В начале 80-х годов английские и японские ученые выяснили, что с конца 70-х годов над Антарктикой непрерывно истощается озоносфера - слой атмосферного озона. Наземные и спутниковые измерения обнаружили своего рода озоновую "дыру", в которой озона в столбе воздуха было на 30-50% меньше нормы. Эта "дыра" в Антарктике наблюдается весной (сентябрь-ноябрь), в другие сезоны содержание озона ближе к норме. Заметнее всего это уменьшение на высотах 15-25 км, в слое с максимальным содержанием озона. Позднее выяснилось, что озона в атмосфере становится все меньше и меньше также в средних и высоких широтах Северного полушария зимой - весной (январь - март), особенно над Европой, США, Тихим океаном, Европейской частью России, Восточной Сибирью и Японией.

В статье обсуждается изменение глобальной температуры Земли за последнюю тысячу лет. Показано, что крупномасштабные природные катастрофы, такие как извержение вулкана Кракатау и падение Тунгусского метеорита, сравнимые по масштабу с ядерной войной, не привели к заметному изменению климата. Антропогенное влияние на климат имеет ограниченный характер даже в масштабах отдельных регионов Земли, что продемонстрировано на примере колебаний уровня Каспийского моря. Обсуждается гипотеза, предполагающая, что начавшееся в ХХ веке потепление вызвано не антропогенным эффектом, а представляет собой начало нового климатического цикла, который в дальнейшем будет развиваться по своим естественным законам. Рассматриваются эффективность и целесообразность Киотского протокола в свете устойчивого развития мировой экономики.

Чтобы избежать дальнейшего нагрева атмосферы, можно закачивать углекислый газ под землю. Задача не из легких, но игра стоит свеч. Из каждого миллиона молекул, вдыхаемых Уильямом Шекспиром, 280 были углекислым газом (CO2). Сегодня в каждом нашем вдохе двуокись углерода составляет уже 380 молекул из миллиона, и каждый год ее доля увеличивается на две молекулы.Никто не знает, каковы будут последствия повышения атмосферной концентрации углекислого газа: человечество проводит неуправляемый эксперимент в масштабах планеты. Как известно, CO2 способствует нагреванию атмосферы, что, в свою очередь, приводит к повышению уровня Мирового океана и увеличению кислотности воды. Вопрос в том, как в результате меняется глобальный климат, какие экологические системы при этом страдают и как все это сказывается на здоровье и благосостоянии людей. Сейчас человеческий фактор настолько быстро воздействует на климат, что ученые просто не успевают оценить, насколько серьезными могут быть последствия.Если выяснится, что снизить темпы роста концентрации углекислого газа можно без особого труда, необходимые меры должны быть приняты незамедлительно. В противном случае человечеству придется приспосабливаться к неизбежным последствиям. Если сокращение выбросов углекислого газа станет для общества приоритетной задачей, то в будущем можно будет существенно снизить риск экологической катастрофы. Для этого необходимо следовать сразу нескольким стратегиям: сосредоточиться на более эффективном использовании энергии и на замене ископаемого топлива (уголь, нефть и природный газ - главные источники "рукотворной" двуокиси углерода в атмосфере) возобновляемыми источниками энергии. Кроме того, можно улавливать углекислый газ и консервировать его в подземных хранилищах. Вовсе не обязательно выпускать CO2 в атмосферу, которая до сих пор была главным могильником вредных выбросов, т.к. продукты сгорания сами удаляются через выхлопные трубы и дымоходы. Однако есть и хорошая новость: технология улавливания и хранения двуокиси углерода уже существует, а препятствия, мешающие ее применению, вполне преодолимы.

