Природничі науки. 8 клас. Інтегрований курс. Мандренко

Розділ 11. Дослідження кліматичних змін

Кліматичні зміни, які ми спостерігаємо щодня і які щороку стають дедалі помітнішими, потребують пояснення з наукової точки зору. Подібні процеси вже відбувалися в минулому, але сучасний етап зміни клімату має свої особливості, які будуть розглядатися у цьому розділі.

У цьому розділі ви дізнаєтеся:

як розрізнити клімат та погоду;
що таке кліматичне районування;
у чому полягають відмінності між льодовиковими та міжльодовиковими періодами;
про важливість відповідальної екологічної поведінки;
про особливості глобального потепління.

У цьому розділі ви навчитеся:

орієнтуватися в кліматичних ресурсах;
розрізняти природні зміни клімату Землі;
аналізувати газовий склад атмосфери;
пояснювати небезпечність парникового ефекту;
досліджувати вплив діяльності людини на атмосферу, гідросферу та літосферу.

rnk.com.ua/108809

Тема 1. Клімат і погода

rnk.com.ua/108810

Будете навчатися:

пояснювати відмінності між кліматом і погодою;
аналізувати кліматичні дані та прогнозувати можливі зміни клімату;
розрізняти природні зміни клімату Землі;
усвідомлювати принципи кліматичного районування;
розуміти особливості льодовикових та міжльодовикових періодів.

Клімат та погода

Погода — це стан нижнього шару атмосфери на певній території Землі у той чи інший проміжок часу. Вона характеризується такими параметрами, як-от: температура повітря, атмосферний тиск, вологість повітря, хмарність, опади, швидкість і напрямок вітру. Погода змінюється під впливом добового та річного обертання Землі, також впливає перенесення повітряних мас.

Клімат — це багаторічний режим погоди (рис. 11.1). На відміну від погоди, яка може змінюватися щогодини і визначає атмосферні умови в конкретному місці, клімат охоплює великі території і впливає на стан атмосфери планети. Він формується під впливом таких факторів як-от: сонячна енергія, циркуляція атмосфери, характер підстильної поверхні й залишається відносно стабільним, зберігаючи середні значення температури, опадів, вологості, атмосферного тиску та режиму вітрів.

Рис. 11.1. Типи клімату, характерні для різних широт

Попрактикуйтеся

1. Поясніть, яка різниця між поняттям клімат та погода. Які чинники впливають на їх формування?

2. За допомогою інтернет-джерел проаналізуйте кліматичні дані за останній рік в 4-х містах України (Ужгород, Чернігів, Луганськ, АР Крим) та зазначте, які показники характерні для цих міст, що спільного та відмінного між ними. В парах обговоріть, що вплинуло на їхній клімат.

Природні зміни клімату Землі

Клімат на Землі може змінюватися під впливом різних факторів, як природних, так і антропогенних. Природні зміни клімату відбуваються через різноманітні процеси, які включають зміни в орбітальному русі Землі, вулканічну діяльність, коливання сонячної активності, зміни в океанічних течіях та серйозні кліматичні події, зокрема урагани в США, мусони та тайфуни в Азії тощо. Ці фактори можуть спричиняти значні, але повільні зміни клімату на глобальному рівні.

Антропогенні зміни клімату — це результат діяльності людини, яка впливає на природні процеси: спалювання викопних палив, вирубування лісів, сільськогосподарська діяльність та індустріалізація (рис. 11.2). Ці процеси збільшують концентрацію парникових газів в атмосфері, що утримує тепло і прискорює глобальні зміни клімату.

Рис. 11.2. Викиди забруднювальних речовин і спалювання відходів сприяють змінам клімату

Наука в дії. Вплив діяльності людини на природні процеси

Після початку промислової революції людина активно впливає на зміну клімату на Землі, особливо під час спалювання викопного палива, як-от вугілля, торф та ін. Рис. 11.3 показує Бурштинську ТЕС на Івано-Франківщині, яка була найбільшою електростанцією-забруднювачем в Європі.

Рис. 11.3. Бурштинська ТЕС

22.03.2024 ТЕС постраждала від російського обстрілу, відновленню не підлягає. За даними дослідження британського аналітичного центру Ember у 2021 році, електростанція посідала перше місце за обсягами викидів сульфур(ІV) оксиду серед вугільних електростанцій. Побудована в 1964 році, Бурштинська ТЕС також була однією з найстаріших з-поміж найбільш забруднювальних електростанцій у Європі.

Бурштинська ТЕС не єдина така електростанція. Наприклад, Еском у Південно-Африканській Республіці та деякі електростанції в Індії, Китаї та інших країнах також через спалювання вугілля значно впливають на зміну клімату та якість повітря у відповідних регіонах.

Унаслідок взаємодії природних та антропогенних процесів середня температура на Землі підвищилася від +14 °С до майже +16 °С в двометровому приповерхневому шарі повітря. Це спричинило не лише підвищення температури, але й зміни в режимі опадів, розподілі природних зон, а також зменшення площі льодовиків і підвищення рівня Світового океану. Така динаміка є результатом накопичення парникових газів, зокрема вуглекислого газу, метану та оксидів Нітрогену, які сприяють ефекту парникового утримання тепла в атмосфері, що, у свою чергу, призводить до глобальних кліматичних змін.

Попрактикуйтеся

3. За допомогою інтернет-джерел знайдіть інформацію про те, як можуть впливати на зміни клімату урагани, циклони, землетруси. Які наслідки виникають у результаті їхньої діяльності?

4. Знайдіть в інтернеті інформацію про кліматичні рекорди світу та України за останні 10 років. Які тенденції можна помітити у зміні клімату? Обговоріть, які наслідки це може мати для природного середовища та суспільства.

