Парниковые газы и изменение климата¶

Парниковые газы — это газообразные компоненты атмосферы, которые поглощают и переизлучают инфракрасное (тепловое) излучение, удерживая часть тепла у поверхности планеты. Этот эффект, называемый парниковым, является естественным механизмом терморегуляции Земли, однако его усиление в результате хозяйственной деятельности человека признано основной причиной современного изменения климата.

¶Основные парниковые газы

Ключевые газы, вносящие вклад в парниковый эффект:

• Водяной пар (H₂O) — наиболее распространённый парниковый газ; его концентрация определяется температурой и практически не регулируется напрямую человеком.
• Диоксид углерода (CO₂) — главный антропогенный фактор; образуется при сжигании ископаемого топлива, производстве цемента, а также при сведении лесов.
• Метан (CH₄) — выделяется в сельском хозяйстве (животноводство, рисовые поля), при добыче нефти и газа, на свалках.
• Закись азота (N₂O) — связана с применением азотных удобрений и промышленными процессами.
• Фторсодержащие газы (гидрофторуглероды, перфторуглероды, гексафторид серы) — синтетические вещества с высоким потенциалом глобального потепления.

Парниковый эффект разных газов сравнивают через потенциал глобального потепления (ПГП): за единицу принят CO₂, а, например, метан на горизонте 100 лет оценивается примерно в 28–30 раз выше.

¶Механизм парникового эффекта

Солнечное излучение в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне проходит через атмосферу и нагревает поверхность Земли. Нагретая планета переизлучает энергию в инфракрасном диапазоне. Молекулы парниковых газов поглощают это излучение и переизлучают его во всех направлениях, в том числе обратно к поверхности. В результате часть тепла задерживается в нижних слоях атмосферы, а средняя температура планеты повышается.

¶Наблюдаемые изменения климата

С середины XIX века, с началом промышленной революции, концентрация CO₂ в атмосфере выросла с примерно 280 ppm (частей на миллион) до более чем 420 ppm — уровня, не наблюдавшегося как минимум сотни тысяч лет. Согласно оценкам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), средняя глобальная температура поверхности повысилась примерно на 1,1 °C относительно доиндустриального периода.

Среди фиксируемых последствий:

• повышение уровня моря из-за таяния ледников и теплового расширения воды;
• рост частоты и интенсивности экстремальных погодных явлений — волн жары, засух, сильных осадков;
• таяние арктических льдов и многолетней мерзлоты;
• подкисление океана вследствие растворения CO₂;
• смещение ареалов видов и деградация экосистем, в частности коралловых рифов.

¶Источники антропогенных выбросов

Основные отрасли, ответственные за выбросы:

Точные значения различаются в зависимости от методики учёта и источника данных.

¶Международное регулирование

Основой глобальной климатической политики служит Рамочная конвенция ООН об изменении климата (1992). Её продолжением стали Киотский протокол (1997), устанавливавший обязательства для развитых стран, и Парижское соглашение (2015), в котором страны договорились удерживать рост температуры в пределах значительно ниже 2 °C и стремиться к 1,5 °C. Участники соглашения представляют национально определяемые вклады по сокращению выбросов.

¶Меры снижения выбросов

К основным направлениям относятся:

• переход на возобновляемые источники энергии (солнечная, ветровая, гидроэнергетика);
• повышение энергоэффективности производств и зданий;
• электрификация транспорта;
• улавливание и хранение углерода на промышленных объектах;
• сокращение выбросов метана в сельском хозяйстве и при добыче углеводородов;
• сохранение и восстановление лесов как поглотителей углерода.

Наряду со снижением выбросов обсуждаются методы адаптации — приспособления инфраструктуры, сельского хозяйства и населённых пунктов к уже неизбежным климатическим изменениям.