Урок «Глобальное изменение климата».

Урок «Глобальное изменение климата».   Пояснительная записка.  Урок   «Изменение   климата»   проводится   при   изучении   темы   «Глобальные   проблемы человечества» в курсе экологии и географии  10 класса.           Учащиеся уже имеют определенный объем знаний о планете Земля как природном комплексе,  его целостности  и взаимозависимости  его компонентов, овладели  навыками сопоставления отдельных явлений, их обобщением, выявлением причинно­следственных и логических связей между природными компонентами, знают о видах, силе и последствиях антропогенного влияния на ПК, умеют составлять географические прогнозы.    В   настоящее   время   вопросы   глобального   изменения   климата   являются   наиболее актуальными для всего человечества и при изучении глобальных экологических проблем их целесообразно выделить в отдельную группу. Кроме этого, в решении данной проблемы могут принять участие сами ребята, а такое практическое применение знаний делает их наиболее прочными, наиболее значимыми, повышает социальную активность подростков, так необходимую в современном обществе.   В структуру урока положены общечеловеческие (природа, жизнь), общекультурные (наука, культура, мораль), личностные ( любовь к жизни, активная жизненная позиция, творческий поиск) и др. ценности. Урок можно проводить в той форме, которая наиболее близка учителю. Это может быть лекция, урок­диалог, урок­дискуссия, конкурс презентаций по теме, пресс­ конференция и т.д. Но обязательное условие­  его практическая направленность и связь с жизнью.  Цель урока:  Внедрение идей и методов энергосбережения в обществе. Задачи урока:  1. Уяснить специфику проблемы глобального изменения климата и последствий этого  изменения для всего живого.  2. Создать у учащихся мотивацию для сбережения ресурсов и энергии. 3. Воспитывать экологически устойчивый стиль жизни, просвещение детей и подростков в  вопросах энергосбережения.  Оборудование: политическая карта мира, тематические карты мира и России  (климатическая, природных зон, энергетика и др.), выставка литературы по экологической  и энергетической проблемам, список сайтов Интернета по данным проблемам, работы  учащихся. Желательно проведение урока с использованием компьютера.  Методы и формы учебной деятельности:  Объяснительно­иллюстративный, проблемного изложения, частично­поисковый,  исследовательский, наглядный, практический. Урок ­ конференция.  План  урока.    1.Мотивационно ­ целевой блок.  2. Практическая часть:  а) сущность проблемы глобального изменения климата  б) причины возникновения и последствия  в) пути решения данной проблемы.  3. Домашнее задание. Ход урока. 1. Организационный момент.  2. Вступительное слово учителя:  ­ Аргументируйте высказывание одного из современников: «Если раньше наша планета  могла погибнуть от природных явлений, то сейчас не только от войн, но и от мирных  условий». ­ Какие проблемы мы называем глобальными? ­ Составьте классификацию этих проблем по убыванию значимости.  ­ Почему в ряду экологических проблем ведущее место принадлежит проблеме  глобального потепления климата?  Далее   следует   приглашение   принять   участие   в   конференции,   чтобы   выяснить   причины возникновения проблемы и разработать пути её решения.  В   работе   конференции   принимают   участие   журналисты,   географ,   эколог,   климатолог, политики,   экономисты   –   это   учащиеся,   получившие   опережающие   задания   и   заранее самостоятельно изучившие необходимый материал. Остальные учащиеся класса, знакомые с проблемой менее подробно, готовятся задать заранее обдуманные или вновь возникшие в процессе обсуждения вопросы. Учитель или ведущий представляет участников и предлагает приступить к обсуждению вопроса. Слово представляется ученым – географам:   Глобальное потепление – процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана. Ученые определились: неконтролируемые выбросы в атмосферу и другое несознательное поведение человека явилось причиной неуклонного изменения   климата,   способного   полностью   изменить   планету.   