Влияние на стратосферный озон

Как действует сульфатный аэрозоль на стратосферный озон, мы пока знаем неважно. Возможны разные способы и механизмы такого воздействия. Так, озона в стратосфере образуется тем больше, чем интенсивнее ультрафиолетовое излучение Солнца. Но при эмиссии аэрозоля в стратосферу количество солнечной энергии, достигающей нижних и средних слоев атмосферы, сокращается, а с ним и количество образуемого там озона. Подобный «фотохимический» механизм ведет к разрушению озона на поверхности частиц сульфатного аэрозоля и полярных стратосферных облаков в присутствии окислов азота и соединений хлора при низких температурах. Поэтому сильнее всего содержание озона должно было бы понизиться над Арктикой и Антарктикой.

Для более точной оценки влияния аэрозоля на атмосферный озон необходимы расчеты с использованием трехмерной интерактивной модели атмосферы, учитывающей радиационные, фотохимические и динамические процессы в их взаимодействии. Такие оценки проводились, в частности, для извержения Пинатубо. Оказалось, что в холодные зимы, когда в стратосфере над полярными областями образуются облака, концентрация озона в Арктике может снижаться на 100 единиц Добсона¹⁰ (обычные ее зимние значения здесь 300–400 е. Д.); в Антарктике поменьше, но и здесь на восстановление озоновой дыры, наблюдаемой уже около трех десятилетий в августе—ноябре, пока рассчитывать не приходится. Наиболее низкое среднее значение концентрации озона за всю историю измерений наблюдалось в 1992–1993 гг. — именно после извержения Пинатубо. Нелишне напомнить, что с уменьшением содержания озона в стратосфере растет поток ультрафиолетового излучения Солнца, опасного для всего живого.

Закисление океана

Понятно, что, рассеяв аэрозоль в стратосфере, мы не снизим содержание СO₂ в атмосфере и его поглощение океаном. С ростом концентрации СO₂ в морской воде образуется угольная кислота и нарушается сохранявшийся миллионы лет кислотно-щелочной баланс. Это явление, получившее название «закисление океана», ведет к снижению значения рН воды (росту ее кислотности) и содержанию в ней карбоната кальция (СаСO₃), необходимого для жизни многих морских организмов.

http://elementy.ru/lib/430976?context=3034127

 

Статья.

«Почему природные катастрофы редки»

Автор: Георгий Сергеевич Голицын

Журнал: «Экология и жизнь» №6, 2010

Проблематика: в частности, как хорошо известно, многие природные явления связаны с риском для жизни и здоровья людей, а также с огромным ущербом для результатов его труда. Поэтому нам так важно знать, как часто могут повторяться опасные природные явления и прежде всего — катастрофы. Особенно актуальным это представляется сегодня, после недавних крупнейших землетрясений в Гватемале, Чили и Китае и парализовавшего Европу извержения вулкана в Исландии.

Еще с незапамятных времен люди знали, что крупные катастрофы случаются редко, а средние и особенно мелкие неприятности происходят гораздо чаще. В той или иной мере этот тезис справедлив и применительно к частной жизни каждого конкретного человека, к рассуждениям об экономической (да и политической) истории стран, о частоте землетрясений или извержений вулканов в зависимости от их интенсивности, числе озер в зависимости от их площади или числе рек в зависимости от их длины, о числе городов в зависимости от числа жителей и т. д., и т. п.

Есть ли здесь какие-то количественные закономерности, чем они определяются и как объясняются? На эти вопросы здесь и будет дана попытка ответа. Можно спросить: разве это не было давно известно ученым? Увы, нет, и хотя, как мы увидим ниже, ответ не очень сложный, однако его отсутствие связано с целым рядом обстоятельств.

http://elementy.ru/lib/431263?context=3034127

 

Статья

«Какие последствия глобального потепления ожидают планету»

«GlobalScience» 02.12.11

Без автора

Свирепые ураганы в США, катастрофическая засуха в Австралии, слишком жаркое лето с аномальными температурами в Европе, сильнейшие ливни и наводнения на туманном Альбионе – этот список можно еще долго продолжать. Экстремальные погодные условия не перестают поражать практически во всех точках мира. А частые природные катаклизмы влекут, как правило, за собой неминуемые экономические последствия.

Как таково, климат на Земле станет более влажным. При этом количество осадков не будет распределяться по планете равномерно. В областях, где и так сегодня выпадает достаточное количество осадков, будет выпадать их еще больше. А в регионах с дефицитом влажности участятся периоды засушливости.

