5. Globālā sasilšana un tās sekas
| Vietne: | E-izglītība |
| Kurss: | Klimats un ilgtspējīga attīstība |
| Grāmata: | 5. Globālā sasilšana un tās sekas |
| Drukājis: | Vieslietotājs |
| Datums: | svētdiena, 2024. gada 28. aprīlis, 03:31 |
Apraksts
Klimats un ilgtspējīga attīstība
Redaktori: Māris Kļaviņš un Jānis Zaļoksnis.
Rīga: LU Akadēmiskais apgāds, 2016, lpp
Grāmata “Klimats un ilgtspējīga attīstība” izstrādāta un izdota Eiropas Ekonomikas zonas finanšu instrumenta 2009.–2014. gada perioda programmas “Nacionālā klimata politika” neliela apjoma grantu shēmas projektu “Kapacitātes celšana pētījumiem un pasākumiem sabiedrības zināšanu uzlabošanai par klimata pārmaiņām un to radītajām sekām” projekta “Klimata pārmaiņu izglītība visiem” ietvaros.
5.1. Zemes klimata pārmaiņu raksturs
Zemes klimata mainības tendenču analīze sniedz pārliecinoši daudz pierādījumu tam, ka pēdējā gadsimta laikā Zemes klimats ir būtiski mainījies. Pārmaiņas skar gan klimata kopējos rādītājus, piemēram, Zemes temperatūra, nokrišņu daudzums, sniega segas stabilitāte Zemes ziemeļu reģionos un kalnos, gan arī izmaiņas Zemes biofizikālajās sistēmās (piemēram, vielu apritē, plūsmā).Ir pamats uzskatīt, ka siltumnīcefekta gāzu emisijas apjoms un koncentrācijas pieaugums atmosfērā uzskatāms par galveno faktoru, kas nosaka Zemes klimata būtiskās izmaiņas – globālo sasilšanu.
Katra no pēdējām trim desmitgadēm ir bijusi ar augstāku temperatūru nekā jebkura desmitgade kopš 1850. gada. Laika posms no 1983. līdz 2012. gadam ir bijis siltākais laika periods pēdējo 1400 gadu laikā Ziemeļu puslodē, kur šādu klimata rekonstrukciju ir iespējams veikt. Globālā vidējā kombinētā temperatūra virs sauszemes un okeāniem uzrāda lineāru pieauguma tendenci laika posmam no 1880. līdz 2012. gadam, ko apliecina daudzi neatkarīgi veikti novērojumi un aprēķini.
Ar atļauju no IPCC 2015.
Ar atļauju no IPCC 2015.
Globālā sasilšana pēdējos 150 gados ir noteikusi ne tikai temperatūras paaugstināšanos, bet ietekmējusi jūras līmeņa celšanos un ziemeļu puslodes sniega segas platības samazināšanos (sk. 5.1. un 5.2. att.). Būtiskākās sasilšanas ietekmes apkopotas 5.1. tabulā. Katrā no trim pēdējām desmitgadēm Zemes temperatūra kopš 1850. gada ir bijusi augstāka nekā iepriekšējās.
Tomēr temperatūras paaugstināšanās uz Zemes nav bijusi vienmērīga. Visstraujāk temperatūra ir paaugstinājusies Zemes polu reģionos – Arktikā un Antarktīdā. Ir pierādīts ne tikai piezemes temperatūras, bet arī troposfēras temperatūras paaugstināšanās (izmantojot satelītu novērojumus un meteoroloģiskās zondes), turklāt temperatūras paaugstināšanās ātrums pētītajā atmosfēras masā ir līdzīgs. Palielinājies arī ūdens tvaiku daudzums atmosfērā, ko savukārt nosaka temperatūras paaugstināšanās. Ūdens tvaiku koncentrācijas pieaugums atmosfērā var pastiprināt siltumnīcefektu nākotnē, jo ūdens ir viena no siltumnīcefektu veicinošām vielām. Kopš 1960. gada veiktie mērījumi pierāda, ka paaugstinājusies okeānu ūdeņu temperatūra (līdz pat 3000 m dziļumam), jo ūdens absorbē lielāko daļu pieplūstošā siltuma daudzuma. Okeānu ūdeņu temperatūras paaugstināšanās var sekmēt ūdens tilpuma palielināšanos un jūras līmeņa celšanos, kā arī ietekmēt ūdeņu plūsmu raksturu.
Pēdējā gadsimta laikā ir samazinājusies ne tikai sniega segas platība ziemeļu puslodē, bet arī kalnu un kontinentālo ledāju aizņemtā platība, kā arī mūžīgā sasaluma aizņemtās platības, kuras uzskatāmas par nozīmīgu faktoru, kas sekmē jūras līmeņa celšanos. Īpaši būtiski tiek ietekmēti Antarktīdas un Grenlandes ledāji (sk. 5.3. att.). Reģionālo pētījumu rezultāti parāda, ka kalnāju ledāji kļūst arvien īsāki un plānāki. Piemēram, Vidusāzijā un Dienvidsibīrijas kalnājos daudzi šļūdoņi pēdējo 200 gadu laikā ir kļuvuši īsāki par 4 km. Alpu kalnu ledāju platība samazinājusies par 30 līdz 40% salīdzinājumā ar platību, kādu tie aizņēma Mazajā ledus laikmetā. Eiropā šļūdoņu straujā samazināšanās ir tieši saistīta ar Alpu reģiona klimata pasiltināšanos 20. gadsimta laikā. Samazinās arī Zemes sasalums mūžīgā sasaluma apgabalos.
