УДК 504(075.8) ББК 20.18я73 КТК 176 В 61

Рецензенты:

М.М. Судо, докт. геол.-минерал, наук, проф.,

заслуженный эколог России, каф. геоэкологии МНЭПУ;

С.Г. Тяглое, докт. экономических наук, проф., зав. кафедрой

региональной экономики и природопользования РГЭУ(РИНХ)

Воробьев А.Е. и др. В 61 Основы природопользования: экологические, экономические и правовые аспекты. Учебное пособие/А.Е. Воробьев и др. /Под ред. проф. В.В. Дьяченко. — Ростов н/Д: Феникс, 2006. — 544 с: ил. — (Высшее образование)

В учебном пособии рассмотрены основные экономические, экологические г- нор­мативно-правовые аспекты природопользования в современных условиях. Показа­ны история формирования биосферы и природных ресурсов; трансформация раз­личных компонентов биосферы природопользованием; общие принципы оценки состояния и мониторинга окружающей среды; методы управления природопользо­ванием и качеством окружающей среды; вопросы экономики и финансирования рационального природопользования; нормативно-правовые аспекты природополь­зования и природоохранной деятельности.

Для студентов высших и средних учебных заведений, аспирантов и специалис­тов, занимающихся проблемами природопользования, оценки и охраны окружаю­щей среды.

Пособие основывается на многолетних исследованиях, проведенных по грантам: Дж. и К. МакАртуров (1994), Дж. Сороса (1995), Президента России № 96-15-97109 (1996), №00-15-99400 (2000), Российского фонда фундаментальных исследований № 99-05-65238 (1999), 99-05-74060 (1999), 02-05-64602 (2002), 03-05-96531 (2003); Мин­образования (2003, 2004).

УДК 504(075.8) ББК20.18я73

ISBN 5-222-07925-2

© Воробьев А.Е., Дьяченко В.В.,

Вильчинская О.В., Корчагина А.В., 2005 © Оформление, изд-во «Феникс», 2006

ВВЕДЕНИЕ 4

1.ОСНОВЫ ОБЩЕГО УЧЕНИЯ О БИОСФЕРЕ 6

1.1. Образование, эволюция и особенности планеты Земля 6

1.2. Основные этапы формирования биосферы 11

1.3.Строение биосферы 15

1.4. Основные функции биосферы 33

2БИОСФЕРА КАК МАТЕРИАЛЬНАЯ ОСНОВА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ 43

2.1. Общие проблемы природопользования и антропогенного преобразования биосферы 43

2.2. Классификация и учет природных ресурсов 48

2.3. Антропогенное воздействие и ассимиляционный 52

потенциал 52

2.4. Ресурсные циклы 56

2.5. Принципы рационального природопользования и малоотходных технологий 57

2.6. Законы природопользования 60

3 ТРАНСФОРМАЦИЯ БИОСФЕРЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕМ 65

3.1. Антропогенное преобразование и загрязнение атмосферы 65

3.2. Общепромышленное преобразование и загрязнение 75

гидросферы 75

3.3. Индустриальное загрязнение и нарушение литосферы 85

3.4. Природопользование и глобальное изменение климата 89

3.4.1. Изменение климата Земли и антропогенез 89

3.4.2. Влияние парниковых газов на климат 93

3.4.3. Обратные связи и неопределенность в прогнозировании климата 97

3.4.4. Влияние изменения климата на биосферу и природопользование 101

4.ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ, ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ И МОНИТОРИНГ БИОСФЕРЫ 110

4.1. Современные методы управления качеством окружающей среды 110

4.1.1. Экологическое нормирование 110

4.1.2. Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду 117

4.1.3. Экологический аудит 120

4.2. Экосистемные принципы нормирования и оценки состояния биосферы 123

4.3. Экологический мониторинг 133

4.4 Особо охраняемые природные территории 141

5.ОТРАСЛЕВЫЕ И РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ 143

5.1. Изменение биосферы горнопромышленным комплексом 144

5.1.1. Общие сведения о преобразовании биосферы горной промышленностью 144

5.1.2. Загрязнение и нарушение литосферы 149

5.2. Биосферные проблемы сельскохозяйственного 164

комплекса 164

5.3. Влияние транспорта и дорог на биосферу 176

5.3.1. Состояние окружающей среды и автотранспортного комплекса в России 176

5.3.2. Факторы, определяющие степень влияния автотранспорта на биосферу 180

5.3.3. Загрязнение биосферы автотранспортным комплексом 184

5.3.4. Воздействие результатов деятельности автотранспорта на организм человека 191

5.3.5. Защита биосферы от воздействия автотранспорта 194

5.4. Экологические проблемы городов 200

5.5. Проблемы утилизации отходов 207

5.5.1. Отходы производства и потребления 207

5.5.2. Минеральные отходы горной промышленности 216

6.СТРУКТУРА СИСТЕМЫ ГОСУДАРСТВЕННОГО И МУНИЦИПАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ТЕРРИТОРИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 223

6.1. История развития государственной политики природопользования и охраны окружающей среды 223

6.2. Государственные и муниципальные органы управления природными ресурсами и объектами 225

6.2.1. Общая характеристика полномочий государственных и муниципальных органов Российской Федерации в области управления природными ресурсами 225

6.2.2. Полномочия государственных органов Российской Федерации в области контроля и надзора за состоянием природных ресурсов и охраной окружающей среды 227

6.2.3. Оценка эффективности деятельности контролирующих природоохранных органов 233

6.3. Система экологического контроля. Цели и задачи 235

6.3.1. Государственный экологический контроль 235

6.3.2. Производственный экологический контроль. Экологическая отчетность предприятия 237

6.3.3. Муниципальный экологический контроль 240

6.3.4. Общественный экологический контроль и роль общественных организаций в решении задач охраны окружающей среды 243

6.4. Координация органов управления и контроля состояния природных ресурсов в границах муниципального образования 244

7. МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕМ И ПРИРОДООХРАННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ 249

7.1. Управление природопользованием и экологическая 249

политика 249

7.2. Административные методы управления 253

7.3. Экономические методы управления 257

7.4. Информационное обеспечение 260

7.5. Процессы промышленного природопользования как объекты эколого-экономического анализа и прогнозирования 263

7.5.1. Эколого-экономические проблемы промышленного природопользования и прогнозирования 263

7.5.2. Природоохранная деятельность предприятия как объект экономического анализа 264

7.5.3. Прогнозирование промышленного природопользования 267

8.ЭКОНОМИКА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И ПРИРОДООХРАННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 275

8.1. Экономическая оценка природных ресурсов 275

8.3. Экологические издержки и оценка экологического ущерба 280

8.3.1. Экологические издержки 280

8.3.2. Оценка эколого-экономического ущерба от загрязнения окружающей среды 283

8.3.3. Экономическая эффективность природопользования и природоохранной деятельности 289

8.3.4. Экстерналъные издержки 293

8.4. Экономический механизм природопользования и природоохранной деятельности 297

8.4.1. Типы экономического механизма природопользования 297

8.4.2. Инструменты экономического механизма природопользования 298

8.4.3. Платежи за пользование природными ресурсами 300

8.4.4. Платежи за загрязнение природной среды 308

8.4.5. Финансирование природоохранных мероприятий. Экологические фонды 312

8.4.6. Экологическое страхование и эколого-экономический риск 313

8.4.7. Экологический аудит по экономическим показателям и экологическая отчетность 319

9.НОРМАТИВНО-ПРАВОВОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И ПРИРОДООХРАННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ТЕРРИТОРИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 325

9.1. Законодательная база Российской Федерации в области природопользования 325

9.2. Законодательные и распорядительные акты субъектов Федерации и муниципальных образований в области природопользования 331

9.3. Нормативные акты муниципальных образований в области управления природными ресурсами и охраны окружающей среды 334

9.4. Ответственность за нарушения природоохранного и природоресурсного законодательства в Российской Федерации 337

9.4.1. Понятие ответственности за нарушения природоохранного и природоресурсного законодательства 337

9.4.2. Виды ответственности за нарушения природоохранного и природоресурсного законодательства 338

9.4.3. Эффективность применения штрафных санкций за нарушения законодательства в области охраны окружающей среды 341

9.5, Международное сотрудничество и опыт в области управления природными ресурсами 342

9.5.1. Международное сотрудничество в природопользовании 342

9.5.2. Международный опыт решения экологических проблем 346

10.ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ И УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ БИОСФЕРЫ 350

10.1. Коэволюция биосферы и регулируемой техносферы — путь к ноосфере 350

10.2. Предпосылки перехода к устойчивому развитию биосферы 355

10.3. Практические мероприятия, необходимые для устойчивого развития биосферы в России 357

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 361

ЛИТЕРАТУРА 363

ВВЕДЕНИЕ

До последних десятилетий культура в основном развивалась под деви­зом «Как делать». Считалось, что взаимодействие человека с биосферой на­ходится в плоскости покорения природы и сводится лишь к цепи непрерыв­ных побед над ней. Широко известно выражение И.В. Мичурина: «Мы не можем ждать милостей от природы, взять их у нее — наша задача». В ре­зультате стали заметно изменяться природные условия на поверхности Зем­ли, четко прослеживаемые в лито-, атмо-, гидро- и биосфере. Их причинами являются как естественные колебания различных природных процессов под воздействием гелиокосмических и тектонических факторов, так и нараста­ние активности деятельности человека. Наша действительность такова, что единство человека с Природой стало иллюзорным, поскольку нарушился естественный ход эволюции биосферы. Человек на нашей планете стал при­чиной самых значительных изменений в биосфере.

Антропогенное воздействие стало ощущаться на глобальном уровне. Так, сегодня на каждого жителя нашей планеты приходится около 400 т ежегод­но перемещаемой горной породы и 2 м² вновь нарушаемой земной поверх­ности. Общая масса извлекаемого и перерабатываемого человечеством ми­нерального сырья составляет —100 Гт/год, что лишь в 10 раз меньше массы синтезируемого биотой органического вещества (~ 1000 Гт/год в живом весе), и во столько же раз превосходит объем вещества, поступающего на дневную поверхность вследствие вулканизма.

В результате практически повсеместно на земном шаре обнаруживают­ся следы человеческой деятельности, проявляющейся в изменении хими­ческого состава атмосферы, вод суши и океана, режима поверхностных и подземных вод, почвенного покрова, изменении влагообмена между повер­хностью Земли и атмосферой. Химические вещества, созданные человеком, во все большем количестве накапливаются на земной поверхности, в атмос­фере и водной среде, оказывая пагубное влияние на земную биоту. Происхо­дит и увеличение скорости потери биоразнообразия.

Сегодня как никогда актуально предупреждение Ф. Энгельса о том, что «не следует обольщаться победами над природой, ибо за каждую такую по­беду природа мстит человеку, что каждая из этих побед имеет, помимо тех первоочередных последствий, на которые человек рассчитывает, также и совсем другие, непредвиденные последствия, которые часто уничтожают зна­чение первых».

Ухудшение природной среды объясняется следующими причинами:

• недостаточностью знаний об экологических системах и границах их устойчивого функционирования (способности выдерживать нагрузку);

• неумением прогнозировать изменения биосферы и их влияние на здо­ровье человека;

• ведомственной и узкопрофессиональной ограниченностью в решении экономических и инженерно-технических вопросов, недооценкой мер предупреждения деградации и защиты биосферы;

• незначительностью разработок или отсутствием научных как техно­логических схем, так и экономических исследований, направленных на выработку критериев развития производства с целью сохранения равновесия окружающей среды;

• неподготовленностью производства — не все предприятия оснащены очистными сооружениями, имеющиеся зачастую маломощны и т.д.;

• низкой квалификацией персонала, работающего на очистных сооружениях;

• определенным менталитетом персонала и инертностью мышления. В связи с резким и непрерывным увеличением объема различных вы­бросов из антропогенных источников весьма актуальной стала проблема кон­троля природопользования и охраны окружающей среды уже на планетар­ном уровне. Необходимо также определение устойчивой и оптимальной формы взаимодействия человеческого общества с природой, представляю­щей собой инерционный саморегулирующийся механизм, который ранее был направлен на сохранение, поддержание и повышение продуктивности и раз­нообразия биосферы.

К настоящему времени Д. Медоузом разработаны основные принципы концепции устойчивого совместного развития человека и биосферы:

• темпы потребления возобновляемых ресурсов не должны превышать темпов их восстановления;

• интенсивность выбросов загрязняющих веществ не должна превы­шать возможности окружающей среды их поглощать;

• все ресурсы должны использоваться с максимальной эффективностью.

Следовательно, знание основ современного природопользования — на­уки о взаимодействии человека с биосферой в целях устойчивого развития необходимо для правильного решения осознанных в последнее время ост­рых экологических проблем, а значит, для самой возможности сохранения человечества. Такой подход предполагает рассмотрение человека в русле всего протекающего на Земле эволюционного процесса, определения его биосфер­ной функции и научно обоснованного прогноза будущего развития, опираю­щегося на ретроспективную базу — уже пройденный Природой путь. Тем самым определяются благоприятные возможности эволюционного процес­са и стратегии коэволюции человеческого общества и биосферы в современ­ных условиях.

1.Основы общего учения о биосфере

1.1. Образование, эволюция и особенности планеты Земля

Земля является частью Солнечной системы. Она удалена от Солнца в среднем на 149,6 млн км и обращается вокруг него за период, равный 365,25 средних солнечных суток. Перигелий Земли — 147 млн км, афелии — 152 млн км. Земной эллипсоид вращение имеет следующие параметры: ра­диус экватора - 6378,160 км, полярный радиус - 6356,777 км, средний ра­диус Земли - 6371,032 км, длина окружности по меридиану - 40008,55 км, площадь поверхности- 510,2 млн км², объем— 1,083-10 км , масса-5976-10²¹ кг, средняя плотность — 5518 кг/м³.

Отто Юльевнч Шмидт (1891—1956)

Земля, по теории происхождения планет, разработанной академиком О.Ю. Шмидтом, образовалась из сгустков (сформировавшихся под воздей­ствием взрыва сверхновой) протосолнечного облака, путем аккумуляции твердого рассеянного пылегазового вещества, что обусловило ее неоднород­ную (агломератовую) структуру. Постепенно слагающие такое облако мель­чайшие частицы и метеориты различных размеров объединялись в астерои­ды, которые затем падали на еще более крупные объекты — на образующуюся Землю.

Соударение крупных космических тел обеспечило имеющийся наклон оси вращения нашей планеты. Так, при существующем сейчас угле наклона земной оси, равном 23,5°, массы наибольших тел, падающих на Землю при ее образовании, достигали 1/1000 массы нашей планеты. Следовательно, их поперечник мог доходить до 1000 км. Представление о масштабе столкнове­ния Земли с подобным объектом (к тому же перемещающимся со скоростью 11 км/с) дают гигантские размеры лунных кратеров и морей. Выделившейся при таком ударе энергии достаточно, чтобы нагреть на сотни градусов слой земной коры толщиной, превышающей поперечник упавшего тела.

Заметная часть энергии падения таких гигантских космических тел оста­валась внутри Земли и в результате способствовала разогреву ее недр на температуру свыше 1000°С. В условиях имеющегося вращения неоднород­ная агломератовая структура Земли не соответствовала закону минимума момента количества ее движения. Оптимизация энергии обусловлена при­обретением планегарного тела сферичности и дифференциацией вещества по плотности.

В результате вращения сферичность космического объекта достигается в интервале масс 2-10¹⁶—2-10¹⁹ г, а выделение геосфер осуществляется за счет внутренних и внешних источников энергии. Это в первую очередь ра­зогрев от процессов аккреции и метеоритной бомбардировки. Далее тепло­вой вклад вносят процессы радиоактивного распада короткоживущих (А1²⁶, J¹²⁹) и долгоживущих (U²³⁵, U²³⁸, Rb⁸⁷, К⁴⁰, Re¹⁸⁷, Th²³² и др.) изотопов. И, наконец, за счет энергии воздействия близких и особенно массивных спут­ников (приливное влияние и воздействие на ось вращения Земли) с диссипа­цией тепла во внутренние зоны планеты.

Формирование Земли (космическая стадия эволюции), сопровождаю­щееся падением астероидов и метеоритов, продолжалось около 100 млн лет (~ 4 % от всего времени существования нашей планеты). В этот период про­исходила интенсивная отдача тепла в Мировое космическое пространство, вследствие чего температура на земной поверхности понижалась, и насту­пил момент, когда выделявшиеся из ее недр водяные пары смогли конден­сироваться в жидкую воду.

С этого момента начинается геологическая стадия развития Земли. Про­исходящие в этот период на нашей планете процессы можно подразделить на два типа. С одной стороны, это подземные вулканические и иные силы, приводящие к излиянию лав и подъему (или опусканию) земной коры, что примерно 3,8 млрд лет назад привело к разделению мантии Земли на более легкие или плотные компоненты.

С другой стороны, это процессы разрушения, эрозии горных пород, их переноса водами и ветром. Пока вода на Земле была только в связанном или парообразном состоянии, переноса горных пород практически не происхо­дило, что наблюдается в настоящее время на поверхности Луны. Вулкани­ческие горы еще не размывались, а пониженные между ними места не за­полнялись осадками. Только с появлением на Земле жидкой воды впервые возникли осадочные породы, отлагающиеся в неглубоких морских водоемах. В результате поверхность нашей планеты стала более ровной, так как высо­кие вулканы со временем разрушались и постепенно исчезали с земной по­верхности, а впадины заполнялись осадками.

Сравнительный анализ планетоидов (планет, их спутников и астерои­дов, имеющих сферическую форму) показывает определенную идентичность в их строении. Все они имеют сферично-слоистую структуру, включающую ядро, мантию и литосферу, а в некоторых случаях — атмосферу с магнито­сферой. Распределение сферических слоев строго подчинено закону мини­мума момента количества их движения в условиях вращения. Поэтому в центре любого планетоида располагаются наиболее плотные породы, состав­ляющие ядро, а по мере продвижения к периферии наблюдается разуплот­нение, а также выделение различных химических элементов и их соедине­ний. По-видимому, сценарий дифференциации и структурирования веще­ства на всех планетоидах одинаков, а вот степень их завершенности зависит от запасов внутренней и притока внешней энергии.

3-2 млрд лет назад земная кора уже остыла на всю глубину (20-40 км) и приобрела определенную хрупкость. В местах максимальных напряжений она начала трескаться. В результате возникли глубинные разломы, вдоль которых образовались прогибы (где накапливались многокилометровые тол­щи осадков).

В течение предыдущих периодов в земной коре, близ ее поверхности, накапливались такие элементы, как кремнезем, щелочи, кальций, создавал­ся гранитный слой, выделялась вода, большую часть которой, как губку, впитала в себя верхняя часть мантии. В результате возник мощный слой обводненных ультраосновных пород. Слагающие Землю химические эле­менты расположились в закономерной последовательности: вверху самые легкие, ниже — тяжелые и плотные, кремнезем, еще ниже — алюмосилика­ты и внизу — силикаты с высоким содержанием магния и железа.

Примерно 0,5-0,3 млрд лет назад Земля вступила в стадию эволюции, характеризующуюся уничтожением мощной континентальной коры и ее пре­вращением в тонкую (5-7 км) океаническую разновидность. Человечеству давно известна загадочная географическая особенность. Если сопоставить противоположные берега Атлантического океана, то нельзя не заметить со­впадения очертаний Восточного побережья Южной Америки и Западного побережья Африки. На основании этого факта и сходства ископаемых расте­ний в месторождениях каменного угля Северной Америки и Европы в нача­ле прошлого века была выдвинута гипотеза, что Северная и Южная Амери­ка в прошлом составляли единое целое с Европой и Азией. Впоследствии они откололись и начали дрейфовать. В настоящее время на этом предполо­жении разработана теория тектоники плит, которая предполагает, что фор­мирование океанов и дрейф материков начались значительно раньше — 1,5-2 млрд лет назад. Поэтому слияние материков в один суперконтинет проис­ходило неоднократно, с периодичностью в 250-300 млн лет.

Океаническую стадию следует рассматривать как завершение гигант­ского мегацикла в истории Земли, длившегося 4-5 млрд лет: Тихий океан образовался ~ 1500 млн лет назад, Атлантический — 150-300, Индийский — 160, Северный Ледовитый — 30-40 млн лет назад. Главной особенностью процесса океанообразования является то, что он постепенно расширяется (со скоростью 1-15 см/год) и захватил к настоящему времени пространство, пре­вышающее суммарную площадь материков.

Биосферная стадия эволюции Земли началась с появлением и развити­ем на планете жизни, преобразующей другие ее оболочки.

Ископаемые остатки организмов были обнаружены в древнейших гор­ных породах. Так, в самых древних известных породах юго-запада Гренлан­дии (возраст 3,76 млрд лет при возрасте Земли 4,5-4,6 млрд лет) найден уг­лерод, имеющий биогенное происхождение. Приблизительно этим же пери­одом датируются отложения железистых кварцитов. Следовательно, в это время под влиянием жизнедеятельности одноклеточных водорослей, разла­гающих углекислый газ, в морской воде уже появился кислород. 3,5 млрд лет назад органический углерод составлял уже около 20 % содержания в экзогенной системе Земли. Возникновение почвенного покрова нашей пла­неты обусловлено выходом растений на сушу, произошедшим около 0,5 млрд лет назад.

В дальнейшей эволюции Земли на появление биосферы и развитие ее структуры значительное влияние оказало гелиоцентрическое расстояние и расположение планеты. Температурный режим поверхности нашей плане­ты (без техногенной составляющей) зависит от внешнего источника — Солнца (99,5 % всей энергии), а также притока внутреннего тепла (источником ко­торого служит распад радиоактивных минералов в гранитных породах). Уни­кальность Земли как планеты состоит в том, что она находится на един­ственно возможном расстоянии от Солнца (табл. 1.1), которое создает на ее поверхности температуру, обеспечивающую существование воды в жидком виде.

Другие параметры орбиты Земли обусловили бы резкое изменение ха­рактеристик окружающих ее оболочек — газовой (атмосферы), водной (гид­росферы) и твердой (литосферы). Если Землю мысленно переместить на орбиту Венеры, то из-за так называемого необратимого (убегающего) пар­никового эффекта ее водная оболочка исчезла бы в кратчайшие сроки.

Таблица 1.1 Основные характеристики некоторых планет Солнечной системы

Основные характеристики	Планета
	Венера	Земля	Марс
Расстояние до Солнца, км	1,08-10^8	1,49-10^8	2,28-10^8
Экваториальный радиус, км	6051	6378	3398
Период вращения (d — дни, h — часы)	243 d	23,93h	24,62h
Ускорение свободного падения, см/с^2	884	981	376
Температура, "С	457	15	-55
Давление на поверхности (МПа)	9000	1000	7

Парниковый эффект в плотных атмосферах планет (Земли, Венеры и др.) представляет собой нагрев внутренних слоев воздуха, обусловленный их прозрачностью для основной части излучения Солнца (в оптическом ди­апазоне) и поглощением инфракрасной части теплового излучения поверх­ностью планеты.

Парниковый эффект повышает среднюю температуру планеты. Убега­ющий парниковый эффект представляет собой замкнутый цикл, состоящий в том, например, что при уменьшении гелиоцентрического расстояния про­исходит повышение температуры поверхности планеты. Это приводит к до­полнительному испарению воды (рек, морей и океана), что вследствие по­глощения водяным паром инфракрасного (длинноволнового) излучения вле­чет за собой еще большее повышение температуры поверхности планеты, и, следовательно, увеличение испарения вод и т.д. Если окажется, что рост температуры внутренних слоев атмосферы планеты из-за парникового эф­фекта опережает ее понижение вследствие конденсации, то выпадение осад­ков прекращается, а вода (пар) диссоциирует (под действием ультрафиоле­тового облучения) на кислород и водород. Кислород может вступить во вза­имодействие с планетной корой, а наилегчайший из газов — водород навсег­да покинет планету. Именно такой оформилась атмосфера Венеры (табл. 1.2), и поэтому вероятность обнаружить на ней жизнь в традиционной, зем­ной форме мала.

Таблица 1.2 Основные компоненты планетных атмосфер, %

Компоненты	Планеты
	Венера	Земля		Марс
		ранняя	современная
Азот (Nj)	3,5	1,9	78,0	1,7
Кислород (От)	0	0	21,0	0,0
Углекислый газ (ССЬ)	96,5	98,0	0,03	98,0
Пары воды (НзО)	Следы	3 км	24 км	30 м

Если Землю мысленно переместить на орбиту Марса, то там могла бы зародиться жизнь, пройти несколько стадий эволюции, а впоследствии угас­нуть (если допустить, что перемена климата до существующих показателей происходила под действием парникового эффекта, но уже в ослабленном его состоянии). Так, в грунте с Марса были обнаружены микрофоссилии, т.е. следы древних микроорганизмов. Вполне реальны надежды найти сле­ды биосфер на ряде крупных спутников планет внешней группы, в частно­сти, на Титане — спутнике Сатурна.

Как же распределяется солнечная энергия, достигшая поверхности Зем­ли? Лучистая энергия, получаемая поверхностью Земли от Солнца, состав­ляет примерно 1,2-Ю¹⁷ Дж. Средний приход энергии от Солнца в умерен­ных широтах равен 48-61 тыс. ГДж/га в год. Так, в степные районы Север­ной Осетии (Моздокский административный район) годовой приход солнеч­ной радиации составляет 50-55 ккал/см² (1 калория— это количество энер­гии, позволяющей нагреть 1 г воды на 1 °С), а в лесолуговой зоне — 40-45 ккал/см². При ее поглощении активной поверхностью Земли она преоб­разуется в тепловую. Около 35 % отражается обратно в космос облаками, пылью и другими веществами, находящимися в атмосфере, а также соб­ственно поверхностью Земли (рис. 1.1).

Незначительная доля солнечной энергии улавливается земными расте­ниями и участвует в процессе фотосинтеза (~ 0,003 %) при образовании орга­нических соединений, необходимых для жизнедеятельности живого веще­ства. Остальная часть (— 65 %) идет на нагревание атмосферы, суши и гид­росферы, испарение и обеспечение перераспределения вещества в биосфере (рис. 1.2).

Поверхность океана теряет больше энергии, чем получает от Солнца. Это объясняется тем, что значительная часть излучения от поверхности оке­ана поглощается облаками и водяным паром атмосферы, а затем переизлу-

Рис. 1.1. Отражение и поглощение солнечной энергии

Рис. 1.2. Механизм перераспределения солнечной энергии на Земле (стрелки символизируют потоки энергии)

чается обратно. Такое переизлучение происходит в инфракрасной части спек­тра, т.е. в виде длинноволнового излучения.

Согласно расчетам российских ученых примерно 3 % подходящего к Земле излучения поглощается озоновым слоем. Если за счет снижения концентра­ции озона эта величина уменьшится до 2%, что ожидается в 20-х гг. третье­го тысячелетия, то на Землю будет дополнительно попадать солнечное из­лучение мощностью примерно 14 Вт/м². При увеличении потока солнечной радиации на 1 Вт/см² средняя глобальная температура Т₀ возрастет на 0,3-Г С. Таким образом, увеличение температуры составит 4-14^сС. В то же время при удвоении концентрации СОг Т₀ увеличится на 1-3,3°С.