Человек и климат

Автор: Пользователь скрыл имя, 12 Декабря 2012 в 22:36, реферат

Краткое описание

Влияние человека на климат начало проявляться несколько тысяч лет тому назад в связи с развитием земледелия. Во многих районах для обработки земли уничтожалась лесная растительность, что приводило к увеличению скорости ветра у земной поверхности, некоторому изменению режима температуры и влажности нижнего слоя воздуха, а также к изменению режима влажности почвы, испарения и

Файлы: 1 файл

экология.docx

— 38.55 Кб (Скачать)

 

 Как углерод, так  и фосфор поступают в океан  с речным стоком. Поток угле-рода  составляет около г С/год но  может увеличится из-за интенсифика-ции  сельскохозяйственной деятельности  и лесопользования. Поскольку  циклы углерода и фосфора взаимосвязаны,  полезно оценить рост потребления  фосфора в качестве удобрений  в сельском хозяйстве и промышленности. Годовая добыча фосфора в 1972 году составляла г. И в дальнейшем  значительно возросла. В водные  системы (озёра, реки, моря) поступает  не более 50% фос-фора, а возможно, и значительно меньше, так как  часть фосфора, использован-ного  в качестве удобрений на полях  и в лесах, остаётся в почвах. Для грубой оценки возможного  роста первичной продуктивности  в водных системах можно считать,  что в процессе фотосинтеза  используется 20-50 % имеющегося количества  фосфатов и что образованное  таким образом органи-ческое вещество  становится частью углеродного  цикла в океане или захороня-ется  в отложениях. Такое изменение  продуктивности приведёт к удалению  из атмосферы и поверхностных  слоёв водных систем г. С/год.  Это количество соответствует  2-6 % годового выброса углерода  в атмосферу за счёт сжигания  ископаемого топлива в 1972 году, поэтому данный процесс нельзя  не учитывать при построении  моделей изменения глобального  климата. 

Углерод в континентальной  биоте и в почвах.

Углерод в биоте и первичная продуктивность.

 В течение последних  20 лет были предприняты многочисленные  попытки определения запасов  углерода в континентальной растительности  и характери-стик его годового  круговорота: общей первичной  продуктивности, дыхания и образования  детрита. Оценка, характеризующая  состояние континентальной биомассы  на 1950 год без учёта сухостоя, равна г С. В более поздних  работах, основанных на большем  количестве данных, указывается,  что эта оценка содержания  углерода в живом веществе  биомассы скорее всего завыше-на. В двух исследованиях, выполненных  Дювинье и др., а также Олсоном  и др., более подробно рассматривается  неоднородность существующих биомов, осо-бенно в тропических регионах. Согласно этим двум исследованиям,  содержание углерода в резервуаре  живой континентальной фитомассы  на 1970 год было равно г С.  Однако различные оценки продуктивности  трудно срав-нивать из-за различия  использованных систем классификации.  Сейчас стано-вится ясным, что  содержание углерода во вторичных  лесах значительно мень-ше, чем  в девственных тропических лесах,  а площадь, занимаемая первыми,  больше, чем считалась ранее. Многие  площади, которые ранее предполагались  полностью занятыми сомкнутыми  лесами, сейчас оказались занятыми  частично сомкнутыми лесами. Среднее  время пребывания углерода в  лесных системах составляет 16-20 лет,  но средний возраст деревьев  по крайней мере в два раза  больше, так как менее половины  чистой первичной продукции превращается  в целлюлозу. Среднее время  жизни углерода в растениях,  не входящих в лесные системы,  равно примерно 3 годам.

Углерод в почве.

 По разным оценкам,  суммарное содержание углерода  в составляет около г С. Главная  неопределённость существующих  оценок обусловлена недостаточной  полнотой сведений о площадях  и содержании углерода в торфя-никах  планеты.Более медленный процесс  разложения углерода в почвах  холодных клима-тических зон приводит  к большей концентрации углерода  почв (на единицу по-верхности)  в бореальных лесах и травянистых  сообществах средних широт по  сравнению с тропическими экосистемами. Однако только небольшое количест-во (несколько процентов или даже  меньше) детрита, поступающего ежегодно  в резервуар почв, остаётся в  них в течение длительного  времени. Большая часть мёртвого  органического вещества окисляется  до за несколько лет. В чер-нозёмах  около 98% углерода подстилки характеризуется  временем оборота около 5 месяцев,  а 2% углерода подстилки остаются  в почве в среднем в тече-ние  500-1000 лет. Эта характерная черта  почвообразовательного процесса  про-является также в том, что  возраст почв в средних широтах,  определяемый ра-диоизотопным методом,  составляет от нескольких сотен  до тысячи лет и более. Однако  скорость разложения органического  вещества при трансформации зе-мель, занятых естественной растительностью,  в сельскохозяйственные угодья  совершенно другая. Например, высказывается  мнение, что 50% органического углерода  в почвах, используемых в сельском  хозяйстве Северной Америки, могло  быть потеряно вследствие окисления,  так как эти почвы начали  эксплуа-тироваться до начала  прошлого века или в самом  его начале.

Изменения содержания углерода в  континентальных экосистемах.