Ar atļauju no IPCC 2015.
Tā kā temperatūras paaugstināšana īpaši ietekmē Zemes polāros reģionus, ir samazinājusies arī ledus aizņemtā platība jūrās. Jūras līmeņa mainība ir ievērojami ietekmējusi krasta erozijas procesus un sekmējusi piekrastes teritoriju degradāciju.
Novērojumi pierāda, ka nokrišņu daudzums, lai arī nevienmērīgi, bet vidēji uz Zemes ir palielinājies par 2% kopš 20. gadsimta sākuma, kā arī ievērojami ir pieaudzis ekstremālu nokrišņu biežums (sk. 5.4. att.). Nokrišņu daudzums ir palielinājies Ziemeļamerikā un Dienvidamerikā, Ziemeļeiropā, Ziemeļāzijā un Centrālāzijā. Taču nokrišņu daudzums samazinājies Sāhela reģionā, Vidusjūras reģiona valstīs un Dienvidāfrikā.
Ar atļauju no IPCC 2015.
Globālā sasilšana tiek saistīta arī ar klimata sistēmas stabilitātes ietekmēšanu un ekstremālu klimatisko parādību biežuma pieaugumu. Tas attiecas gan uz tropisko ciklonu un viesuļvētru biežuma un intensitātes mainību Karību jūras reģionā, gan arī uz musonu lietavām Āzijā.
Klimata mainība tieši ietekmē ne tikai dabas vidi, bet arī cilvēkvidi. Vasaras globālās sasilšanas ietekmē daudzos reģionos ir kļuvušas siltākas, kā arī biežāki ir kļuvuši laika posmi, kad novērojami ekstremāli augstas temperatūras „karstuma viļņi”, kas ietekmē cilvēku veselību. Negatīvo ietekmi ļoti karstās vasarās pastiprina pieaugošais gaisa mitrums. Konstatēts, ka mērenā klimata reģionos ļoti karstos laika apstākļos nāves gadījumu skaits dienā palielinās. Karstuma viļņi ASV pilsētās, Francijā 2003. gadā un Grieķijā 2007. gada vasarā prasīja vairāku simtu cilvēku dzīvības. Piemēram, karsuma viļņi Londonā palielināja mirstību par 15%. Ar klimata mainību tiek saistīta arī konkrētajam reģionam netipisku sugu invāzija.
Ogļskābās gāzes koncentrācijas pieaugums atmosfērā ietekmē ne tikai Zemes klimatu. Ogļskābajai gāzei izšķīstot ūdenī, palielinās izšķīdušās CO2 koncentrācija un pazeminās okeānu ūdeņu pH (5.5. attēls), t.i., tie kļūst skābāki. Pašas par sevi šādas ietekmes izsaka visai maz ko, bet pH līdzsvars ir būtisks visu jūru un okeānu dzīvo organismu sekmīgai attīstībai. Šādu izmaiņu tiešās sekas var būt jutīgu sugu iznīkšana un nozvejas samazināšanās, bet netiešās izmaiņas var būt visu dzīvo kopienu izmaiņas.
Ar atļauju no IPCC 2015.
Klimata mainība vispirms ietekmē sociāli neaizsargātos iedzīvotājus, kā arī nabadzīgākās valstis, tādējādi padziļinot sociāli ekonomisko krīzi un sekmējot nabadzības pieaugumu.
Neapšaubāmi, ka klimata mainība un klimata veidošanos ietekmējošie procesi un to mijiedarbības raksturs ir sarežģīta un maz izpētīta parādība un šo jautājumu risināšana ir tagadnes un nākotnes uzdevums, kura pamatā ir klimatoloģiskie pētījumi un klimata mainības prognozēšana.
5.2. Zemes klimata modelēšana un klimata mainības scenāriji
Klimata sistēmas mainību un procesus var pētīt un prognozēt, izmantojot klimata modelēšanu. Modelis ir procesu, sistēmu vai darbības aprakstīšana vai attēlošana ar matemātisku vienādojumu palīdzību. Izziņas metodi, kur pētāmo objektu aizstāj ar modeli, lieto gadījumos, kad objekti tiešai izpētei grūti pieejami.Klimata modelēšana pamatojas uz klimatu ietekmējošo elementu sakarību un kādā konkrētā laika periodā novērotu to vērtību kopumu, kuru tālākās pārmaiņas (modelēšanu) veic ar ļoti jaudīgiem datoriem, lai iegūtu ieskatu šīs sistēmas izmaiņās, kādas tās varētu būt nākotnē un ir notikušas pagātnē.