Одно из наиболее значимых воздействий на биосферу и ее подсистемы, связанных с антропогенной активностью, - глобальное потепление. Оно проявляется в изменении климата и биоты: продукционного процесса в экосистемах, сдвиге границ растительных формаций, изменении урожайности сельскохозяйственных культур. Особое значение эти воздействия имеют для высоких и средних широт Cеверного полушария. Эти регионы оказываются одними из главных источников и одновременно объектов подобных воздействий. Здесь глобальное потепление проявится особенно сильно: по расчетам, температура атмосферы наиболее значительно повысится именно в высоких и средних широтах. Кроме того, природа высоких широт особенно восприимчива к различным воздействиям и крайне медленно восстанавливается. С другой стороны, процессы в Арктике могут оказать заметное влияние на глобальные изменения. Это, например, динамика и оптические свойства снега и льда, участие вечной мерзлоты в биогеохимических циклах и т. д. Оценка роли Арктики в формировании глобальных изменений должна учитывать взаимодействия следующих факторов: биота и глобальный цикл диоксида углерода, гидрологический режим, вечная мерзлота, снежный покров и ледники, прибрежные процессы, циркуляция океана и структура донных вод, динамика, тепловой баланс и состав атмосферы, солнечные и геомагнитные воздействия. Все это свидетельствует о важности математического моделирования климата и крупномасштабных процессов в экосистемах высоких и средних широт Северного полушария. Мы попытаемся рассказать о моделировании природных процессов, основанном на разработке и модификации системы различных математических моделей.

Летом 2007 года наблюдалось значительное увеличение летнего плавления ледяного покрова Гренландии. Таянье льда на высотах более 2000 метров выросло на 150% в сравнение с многолетней средней. Снег таял на 25-30 дней дольше в 2007 г., чем, в среднем, за предыдущие 19 лет. На фотографии показаны зоны аномального таянья льда, измеренного, как разница между числом дней в которых снег и лед таял в 2007 году, в сравнение со средним количеством дней таяния в 1988-2006 гг. Области с наибольшим количеством дней дополнительного таяния показаны красным, а области с меньшим - синим. Хотя небольшие области синего появляются вдоль побережья, а именно в северо-западной и юго-восточной Гренландии, красные и оранжевые области преобладают, особенно на юге. Это изображение построено по данным Special Sensor Microwave/Imager (SSM/I) по Defense Meteorological Satellite Program.

На изображение представлена компьютерная визуализация мощности озонового слоя в Южном полушарии на 25 ноября 2007 года. Низкие концентрации озона показаны пурпурным цветом (110 единиц Добсона), а высокие - красным (550 единиц Добсона).

Для того чтобы уменьшить количество углекислого газа в атмосфере, ученые предлагают растительные остатки, образующиеся как отходы лесной промышленности и сельского хозяйства, не сжигать, а превращать в древесный уголь, который затем можно вносить в почву. Будучи весьма устойчивым, он будет сохраняться там столетиями. Смысл этой операции в том, чтобы углерод, изъятый из атмосферы в ходе фотосинтеза, надолго вывести из обычного круговорота.

В далекой Португалии пальмы гнутся под тяжестью снежных шапок, на берегу Средиземного моря утопает в глубоком снегу сказочная Барселона. Впервые за последние 400 лет замерзли голландские каналы. Невиданные морозы обрушились на все регионы нашей страны. Замерзают люди. Гибнут и в странах Европы, и в России. И не только от холода. В Новосибирске в эту зиму 78 человек лишились жизни от холода и столько же – от пожаров, которые стали в эту зиму массовыми. И, к сожалению, пожары (как и другие техногенные неприятности) будут продолжаться. Есть в технике такое понятие – «усталостное напряжение». Пик нагрузок прошел, но продолжают лопаться трубы, горят провода с «уставшей» за зиму изоляцией. Кто во всем этом виноват? Прокурорские чиновники, приехавшие на пожар «Комсомольской правды» чуть ли не первыми, бодро отрапортовали о возбуждении уголовного дела. Наверно, найдут «стрелочника». На фоне сгоревшего шедевра позднего конструктивизма 1934 года на улице Правды прошла незамеченной гибель десяти человек на восточной окраине столицы. В обычном жилом доме на Камчатской улице горели те же самые «уставшие» за зиму провода, завели очередное уголовное дело. Бедная женщина, у которой воспламенилась розетка и сгорела вся квартира, стала «стрелочницей». В отличие от прокуроров, ищущих причину катаклизмов в нарушении маловразумительных правил противопожарной безопасности, ученые всего мира давно и всерьез размышляют об участившихся случаях природных аномалий, о климатических изменениях последних лет и связанных с ними техногенных катастрофах.