2. Естественные и антропогенные причины изменения теплового баланса Земли.

Главным источником энергии, приводящим в действие все земные процессы, является солнечное излучение. Тепловой баланс Земли имеет приходную и расходную части. Поступающая к земной поверхности энергия в виде видимого света, инфракрасных и УФ-х лучей расходуется на нагревание атмосферы, на испарение, на теплообмен с глубинными слоями литосферы и гидросферы. Значительная часть световой энергии, достигающей Земли, отражается от ее поверхности и уходит ч/з атмосферу в космическое пространство.

Тепловой баланс Земли может меняться в отдельные годы или в периоды нескольких лет или десятков лет. Тогда говорят о потеплении или о похолодании климата. Такие изменения теплового баланса в ест. условиях связаны с изменением солнечной активности или с изменением Альбедо. В годы активного Солнца, наблюдающегося в среднем с цикличностью 11 лет, происходит мощный выброс вещества, растет поток элементарных частиц и жесткого электромагнитного излучения, который сказывается на состоянии геосфер Земли.

В атмосфере усиливается ионизация воздуха, и подвижная граница ионосферы опускается. Признаками этого является повышение частоты и яркости полярных сияний, уровня помех для систем связи. Меняется характер образования и распределения облачности, вследствие чего меняется распределение осадков по земной поверхности. Резкие отклонения от многолетних норм t и осадков могут вызвать засуху или переувлажнение, т. е. в годы повышенной солнечной активности возможны существенные изменения климата.

Изменение Альбедо может происходить при смене активной тектонической деятельности и периодов покоя. Горообразовательные и противоположные им процессы выветривания сказываются на значении Альбедо, что приводит к: 1) изменению уровня мирового океана, возникновению и исчезновению морей, заливов и внутренних водоемов; 2) неравномерный нагрев земной поверхности меняет направление воздушных потоков, характер движения циклонов и антициклонов, изменение системы морских течений; 3) смещение воздушных потоков к полюсам ведет к росту полярных льдов и к росту засушливых пустынных зон. На Альбедо могут влиять и внутренние процессы Земли, н-р, крупные вулканические извержения. При попадании в атмосферу вулканического пепла и пыли, приток солнечного излучения к земной поверхности снижается , соответственно, снижается и средняя t на Земле и меняется распределение тепла и влаги.

К антропогенным причинам изменения теплового баланса относится увеличение концентрации углекислого газа (СО₂) в атмосфере. За ХХ в. содержание СО₂ в атмосфере возросло на 12-15%. Углекислота не влияет на приток солнечной энергии к поверхности, но препятствует излучению тепла в космическое пространство. В сочетании с капельками воды возникает эффект стеклянной крыши над поверхностью Земли. Это называется парниковым эффектом.

Но далеко не все ученые согласны с гипотезой глобального потепления, считая, что для достоверности не достаточно данных. Действительно, в одних районах Земли становится теплее (н-р, средняя полоса РФ), а в других – холоднее (н-р, в полярных областях).

Изменение теплового баланса зависит от множества взаимодействующих параметров, поэтому однозначно предсказать характер и масштабы последствий вмешательства человеческой деятельности в теплообмен планеты невозможно. Но показать возможные сценарии модно на основе современных данных и методов прогнозирования.

Самый пессимистичный прогноз связан с потеплением на 3-5^оС к середине ХХI в. вследствие парникового эффекта. Такое быстрое потепление скажется, прежде всего, на таянии полярных льдов и затоплении многих прибрежных зон.

Более благоприятный вариант – медленное, растянутое на многие десятилетия повышение t может привести к смещению к полярным областям зон оптимального земледелия, увеличению влажности климата, равномерному распределению осадков, сокращению площади пустынь.

Существует 3 пути предотвращения концентрации СО₂: 1) снижение сжигания органического топлива; 2) увеличение площади лесов, способных связать избыточный СО₂; 3) прекратить массовое иссушение болот, в которых СО₂ связывается в виде торфа.

Тенденция противоположная глобальному потеплению известна под названием «ядерная зима». При возникновении широкомасштабной ядерной войны, ее губительный характер не ограничивается разрушениями и гибелью людей. Обширные пожары приведут к задымлению атмосферы, что резко снизит поступление на поверхность Земли солнечного излучения. Это приведет: 1) к значительному понижению t в приземном слое атмосферы; 2) к увеличению продолжительности морозных периодов; 3) расширению зоны полярных льдов. Т. е. климат на Земле станет небывало холодным и для его восстановления , хотя бы до исходных величин потребуется огромное время.