За последние 200 лет произошли  значительные изменения в континенталь-ных  экосистемах в результате возрастающего  антропогенного воздействия. Ко-гда  земли, занятые лесами и травянистыми сообществами, превращаются в сельскохозяйственные угодья, органическое вещество, т.е. живое вещество рас-тений и мёртвое органическое вещество почв, окисляется и поступает в атмо-сферу в форме . Какое-то количество элементарного углерода может также захораниваться в почве в виде древесного угля (как продукт, оставшийся от сжигания леса) и, таким образом, изыматься из быстрого оборота в углеродном цикле. Содержание углерода в различных компонентах экосистем изменяется, поскольку восстановление и деструкция органического вещества зависят от географической широты и типа растительности. Были проведены многочисленные исследования, имевшие своей целью раз-решить существующую неопределённость в оценке изменений запасов углерода в континентальных экосистемах. Основываясь на данных этих исследований, можно прийти к выводу о том, что поступление в атмосферу с 1860 по 1980 год составило г С и что в 1980 году биотический выброс углерода был равен г С/год. Кроме того, возможно влияние воз-растающих атмосферных концентраций и выбросов загрязняющих ве-ществ, таких, как и , на интенсивность фотосинтеза и деструкции ор-ганического вещества континентальных экосистем. По-видимому, интенсив-ность фотосинтеза растёт с увеличением концентрации в атмосфере. Наи-более вероятно, что этот рост характерен для сельскохозяйственных культур, а в естественных континентальных экосистемах повышение эффективности ис-пользования воды могло бы привести к ускорению образования органического вещества. Прогнозы концентрации углекислогогаза в атмосфере на будущее.

 

Основные выводы.

За последние десятилетия  было создано большое количество моделей гло-бального углеродного  цикла, рассматривать которые в  данной работе не пред-ставляется целесообразным из-за того, что они в достаточной  мере сложны и объёмны. Рассмотрим лишь кратко основные их выводы. Различные  сценарии, использованные для прогноза содержания в атмосфере в будущем, дали сходные результаты. Ниже приведёна  попытка подвести общий итог наших  се-годняшних знаний и предположений, касающихся проблемы антропогенного изменения  концентрации в атмосфере.

" С 1860 по 1984 год в  атмосферу поступило г С за  счёт сжигания ископаемого топлива,  скорость выброса в настоящее  время (по данным на 1984 год)  равна г С/год.

 

" В течение этого  же периода времени поступление  в атмосферу за вырубки лесов  и изменения характера землепользования  составило г С, интенсивность  этого поступления в настоящее  время равна г С/год.

" С середины прошлого  века концентрация в атмосфере  увеличи-лась от до млн в  1984 году.

" Основные характеристики  глобального углеродного цикла  хорошо изучены. Стало возможным  создание количественных моделей,  кото-рые могут быт положены  в основу прогнозов роста концентрации  в атмосфере при использовании  определённых сценариев вы-броса.

" Неопределённости прогнозов  вероятных изменений концентрации  в будущем, получаемых на основе  сценариев выбросов, значи-тельно  меньше значительно меньше неопределённостей  самих сцена-риев выбросов.

" Если интенсивность  выбросов в атмосферу в течение  ближайших четырёх десятилетий  останется постоянной или будет  возрастать очень медленно (не  более 0,5% в год) и в более  отдалённом будущем также будет расти очень медленно, то к концу XXI века концентрация атмосферного составит около 440 млн , т.е. не более, чем на 60% превысит доиндустриальный уровень.

" Если интенсивность  выбросов в течение ближайших  четырёх де-сятилетий будет возрастать  в среднем на 1-2 % в год, т.е.  также, как она возрастала с  1973 года до настоящего времени,  а в более отдалён-ном будущем  темпы её роста замедлятся, то  удвоение содержания в атмосфере  по сравнению с доиндустриальным  уровнем про-изойдёт к концу  XXI века.

" Основные неопределённости  прогнозов концентрации в атмо-сфере  вызваны недостаточным знанием  роли следующих факторов:

" скорости водообмена  между поверхностными, промежуточ-ными  и глубинными слоями океана;

" чувствительности морской  первичной продукции к изменениям  содержания питательных веществ  в поверхностных водах;

" захоронения органического  вещества в осадках в прибрежных  районах (и озёрах);

" изменение щёлочности, и, следовательно, буферного фактора  морской воды, вызванных ростом  содержания растворённого неорганического  углерода;

" увеличения интенсивности  фотосинтеза и роста биомассы  и почвенного органического вещества  в континентальных эко-системах  за счёт роста концентрации  в атмосфере и воз-можного отложения  питательных веществ, поступающих  из антропогенных источников;

" увеличения скорости  разложения органического вещества  почв, особенно в процессе эксплуатации  лесов;

" образования древесного  угля в процессе горения биомассы.

 Величина ожидаемого  изменения средней глобальной  температуры при уд-воении концентрации  приблизительно соответствует величине  её измене-ния при переходе  от последнего ледникового периода  к современному межлед-никовью.  Более умеренное потребление  ископаемого топлива в течение  бли-жайших десятилетий могло  бы продлить возможность его  использования на более отдалённую  перспективу. В этом случае  концентрация в атмосфере не  достигнет удвоенного значения  по сравнению с доиндустриальным  уровнем.

 

 Проблема изменения  климата в результате эмиссии  парниковых газов должна рассматриваться  как одна из самых важных  современных проблем, связанных  с долгосрочными воздействиями  на окружающую среду, и рассмат-ривать  её нужно в совокупности с  другими проблемами, вызванными  антропо-генными воздействиями на  природу.

 

Список литературы.

 

 

1. Парниковый эффект, изменение  климата и экосистемы. / Под редакцией  Б. Болина, Б. Р. Десса, Дж. Ягера,  Р. Уоррика. / Ленинград, Гидрометеоиздат  - 1989.

 

2. М. И. Будыко. Климат  и жизнь. / Ленинград, Гидрометеоиздат  - 1971.

 

3. М. И. Будыко. Изменения  климата. / Ленинград, Гидрометеоиздат  - 1974.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Информация о работе Человек и климат