Учебно-методический комплекс дисциплины «Климатология и метрология» для специальности 5М060800 «Экология» учебно-методические материалы


Рамочная конвенция ООН об изменении климата, Киотский протокол



бет61/62
Дата11.07.2016
өлшемі8.34 Mb.
#192433
түріУчебно-методический комплекс
1   ...   54   55   56   57   58   59   60   61   62

4. Рамочная конвенция ООН об изменении климата, Киотский протокол


Рамочная конвенция ООН об изменении климата (РКИК) была открыта к подписанию на Конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро в июне 1992 г. Основная цель РКИК состоит в том, чтобы добиться стабилизации концентрации парниковых газов в атмосфере на таком уровне, чтобы он не допускал бы опасного антропогенного воздействия на климатическую систему.

. РКИК ООН родилась из столкновения нескольких факторов, связанных с экологической проблематикой конца 80-х годов. С одной стороны, резко возрос уровень обеспокоенности политиков и общественности вопросом изменений климата, а с другой, ООН уже не первый год раздирало противостояние стран Севера и стран Юга. Пропасть, которую предстояло преодолеть в процессе переговоров, была огромной. Многих уже не надо было убеждать в серьезности проблемы и необходимости ее срочного решения. Эти участники переговоров стремились к принятию соглашения, которое содержало бы строгие обязательства по ограничению эмиссии веществ, способствующих возникновению парникового эффекта. Конвенция разрабатывалась на протяжении пятнадцати месяцев. В этом документе излагались основные принципы, установления, процедуры и изначальные обязательства договорившихся сторон. В ходе дальнейших переговоров именно это соглашение и было принято как Рамочная конвенция ООН по изменениям климата.

Основной целью РКИК является сдерживание изменений в атмосфере и стабилизация их на безопасном уровне: «Главной задачей этой Конвенции ... является ... достижение стабильного содержания в атмосфере газов, вызывающих парниковый эффект, на том уровне, при котором исчезнет опасность антропогенного вмешательства в баланс климатической системы Земли…»

Преамбула и сами принципы Конвенции являются набором признанных всеми сторонами фактов и руководящих принципов, охватывающих широкий спектр вопросов: научную основу проблемы; лидирующую роль промышленно развитых стран в производстве эмиссии в прошлом; принцип, согласно которому ответные действия «должны отражать экологические особенности и особенности развития стран»; «принцип суверенности государств в процессе международного сотрудничества»; необходимость постоянных исследований и осуществления мер, «постоянно переоцениваемых в свете каждого нового открытия»; идею о том, что «различные действия могут быть оправданы экономически и помогать решению других проблем окружающей среды». Значительным аспектом этого Соглашения было то, что оно обязало страны-участницы постоянно предоставлять друг другу подробную информацию о программах и перспективах борьбы с выбросами в атмосферу, которая позволяла бы оценить эффективность их усилий. Несколько подпунктов статьи 4 посвящены финансовой стороне помощи развивающимся странам, которую должны оказывать страны, перечисленные в приложении II, то есть, в основном, страны ОЭСР (Организация экономического сотрудничества и развития). Цель этой помощи состоит в том, чтобы не оставить развивающиеся страны один на один с обязательствами, взятыми ими на себя в соответствии с Конвенцией, и в первую очередь она должна быть оказана государствам, которым особенно угрожают изменения климата. Эти подпункты предусматривают помощь по переводу старых технологий на экологически безопасные принципы или по предоставлению доступа к экологически безопасным технологиям и «ноу-хау».

Последующие статьи определяют организационный механизм функционирования Конвенции и финансовые механизмы.

Таким образом, РКИК сформировала определенное пространство в сфере международного права, установила принципы, с которыми по большей части готовы были согласиться все подписавшие ее стороны. В ней заявляется, что проблема изменений климата достаточно серьезна, а странам Третьего мира даны заверения, что ответственность за решение этой проблемы в данное время лежит прежде всего на промышленно развитых государствах. Конвенция недвусмысленно формулирует принципиальный подход к решению проблемы: постепенный, основанный на постоянном уточнении информации, усиленно подчеркивающий необходимость распространять информацию и подвергать переоценке обязательства сторон.

