Changement de climat- les fluctuations du climat de la Terre dans son ensemble ou de ses régions individuelles au fil du temps, exprimées par des écarts statistiquement significatifs des paramètres météorologiques par rapport aux valeurs à long terme sur une période allant de décennies à des millions d'années. Les changements dans les valeurs moyennes des paramètres météorologiques et les changements dans la fréquence des événements météorologiques extrêmes sont pris en compte. La science de la paléoclimatologie traite de l'étude du changement climatique. Le changement climatique est causé par des processus dynamiques sur Terre, des influences externes telles que les fluctuations de l'intensité du rayonnement solaire et, plus récemment, les activités humaines. Les changements du climat moderne (vers le réchauffement) sont appelés réchauffement climatique.
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✪ Leonid Zotov - Changement climatique sur la planète Terre
✪ Ce que je sais - CHANGEMENT CLIMATIQUE / Pavel Konstantinov
Événements extrêmes et changement climatique - Alexander Kislov
✪ Changement climatique dans l'Arctique - Yaroslav Hovsepyan
✪ Théorie du changement climatique anthropique - Nikolay Dronin
Les sous-titres
Manifestations du changement climatique
Le temps est l'état des basses couches de l'atmosphère à un moment donné, à un endroit donné. La météo est un système dynamique non linéaire chaotique. Le climat est l'état moyen du temps et il est prévisible. Le climat comprend des indicateurs tels que la température moyenne, les précipitations, le nombre de jours ensoleillés et d'autres variables qui peuvent être mesurées à un endroit spécifique. Cependant, de tels processus se déroulent sur Terre et peuvent affecter le climat.
Glaciation
- changements dans la taille, le relief et la position relative des continents et des océans,
- variation de la luminosité du Soleil,
- changements dans les paramètres de l'orbite et de l'axe de la Terre,
- changements dans la transparence et la composition de l'atmosphère, y compris les changements dans la concentration des gaz à effet de serre (СО 2 et CH 4),
- modification de la réflectivité de la surface de la Terre (albédo),
- modification de la quantité de chaleur disponible dans les profondeurs de l'océan, [ ]
Facteurs non anthropiques et leur impact sur le changement climatique
Tectonique des plaques
Sur de longues périodes de temps, les mouvements des plaques tectoniques déplacent les continents, façonnent les océans, créent et détruisent des chaînes de montagnes, c'est-à-dire créent une surface sur laquelle le climat existe. Des études récentes montrent que les mouvements tectoniques ont aggravé les conditions de la dernière période glaciaire : il y a environ 3 millions d'années, les plaques nord-américaines et sud-américaines sont entrées en collision, formant l'isthme de Panama et fermant la voie au mélange direct des eaux des océans Atlantique et Pacifique. .
Radiation solaire
Des changements dans l'activité solaire sont également observés à des intervalles de temps plus courts : un cycle solaire de 11 ans et des modulations séculaires et millénaires plus longues. Cependant, le cycle de 11 ans d'apparition et de disparition des taches solaires n'est pas clairement suivi dans les données climatologiques. Les changements dans l'activité solaire sont considérés comme un facteur important dans le début du petit âge glaciaire, ainsi qu'une partie du réchauffement observé entre 1900 et 1950. La nature cyclique de l'activité solaire n'est pas encore entièrement comprise ; elle diffère des changements lents qui accompagnent le développement et le vieillissement du Soleil.
Cycles de Milankovitch
Au cours de son histoire, la planète Terre modifie régulièrement l'excentricité de son orbite, ainsi que la direction et l'angle d'inclinaison de son axe, ce qui entraîne une redistribution du rayonnement solaire à la surface de la Terre. Ces changements sont communément appelés "cycles de Milankovitch", ils sont prévisibles avec une grande précision. Il existe 4 cycles de Milankovitch :
- Précession- rotation de l'axe terrestre sous l'influence de l'attraction de la lune, ainsi que (dans une moindre mesure) du soleil. Comme Newton l'a découvert dans ses "Origines", l'aplatissement de la Terre aux pôles conduit au fait que l'attraction des corps externes fait tourner l'axe de la Terre, qui décrit un cône avec une période (selon les données modernes) d'environ 25 776 ans , à la suite de quoi l'amplitude saisonnière de l'intensité du flux solaire change selon les hémisphères nord et sud de la Terre ;
- Nutation- les fluctuations à longue période (dites séculaires) de l'angle d'inclinaison de l'axe terrestre par rapport au plan de son orbite avec une période d'environ 41 000 ans ;
- Fluctuations à longue période de l'excentricité de l'orbite terrestre avec une période d'environ 93 000 ans ;
- Le mouvement du périhélie de l'orbite terrestre et du nœud ascendant de l'orbite avec une période de 10 et 26 mille ans, respectivement.
Les effets décrits étant périodiques avec une période non multiple, des époques assez longues surviennent régulièrement lorsqu'elles ont un effet cumulatif, se renforçant mutuellement. Ils sont considérés comme les principales raisons de l'alternance des cycles glaciaires et interglaciaires de la dernière période glaciaire, expliquant notamment l'Optimum Climatique Holocène. Des changements à moins grande échelle, tels que des augmentations et des diminutions périodiques dans la zone du désert du Sahara, résultent également de la précession de l'orbite terrestre.
Volcanisme
Une éruption volcanique violente peut affecter le climat, provoquant une vague de froid durant plusieurs années. Par exemple, l'éruption du mont Pinatubo en 1991 a eu un impact important sur le climat. Les éruptions géantes qui forment les plus grandes provinces ignées ne se produisent que quelques fois en cent millions d'années, mais elles affectent le climat pendant des millions d'années et provoquent l'extinction d'espèces. Initialement, on supposait que la cause du refroidissement était la poussière volcanique émise dans l'atmosphère, car elle empêche le rayonnement solaire d'atteindre la surface de la Terre. Cependant, les mesures montrent que la plupart des poussières se déposent à la surface de la Terre en six mois.
