Хаотична погода

У ТІЙ чи іншій мірі більшість із нас послуговується паливом, отриманим на основі вуглецевих сполук. Ми їздимо автомобілями та іншим транспортом, який приводиться в рух за допомогою бензину або солярки. Ми використовуємо електроенергію, отриману від електростанцій, котрі працюють на вугіллі, природному газі або дизельному пальному. Готуючи їжу та опалюючи свою домівку, ми спалюємо деревину, деревне вугілля, природний газ та кам’яне вугілля. Через все це в атмосфері збільшується вміст вуглекислого газу. Цей газ утримує сонячне тепло.

Також ми збільшуємо в нашій атмосфері вміст інших парникових газів, що затримують тепло. Закис азоту потрапляє в атмосферу внаслідок використання азотних добрив у сільському господарстві. Метан виділяється з рисових полів та з тваринних ферм. Хлорфторвуглецеві сполуки є наслідком виробництва пінопластикових матеріалів та інших промислових процесів. Хлорфторвуглецеві сполуки не лише затримують тепло, а й руйнують озоновий шар у стратосфері Землі.

За винятком хлорфторвуглецевих сполук, які поставлені під контроль, гази, що затримують тепло, викидаються в атмосферу в дедалі більшому об’ємі. Почасти це зумовлено чимраз більшою кількістю людей на землі, а також підвищеним використанням енергетичних ресурсів, розвитком промисловості та сільського господарства. Згідно з Вашингтонським агентством охорони навколишнього середовища, на даний час людство щороку викидає в атмосферу шість мільярдів тонн вуглекислого та інших парникових газів. Ці гази не зникають з атмосфери, вони можуть перебувати там десятиріччями.

Науковці зазвичай впевнені стосовно двох речей. По-перше, що за останні десятиріччя й сторіччя в атмосфері збільшився вміст вуглекислого та інших парникових газів. По-друге, що за минулі сто років пересічна температура земної поверхні зросла на 0,3—0,6 градуса за Цельсієм.

Постає питання: чи існує зв’язок між глобальним потеплінням та парниковими газами, що викидаються в атмосферу людством? Деякі науковці говорять, що такого зв’язку, мабуть, немає, вказуючи на те, що підвищення температури відноситься до природних змін і що за таку зміну, можливо, відповідальне Сонце. Однак багато кліматологів погоджуються із словами в повідомленні Міжурядової комісії щодо змін клімату на Землі. У ньому говорилося, що підвищення температури «навряд чи має цілком природне походження» і що «ряд доказів показує, що існує помітний вплив людства на світовий клімат». Усе ж немає певності стосовно того, чи дійсно потепління клімату планети є результатом діяльності людини, особливо неясно, наскільки може нагрітися Земля у XXI сторіччі і якими конкретно будуть наслідки цього.

Непевність породжує суперечки

Кліматологи ґрунтують свої передбачення майбутнього парникового ефекту на кліматичних моделях, які обробляються найшвидшими й найпотужнішими у світі комп’ютерами. Однак клімат нашої планети визначається надзвичайно складним поєднанням таких чинників, як обертання Землі, стан атмосфери, океанів, льоду, характеристики суходолу та Сонця. Оскільки так багато факторів впливають у великій мірі на клімат Землі, то жоден комп’ютер не може напевно передбачити, що станеться через 50 або 100 років. Журнал «Наука» (англ.) нещодавно повідомляв: «Багато кліматологів застерігають, що зовсім неясно, чи справді діяльність людини почала впливати на нагрівання планети й наскільки погані наслідки принесе парниковий ефект».

З огляду на таку непевність легко заперечити існування будь-якої загрози. Науковці, котрі скептично ставляться до глобального потепління, а також потужні промислові підприємства, які економічно зацікавлені у підтримуванні власного статус-кво, переконують, що сучасний стан знань не виправдовує жодних дорогих виправних заходів. Зрештою, говорять вони, майбутнє, можливо, буде не таким уже й поганим, як думає багато людей.

Екологи заперечують, вказуючи, що непевність у наукових питаннях не повинна благодушно настроювати провідників політики. Хоча дійсно клімат у майбутньому, може, не буде таким поганим, як здається декому, але також можливо, що ситуація буде ще гіршою, ніж передбачається! До того ж, переконують вони, якщо нам напевно невідомо, що станеться в майбутньому, то це не означає, що нічого не треба робити, аби зменшити ризик. Люди, котрі, приміром, кидають палити, не вимагають спочатку наукового підтвердження, що коли вони продовжуватимуть палити, то обов’язково матимуть рак легенів через 30—40 років. Вони кидають паління, тому що усвідомлюють ризик й бажають зменшити або взагалі усунути його.

Що робиться для вирішення проблеми?