Ideālam klimata modelim jāatbilst šādām prasībām:
1) pilnīga izpratne par visu klimata veidošanā iesaistīto faktoru savstarpējo mijiedarbību niansēm, šo sakarību matemātisks formulējums, kas ietvertu
atmosfēras cirkulāciju,
- Zemes reljefu,
- okeānu cirkulāciju,
- Saules enerģijas pieplūduma īpatnības,
- ģeoloģiska rakstura ietekmes (vulkāni, augsnes atbrīvotās siltumnīcefekta gāzes),
- ārējo kosmisko apstākļu ietekmes (magnētiskās vētras, meteorīti u.tml.);
- antropogēnās ietekmes,
- atmosfēras – biosfēras mijiedarbības raksturu;
2) precīzi dati par šīm vērtībām konkrētos laika periodos visā pētāmajā teritorijā;
3) skaitļošanas jaudas, kuras ļauj matemātiski apstrādāt izmantojamo informāciju (klimata modelēšana ir viena no vadošajām superdatoru izmantošanas jomām pasaulē). Datiem ir nepieciešama arī augsta izšķirtspēja, lai spētu iekļaut visas izmaiņas modelēšanai dažādos telpiskos mērogos.
Kaut arī klimata sistēma ir ļoti sarežģīta un ir gūti neapšaubāmi sasniegumi klimata un tā mainības modelēšanā, klimata pētniecība joprojām ir aktīvas izpētes stadijā. Klimata modelēšanā tiek izmantoti vairāki modeļu veidi, kas tiek savstarpēji savienoti. Parasti ar laikapstākļu vai klimata modeļiem tiek saprasti vispārējās atmosfēras cirkulācijas modeļi (angļu val. GCM – General Circulation Models) jeb globālie klimata modeļi. Vienkāršie vispārējās cirkulācijas modeļi sastāv no pamata vienādojumiem, kas apraksta enerģijas plūsmas sistēmā un enerģijas izkliedēšanas mehānisma algoritmu. Ar šiem modeļiem var modelēt vietēja mēroga procesus atmosfērā. Atmosfēriskie vispārējās cirkulācijas modeļi parasti aptver atmosfēras un Zemes virsmas mijiedarbības procesu raksturu. Okeāna modeļi apraksta atmosfēras un jūru un okeānu virsmas mijiedarbību, enerģijas apmaiņu, iztvaikošanas un kondensācijas procesus, kā arī mijiedarbību, ņemot vērā ledus segas ietekmi uz gaisa masu plūsmām. Kompleksie jeb saistītie modeļi ietver iepriekšējos elementus un vēl citus faktorus.
Klimata modelēšanā jāsastopas ar daudzām un dažādām problēmām. Dabā ir pārāk daudz faktoru, kas savstarpēji ir cieši saistīti un ko grūti objektīvi atspoguļot modelī. Tāpat ir vērojamas problēmas ar cilvēka darbības ietekmes neprognozējamo faktoru, kas saistāms ar ekonomiskās izaugsmes ātrumu un attīstību (piemēram, kādu attīstības scenāriju izvēlēties modelējot).
5.6.att. Novērotās vidējās Zemes temperatūras novirzes no normas (1901.–1951. gads) un modelējot noteiktais temperatūras mainības raksturs, ņemot vērā: a) dabiskās un antropogēnās ietekmes; b) tikai dabiskās ietekmes.
Ar atļauju no IPCC 2015.
Laika prognozēm izmanto īstermiņa modeļus, kurus papildina ar jaunākajiem novērojumiem no satelītiem un meteoroloģiskajām stacijām, lai iegūtu pēc iespējas precīzāku iespējamo laika prognozi. Dažādām saimniecības nozarēm ir nepieciešamas ļoti precīzas laikapstākļu prognozes, un šie modeļi ir ļoti noderīgi. Dažādu klimata sistēmas komponentu modeļi tiek savstarpēji sasaistīti, kas nodrošina kompleksās sistēmas iespējami precīzāku aprakstu. Izstrādājot modeļus, vispirms tiek pārbaudīts, cik precīzi izmantotais matemātiskais aparāts ļauj aprakstīt situāciju, par kuru ir pieejami dati meteoroloģisko novērojumu periodā vai arī pagātnē. Nākotnes klimata izmaiņu modelēšana dod ieskatu iespējamās klimata izmaiņās atbilstoši noteiktām izmaiņām modeļa modeļa darbībai izmantojamos datos, ņemot vērā faktorus, kuri var izraisīt klimata mainību. Būtiska vieta klimata mainības modelēšanā ir antropogēno faktoru novērtēšanai un dabisko klimata mainību ietekmējošo faktoru analīzei. Kaut arī pašlaik izmantotie modeļi, neapšaubāmi, neaptver visus klimata mainību ietekmējošos procesus, tomēr tie ļauj pietiekami precīzi aprakstīt izmaiņas, kuras notiek pašlaik, un novērtēt antropogēno ietekmju nozīmi kā būtisku klimata mainības cēloni.