Les volcans font également partie du cycle géochimique du carbone. Au cours de nombreuses périodes géologiques, du dioxyde de carbone a été libéré de l'intérieur de la Terre dans l'atmosphère, neutralisant ainsi la quantité de CO2 retirée de l'atmosphère et liée par les roches sédimentaires et autres puits géologiques de CO2. Cependant, cette contribution n'est pas comparable en ampleur aux émissions anthropiques de monoxyde de carbone, qui, selon les estimations du US Geological Survey, représentent 130 fois la quantité de CO2 émise par les volcans.
Impact anthropique sur le changement climatique
Les facteurs anthropiques comprennent les activités humaines qui modifient l'environnement et affectent le climat. Dans certains cas, la relation causale est directe et sans ambiguïté, comme l'effet de l'irrigation sur la température et l'humidité, dans d'autres cas, la relation est moins évidente. Diverses hypothèses d'influence humaine sur le climat ont été discutées au fil des ans. À la fin du 19e siècle, par exemple, la pluie suit la théorie de la charrue qui était populaire dans l'ouest des États-Unis et en Australie.
Les principaux problèmes aujourd'hui sont : la concentration croissante de CO 2 dans l'atmosphère due à la combustion du carburant, les aérosols dans l'atmosphère qui affectent son refroidissement, et l'industrie du ciment. D'autres facteurs tels que l'utilisation des terres, l'appauvrissement de la couche d'ozone, la production animale et la déforestation affectent également le climat.
Interaction des facteurs
L'influence sur le climat de tous les facteurs, naturels et anthropiques, est exprimée par une seule valeur - le chauffage par rayonnement de l'atmosphère en W / m 2. [ ] Les éruptions volcaniques, les glaciations, la dérive des continents et le déplacement des pôles de la Terre sont des processus naturels puissants qui affectent le climat de la Terre. À une échelle pluriannuelle, les volcans peuvent jouer un rôle majeur. À la suite de l'éruption du mont Pinatubo en 1991 aux Philippines, tant de cendres ont été projetées à une hauteur de 35 km que le niveau moyen de rayonnement solaire a diminué de 2,5 W/m2. Cependant, ces changements ne sont pas à long terme, les particules se déposent relativement rapidement. À l'échelle du millénaire, le processus de définition du climat sera probablement un lent mouvement d'une ère glaciaire à l'autre.
A l'échelle de plusieurs siècles pour 2005, par rapport à 1750, il existe une combinaison de facteurs multidirectionnels, dont chacun est beaucoup plus faible que le résultat d'une augmentation de la concentration de gaz à effet de serre dans l'atmosphère, estimée à un réchauffement de 2,4- 3,0 W/m2. L'influence humaine est inférieure à 1 % du bilan radiatif total, et l'augmentation anthropique de l'effet de serre naturel est d'environ 2 %, de 33 à 33,7 degrés C. Ainsi, la température moyenne de l'air à la surface de la Terre a augmenté depuis le pré -ère industrielle (depuis 1750 environ) à 0,7°C
Cyclicité du changement climatique
Cycles de changement climatique de 35 à 45 ans
L'alternance de périodes fraîches-humides et chaudes-sèches, de l'ordre de 35 à 45 ans, a été mise en avant à la fin du XIXe siècle. Les scientifiques russes E. A. Brikner et A. I. Voeikov. Par la suite, ces positions scientifiques ont été considérablement développées par A.V. Shnitnikov sous la forme d'une théorie cohérente de la variabilité climatique intraséculaire et séculaire et de la teneur en humidité générale des continents de l'hémisphère nord. Le système de preuves est basé sur des faits concernant la nature des changements dans la glaciation des montagnes en Eurasie et en Amérique du Nord, les niveaux de remplissage des masses d'eau intérieures, y compris la mer Caspienne, le niveau de l'océan mondial, la variabilité de la situation des glaces dans l'Arctique , des informations historiques sur le climat. ...
- cela s'établit au cours des XX-XXI siècles. observations instrumentales directes du réchauffement climatique global et régional sous l'influence de facteurs naturels et anthropiques.
Deux points de vue déterminent les principales causes du réchauffement climatique.
Selon le premier point de vue , le réchauffement post-industriel (une augmentation de 0,5-0,7 °C de la température mondiale moyenne au cours des 150 dernières années) est un processus naturel dont l'amplitude et la vitesse sont comparables à celles des paramètres des fluctuations de température qui ont eu lieu à des intervalles séparés de la Holocène et tardi-glaciaire. Il est soutenu que les fluctuations de température et les variations de la concentration de gaz à effet de serre à l'époque climatique moderne ne dépassent pas l'amplitude de variabilité des valeurs des paramètres climatiques qui ont eu lieu dans l'histoire de la Terre au cours des 400 mille dernières années. .
Deuxième point de vue adhèrent à la majorité des chercheurs qui expliquent le réchauffement climatique par l'accumulation anthropique de gaz à effet de serre dans l'atmosphère - dioxyde de carbone CO 2, méthane CH 4, oxyde nitreux N 2 O, ozone, fréons, ozone troposphérique O 3, ainsi que quelques autres gaz et vapeur d'eau. La contribution à l'effet de serre (en %) du dioxyde de carbone - 66%, du méthane - 18, des fréons - 8, de l'oxyde - 3, des autres gaz - 5%. Selon les données, la concentration de gaz à effet de serre dans l'air a augmenté depuis l'époque préindustrielle (1750): СО 2 de 280 à près de 360 ppmv, СН 4 de 700 à 1720 ppmv, et N 2 О d'environ 275 à presque 310 ppmv. Les émissions industrielles sont la principale source de CO2. A la fin du XXe siècle. l'humanité a brûlé chaque année 4,5 milliards de tonnes de charbon, 3,2 milliards de tonnes de pétrole et de produits pétroliers, ainsi que du gaz naturel, de la tourbe, du schiste bitumineux et du bois de chauffage. Tout cela s'est transformé en dioxyde de carbone, dont la teneur dans l'atmosphère est passée de 0,031% en 1956 à 0,035% en 1992 et continue de croître.
