Нужны ли оледенения?

Дмитрий

Well-Known Member
#1
Возможность резкого изменения климата Земли под влиянием перегрева значительно возрастает из-за неустойчивости полярных льдов. Ледяной покров Северного Ледовитого океана может исчезнуть гораздо раньше того времени, когда производство энергии сравняется с количеством приходящего солнечного тепла.
«Я думаю, что одна из важнейших задач физических наук в настоящее время — ведение приходо-расходной книги солнечного тепла, получаемого земным шаром, с его воздушной и водяной оболочкой».
Почти сто лет назад эти слова написал выдающийся русский климатолог А. Воейков, чье имя носит Главная геофизическая обсерватория (ГГО). Это крупнейший научно-исследовательский институт Гидрометеослужбы СССР. С 1954 года ГГО возглавляет М. Будыко, ученый, внесший крупный вклад в исследования теплового баланса Земли. Многие годы член-корреспондент АН СССР, лауреат Ленинской премии М. Будыко занимается разработкой острейших проблем физической климатологии, причем все чаще он обращается в статьях и книгах к широкой географии, океанологии, биоклиматологии и даже палеонтологии. Естественно, он не мог не обратиться к коренному вопросу современной климатологии: изменения климата в прошлом, настоящем и будущем.
Вот что рассказал М. Будыко.
В чем причины былых оледенений? И не повторятся ли они?
Прежде всего о главной, на мои взгляд, причине. Эта причина — изменения прозрачности атмосферы, а они прямо зависят от количества вулканической пыли, содержащейся в земной атмосфере. Именно вулканическая пыль, продукт извержения раскаленных вулканов, приводит к парадоксальному, казалось бы, явлению — развитию оледенений.
Вулканическая пыль уменьшает приходящую к земной поверхности коротковолновую радиацию Солнца, причем расчеты, сделанные в последние годы, показали, что при ничтожном, всего лишь на один процент, изменении солнечной радиации температура у земной поверхности изменяется на 1,2— 1,5 градуса, и это при постоянном альбедо (альбедо характеризует отражательную способность поверхности). Прямые наблюдения показали, что для районов, свободных ото льда, альбедо равно 0,3, а для «ледяной» параллели 80 градусов — вдвое больше, так как белый снег и лед отражают большую часть радиации. При увеличении площади льдов альбедо Земли увеличивается, в результате происходит дополнительное снижение температуры. Поэтому для изучения теплового режима планеты в прошлом нужно знать, насколько широко охватывали Землю материковые оледенения, каков был уровень ледовитости морей Мирового океана.
Примерно миллион лет назад начался четвертичный, или ледниковый, период в геологической истории Земли. При наибольшем развитии оледенения в северном полушарии ледники доходили в среднем до 56-й параллели. По всей вероятности, четвертичное оледенение было вызвано очередным усилением вулканической активности, что привело к уменьшению приходящего к земной поверхности потока солнечной радиации. Ледники двинулись с севера на юг. Разрастаясь,
они увеличивали альбедо планеты, и, соответственно, она охлаждалась еще больше. Однако чем ниже по широте спускались ледники, тем сильнее становилась солнечная радиация (результат шарообразности Земли). Поэтому где-то в районе 56-й параллели ледники максимального, так называемого рисского, оледенения достигли своего рубежа и остановились. По расчетам советских и зарубежных ученых, эта параллель была не так далека от критической широты, достигнув которой, ледники уже не остановились бы, а пошли дальше к экватору.
Сам вулканизм, первопричина климатических колебаний, различен в обоих полушариях. Нередко почти вся вулканическая пыль сосредоточивается только в одном из двух полушарий. Поэтому эпохи оледенения, эпохи с разным климатом могут не совпадать по времени в северном и южном полушариях.
Грандиозное оледенение Антарктиды обладает большой устойчивостью и, соответственно, громадной инерцией. Гигантский ледяной континент, Антарктида, медленно реагирует на кратковременные изменения климата — не то что арктические льды! Вы знаете, около тысячи лет назад было резкое потепление Арктики. Площадь льдов тогда настолько сократилась, что норманны легко добрались до Гренландии и основали там колонии. А потом началось очередное похолодание, и связь со Скандинавией прервалась на несколько столетий. Антарктида на подобные кратковременные — в масштабах истории Земли — изменения отзывается слабо, она в отличие от менее мощных арктических льдов не станет менять свою форму по всякому поводу! Но под влиянием более длительных колебательных циклов, охватывающих десятки тысяч лет, начнет меняться и Антарктида.