Kā redzams, klimata mainības modeļi ļauj novērtēt vulkānu izvirdumu ietekmes uz klimatu, un tie pierāda, ka klimata mainību nav iespējams izskaidrot tikai ar dabiskiem faktoriem un antropogēnās ietekmes uzskatāmas par galveno klimata mainību ietekmējošo faktoru kopš 20. gadsimta sākuma.
5.7. att. Zemes vidējās temperatūras paaugstināšanās raksturs atkarībā no siltumnīcefekta gāzu izmešu pieauguma un sabiedrības attīstības scenārijiem.
Ar atļauju no IPCC 2015.
Atkarībā no siltumnīcefekta gāzu emisijas apjoma un cita veida antropogēnās slodzes izmaiņām 21. gadsimtā var ievērojami mainīties temperatūras paaugstināšanās raksturs (sk. 5.7. att.). Līdz ar to klimata izpētē būtiska ir izpratne par to, kā var attīstīties pasaules valstis un sabiedrība kopumā. Apvienoto Nāciju Organizācijas Starpvaldību klimata pārmaiņu komisijas eksperti izšķir vairākus iespējamos sabiedrības attīstības un klimata mainības scenārijus:
1. A1 scenārijs. Saglabājoties 2000. gada SEG koncentrācijai un nepalielinoties iedzīvotāju skaitam un ekonomiskajai izaugsmei, temperatūras izmaiņu raksturu noteiks klimata sistēmas inerce. Kaut arī temperatūras paaugstināšanās šādā gadījumā ir vismazākā, protams, šāds attīstības raksturs nevar apmierināt lielāko daļu Zemes iedzīvotāju.
2. B1 scenārijs (ilgtspējīgas attīstības scenārijs) paredz to, ka pasaules iedzīvotāju skaits pieaugs līdz 21. gadsimta vidum, bet pēc tam sāksies tā samazināšanās. Ekonomiskā izaugsme notiek, pieaugot pakalpojumu apjomam un attīstoties informācijas tehnoloģijām. Samazinoties materiālietilpīgām tehnoloģijām, kā arī izstrādājot un ieviešot tīrās un resursus saudzējošās tehnoloģijas, tiek nodrošināta valstu un sabiedrību attīstība, kas sekmē nevienlīdzības samazināšanos un globālus risinājumus vides aizsardzības, ekonomiskās izaugsmes un sociālās labklājības jomās.
3. A2 scenārijs („rīcība kā līdz šim”) apraksta visai neviendabīgu pasauli, kurā galvenā tēma ir paļaušanās uz pašu spēkiem un resursiem. Pasaules iedzīvotāju skaits turpina pieaugt, līdz ar to nosakot aizvien lielāku resursu un enerģijas patēriņu. Ekonomiskā attīstība un tehnoloģiskais progress pamatā notiek atsevišķos reģionos.
4. A1B scenārijs apraksta nākotnes pasauli, kuru raksturo, no vienas puses, strauja ekonomiskā izaugsme un iedzīvotāju skaita pieaugums, bet, no otras puses, tehnoloģiskais progress (īpaši enerģijas ieguves jomās), kas gadsimta otrajā pusē ļauj samazināt materiālu un resursu patēriņa pieaugumu. Sabiedrības attīstību raksturo nevienlīdzības samazināšanās starp reģioniem un dažādu kultūru mijiedarbība.
5.8. att. Prognozētā Zemes vidējās temperatūras paaugstināšanās laika posmiem no 2020. līdz 2029. gadam un no 2090. līdz 2099. gadam attiecībā pret temperatūru laika posmā no 1980. līdz 1999. gadam atkarībā no iespējamiem sabiedrības attīstības un klimata mainības scenārijiem: B1; A1B; A2.
Ar atļauju no IPCC 2015.
5.9. att. Prognozētā nokrišņu daudzuma mainība laika posmiem no 2020. līdz 2029. gadam un no 2090. līdz 2099. gadam (attiecīgi decembris, janvāris, februāris un jūnijs, jūlijs, augusts) attiecībā pret nokrišņu daudzumu laika posmā no 1980. līdz 1999. gadam (iespējamais sabiedrības attīstības un klimata mainības scenārijs A1B).
Ar atļauju no IPCC 2013.
Nākotnes klimata izmaiņu scenāriji paredz, ka globālā vidējā temperatūra paaugstināsies par 1,4–5,8 ºC un paredzamais sasilšanas temps būs daudz straujāks, nekā tas bija novērots 20. gadsimtā un pēdējo 10 000 gadu laikā. Atkarībā no prognozētā siltumnīcefekta gāzu koncentrācijas pieauguma scenārijā ievērojami atšķiras ne tikai Zemes vidējās temperatūras paaugstināšanās prognozes, bet arī temperatūras paaugstināšanās sadalījums uz Zemes laika posmā līdz 21. gadsimta beigām (sk. 5.10. att.). Saistībā ar siltumnīcefekta gāzu emisiju apjomu Zemes temperatūra var ievērojami paaugstināties, turklāt temperatūras celšanās ir izteikti nevienmērīga un maksimāli var paaugstināties Arktikā un ekvatoriālajos apgabalos.