Оскільки існує так багато суперечок про масштаби проблеми глобального потепління і навіть щодо того, чи дійсно така проблема існує, то не дивно, що є різні погляди стосовно дій в її вирішенні. Роками групи охорони навколишнього середовища пропагували повсюдне використання екологічно чистих енергетичних джерел. Енергію можна отримати від Сонця, вітру, рік, підземних запасів пари та гарячої води.

Екологи також переконували уряди у доцільності введення законів про зменшення викидів в атмосферу газів, які затримують тепло. Уряди погодилися з ними на папері. Наприклад, 1992 року на Всесвітній конференції глав країн і урядів з питань навколишнього середовища і розвитку в Ріо-де-Жанейро (Бразилія) представники близько 150 країн підписали угоду, яка підтверджувала їхнє рішення скоротити викиди парникових газів, особливо вуглекислого газу. Було поставлено мету, щоб до 2000 року розвинені держави скоротили викиди парникових газів до рівня 1990 року. Хоча кілька країн зробили кроки у цьому напрямку, однак більшість багатих країн навіть не наблизилися до виконання своєї стриманої обіцянки. Замість того щоб скоротити викиди, багато держав виробляє парникових газів більше, ніж будь-коли! У Сполучених Штатах Америки, приміром, вважається, що до 2000 року викиди вуглекислого газу, мабуть, збільшаться на 11 відсотків у порівнянні з 1990 роком.

Ближче до наших часів було вжито ефективніших заходів для виконання міжнародних угод. Дехто вимагає не ставити зменшення викидів парникових газів на добровільну основу, як це було 1992 року, а зробити виконання умов подібних угод примусовим.

Чого коштуватимуть зміни

Політичні лідери хочуть, щоб їх сприймали, як друзів Землі. Однак вони також стежать за тим, які наслідки принесуть такі зміни економіці. Оскільки, згідно з журналом «Економіст» (англ.), 90 відсотків світу послуговується паливом, отриманим на основі вуглецевих сполук, то відмова від використання такого палива принесе з собою великі зміни; тож питання, чого коштуватимуть зміни, завзято обговорюється.

Скільки коштуватиме, наприклад, зменшення до 2010 року на 10 відсотків викидів парникових газів у порівнянні з 1990 роком? Відповідь залежить від того, кого запитувати. Розгляньмо погляди в Сполучених Штатах Америки, країні, котра викидає в атмосферу найбільше у світі парникових газів. Промислові науково-дослідні заклади попереджають, що таке зменшення обійдеться економіці США в мільярди доларів щороку й 600 000 чоловік втратять роботу. Натомість екологи говорять, що коли досягнути такого ж зменшення викидів, то це заощаджуватиме економіці мільярди доларів кожного року й дасть 773 000 нових місць праці.

Попри заклики груп охорони природи до негайних дій, впливові промислові підприємства, зокрема автомобільні заводи, нафтопереробні фабрики та шахти, використовують значні кошти та свій вплив, щоб применшити загрозу глобального потепління й перебільшити економічні втрати в разі відмови використання викопного палива.

Дебати тривають. Проте якщо люди змінюють клімат і не роблять нічого, а лише розмовляють, тоді прислів’я, що усі говорять про погоду, але ніхто нічого не робить, щоб поліпшити її, набере нового лиховісного значення.

[Рамка на сторінці 5]

Кіотський протокол

У грудні 1997 року понад 2200 делегатів із 161 країни зібралися в Кіото (Японія), щоб укласти угоду, або протокол, стосовно дій, пов’язаних з проблемами глобального потепління. Після більше тижня обговорень делегати постановили, що розвинені країни мусять до 2012 року скоротити викидання в атмосферу парникових газів у середньому на 5,2 відсотка в порівнянні з 1990 роком. Покарання за порушення угоди визначатиметься пізніше. Навіть якщо припустити, що усі держави погодяться з угодою, то чи набагато зміниться становище при зменшенні викидів на 5,2 відсотка? Очевидно, не набагато. У журналі «Тайм» повідомлялося: «Щоб відчутно зменшити забруднення, необхідно скоротити викидання парникових газів на 60%. Адже вони накопичувалися в атмосфері від початку промислової революції».

[Рамка/Схема на сторінці 7]

(Повністю форматований текст дивіться в публікації)

Механізм дії парникового ефекту

Парниковий ефект. Атмосфера Землі, як скло в парнику, затримує сонячне тепло. Сонячне світло нагріває Землю, але тепло розігрітої Землі у вигляді інфрачервоного випромінювання не може легко покинути атмосферу. Натомість парникові гази затримують і частково відбивають це випромінювання назад до Землі, що викликає додаткове нагрівання поверхні Землі.

1. Сонце.

2. Затримане інфрачервоне випромінювання.

3. Парникові гази.

4. Випромінювання, яке вийшло за межі атмосфери.