Одним из первых, кто ратифицировал Конвенцию, стало правительство США, вскоре за ним последовали и многие другие. К декабрю 1990 года РКИК ООН была ратифицирована в общей сложности в 50 странах, что стало достаточным для ее вступления в силу. Это и произошло спустя три месяца в соответствии с законом. Такой срок можно назвать достаточно коротким для международного соглашения подобного масштаба. Уже после вступления Конвенции в силу ее одна за другой ратифицировали и многие другие страны: ко времени переговоров в Киото их было уже 167, не считая ЕС. Российская Федерация ратифицировала РКИК в ноябре 1994 г.

Следующим шагом должен был стать запланированный созыв первой ежегодной Конференции участников Конвенции; эта конференция была призвана оценить пройденный со времени саммита путь и определить направление дальнейшего развития. Ее решили провести в Берлине. На состоявшейся в 1995 г. Первой сессии Конференции Сторон РКИК было принято решение 1/СР1, получившее название «Берлинский мандат», в соответствии с которым был начат международный переговорный процесс по разработке нового юридически обязательного документа, дополняющего РКИК в части конкретных обязательств Сторон по численному сокращению или ограничению выбросов. Обсуждение организационных вопросов в Берлине проходило довольно спокойно, если не считать провала попыток согласовать формальные процедурные нормы (эта ситуация повторилась и в Киото). Дольше всего продолжались дебаты о торговле квотами. По этому вопросу был достигнут перспективный компромисс, предусматривавший пробные попытки в этом направлении, но без четко сформулированных обязательств по зачету эмиссии странам-донорам. В Берлине стороны согласились с тем, что прежние обязательства являются недостаточными «для долгосрочных действий в период после 2000 года». Было решено начать вырабатывать меры по ужесточению обязательств, взятых на себя промышленно развитыми странами, перечисленными в Приложении I. Было решено, что новых требований по отношению к развивающимся странам выдвигаться не будет, а «намеченный объем работы необходимо завершить по возможности к 1997 году, чтобы ее результаты можно было утвердить на третьей сессии Конференции сторон». Так было положено начало новым интенсивным переговорам, в конце концов, завершившимся встречей в Киото.

В декабре 1997 г. в г. Киото (Япония) был принят юридический протокол по численному сокращению или ограничению выбросов парниковых газов. По названию города принятый протокол стал называться Киотским. Впервые в истории экологических международных отношений Протокол ввел экономические рыночные механизмы – все страны Киотского протокола поделены на две группы:


  • Страны Организации экономического сотрудничества и развития и страны с переходной экономикой, имеющие количественные обязательства не превышать по выбросам установленный уровень (для первого периода с 2008 по 2012 г. он определен в процентах уровня 1990 г.).

  • Все остальные страны (развивающиеся), не имеющие количественных обязательств.

Таким образом, были введены квоты на выбросы парниковых газов.


  1. Методические указания к практическим занятиям

Практическая работа № 1
Атмосфера, строение атмосферы


Цель работы: знакомство с основными знаниями об атмосфе­ре и ее строении, происходящими в ней физическими и химиче­скими процессами, формирующими погоду и климат.

Атмосфера — это газовая оболочка Земли с содержащимися в ней аэрозольными частицами, движущаяся вместе с Землей в ми­ровом пространстве как единое целое и одновременно прини­мающая участие во вращении Земли. На дне атмосферы в основ­ном протекает вся жизнь.

Атмосфера состоит из смеси газов — воздуха, в котором во взвешенном состоянии находятся пыль, капельки, кристаллы и т.п. Водяной пар также входит в состав воздуха, однако в отличие от большинства других газов его процентная доля существенно меняется с высотой, и даже у поверхности земли содержание во­дяных паров значительно меняется как во времени, так и в про­странстве. В меньшей мере колеблются доли диоксида углерода и озона. Процентное отношение других газов меняется в простран­стве атмосферы незначительно. Поэтому в метеорологии сущест­вуют понятия сухого воздуха и влажного воздуха.

Воздух-газ, в отличие от воды, сжимаем, поэтому с высотой плотность его убывает, и атмосфера постепенно сходит на нет (переходит в космическое пространство) без резкой границы.

Половина всей массы атмосферы сосредоточена в нижних 5 км, три четверти — в нижних 10 км, девять десятых — в нижних 20 км. Но присутствие воздуха — чем выше, тем все более разре­женного — обнаруживается до очень больших высот.