Globālā sasilšana neizbēgami ietekmēs nokrišņu daudzumu, un klimata mainības modeļi paredz, ka 21. gadsimta laikā pieaugs globālā vidējā ūdens tvaiku koncentrācija atmosfērā un nokrišņu daudzums. Turklāt ir paredzama lielāka nokrišņu daudzuma mainība no gada uz gadu reģionos ar pieaugošu prognozēto nokrišņu daudzumu.
5.10. att. Prognozētās nokrišņu intensitātes un sausuma riska izmaiņas laika posmam līdz 2100. gadam attiecībā pret stāvokli laika posmā no 1980. līdz 1999. gadam (iespējamais sabiedrības attīstības un klimata mainības scenārijs A1B).
Ar atļauju no IPCC 2013.
Izmaiņas musonu klimatā saistītas ar pasiltināšanos un pieaugošu nokrišņu mainību vasaras musonu laikā Āzijā. Āfrikā, kā arī Vidusjūras reģionā paredzama nokrišņu daudzuma samazināšanās. Šie modelētie rezultāti sakrīt ar jau 20. gadsimtā novērotajām nokrišņu daudzuma mainības tendencēm, kas apliecina izstrādāto klimata mainības modeļu spēju prognozēt klimatu nākotnē.
Kopējā nokrišņu daudzuma mainība ir saistīta gan ar nokrišņu intensitātes pieaugumu, gan arī ar sausuma periodu risku (sk. 5.10. att.). Šajā gadījumā ietekmes ir izteikti reģionālas, bet visvairāk ietekmētajos reģionos izmaiņas var būt ļoti nozīmīgas. Piemēram, nokrišņu daudzuma pieaugums polārajos reģionos var ietekmēt ledāju stabilitāti un līdz ar to arī okeānu ūdeņu straumju raksturu, bet Vidusjūras reģionā un Āfrikas dienvidu daļā nokrišņu daudzuma samazināšanās var veicināt pārtuksnešošanās procesus.
5.11. att. Prognozētās jūras līmeņa izmaiņas: novirze no vidējā jūras līmeņa 1980.–1999. gadā (iespējamais sabiedrības attīstības un klimata mainības scenārijs A1B).
Ar atļauju no IPCC 2013.
Klimata mainības modeļi paredz, ka iespējama jūru un okeānu līmeņu celšanās no 0,09 līdz 0,88 m laika posmā līdz 2100. gadam (sk. 5.11. att.). Globālā vidējā jūru un okeānu ūdeņu virsmas temperatūra paaugstināsies un jūras līmeņa celšanās no okeāna siltuma ekspansijas turpināsies pat simtiem gadu pēc siltumnīcefekta gāzu stabilizēšanās perioda (pat ja saglabāsies tagadējais gāzu koncentrācijas līmenis). Taču pašreizējie modeļi neparedz pilnīgu termohalīnās cirkulācijas izbeigšanos līdz 2100. gadam, kas varētu izraisīt straujas klimata izmaiņas.
Izvērtējot klimata mainības prognozēšanas iespējas, jāpiebilst, ka klimata sistēma uzskatāma par nelineāru (nelielas ietekmes var radīt būtiskas sekas). Līdz ar to, tāpat kā laikapstākļu prognozēšana, arī klimata mainības modelēšana nenodrošina 100% precīzus rezultātus, tādēļ jāizmanto jēdzieni „varbūtīgs”, „iespējams” un „ļoti iespējams”. To, ka klimata mainība var būt strauja, pierāda sugu bojāeja, kas vēsturiski ir notikusi vairākas reizes, kā arī straujas klimata izmaiņas pēdējā ledus laikmeta laikā. Straujas klimata izmaiņas var saistīties, piemēram, ar okeānu cirkulācijas rakstura izmaiņām, putekļu un aerosolu nokļūšanu atmosfērā vulkānu darbības vai kodolkara gadījumā. Lai apzinātu un izprastu šādas ietekmes, nepieciešams turpināt pētīt klimata mainības raksturu un pilnveidot modelēšanas metodes.