Главное — неустойчивость ледяного покрова на суше и на море. На изменения климата, кроме прозрачности атмосферы, могут действовать и другие факторы. Нельзя, например, игнорировать изменения элементов земной орбиты. По концепции М. Миланковича (1930 год), изменение элементов орбиты приводит к перераспределению сумм радиации, поступающей в различные сезоны (главным образом, летом) на разные широты земного шара. А это, по Миланковичу, ведет к оледенению.
Если неустойчивость ледяного покрова достаточно велика, то в принципе может наступить такой момент, когда ледники «выйдут из-под контроля», достигнут критической широты, и тогда... Тогда, как ни устрашающе это звучит, произойдет полное, устойчивое оледенение Земли. Думаю, однако, что это лишь теоретически. Мы сейчас говорим с вами о естественном процессе, не учитывая деятельности человека. А она резко сказывается на природных процессах.
Арктические льды оказывают на климат исключительно большое влияние. Десять миллионов квадратных километров морских, два миллиона квадратных километров материковых — такова площадь современных льдов Арктики. По моим расчетам, они снижают среднегодовую температуру Арктики на 14°. В подтверждение справедливости такой оценки сошлюсь на недавние подсчеты американца Селлерса. Он получил цифру 13°. Как видите, порядок тот же. Нужно, однако, подчеркнуть, что точность подобных расчетов не может быть слишком высокой, она — в пределах нескольких градусов.
Арктические льды, как вы знаете, постоянно пульсируют. Еще Ломоносов высказывал предположение о том, что Северный Ледовитый океан в центре может быть свободен ото льдов (на этом он строил планы трансарктических навигаций). Наши расчеты показывают, что если бы льды Арктики оказались тем или иным способом уничтожены, то температура воды и воздуха в полярных широтах осталась бы положительной. Иными словами, однажды исчезнув, эти льды уже не возродились бы. Конечно, следует все время помнить о малой точности расчетов. Поэтому данное мнение не надо расценивать как нечто непреложное. Однако можно думать, что прирост солнечной радиации всего на один процент, даже на несколько десятых долей процента, привел бы к полному уничтожению северных полярных льдов. Их исчезновение могло бы значительно повысить температуру Арктики. Сами понимаете, какие гигантские общепланетарные изменения климата повлекло бы за собой естественное или искусственное уничтожение полярных льдов. А оно вполне возможно как из-за изменения прозрачности атмосферы, так и в результате хозяйственной деятельности человека.
Еще в начале XX века американец Гемфрис исследовал роль вулканической пыли и показал, что она действует главным образом на коротковолновую радиацию. На тепловую же, длинноволновую, она совершенно не влияет. Вулканические пылинки — препятствие для прямого обогрева Земли Солнцем, но не препятствие для тепловой энергии, запасенной Землей, они свободно позволяют ей улетучиваться. Углекислота и водяной пар в противоположность вулканической пыли поглощают тепловое длинноволновое излучение Земли, а это повышает температуру планеты. Изменение температуры зависит от того, какой процесс преобладает: накопление углекислоты или загрязнения атмосферы. Прозрачность атмосферы за последние 30 лет уменьшилась даже в местах, далеких от населенных пунктов. В нижних слоях стратосферы постоянно висит тонкая пыль.
Перспектива перегрева планеты в сравнительно близком будущем реальна. При ежегодном увеличении производства энергии всего на четыре- пять процентов меньше чем через 200 лет количество вырабатываемой человеком энергии достигнет величины радиации, получаемой нами от Солнца. В некоторых районах этот процесс ощущается уже сейчас. Один показательный пример. Если огородить современный крупный город каменной стеной в восемь-десять километров высотой, население этого города погибнет от перегрева — температура воздуха в нем повысится на десятки градусов! Заметное потепление наблюдается сейчас в некоторых промышленных центрах США. Там весьма озабочены этим процессом и начинают искать выход из положения.
Солнце, его радиация — основа всех происходящих на нашей планете метеорологических процессов. Лишь меньше половины солнечной энергии, поступающей на внешнюю границу атмосферы, доходит до поверхности Земли. Здесь она расходуется на испарение влаги, нагрев земной поверхности и атмосферы. Но самая важная для нас статья расхода солнечной энергии приходится на фотосинтез зеленых растений. На это уходит меньше одного процента всей энергии радиационного баланса, но именно эти десятые