Опасность   глобальной катастрофы признали правительства и народы развитых стран мира. Ширится борьба за спасение цивилизации. Вопрос: В чем, конкретно, вы видите причину глобального потепления?  Климатолог:  Энергетический   баланс   климатической   системы   меняют   увеличение   концентрации   в атмосфере парниковых газов и аэрозолей, изменение солнечной радиации и свойств земной поверхности.   Глобальные   концентрации   углекислого   газа,   метана   и   закиси   азота   в атмосфере заметно повысились в результате деятельности человека.  Углекислый газ – самый важный антропогенный парниковый газ. В 2005 году концентрация этого газа в атмосфере значительно превышает естественный диапазон, определенный по кернам льда. Годовые темпы роста концентрации углекислого газа за последние 10 лет выше, чем с начала непрерывных измерений. Главный источник повышенной концентрации углекислого   газа   –   использование   ископаемых   видов   топлива.   Объем   выбросов   от производства,   распределения   и   потребления   ископаемых   видов   топлива   увеличился   в среднем с 6,4 ГтС/год в 90­е годы до 7,2 ГтС в 2005г. Глобальная концентрация метана в атмосфере   в   2005   году   намного   превышает   естественный   диапазон.   Это   обусловлено антропогенной   деятельностью,   в   основном   сельским   хозяйством   и   использованием ископаемых видов топлива. Глобальная концентрация закиси азота повысилась, темпы ее роста   с   1980   года   приблизительно   постоянны.   Более   трети   всех   выбросов   носят антропогенный   характер   и   вызваны   в   основном   сельским   хозяйством.   Повышение концентрации   парниковых   газов   в   атмосфере   послужило   причиной   радиационного воздействия на климат. Например, радиационное воздействие углекислого газа с 1995 по 2005 годы возросло на 20%, что стало наибольшим изменением за последние 200 лет.    Вопрос: По каким фактам можно судить о потеплении климата?  Географ:  Потепление климатической системы – неоспоримый факт, что очевидно из наблюдений за повышением   глобальной   средней   температуры   воздуха   и   океанов,   широко распространенным таянием снега и льда, повышением среднего уровня моря:  ­   11   из   12   последних   лет   попали   в   число   самых   теплых   по   результатам   измерений температуры воздуха.  ­   Среднее   содержание   водяного   пара   в   атмосфере   повышается   с1980г.   над   сушей   и океаном, а также в верхних слоях тропосферы. ­ Средняя температура мирового океана повысилась до глубины 3000 м. океан поглощает более   80%   тепла,   дополнительно   вводимого   в   климатическую   систему,   что   вызывает расширение морской воды, способствуя повышению уровня моря.  ­ Горные ледники и снежный покров уменьшились в обоих полушариях, что способствовало повышению уровня моря.  ­   Убыль   ледовых   щитов   Гренландии   и   Антарктиды   способствовала   повышению   уровня моря в 1993 – 2003г.г.  ­ Глобальный средний уровень повысился по сравнению с 19 веком на 0,17м  Изменение температуры, уровня моря и площади снежного покрова (Приложение 1) Вопрос: Заметны ли какие – либо изменения в масштабах континентов и океанов? Эколог:  Здесь тоже наблюдаются многочисленные долговременные изменения климата:  ­ Средние арктические температуры за последние 100 лет повысились почти вдвое больше, чем средняя глобальная температура, среднегодовая площадь арктического морского льда уменьшилась,   температура   в   верхней   части   слоя   вечной   мерзлоты   в   Арктике   с   1980г. повысилась   в   среднем   на   3   градуса   С,   среднеширотные   западные   ветры   усилились,   в тропиках и субтропиках наблюдаются более сильные и продолжительные засухи, частота выпадения сильных осадков повысилась над большинством участков суши.  