Полярные сияния указывают на наличие атмосферы на высо­тах 1000 км и более. Полеты спутников на высотах в несколько тысяч километров также происходят в атмосфере, хотя и чрезвы­чайно разреженной [46].

Атмосферные процессы вблизи земной поверхности и в ниж­них 30—40 км атмосферы особенно важны с практической точки зрения и наиболее изучены. Но и высокие слои, отдаленные от земной поверхности на десятки, сотни и тысячи километров, при­обрели большое практическое значение.

В высоких слоях атмосферы происходит поглощение ультра­фиолетового и корпускулярного солнечного излучения, которое вызывает различные фотохимические реакции разложения ней­тральных газовых молекул на электрически заряженные атомы. Поэтому высокие слои сильно ионизированы и обладают очень большой электрической проводимостью. В этих слоях наблюда­ются такие явления, как полярные сияния и постоянное свечение воздуха, создающие так называемый ночной свет неба; электри­ческое состояние высоких слоев определяет условия распростра­нения радиоволн, в них происходят сложные микрофизические процессы, связанные с космическим излучением [51].

Учением о физических (и химических) процессах в высоких слоях атмосферы занимается особая научная дисциплина — аэ­рономия (или физика верхней атмосферы).

Атмосферные процессы на разных высотах связаны между со­бой, поэтому для понимания причин изменения погоды у земной поверхности необходимо изучать всю толщу атмосферы, особен­но до 30—40 км.

Слоистая структура атмосферы — результат температурных изменений на разных высотах. От поверхности Земли вверх су­ществуют следующие слои:



  • тропосфера,

  • стратосфера,

  • мезосфера,

  • термосфера,

  • экзосфера.

Название самого нижнего слоя атмосферы, начинающегося у земной поверхности, происходит от греческого слова «тропос», что означает «вращаться, перемешиваться». Высота тропосферы непостоянна и зависит от географической широты места, времени года, циркуляции. Граница атмосферы на одной и той же широте летом выше и ниже зимой. В умеренных широтах мощность ат­мосферы составляет 9—12 км, близко к полюсам она меньше — порядка 8—10 км, к экватору больше — 16—18 км. Воздух в тро­посфере движется не только в горизонтальном и вертикальном направлении, но и постоянно перемешивается. При некоторых условиях атмосферной циркуляции воздушных масс в отдельных ограниченных слоях тропосферы можно наблюдать инверсию (увеличение температуры с высотой) или изотермию (температу­ра с высотой не меняется) [21].

Именно в тропосфере образуются облака, так как здесь сосре­доточена основная масса водяного пара, выпадают осадки и про­исходят другие метеорологические явления.

В пределах самой тропосферы также выделяются характерные слои воздуха. В частности, самый верхний слой толщиной при­близительно в 1 км, в пределах которого наблюдается постоянст­во температуры, называют тропопаузой. Слой воздуха от поверх­ности Земли до 1—1,5 км обычно выделяют как слой трения (воздуха о земную поверхность), или планетарный пограничный слой, а самый нижний слой до высоты 100 м называют призем­ным.

Стратосфера располагается над тропопаузой и распространя­ется примерно до высоты 50 км. Отличительная особенность ее — повышение температуры с высотой. Самый верхний слой стра­тосферы — стратопауза, где температура практически не меня­ется с высотой. Следует заметить, что водяных паров в страто­сфере почти не существует и соответственно облачность не раз­вивается.

Над стратосферой находится мезосфера, в которой температу­ра понижается с высотой. Мезосфера распространяется примерно до высоты 80 км и заканчивается мезопаузой.



Термосфера отличается резким возрастанием температуры в ее пределах в связи с очень большими скоростями газовых молекул и атомов. Иногда термосферу называют ионосферой, поскольку содержание ионов здесь очень велико.

Экзосфера располагается выше термосферы, содержит только очень небольшое число атомов газа, которые движутся здесь с такой скоростью, что преодолевают притяжение Земли и улетают в космическое пространство.

Практические задания

  1. Перечислите примеры зависимости состояния атмосферы от деятельности человека.

  2. Составьте тематический конспект и реферат-презентацию к докладу по данной теме.