По сведениям ученых, в течение ХХ века уровень моря в среднем повысился на 0,1-0,2метра. По прогнозам специалистов, в конце XXI века повышение уровня моря уже достигнет 1 метра. В таком случае самыми уязвимыми, конечно, окажутся прибрежные территории Земли и небольшие острова. В группе риска окажутся Нидерланды, Великобритания, а также малые острова Океании и Карибского бассейна. Помимо этого высокие приливы будут происходить чаще, усилится эрозия линии берегов.

Виды и экосистемы давно начали реагировать на происходящие изменение климата. Птицы мигрирующего типа стали весной раньше прилетать и намного позже улетать в осенний период. Велика вероятность исчезновения 30-40% видов различных растений и животных, так как среда их обитания будет меняться гораздо быстрее, чем они будут приспосабливаться к этим изменениям. В случае повышения температуры на 1 °С произойдет видоизменение состава леса. И поскольку леса являются природным накопителем углерода, смена типа леса будет отмечена появлением большого количества углерода.

Влияние потепления на уровень продуктивности сельского хозяйства весьма неоднозначно. Так, в некоторых районах, где преобладает умеренный климат, урожайность, возможно, увеличиться при небольшом увеличении температуры, но снизится при значительных температурных изменениях. В тропиках и субтропиках урожайность в целом, как отмечают ученые, будет снижаться. Но самый сильный удар грозит беднейшим странам, которые наименее всего готовы ощутить изменения климата.

Еще одним из последствий в результате климатических изменений может стать ощутимый недостаток питьевой воды на планете. В засушливых регионах (Центральная Азия, Австралия, Средиземноморье, Южная Африка и т. п.) ситуация станет более сложной из-за значительного сокращения выпадения осадков.

По причине таяния ледников снизиться сток всех крупнейших водных артерий Азии – Брахмапутры, Хуанхэ, Инда, Салуэна и Янцзы. Дефицит пресной воды заденет не только здоровье людей и уровень развития сельского хозяйства, но и повысит вероятность политических разногласий и международных конфликтов за доступ к тем или иным водным ресурсам.

Также, изменение климата, согласно прогнозам исследователей, приведет к увеличению фактора риска для здоровья всех людей земли и прежде всего тех слоев населения, которые менее обеспечены. Так, постепенное сокращение производства пищевых продуктов неизбежно повлечет за собой недоедание и голод. Аномальные температуры могут стать причиной обострения сердечнососудистых, учащения случаев респираторных и других заболеваний.

В конце концов, повышение температуры грозит изменением географического распространения всяких видов, которые являются переносчиками различных заболеваний. С изменением климата теплолюбивые животные и насекомые (например, энцефалитные клещи или малярийные комары) будут распространяться все больше в северных регионах, в то время как у людей, живущих на этих территориях, будет отсутствовать иммунитет к новым заболеваниям.

 

Статья.

«Лесные пожары»

Журнал: «Нау́ка и жизнь»

Автор: Кандидат биологических наук Василий КОЛБИН

Огромные кедры, охваченные пламенем, пылали, точно факелы. Внизу, около земли, было море огня. Тут всё горело: сухая трава, опавшая листва и валежник; слышно было, как лопались от жара и стонали живые деревья. Жёлтый дым большими клубами быстро вздымался кверху. По земле бежали огненные волны; языки пламени вились вокруг пней и облизывали накалившиеся камни.
В. К. Арсеньев. По Уссурийскому краю

Утреннее солнце с трудом пробило дымную пелену. Я выбрался из палатки, которую за ночь покрыл слой пепла. Отдельные сгоревшие былинки ещё даже сохраняли свою форму. Пожар был в десятке километров. Ночью огонь слабел, а к полудню набирал мощь и, если ветер был попутный, двигался по тайге, уже не раз горевшей, со скоростью 15—20 км в час. Один очаг огня был недалеко, но не приближался, поскольку ветер дул в противоположную сторону, а другой, сравнительно далёкий фронт, широким хвостом густеющего дыма поднимался над горизонтом — для него ветер был попутный. Я развёл костерок и занялся утренним чаем. В голове вертелся главный вопрос, который мучил уже несколько дней: дойдёт сегодня пожар до моего лагеря или нет?

Следующей ночью пошёл благодатный дождь, который не прекращался весь день. Потом я сплавлялся на резиновой лодке по набравшей силу реке. В лесах местами ещё тлели «остолопы» (так местные жители называют высокие берёзовые пни, которые остаются после того, как у погибшего дерева отломится вершина). Чудом выжившие бурундуки не обращали на меня никакого внимания. Редкие птицы перепархивали по обгоревшим кустам. Встречались странные стайки уток: в обычных компаниях беззаботных селезней, готовящихся к линьке, плавали самки, потерявшие в огне свои гнёзда. Повторно в этом году они уже гнездиться не будут.