5.3. Globālās sasilšanas iespējamās sekas
Pastāvošo klimata mainību raksturo strauja temperatūras paaugstināšanās, kas jau pašlaik var radīt ievērojamas izmaiņas mūsu dzīves vidē. Kā iespējamās negatīvās sekas tiek minētas ievērojamas laikapstākļu izmaiņas. Būtiski, ka globālā sasilšana nozīmē ne tikai temperatūras paaugstināšanos, bet tās sekas saistāmas ar klimata sistēmas stabilitātes ietekmēšanu. Piemēram, noteiktās teritorijās var būt novērojama arī reģionāla temperatūras pazemināšanās un nokrišņu daudzuma ievērojama mainība. Globālās sasilšanas sekas var būt jūru un okeānu līmeņu paaugstināšanās, krasta joslas erozijas pastiprināšanās un mitrzemju pārplūšana (sk. 5.12. att.), veģetācijas mainība, upju un ezeru līmeņu un noteces mainība. Šīs ietekmes savukārt var skart ne tikai cilvēka veselību, sabiedrībā norisošos procesus un ražošanu, lauksaimniecību, zivsaimniecību, mežsaimniecību, bet arī ietekmēt, piemēram, ostu sektoru (sk. 5.12. att.). Īpaši dramatiska klimata mainības ietekme var būt zemieņu reģionos (pie kuriem pieskaitāma arī Latvija) un Zemes tropiskajos reģionos, kuros tuksneša zonas ievērojams pieaugums var būtiski ietekmēt cilvēku izdzīvošanas iespējas. Protams, ka šādas ietekmes ir satraucošas. Arī Baltijas jūras reģionā veikta klimata mainības un tās iespējamo seku izpēte un modelēšana, izstrādāti iespējamie klimata mainības modeļi, ar kuru palīdzību, ņemot vērā gaisa masu cirkulācijas raksturu un atmosfēras sastāva mainību, var prognozēt klimatu šajā reģionā.5.12. att. Klimata mainības ietekmes uz piekrastes joslas procesiem (modificēts pēc IPCC 2001).
Ar atļauju no IPCC 2013.
Būtiskas ietekmes saistāmas ar temperatūras izmaiņām un to ietekmi uz biosfēru (sk. 5.13. att.). Temperatūras paaugstināšanās vispirms ietekmēs salnu varbūtības samazināšanos un izraisīs būtisku augšanas sezonas ilguma palielināšanos, kas ietekmēs lauksaimnieciskās ražošanas iespējas Ziemeļamerikā un Eirāzijas ziemeļu daļā. Var pieaugt „karstuma viļņu” varbūtība, bet ekstremāli karsti laikapstākļi var kļūt tipiski teritorijās, kurās līdz šim tie nav bijuši raksturīgi.
5.14. att. Klimata mainības iespējamās ietekmes uz lauksaimniecības kultūru ražību (modificēts pēc IPCC 2001).
Klimatisko rādītāju izmaiņas savukārt var nozīmīgi ietekmēt lauksaimniecisko ražošanu un svarīgāko lauksaimniecisko kultūru ražību (sk. 5.14. att.). Tiek prognozēts, ka, piemēram, ievērojami var pieaugt graudaugu ražība ziemeļu puslodē, vienlaikus tai ievērojami samazinoties Āfrikā un Āzijas dienviddaļā. Klimata mainība var sekmēt invazīvo sugu izplatību un lauksaimniecības kultūru kaitēkļu migrāciju.
Augstākas vasaras temperatūras var veicināt ablācijas procesu, tādēļ var ievērojami samazināties kalnu ledāju platības zemos un vidēji augstos kalnājos. Polārajam jūras ledum raksturīgs augsts albedo, samazinoties ledus platībai, samazināsies īsviļņu Saules starojuma atstarošana kosmosā, tādējādi palielinot siltuma daudzumu, ko absorbē okeāns.
Globālās sasilšanas ietekme uz bioloģisko daudzveidību kopumā ir maz pētīta. Ir pamats apgalvot, ka, klimatam strauji mainoties un kļūstot siltākam, lielas izmaiņas ir sagaidāmas mitrājos, kas aizņem 4–6% sauszemes. Mitrājos mainīsies hidroloģiskais režīms, dabas norišu sezonalitāte un tiks ietekmētas mitrāju bioloģiskās, bioķīmiskās un hidroloģiskās funkcijas. Iespējams, ka notiks izteikta dabas zonu pārvirze polu virzienā un vertikālā joslojuma izmaiņas kalnājos.
Globālā sasilšana var būtiski ietekmēt visdažādākās cilvēka dzīves un darbības jomas, un līdz ar to jau konstatētās ietekmes var izpausties visai negaidītos veidos. Klimata mainība ir kļuvusi par vienu no svarīgākajām globālajām vides aizsardzības problēmām, kas ietekmē cilvēku veselību un sekmē dažādu slimību izplatību uz Zemes.
5.15. att. Klimata pārmaiņu ietekmes uz sabiedrību un nepieciešamās darbības šo ietekmju mazināšanai (modificēts pēc IPCC 2015).
