Глобальне потепління може викликати літнє висихання і нагрівання ґрунту в континентальних районах у зоні середніх широт. Це висихання ґрунту пов'язане, головним чином, з більш раннім розтаванням снігів і випаданням опадів, а також із більш раннім зменшенням вологості ґрунту в період переходу від весни до літа.
Зменшення концентрації озону у верхній стратосфері призведе до зменшення поглинання ультрафіолетового випромінювання Сонця і відповідно до зменшення її нагрівання. Підвищення концентрації в стратосфері вуглекислого газу та інших парникових газів, які поглинають променисту енергію, підсилить випромінювання тепла із стратосфери. Зниження нагрівання в поєднанні зі збільшенням охолодження приведе до значного зниження температури верхньої атмосфери.
Глобальне потепління завдасть значної шкоди морським екосистемам. Затоплення прибережного мілководдя викличе скорочення вилову морепродуктів, бо загинуть цінні види риб, збідніє видова різноманітність флори і фауни, порушиться гідрохімічний і гідробіологічний режим вод.
Перегрівання планети призведе до розвитку непередбачених подій. На одних територіях будуть переважати урагани, вітри, смерчі, суховії, ерозія ґрунту та інші екологічні лиха, на інших - повені, зливи, затоплення населених пунктів, сільськогосподарських угідь тощо.
Наслідком глобального потепління області «Гренландія-Середня Азія» є ослаблення теплої течії Гольфстріму і можлива її заміна на холодну течію з півночі. З «грілки» для Західної Європи і кліматичного стабілізатора для Північної Америки ця течія перетвориться в «холодильник» для країн цього регіону. Найбільше постраждають Франція, Англія і США. Деякі вчені вважають, що знаменита тепла течія Гольфстрім уже припинила своє існування.
Зміни клімату негативно вплинуть на здоров'я людей - через підсилення теплового стресу в південних районах і внаслідок поширення багатьох видів захворювань.
Негативний вплив парникових газів на клімат Землі очевидний і тому виникає необхідність розробки ефективних заходів боротьби з забрудненнями атмосфери.
Найбільш доступним заходом зв'язування вуглекислого газу є лісонасадження. Розроблена американськими експертами програма лісорозведення передбачає щорічне висаджування одного мільярда дерев протягом кількох років, що дозволить у найближчі два десятиріччя знизити вміст вуглекислого газу в атмосфері США на 5%. При щорічному висаджуванні 20 млрд. дерев із повітряного простору США можна буде видаляти 67% щорічних викидів вуглекислого газу. На реалізацію цього проекту необхідно 30-50 років. Аналогічні заходи були розроблені в Бразилії. Але їх масштаби не відповідають сучасним потребам. Експерти ООН встановили, що на місце кожних 10 зрубаних дерев висаджується тільки одне нове.
Розв'язання проблеми запобігання змінам клімату повинне включати комплекс технічних, адміністративних і економічних заходів.
Технічні заходи передбачають, у першу чергу, впровадження ефективних шляхів виробництва і використання енергії:
- зниження споживання палива з високим вмістом вуглецю (наприклад, перехід з вугілля на газ);
- вдосконалення технології спалювання вугілля;
- впровадження технології високоефективного виробництва енергії (газові турбіни та ін.);
- використання невикопних джерел енергії (введення відновних екологічно чистих джерел);
- розробка технологій поглинання вуглекислого газу з атмосфери.
Серед технічних заходів - лісонасадження і збільшення продуктивності лісів.
Економічні заходи передбачають застосування податків та інших економічних стимулів для скорочення викидів парникових газів, а також видачу державними органами ліцензій на виробництво енергії на конкурсній основі, виходячи з екологічності запропонованих проектів.
Серед інших економічних заходів - податкові пільги, низькопроцентні кредити і прямі державні субсидії, які заохочують використання високоекологічних технологій.
Адміністративні заходи - встановлення гранично допустимих концентрацій вуглекислого газу у викидах.
У 1992 р. була підписана Конвенція ООН про зміну клімату, мета якої полягає в тому, щоб досягти стабілізації парникових газів в атмосфері на рівні, який не допускає небезпечного антропогенного впливу на кліматичну систему.
5. Руйнування озонового шару Землі та шляхи його захисту
5.1 Озоносфера
Наша планета оточена газовою оболонкою - атмосферою. Однією з найважливіших частин атмосфери, яка впливає на все живе на Землі, є озоносфера.
Озоносфера- це шар повітря, насичений озоном, який знаходиться на висоті від 10 до 50 км, причому його максимум концентрацій знаходиться приблизно у 20 км над Землею. Якби вдалося зібрати озон з усієї атмосфери біля поверхні Землі, то за умови, що тиск дорівнює 1 атм., утворився б шар товщиною 3 мм, який покрив би всю планету.
Озон є продуктом дії ультрафіолетових променів на молекули кисню (02). У результаті деякі з них розпадаються на вільні атоми, а ті у свою чергу можуть приєднуватися до інших молекул кисню з утворенням озону (03). Весь кисень не перетворюється в озон, тому що вільні атоми кисню реагують з молекулами озону і дають дві молекули кисню.