Завдання 11.1. Циклічність льодовикових періодів

Об'єднайтеся у групи та проведіть дослідження.

1. 1-ша група. Визначте та опишіть основні льодовикові періоди в історії Землі. Поясніть, як змінювався клімат між цими періодами.

2. 2-га група. Дослідіть гіпотези про можливий наступний льодовиковий період. Визначте чинники, які можуть його спричинити. Спрогнозуйте те, як він вплине на життя людей та екосистему.

Кліматичні ресурси

Кліматичні ресурси — невичерпні природні елементи, як-от: сонячна енергія, атмосферна волога та енергія вітру, які постійно відновлюються. Сонце, що існувало мільярди років, продовжує постачати тепло Землі, тоді як вітри виникають унаслідок різниці в атмосферному тиску, спричиненої нерівномірним розподілом тепла на поверхні Землі. Проте вода є найбільш вразливим кліматичним ресурсом.

Якість прісної води погіршується, особливо в країнах, що розвиваються, де забруднення від промислових відходів, сільськогосподарських добрив і океанів, зокрема, через «сміттєві острови» в Тихому океані, спричиняє серйозні екологічні проблеми (рис. 11.4).

Рис. 11.4. Забруднення океанів: наслідки людської діяльності, які потребують термінового розв'язання

Вичерпання артезіанських вод через малопродумані сільськогосподарські проєкти, як наприклад, у Лівії та Саудівській Аравії призводить до значного спустошення запасів підземних вод (рис. 11.5).

Рис. 11.5. Зрошувальні сільськогосподарські проєкти в Саудівській Аравії та Лівії

Причиною спустошення є тривалість оновлення води в різних природних резервуарах. Правильне управління водними ресурсами, збереження якості води можуть суттєво поліпшити ситуацію. Водні об'єкти можуть змінювати температурні коливання, вологість повітря та інші метеорологічні фактори, що підкреслює важливість збереження водних ресурсів для стабільності кліматичних умов.

Вітрові ресурси планети, які також є кліматичними, становлять важливе джерело відновлювальної енергії. Сучасні вітрові турбіни можуть генерувати значну кількість електроенергії навіть за низьких швидкостей вітру, що робить їх екологічно чистим та економічно вигідним варіантом для зниження викидів парникових газів (рис. 11.6).

Рис. 11.6. Вітрогенератори вздовж північних берегів озера Сиваш на Херсонщині

Прикладом активного використання вітрових ресурсів є Данія, де використання вітрової енергії становить близько 47 % від загального споживання електрики.

Сонячна енергія, особливо в південних регіонах, може стати основою для розвитку відновлюваної енергетики, зменшуючи залежність від викопного палива (рис. 11.7).

Рис. 11.7. Сонячні панелі на півдні України

Попрактикуйтеся

5. Які наслідки зниження якості води у світі для змін клімату? Проаналізуйте вплив забруднення води на кліматичні умови та екологічні виклики, які це створює для природного середовища та суспільства.

Кліматичне районування

Кліматичні ресурси мають значний вплив на формування клімату та погоди в різних регіонах Землі.

Розуміння цих ресурсів вимагає вивчення кліматичного районування — процесу, який ділить Землю на території зі схожими кліматичними умовами, що допомагає вченим аналізувати, як-от: температура, вологість, вітри та опади впливають на клімат.

Згідно цього було виділено 13 кліматичних поясів (7 основних та 6 перехідних) які розміщуються зонально й повторюються від екватора до полюсів (рис. 11.8). Вони формуються під впливом сонячної радіації, атмосферної циркуляції та особливостей земної поверхні. До основних кліматичних поясів належать: екваторіальний, 2 тропічні, 2 помірні, 2 полярні. Вони мають один тип повітряних мас, що переважає протягом року. Наприклад: екваторіальний пояс найспекотніший і найвологіший пояс на Землі, немає сезонних змін температури та вологи. Тоді як помірний пояс має чітку зміну пір року, відносно комфортний клімат для життя.

Рис. 11.8. Карта кліматичних поясів

Перехідні пояси у своїх назвах мають префікс суб. Вони відрізняються від основних тим, що тип повітряних мас змінюється за сезонами, надходячи з сусідніх основних поясів. До них належить 2 субекваторіальні, 2 субтропічні, 2 субполярні (субарктичний та субантарктичний). Наприклад субтропічний пояс має спекотне та сухе літо (панують тропічні повітряні маси) та м'яку, дощову зиму (панують помірні повітряні маси). Для субполярних поясів характерні коротке та прохолодне літо (панують помірні повітряні маси) та довга й холодна зима (панують полярні повітряні маси).

Попрактикуйтеся

6. Об'єднайтеся в групи та за допомогою інших джерел інформації розробіть рекомендації для туристичної поїздки до країн, які знаходяться в різних кліматичних поясах.

Завдання 11.2. /Дослідження кліматичних умов в різних регіонах

1. Оберіть два регіони Землі з різними кліматичними умовами.

2. Знайдіть географічне положення кожного регіону на карті.

3. Визначте основні характеристики клімату кожного регіону (середньорічна температура, кількість опадів, характерні опади).

4. Знайдіть інформацію про рельєф, рослинність, тваринний світ.

5. Використовуючи онлайн-ресурси, знайдіть актуальні погодні умови в обраних регіонах.

6. Дослідіть причини формування такого клімату в кожному регіоні (вплив океанічних течій, атмосферної циркуляції, рельєфу, сонячної енергії). Заповніть таблицю.

7. Сформулюйте висновок щодо впливу клімату на життя рослин і тварин, а також на життя людей. Включіть можливі наслідки зміни клімату для кожного обраного регіону.