Cilvēka veselība ir atkarīga no ļoti daudziem faktoriem: sociālajiem, politiskajiem ekonomiskajiem, ekoloģiskajiem faktoriem, tehnoloģiju attīstības, apdzīvotības, zinātnes attīstības, iedzimtības u.c. Atbilstoši prognozēm dažas no paredzamajām klimata izmaiņām var būt cilvēku veselībai labvēlīgas. Piemēram, pateicoties maigākam klimatam ziemas mēnešos, mērenā platuma grādos samazināsies cilvēku mirstība no aukstuma. Karstajos pasaules reģionos, paaugstinoties temperatūrai, atsevišķās vietās samazināsies infekcijas slimību pārnēsātāju (piemēram, moskītu) izplatība. Tomēr vairumā gadījumu klimata radītās izmaiņas būs nelabvēlīgas cilvēku veselībai un veicinās dažādu slimību izplatību. Spēcīgāk tas izpaudīsies nabadzīgās valstīs. Valstīs ar labvēlīgiem vides, sociāli ekonomiskiem apstākļiem, stabilu veselības aprūpes sistēmu un tehnoloģijām būs iespējams vieglāk pielāgoties klimata mainībai.
Klimata mainības ietekmi uz cilvēka veselību var iedalīt trīs galvenajās grupās:
- tieša ietekme uz cilvēku veselību, ko parasti izraisa dabas kataklizmas (ievainojumi, nāve),
- ietekmes, kas saistītas ar izmaiņām apkārtējā vidē, vides stāvoklī,
- dažādas veselības problēmas, slimības, kas saistītas ar klimata pārmaiņu izraisītām kritiskām situācijām, piemēram, cilvēku evakuāciju, ietekmēm uz ekonomisko situāciju.
5.16. att. Klimata pārmaiņu ietekmju, iespējamo seku un nepieciešamo rīcību kopsakarības (modificēts pēc IPCC 2015).
Lai integrāli izvērtētu klimata ietekmes un ar tām saistītos riskus, ir izstrādāts Globālais klimata risku indekss1, kas raksturo valstu jutību un pakļautību ekstremālām klimatiskām parādībām, ļauj novērtēt to atkārtojamību (biežumu) un līdz ar to iespējamos riskus nākotnē. Klimata risku noteikšanas pamatā ir ekstremālo klimatisko parādību skaitliski izmērāmas ietekmes: gan attiecībā uz nāves gadījumiem, gan materiāliem zaudējumiem. Saskaņā ar Globālo klimata risku indeksu laikā no 1994. līdz 2013. gadam vairāk nekā 530 000 cilvēku miruši apmēram 15 000 ekstremālu klimata gadījumu rezultātā, bet materiālie zaudējumi par šo periodu ir ≈ 2,2 triljoni ASV dolāru. Protams, augstākais klimata risks raksturīgs jaunattīstības valstīm, piemēram, Hondurasai, Mjanmai, Haiti, Filipīnām, Bangladešai. Lielāko nāves gadījumu skaitu rada gan plūdi, gan bads, kuru izraisa ilgstošs sausums. Taču lielākos materiālos zaudējumus veido ekstrēmāli klimata gadījumi tieši attīstītajās valstīs, piemēram, plūdi 2002. gadā Vācijā un citās Centrāleiropas valstīs radīja zaudējumus 14,6 miljardu ASV dolāru apjomā. Arī attīstītās valstīs klimata ekstrēmi prasa cilvēku upurus, piemēram. 2003. gada karstuma vilņa dēļ Eiropā bija ≈ 70 000 nāves gadījumu, bet 2010. gada karstuma vilnis Krievijas federācijā bija cēlonis 55 000 nāves gadījumu.
1 Global Climate Risk Index https://germanwatch.org/en/criSvarīgs cilvēka veselības riska faktors ir paaugstinātas temperatūras ietekme. Karstajā laikā riskam ir pakļauti cilvēki gados, it īpaši vecāki par 75 gadiem, cilvēki ar hroniskiem veselības traucējumiem, elpceļu vai sirds un asinsvadu slimnieki, zīdaiņi un mazi bērni. Karstums var būt iemesls karstuma dūrienam un saules dūrienam, kas atsevišķos gadījumos var izraisīt pat nāvi. Arī jauni un veseli cilvēki nav pasargāti no karstuma radītā vājuma. Pilsētu un apdzīvotu vietu iedzīvotāji ir vairāk pakļauti karstuma negatīvajai ietekmei nekā laukos dzīvojoši cilvēki. Gaisa piesārņojums, kas parasti ir augstāks apdzīvotās vietās, vēl vairāk pastiprina karstuma ietekmes negatīvo efektu. Postošāk karstums var ietekmēt nabadzīgākos reģionos un jaunattīstības valstīs, kur ir vājāk attīstīta veselības aprūpes sistēma, trūkst resursu un līdzekļu, lai varētu pielāgoties temperatūras izmaiņām, kā arī ir ierobežotas iespējas izmantot gaisa kondicionierus.
Globālā sasilšana var ietekmēt arī dabas kataklizmu biežumu un intensitāti. Daļa šo klimata anomāliju tiek saistītas ar El Niño fenomenu: neparasti stipras lietavas, viesuļvētras un plūdi. Arī šo dabas parādību sekas postošāk izpaudīsies nabadzīgajās un jaunattīstības valstīs, jo glābšanas dienestu gatavība kritiskām situācijām un medicīnas infrastruktūra industriāli attīstītās valstīs ir samazinājusi bojā gājušo cilvēku skaitu.