Les émissions dans l'atmosphère d'un autre gaz à effet de serre, le méthane, ont également fortement augmenté. Le méthane avant le début du XVIIIe siècle. présentait des concentrations proches de 0,7 ppmv, mais au cours des 300 dernières années, sa croissance d'abord lente puis accélérée a été observée. Aujourd'hui, le taux d'augmentation de la concentration de CO 2 est de 1,5-1,8 ppmv/an, et la concentration de CH 4 est de 1,72 ppmv/an. Le taux de croissance de la concentration en N 2 O est en moyenne de 0,75 ppmv/an (pour la période 1980-1990). Un fort réchauffement du climat mondial a commencé au cours du dernier quart du 20e siècle, ce qui dans les régions boréales a affecté une diminution du nombre d'hivers glacials. La température moyenne de l'air en surface au cours des 25 dernières années a augmenté de 0,7 ° C. Dans la zone équatoriale, cela n'a pas changé, mais plus on se rapproche des pôles, plus le réchauffement est perceptible. La température de l'eau sous la glace dans la zone du pôle Nord a augmenté de près de 2 ° C, à la suite de quoi la glace a commencé à fondre par le bas. Au cours des cent dernières années, la température moyenne mondiale a augmenté de près d'un degré Celsius. Cependant, la majeure partie de ce réchauffement a eu lieu jusqu'à la fin des années 1930. Puis, d'environ 1940 à 1975, il y a eu une diminution d'environ 0,2°C. Depuis 1975, les températures ont recommencé à augmenter (augmentation maximale en 1998 et 2000). Le réchauffement climatique se manifeste dans l'Arctique 2 à 3 fois plus que dans le reste de la planète. Si les tendances actuelles se poursuivent, dans 20 ans, en raison d'une diminution de la couverture de glace, la baie d'Hudson pourrait devenir impropre aux ours polaires. Et d'ici le milieu du siècle, la navigation le long de la route maritime du Nord pourrait passer à 100 jours par an. Il dure maintenant environ 20 jours. Des études sur les principales caractéristiques du climat au cours des 10 à 15 dernières années ont montré que cette période est la plus chaude et la plus humide non seulement des 100 dernières années, mais aussi des 1000 dernières années.
Les facteurs qui déterminent réellement le changement climatique mondial sont :
- radiation solaire;
- paramètres orbitaux de la Terre;
- les mouvements tectoniques qui modifient le rapport des surfaces de la surface de l'eau et des terres de la Terre ;
- la composition gazeuse de l'atmosphère et, surtout, la concentration des gaz à effet de serre - dioxyde de carbone et méthane ;
- transparence de l'atmosphère, qui modifie l'albédo de la Terre en raison des éruptions volcaniques ;
- procédés technogéniques, etc.
Prévisions des changements du climat mondial au XXIe siècle. montrer ce qui suit.
Température de l'air. Selon l'ensemble des modèles de prévision du GIEC (Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat), le réchauffement global moyen du climat sera de 1,3°C d'ici le milieu du XXIe siècle. (2041-2060) et 2,1°С vers sa fin (2080-2099). Sur le territoire de la Russie, à différentes saisons, la température changera dans une fourchette assez large. Dans le contexte du réchauffement climatique général, la plus forte augmentation de la température de surface au 21e siècle. sera en hiver en Sibérie et en Extrême-Orient. La hausse des températures le long des côtes de l'océan Arctique sera de 4°C au milieu du XXIe siècle. et 7-8°C à son extrémité.
Précipitation. Selon l'ensemble de modèles AOGCM du GIEC, les estimations moyennes de la croissance mondiale des précipitations annuelles moyennes sont respectivement de 1,8 % et 2,9 % pour le milieu et la fin du 21e siècle. L'augmentation annuelle moyenne des précipitations dans toute la Russie dépassera de manière significative les changements mondiaux indiqués. Dans de nombreux bassins versants russes, les précipitations augmenteront non seulement en hiver, mais aussi en été. En saison chaude, l'augmentation des précipitations sera sensiblement moindre et sera observée principalement dans les régions du nord, en Sibérie et en Extrême-Orient. En été, les précipitations principalement convectives s'intensifieront, ce qui indique la possibilité d'une augmentation de la fréquence des averses et des régimes météorologiques extrêmes associés. En été, dans les régions méridionales du territoire européen de la Russie et en Ukraine, la quantité de précipitations diminuera. En hiver, dans la partie européenne de la Russie et dans ses régions méridionales, la proportion de précipitations liquides augmentera et en Sibérie orientale et en Tchoukotka, la quantité de précipitations solides augmentera. En conséquence, la masse de neige accumulée pendant l'hiver dans l'ouest et le sud de la Russie et, par conséquent, l'accumulation supplémentaire de neige dans le centre et l'est de la Sibérie diminuera. Dans le même temps, pour le nombre de jours de précipitations, il y aura une augmentation de leur variabilité au 21ème siècle. par rapport au XXe siècle. La contribution des précipitations les plus abondantes augmentera considérablement.
