Озонные дыры и гибель человечества

Человек воздействовал на климат с тех пор, как начал вырубать и выжигать леса, распахивать земли, засаживать территории различными видами растительности и т. д. Этим самым он менял отражательную способность поверхности Земли, а значит, изменял то количество энергии, которую наша планета получает от Солнца. В настоящее время человек меняет климат со значительно большим размахом. Он создает новые водохранилища и каналы, изменяет русла крупных рек, осушает болота, продолжает уничтожать леса и делает в этом плане еще многое другое. В частности, приводит почву в состояние эрозии. А эрозия почвы также меняет оптические (отражательные и поглощающие) свойства земной поверхности. В результате эрозии почвы меняется газовый обмен между земной поверхностью и атмосферой. Меняется при этом и обмен теплом и влагой между земной поверхностью и атмосферой.

Что касается малых составляющих атмосферы, сильно влияющих на климат, то на первом месте стоит CO₂, поскольку он создает в атмосфере парниковый эффект. Если количество СО₂ увеличится, то климат существенно (а возможно, и катастрофически) потеплеет. Это зависит от степени повышения концентрации СО₂ в атмосфере. Но для сохранения пригодным для жизни климата важен не только СО₂. Чрезвычайно важны фреоны, фтористые, бромистые и хлорные соединения, которые разрушают озонный слой и тем самым изменяют тепловой режим Земли. Целый ряд химически активных малых (но не пренебрежимых) примесей (окислы азота, фреона и др.) поглощают солнечную энергию и тем самым меняют тепловой режим атмосферы, нагревают ее. Таким образом, они, с одной стороны, по мере увеличения их концентрации, увеличивают парниковый эффект, а с другой стороны, уменьшают солнечную энергию, приходящую к Земле, то есть уменьшают метеорологическую солнечную постоянную.

На климате обязательно отразится и загрязнение Мирового океана нефтяными продуктами. Нефтяная пленка на водах Мирового океана меняет теплообмен и влагообмен между океаном и атмосферой. Человек с большим энтузиазмом и сознанием своей силы воздействует на облака с тем, чтобы стимулировать выпадение осадков. Но он не задумывается над тем, что планомерно, осознанно при этом загрязняет атмосферу. Человек изменяет климат и путем сжигания топлива. При этом одновременно в атмосферу выбрасывается водяной пар. Кстати, поступление водяного пара в атмосферу увеличивается и в результате функционирования оросительных систем. Испытания ядерного оружия также внесли и вносят свою лепту в изменение климата. При этом в атмосфере накапливается аэрозоль, окислы азота, радиоуглерод и другие составляющие, которые эффективно разрушают озонный слой.

Топливно-энергетический комплекс мира непрерывно растет. На рис. 69 показано, как увеличивалось производство энергии в мире начиная с 1850 года. Виден непрерывный быстрый рост производства энергии, а значит, и выбросов в атмосферу. Выбрасывается в больших количествах сажа и продукты сгорания в виде соединений серы. При этом в атмосферу поступают радиационно-активные малые газовые составляющие. Это происходит при сжигании химического топлива. При этом поступают в атмосферу углекислый газ и окислы азота. Они влияют на углеродный и азотный циклы в системе атмосфера — океан — биосфера — почвы суши. Кроме того, при сжигании веществ (топливных материалов) человек изменяет свойства подстилающей поверхности. После этого она будет по-иному отражать солнечное излучение, а также будет оказывать влияние на обмен веществом между земной поверхностью (сушей и поверхностью Мирового океана) и атмосферой. Выбросы отходов топливного процесса прямо в воды океана и в атмосферу завершают картину. Некоторые специалисты не без основания считают, что это является главным злом топливно-энергетического комплекса.

_{Рис. 69. Рост производства энергии в мире по данным энергетического проекта международного Института системного анализа}

Каковы перспективы развития топливно-энергетического комплекса в мире? Потребление энергии во всем мире растет примерно на 2 % в год. Приведем данные о количестве сжигаемого топлива, которое потребуется для этих нужд. На сегодня запасы каменного угля составляют 8,4 × 10¹¹ тонн, если его теплотворную способность принять равной 7000 ккал/кг. Это соответствует количеству каменного угля с реальной теплотворной способностью, равному 1,0754 × 10¹³ тонн. Все топливо в мире (включая нефть и газ) оценивается в 1,29 × 10¹³ тонн. На 80 % условное топливо состоит из каменного угля. Имеется и другая цифра — 94,2 %. Нефть составляет 3,5 %, а газ — 2,3 % от общей суммы. Исходя из этих цифр можно сделать такие выводы. Во-первых, основным продуктом сжигания топлива в будущем будет каменный уголь. Во-вторых, добыча топлива и его сжигание будет сосредоточено в отдельных крупных регионах мира. Во всяком случае, их распределение будет неравномерным в пространстве. Для оценки влияния на климат то и другое очень важно.