуктивности
С3-растений (более 90% наземной флоры), у которых фотосинтетический аппарат
без адаптации готов к повышению содержания диоксида углерода. Несколько
меньшее влияние окажет этот процесс на С4-расте-ния (маревые, злаковые,
сложноцветные, крестоцветные и др.), но у них будут фиксироваться
морфологические изменения: увеличение роста, листовой поверхности и др.
Глобальное потепление климата к середине XXI в. может привести к
смещению границ растительных зон (тундра, леса умеренного пояса, степи и
др.) потенциально на сотни километров. Так, в северных районах Евразии
границы растительных зон передвинутся на север на 500-600 км, а зона тундры
значительно сократится в своих размерах. По данным ЮНЕП, прогноз изменения
климата появится в ускоренном снижении площадей тропического леса и саванн
в Африке.
Сотрудниками Всероссийского научно-исследовательского Института
сельскохозяйственной метеорологии на основе имитационного моделирования
получены новейшие данные о влиянии глобального потепления на изменение
физико-географической зональности территории России. При расчетах моделей
климата учитывались метеорологические параметры (температура июля, января,
количество осадков, сумма температур более 10( С и т.п.). Получены
количественные показатели изменения площади основных типов растительности к
моменту удвоения концентрации парниковых газов (середина XXI в.) по
сценарию лаборатории геофизической гидродинамики (США, 1994).
Как видно из таблицы в Приложении 5, при глобальном потеплении климата
при повышении температуры на 3-4(С природная зональность территории России
претерпит существенные изменения. Так, на европейской части страны
практически исчезнет тундра, сохранившись узкой полосой на арктическом
побережье Сибири. Зона хвойных лесов (тайга) сместится к северу по площади.
Зона широколиственных. лесов, занимающая сейчас сравнительно небольшую
площадь на западе страны и на Дальнем Востоке, увеличится по площади на 3,7
млн. км2, продвинувшись на север и восток, образуя единую широтную зону.
Степная и лесостепная зоны также расширятся на 2,2 млн. км2. Однако на
Северном Кавказе зона степей, очевидно, сменится ксерофитной субтропической
растительностью. Сухие степи Калмыкии и Астраханской области, вероятно,
сменятся настоящими пустынями, площади которых составят около 190 тыс. км2.
4. Агроэкосистемы и культурные растения.
Это неустойчивые, искусственно созданные и регулярно поддерживаемые
человеком экосистемы с целью производства сельскохозяйственной продукции —
поля, пастбища, сады, виноградники и пр. По сравнению с естественными
биоценозами агроэкосистемы обладают слабо выраженными механизмами
саморегуляции. Для сохранения продуктивности агроценозов и тем более для ее
повышения необходимо вносить все в больших дозах минеральные и органические
удобрения. Так, к 2025 г. потребление удобрений в мире может увеличиться от
80 до 120 млн. т. азота, однако если не произойдут изменения в технологии,
то в результате использования азотных удобрений выброс парникового газа —
закиси азота — увеличится примерно на 50%.
Приведенные данные по изменению природной зональности России в целом
благоприятны для развития сельского хозяйства. Это следует из того, что
максимальное приращение при потеплении климата получает зона
широколиственных лесов, которая ассоциируется с регионом устойчивого и
высокопродуктивного земледелия, а также зона степи и лесостепи, где
возможно эффективное зерновое хозяйство. Ожидается значительное увеличение
площади земель (на 4,7 млн. км2, т.е. в 1,5 раза более современной),
потенциально пригодных для земледелия. Расчеты показывают, что при
глобальном потеплении ожидается рост биоклиматического потенциала (степень
тепло- и влагообеспеченности агроэкосистем) территории России в среднем на
30%.
В ряде стран (США. Великобритания, Швеция, Австрия и др.) проведены
эксперименты по изучению ряда культурных растений в условиях повышенных
концентраций CO2 от 330 до 660 млн-1 . Установлено, что при удвоении
концентрации у многих растений уменьшается величина транспирации,
увеличивается листовая поверхность (у сорго — на 29%, кукурузы — 40%),
возрастает биомасса (у молодых растении — до 40%), а самое главное —
увеличивается урожайность сельскохозяйственных культур. Так, урожайность
хлопка возрастает на 124%, помидоров, баклажан — на 40%, пшеницы, риса,
подсолнечника — на 20%, фасоли, гороха и сои — на 43% и др. Значит, в целом
парниковый эффект будет иметь положительный момент для развитая сельского
хозяйства, что поможет в будущем обеспечить возрастающее население планеты
необходимыми пищевыми ресурсами,
5. Перспективы развития теплоэнергетики, лесного хозяйства, здравоохранения
в условиях потепления климата
Одним из существенных последствий ожидаемого глобального потепления
может стать экономия топливно-энергетических ресурсов. По расчетам, на
начало XXI в. при потеплении климата отопительный сезон может сократиться
на 1-2 месяца в северных и на 10-15 дней в центральных и южных районах
России. При этом затраты тепла на отопление уменьшатся соответственно на 15-
20% и на 10%. Аналогичные данные получены по Западной Европе и Канаде.
В лесном хозяйстве на фоне улучшения условий произрастания лесных
формаций могут возникнуть благоприятные экологические параметры для роста и
размножения различных насекомых-вредителей, что приведет к возникновению
значительных очагов болезней леса. Поэтому уже сейчас принимаемые
мероприятия по борьбе с обезлесиванием, по увеличению темпов
лесовозобновления (с ежегодным приростом до 12 млн. га), по улучшению
использования древесины — все это создаст оптимальные условия для развития
лесного хозяйства в XXI в.
При глобальном потеплении негативные изменения качества воды и
водообеспеченности в прибрежных районах океана могут оказать
неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Значительное повышение
температуры воздуха до 2-3°С. возможно, приведет к повышенной смертности
населения различных регионов земного шара. По данным ВОЗ; во многих странах
в результате глобального потепления могут вновь возникать или увеличиваться
случаи таких болезней, как малярия, лимфатический филярии, шистозоматоз,
онхоцеркоз (речная слепота), тропическая лихорадка, австралийский энцефалит
и др. Поэтому такие международные организации, как ЮНЕП, ВОЗ, ВМО, ЮНЕС
| | скачать работу |
Глобальное потепление |