[Рамка/Схема на сторінках 8, 9]

(Повністю форматований текст дивіться в публікації)

Сили, які керують кліматом

Якщо ми хочемо зрозуміти суть дебатів щодо глобального потепління, нам також треба розуміти деякі дивовижні сили, котрі роблять клімат таким, яким він є. Розгляньмо деякі основи.

1. Сонце — джерело тепла й світла

Життя на Землі залежить від величезного ядерного реактора, який ми називаємо Сонцем. Сонце в мільйон разів більше за Землю, воно постійно забезпечує нас теплом і світлом. Якби Сонце давало нашій планеті менше тепла, вона б укрилася льодом; якби воно давало більше тепла, то Земля перетворилася б на розпечену сковорідку. Оскільки Земля обертається навколо Сонця на відстані приблизно 150 мільйонів кілометрів, то вона отримує лише половину однієї мільярдної усієї енергії, що її виробляє Сонце. А втім, необхідний саме такий обсяг енергії, щоб на Землі був клімат, за якого процвітає життя.

2. Атмосфера — тепла ковдра Землі

Не лише Сонце визначає температуру на Землі, наша атмосфера також відіграє важливу роль. Земля та Місяць розташовуються на однаковій відстані від Сонця, тож обидва небесних тіла отримують приблизно однаковий обсяг тепла від Сонця. Проте у той час як пересічна температура Землі плюс 15 градусів за Цельсієм, пересічна температура Місяця — мінус 18 градусів. Чому існує така різниця? На Землі є атмосфера, а на Місяці немає.

Наша атмосфера — пелюшки для Землі, які складаються з кисню, азоту та інших газів, затримує певну частину сонячного тепла, а решта повертається в космос. Цей процес часто порівнюють з тим, що відбувається у парнику. Як вам, мабуть, відомо, парник — це будівля із скляними або пластиковими стінами та дахом. Сонячне світло легко проникає всередину й нагріває внутрішню частину парника. У той самий час дах та стіни сповільнюють вихід тепла назовні.

Подібно і наша атмосфера пропускає досередини сонячне світло, яке нагріває поверхню Землі. Земля у свою чергу віддає теплову енергію назад в атмосферу у вигляді інфрачервоного випромінювання. Більша частина цього випромінювання не потрапляє в космос, оскільки певні гази в атмосфері поглинають його й відбивають назад до земної поверхні, що додає до нагрівання Землі. Цей процес нагрівання й називається парниковим ефектом. Якби наша атмосфера не затримувала таким чином сонячне тепло, то на Землі не було б життя, як і на Місяці.

3. Водяна пара — найважливіший з парникових газів

На дев’яносто дев’ять відсотків наша атмосфера складається з двох газів — азоту та кисню. Хоча ці гази відіграють важливу роль у складних кругообігах, які підтримують життя на Землі, однак вони майже не мають прямого впливу на клімат. Уся регуляція клімату здійснюється з допомогою 1 відсотка атмосфери, тобто парникових газів, що затримують тепло. Серед цих газів є такі: водяна пара, вуглекислий газ, закис азоту, метан, хлорфторвуглецеві сполуки та озон.

Найважливіший парниковий газ — водяна пара — зазвичай взагалі не вважається газом, оскільки ми звикли до води у стані рідини. Але кожна молекула водяної пари в атмосфері несе теплову енергію. Приміром, коли водяна пара у хмарі охолоджується й конденсується, то виділяється тепло, що приводить до виникнення конвекційних течій в атмосфері. Швидке переміщення водяної пари в нашій атмосфері відіграє важливу та складну роль у тому, якою буде погода та клімат.

4. Вуглекислий газ — важлива для життя речовина

Вуглекислий газ — це газ, який найчастіше згадується в обговоренні глобального потепління. Було б помилкою вважати вуглекислий газ лише забруднювальною речовиною. Вуглекислий газ є важливим складником у фотосинтезі, процесі під час якого зелені рослини виробляють для себе продукти споживання. Люди й тварини вдихають кисень і видихають вуглекислий газ. Рослини споживають вуглекислий газ, а виробляють кисень. Це, по суті, один із заходів Творця, які уможливлюють життя на Земліa. Але якщо в атмосфері є надто багато вуглекислого газу, це ніби на ліжко кладеться ще одна ковдра. Від цього стає ще тепліше.

Сукупність різних сил

Не лише Сонце та атмосфера визначають клімат. На нього також впливають океани, льодовикові щити, поверхневі мінеральні речовини, рослинний покрив, земні екосистеми, сукупність біогеохімічних процесів та механізм обертання Землі. У вивчення клімату залучені майже всі науки на землі.

Сонце

Атмосфера

Водяна пара (H₂O)

Вуглекислий газ (CO₂)

[Примітка]