Контрольные вопросы

  1. Каков состав атмосферы? До какой высоты от поверхности земли распространяется атмосфера? Охарактеризуйте строение атмосферы.

  2. Как влияет атмосфера на температурный режим планеты? Каковы суточные контрасты температур?

  3. *Как образуется озон и каково его влияние на температуру высоких слоев атмосферы? Чем отличается состав высоких слоев атмосферы от состава нижних ее слоев?

Практическая работа № 2
Метеорология и климатология


Цель работы: знакомство с метеорологией как наукой в систе­ме наук о Земле и ее разделом климатологией, с целями, задачами и методами метеорологии и климатологии.

Метеорология — наука о земной атмосфере, ее строении, свойствах и происходящих в ней явлениях и процессах. Предме­том изучения метеорологии является атмосфера — воздушная оболочка, окружающая земной шар. Теоретической основой ме­теорологии служат общие законы физики и химии, записанные применительно к атмосфере. Главными задачами метеорологии являются описание состояния атмосферы в данный физический момент времени и прогноз ее состояния на будущее.

Наряду с физической метеорологией развивается как важная часть единой науки синоптическая метеорология, основной зада­чей которой является анализ фактического состояния погоды и ее прогноз.

Особое место в метеорологии занимает детальное исследова­ние свободной атмосферы — аэрология. В настоящее время сформировалась новая ветвь аэрологии — аэрономия как наука о самых верхних слоях атмосферы — внешней атмосфере. Такие ветви метеорологии, как микрометеорология (физика приземного слоя), агрометеорология, строительная климатология и др., ис­следуют свои специфические проблемы [42].

Процессы, происходящие в атмосфере, возникают и развива­ются в основном в результате превращений энергии, поступаю­щей к Земле от Солнца. При изучении этих процессов широко используются законы, установленные в различных областях фи­зики (гидромеханике, термодинамике, учении о лучистой энергии и т.д.). Поскольку атмосфера находится в постоянном взаимодей­ствии с поверхностью Земли, при изучении процессов, происхо­дящих в ней, учитывается также влияние географических факто­ров (характера поверхности, особенностей рельефа и т.д.). Это сближает метеорологию, науку в основном физическую, с гео­графическими науками. Кроме того, метеорология тесно связана с гидрологией и океанологией, с которыми ее роднит взаимосвязь процессов, происходящих в жидкой и газообразной оболочках Земли, а также с рядом дисциплин прикладного характера.

Практическими задачами метеорологии являются: 1) обеспе­чение отраслей экономики метеорологической информацией с целью наиболее полного и эффективного использования благо­приятных условий погоды и климата и сокращения до минимума ущерба от опасных метеорологических явлений; 2) повышение оправдываемости и увеличение заблаговременности прогнозов метеорологических условий, в том числе опасных метеорологи­ческих явлений.

Для характеристики состояния атмосферы используется ряд метеорологических величин. К основным метеорологическим величинам относятся: температура, давление, плотность и влаж­ность воздуха; скорость и направление ветра; количество, высота и толщина облаков; интенсивность осадков, метеорологическая дальность видимости, водность туманов, облаков и осадков; по­токи лучистой энергии и тепла и др.

Кроме метеорологических величин выделяют еще атмосфер­ные явления. К ним относятся туман, гроза, гололед, пыльная (песчаная) буря, роса, иней, полярные сияния и др.

Существенная особенность метеорологических величин и яв­лений состоит в их непрерывном и сравнительно быстром изме­нении во времени и пространстве. Непрерывно изменяющееся состояние атмосферы, характеризуемое в определенный момент времени совокупностью метеорологических величин и явлений, называется погодой. При этом можно говорить о погоде в опреде­ленной точке пространства, в том или ином районе, в городе, по маршруту, трассе и т.д.

С понятием «погода» тесно связано понятие «климат». Кли­матом называется средний за многолетний период режим усло­вий погоды, характерный для данной местности. Климат, в отли­чие от погоды, обладает относительной устойчивостью и является важной физико-географической характеристикой местности.

Климатология — это раздел метеорологии, изучающий зако­номерности формирования климатов Земли, их распределения по Земному шару и изменения в прошлом и будущем.