Вывод: наблюдаемое с середины 20 столетия повышение глобальных средних температур большей   частью   вызвано   наблюдаемым   повышением   концентраций   антропогенных парниковых газов Изменение глобальных и континентальных температур (Приложение 2).  Вопрос: Каков же прогноз на будущее?  Журналист: На следующие два десятилетия прогнозируется потепление приблизительно на 0,2 градуса за десятилетие. Продолжение выбросов парниковых газов существующими или более высокими темпами вызвало бы дальнейшее потепление и привело бы в 21 веке ко многим изменениям в глобальной климатической системе, которые были бы значительнее тех,   что   наблюдались   в   20   веке.   Потепление   обычно   уменьшает   поглощение   сушей   и океаном   углекислого   газа   из   атмосферы,   увеличивая   долю   антропогенных   выбросов, остающуюся в атмосфере. Повышение концентрации углекислого газа в атмосфере ведет к повышению подкисления океана. Ожидается, что потепление будет наиболее сильным над сушей, причем  больше всего на высоких северных широтах. Снежный покров уменьшится, усилятся оттепели в большинстве районов вечной мерзлоты. Морской лед уменьшится и в Арктике и в Антарктиде, а к концу 21 века арктический морской лед в конце лета может исчезнуть почти полностью. Экстремально высокие температуры, волны тепла и сильные осадки будут продолжать учащаться. Прогнозы приземной температуры (Приложение 3) Проекции изменения режима осадков (Приложение 4) Вопрос: Каким же образом мировое сообщество планирует выйти из этой сложнейшей ситуации?  Политик:  В1988г.   была   создана   Межгосударственная   группа   экспертов   по   изменению климата (МГЭИК) для анализа и сбора данных по всем аспектам, связанным с изменением климата (причины, последствия, прогнозы, способы смягчения и адаптации), которая дала неутешительные   прогнозы.   В   1992   г.   в   Рио­де­   Жанейро   прошел   первый   саммит   по окружающей   среде.   После   него   страны   озаботились   состоянием   планеты   и   выделили изменение климата как одну из важнейших экологических проблем современности. Были созданы   всемирные   экологические   сети,   занимающиеся   этой   проблемой,   начались переговоры по изменению климата в рамках ООН. Человечество задумалось о том, что нужно сделать для предотвращения опасных изменений климата. В 1992 году была принята Рамочная Конвенция ООН об Изменении Климата. На данном этапе она ратифицирована большинством   стран,   входящих   в   систему   ООН.   Конвенция   призывает   страны стабилизировать   выбросы   парниковых   газов   на   уровне,   предотвращающем   вредное воздействие   на   климатическую   систему   и   говорит,   что   научное   незнание   не   должно использоваться для отсрочки принятия конкретных мер. По Конвенции, развитые страны и страны   с   переходной   экономикой   должны   были   к   2000   году   стабилизировать   выбросы углекислого  газа на уровне 1990 года. Выполнили  это обязательство только Восточная Европа и страны СНГ. В 1997 году был принят Киотский протокол, по которому развитые страны   должны   сократить   выбросы   уже   6   парниковых   газов   на   5­7%   к   2012   году   по сравнению   с   1990   годом.   Киотский   протокол   также   ввел   понятие   гибких   механизмов (торговля квотами на выбросы, проекты совместного осуществления и механизм чистого развития), которые позволяют странам совместно сокращать выбросы. Естественно, такие механизмы будут осуществляться в странах, где это дешевле.  Вопрос: А какова сейчас ситуация в России?  Журналист:   Россия   сыграла   решающую   роль   в   судьбе   Киотского   протокола, ратифицировав его в ноябре 2004 года. С тех пор в российском обществе продолжаются дискуссии   о   реальной   угрозе   глобального   потепления,   о   возможности     Киотского протокола   повлиять   на   решение   этой   проблемы   и   его   роли   для   России.   В   2007   году исполнилось 10 лет с момента принятия Киотского протокола. События, происходящие на международной   арене,   позволили   привлечь   большое   внимание   к   проблеме   изменения климата, в том числе  и в России.  Большую роль сыграл  Четвертый  оценочный  доклад МГЭИК,   в   создании   которого   приняли   участие   и   российские   ученые.   Он   заставил   по­ новому   взглянуть   на   проблему   многих   российских   политиков,   ученых,   журналистов   и простых обывателей. С каждым годом уменьшается доля тех, кто скептически относится к ее   существованию.   Тем   не   менее,   многие   аспекты   этой   глобальной   проблемы   пока недостаточно освещены в российской прессе. В 2007 году РРЭЦ опубликовал брошюру «10 самых популярных заблуждений о глобальном потеплении и Киотском протоколе», где авторы   попытались   дать   ответы   на   часто   задаваемые   в   России   вопросы   о   проблеме изменения климата, с учетом самых последних данных.  Вопрос: Каким образом можно решить проблему изменения климата?  Географ:  Изменение климата в большой степени связано с высоким теплопотреблением зданий, использующих на сегодняшний день почти половину всей вырабатываемой энергии. В связи с этим одной из основных задач ближайшего времени становится поиск путей по повышению   эффективности   использования   энергии,   являющейся   важной   частью   всех экономических   систем.   Международное   экономическое   агентство   (МЭА)   представило альтернативные сценарии развития мировой энергетики на период до 2050 года. Одна из 3 групп сценариев – это сценарии ускоренного развития технологий, где рассматриваются эффекты  ускоренного  внедрения  и  массового  использования   4 видов   энергетических   и климатических   технологий:   1)   энергосбережение   –   эффективность   в   сфере   конечного потребления энергии; 2) использование возобновляемых источников энергии; 3) развитие атомной энергетики; 4) улавливание и захоронение СО2.  Согласно   всем   сценариям   ускоренного   развития,   необходимо   радикально   обновить технологическую базу глобальной экономики. Произведенная энергия в развитых странах распределяется следующим образом: обеспечение энергией бытового сектора­ 40%, из них 85% идет на отопление,   15% составляет электроэнергия; транспорт и промышленность потребляют   по   30%.   Т.к.   в   ближайшие   50   лет   сохранится   ведущая   роль   ископаемого топлива и традиционных технологий, можно получить улучшение путем повышения КПД генерирующих и отопительных установок, совместного сжигания угля и биомассы, добавки биогаза   к   природному   газу,   замены   угольного   топлива   на   газовое.   Наиболее перспективными   технологиями   являются:   на   основе комбинированного   парогазового   цикла   (КПД   до   60%),   новые   угольные   технологии­ угольные  установки  с  паровым  циклом  со  сверхкритическими   параметрами   пара  (КПД выше   50%),   когенерация   электроэнергии,   теплоты   и   холода,   позволяющая   значительно увеличить   энергоэффективность   традиционных   технологий,   мини­   и   мокро­   ТЭЦ­ децентрализованные полуавтономные системы энергоснабжения с КПД более 75% ит.д.  Область,   глее   можно   резко   снизить   объемы   потребляемого   топлива,   расход   энергии   и объемы   выбросов   –   это   существующие   и   новые   здания.   Необходимо   улучшить теплоизоляцию   и   установить   более   эффективные   отопительные   системы,   например, газовые конденсационные котлы, КПД которых достигает 95%. В Германии  и Австрии более 6 000 зданий с низким энергопотреблением 9120 кВт/м в год первичной энергии.  В Великобритании   планируют   в   течение   10   лет   каждое   новое   здание   сделать   углеродно­ нейтральным. В США разработаны качественные характеристики зданий с точки зрения энергетических   параметров,   водопотребления,   качества   внутреннего   воздуха   и комфортности.  Общий эффект по снижению выбросов углекислого газа от применения энергосберегающих технологий   составит   по   данным   МЭА   45%   при   условии   одновременного   внедрения повышения энергоэффективности в сфере конечного потребления энергии, использования возобновляемых   источников   энергии,   развития   атомной   энергетики   и   улавливания   и захоронения углекислого газа.   