Сред глобалните екологични проблеми световната общност поставя изменението на климата на първо място. Изменението на климата в историята на човечеството е една от най-важните и в същото време най-естествената характеристика на природната среда. В продължение на 200 милиона години климатът на Земята непрекъснато се променя, но никога не се е случвало толкова бързо, колкото сега. През миналия век климатът на земята се е затоплил с 0,5 ° C - факт без прецедент в геоложката история на нашата планета.
Рязкото изменение на климата в бореалните райони се отразява в намаляването на броя на мразовитите зими. През последните 25 години средната температура на въздуха на повърхността се е увеличила с 0,7 °C. В екваториалната зона тя не се е променила, но колкото по-близо до полюсите, толкова по-забележимо е затоплянето.
Глобалният климат е сложна система, при която постепенното натрупване на количествени промени може да доведе до неочакван качествен скок с непредвидими последици. Какво причини затоплянето на климата? Какви са последствията от това явление? Продължаващите явления заплашват ли човечеството с катастрофа и какви са начините за решаване на тези проблеми?
Климатът на планетата се определя от процеса на пренос на топлина и маса в системата Слънце - атмосфера - океан - криосфера - биосфера. Основните фактори, влияещи на този процес, са слънчевата активност, земното албедо, състава на атмосферата, общата циркулация, интензивността на процесите в биосферата като цяло, с нарастване на „парниковия ефект“. Парниковият ефект се получава от газове, натрупващи се в атмосферата в продължение на десетилетия, като водна пара, въглероден диоксид, метан, азотен оксид, хлорфлуоровъглеводороди, които абсорбират инфрачервена топлинна радиация от земната повърхност, нагрята от слънчева светлина. Благодарение на тези газове топлината, излъчвана от земята, не отива в космоса, а се задържа в атмосферата. В резултат на това атмосферата се нагрява, което се нарича парников ефект. Не бива да се мисли, че парниковият ефект е някакво ново явление, което не е наблюдавано досега. Той е в сила на Земята от началото на атмосферата. Без парниковия ефект средната температура на повърхността на Земята би била под 0 градуса по Целзий. В днешно време тази температура е 10 градуса по Целзий.
Днес причината за бързото увеличаване на концентрацията на парникови газове в атмосферата е човешката икономическа дейност. Сред съществуващите парникови газове при изменението на климата преобладаващата роля се отдава на въглеродния диоксид. Източници на емисии са индустрията, която използва изгарянето на въглища, нефт, природен газ, както и емисии от транспорта. Въглеродният диоксид е постоянен компонент на атмосферния въздух. Концентрацията му в прединдустриалната ера е била около 0,03%. Въпреки това, интензивният растеж на индустрията през 19-ти и особено 20-ти век доведе до забележимо повишаване на концентрацията на CO2 в атмосферата. От началото на индустриалната революция до 1994 г. концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата се е увеличила с почти 30%, според данните. Трябва да се отбележи, че годишно в атмосферата се отделят до 6 Gt C / година, което е довело до увеличаване на съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата до 1,5-1,7 ppm годишно. През следващите 50-100 години експерти прогнозират удвояване на тези показатели.
През цялата геоложка история на Земята изменението на климата е било придружено от промяна в периодите на ледникови периоди и затопляне. Например е отбелязано рязко охлаждане и изсушаване на климата, което се е случило през 6400 г. пр. н. е. на територията на Месопотамия, което е причинило криза в селското стопанство. Около 3200 г. пр.н.е на същото място с палеографски методи е регистрирана фазата на затопляне на климата, продължила около 100 години. Много селища и земеделски земи са изоставени, а в речните долини, напротив, започва преходът към поливно земеделие.
Както беше отбелязано, ерата на ранните цивилизации, разбира се, се характеризира с толкова значителни промени в климата, че те несъмнено трябваше да засегнат всички аспекти на човешката дейност без изключение. Най-важната информация за климата от миналото идва от вкаменелости или отпечатъци на живи организми в седиментни скали. Вижте данни за морското равнище за важна информация. Напоследък анализът на радиоактивни изотопи на различни елементи се превърна в ефективен инструмент за изучаване на климата от миналото. Научните данни позволиха надеждно да се установи, че в продължение на много милиони години климатичните промени на планетата са били придружени от промени в концентрациите на въглероден диоксид. И така, в късната креда средната температура е била с 11,2 ° C по-висока от съвременната, а съдържанието на CO2 е 2050 ppm. Съответно, в еоцена T = 8,2 ° C, 1180 ppm CO2, в миоцена T = 60 ° C, 800 ppm CO2, в плиоцена T = 4,8 ° C, 460 ppm CO2. Понастоящем съдържанието на CO2 е 376 ppm. Процесите на настъпване на ледникови епохи през последните милиони години са причинени от спадане на съдържанието на CO2 в атмосферата. Според закона за разтворимост на Хенри е възможна обратна връзка, показваща увеличаване на разтворимостта на CO2 при ниски температури.
Основното средство за изследване на климата и неговите промени са физико-математически модели, описващи динамиката на атмосферата и океана, взаимодействието на радиация, облаци, аерозоли, газови компоненти и свойства на земната повърхност. Според тези изчисления глобалната тенденция на изменение на климата е катастрофално нарушение на климатичния баланс. На първо място се прогнозира затопляне и ще бъде по-топло във високите географски ширини и през топлия сезон, отколкото в ниските и студените сезони, съответно в южното полукълбо затоплянето трябва да бъде малко по-високо, отколкото в северното. Това може да доведе до топене на полярните ледени шапки с последващо повишаване на морското равнище и наводняване на ниско разположени части на сушата. Последиците включват промяна в режима на атмосферната циркулация, промени в режима на валежите, промяна в климатичните зони и появата на нови пустини на планетата. Може да се очаква увеличаване на нестабилността на метеорологичните явления поради овлажняване на въздуха (душове, урагани, наводнения). Освен това си струва да се подчертаят социално-икономическите проблеми, свързани с миграцията на населението и значителното увеличение на разходите за премахване на последствията от глобалното затопляне.
Въпреки това, дори ако въздействието на емисиите на въглероден диоксид върху климата се окаже по-малко, отколкото очакваме в момента, удвояването на концентрацията му би трябвало да причини значителни промени в биосферата. При удвоено съдържание на CO2 повечето култивирани растения растат по-бързо, дават семена и плодове 8-10 дни по-рано, добивът е с 20-30% по-висок в сравнение с контролните опити.Промяната в съотношението O2/CO2 може да има силен ефект върху биологичните равновесие. Опасността е, че най-простите видове организми ще се адаптират най-бързо към рязка промяна в състава на атмосферата; следователно и високата вероятност от появата на нови форми на патогени.
Затоплянето на климата естествено води до неговото овлажняване. През последните 10 години количеството на валежите на планетата се е увеличило с 1%. Опасни са не толкова студ и топлина, а по-скоро внезапни промени в температурата в различни региони на планетата. Земята се нагрява много по-бързо от океаните и ледниците, поради което ветровете, духащи от океаните към континентите, носещи големи количества влага, се усилват.
Вече сме свидетели, че през последните години зачестиха и се засилиха урагани, циклони, тайфуни, които предизвикват валежи, снеговалежи, наводнения.Едновременно със затоплянето на тропосферата стратосферата се охлажда. Днес глобалното изменение на климата причинява тежки засушавания в тропическата зона, което води до глад в Сомалия, Филипините и Южен Китай. Каквото и да е в основата на затоплянето на климата, този процес протича и последствията му вече се проявяват. За справяне с потенциалната заплаха от глобалното изменение на климата е необходимо да се координират усилията на световната общност, политиците и съответните експерти. Под егидата на Програмата на ООН за околната среда и Световната метеорологична организация от 1988 г. работи авторитетната Междуправителствена група от експерти по изменението на климата, която оценява наличните данни, вероятните последици от изменението на климата, разработва и предлага стратегия за реагиране. Вниманието към проблемите на глобалното изменение на климата и оценката на социално-икономическите последици позволи на международно ниво да сключи редица конвенции и протоколи към тях.
Първата стъпка в решаването на този проблем е приемането през 1992 г. на Рамковата конвенция на ООН за изменението на климата, чиято цел е да обедини усилията за предотвратяване на опасни климатични промени и стабилизиране на концентрацията на парникови газове в атмосферата. В момента повече от 190 страни по света са страни по Рамковата конвенция. Ограничаването на антропогенните емисии на парникови газове в атмосферата предполага създаването на подходяща система от икономически отношения. Правният аспект на регулиране на тези въпроси е отразен в Протокола от Киото, приет през 1997 г., според който страните подписали договора до 2008-2012 г. се задължават да намалят общите си емисии на парникови газове с най-малко 5% спрямо нивото от 1990 г. Уреждайки икономическите механизми за намаляване на емисиите на парникови газове в атмосферата, Протоколът не съдържа ограничения за каквито и да е видове дейности, както и санкции.
Протоколът от Киото установи квоти за емисии на парникови газове за развитите страни и страни с икономики в преход. Механизми като търговията с емисии на парникови газове се очаква не само да помогнат за намаляване на глобалните разходи за намаляване на емисиите, но и да генерират нови икономически стимули за по-чисти горива и енергийно ефективни технологии.
КЛИМАТЪТ КАТО ГЛОБАЛЕН ПРОБЛЕМ: МИНАЛО, НАСТОЯЩЕ, БЪДЕЩЕ
Уварова Н.Н. Тамбовски държавен университет на името на G.R. Державин, Тамбов
Въведение
Въпросът за изменението на климата привлече вниманието на много изследователи, чиято работа беше посветена основно на събирането и изучаването на данни за климатичните условия от различни епохи. Изследванията в тази област съдържат обширен материал за климата от миналото.
По-малко резултати са получени при изследването на причините за изменението на климата, въпреки че тези причини отдавна представляват интерес за специалистите, работещи в тази област. Поради липсата на точна теория за климата и липсата на специални материали за наблюдение, необходими за тази цел, възникнаха големи трудности при изясняване на причините за изменението на климата, които доскоро не бяха преодолени. Сега няма общоприето мнение за причините за изменението на климата и флуктуациите, както за съвременната епоха, така и за геоложкото минало.
Междувременно въпросът за механизма на изменението на климата в момента придобива голямо практическо значение, което нямаше доскоро. Установено е, че икономическата дейност на човека започва да се влияе от глобалните климатични условия и това влияние бързо нараства. Ето защо е необходимо да се разработят методи за прогнозиране на изменението на климата, за да се предотврати влошаването на природните условия, което е опасно за хората.
Очевидно подобни прогнози не могат да бъдат обосновани само с емпирични данни за минали климатични промени. Тези материали могат да се използват за оценка на климатичните условия на бъдещето чрез екстраполиране на наблюдаваните в момента климатични промени. Но този метод за прогнозиране е подходящ само за много ограничени интервали от време поради нестабилността на факторите, влияещи на климата.
За да се разработи надежден метод за прогнозиране на бъдещия климат в контекста на нарастващото влияние на човешката икономическа дейност върху атмосферните процеси, е необходимо да се използва физическата теория на изменението на климата. Междувременно наличните числени модели на метеорологичния режим са приблизителни и тяхната обосновка съдържа значителни ограничения.
Очевидно е, че емпиричните материали за изменението на климата са от голямо значение, както за изграждането, така и за проверката на приблизителни теории за изменението на климата. Подобна ситуация има и при изследването на последствията от въздействията върху глобалния климат, чието прилагане, очевидно, е възможно в близко бъдеще.
Климатът
Климат - [гръц. klima наклон (на земната повърхност към слънчевите лъчи)], статистически дългосрочен метеорологичен режим, една от основните географски характеристики на определен район. Основните характеристики на климата се определят от приема на слънчева радиация от процесите на циркулация на въздушните маси от естеството на подстилащата повърхност. От географските фактори, влияещи върху климата на даден регион, най-значими са: географската ширина и височина на района, близостта му до морския бряг, особеностите на орографията и растителната покривка, наличието на сняг и лед, степента на атмосферно замърсяване. Тези фактори усложняват географското зониране на климата и допринасят за формирането на местните му варианти. Климатът е много по-сложен от времето. В края на краищата времето може директно да се види и усети през цялото време, веднага може да се опише с думи или числа от метеорологични наблюдения. За да оформите дори най-приблизителната представа за климата на района, трябва да живеете в него поне няколко години. Разбира се, не е необходимо да ходите там, можете да вземете данни от наблюдения на метеорологичната станция в този район в продължение на много години. Въпреки това, такъв материал е много, много хиляди различни числа. Как да разберем това изобилие от числа, как да намерим сред тях тези, които отразяват свойствата на климата на дадена област? Древните гърци са смятали, че климатът зависи само от наклона на слънчевите лъчи, падащи върху Земята. На гръцки думата "климат" означава наклон. Гърците са знаели, че колкото по-високо е слънцето над хоризонта, колкото по-стръмни падат слънчевите лъчи върху земната повърхност, толкова по-топло трябва да бъде. Плавайки на север, гърците се озоваха в по-студен климат. Те видяха, че слънцето по обяд тук е по-ниско, отколкото по същото време на годината в Гърция. А в горещ Египет, напротив, се издига по-високо. Сега знаем, че атмосферата позволява средно три четвърти от топлината на слънчевите лъчи да достигне земната повърхност и задържа само една четвърт. Следователно в началото земната повърхност се нагрява от слънчевите лъчи и едва след това въздухът започва да се нагрява от нея. Когато слънцето е високо над хоризонта, участък от земната повърхност получава шест лъча; когато е по-ниско, има само четири лъча и шест. Следователно гърците бяха прави, че топлината и студът зависят от височината на слънцето над хоризонта. Това определя разликата в климата между вечно горещите тропически страни, където слънцето изгрява високо по обяд през цялата година и два пъти или веднъж годишно стои точно над главата, и ледените пустини на Арктика и Антарктика, където слънцето не загрява се появяват изобщо в продължение на няколко месеца. Въпреки това, не на една и съща географска ширина, дори според една и съща степен на топлина, климатът може много рязко да се различава един от друг. Така, например, в Исландия през януари средната температура на въздуха е почти 0 °, а на същата географска ширина в Якутия е под -48 °. По отношение на други свойства (количество валежи, облачност и др.), климатът на една и съща географска ширина може да се различава един от друг дори повече от климата на екваториалните и полярните страни. Тези климатични различия зависят от свойствата на земната повърхност, която приема слънчевите лъчи. Белият сняг отразява почти всички падащи върху него лъчи и поглъща само 0,1-0,2 части от подадената топлина, докато черната влажна обработваема земя, напротив, не отразява почти нищо. Още по-важно за климата е различната топлинна мощност на водата и земята, т.е. различната им способност да съхраняват топлина. През деня и лятото водата се нагрява много по-бавно от земята и се оказва по-студена от нея. През нощта и през зимата водата се охлажда много по-бавно от земята и по този начин се оказва по-топла от нея. Освен това много голямо количество слънчева топлина се изразходва за изпаряване на водата в морета, езера и влажни зони. Поради охлаждащия ефект на изпарението, в поливния оазис не е толкова горещо, колкото в заобикалящата го пустиня. Това означава, че две зони могат да получават точно еднакво количество слънчева топлина, но да я използват по различен начин. Поради това температурата на земната повърхност, дори в две съседни области, може да се различава с много градуси. Повърхността на пясъка в пустинята през летния ден се нагрява до 80 °, а температурата на почвата и растенията в съседния оазис се оказва с няколко десетки градуса по-студена. При контакт с почвата, растителността или водната повърхност въздухът се нагрява или охлажда, в зависимост от това кое е по-топло – въздухът или земната повърхност. Тъй като земната повърхност получава предимно слънчева топлина, тя основно я пренася във въздуха. Загрятият най-долен слой въздух бързо се смесва със слоя, лежащ над него, и по този начин топлината от земята се разпространява все по-високо в атмосферата. Това обаче не винаги е така. Например, през нощта земната повърхност се охлажда по-бързо от въздуха и тя й отдава топлината си: топлинният поток е насочен надолу. А през зимата, над заснежените простори на континентите в нашите умерени ширини и над полярния лед, този процес продължава непрекъснато. Земната повърхност тук или изобщо не получава слънчева топлина, или получава твърде малко от нея и поради това непрекъснато отвежда топлината от въздуха. Ако въздухът беше неподвижен и нямаше вятър, тогава въздушни маси с различни температури щяха да почиват върху съседни различно нагрети участъци от земната повърхност. Техните граници могат да бъдат проследени до горните течения на атмосферата. Но въздухът се движи постоянно и неговите течения са склонни да унищожават тези различия. Представете си, че въздухът се движи над море с температура на водата 10 ° и по пътя си преминава над топъл остров с температура на повърхността 20 °. Над морето температурата на въздуха е същата като водата, но щом потокът пресече бреговата линия и започне да се движи навътре, температурата на най-ниския му тънък слой започва да се повишава и се доближава до температурата на сушата. Плътни линии с еднакви температури - изотерми - показват как нагряването се разпространява все по-високо в атмосферата. Но след това потокът достига до отсрещния бряг на острова, навлиза отново в морето и започва да се охлажда – също отдолу нагоре. Плътни линии очертават „шапката“ на топъл въздух, която е наклонена и изместена спрямо острова. Тези „шапки“ от топъл въздух наподобяват формата, която димът приема при силен вятър. Това, което виждаме на фигурата, се повтаря навсякъде в малките и големите различно отопляеми площи. Колкото по-малък е всеки такъв участък, толкова по-ниско над него ще бъде нивото в атмосферата, до което нагряването (или охлаждането) на въздушния поток ще има време да се разпространи. Ако въздушният поток от морето премине към покрития със сняг континент и се движи над него в продължение на много хиляди километри, тогава той ще се охлади няколко километра нагоре. Ако студена или топла зона се простира на стотици километри, тогава нейният ефект върху атмосферата може да се проследи само стотици метри нагоре, с по-малки размери, височината е още по-ниска. Има три основни типа климат - голям, среден и малък. Големият климат се влияе само от географската ширина и най-големите площи на земната повърхност – континенти, океани. Именно този климат е изобразен на световните климатични карти. Големият климат се променя плавно и постепенно на дълги разстояния, не по-малко от хиляди или много стотици километри.
Климатичните особености на отделни райони с дължина няколко десетки километра (голямо езеро, гора, голям град и др.) се приписват на средния (местен) климат, а по-малките територии (хълмове, низини, блата, горички и др.) - до малък климат. Без такова разделение би било невъзможно да се разбере кои различия в климата са основни и кои второстепенни. Понякога се казва, че създаването на Московско море на Московския канал е променило климата на Москва. Това не е истина. Площта на Московско море е твърде малка за това. Различният приток на слънчева топлина на различните географски ширини и неравномерното използване на тази топлина от земната повърхност не могат да ни обяснят напълно всички особености на климата, ако не вземем предвид значението на характера на атмосферната циркулация. Въздушните течения през цялото време носят топлина и студ от различни региони на земното кълбо, влага от океаните към сушата и това води до появата на циклони и антициклони. Въпреки че циркулацията на атмосферата се променя през цялото време и ние усещаме тези промени в променящото се време, сравненията между различни места показват някои постоянни свойства на местната циркулация. На места по-често духат северни ветрове, на други - южни. Циклоните имат своите любими пътища на движение, антициклоните - свои, въпреки че, разбира се, има всякакви ветрове навсякъде, а циклоните навсякъде се заменят с антициклони. Вали в циклони. присъстватустойчиво, непрекъснато развитие на съоръжението, прогнозаи прехвърляне...
Прогнозасветовните цени на петрола
Курсова работа >> Икономика48-месечен цикъл в настоящетовремето е живо и здраво, ..., $ 3 за юни от миналотона годината. В резултат на това може да се извършва добив на петрол ... дългосрочен прогнозацени на петрола ... пазар, финанси, инвестиции климат, научно-технически прогрес...
Теоретични и практически аспекти на ценностно ориентираното управление
Теза >> УправлениеВ многостепенни организации. V настоящетовреме липсата на рационална система ... подобни показатели в миналоуправлението преминава към дългосрочен прогнозапарични потоци. Най-важното ... от подготвеността на вътрешните климаткомпания, а не...
Еволюция климат
Резюме >> ФилософияРезюме: „Еволюция климат"... Целта истинскиработата е анализ климати от миналото, модерни и... дългосрочен, частиците се утаяват сравнително бързо. В хилядолетен мащаб, определящ климат... в северната част на Русия: наблюдения, прогноза// Известия РАН. Сер...
Министерство на образованието и науката на Руската федерация
Федерална държавна бюджетна образователна институция
висше професионално образование
"ДЪРЖАВЕН УНИВЕРСИТЕТ ПО УПРАВЛЕНИЕ"
Институт по финансов мениджмънт и данъчна администрация
Катедра Иновационен мениджмънт в реалния сектор на икономиката
В дисциплината "ENOIT"
На тема: Климатът на Земята в миналото, настоящето, бъдещето. Неговото влияние върху развитието на цивилизацията
Завършена работа:
Разгуляева Арина Николаевна
Управление 1-1, 1 курс
Москва, 2014 г
ВЪВЕДЕНИЕ
КЛИМАТ ДОЦЕМБРИЯ
ПАЛЕОЗОЙСКИ КЛИМАТ
МЕЗОЗОЙСКИ КЛИМАТ
КЛИМАТ ОПТИМАЛ
СРЕДНОВЕКОВЕН КЛИМАТ
МАЛЪК ЛЕДЕН ПЕРИОД
КЛИМАТЪТ НА БЛИЗКОТО БЪДЕЩЕ
ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА КЛИМАТА ВЪРХУ РАЗВИТИЕТО НА ЦИВИЛИЗАЦИЯТА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСЪК НА ПЪРВИЧНИ ИЗТОЧНИЦИ
ВЪВЕДЕНИЕ
Уместност
През последното десетилетие проблемът за изучаване на древния климат придоби особено значение във връзка с възможността за тяхното използване за прецизиране на прогнозирането на климата в близкото и далечното бъдеще. Особеното значение на проблема за бъдещия климат на планетата се определя от факта, че икономическата дейност на човека зависи изцяло от климатичните условия. Но през последните години в резултат на икономическата дейност на хората са възможни големи климатични промени. Непреднамерено глобално замърсяване на околната среда с продукти от горенето на горива, възникващи в регионален и глобален мащаб, мелиорации и напоителни работи, изграждане на водноелектрически централи и резервоари, унищожаване на гори на огромни площи и др. може да причини климатични промени, подобни по естество и размер на глобалните естествени климатични промени, настъпили в геоложкото минало.
Обективен
Покажи:
.Промени в климата на Земята по време на нейното развитие .Връзката между климата на миналото, настоящето и бъдещето .Влиянието на климата върху развитието на цивилизацията 1. Докамбрийски климат Кога е възникнал климатът на Земята? Терминът "климат" е въведен от древногръцкия астроном Хипрах от Никея през 2-ри век пр.н.е. Според съвременните схващания климатът е възникнал, след като недрата на Земята започнали да се затоплят и в тях започнали да се образуват дълбоки "реки", носещи топлина. По това време различни газови съединения започват да текат през разтопените участъци от земната кора към нейната повърхност. Така се образува първата атмосфера. Състои се от смес от въглероден диоксид, амоняк, азот, водни пари, водород, серни съединения и пари на силни киселини. Абсолютното преобладаване на въглероден диоксид в него и високото съдържание на водни пари допринесоха за това, че такава атмосфера лесно пропуска слънчева светлина. В резултат на това това доведе до силно повишаване на температурите, което може да достигне около 500 ° C. Например подобни температури са типични за повърхността на Венера. По-късно, в резултат на постепенното намаляване на количеството въглероден диоксид, амоняк и водна пара в атмосферата и появата на други газове, т. нар. парников ефект започва да отшумява. Температурите на Земята започнаха да падат. Това от своя страна улеснява кондензацията на водните пари. Възникна хидросферата. С неговото формиране започва нов етап в развитието на органичните вещества. Водата е първата среда, в която се е родил и развил животът. Първите микроскопични организми се появяват преди повече от 3,8 милиарда години. Това време беше доста неудобно за живите същества. Плътна атмосфера без кислород, повърхността на планетата непрекъснато се разцепва от най-силните земетресения, огромни потоци от дълбока разтопена материя и газове, непрекъснато излизащи от дълбините. Във водата по това време не е имало условия за развитие на организмите. Водата непрекъснато кипеше. Малко микроскопични организми биха могли да съществуват в такава среда. С течение на времето вътрешната активност на планетата затихна. От дълбините се отделяха все по-малко амоняк и въглероден диоксид, постъпилият в атмосферата се използва за окислителни процеси и се използва от микроскопични организми за образуване на силициеви и карбонатни скали. Може би във връзка с това температурата на Земята започна да намалява. В геоложки мащаб това се случи много бързо и вече преди 2,5-2,6 милиарда години стана толкова студено, че започна първото заледяване на земната повърхност. Изучавайки слоевете от скали, възникнали през този период, геолозите неведнъж са забелязали наличието в тях на образувания, подобни на съвременните морени. Това бяха добре полирани камъни и гроздове от много твърди камъчета с многобройни ивици и белези, които можеха да останат само от острите ръбове на скалите, запоени в леда. Всичко това свидетелства за ледниковия характер на релефа и скалите, но в същото време противоречи на съществуващото мнение за доминирането на високи температури и много топъл климат по това далечно време. Внимателно проучване на следите от заледяване през докамбрийската епоха доведе до факта, че са открити неопровержими доказателства за съществуването на обширни ледникови покривки в древни времена. През докамбрия, според развитието на древните морени и свързаните с тях образувания, се разграничава съществуването на следните епохи на заледяване. Най-древното заледяване е настъпило преди 2500-2600 милиона години и се нарича Хурон. Морени от тези години са известни в Европа, Южна Азия, Северна Америка и Западна Австралия. Следи от заледяване с възраст около 950 милиона години са открити в Гренландия, Норвегия и на остров Свалбард. Преди около 750 милиона години стурцианското заледяване се е случило в Австралия, Китай, в его-западната част на Африка и в Скандинавия. Най-силно е изразено варяжското заледяване, което е настъпило преди 660-680 милиона години. Тези ледникови скали се намират в Северна Америка, Гренландия, Свалбард, Британските острови, Скандинавия, Франция, Китай, Австралия, Африка, Южна Америка и Североизточна Русия. Ниските температури се задържаха за доста дълъг период от време. Тогава температурите на земната повърхност се повишиха, ледът се стопи, нивото на Световния океан се повиши и отново настъпи благоприятно време за разцвет на микроскопични организми и синьо-зелени водорасли. 2. Климат на палеозоя Палеозойът започва с колосално наводнение от морета, последвало появата на обширни части от сушата през късния протерозой. Повечето геолози смятат, че по това време е имало един-единствен огромен континентален блок, наречен Пангея (в превод от гръцки - "цялата земя"), който е бил заобиколен от всички страни от световния океан. По-късно този единен континент се разпадна. Камбрийски период (преди 570-490 милиона години) Има много оскъдни и откъслечни сведения за климата от камбрийския период. След развитието на ледените покривки на много континенти (Южна Америка, Африка, Австралия, Северна Европа) в началото на камбрия настъпва значително затопляне. На практика на всички континенти са създадени тропически условия. Това се доказва от наличието на богат термофилен комплекс от морска фауна. Тропическите брегове на континентите граничат с гигантски строматолитни рифове, подобно на кораловите рифове на съвременните тропически води. Предполага се, че за моретата на Сибир през ранния камбрий температурата на водата не пада под 25 ° C. Ордовикски период (преди 490-440 милиона години) През ордовикския период климатът претърпява значителни промени. През целия период земните маси се изместват все по-на юг. Старите камбрийски ледени покривки са се стопили и морското равнище се е повишило. По-голямата част от земята беше съсредоточена в топли ширини. Анализът на климатичните условия на този период предполага, че през средния и късния ордовик е имало значително захлаждане, което е обхванало много континенти. Силуриански период (преди 440-400 милиона години) В самото начало на силурския период на континентите продължават да преобладават относително хладни условия. За това време в Боливия, в северната част на Аржентина и в източната част на Бразилия са известни ледникови образувания с малка дебелина. Възможно е ледниците да покрият някои райони на Сахара. Гондвана се е придвижила към Южния полюс. Сухопътните маси, които образуват Северна Америка и Гренландия, се сближават. В крайна сметка те се сблъскаха, за да образуват гигантския суперконтинент Лавразия. Това беше период на интензивна вулканична дейност и интензивно планинско строителство. Захлаждането в началото на ранния силур сравнително бързо се заменя със затопляне, което е придружено от постепенно мигриране към полюсите на субтропичния климат. Докато в североизточната част на Бразилия, в началото на ранния силур, има пластове от морени, то по-късно тези седименти започват да доминират от продукти на изветряне, характерни за топъл климат. Затоплянето е довело до появата на климат, близък до субтропичния във високите и средните ширини. Девонски период (400-350 милиона години) Учените смятат, че тъй като топлолюбивите видове организми и седиментните образувания са били широко представени на континентите през девонския период, температурните колебания е малко вероятно да надхвърлят тропическия климат. Девонският период е времето на най-големите катаклизми на нашата планета. Европа, Северна Америка и Гренландия се сблъскаха помежду си, образувайки огромния северен суперконтинент Лавразия. В същото време огромни маси от седиментни скали бяха изтласкани от океанското дъно, образувайки огромни планински системи в източната част на Северна Америка и в западната част на Европа. Ерозията на издигащите се планински вериги е довела до образуването на големи количества камъчета и пясък. Те образуваха обширни находища от червен пясъчник. Реките отнесоха планини от валежи в моретата. Образуваха се обширни блатни делти, които създаваха идеални условия за животните, които се осмеляват да направят първите, толкова важни стъпки от водата до сушата. До края на периода морското равнище падна. Климатът се затопля с течение на времето и става по-суров, с редуващи се периоди на проливни дъждове и тежки засушавания. Големи площи от континентите са станали безводни. Карбонова период (350-285 милиона години) В началото на карбона планетата е била доминирана от влажен тропически климат. Това се доказва от широкото разпространение на карбонатни отлагания, термофилен тип морска фауна. Влажните тропически условия са характерни за голяма част от континентите както в северното, така и в южното полукълбо. В средния и особено късния карбон ясно се проявява климатичната зоналност. Една от характерните особености на това време е значителното охлаждане и появата на големи ледени покривки в южното полукълбо, което от своя страна доведе до рязко намаляване на субтропичните и тропическите зони и общо понижение на температурата. Дори в екваториалния пояс средните температури в късния карбон намаляват с 3-5 ° C. Освен това наред със захлаждането в редица райони се появиха признаци на изсушаване на климата. Пермски период (285-230 милиона години) Климатът на пермския период се характеризира с ясно изразено зониране и нарастваща засушливост. Като цяло можем да кажем, че беше близо до модерния. За ранния перм, с изключение на западното полукълбо, има тропически, субтропични и умерени пояси с различни режими на влажност. В началото на периода продължава заледяването, което започва през карбона. Разработено е на южните континенти. Постепенно климатът става много сух. Перм се характеризира с най-обширните пустини в историята на планетата: пясъците дори покриваха територията на Сибир. 3. Климат на мезозоя Триасов период (230-190 милиона години) През триаския период земята е доминирана от равнинен релеф, което предопределя широкото разпространение на един и същи тип климат върху обширни площи. Климатът на късния триас се характеризира с високи температури и рязко повишена степен на изпаряване. За ранния и средния триас е трудно да се направи термично зониране, тъй като само високите температури са почти повсеместни. Относително хладни условия съществуваха в крайния североизток на Евразия и в северозападната част на северноамериканския континент. Пейзажите остават пустинни, а растителността расте само в наводнените низини. Плитките морета и езера се изпаряват интензивно, поради което водата в тях става много солена. Юрски период (190-135 милиона години) През ранната и средната юра е съществувало не само термично зониране, но и зониране, причинено от разликите във влажността. През средната юра е имало тропически, субтропични и умерени пояси с различни режими на влажност. В рамките на тропическите и екваториалните зони се наблюдава интензивно химическо изветряне, расте термофилна растителност, а тропическата фауна живее в плитки морета. В края на юра тропическите, субтропичните и умерените зони се отличават от естеството на температурния режим. Температурата за късната юрска епоха варира от 19-31,5 ° C. За късноюрската епоха няма надеждни индикатори за идентифициране на екваториалния пояс. Вероятно екваториалните условия със сезонна влага са съществували главно в Бразилия и Перу. На африканския континент и в южната част на Евразия в екваториалната част вероятно преобладават пустинните пейзажи. Креда (135-65 милиона години) През ерата на Кредата на Земята е имало екваториални, обширни тропически, субтропични и умерени зони.Преди 70 милиона години Земята се охлажда. На полюсите са се образували ледени шапки. Зимите ставаха все по-сурови. На места температурата падна под +4 градуса. За динозаврите от периода Креда тази промяна е рязка и много забележима. Такива температурни колебания са причинени от разделянето на Пангея, а след това на Гондвана и Лавразия. Нивото на морето се покачваше и падаше. Реактивните потоци в атмосферата са се променили, в резултат на което са се променили теченията в океана. В края на Кредата температурите започнаха рязко да се покачват. Има хипотеза, че океаните са причина за тези промени: вместо да абсорбират топлина, те може да са я отразили обратно в атмосферата. Така те предизвикаха парниковия ефект. 4. Климатичен оптимум Затоплянето започва преди около 15 хиляди години. Ледената покривка започна да се свива и да се отдръпва. След него се преместват растенията, които постепенно усвояват все нови и нови области. По време на климатичния оптимум площта на полярния морски лед в Северния ледовит океан е намаляла значително. Средната температура на водата в Арктика беше с няколко градуса по-висока от сегашната. Наличието на относително високи температури по това време се доказва от значителното разширяване на местообитанието на някои животни. Топлият климат в Европа насърчи движението на много растителни видове на север. По време на климатичния оптимум границата на снежната линия се е увеличила значително. В планините горите са се издигнали с почти 400-500 м над сегашното ниво. Ако температурата през периода на климатичния оптимум в средните ширини се повиши навсякъде, влажността се промени много неравномерно. Увеличава се в северната част на европейската част на Русия, докато на юг от 50-те години, напротив, намалява. В тази връзка пейзажите на степи, полупустини и пустини са разположени на север от съвременните. В Централна Азия, Близкия и Близкия изток влажността по време на климатичния оптимум е много по-висока, отколкото в момента. Топъл и влажен климат само преди 10 хиляди години е съществувал във всички сега сухи райони на Азия и Африка. Струва си да се обърне внимание на историята на пустинята Сахара. Преди около 10-12 хиляди години, в южната част на днешна Сахара, на бреговете е имало две огромни сладководни езера с гъста тропическа растителност, които не са по-ниски по размер от съвременното Каспийско море. Благоприятният период на климатичен оптимум обаче бързо приключи. Сушата започна да се появява все по-често и накрая, под натиска на пясъците, растителността изчезна, реките и езерата пресъхнаха. Следите от затопляне са добре запазени дори в Антарктида. По-специално, това са следи от водна ерозия, показващи, че понякога ледът в Антарктида се размразява и водни потоци отмиват размразената почва. По време на климатичния оптимум беше не само топло, но и влажно, особено в онези райони, които сега се считат за сухи. Общото затопляне доведе до изместване към полюсите на климатичните зони и атмосферната циркулация се промени. Сега сухите райони получиха много валежи. Ако внимателно проучите повърхността на съвременните пустини на карта, можете ясно да видите сухи канали, по които са текли реки, и низини с форма на чинийка, които са били езера в миналото. Климатът оказва пряко влияние върху икономическите дейности на хората. С началото на климатичния оптимум започва един от най-благоприятните етапи в живота на човечеството. Този период се характеризира не само с високо ниво на изработка на инструменти от камък, но и с прехода към заседнал начин на живот. Възникването на земеделието и животновъдството е свързано не само с промени в климатичните условия, но и с неразумни икономически дейности. Благоприятният климат допринесе за широкото разпространение на горите и диви животни. Хората търсели, копаели и консумирали за храна това, което не е било трудно да се набави, което е дадено от природата. Но нищо не беше създадено в замяна. С течение на времето броят на животните, особено големите, започва да намалява. За хората беше по-лесно да убият едно голямо животно заедно, отколкото да преследват няколко малки за дълго време. Освен това ловците убивали най-силните и най-силните животни, докато болните и старите падали на хищниците. Така примитивните хора подкопаха основата на възпроизводството на животните. Неуспешният лов, дългите пътувания в търсене на животни, чийто брой беше значително намален, подтикнаха древните хора да започнат да опитомяват животните. Най-древните региони на опитомяване са териториите на днешната пустиня Сахара, между Тигър и Ефрат, Инд и Ганг. Първоначално племената на скотовъдите се скитали, за да намерят подходящи пасища. Броят на добитъка се увеличава и става по-трудно намирането на открити площи. Животновъдите, подобно на фермерите, започват да изгарят гори и да използват безплатна земя за пасища и обработваеми земи. Развитието на земите в зони, подложени на климатични промени, доведе до нарушаване на установеното от векове равновесие. Променени са циркулацията на влагата и температурният режим на Земята. Масовата паша на добитъка допринесе за бързото разграждане на почвената покривка. Унищожените гори, савани и пасища не са възстановени. С настъпването на сушата във връзка с настъпването на захлаждане в районите на някогашните буйни гори и савани възникват полупустинни и пустинни пейзажи. Този период може да се нарече първата екологична криза. В бъдеще неразумното управление и човешката намеса в много природни процеси неведнъж доведоха до много нежелани резултати, някои завършиха с бедствия. 5. Климатът на Средновековието Климатичният оптимум завършва през II хилядолетие пр.н.е. д. Настъпва застудяване, което продължава до 4 век. н. д. След това Земята отново стана по-топла. Топлият период продължава от 4-ти до 13-ти век, тоест обхваща ранното средновековие. В Европа средиземноморската растителност вече не е в състояние да преодолее Алпите. Но въпреки това границите на растежа на топлолюбивата растителност са се преместили почти на сто километра на север. В Исландия отново се отглежда зърно. Гроздето се отглежда по цялото южно крайбрежие на Балтийско море и дори в Англия. Пикът на затоплянето в Исландия настъпва през 11-12 век. Беше топло навсякъде: в Америка и в Азия. Древните хроники на Китай съобщават, че през 7-10 в. Мандарините растяха в долината на Жълтата река, което означава, че климатът на тези територии е бил субтропичен, а не умерен, както в момента. През периода на нисък климатичен оптимум преобладава влажен климат в Кампучия, Индия, страните от Близкия и Близкия изток, Египет, Мавритания и страните, разположени в южната част на пустинята Сахара. Развитието на човешкото общество, различни събития в живота на народите и държавите, междудържавните отношения са добре документирани в Европа. Много народи са населявали този континент през ранното средновековие, но като пример нека се спрем на живота на викингите, тъй като техните саги разказват много за природните условия от края на 1-во и началото на 2-ро хилядолетия. Местните жители на Скандинавия, викингите, в Русия те са били наричани варяги, извършват дълги преходи, заграбват чужди страни и овладяват нови земи. Завоеванията и преходите на викингите бяха улеснени от затоплящия се климат. През X век. Викингите откриха Гренландия. Този остров дължи името си на факта, че по това време се е появил на викингите под формата на безкраен зелен килим. На 25 кораба 700 души с вещи и добитък прелязоха през Северния Атлантик и основаха няколко големи селища в Гренландия. Заселниците в Гренландия се занимавали с скотовъдство и вероятно култивирали култури. Трудно е да си представим, че Гренландия, този мълчалив и дебел леден остров, е могъл да е разцъфнал само преди хиляда години. В действителност обаче това беше така. Викингите не останаха дълго в Гренландия. Под натиска на настъпващия лед и развиващото се застудяване те бяха принудени да напуснат този огромен остров. Ледът е запазил добре къщите, стопанските постройки и приборите на викингите, както и следи от добитък и дори останки от зърно. На малки дървени кораби, които имаха отлична мореходност, викингите плаваха не само в западна посока и плаваха до бреговете на Канада, но и плаваха далеч на север. Те откриват Свалбард, многократно навлизат в Бяло море и достигат до устието на Северна Двина. Всичко това дава основание да се смята, че в началото на 2-ро хилядолетие в Арктика най-вероятно дълготраен дебел лед е отсъствал. В Свалбард наскоро бяха открити останки от изкопаема тундра, на възраст само 1100 години. Следователно през X-XI век. и още по-рано на Шпицберген не само нямаше ледена покривка, но и тундра и лесотундра пейзажи. Причините за ниския климатичен оптимум на Средновековието: 1.Повишена слънчева активност .Редки вулканични изригвания .Периодични колебания на Гълфстрийм, свързани с промени в солеността на океанската вода, която от своя страна зависи от промените в обемите на ледниците 6. Малка ледникова епоха След една топла епоха настъпва ново охлаждане, наречено Малката ледникова епоха. Този период продължава от XIV до края на XIX век. Малката ледникова епоха е разделена на три фази. Първа фаза (XIV-XV в.) Изследователите смятат, че началото на Малката ледникова епоха е свързано със забавяне на течението на Гълфстрийм около 1300 г. През 1310-те години Западна Европа преживява истинска екологична катастрофа. Традиционно топлото лято на 1311 г. е последвано от четири мрачни и дъждовни лета от 1312-1315 г. Проливните дъждове и необичайно суровите зими убиха няколко реколти и замръзнаха овощни градини в Англия, Шотландия, Северна Франция и Германия. Зимните студове започнаха да засягат дори Северна Италия. Пряка последица от първата фаза на Малката ледникова епоха е масовият глад през първата половина на 14 век. От около 1370-те години температурите в Западна Европа започват да се покачват бавно и масовият глад и пропаданията на реколтата престават. Въпреки това студените, дъждовни лета са чести през 15-ти век. През зимата в Южна Европа често се наблюдаваха снеговалежи и слани. Относителното затопляне започва едва през 1440-те години и веднага води до възход на селското стопанство. Температурите от предишния климатичен оптимум обаче не бяха възстановени. Снежните зими са често срещани в Западна и Централна Европа. Влиянието на Малката ледникова епоха върху Северна Америка също беше значително. На източния бряг на Америка беше изключително студено, докато централните и западните райони на територията на съвременните Съединени щати станаха толкова сухи, че Средният запад се превърна в регион на прашни бури; планинските гори са напълно опожарени. Ледниците започнаха да настъпват в Гренландия, лятното размразяване на почвите ставаше все по-краткотрайно и до края на века тук твърдо се установява вечна замръзналост. Количеството лед в северните морета се увеличава и опитите да се достигне до Гренландия през следващите векове обикновено завършват с неуспех. Втора фаза (XVI век) Втората фаза беше белязана от временно повишаване на температурата. Може би това се дължи на известно ускоряване на течението на Гълфстрийм. Друго обяснение за "междуледниковата" фаза на 16-ти век е максималната слънчева активност. В Европа отново беше регистрирано повишаване на средните годишни температури, въпреки че нивото на предишния климатичен оптимум не беше достигнато. Някои хроники дори споменават фактите за "безснежни зими" от средата на 16 век. Въпреки това, от около 1560 г. температурата започва бавно да пада. Очевидно това се дължи на началото на намаляване на слънчевата активност. На 19 февруари 1600 г. изригва вулканът Хуайнапутин, най-силният в историята на Южна Америка. Смята се, че това изригване е причина за големи климатични промени в началото на 17 век. Трета фаза (условно XVII - началото на XIX век) Третата фаза беше най-студеният период от Малката ледникова епоха. Намалената активност на Гълфстрийм съвпада по време с най-ниската след 5 век. пр.н.е д. нивото на слънчевата активност. След относително топлия 16 век средната годишна температура в Европа рязко пада. Глобалната температура падна с 1-2 градуса по Целзий. В Южна Европа тежките и дълги зими често се повтарят, през 1621-1669 г. Босфорът е замръзнал, а през зимата на 1708-1709 г. Адриатическо море замръзва близо до брега. В цяла Европа имаше скок в смъртността. Европа преживява нова вълна на охлаждане през 1740-те години. През това десетилетие водещите столици на Европа - Париж, Петербург, Виена, Берлин и Лондон - изпитваха редовни виелици и снежни преспи. Във Франция многократно са наблюдавани снежни бури. В Швеция и Германия, според съвременници, силни снежни бури често помитаха пътищата. Ненормални студове са забелязани в Париж през 1784 г. До края на април градът беше под стабилна снежна и ледена покривка. Температурата варира от -7 до -10 ° C. Причини за Малката ледникова епоха: 1.Повишена активност на вулкани, чиято пепел засенчва слънчевата светлина .Намаляване на слънчевата активност .Забавяне на Гълфстрийм 7. Климатът на близкото бъдеще Какъв ще бъде климатът? Някои смятат, че планетата ще бъде по-студена. Краят на 19-ти и 20-ти век е отдих, подобен на този през Средновековието. След затопляне температурата отново ще падне и ще започне нов ледников период. Други казват, че температурите ще се покачват постоянно. В резултат на човешката икономическа дейност въглеродният диоксид навлиза в атмосферата във все по-голямо количество, създавайки парников ефект; Азотните оксиди влизат в химични реакции с озона, разрушавайки бариерата, благодарение на която на Земята съществува не само човечеството, но и всички живи същества. Добре известно е, че озоновият щит предотвратява проникването на ултравиолетова радиация, която има пагубен ефект върху живите организми. Топлинната радиация вече се е увеличила в големите градове и индустриалните центрове. Този процес ще се засили в близко бъдеще. Топлинните емисии, които в момента оказват влияние върху времето, ще имат по-голямо влияние върху климата в бъдеще. Установено е, че количеството въглероден диоксид в земната атмосфера прогресивно намалява. През цялата геоложка история съдържанието на този газ в атмосферата е варирало доста драматично. Имаше време, когато имаше 15-20 пъти повече въглероден диоксид в атмосферата, отколкото сега. Температурата на Земята през този период е била доста висока. Но веднага щом количеството въглероден диоксид в атмосферата спадна, температурите паднаха. Прогресивното намаляване на въглеродния диоксид в атмосферата започва преди около 30 милиона години и продължава и днес. Изчисленията показват, че намаляването на атмосферния въглероден диоксид ще продължи и в бъдеще. В резултат на намаляване на количеството въглероден диоксид ще настъпи ново силно охлаждане и ще настъпи заледяване. Това може да се случи след няколкостотин хиляди години. Това е доста песимистична картина на бъдещето на нашата Земя. Но не отчита влиянието на икономическата дейност на човечеството върху климата. И то е толкова голямо, че е еквивалентно на някои природни феномени. През следващите десетилетия основното въздействие върху климата ще оказват най-малко три фактора: темпът на нарастване на производството на различни видове енергия, главно топлина; увеличаване на съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата в резултат на енергични икономически дейности на хората; промяна в концентрацията на атмосферния аерозол. През нашия век естественият спад на атмосферния въглероден диоксид не само е спрян в резултат на икономическата дейност на човечеството, но през 50-те и 60-те години концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата започва бавно да нараства. Това се дължи на развитието на индустрията, рязкото увеличение на количеството изгорено гориво, необходимо за генериране на топлина и енергия. Обезлесяването, което продължава във все по-големи размери, както в тропическите страни, така и в умерения пояс, оказва значително влияние върху съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата и формирането на климата. Намаляването на площта на горските масиви води до две много нежелани последствия за човечеството. Първо, процесът на преработка на въглероден диоксид и освобождаването на свободен кислород от растенията в атмосферата се намалява. Второ, по време на обезлесяването, като правило, земната повърхност е изложена и това води до факта, че слънчевата радиация се отразява по-силно и вместо да нагрява и съхранява топлина в повърхностната част, повърхността, напротив, се охлажда. Въпреки това, когато се прогнозира бъдещия климат, трябва да се изхожда от действителните тенденции, причинени от човешката икономическа дейност. Анализът на множество материали за антропогенни фактори, влияещи на климата, позволи на съветския учен М.И. Budyko, още в началото на 70-те години, дава доста реалистична прогноза, според която нарастващата концентрация на атмосферен въглероден диоксид ще доведе до повишаване на средните температури на приземния въздух до началото на 21 век. Тази прогноза по това време беше практически единствената, тъй като много климатолози смятаха, че процесът на охлаждане, започнал през 40-те години на този век, ще продължи. Времето потвърди верността на прогнозата. Още преди 25 години съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата е било 0,029%, но с годините се е увеличило с 0,004%. Това от своя страна доведе до повишаване на средните глобални температури с почти 0,5°C. Как ще се разпределят температурите по земното кълбо след покачването? Най-големи промени в температурата на приземния въздух ще настъпят в съвременните арктически и субарктически зони през зимния и есенния сезон. В Арктика средната температура на въздуха през зимния сезон ще се повиши с почти 2,5-3 ° C. Такова затопляне при развитието на арктическия морски лед ще доведе до тяхното постепенно разграждане. Топенето ще започне в периферните части на ледената покривка и бавно ще се измести към централните райони. Постепенно дебелината на леда и площта на ледената покривка ще намалеят. Във връзка с промяната на температурния режим през следващите десетилетия трябва да се промени и естеството на водния режим на земната повърхност. Глобалното затопляне на планетата само с 1° ще доведе до намаляване на валежите в значителна част от степните и лесостепните зони на умерения климатичен пояс с около 10-15% и до увеличаване с приблизително същото количество овлажнена зона в субтропичната зона. Причините за тази глобална промяна се крият в значителна промяна в атмосферната циркулация, която възниква в резултат на намаляване на температурната разлика между полюсите и екватора, между океана и континентите. През периода на затопляне топенето на ледовете в планините и особено в полярните райони ще предизвика повишаване на нивото на Световния океан. Увеличената площ на водната повърхност ще има силен ефект върху образуването на атмосферни фронтове, облачност, съдържание на влага и значително ще повлияе на нарастването на изпарението от повърхността на моретата и океаните. Предполага се, че през първата четвърт на XXI век. в зоната на тундрата, която по това време напълно ще изчезне и ще бъде заменена от зоната на тайгата, валежите ще падат главно под формата на дъждове и общото количество на валежите ще надхвърли много днешните дни. Ще достигне 500-600 мм годишно. Като се има предвид, че средните летни температури в съвременната зона на тундрата ще се повишат до 15-20 ° С, а средните зимни температури - до минус 5-8 ° С, тези райони ще се преместят в умерения пояс. Тук ще се появят пейзажи от иглолистни гори (район на тайгата), но не е изключена възможността за поява на зона от смесени гори. С развитието на затоплянето в Северното полукълбо ще настъпи разширяване на географски или ландшафтно-климатични региони в северна посока. Зоните с равномерна и променлива влага ще се разширят силно. Що се отнася до районите с недостатъчна влажност, промяната в температурата ще повлияе на миграцията на райони от пустини и полупустини. Увеличаването на влагата в тропическите и екваториалните райони постепенно ще намали пустинните и полупустинните пейзажи. Те ще се свият по южните граници. Вместо това обаче те ще се разширят на север. Сухите райони сякаш ще мигрират на север. Очаква се също да се разшири в рамките на умерената зона на лесостепните и степните райони поради намаляване на зоната на широколистните гори. 8. Влияние на климата върху развитието на цивилизацията Докамбрийски ледников климат Икономическата дейност на човека до голяма степен зависи от климата и се определя от него. В зората на развитието на човешкото общество климатът е един от основните фактори, които определят избора на човек на местообитания и места за лов, места за събиране, а по-късно и за отглеждане на определени хранителни продукти и др. Климатът дори повлия на развитието на цивилизацията. И така, по време на периода на затопляне, исландските заселници изпратиха своите колонисти на запад от Гренландия. В резултат на застудяването колонията в Гренландия се разпада, а по-късно увеличаването на студа води до унищожаването на основните нормански колонии в Исландия. Последователното засилване на сушата в Близкия и Близкия изток, настъпило през 1-во хилядолетие пр.н.е., доведе до унищожаването на много от най-големите градове и селища за това време. Много от тях по-късно се оказват погребани под пласт пясък на настъпващите пустини. Следователно изменението на климата в една или друга посока доведе до много сериозни последици за развитието на цивилизациите. Историческите данни предоставят огромно количество материал, който показва, че застудяването или сушата в древни времена са довели до рязко намаляване на селскостопанското производство и във връзка с това периодично започват гладни години. Според многобройни оценки на климатолози променящият се климат може да окаже влияние върху производството на храни, както на регионално, така и на глобално ниво. Така например след Втората световна война добивът на зърнени култури се увеличава поради въвеждането на нова технология в обработката на почвата, култивирането, правилното прилагане на необходимото количество торове, разработването на нови устойчиви на суша и замръзване устойчиви сортове и др. През последното десетилетие световното производство на храни нараства с 3% годишно, главно поради въвеждането на нови земеделски земи. Но в същото време нарастването на производството на храни, което настъпва през 60-те години на 20-ти век, рязко намалява в началото на 70-те години и главно през 1972 г. в резултат на неблагоприятното влияние на климатичните аномалии. Климатът оказва голямо влияние върху разпределението на водните и енергийните ресурси. Няма съмнение, че климатичните колебания се изразяват и в промените в циркулацията на атмосферата, общото количество на атмосферните валежи, режима на валежите и общото количество на речния отток. Въпреки факта, че водоснабдителните системи и резервоари са проектирани с определени резерви, като се вземат предвид метеорологичните промени поради възможни промени в режима на валежите в бъдеще, в региони, разположени в сух климат, може да има големи проблеми с водоснабдяването на населените места и промишлени съоръжения. До известна степен промените в климата, както в посока охлаждане, така и затопляне в бъдеще, ще направят свои собствени корекции в генерирането и потреблението на енергия. Невъзобновяемостта на горивните ресурси и тяхното постоянно намаляване във времето създават допълнителни проблеми, които са особено изразени при настъпване на застудяване. Въпреки такава очевидна зависимост на човешката икономическа дейност от климата, техническите средства, нивото на развитие на науката и особено нарастването на техническите възможности в обозримо бъдеще могат значително да променят естеството на въздействието на изменението на климата. Заключение
Разглеждайки процеса на формиране и развитие на климата на Земята от историческа гледна точка, може да се стигне до заключението, че през последните 600 милиона години климатът многократно се е променял с определена честота. В съответствие с климатичните колебания се променят природните условия, променя се съставът на атмосферата, развива се органичен живот и се разширяват местообитанията на растенията и животните. С течение на времето се появиха нови видове климат и неизвестни преди това ландшафтни и климатични условия. Многобройни изследвания на климатолози от различни страни показват, че човешките икономически дейности, свързани с изгарянето на изкопаеми горива във все по-голямо количество, както и намаляването на горите, в крайна сметка ще доведат до промяна в химичния състав на атмосферата. Може да се очаква, че през следващите десетилетия концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата ще се увеличи до един и половина пъти, а през първата четвърт на 21 век - почти 2 пъти в сравнение със съвременната епоха. За надеждно прогнозиране и, най-важното, за определяне на общата посока на човешката икономическа дейност през следващите десетилетия, е необходимо правилно да си представим не само естеството или тенденцията на промяна на температурата, но и да дадем обективна характеристика на очакваните промени в естествени условия. Тази безценна помощ се оказва чрез определяне на времето на съществуване на подобни климатични условия в геоложкото минало и сравняване на природните условия с очакваните в бъдеще. Списък на първоизточниците
1. Ясаманов Н.А. Забавна климатология. 1989 г. Ясаманов Н.А. Древен климат на Земята. 1985 г Уикипедия е безплатната енциклопедия. http://ru.wikipedia.org/wiki/Little_glacial_period Http://www.fio.vrn.ru/2004/7/index.htm BBC „Войни за климата“ (документален филм) 2008 г
В самия край на пролетта ужасно природно бедствие удари Москва, което жителите на столицата едва ли ще забравят през следващите няколко десетилетия.
На 29 май силен вятър събори няколко хиляди дървета и уби единадесет души.
Снимка: instagram.com / allexicher
Ураганът повреди 140 жилищни сгради и хиляди и половина коли.
Снимка: twitter.com
Както се оказа по-късно, когато всеки дойде малко на себе си, буйното майско време се превърна в най-жестокото и разрушително природно бедствие в Москва през последните повече от сто години - само торнадото от 1904 г. беше по-лошо.
Едва руснаците дойдоха на себе си след бурята в Москва, ураганът удари редица други региони на страната. Само седмица по-късно, на 6 юни в: поради силен дъжд те прелязоха от бреговете на реката, наводниха улиците и разрушиха пътища и мостове. В същото време в Забайкалската територия падна голяма градушка, а в Република Коми стопената вода и проливен дъжд просто измиха пътищата от лицето на региона.
Снимка: twitter.com
Най-лошото е, че синоптиците обещават, че това е само началото на бедствията. Очаква се ураганите да се движат в Централна Русия. В началото на лятото, на 2 юни, жителите на Санкт Петербург, вече свикнали с лошото време, претърпяха нов стрес: през деня температурата падна до 4 градуса, а от небето падна градушка. Такова студено време в северната столица е било последно само през 1930 година. И тогава, изведнъж, след такава "екстремност", термометърът скочи в Санкт Петербург точно до +20.
Снимка: flickr.com
Докато руснаците се опитват да се скрият от ледената градушка, японците умират от дивата жега. Според съобщения в японските медии през изминалата седмица повече от хиляда японски граждани са били хоспитализирани със същата диагноза - топлинен удар. От няколко седмици страната на изгряващото слънце е гореща: термометрите показват доста над 40 градуса. След такава "изгаряща жега", според журналисти от противопожарната служба на Япония, седемнадесет души ще останат в болницата за продължително лечение.
« Земята ще удари небесната ос! »
И така, какво всъщност се случва в света? Глобално затопляне или охлаждане? Или това е просто агонията на една обезумяла планета, която по никакъв начин не може да се отърве от „чумата“ на човечеството? През последните десетилетия теорията за глобалното затопляне е най-разпространена. Изглежда безусловно се потвърждава от факта, че ледниците се топят с голяма скорост в света. Те дори се наричат "лакмусов тест" на климатичните промени: в края на краищата ние не забелязваме малки колебания в средната годишна температура, но обемът на разтопените ледени шапки може лесно да се измери и дори просто да се види с невъоръжено око.
Според привържениците на теорията за глобалното затопляне през следващите 80 години 90% от ледниците в Европейските Алпи може да изчезнат. Освен това топенето на арктическия лед може значително да повиши нивото на световния океан. А това е изпълнено с наводнения на някои страни и сериозни климатични промени на планетата.
Снимка: flickr.com
Изследователите виждат причината за глобалното затопляне в човешката дейност. Те посочват, че въглеродният диоксид, метанът и други странични продукти от селскостопанската и промишлената дейност на хората създават парников ефект, поради което температурата на планетата се повишава, а ледът се влива в океана в потоци.
"Зимата идва!"
В същото време сега има все повече привърженици на теорията за глобалното охлаждане. Учени от Британския университет в Нортумбрия доказват факта, че скоро ще се сблъскаме със студ, а не с прекомерна антропогенна жега.
Глобалното охлаждане, според тяхната версия, ще настъпи в резултат на външни, а не вътрешни фактори, влияещи върху климата на Земята. Причината ще бъде намаляване на активността на нашата звезда – Слънцето. Британски учени, използвайки математически изчисления, симулираха процесите, протичащи на Слънцето, и направиха прогноза за следващите години.
Снимка: flickr.com
Учените прогнозират сериозен спад на температурата през 2022 г. По това време Земята ще се отдалечи от звездата си на максимално разстояние, което ще доведе до охлаждане. След пет години, казват учени от университета в Нортумбрия, нашата планета ще влезе в "минимума на Маундер", а земляните ще трябва да се запасят с пухени якета и нагреватели в пълен размер.
За последен път спад на температурата от нивото, което британските изследователи ни прогнозират, се наблюдава в Европа през 17 век. Най-интересното е, че тази теория изобщо не противоречи на последните наблюдения на метеоролозите: нейните привърженици свързват общото повишаване на температурата и топенето на ледниците с факта, че Земята преди това е била на минимално разстояние от Слънцето.
Снимка: flickr.com
Фактът, че човечеството не влияе толкова на глобалния климат, е много привлекателен за скандалния нов лидер на САЩ Доналд Тръмп. В началото на лятото той обяви оттеглянето на страната си от Парижкото споразумение за климата. Това споразумение налага на подписалите страни ограничения за количеството въглероден диоксид, изпускан в атмосферата. Тръмп каза, че споразумението задържа индустриалния растеж в Съединените щати, което от своя страна отнема работни места на хората. Но ако британските учени са прави, тогава американският лидер няма за какво да се тревожи – „минимумът на Маундер“ може да неутрализира щетите, които политиките на индустриалния магнат могат да нанесат на планетата.
Когато планетата е разкъсана
Интересното е, че битката между привържениците на глобалното затопляне и глобалното охлаждане може лесно да завърши с също толкова глобално равенство. Има теория, според която периодите на прекомерна топлина се заменят с фази на студ във вълни. Тази идея се насърчава от руския учен, ръководител на отдела на Сибирския регионален научно-изследователски хидрометеорологичен институт Николай Завалишин.
Според метеоролога и преди са се случвали кратки периоди на повишаване и понижаване на глобалната температура. Като цяло те са циклични. Както отбеляза ученият, всеки такъв цикъл включва едно десетилетие на бързо глобално затопляне, последвано от 40 до 50 години охлаждане.
Снимка: flickr.com
Изследвания на сибирски метеоролог показват, че последните две години - 2015 и 2016 г. - са били най-топлите в историята на метеорологичните наблюдения. През следващите пет до шест години затоплянето трябва да продължи, каза ученият. В резултат средната температура на въздуха ще се повиши с 1,1 градуса.
Но скоро, казва Николай Завалишин, затоплянето трябва да приключи. Тук сибиреца е солидарен с британците: предстои фаза на глобално охлаждане. Така че, според сибирската теория, безкрайна зима все още ни предстои.
Глобалното затопляне е мит
Докато повечето учени обвиняват човечеството за изменението на климата, изследовател от Сибирския институт смята, че човешката дейност не притеснява твърде много планетата. Циклите на умерено затопляне и охлаждане, според тази версия, се заместват, независимо от човешката дейност, растежа на селското стопанство и мащаба на индустрията. В същото време колебанията в средната температура на планетата са тясно свързани със земното албедо – отразяващата способност на нашата планета.
Снимка: flickr.com
Факт е, че ние получаваме цялата енергия всъщност от един основен източник - от Слънцето. Част от тази енергия обаче се отразява от земната повърхност и отива в космоса безвъзвратно. Другата част се усвоява и осигурява на целия живот на Земята щастлив и продуктивен живот.
Но различните земни повърхности поглъщат и отразяват светлината по различни начини. Чистият сняг е в състояние да изхвърли обратно в космоса до 95% от слънчевата радиация, но плътната черна почва абсорбира същото количество.
Колкото повече сняг и ледници на планетата, толкова повече слънчева светлина се отразява. Сега ледниците на Земята са във фаза на активно топене. Според теорията на Завалишин обаче няма нужда да се притеснявате за тях - когато започне половинвековният период на охлаждане, балансът ще бъде възстановен.
На кой учен си струва да се вярва? Има доста версии за развитието на събитията. Някои изследователи дори обещават, че след тридесет години, през 2047 г., човечеството ще се изправи пред апокалипсиса, причина за който ще бъде безпрецедентната активност на Слънцето. Засега имаме само един начин да проверим това твърдение - лично да поживеем и да видим.
Маргарита Звягинцева
Въведение
Въпросът за изменението на климата привлече вниманието на много изследователи, чиято работа беше посветена основно на събирането и изучаването на данни за климатичните условия от различни епохи. Изследванията в тази област съдържат обширен материал за климата от миналото.
По-малко резултати са получени при изследването на причините за изменението на климата, въпреки че тези причини отдавна представляват интерес за специалистите, работещи в тази област. Поради липсата на точна теория за климата и липсата на специални материали за наблюдение, необходими за тази цел, възникнаха големи трудности при изясняване на причините за изменението на климата, които доскоро не бяха преодолени. Сега няма общоприето мнение за причините за изменението на климата и флуктуациите, както за съвременната епоха, така и за геоложкото минало.
Междувременно въпросът за механизма на изменението на климата в момента придобива голямо практическо значение, което нямаше доскоро. Установено е, че икономическата дейност на човека започва да се влияе от глобалните климатични условия и това влияние бързо нараства. Ето защо е необходимо да се разработят методи за прогнозиране на изменението на климата, за да се предотврати влошаването на природните условия, което е опасно за хората.
Очевидно подобни прогнози не могат да бъдат обосновани само с емпирични данни за минали климатични промени. Тези материали могат да се използват за оценка на климатичните условия на бъдещето чрез екстраполиране на наблюдаваните в момента климатични промени. Но този метод за прогнозиране е подходящ само за много ограничени интервали от време поради нестабилността на факторите, влияещи на климата.
За да се разработи надежден метод за прогнозиране на бъдещия климат в контекста на нарастващото влияние на човешката икономическа дейност върху атмосферните процеси, е необходимо да се използва физическата теория на изменението на климата. Междувременно наличните числени модели на метеорологичния режим са приблизителни и тяхната обосновка съдържа значителни ограничения.
Очевидно е, че емпиричните материали за изменението на климата са от голямо значение, както за изграждането, така и за проверката на приблизителни теории за изменението на климата. Подобна ситуация има и при изследването на последствията от въздействията върху глобалния климат, чието прилагане, очевидно, е възможно в близко бъдеще.
Целта на тази работа е да анализира климата от миналото, настоящето и бъдещето, както и проблемите на климатичната регулация.
За постигане на тази цел сме формулирали следните задачи:
Изучавайте климата на минали епохи от литературни източници;
Запознайте се с методите за изследване и оценка на текущия климат и климата на бъдещето;
Помислете за прогнозите и перспективите на климата в бъдеще и проблемите на неговото регулиране.
Като материали за работата послужиха монографии и други публикации на съвременни местни и чуждестранни учени по този проблем.
Климатът от миналото
Кватернерен период
Характерна особеност на последния (кватернерен) геоложки период е голямата променливост на климатичните условия, особено в умерените и високите географски ширини. Природните условия на това време са проучени много по-подробно в сравнение с по-ранните периоди, но въпреки наличието на много изключителни постижения в изучаването на плейстоцена, редица важни закономерности на природните процеси от това време все още са недостатъчно известни . Те включват по-специално датирането на периодите на охлаждане, свързани с нарастването на ледените покривки на сушата и океаните. В тази връзка въпросът за общата продължителност на плейстоцена, чиято характерна черта е развитието на големи заледявания, се оказва неясен.
Методите за изотопен анализ, които включват радиовъглеродни и калиево-аргонови методи, са от съществено значение за развитието на абсолютната хронология на кватернера. Първият от тези методи дава повече или по-малко надеждни резултати само за последните 40-50 хиляди години, тоест за последната фаза на кватернерния период. Вторият метод е приложим за много по-дълги интервали от време. Въпреки това, точността на резултатите от използването му е забележимо по-малка от тази на радиовъглеродния метод.
Плейстоценът е предшестван от дълъг процес на охлаждане, особено забележим в умерените и високите географски ширини. Този процес се ускорява в последната част на терциера, плиоцена, когато очевидно се появяват първите ледени покривки в полярните зони на северното и южното полукълбо.
От палеографските данни следва, че времето на образуване на ледниците в Антарктида и Арктика е най-малко няколко милиона години. Площта на тези ледени покривки първоначално беше сравнително малка, но постепенно се появи тенденция към разпространение в по-ниски географски ширини с последващо отсъствие. Времето на началото на системните колебания на границите на ледените покривки е трудно да се определи поради редица причини. Обикновено се смята, че движението на ледената граница е започнало преди около 700 хиляди години.
Наред с това към ерата на активно развитие на големи заледявания често се добавя по-дълъг интервал от време - еоплейстоценът, в резултат на което продължителността на плейстоцена се увеличава до 1,8 - 2 милиона години.
Общият брой на заледяванията, очевидно, е бил доста значителен, тъй като основните ледникови епохи, установени през миналия век, се оказаха състоящи се от редица по-топли и по-студени времеви интервали, като последните интервали могат да се разглеждат като независими ледникови епохи.
Степента на заледяване на различните ледникови епохи се различава значително. В същото време заслужава внимание мнението на редица изследователи, че тези мащаби имат тенденция да се увеличават, тоест, че заледяването в края на плейстоцена е по-голямо от първите кватернерни заледявания.
Най-добре проучено е последното заледяване, което се е случило преди няколко десетки хиляди години. През тази епоха сухотата на климата се е увеличила значително.
Може би това се дължи на различното намаляване на изпарението от повърхността на океаните поради разпространението на морския лед към по-ниските географски ширини. В резултат на това интензивността на оборота на влагата намаля и количеството на валежите на сушата намаля, което беше повлияно от увеличаването на площта на континентите поради изтеглянето на вода от океаните, която се консумира по време на образуването на континенталната ледена покривка. Няма съмнение, че огромно разширяване на зоната на вечна замръзване се е случило в ерата на последното заледяване. Това заледяване е приключило преди 10-15 хиляди години, което обикновено се счита за края на плейстоцена и началото на холоцена - епоха, през която природните условия започват да се влияят от човешката дейност.
Причини за изменението на климата
Специфичните климатични условия на кватернерното време, очевидно, са възникнали поради съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата и в резултат на процеса на преместване на континентите и повишаване на тяхното ниво, което доведе до частична изолация на Северния ледовит океан и поставяне на антарктическия континент в полярната зона на южното полукълбо.
Кватернерният период е предшестван от дългосрочна еволюция на климата, дължаща се на промени в земната повърхност в посока увеличаване на топлинната зоналност, което се изразява в намаляване на температурата на въздуха в умерените и високите географски ширини. През плиоцена климатичните условия започват да се влияят от намаляване на концентрацията на атмосферния въглероден диоксид, което води до намаляване на средната глобална температура на въздуха с 2-3 градуса (на високи ширини с 3-5). След това се появиха полярни ледени покривки, чието развитие доведе до намаляване на средната глобална температура.
Очевидно, в сравнение с промените в астрономическите фактори, всички други причини са имали по-малко влияние върху колебанията на климата през кватернерното време.
Предкватернерно време
С отдалечаването от нашето време количеството информация за климатичните условия от миналото намалява, а трудностите при интерпретацията на тази информация се увеличават. Най-достоверната информация за климата от далечното минало имаме от данните за непрекъснатото съществуване на живи организми на нашата планета. Малко вероятно е те да съществуват извън тесния температурен диапазон, от 0 до 50 градуса С, което в наше време ограничава активния живот на повечето животни и растения. На тази основа може да се мисли, че температурата на земната повърхност, долния въздушен слой и горния слой на водните тела не е надхвърлила посочените граници. Действителните колебания в средната температура на земната повърхност за дълги интервали от време са по-малки от определения температурен интервал и не надвишават няколко градуса за десетки милиони години.
От това може да се заключи, че е трудно да се изследват промените в топлинния режим на Земята в миналото с помощта на емпирични данни, тъй като грешките при определяне на температурата, както чрез анализа на изотопния състав, така и чрез други известни в момента методи, са обикновено не по-малко от няколко градуса.
Друга трудност при изучаването на климата от миналото се дължи на неяснотата на положението на различните региони спрямо полюсите в резултат на движението на континентите и възможността за преместване на полюсите.
Климатичните условия на мезозойския и терциерния период се характеризират с два основни модела:
През това време средната температура на въздуха близо до земната повърхност е била значително по-висока от днешната, особено на високите географски ширини. В съответствие с това разликата в температурите на въздуха между екватора и полюсите беше много по-малка от съвременната;
През по-голямата част от разглежданото време преобладава тенденцията към понижаване на температурата на въздуха, особено във високите географски ширини.
Тези модели се обясняват с промяната в съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата и промяната в положението на континентите. По-високата концентрация на въглероден диоксид осигури повишаване на средната температура на въздуха с около 5 градуса в сравнение със съвременните условия. Ниското ниво на континентите повишава интензивността на меридионалния топлопренос в океаните, което повишава температурата на въздуха в умерените и високите географски ширини.