Globālā sasilšana var sekmēt straujāku tādu infekcijas slimību izplatīšanos kā malārija, denges vīruss, dzeltenais drudzis. Malārija ir daudzos tropu un subtropu reģionos izplatīta un cilvēku dzīvībai bīstama slimība. Slimības ierosinātāju pārnēsā malārijodu sugas. Apmēram 40% pasaules iedzīvotāju mīt teritorijās, kur pastāv iespēja inficēties ar malāriju. Pasaulē katru gadu no šīs slimības mirst aptuveni 1 miljons cilvēku, pārsvarā bērni. Zinātnieki prognozē, ka, temperatūrai paaugstinoties par 2–3 ºC (par 3–5%), palielināsies to indivīdu skaits (t.i., par vairākiem simtiem miljonu cilvēku), kas dzīvos malārijas riska teritorijās.
Arī denges vīrusa infekcija, ko pārnēsā moskīti, ir izplatīta Centrālamerikas un Dienvidamerikas tropu un subtropu rajonos, Dienvidāzijā un Dienvidaustrumāzijā, kā arī Āfrikā. Vairāk nekā puse pasaules iedzīvotāju mīt teritorijā, kurā pastāv risks ar to saslimt. Tā ir slimība, kas novērota tropu rajonos visu gadu, bet izplatības maksimumu sasniedz mitros un lietainos mēnešos. Globālās sasilšanas dēļ var ievērojami pieaugt denges vīrusa izplatības areāls. Klimata mainība ietekmē arī laimas slimības baktēriju un encefalīta vīrusa izplatību. Laimas slimības izplatības areāls maigo un silto ziemu dēļ var paplašināties uz ziemeļiem.
Lielu dabas kataklizmu laikā, paaugstinoties gaisa temperatūrai, pasliktinoties ūdens kvalitātei un ūdenim sajaucoties ar lietus un zemes daļām, var attīstīties patogēni mikroorganismi, kas izraisa dažādas slimības un pat to epidēmijas (dizentēriju, holeru, tīfu, A hepatītu u.c.). Zemes rajonos, kur ir problēmas ar dzeramo ūdeni, ar diareju saistīto slimību iespējamība klimata mainības ietekmē līdz 2030. gadam palielināsies par desmit procentiem.
Arī antropogēnais gaisa piesārņojums un putekļi nopietni ietekmē un apdraud cilvēku veselību. Gaisa piesārņojuma problēma ir aktuāla pilsētās, kuras strauji aug un attīstās. Dažādi gaisa piesārņotāji var izraisīt elpošanas ceļu slimību saasināšanos un pat nāvi. Nopietnas problēmas cilvēku veselībai rada alergēni (piemēram, ziedputekšņi). Vējā ziedputekšņi pārvietojas ļoti tālu. Augu ziedēšanas laiks un ziedputekšņu izplatība ir atkarīga no laikapstākļiem. Zinātnieki prognozē, ka, iestājoties agrākam pavasarim un vēlākam rudenim, būs ilgāka alerģiju izraisošo augu ziedēšanas sezona. Bērzu ziedputekšņu daudzums (galvenais sezonālo alerģiju izraisītājs Ziemeļeiropā) palielinās, paaugstinoties sezonālajai temperatūrai. Radona koncentrācijas pieaugums zemākajos atmosfēras slāņos, pasiltinoties klimatam, palielina risku saslimt ar plaušu vēzi. Sausuma periodos pieaugs postošu ugunsgrēku (īpaši meža ugunsgrēku) skaits, kas piesārņo gaisu un izraisa elpošanas ceļu slimības un acu iekaisumus.
Avoti tālākām studijām
Intergovernmental panel on climate change: http://www.ipcc.ch/
Climate change and global warming: http://climate.nasa.gov/
Climate change resources: http://www.sourcewatch.org/index.php?title=Climate_change:_Resources
Basic information on climate change http://www.cruuea.ac.uk/cru/info
Greenhouse gases and climate change http://www.ieagreen.org.uk
Climate science: http://www.metoffice.gov.uk/climate-guide
Sceptical science: http://www.skepticalscience.com/
State of the climate: http://www.ncdc.noaa.gov/sotc/
Literatūra
O’Hare G., Sweeney J., Wilby R. (2005) Weather, climate and climate change. Human perspective. Prentice Hall: Edinghburgh (UK).
Drake F. (2000) Global warming: the science of climate change. Arnold: London.
Burroughs W. J. (2001) Climate change: a multidisciplinary approach. Cambridge University Press: Cambridge.
Henson R. (2013) A rough guide to climate change. Peguin Books: London.
Aguado E., Burt J. (1999) Understanding weather and climate. Prentice Hall: New Jersey.
IPCC 2013 Climate change (2013) The physical science basis. Contribution of working group I to the fifth assesment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press: Cambridge UK.