газовые   технологии­ Роль различных технологий снижения выбросов СО2 по оценке МЭА при условии одновременного внедрения всех 4-х групп технологий в сценарии ускоренного развития Таким образом, на первое место по решению вопросов снижения выбросов парниковых газов   выходят   энергоэффективность     и   энергосбережение,   использование   биомассы   и других видов биотоплива. При любом сценарии развития энергосбережение – повышение эффективности потребления энергии – является приоритетным направлением, наиболее быстро выполнимым и позволяющим получить максимальный эффект в решении  проблемы изменения климата. Вопрос:  В   чем   проявляется   деятельность   Российского   регионального   экологического центра?  Эколог:  Киотский протокол создает дополнительный стимул для государства повышать энергоэффективность   экономики.   Для   России   это   определенно   выгодно,   т.к. энергоемкость ВВП страны превышает среднемировой показатель в 2,3 раза, а стран ЕС – в 3,2   раза.   Потенциал   энергосбережения   в   России   оценивается   в   39­47%   текущего потребления энергии, из них около четверти приходится на ЖКХ. В начале 2008 года по инициативе РРЭЦ состоялось совместное заседание Россия­ ЕС по вопросам обеспечения энергетической   и   климатической   безопасности.   Данные   вопросы   решаются   и   в экономическом плане, поскольку Киотский протокол открывает возможность российским компаниям привлекать дополнительные иностранные инвестиции в проекты, направленные на повышение энергоэффективности. Учитель: По какому бы пути человечество не пошло, необходимо уже сейчас принимать серьезные   меры,   т.к.   техногенные   факторы   сокращают   естественные   сроки   природных климатических   циклов.   Если   начать   действовать   уже   сегодня,   затраты   на   меры   по снижению   уровня   выбросов   парниковых   газов   составят   1%   глобального   ВВП.   Если   не начать принимать меры в кратчайшие сроки, затраты в связи с изменением климата могут составить   20%   мирового   ВВП   ежегодно.   У   человечества   нет   других   вариантов поддержания   нормальных   жизненных   условий,   как   только   постепенно   перейти   к жизнеподдерживающим энергетическим системам. Однако еще долго будут применяться традиционные   виды   топлива,   поэтому   важна   дальнейшая   разработка   и   применение эффективных и экологически безопасных систем, использующих такие ресурсы. 3.   Домашнее   задание:  Выполнить   задание:   «Наше   участие   в   решении   глобальных проблем». Для этого разработать правила экономии энергии дома и в школе. Привести положительные и отрицательные примеры использования энергии из жизни семьи, школы, города. Литература: 1. Атомная энергетика не решит проблему глобального изменения климата. Использование  и охрана природных ресурсов в России. 2003, №6. 2. Андреас Люке. Европейский рынок отопительного оборудования – ориентация на  высокоэффективные технологии и возобновляемые источники энергии //  Энергосбережение. 2007. № 4. С. 57–59.  3. Бушуев В.В.Мировая энергетика: Состояние, проблемы, перспективы – М.: ИД  «Энергия»,2007.  4. Голицын Г.С., Гинзбург А.С. Оценки возможности «быстрого» метанового потепления  55 млн. лет назад. Доклады РАН, 2007. 5. Грицевич И. Г., Кокорин А.О., Луговой О. В., Сафонов Г. В. Развитие энергетики и  снижение выбросов парниковых газов // WWF России. 2006. 6.Соломон. С., Д. Чин. Изменение климата. МГЭИК, 2007 г.: 7. Стратегический прогноз изменений климата Российской Федерации на период до 2010­ 2015 годов и их влияния на отрасли экономики России. – М., Росгидромет,2005. Приложения. Приложение 1. Приложение 2. Приложение 3. Приложение 4. Источник: материал Рабочей группы к Четвёртому докладу межправительственной группы экспертов по изменению климата, 2007г.