L'équilibre de l'eau dans le sol. Avec un climat qui se réchauffe et une augmentation des précipitations pendant la saison chaude, l'évaporation de la surface terrestre augmentera, ce qui entraînera une diminution notable de la teneur en humidité de la couche de sol active et du ruissellement sur l'ensemble du territoire considéré. À partir de la différence de précipitations et d'évaporation, calculée pour le climat moderne et le climat du 21e siècle, il est possible de déterminer le changement total de la teneur en humidité de la couche de sol et du ruissellement, qui, en règle générale, ont le même signe ( c'est-à-dire, avec une diminution de l'humidité du sol, une diminution du drain total et vice versa). Dans les régions exemptes de couverture neigeuse, une tendance à la diminution de la teneur en eau du sol sera détectée au printemps et deviendra plus perceptible dans toute la Russie.
Ruissellement de la rivière. Une augmentation des précipitations annuelles lors du réchauffement climatique entraînera une augmentation notable du ruissellement fluvial dans la plupart des bassins versants, à l'exception des seuls bassins versants des rivières du sud (Dniepr - Don), sur lesquels le ruissellement annuel d'ici la fin du 21e siècle. diminuera d'environ 6 %.
L'eau souterraine. Avec le réchauffement climatique dans le SH (au début du 21e siècle), aucun changement significatif dans l'approvisionnement en eau souterraine par rapport aux conditions modernes ne se produira. Dans la majeure partie du pays, ils ne dépasseront pas ± 5-10%, et seulement dans une partie du territoire de la Sibérie orientale, ils peuvent atteindre + 20-30% de la norme actuelle des ressources en eaux souterraines. Cependant, déjà à cette période, il y aura une tendance à une augmentation du débit des eaux souterraines dans le nord et à une diminution de celui-ci dans le sud et le sud-ouest, ce qui est en bon accord avec les tendances modernes observées dans les séries d'observations à long terme.
Cryolithozone. Selon les prévisions faites à l'aide de cinq modèles différents de changement climatique, au cours des 25 à 30 prochaines années, la superficie du « pergélisol » pourrait diminuer de 10 à 18 %, et d'ici le milieu du siècle de 15 à 30 %, tandis que son frontière se déplacera vers le nord-est 150-200 km. La profondeur du dégel saisonnier augmentera partout, en moyenne de 15 à 25 %, et sur la côte arctique et dans certaines régions de la Sibérie occidentale jusqu'à 50 %. En Sibérie occidentale (Yamal, Gydan), la température des sols gelés augmentera en moyenne de 1,5 à 2 °C, de -6 ... -5 °C à -4 ... -3 °C, et il y aura être un danger de formation de sols gelés à haute température même dans les régions arctiques. Les îles de pergélisol fondront dans les zones de dégradation du pergélisol dans la zone périphérique sud. Les strates de pergélisol étant ici peu épaisses (de quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres), un dégel complet de la plupart des îles de pergélisol est possible sur une période de plusieurs décennies. Dans la zone nord la plus froide, où le « pergélisol » sous-tend plus de 90 % de la surface, la profondeur du dégel saisonnier augmentera principalement. Ici, de grands îlots de dégel aveugle peuvent également apparaître et se développer, principalement sous les plans d'eau, avec la séparation du sommet du pergélisol de la surface et sa préservation dans des couches plus profondes. La zone intermédiaire sera caractérisée par une distribution intermittente de roches gelées, dont la densité diminuera au cours du réchauffement, et la profondeur du dégel saisonnier augmentera.
Les changements globaux du climat de la Terre auront un impact significatif sur les principaux secteurs de l'économie.
Agriculture. Le changement climatique réduira le rendement potentiel dans la plupart des régions tropicales et subtropicales. Si la température mondiale moyenne augmente de plus de quelques degrés, le rendement aux latitudes moyennes diminuera (ce qui ne peut pas être compensé par des changements dans les hautes latitudes). Les terres arides seront les premières à être touchées. Une augmentation de la concentration de CO2 peut potentiellement être un facteur positif, mais est susceptible d'être plus que « compensée » par des effets secondaires négatifs, en particulier lorsque l'agriculture est pratiquée de manière extensive.
Sylviculture. Les changements climatiques supposés sur une période de 30 à 40 ans se situent dans la plage des changements admissibles des conditions de croissance de la flore ligneuse dans les forêts naturelles. Cependant, les changements climatiques attendus peuvent perturber le cours établi des relations entre espèces d'arbres au stade de la régénération naturelle des forêts après abattages, incendies, dans les foyers de maladies et de ravageurs. L'impact indirect du changement climatique sur les espèces d'arbres, notamment les jeunes peuplements, est une augmentation de la fréquence des conditions climatiques extrêmes à court terme (fortes chutes de neige, grêle, tempêtes, sécheresses, gelées printanières tardives, etc.). Le réchauffement climatique entraînera une augmentation du taux de croissance des peuplements forestiers à feuilles tendres de l'ordre de 0,5-0,6% par an.
Approvisionnement en eau. Dans tous les cas, les tendances défavorables de l'approvisionnement en eau couvriront une partie relativement petite du territoire de la Russie, mais dans la plupart des cas, les possibilités d'approvisionnement en eau de tout type d'activité économique s'amélioreront en raison d'une augmentation inoffensive des prélèvements d'eau dans les masses d'eau souterraine. et toutes les grandes rivières.
Santé humaine et activité. La santé et la qualité de vie de la majorité des Russes devraient s'améliorer. Le confort du climat augmentera et la superficie de la zone de vie favorable augmentera. Le potentiel de main-d'œuvre augmentera, en particulier des changements positifs dans les conditions de travail dans les régions du nord. Le réchauffement climatique, conjugué à la rationalisation de la stratégie de développement de l'Arctique, y entraînera une augmentation de l'espérance de vie d'environ un an. L'impact direct le plus important du stress thermique se fera sentir dans les villes, où les groupes de population les plus vulnérables (personnes âgées, enfants, personnes souffrant de maladies cardiaques, etc.) et à faible revenu seront dans la pire des situations.
