Парадоксы климата

Парадоксы климата

Итак, климат в значительной мере определяется Солнцем и взаимодействием в системе Земля — Солнце.

В год наша планета получает от светила 5x1012 килокалорий лучистой энергии. Половина ее идет на испарение океанов. Самый важный экологический процесс — фотосинтез, образование растениями первичных органических веществ, забирает около процента этой энергии. Таково соотношение небиологических и биологических процессов. Силы неживой природы значительнее, чем силы биосферы.

Климат, как вообще на планете, так и в конкретном месте, зависит не только от полученной солнечной энергии, но и от того, как она осваивается, какой процент поглощается, какой отражается обратно в космос. В конце прошлого века стало модно зимой отдыхать в Египте. Зимой в Египте Солнце стоит ниже, чем в Петербурге летом. Однако температура воздуха выше, чем в Северной столице, и туристы загорают намного сильнее. Дело в том, что над Сахарой сформировался исключительно чистый воздух с минимальным содержанием водяных паров, прекрасно проницаемый для лучей дневного светила. В то же время в Сингапуре, который находится в одном градусе от экватора, загореть практически невозможно из-за экстремальной влажности, плохо пропускающей солнечный ультрафиолет.

Один из климатических парадоксов установлен в ходе Международного геофизического года 1957–1958 гг. Оказалось, что самое солнечное место на Земле не Сахара и не Аравийская пустыня, а Антарктида. В центре полярного плато на высоте 4 км на каждый квадратный сантиметр поверхности поступает больше солнечной радиации, чем в тропиках. Воздух на ледяном континенте предельно чист, и слой атмосферы тоньше, чем в других местах планеты. Полярники под лучами самого южного солнца загорают сильнее, чем на пляжах Черного и Красного морей. Почему же в Антарктиде экстремально холодно? На советской антарктической станции «Восток» в 1960 году был зафиксирован мировой рекорд холода — минус 88,3° по Цельсию.

Дело в том, что большая часть поступающего от Солнца тепла отражается поверхностью снега и льда. Исследования советских ученых показали, что шестой континент — самая большая область, обладающая отрицательным годовым запасом тепла. Здесь отражается больше тепла, чем принимается от Солнца. Антарктида выбрасывает в космос не только ту энергию, которую сама получает от Солнца, но и ту, которая принимается другими частями планеты и потоками воздуха приходит в Антарктиду. Это одна из причин, почему Южное полушарие холоднее Северного. Нечто аналогичное происходит и в Арктике, но менее интенсивно, так как объем плавающего льда там намного меньше, чем величина антарктического ледяного панциря.

Теоретически Антарктиду можно было бы основательно нагреть, если распылить надо льдами красящий темный порошок. В какой-то момент в результате этого может произойти потепление, начнут таять льды. Но это таяние приведет к резкому повышению влажности атмосферы, а значит, снижению ее прозрачности для Солнца. И тогда холод вновь заявит свои права. В таком умозрительном эксперименте проявится важнейшая особенность системы неживое — живое — социальное, о которой писал в своих трудах по ноосфере В. И. Вернадский. Свойство это называется гомеостатичность, то есть способность системы сохранять свои основные характеристики и противодействовать любым внешним возмущениям.

И еще один парадокс глобального масштаба. Самое простое объяснение периодов оледенения — связь их с пониженной активностью Солнца. В действительности связь между оледенением и Солнцем оказывается далеко не однозначной. Согласно расчетам американских астрономов Г. Симпсона и Д. Мензеля, при увеличении солнечной активности температура должна снижаться. Дело в том, что большая часть лучистой энергии идет на испарение океанов. Чем больше в воздухе пара — тем меньше лучей доходит до Земли. Соответственно, при снижении солнечной активности повышается прозрачность атмосферы и растет температура Земли. При увеличении солнечной активности возрастает количество осадков. Осадки стимулируют развитие ледников. Когда увеличение солнечной активности продолжается, начинается их таяние.

Таким образом, климат, безусловно, зависит от Солнца и изменения его активности, но зависимость имеет очень сложный характер. Модифицирующее действие на климат оказывают угол наклона земной оси, широта, степень прозрачности атмосферы, отражательная способность поверхности, степень парникового эффекта.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.