доли процента обеспечивают существование на Земле живых организмов. В том числе — нас с вами. Не случайно академик Николай Николаевич Семенов сказал как-то: «Нужно научиться пользоваться теплом фотосинтеза — оно не дает перегрева».
Возможность резкого изменения климата Земли под влиянием перегрева значительно возрастает из-за неустойчивости полярных льдов. Ледяной покров Северного Ледовитого океана может исчезнуть гораздо раньше того времени, когда производство энергии сравняется с количеством приходящего солнечного тепла. Льды могут растаять даже тогда, когда это производство будет составлять всего один процент от энергии, получаемой от Солнца. А такое положение, возможно, будет достигнуто через 100 лет или, может быть, еще раньше.
Возникает вопрос: правомерно ли активное вмешательство в природу? Я имею в виду коренную ее перестройку: поворот рек вспять, орошение пустынь, уничтожение арктических льдов и т. п.
Следует ответить обдуманно: можно и нужно, иначе стало бы невозможно жить! Но необходима полная и добросовестная научная проработка проблемы во всей ее сложности. Никогда нельзя действовать наобум, в угоду временным прибылям.
Возьмем горные ледники. Если их растопить, они помогут оросить хлопковые поля (в Средней Азии), но потери окажутся невосполнимы: горные ледники при нынешнем климате не восстановятся. Или те же арктические льды. Не исключено, что скоро придется изыскивать способы не их уничтожения, а их консервации: лед может пригодиться для нейтрализации эффекта промышленного перегрева!
Положность вулканической пыли поглощают тепловое длинноволновое излучение Земли, а это повышает температуру планеты. Изменение температуры зависит от того, какой процесс преобладает: накопление углекислоты или загрязнения атмосферы. Прозрачность атмосферы за последние 30 лет уменьшилась даже в местах, далеких от населенных пунктов. В нижних слоях стратосферы постоянно висит тонкая пыль.
Перспектива перегрева планеты в сравнительно близком будущем реальна. При ежегодном увеличении производства энергии всего на четыре- пять процентов меньше чем через 200 лет количество вырабатываемой человеком энергии достигнет величины радиации, получаемой нами от Солнца. В некоторых районах этот процесс ощущается уже сейчас. Один показательный пример. Если огородить современный крупный город каменной стеной в восемь-десять километров высотой, население этого города погибнет от перегрева — температура воздуха в нем повысится на десятки градусов! Заметное потепление наблюдается сейчас в некоторых промышленных центрах США. Там весьма озабочены этим процессом и начинают искать выход из положения.
Солнце, его радиация — основа всех происходящих на нашей планете метеорологических процессов. Лишь меньше половины солнечной энергии, поступающей на внешнюю границу атмосферы, доходит до поверхности Земли. Здесь она расходуется на испарение влаги, нагрев земной поверхности и атмосферы. Но самая важная для нас статья расхода солнечной энергии приходится на фотосинтез зеленых растений. На это уходит меньше одного процента всей энергии радиационного баланса, но именно эти десятые
доли процента обеспечивают существование на Земле живых организмов. В том числе — нас с вами. Не случайно академик Николай Николаевич Семенов сказал как-то: «Нужно научиться пользоваться теплом фотосинтеза — оно не дает перегрева».
Возможность резкого изменения климата Земли под влиянием перегрева значительно возрастает из-за неустойчивости полярных льдов. Ледяной покров Северного Ледовитого океана может исчезнуть гораздо раньше того времени, когда производство энергии сравняется с количеством приходящего солнечного тепла. Льды могут растаять даже тогда, когда это производство будет составлять всего один процент от энергии, получаемой от Солнца. А такое положение, возможно, будет достигнуто через 100 лет или, может быть, еще раньше.
Возникает вопрос: правомерно ли активное вмешательство в природу? Я имею в виду коренную ее перестройку: поворот рек вспять, орошение пустынь, уничтожение арктических льдов и т. п.
Следует ответить обдуманно: можно и нужно, иначе стало бы невозможно жить! Но необходима полная и добросовестная научная проработка проблемы во всей ее сложности. Никогда нельзя действовать наобум, в угоду временным прибылям.
Возьмем горные ледники. Если их растопить, они помогут оросить хлопковые поля (в Средней Азии), но потери окажутся невосполнимы: горные ледники при нынешнем климате не восстановятся. Или те же арктические льды. Не исключено, что скоро придется изыскивать способы не их уничтожения, а их консервации: лед может пригодиться для нейтрализации эффекта промышленного перегрева!
 
