Современное потепление и глобальный климат Земли

     Как  для  ранней, так и  для  поздней  Перми  выделяют  экваториальный,

тропический, субтропический  и  умеренный  пояса. Однако  в  ранней  Перми сохраняются  довольно  низкие  температуры  на  материках  Гондваны (Южная  Америка, Африкано-Аравийская  платформа, кроме  крайнего  северо-запада  Африки, Индийская  платформа, Австралия  до  Большого Водораздельного  хребта  и  Антарктида). Наивысшие  температуры  были характерны  для  Предуралья (Т=24-28◦С). В  поздней  Перми  в  северном полушарии  установился  очень  жаркий  аридный  климат (Т=40-45◦С). Однако  в  южном  полушарии  преобладал  умеренный  климат.

     В  Триасе  жаркий  засушливый  климат  установился  на  всех  континентах. Это  привело  к  широкому  распространению  пустынь. В  это время  были  слабо  выражены  термические  контрасты  между  климатическими  зонами. В  позднем  Триасе  произошла  общая  гумидизация  климата, которая  достигла  апогея  в  ранней  Юре.

     В  Юре  господствовал  также  жаркий  климат (Т=28◦С). Но  было примерно  на 15◦С  холоднее, чем  в  Триасе. Ранне-  и  среднеюрская  эпохи были  временем  наивысшей  гумидизации  в  Мезозое. Аридный  климат  был присущ  лишь  Северной  Африке, Сомали, Танзании  и  Кубе. В  поздней Юре  произошла  аридизация  климата, однако  ее  масштабы  были  несравнимы  с  Пермью  и  Триасом.

     Климат  Мела  испытывал  резкие  колебания - от  сильных  похолоданий  до  глобальных  потеплений. В  это  время  была  характерна  зональность климата. В  раннем  Мелу  климат  продолжал  оставаться  жарким  и  аридным. С  конца  раннего  и почти  до  конца  позднего  Мела  климат  был относительно  влажным, но  температура  уже  падала. В  позднем  Мелу произошло  сильное  похолодание, которое, правда, не  закончилось оледенением. Хотя  некоторые  авторы  указывают  на  наличие  в  это  время ледника  в  Австралии. В  конце  позднего  мела  произошла  резкая  аридизация  климата.

  Кайнозойская  эра- эра  постепенного  понижения  средней  температуры. Примерно  до  середины  Неогена  климат  был  теплым. Почти  во  всей  Европе  и  Южной  Азии  был  тропический  климат (Т=24-26◦С). Главными аридными  фазами  были  первая  половина  Палеогена  и  средний  Миоцен,

Главной  гумидной  фазой  был  поздний  Олигоцен. В  конце  Неогена постепенное  похолодание  сделало  климат  близким  к  современному. Усилилась  зональность. У  полюсов  появилась  ледовая  зона. Климат 
Четвертичного  периода  в  целом  был  холодный. В  этот  период  произошло 4  крупных  оледенения (Окское, Днепровское, Московское, Валдайское), самым   крупным  из  которых  было  Днепровское, которое  в  Северной Америке  доходило  до  37,5◦ северной  широты.

    Минимальное  содержание  СО2  в  атмосфере (0,00195%) было  в  апогей

второй   стадии  Валдайского  оледенения (18000  лет  назад)  при  средней
температуре  11◦С.За  последние  10000-15000 лет  уровень  Мирового  океана  повысился  на  100 м. В  последние  10000 лет (Голоцен), которые 
являются  межледниковьем, происходят  заметные  колебания  климата. Так  8000 лет  назад  произошел  “малый  климатический  оптимум”: средние 
температуры  были  выше  современных  на  2-3◦С. Хвойные,  и  лиственные
леса  распространились  до  побережья  Северного  Ледовитого  океана. Сахара  была  территорией  саванн  с  многочисленными  водоемами. 5500  лет  назад  произошло  похолодание;4000  лет  назад - потепление; 2200  лет  назад  вновь  похолодало, 1000 лет  назад - потеплело. Последнее похолодание  длилось  с  15  до  конца  19 века. Потепление, последовавшее  за  “малым  ледниковым  периодом”, началось  в  конце 19 века, но  внимание  климатологов  как  явление крупного  масштаба  оно  приобрело  лишь  в  20-30 годах 20 века, когда  было  выявлено  значительное  повышение  температуры  воды  в  Баренцевом  море. 30-е  годы  20 века - кульминация  потепления(+0,6◦C).Но  даже  с  таким небольшим  изменением  было  связано  заметное  изменение  климатической системы. На  Кавказе, например, площадь  оледенения  сократилась  на  10%.

Уменьшилось  количество  льдов  и  в  Гренландском  море. Продолжительность  ледовой  блокады  берегов  Исландии  сократилась  с 20 недель  в  конце 19 века  до  2 недель  в 1920-1939 гг. Повсюду  происходило  отступание  границ  многолетней  мерзлоты  на  север  до сотен  километров. Увеличилась  глубина  протаивания  мерзлых  грунтов, а  температура  мерзлой  толщи  повысилась  на 2◦С. Усилилась засушливость  в  районах  недостаточного  увлажнения. Потепление  было настолько  интенсивным  и  продолжительным, что  повлекло  за  собой изменение  границ  экологических  ареалов. Так, в  Гренландии  стал гнездоваться  сизоголовый  дрозд, в  Исландии  появились  ласточки  и скворцы, в  водах  Гренландского  моря  в  промысловых  количествах появились  треска  и  сельдь. По  данным  Г.Виннета  и  Дж. Митчелла, потепление  в  этот  период  в  большей  степени  проявилось  в  зимний период  в  высоких  широтах  северного  полушария. Так, в  Западной  Гренландии  зимние  температуры  повысились  на 5◦С, а  на  Шпицбергене - даже  на 8-9◦С.

     После 40-х  годов  появились  признаки  начала  похолодания. Через некоторое  время  стала  заметной  реакция  ледников, которые  во  многих частях  Земли  перешли  в  наступление. После  1945 года  произошло
некоторое  увеличение  площади  арктических  льдов. С  начала  40-х  и  до

конца  60-х  годов  площадь  льда  в  арктическом  бассейне  возросла  на 10%.Из  данных  наблюдений  за  период  с  1940  по  1965 гг.  можно понять, что  похолоданию  в  большей  степени  подверглись  Евразия  и Северная  Америка  в  зимние  месяцы. Однако  похолодание  40-х-60-х годов  не  было  глобальным  явлением. В  частности, в  Австралии  оно 
не  наблюдалось. C 1976 года начался новый рост температуры. За  30 лет  температура  вновь  увеличилась  на 0,6◦C  по  сравнению  с   40-и-60-и  годами. О  глобальном  потеплении  языком  цифр:

1) 4  из  5  самых  теплых  лет  отмечались  после  1990 года;

2) Последняя  декада 20 века  стала  самой  теплой  за  период наблюдений  с 1861 года;

3) Январь- июнь 2002 года  стал  самым  теплым  началом  года  в северном  полушарии;

4) Общее  число  холодных  дней (когда  средняя  температура  была  ниже

0◦С) уменьшилось  с  15-20  в 20 веке  до 10  в  настоящее  время;

5) 1995 год  увидел  наибольшее  количество  жарких  дней  в  году  за  225

лет  ежедневных  наблюдений-26 дней  с  температурой  выше  20◦С;

6) Уровень  моря  за  последние 100 лет  повысился  на  10-20 см;

7) Область, занятая  снежным  покровом  в  северном  полушарии,

     уменьшилась  на  10%;

     8) За  последние 50 лет  толщина  льдов  Северного  Ледовитого  океана

     уменьшилась  на  40%;

     9) Во  многих  регионах  северного  полушария  в  умеренных  и  высоких

     широтах  происходит  увеличение  общего  количества  осадков, его 

     скорость  составляет  0,5-1% в 10 лет;

     10) В  тех  же  регионах  мира  частота  ливней  увеличилась  на 2-4%  за

     10 лет;

     11) В  Азии  и  Африке  возросла  повторяемость  и  интенсивность  засух

     в  последние  десятилетия(www.gismeteo.ru)

     Итак, в  целом  о  современном  климате  можно  сказать, что  он 
непрерывно  меняется. Причем  колебания  средней  температуры  лежат  в 

узком  диапазоне - около 0,6◦C. Географическое  распределение  изменений 

температуры  характеризуется  сильной  неоднородностью. Возможно, что 

в  настоящее  время  климат  находится  на  перепутье - наблюдения последних  лет  не  позволяют  выявить  четкую  тенденцию  его  изменения. Характерным  для  сегодняшнего  климата  является  возрастание  числа 
погодных  и  климатических  аномалий  в  высоких, умеренных  и  тропических  широтах  обоих  полушарий.

Глава II. Глобальное  потепление  климата: антропогенная  и  космогенная  концепции. 

   Еще с середины 60-х гг. ХХ столетия стали появляться сведения о будущем глобальном потеплении климата на Земле. Незамедлительно развернулись ожесточенные дискуссии противников и сторонников такого прогноза, результатом которых явилось создание нескольких версий причин и последствий климатических изменений. Версия первая: климат на Земле меняется, и главная тенденция таких изменений — повышение средней глобальной температуры. Глобальное потепление вызвано последствиями хозяйственной деятельности человека. Повышение среднегодовой температуры на планете связывается с накоплением тепличных газов в атмосфере. Сторонники этой версии считают, что потепление стало обнаруживаться с ростом масштабов производства, потребляющего углеводородное топливо, и спровоцировало тем самым парниковый эффект. Версия вторая: глобальное потепление не связано с последствиями хозяйственной деятельности человека. Многие ученые подвергают сомнению возможность человека воздействовать на климат в планетарном масштабе. Они считают, что антропогенное изменение климата может иметь место лишь в условиях крупного города, при большой концентрации автотранспорта и промышленных предприятий. Существует мнение, что глобальное потепление связано с причинами космогенного характера. Заметим, что в истории Земли были периоды подобного глобального потепления. По данным анализа ископаемых остатков, в мезозойскую эру на Земле было на 10-15°С теплее, чем сейчас. Версия третья: при глобальном потеплении имеет место наложение и техногенных, и космогенных причин. Сторонники этой версии утверждают, что потепление носит кратковременный характер и впереди возможно даже похолодание. Существуют прогнозы стабилизации климата к 2010-2015 гг. К этому времени глобальная температура повысится всего на 1.5-2°С, и на этом потепление закончится. Сторонники всех версий не отрицают факта пусть и кратковременного, но потепления климата на планете. Весьма глубоко и всесторонне была разработана концепция изменения климата вследствие увеличения концентрации атмосферного углекислого газа антропогенного происхождения. Он, вернее его избыток по сравнению с обычным количеством, постоянно присутствующим в атмосфере и участвующим в естественном круговороте, поступает в атмосферу Земли при сжигании органического топлива. С учетом вышеизложенного предпримем попытку объективного анализа принципиальной возможности влияния увеличения концентрации антропогенного углекислого газа, на изменение климата исходя из общепринятой концепции глобального парникового эффекта. Считается, что образующиеся в процессе промышленной деятельности, и прежде всего производства энергии, углекислый и другие газы, накапливаясь в атмосфере, препятствуют выбросу поверхностью Земли инфракрасного излучения в космическое пространство, температура земной поверхности увеличивается, следствием чего являются таяние льдов, повышение уровня Мирового океана, смещение климатических зон и иные глобальные последствия. Что, же происходит с климатом Земли? Человеческая деятельность может привести к нагреву земного шара сверхпредельно допустимых возможностей. Есть противоположенные мнения, что климат Земли изменяется, наоборот, в сторону похолодания. И, вообще, в последние годы метеорологи разных  стран приходят к выводу, что во всеобъемлющей системе погоды на земном  шаре  что-то расстроилось. По их мнению, климат на земле начинает меняться не в  лучшую сторону. Некоторые метеорологи считают, что приближается всеобщая  стихийная катастрофа, которую будет трудно предотвратить. Чего опасаться нам:  засухи, неурожая, голода  или,  наоборот,  рассчитывать  на  постепенное  улучшение погоды и возвращение к климатическим условиям первой половины  20-ого  века, считающимся наилучшими в мировой истории. Большинство ученых сходятся  во  мнении,  что  атмосфера,  тем  не менее, скорее не охлаждается, а нагревается.    Причиной тому  –  грандиозные изменения, произведенные  человеком.  Сейчас,  как  утверждают  метеорологи, человеческая деятельность становится все более важным фактором, влияющим  на климатический баланс Земли. Причиной  тому  могут  служить  разные  факторы, однако, многие ученые связывают это с парниковым эффектом.

ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ.

       Многолетние наблюдения показывают,  что  в  результате  хозяйственной

деятельности  изменяется  газовый  состав  и   запыленность   нижних   слоев

атмосферы. С распаханных земель во время пыльных бурь поднимаются  в воздух миллионы  тонн  частиц  почвы.  При  разработке  полезных  ископаемых,   при производстве цемента, при внесении удобрений и трении  автомобильных  шин  о дорогу, при сжигании топлива и выбросе отходов  промышленных  производств  в атмосферу  попадает  большое  количество  взвешенных  частиц   разнообразных газов. Определения состава воздуха показывают, что сейчас в атмосфере  Земли углекислого газа стало на 25% больше, чем 200 лет назад. Это, безусловно, результат  хозяйственной  деятельности  человека,  а  также  вырубки  лесов, зеленые листья которых поглощают углекислый газ. С  повышением  концентрации  углекислого  газа   в   воздухе   связан парниковый эффект, который проявляется в нагреве внутренних слоев  атмосферы Земли. Это  происходит  потому,  что  атмосфера  пропускает  основную  часть излучения Солнца. Часть лучей поглощается и нагревает земную поверхность,  а от нее нагревается атмосфера. Другая часть лучей отражается  от  поверхности планеты  и  это  излучение  поглощается  молекулами  углекислого  газа,  что способствует повышению средней температуры планеты. Действие парникового эффекта аналогично действию стекла  в  оранжерее или парнике (от этого возникло название " парниковый эффект").

ПАРНИКОВЫЕ ГАЗЫ.

       Рассмотрим, что происходит с телами в стеклянной оранжерее. Излучение высокой энергии проникает в оранжерею через стекло. Оно  поглощается  телами внутри оранжереи. Затем они сами испускают излучение более  низкой  энергии, поглощаемое стеклом. Стекло посылает часть  этой  энергии обратно,  снабжая объекты  внутри  дополнительным  теплом.  Точно  таким  же  образом   земная поверхность получает дополнительное тепло по  мере  того,  как  "парниковые" газы поглощают, а затем выделяют излучение более низкой энергии. Газы, вызывающие своей повышенной  концентрацией  парниковый  эффект, называют парниковыми газами. В основном это углекислый газ  и  водяной  пар, но существуют и  другие  газы,  поглощающие  энергию,  исходящую  от  Земли. Например, хлорфтор содержащие  углеводородные  газы,  например,  фреоны  или хладоны. Концентрация этих газов в атмосфере также увеличивается.

ПРИРОДНЫЙ ГАЗ.

       Природный   газ,   используемый    в    энергетике,    относится    к невозобновляемым  энергетическим  ресурсам,  в  то  же  время  это  наиболее