СУРОВАЯ РЕАЛЬНОСТЬ

Влияние пожаров в той или иной степени испытывают на себе с давних пор все континенты, за исключением Антарктиды. Следы пожаров в виде ископаемого древесного угля обнаруживаются в отложениях и каменного угля (каменноугольный период — 360—286 млн лет назад) и бурого (третичный период 65—2 млн лет назад).

Естественной причиной возникновения огня обычно являются молнии. Ежегодно на земном шаре от грозы загорается около 50 000 пожаров. Но главным «поджигателем» лесов уже давно стал человек.

Известно, что в Сибири и на Дальнем Востоке аборигены иногда поджигали тайгу для того, чтобы на гарь, зарастающую молодой порослью, выходили кормиться лоси и другие копытные. Так на них было легче охотиться. Но масштабы бедствия в ту пору оказывались значительно ниже, поскольку ненарушенные леса горят плохо.

Индейцы Северной Америки широко практиковали выжигание лесов и прерий. С приходом европейцев интенсивность пожаров возросла ещё более. В хвойных лесах на севере Миннесоты до прихода европейцев пожары случались раз в четыре года, а с освоением региона белыми колонистами леса начали гореть каждые два года. Большие пожары в период с 1712 по 1885 год происходили в этих местах с периодичностью раз в 16 лет. С 1885 по 1918 год интервал сократился до четырёх лет.

В Сибири и на Дальнем Востоке вторичные леса, то есть зарастающие вырубки и старые гари, занимают в настоящее время огромные площади. Эти материки мелколесья, кустарников и сухого вейника — благодатная среда для огня, особенно весной. Нужен только человек, который подожжёт траву. И такие люди каждый год находятся. Одни сжигают траву возле дач, не задумываясь о последствиях, а в результате огонь уходит в тайгу и горят собственные строения. Другие, повинуясь каким-то сенокосным традициям, зажигают старую траву, «чтобы лучше росла молодая». Третьи после пикника не удосуживаются залить костёр…

ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПОЖАРОВ

Когда пожар охватывает темнохвойно-лиственный лес, большинство деревьев и травянистых растений погибают. Беззащитны перед огнём ели и пихты с их поникшими сухими нижними ветвями и пропитанной эфирными маслами хвоей. Все таёжники знают, что нижние еловые ветки — прекрасная растопка для костра даже в дождь. По ним низовой пал может подняться в крону и превратиться в разрушительный верховой пожар. Более устойчивы к огню сосна обыкновенная и лиственница. Толстая кора и способность по мере роста очищаться от нижних сучьев помогают им выживать во время пожара. Но в результате сильных пожаров образуются участки леса, где погибают даже эти сравнительно пожароустойчивые деревья.

На месте сгоревшего леса вначале буйствуют травы и кустарники, быстро растёт мелколесье из берёзы и лиственницы, а через несколько лет вырастает вторичный мелколиственный или лиственнично-берёзовый лес, большей частью одновозрастной, с преобладанием одного вида. Со временем в таком лесу легко размножаются вредители и развиваются болезни. В Приамурье после пожаров резко снижается количество птиц (с 175—212 пар на 1 км² до 50—100). Изменяется их видовой состав в целом и состав доминирующих видов в частности. Утрачиваются многие экзотические представители маньчжурской фауны, а также широко распространённые таёжные виды, живущие в темнохвойных лесах. Не компенсируют потерю прежних видов вселяющиеся в эти леса птицы лиственного леса и сибирские виды лиственничной тайги.

Восстановиться темно-хвойно-лиственный лес может лишь через 150—200 лет, по некоторым данным, через 225—375 лет. Представить столь длительный период без пожаров в нынешних условиях просто невозможно. Реальностью для значительных территорий Приамурья стали пожары с периодичностью один раз в 5—10 лет.

Процесс смены коренных темнохвойно-лиственных лесов вторичными лесами характерен для всего юга Дальнего Востока России. В Приморском крае под воздействием пожаров и рубок кедрово-широколиственные леса заменяются вторичными дубняками и смешанными лесами. Изменения эти происходят не резко — после низовых пожаров исчезают темнохвойные деревья, а сообщество в целом меняется незначительно. Практически неизменным остаётся мир птиц. В Приамурье, как было сказано выше, изменения носят более разрушительный характер.