Головною властивістю озону є здатність поглинати ультрафіолетове випромінювання Сонця, яке спроможне зруйнувати все живе. Озоновий шар важливий для кожного з нас саме тому, що його смуги поглинання припадають на дуже важливий діапазон хвиль сонячного випромінювання. Відомо, що озон поглинає ультрафіолетове випромінювання Сонця з довжинами хвиль, меншими ніж 300 нм. Найбільше озон поглинає сонячне ультрафіолетове випромінювання з довжиною 253,65 нм. Це означає, що шар озону товщиною 3 мм (або 300 одиниць Добсона - міри сумарного озону, якою користуються в озонометрії) може зменшити інтенсивність випромінювання на цій довжині хвилі в таку кількість разів, що дорівнює одиниці з 40 нулями.
Також озон поглинає і більш довгі хвилі, від 440 до 850 нм. Це вже видиме світло.
Крім того частина енергії Землі, що випромінюється в інфрачервоному діапазоні, затримується озоном та залишається в межах земної атмосфери. В іншому разі Земля б охолоджувалася внаслідок теплового випромінювання в космічний простір.
Головна функція озону полягає в захисті людини та всієї біосфери Землі від жорсткого ультрафіолетового випромінювання з довжинами хвиль від 250 до 320 нм. Це якраз те випромінювання (нижче 280 нм), яке здатне ефективно поглинатися нуклеїновими кислотами. Якщо б це випромінювання не затримувалося озоновим екраном і досягало поверхні Землі, то основа життя - нуклеїнові кислоти - під його впливом руйнувалася. Саме цим озоновий шар захищає білки, які поглинають приблизно те саме випромінювання, включаючи трохи більші довжини хвиль, що й озон.
За своїм впливом на живі організми жорсткий ультрафіолет наближується до іонізуючого випромінювання, проте через більшу, ніж у випромінювання, довжину хвилі він не здатний проникати глибоко в тканини, саме чому й уражує лише поверхневі органи. Жорсткий ультрафіолет може викликати рак шкіри, особливо злоякісну меланому, катаракту та імунодефіцит. Жорсткий ультрафіолет викликає звичайні опіки шкіри та роговиці ока. Вже зараз у світі помітне збільшення кількості захворювань на рак шкіри, однак багато інших факторів (наприклад, популярність загару) не дозволяє однозначно стверджувати, що в цьому винне лише зменшення вмісту озону. Жорсткий ультрафіолет погано поглинається водою і тому небезпечний для морських екосистем. Дослідження показали, що планктон, який живе в приповерхневому шарі, при збільшенні інтенсивності жорсткого ультрафіолету може серйозно постраждати чи навіть загинути повністю. Планктон знаходиться в основі харчових ланцюгів практично всіх морських екосистем, тому без перебільшення можна сказати, що практично все життя в приповерхневих шарах морів та океанів може зникнути. Рослини менш чутливі до жорсткого ультрафіолету, але при збільшенні дози можуть постраждати й вони.
Отже ми впевнилися, що озоносфера відіграє значну роль в існуванні життя на Землі як захисник від жорсткого ультрафіолету. Далі ми розглянемо, чому ж питання про захист озонового шару Землі від руйнування є справді важливим, таким, що його не можна залишати без уваги.
5.2 Сучасний стан озонового екрану
Перші озонові діри були відмічені в 1985 р. в Антарктиді. Останнім часом зафіксована поява озонових дір не лише над полярними, але й іншими, у тому числі густонаселеними районами Землі. Щороку вся Земля втрачає приблизно 0,5% озонового шару. Але за останні 10-15 років його втрата складала близько 7%, і цей процес й надалі посилюється.
У першій половині 1997 р. вперше виникла величезна за своїми масштабами озонова діра площею близько 30 млн. км над усією Арктикою, включаючи північ Європи, Канади, Гренландію, Балтійське море, північні області Сибіру до самого Уралу й Байкалу. Щомісячне зменшення озону весною досягало тут 30-40%. Нічого подібного раніше наша планета не знала. Над південною півкулею за останні 5 років озонова діра збільшилася у 2 рази, досягнувши площі 22 млн. км. Така сама ситуація повторилася і в 1998 році. За даними Всесвітньої метеорологічної організації навесні 1994 року вміст озону в повітряному просторі над Північною Європою був на 10% меншим від середньої багаторічної норми, а в 1996 р. над Арктикою він не досягав норми більш як на 40%. У цьому ж році над Британськими островами у лютому-березні втрата озону наблизилася до 50%.
Великі озонові діри спостерігалися в останні роки й над Росією. За офіційним повідомленням Роскомгідромета, в другій декаді березня 1997 року одна з них знаходилась над Ленінградською, Псковською, Новгородською областями, інша -над Східним Сибіром, Якутією та центром Красноярського краю. В «європейській» дірі вміст стратосферного озону був знижений на 20-30% та відповідав збільшенню інтенсивності потоку ультрафіолетового випромінювання на 40%. У «сибірській» дірі вміст озону зменшився на 35%. Це були одні з найбільших зафіксованих озонових дір.