Sources: Estimations des changements climatiques mondiaux et régionaux aux XIX-XXI siècles basées sur le modèle IAP RAS, prenant en compte les impacts anthropiques. Anisimov O.A. et autres Izv. RAS, 2002, FAO, 3, n° 5 ; Kovalevsky V.S., Kovalevsky Yu.V., Semenov S.M. L'impact du changement climatique sur les eaux souterraines et l'environnement interconnecté // Géoécologie, 1997, n° 5 ; Changement climatique à venir, 1991.
La Terre est la troisième planète du Soleil et la cinquième plus grande parmi toutes les planètes du système solaire. C'est aussi la plus grande en diamètre, en masse et en densité parmi les planètes telluriques. La date approximative de la formation de la Terre est il y a 4,54 milliards d'années. L'ensemble du processus de formation de la planète a duré environ 10 à 20 millions d'années.
La planète Terre est unique : une énorme boule de pierre d'une circonférence de 40 000 kilomètres, un tiers de terre, deux tiers d'eau et une atmosphère riche en oxygène ont créé le seul endroit connu de l'Univers où il y a de la vie ! Cependant, cette oasis bleu-vert n'a pas toujours été aussi accueillante. La planète garde les traces de son dur passé - une époque où elle était déchirée par les catastrophes les plus terribles et où les conditions de vie y étaient insupportables.
Au cours de 4,5 milliards d'années, ce monde a changé - il a brûlé dans le feu et a gelé dans la glace, il a été inondé par les océans et empoisonné par des cieux empoisonnés. Les organismes qui peuplent notre planète aujourd'hui ont de la chance. Ils ont réussi à survivre face à l'extinction de masse. Les scientifiques perçoivent les secrets de la Terre depuis deux siècles.
Changement de climat
Le climat est un régime météorologique statistique à long terme caractéristique d'une zone donnée en raison de sa situation géographique.
Ainsi, pour prédire la météo, il faut connaître le régime de température de toute l'atmosphère de la Terre, et la chaleur provient de deux sources : du Soleil et des entrailles de la Terre. Le soleil est une source de chaleur externe, la croûte terrestre, qui contient une grande quantité de substances radioactives, est une source de chaleur interne.
Une courte liste des principales causes du changement climatique sur Terre:
1) Les principaux facteurs (constants) de la formation du climat (fonctionnent pendant 5 milliards d'années), qui affectent à 80 % le climat de la planète entière. Ce sont des facteurs cosmiques et géophysiques qui ont affecté le climat de la Terre à l'échelle mondiale et au cours des 5 derniers milliards d'années.
Refroidissement du Soleil, diminution de l'activité solaire évolutive ;
Refroidir tout le volume du globe,
Diminution évolutive de la quantité d'humidité dans l'atmosphère.
Perte évolutive de l'atmosphère terrestre en 3 milliards d'années.
2) Facteurs d'action à court terme sur les processus de formation du climat (pour 100 - 10 000 ans), qui affectent le climat de la planète entière de 19%.
Augmentation périodique de l'activité solaire tous les 12 ans,
Modification de l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre. L'axe de la Terre est incliné par rapport au plan orbital à un angle de 66,33° degrés. Ainsi, l'angle entre la perpendiculaire et le plan orbital (90 ° - 66,33 ° =) est égal à 23,77 °. L'inclinaison de l'axe est exclusivement due au changement des saisons.
Modification de l'inclinaison du plan de rotation de la Terre par rapport à l'écliptique,
Modification de l'excentricité de l'orbite terrestre ; l'orbite de la rotation de la Terre autour du Soleil est une ellipse, dans l'un des foyers duquel se trouve le Soleil.
3) Facteurs locaux de changement climatique, qui affectent le climat de la planète entière de 1%, qui affectent une région distincte, et n'ont aucun impact sur la formation du climat de la planète entière. Ce sont des facteurs technogéniques et anthropiques, c'est-à-dire des processus résultant de l'action de la technologie et de l'humanité, lorsqu'il y a un léger changement du climat à l'échelle locale et non à l'échelle mondiale.
Décrivons maintenant brièvement sous une forme populaire tous les mécanismes cosmiques qui influencent fortement ou faiblement la formation du climat terrestre.
4. Le principal facteur (constant) de la formation du climat : le refroidissement évolutif du globe. Toutes les planètes au début de leur évolution sont constituées d'éléments radioactifs et, par conséquent, elles se réchauffent rapidement et brillent comme de petites étoiles. Le premier stade évolutif des planètes est caractérisé par un fort échauffement de leur matière (jusqu'à plusieurs milliers de degrés). La raison est connue - la radioactivité élevée de la matière primaire. La géophysique a établi que la seule raison du réchauffement de l'intérieur des planètes est la désintégration radioactive des isotopes. La chaleur est le mouvement chaotique des atomes. Les isotopes radioactifs émettent périodiquement des particules élémentaires, et à partir du recul de l'éjection des particules, les atomes eux-mêmes commencent à effectuer des mouvements thermiques vibrationnels dans le "réseau cristallin". Une particule élémentaire pendant le vol entre en collision avec des atomes voisins, leur transfère une quantité égale de mouvement et ils commencent également à vibrer. Le mouvement vibrationnel chaotique de millions d'atomes est à l'origine de l'apparition de chaleur et de température, reflète la signification physique d'une substance chauffée et chaude. C'est ainsi que la chaleur se propage à partir des roches radioactives.