Все атмосферные движения протекают на планете Земля с ха­рактерными только для нее очертаниями материков и океанов, строением рельефа, распределением рек, морей, ледникового, снежного покровов и растительности. Это определяет географич- ность метеорологии и климатологии и их вхождение в комплекс географических наук [46].

Атмосферные условия, определяющие климат каждого места, испытывают периодические изменения в годовом ходе — от зимы к лету и от лета к зиме. Кроме периодических изменений сово­купность атмосферных условий несколько изменяется от года к году. Это называется межгодовой изменчивостью атмосферных условий.

Климат связан с другими составляющими географического ландшафта благодаря существованию тесных зависимостей меж­ду атмосферными процессами и состоянием земной поверхности, включая Мировой океан.

Главными задачами климатологии являются изучение глобаль­ной климатической системы и прогноз возможных изменений глобального и локального климатов на ближайшее время и на да­лекую перспективу.

Сведения о фактическом состоянии атмосферы, о явлениях, происходивших в ней в прошлом, и предсказания того, что ожи­дается в будущем, называют метеорологической информацией.

Метеорологическая информация подразделяется на:


  • регулярную, передаваемую в определенные сроки в соот­ветствии с планом обслуживания;

  • экстренную (штормовую), в которой сообщается о возник­новении опасного явления погоды, а также об его усилении или окончании;

  • эпизодическую, предоставляемую по отдельным запросам обслуживаемых организаций;

  • специальную, предназначенную для отдельных отраслей народного хозяйства (например, метелевые оповещения для же­лезнодорожного транспорта).

Основной формой метеорологической информации является ежедневный бюллетень погоды и состояния загрязнения природ­ной среды. Он содержит схематическую карту погоды, обзор ос­новных явлений погоды за прошедшие сутки, прогноз погоды на 1—3 суток, климатические данные.

Важнейшим видом оперативного метеорологического обслу­живания являются прогнозы погоды, которые разделяют по сле­дующим признакам:



  1. по территории:

а) по пункту (город, аэропорт и т.п.);

б) по линии (авиационная трасса, железная дорога, река и т.п.);



  1. по заблаговременности:

а) краткосрочные (до 72 часов);

б) среднесрочные (от 3 до 10 суток);

в) долгосрочные (на месяц и на сезон);


  1. по содержанию:

а) предупреждения об опасных явлениях погоды, к которым относятся: сильный ветер, шквал, ухудшение видимости, метели, интенсивные осадки, град, гололедно-изморозевые отложения, резкие изменения температуры воздуха, очень высокие и очень низкие температуры воздуха, заморозки и другие явления;

б) прогнозы погоды общего пользования, публикуемые для общего сведения и не имеющие определенной специфики (РД 52.27.724-2009);

в) специализированные прогнозы погоды, составляемые для метеорологического обеспечения авиации, сельского хозяйства, железнодорожного транспорта, речного флота, морского флота, лесосплава, рыбной промышленности, электростанций и т.п. [31]

В краткосрочных прогнозах погоды общего пользования на день указывается ожидаемая максимальная температура воздуха, а на ночь — минимальная.

На современном этапе развития метеорологии из нее выдели­лось несколько частных дисциплин, изучающих различные сто­роны атмосферных процессов. К таким дисциплинам относятся прежде всего физика атмосферы, изучающая физические законо­мерности атмосферных явлений; синоптическая метеорология, изучающая формирование погоды и разрабатывающая методы ее предсказания; динамическая метеорология, изучающая теорети­ческие вопросы физики атмосферы на основе решения математи­ческих уравнений гидродинамики, термодинамики и др.

В процессе использования метеорологических сведений выде­лились прикладные разделы метеорологии. Важнейшими из них яв­ляются сельскохозяйственная метеорология (агрометеорология), авиационная метеорология, морская метеорология, космическая метеорология, военная метеорология, медицинская и биометео­рология и др.



Практические задания

  1. Составьте календарь природы текущего года, отразив в нем атмосферные явления Нижневартовского района.

  2. Охарактеризуйте основные разделы метеорологии.

Контрольные вопросы

  1. Что изучает метеорология? Что такое погода и климат, кли­матология?

  2. Какие методы исследования применяются в метеорологии?

