К настоящему времени концентрация фреонов в атмосфере сокращена в связи с действием Монреальских соглашений. Особо следует отметить, что для исторического периода в 100…200 лет резкое увеличение концентраций парниковых газов можно назвать «химическим ударом», рис.4.

Усиление радиационного прогрева атмосферы и рост средней температуры.

Под радиационным балансом атмосферы Земли понимают соотношение воспринятых и отданных атмосферой тепловых потоков. В целом приходящая солнечная радиация (342 Вт/м2) практически равна сумме радиации, сразу отраженной атмосферой (107 Вт/м2), и исходящей от Земли длинноволновой радиации (235 Вт/м2). Земля, в свою очередь возвращает тепло в атмосферу и греет ее снизу. В результате средняя глобальная температура у поверхности составляет +14 °С, а на верхней границе тропосферы –58 °С. Если предположить, что те же 235 Вт/м2 излучаются Землей как неким нагретым телом, то температура его поверхности должна быть на уровне –19 °С.

Таким образом естественный парниковый эффект меняет радиационный баланс атмосферы Земли, рис.5. Оценка вклада различных факторов в радиационное воздействие атмосферы показывает, что изменение солнечной активности усилии прогрев на 0,1…0,5 Вт/м2, изменение количества тропосферного озона – прогрев на 0,2…0,5 Вт/м2. Но с другой стороны, изменение сульфатных аэрозолей снизили прогрев на 0,2…0,5 Вт/м2, а стратосферного озона на 0,05…0,2 Вт/м2. Таким образом имеется комбинация разноплановых факторов, каждый из которых заметно слабее, чем рост концентрации парниковых газов, оцениваемый как прогрев на 2,2…2,7 Вт/м2. Это означает, что по порядку величины нарушение, вызванное антропогенной деятельностью человека составляет менее 3 Вт/м2, или менее 1 % от общего баланса.

Вместе с тем существуют оценки того, что данное нарушение привело в ХХ веке к росту средней глобальной температуры на 0,6±0,2 °С, рис.6.

Тепловых волн и сильных морозов;

Наводнений и засух;

Лавин и сильных ураганов.

При этом в условиях небольшого потепления, но сильном росте изменчивости – вторичные явления гораздо сильнее первичного эффекта (например, снижение урожайности от наводнений или засух может нанести больший ущерб, чем собственно стихия).

Умозрительно связь между антропогенной деятельностью человека и изменением климата понятна, но сегодня не установлено прямой причинно-следственной взаимосвязи между ростом температуры и увеличением стихийных бедствий.

Изменение климата выражается в небольшом росте температуры, но, при этом сопровождается:

резким увеличением особо жарких дней;

увеличением сильных осадков (ливней, снегопадов);

увеличением сильных тропических циклонов;

сокращением площади ледников (есть признаки деградации вечной мерзлоты);

сокращением площади снежного покрова (снежный покров снизился на 10% за время спутниковых наблюдений, толщина льда снизилась на 40%, а их площадь сократилась на 10…15% за последние 50 лет).

Так же можно отметить, что рост числа наводнений и тайфунов привел к резкому увеличению ущербов (с 1950-х по 1990-е увеличился в 10 раз в сопоставимых ценах), рис.7.

Изменение углеродного баланса. Наземные экосистемы, где органический углерод удерживается в живой биомассе, в почве и в постепенно разлагающемся органическом веществе, играют ключевую роль в глобальном цикле углерода. Естественный обмен углеродом в форме СО2 и других углесодержащих соединений идет посредством фотосинтеза, дыхания, разложения и горения.

Все эти процессы подвержены антропогенному влиянию человека.

Некоторые показатели баланса углерода:

Содержание в углерода в атмосфере – 760 млрд. т;

Содержание в углерода в океане – 39 000 млрд. т;

Содержание в углерода в почве и органических остатках – 2 000 млрд. т;

Содержание в углерода в живой растительности – 500 млрд. т;

Обмен СО2 между атмосферой и сушей – 60 млрд. т;

Обмен СО2 между атмосферой и океаном – 90 млрд. т;

Поглощение экосистемой суши – 0,7 млрд. т;

По некоторым оценкам глобального баланса углерода за период с 1990 по 1998 гг. происходит накопление содержания углерода в атмосфере на уровне ≈3 млрд. т, рис.8. Следует отметить, что изменение баланса углерода (в виде накопления в атмосфере) не влияет на баланс кислорода. Изменение концентрации кислорода в атмосфере оценивается менее, чем в 0,1%.

В условиях меняющегося баланса углерода планеты особую роль приобретают леса России. Из 500 млрд. т углерода, приходящихся на живую растительность – 34 млрд. т являются вкладом лесов России (из них 25 млрд. т – хвойные леса). Почвы земель лесного фонда – 250 млрд. т, почвы собственно покрытых лесом земель – 125 млрд. т, отмершие органические вещества лесов – 18 млрд. т. В совокупности это составляет 427 млрд. т, или около 8,5 % мирового запаса углерода находящегося на суше.

Вместе с тем леса России обеспечивают поглощение около 8 % мирового антропогенного выброса СО2, который составляет 6,5 млрд. т, а выброс России – 0,6 млрд. т. Таким образом леса России поглощают практически все, что выбрасывается в атмосферу в результате антропогенной деятельности в нашей стране (около 0,52 млрд. т).

В определенном смысле можно говорить, что леса России и таких стран как Бразилия являются «донором кислорода» на планете, понимая под донорством экологическую роль лесов. Сохраняя леса для планеты, такие страны оказывают человечеству экологическую услугу.

Риски человечества в рамках прогнозов на будущее при потеплении на 1,5…2 (лучший вариант развития событий) и 4…5 °С к концу 21 века. В лучшем случае вымирание некоторых уникальных экосистем (например – Аральское море);

Многократное увеличение экстремальных природных явлений; В лучшем случае экономические последствия для ряда регионов планеты как позитивные, так и негативные, в худшем – только негативные;

В лучшем случае снижение урожайности в большинстве тропических регионов, в худшем – также и в средних широтах;

Изменение количества осадков – в засушливых регионах их будет еще меньше, а в северных и средних широтах – больше;

Необратимые изменения в экосистемах ледников, тропических лесов, манговых зарослях, коралловых рифов, полярные и альпийские районы;

Потеря биоразнообразия из-за вымирания редких видов животных и растений (например, для таежных и горных экосистем потери могут составить от 10 до 60%);

Повышение уровня океана;

Таяние ледников и дальнейшее снижение снежного и ледового покрова;

Повышение смертности среди людей (жара в Европе 2005 года унесла 20 000 жизней), кроме того увеличение распространителей болезней, например, энцефалит, снижение качества воды, ухудшение качества продовольствия;

Возможно появление климатических беженцев и значительное переселение.