À l'heure actuelle, le volume de la Terre, dont la masse est de 10 24 kg, ne contient que 1014 kg d'éléments radioactifs, et il y a 5 milliards d'années, leur masse était des millions de fois supérieure. Les éléments radioactifs réchauffent l'espace environnant. Par conséquent, la surface des jeunes planètes est toujours chaude (atteignant 1 à 4 000 degrés). La raison de la diminution de la quantité d'éléments radioactifs est leur transition vers des isotopes stables après une série de transformations radioactives. Les cellules stables n'ont pas de pouvoir calorifique. Toutes les vieilles planètes âgées de 6 à 8 milliards d'années sont composées exclusivement d'éléments stables, elles sont donc froides à l'extérieur comme à l'intérieur. De la glace et de la neige commencent à se former à leur surface.
Ce n'est un secret pour personne que le climat de notre planète est en train de changer, et cela s'est produit très rapidement ces derniers temps. La neige tombe en Afrique et sous nos latitudes en été, il fait une chaleur incroyable. De nombreuses théories différentes ont déjà été avancées sur les causes et les conséquences probables d'un tel changement. Certains parlent de l'apocalypse à venir, tandis que d'autres convainquent qu'il n'y a rien de mal à cela. Voyons quelles sont les causes du changement climatique, qui est à blâmer et que faire ?
La Yakoutie a apprivoisé un climat extrême
Tout est responsable de la fonte des glaces arctiques...
La glace arctique, qui recouvre l'océan Arctique, a empêché les habitants des latitudes tempérées de geler en hiver. "La fonte des glaces dans l'Arctique est directement liée aux fortes chutes de neige hivernales dans les latitudes tempérées et à la chaleur incroyable en été", a déclaré Stephen Vavrus, chercheur principal au Nelson Institute for Environmental Research.
Le scientifique a expliqué que les zones chauffées au-dessus des régions tempérées et l'air froid de l'Arctique créaient une certaine différence de pression atmosphérique. Des masses d'air se déplaçaient d'ouest en est, entraînant des courants océaniques et générant des vents forts. « L'Arctique entre maintenant dans un nouvel état », explique le scientifique David Titley, qui travaillait pour l'US Navy. Il a noté que le processus de fonte des glaces se déroule très rapidement et que d'ici 2020, l'Arctique sera complètement exempt de glace en été.
Rappelons que l'Antarctique et l'Arctique fonctionnent comme d'énormes climatiseurs : toute anomalie météorologique se déplaçait assez rapidement et était détruite par les vents et les courants. Récemment, en raison de la fonte des glaces, la température de l'air dans les régions polaires augmente, de sorte que le mécanisme naturel de « mélange » du temps s'arrête. En conséquence, les anomalies météorologiques (chaleur, chutes de neige, gel ou pluie) "se bloquent" dans une zone beaucoup plus longtemps qu'auparavant
Le réchauffement climatique sur terre
Les experts de l'ONU prédisent une catastrophe due au réchauffement climatique pour notre planète dans un proche avenir. Aujourd'hui, tout le monde a déjà commencé à s'habituer aux bouffonneries folles de la météo, réalisant qu'il se passe quelque chose d'incroyable avec le climat. La principale menace est posée par les activités de production humaine, car beaucoup de dioxyde de carbone est émis dans l'atmosphère. Selon les théories de certains experts, cela retarde le rayonnement thermique de la Terre, entraînant une surchauffe, rappelant l'effet de serre.
Au cours des 200 dernières années, la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère a augmenté d'un tiers et la température moyenne de la planète a augmenté de 0,6 degré. En un siècle, la température dans l'hémisphère nord de la planète a augmenté plus qu'au cours des mille dernières années. Si les mêmes taux de croissance industrielle restent sur Terre, alors d'ici la fin de ce siècle, le changement climatique mondial menace l'humanité - la température augmentera de 2 à 6 degrés et les océans augmenteront de 1,6 mètre.
Pour éviter que cela ne se produise, le protocole de Kyoto a été élaboré, dont l'objectif principal est de limiter les émissions de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Il convient de noter que le réchauffement en soi n'est pas si dangereux. Nous reviendrons sur le climat de 50 siècles avant JC. Notre civilisation s'est développée normalement dans ces conditions confortables. Le réchauffement n'est pas dangereux, mais sa soudaineté. Les changements climatiques se produisent si rapidement qu'ils ne laissent pas à l'humanité le temps de s'adapter à ces nouvelles conditions.
Les habitants d'Afrique et d'Asie, qui par ailleurs connaissent aujourd'hui un boom démographique, seront les plus touchés par le changement climatique. Comme l'a noté Robert Watson, chef du groupe d'experts de l'ONU, le réchauffement affectera négativement l'agriculture, il y aura de terribles sécheresses, qui entraîneront un manque d'eau potable et diverses épidémies. De plus, le changement climatique brutal entraîne la formation de typhons destructeurs, qui sont devenus plus fréquents ces dernières années.
Conséquences du réchauffement climatique
Les conséquences peuvent être vraiment désastreuses. Les déserts s'étendront, les inondations et les tempêtes augmenteront, et la fièvre et le paludisme se propageront. En Asie et en Afrique, les récoltes diminueront considérablement, mais en Asie du Sud-Est, elles augmenteront. Les inondations deviendront plus fréquentes en Europe, la Hollande et Venise iront dans les profondeurs de la mer. La Nouvelle-Zélande et l'Australie croupiront de soif, et la côte est des États-Unis se retrouvera dans une zone de tempêtes dévastatrices et d'érosion côtière. La dérive des glaces dans l'hémisphère nord commencera deux semaines plus tôt. La couverture de glace dans l'Arctique sera réduite d'environ 15 pour cent. En Antarctique, la glace reculera de 7 à 9 degrés. La glace tropicale fondra également dans les montagnes d'Amérique du Sud, d'Afrique et du Tibet. Les oiseaux migrateurs passeront plus de temps dans le nord.
A quoi la Russie doit-elle s'attendre ?
La Russie, selon certains scientifiques, souffrira du réchauffement climatique 2 à 2,5 fois plus que le reste de la planète. Cela est dû au fait que la Fédération de Russie est ensevelie sous la neige. Le blanc réfléchit le soleil et le noir, au contraire, l'attire. La fonte généralisée de la neige entraînera une modification de la réflectivité et provoquera un échauffement supplémentaire du terrain. Ainsi, le blé pourra pousser à Arkhangelsk et les pastèques à Saint-Pétersbourg. Le réchauffement climatique pourrait porter un coup dur à l'économie russe, car le pergélisol sous les villes du Grand Nord, où se trouvent les pipelines qui soutiennent notre économie, commencera à fondre.
Que faire?
Aujourd'hui, le problème du contrôle des émissions de dioxyde de carbone dans l'atmosphère est résolu grâce au système de quotas prévu par le protocole de Kyoto. Dans le cadre de ce système, les gouvernements de divers pays ont fixé des limites pour l'énergie et d'autres entreprises sur les émissions de polluants atmosphériques. Tout d'abord, cela concerne le dioxyde de carbone. Ces permis peuvent être librement achetés et vendus. Par exemple, une certaine entreprise industrielle a réduit ses émissions, ce qui lui a valu un « excédent » de quotas.
Ils revendent ces excédents à d'autres entreprises, qui coûtent moins cher de les acheter que de prendre de réelles mesures pour réduire les émissions. Les hommes d'affaires malhonnêtes gagnent beaucoup d'argent là-dessus. Cette approche fait peu pour améliorer la situation du changement climatique. C'est pourquoi certains experts ont proposé d'introduire une taxe directe sur les émissions de dioxyde de carbone.
Cependant, cette décision n'a jamais été prise. Beaucoup s'accordent à dire que les quotas ou les taxes sont inefficaces. Il est nécessaire de stimuler la transition des combustibles fossiles vers des technologies énergétiques innovantes qui auraient peu ou pas d'augmentation des gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Deux économistes de l'Université McGill,
Christopher Greene et Isabelle Galliana ont récemment présenté un projet qui proposait de consacrer 100 milliards de dollars par an à la recherche sur les technologies énergétiques. L'argent pour cela peut être prélevé sur la taxe sur les émissions de dioxyde de carbone. Ces fonds seraient suffisants pour introduire de nouvelles technologies de production qui ne pollueraient pas l'atmosphère. Les économistes estiment que chaque dollar dépensé en recherche permettra d'éviter 11 $. dommages causés par le changement climatique.
Il y a un autre moyen. C'est difficile et coûteux, mais il pourra résoudre complètement le problème de la fonte des glaciers si tous les pays de l'hémisphère nord agissent de manière décisive et amicale. Certains experts proposent de créer un ouvrage hydraulique dans le détroit de Béring capable de réguler les échanges d'eau entre l'Arctique,
Océans Pacifique et Atlantique. Dans certaines circonstances, il devrait agir comme un barrage et empêcher le passage de l'eau de l'océan Pacifique à l'Arctique, et dans d'autres circonstances - comme une puissante station de pompage qui pompera l'eau de l'océan Arctique au Pacifique. Cette manœuvre crée artificiellement le régime de la fin de l'ère glaciaire. Le climat change, chaque habitant de notre Terre le ressent. Et ça évolue très vite. Par conséquent, il est nécessaire que les pays s'unissent et trouvent des solutions optimales pour surmonter ce problème. Après tout, tout le monde souffrira du changement climatique.
Les scientifiques russes ne sont pas toujours d'accord avec les prévisions et hypothèses de leurs collègues occidentaux. Pravda.Ru a demandé au chef du laboratoire de climatologie de l'Institut de géographie de l'Académie des sciences de Russie, docteur en sciences géographiques, Andrei Shmakin, de commenter ce sujet :
- Seuls les non-spécialistes, les non-météorologues parlent de la vague de froid dans notre pays. Si vous lisez nos rapports du service hydrométéorologique, cela parle clairement du réchauffement en cours.
Personne ne sait ce qui nous attend tous. Maintenant, il y a un réchauffement. Les conséquences sont très différentes. Il y en a des positifs et des négatifs. En Russie, le réchauffement est tout simplement plus prononcé que dans de nombreuses autres régions du monde, c'est vrai, et les conséquences peuvent être à la fois positives et négatives. Quel effet, quels sont les avantages - cela doit être soigneusement examiné.
Disons qu'un phénomène négatif est oui, le dégel du pergélisol, la propagation de maladies, il peut y avoir une certaine augmentation des incendies de forêt. Mais il y a aussi du positif. Il s'agit d'une réduction de la saison froide, d'un allongement de la saison agricole, d'une augmentation de la productivité des graminées et des communautés herbacées, et des forêts. Il y a beaucoup de conséquences différentes. Ouverture de la route de la mer du Nord à la navigation, allongement de cette navigation. Et cela ne se fait pas sur la base de déclarations hâtives.
- Comment rapidement va traiter changements climat?
- C'est un processus lent. Dans tous les cas, vous pouvez vous y adapter et développer des mesures d'adaptation. C'est un processus à l'échelle de plusieurs décennies, au moins, voire plus. Ce n'est pas comme demain - "tout le monde, va te faire foutre, prends tes valises - la gare s'en va", ça n'existe pas.
- À de nôtre scientifiques parcelle travaux sur le cette thème?
- Parcelle. Pour commencer, prenons, il y a quelques années, un rapport intitulé « Rapport d'évaluation sur le changement climatique en Russie ». Il a été publié par le service hydrométéorologique russe avec la participation de scientifiques de l'Académie russe des sciences et des universités. C'est un travail analytique sérieux, tout y est considéré, comment le climat change, quelles sont les conséquences pour les différentes régions de la Russie.
- Pouvez qu'il s'agisse comment- ensuite ralentir ce traiter? Kyto protocole, Par example?
- D'un point de vue pratique, le protocole de Kyoto apporte très peu de résultats, juste ceux qui y sont énoncés - pour influencer le changement climatique, il est pratiquement inefficace. Du simple fait que les réductions d'émissions qu'il offre sont extrêmement faibles, elles n'affectent pratiquement pas l'image globale de ces élections. Ce n'est tout simplement pas efficace.
Une autre chose est qu'il a ouvert la voie à des accords dans ce domaine. Il s'agissait du premier accord de ce genre. Si les parties agissaient alors activement et essayaient de conclure de nouveaux accords, cela pourrait alors apporter des résultats. Maintenant que de nouveaux documents ont commencé à fonctionner à la place du Protocole de Kyoto, il a expiré. Et ils sont toujours aussi inefficaces dans l'ensemble. Certains pays n'ont aucune restriction, d'autres ont des limites d'émission très faibles. En général, c'est difficile technologiquement, car il est pratiquement impossible de passer complètement à de telles technologies pour ne pas produire d'émissions dans l'atmosphère. C'est un événement très coûteux, personne n'y ira. Par conséquent, n'espérez que cela ...
- Quel genre- ensuite autre les mesures?
- Premièrement, il n'est pas considéré comme absolument établi qu'en général, une personne influence aussi fortement le système climatique. Lui, bien sûr, influence, c'est sans doute, mais le degré de cette influence est matière à discussion. Différents scientifiques ont des points de vue différents.
La plupart des mesures devraient apparemment être adaptatives. Car même sans personne, le climat change toujours selon ses propres lois internes. C'est juste que l'humanité doit être prête pour le changement climatique dans différentes directions et en tenant compte des effets que cela peut générer.
Le climat de la Terre change rapidement... Les scientifiques tentent de comprendre ce qui cause le changement climatique en rassemblant des preuves pour écarter les mauvaises causes et découvrir qui est responsable.
Sur la base de plus d'une centaine d'études scientifiques, il est clair que les humains sont responsables de la plupart des changements climatiques au cours des 150 dernières années.
Les humains influencent le changement climatique
Les humains ne sont pas la seule raison qui contribue au changement climatique. Le temps a changé tout au long de l'histoire de la Terre, bien avant que les humains n'évoluent. Le soleil est le principal facteur du climat. En gros, la température mondiale augmentera lorsque plus d'énergie du Soleil entrera dans l'atmosphère qu'elle n'est renvoyée dans l'espace par l'atmosphère. La Terre se refroidit à tout moment si plus d'énergie est renvoyée dans l'espace que ne vient du Soleil, tandis que les humains peuvent influencer cet équilibre. Il y a aussi d'autres facteurs : de la dérive des continents et des changements dans la forme de l'orbite terrestre aux changements d'activité et aux phénomènes du Soleil, comme le processus El Niño (fluctuations de la température de l'eau dans l'océan Pacifique équatorial), tous peuvent affecter le climat. Compte tenu du rythme du changement climatique aujourd'hui, les scientifiques peuvent exclure de la majorité certaines causes qui sont trop lentes pour expliquer le changement climatique actuel, tandis que d'autres ont de petits cycles plutôt que des tendances à long terme des impacts climatiques dans une partie de la planète. Les scientifiques sont conscients de ces facteurs et peuvent les prendre en compte lors de l'évaluation des changements climatiques induits par l'homme.
Influence humaine sur le changement climatique a été décrite pour la première fois il y a plus de cent ans, en s'appuyant sur des recherches menées dans les années 1850 par le physicien anglais John Tyndall.
La lumière du Soleil chauffe la surface de la Terre, qui émet alors de l'énergie sous forme de rayonnement infrarouge, ressentie par une journée ensoleillée. Les gaz à effet de serre tels que la vapeur d'eau et le dioxyde de carbone (CO2) absorbent cette énergie rayonnée, chauffant l'atmosphère et la surface. Ce processus conduit à un réchauffement de la température de la Terre que si elle n'était chauffée qu'en plein soleil.
Depuis plus de 100 ans, les scientifiques considèrent l'homme comme la principale cause du changement climatique actuel. Au tournant du 20e siècle, le physicien et chimiste suédois Svante Arrhenius a suggéré que la combustion du charbon augmentait la quantité de gaz à effet de serre dans l'atmosphère et augmentait l'effet de réchauffement naturel, provoquant un réchauffement de l'atmosphère de plus de si tout passait par des processus strictement naturels.
Lorsque les gens brûlent de l'essence, du charbon, du gaz naturel et d'autres combustibles pour produire de l'électricité ou conduire une voiture, ils libèrent des quantités importantes de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Lorsqu'un litre d'essence est brûlé, la quantité de CO2 émise sera de 2 kg. Les gaz à effet de serre sont émis par les centrales électriques et les voitures, les décharges, les fermes et les forêts déboisées, et d'autres processus subtils.
Depuis 1950, les scientifiques ont commencé à mesurer méthodiquement l'augmentation globale du dioxyde de carbone. Ils ont depuis confirmé que l'augmentation est principalement due à la combustion de combustibles fossiles (et à d'autres domaines d'activité humaine tels que le défrichement). Cette augmentation ainsi que le changement de CO2 s'ajoutent à l'atmosphère et fournissent un « fusil fumant » qui indique que les humains sont responsables des niveaux élevés de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.