  3. *Каково значение метеорологии для различных отраслей экономики? Дайте сравнительную характеристику на примерах отдельных отраслей.

Практическая работа № 3

Организационно-методические основы приземных
метеорологических наблюдений


Цель работы: изучение основных требований к организации и производству приземных метеорологических наблюдений.

Метеорологические наблюдения представляют собой опреде­ление характеристик состояния и развития физических процессов в атмосфере при взаимодействии ее с подстилающей поверхно­стью и включают измерения метеорологических величин, харак­теризующих эти процессы, и определение основных характери­стик наиболее важных атмосферных явлений (начало, конец, ин­тенсивность, опасность для отраслей экономики).

Экспериментальные исследования в натурных условиях по ак­тивному воздействию на метеорологические процессы выполня­ются с целью разработки практических методов создания и рас­сеяния облаков, туманов, стимулирования или предотвращения осадков, борьбы с градом и др.

Теоретические методы базируются на использовании матема­тических моделей различных атмосферных процессов. Важней­шим направлением этого метода является совершенствование техники прогнозов погоды [32].

Приземные метеорологические наблюдения производятся с целью получения информации для:



  • непосредственного обеспечения отрасли экономики сведе­ниями о метеорологических условиях в пункте наблюдений;

  • оповещения получателей информации об опасных природ­ных явлениях;

  • обеспечения прогностических органов службы необходи­мыми данными для составления всех видов прогнозов метеороло­гических условий и предупреждений об ожидаемых неблагопри­ятных условиях;

  • накопления и обобщения объективных данных о метеоро­логическом режиме и климате по территории района, области, республики и страны в целом.

Метеорологические наблюдения за состоянием верхних слоев атмосферы (тропосфера, стратосфера) до высоты около 40 км носят название аэрологических наблюдений. Наблюдения над состоянием высоких слоев атмосферы можно назвать аэрономи­ческими. Они отличаются от аэрологических наблюдений как по методике, так и по наблюдаемым параметрам.

Наиболее полные и точные наблюдения производятся в метео­рологических и аэрологических обсерваториях. Кроме метеоро­логических обсерваторий наблюдения над основными метеороло­гическими величинами ведутся еще на метеорологических и аэ­рологических станциях, размещенных по всему земному шару.

Изучение географического распределения метеорологических величин и сравнение состояния атмосферы (погоды и климата) в различных местах Земли возможно при условии, что метеороло­гические станции в каждой стране и во всех странах мира ведут наблюдения однотипными приборами, по единой методике и в определенные часы суток. Поэтому станции в каждой стране и в мировом масштабе составляют единое целое — сеть метеороло­гических станций.

Метеорологические станции общегосударственной сети раз­мещаются по возможности равномерно в местах, характерных для данного района. Это необходимо, чтобы показания станции были репрезентативными, т.е. показательными не только для ее ближайших окрестностей, но и для большого окружающего рай­она.



Практические задания

  1. Обоснуйте необходимость проведения основных приземных метеорологических наблюдений в нашем регионе.

  2. Подготовьте реферат-презентацию по изучаемой теме.

Контрольные вопросы

  1. Что такое метеорологические наблюдения, метеорологиче­ская станция, метеорологическая сеть?

  2. Какие основные требования предъявляются к метеонаблю­дениям?

  3. Чем отличаются аэрологические наблюдения от аэрономи­ческих и агрометеорологических наблюдений?


Практическая работа № 4

Метеорологическая площадка, программа и виды наблюдений

Цель работы: знакомство с планом метеорологической пло­щадки и программой наблюдений на метеостанциях.

Метеорологическая площадка служит для установки приборов и оборудования, необходимых при производстве метеорологиче­ских наблюдений в приземном слое атмосферы.



Метеорологическая площадка выбирается на участке, харак­терном (типичном) для окружающей местности, который не от­личается от окружающей территории какими-либо особенностя­ми теплообмена и влагообмена подстилающей поверхности с ат­мосферой. Площадка должна иметь форму квадрата (со стороной 26 м), одна сторона которого ориентирована в направлении се­вер—юг.

На станциях с неполной программой наблюдений (без наблю­дений за температурой почвы на глубинах под естественным по­кровом) разрешается уменьшение площадки до размеров 20x16 м.





Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   54   55   56   57   58   59   60   61   62




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет