Риск 23. Схема радиационного баланса

2) Кроме того, на температуру влияет доля отражаемого излучения, т. е. альбедо α. Повышение альбедо приводит к понижению температуры. В связи с этим высказывались предложения компенсировать ожидаемое антропогенное повышение температур путем установки больших зеркал на околоземную орбиту для того, чтобы усилить отражение поступающей солнечной радиации. Изменение площади заснеженных территорий и облачности также имеет непосредственное влияние на величину альбедо.

3) Характеристики земной поверхности влияют как на земное излучение, так и на восходящие потоки тепла и влаги. Изменение свойств земной поверхности отражается на потере энергии. К таким изменениям относятся вырубка лесов или асфальтирование земной поверхности в городах. В XIX веке опасения такого рода находились в центре общественной дискуссии.

4) Способность земной атмосферы улавливать длинноволновое излучение зависит от ее химического состава. Повышенная концентрация абсорбирующих веществ в атмосфере приводит к увеличению температуры. К таким веществам относятся водяной пар, углекислый газ, а также хлорфторуглероды, метан и оксиды азота. За всю историю Земли состав атмосферы сильно изменился, компенсировав упомянутый выше рост солнечной активности.

Джеймсом Лавлоком (род. в 1919 г.) была сформулирована «гипотеза Геи», согласно которой биосфера Земли активно реагирует на изменения природной среды (вызванные, например, изменением солнечной активности), и только благодаря этому на Земле продолжается жизнь.

Человек начал вмешиваться в климатические процессы земной поверхности еще в эпоху неолита. Вырубка леса и превращение Европы в сельскохозяйственный регион привело к изменению климата, по крайней мере, в европейской части Земли. В современной терминологии это называлось бы (непреднамеренным) экспериментом по изменению климата (третий механизм — изменение земного ландшафта).

Иоганн Готфрид Гердер еще в 1794 году наглядно и убедительно описал воздействие человека на климат на ранних этапах человеческой истории: «С тех пор как он [человек] украл у богов огонь и научился обрабатывать железо, с тех пор как он подчинил себе животных и своих собственных собратьев и стал выращивать животных и растения себе на пользу, он [способствовал] изменению [климата]. Прежде Европа была влажным лесом, равно как и другие возделанные ныне края. Сейчас она раскорчевана, и с климатом изменились и сами обитатели… Таким образом, мы можем смотреть на род человеческий как на сообщество смелых, хотя и невысоких богатырей, которые спустились с гор, подчинили себе землю и своими руками изменили климат. Как далеко они способны зайти в этом, покажет будущее».

В Северной Америке также был проведен подобный эксперимент: в пашни были превращены прерии (на Среднем Западе), обширные леса (на Востоке) и болотистые почвы (во Флориде). В этом случае у нас тоже нет возможности описать и проанализировать изменения при помощи инструментальных данных, однако эксперименты на климатических моделях дают основания полагать, что трансформации климата в данном случае ограничиваются только возделанным регионом.

Сегодня общественность обеспокоена двумя процессами: продолжающейся вырубкой тропических лесов и «дополнительным парниковым эффектом». Мы сосредоточимся на втором процессе и оставим пока в стороне уничтожение тропических лесов.

Парниковый эффект относится к четвертой категории возможных причин изменения климата, т. е. речь здесь идет об изменении химического состава атмосферы Земли. Как уже было сказано выше, в атмосфере Земли должна содержаться определенная доля «радиоактивных газов», чтобы на Земле поддерживалась пригодная для жизни температура. В настоящее время проблема заключается в том, что концентрация радиоактивных газов резко возросла из-за деятельности человека и прежде всего в результате интенсивного сжигания ископаемого топлива. Вполне вероятно, что за несколько десятилетий концентрация диоксида углерода увеличится вдвое. В последнее время также возросли выбросы метана в атмосферу. Поступающий в атмосферу метан образуется на рисовых полях, продуцируется сельскохозяйственными животными, в частности, коровами, а также выделяется в процессе переработки и транспортировки природного газа, Повышение температуры, вызванное антропогенными эмиссиями такого рода, создает «дополнительный парниковый эффект», который не следует путать с естественным, необходимым для жизни парниковым эффектом. Без СО₂ невозможен фотосинтез, необходимый растительному миру. Так что не имеет смысла называть углекислый газ «убийцей климата» или изготавливать значки с надписями «СО₂ — спасибо, не надо!».

Если в будущем выбросы углекислого газа, метана и т. д. не будут ограничены, к концу XXI-го века можно ожидать повышения глобальной температуры воздуха на 1-4 °С по сравнению со средней температурой в 1960-1990-е годы. Одновременно с этим возможны изменения в распределении осадков, а также повышение уровня моря на несколько дециметров. Ожидаемые изменения произойдут не за один день, а будут развиваться постепенно. Завершатся они лишь через несколько десятилетий после прекращения или стабилизации антропогенных выбросов. Все предположения относительно региональных особенностей изменений крайне неопределенны.

Поиск по сайту: