Вопросы о погоде - Астапенко Павел Дмитриевич - Страница 68

16.14. Насколько серьезна угроза изменения газового состояния земной атмосферы?

По мнению ряда ученых, наиболее серьезную проблему для человечества представляет изменение содержания в атмосферном воздухе кислорода и углекислого газа, а также возможность уменьшения содержания озона.

По данным, приводимым М. И. Будыко, за последние 100 лет содержание углекислого газа в атмосфере Земли увеличилось и в 1974 году составило 0,033% (по объему), а температура воздуха за этот период повысилась на 0,5°C. По тем же данным, к 2000 году содержание углекислого газа в воздухе достигнет 0,038-0,41% по объему, а повышение температуры воздуха – 1,0-1,5°C, к 2025 году – 0,052-0,064% и 2,0-3,5°C соответственно.

Академик Ф. Ф. Давитая в 1975 году опубликовал результаты своих расчетов для двух неравных по продолжительности периодов: от начала деятельности человека до 1969 года и за последние 50 лет. Оказалось, что расход кислорода и выделение углекислого газа в результате сжигания населением Земли различных видов органического топлива за эти два очень неравных периода в абсолютных цифрах – величины одного и того же порядка, то есть в середине 20-го столетия резко возросло расходование людьми кислорода и поступление в атмосферу углекислого газа. При этом расходование кислорода продолжает возрастать каждый год приблизительно на 10%, и уже сейчас оно составляет огромную цифру – 10 млрд. т в год. Содержание углекислого газа в воздухе за последнюю четверть века увеличилось примерно на 15%. Если так будет продолжаться, то уже в следующем столетии на Земле начнет ощущаться недостаток кислорода, а избыток в воздухе углекислого газа может создать «парниковый эффект» и вызвать заметное потепление. Но все это при одном условии: что выполненные расчеты верны, а антропогенные изменения содержания кислорода и углекислого газа в земной атмосфере не будут скомпенсированы влиянием других факторов, в том числе, и прежде всего, – влиянием Мирового океана, поверхность которого, взаимодействуя с атмосферным воздухом, может в каких-то пределах регулировать содержание в воздухе и кислорода, и углекислого газа. К сожалению, пока точно неизвестно, в каких именно пределах…

В последние годы ряд исследователей склоняется к выводу, что содержанию в атмосфере кислорода деятельность человека не угрожает.

16.15. Может ли деятельность человека быть причиной опустынивания земель?

На земном шаре есть немало районов, где заметно проявление процесса опустынивания земель – результат бесконтрольной, пагубной для природы деятельности человека. Чаще всего это массовые вырубки лесов, вытаптывание и чрезмерно интенсивное поедание скотом травяного покрова, уничтожение кустарников или другие работы, способствующие эрозии почвы, уменьшению количества выпадающих осадков, увеличению испарения, катастрофическому для растительности изменению уровня грунтовых вод, иначе говоря, преднамеренным локальным изменениям климата.

Примером земель, подвергшихся опустыниванию, могут служить примыкающие к южной границе пустыни Сахары области в Африке, некоторые районы Пакистана и Бангладеш на субконтиненте Индостан. В долине р. Инд, в прошлом покрытой могучими лесами, теперь лес сохранился всего лишь на 3% территории; еще в прошлом веке на севере Бангладеш существовали непроходимые джунгли, ныне же лес покрывает только 16% площади страны.

Процесс превращения культурных земель и продуктивных естественных пастбищ в пустыни и полупустыни развивается на протяжении многих веков, но в текущем столетии он местами приобрел характер настоящего бедствия. Конечно, этот процесс связан не только с деятельностью человека, но последняя заметно усиливает влияние других факторов, таких, как естественное изменение режима влагооборота русла рек, поднятия или опускания суши и тому подобные причины обезвоживания или заболачивания местности, засолонения почв, наступления песков и т. д.

16.16. Почему возможность воздействия человека на климат Земли часто связывают с состоянием полярных льдов?

Полярные льды играют огромную роль в формировании климата. Именно поэтому все рассуждения об изменениях климата, как и все расчеты, с ними связанные, следует вести с учетом состояния полярных шапок нашей планеты. Полярные льды называют еще маятником, раскачивающим климат Земли. С их появлением климат Земли потерял былую стабильность. Есть гипотеза, что появление на Земле полярных шапок льда связано с длительной вспышкой земного вулканизма, наблюдавшейся в четвертичном периоде, когда резко уменьшилась прозрачность атмосферы, наступило заметное похолодание, которое и привело к образованию круглогодичных льдов у полюсов нашей планеты.

Однажды возникнув, ледяной покров в полярных областях резко изменил тепловой режим земной атмосферы. Дело в том, что льды, в отличие от обычной поверхности суши и океанов, отражают в несколько раз больше солнечной радиации, чем поглощают ее. Обладая высокой отражательной способностью (альбедо), льды не в состоянии эффективно использовать лучистую энергию Солнца.

Расчеты показывают, что при существующем сейчас в Арктике ледяном покрове (средняя граница которого проходит примерно вдоль 72°C. ш.) средняя температура всей земной поверхности (15°C) приблизительно на 2°C ниже той температуры, какую имела бы эта поверхность, будучи полностью свободной от льдов. А если бы, даже на короткий период, вся поверхность Земли покрылась льдом, то ее средняя температура стала бы понижаться и в конечном итоге достигла бы примерно – 85°C, то есть упала бы на 100°C!

В эпоху рисского оледенения, наибольшего на Земле, ледяной покров в северном полушарии достигал в среднем широты 56°, в некоторых районах языки ледников опускались даже до широты 40° и планете нашей угрожало превращение в ледяную пустыню, подобную современной Антарктиде. Достаточно было льдам распространиться на 200-300 км ближе к экватору, чтобы процесс оледенения стал необратимым: поступающей от Солнца лучистой энергии при высокой отражательной способности льдов (около 80%) не хватало бы, чтобы растопить достигшие такого развития ледники!

Полярные шапки льдов не только понижают температуру земной поверхности, но и создают большие температурные контрасты между высокими и низкими широтами, делают атмосферу очень чувствительной к малейшим колебаниям притока солнечной энергии на земную поверхность, в том числе и к тем, которые вызываются изменениями прозрачности воздуха атмосферы. Отсюда повышенная неустойчивость климата Земли и внимание климатологов к полярным льдам, способным к многократному усилению эффекта влияния изменений прозрачности воздуха на земной климат.

16.17. Как быстро может сказаться на состоянии полярных льдов предсказываемое некоторыми учеными повышение температуры воздуха?

На состоянии сравнительно тонких морских льдов в полярных областях – относительно быстро, а ледниковых щитов Антарктиды и Гренландии – значительно медленнее. Так, по некоторым расчетам, таяние многолетних морских арктических льдов будет значительным уже при повышении средней температуры в северном полушарии на 2°C, и, таким образом, к 2000 году площадь арктических льдов сильно сократится, они быстро превратятся в тонкие однолетние, а затем к 2025 году, если указанное повышение температуры сохранится, – исчезнут совсем. Для таяния ледников Антарктиды и Гренландии нужны не десятилетия, а многие столетия. Однако в Западной Антарктике, где огромные ледники опускаются с континента непосредственно в морскую воду (как, например, ледник Росса, занявший половину поверхности моря того же наименования), разрушение части ледникового щита и его таяние может произойти быстрее, на протяжении одного столетия.