#2
Я вообще надеюсь, что до этого не дойдет. Хоть сейчас все и говорят о глобальном потеплении и т. д., но все таки люди стараются улучшить экологическую ситуацию. Может со временем это перестанет быть такой острой проблемой.
 
#3
Я считаю, что оледенения нужны в любом случае. В конце концов, пока они есть, так как сейчас, то все у нас в порядке - нет никаких климатических аномалий или других катаклизмов. Так пусть все так и остается)
 
#4
Довольно таки любопытная статья, было очень интересно ее почитать. Но по большому счету, если кого-то она действительно зацепит, то вряд ли один человек сможет препятствовать таянию ледников и глобальному потеплению.
 
#5
Я с вами согласна. Статья очень интересная, хотя мне кажется, что оледенения в любом случае нужны, так как если льды начнут таять, то людям будет несладко. Потому что все прибережные районы просто затопит.
 
#6
Я тоже думаю, что оледенения вещь очень нужная. В первую очередь вся эта замерзшая вода дает нам больше суши для жизни, во вторых все ледники состоят из пресноводной воды. Если они растаят то нам несладко будет.
 
#7
Статья очень хорошая, было очень интересно почитать. Мне кажется, что оледенения это важная вещь нашей планеты. Просто если все ледники растаят, то людям негде жить будет, ведь многие районы затопит.
 
#8
Вопрос вообще очень странный. Если все льды растаят, то на волю вырвутся огромные запасы метана, которые во льдах заключены, а это только ускорит глобальное потепление на планете.
 
#9
Название темы очень странное. Нужно было тему написать, например важность оледенений или как то так. Потому что они в любом случае нужны, так как в них сосредоточено очень много пресной воды.
 
#10
Да, я тоже о таком слышала, что если льды растают, то это приведет только к ухудшению жизни. Во первых будет меньше места для жительства, потому что много районов затопит, а во вторых ускорится глобальное потепление.
 
#11
Ну вообще давно уже существует теория, что мы находимся как раз между двумя ледниковыми периодами, длительность такого периода до 50 тыс. лет, так что нам похолодание не грозит). Даже если что-то и будет то явно не при нашей жизни.
 
Сверху