Читаем Метеозависимые люди полностью

Климатологи всего мира сходятся теперь во мнении, что повышение температуры приедет к увеличению испарения воды с поверхности Мирового океана, что ощутимо скажется на количестве выпадающих осадков. Одним из грозных последствий потепления, при нынешних темпах таяния ледников, может стать повышение уровня мирового океана на 5 – 6 метров. Этого более чем достаточно, чтобы затопить по всему миру побережья и целые районы, прилегающие к ним. Изменения в общей картине выпадения осадков видны уже теперь. Ученые подсчитали, что за последние 30 – 40 лет осадков выпадает значительно больше, чем прежде в странах Евразии и северной Америки, но при этом количество осадков над экватором сокращается. Такие изменения могут сказаться на мировом сельском хозяйстве, так как зоны земледелия могут смещаться в более северные районы.

АТМОСФЕРА

Рассмотрим для начала явление, которое практически неразрывно связано с любыми фактами, гипотезами, мнениями, неизменно всплывая всякий раз, как только речь заходит о глобальном потеплении. Это явление принято называть парниковым эффектом. В научном плане приоритет открытия и объяснения механизмов парникового эффекта принадлежит двум ученым – французскому физику Ж. Фурье, который, собственно, открыл само явление, описав его механизм (1824 г) и англичанину Дж. Тиндэллу, который доказал, что углекислый газ экранирует тепловое (инфракрасное) излучение подобно водяному пару (1860 г). В конце XIX века трудами С. Аррениуса (Швеция) впервые был поставлен вопрос о возможности изменения климата при увеличении поступающего в атмосферу тепла, и вскоре расчетами Р. Шерлока (1922) такая возможность была признана научно доказанной.

Собственно, парниковый эффект был известен с очень древних времен земледельцам, да и теперь знаком каждому огороднику. В простейшем парнике на огороде солнечное излучение, свободно проходя через пленку или стекло, которым он накрыт, нагревает землю. Когда к вечеру земля начинает остывать, она отдает тепло вовне в виде инфракрасного излучения – а его стекло или пленка уже в значительной степени задерживают. Таким образом, за ночь земля в парнике остывает значительно меньше, чем открытый грунт. Но как представить себе парниковый эффект в масштабах всей планеты? Известно, что атмосфера Земли есть смесь различных газов, где преобладают азот (78%), кислород (21%) и водяной пар; плотность ее выше у поверхности планеты, а с удалением от нее уменьшается. Атмосфера Земли сложно взаимодействует с тепловым излучением – с одной стороны, Солнца, а с другой – земной поверхности. Известно, что помимо газов, в атмосфере присутствуют также аэрозоли, то есть взвеси твердых или жидких частиц, разных по величине и происхождению. На их долю приходится не более 1% от общего состава атмосферы – тем не менее, именно они и определяют интересующие нас свойства атмосферы. Ни азот, ни кислород не взаимодействуют с тепловым излучением. Иное дело – водяной пар. Микроскопические капельки воды, из которых он состоит, активно поглощают инфракрасное излучение, что может вызывать нагревание нижних слоев атмосферы.

Водяной пар, содержащийся в атмосфере, играет весьма значительную роль в ее общем тепловом балансе. Пар нагревает атмосферу, не только поглощая излучение; огромное количество тепла выделяется также при явлении его конденсации, при котором образуются облака.

Далее по значимости для атмосферной температуры следует углекислый газ, который поглощает более 20% инфракрасного излучения с поверхности Земли. В списке парниковых газов, таким образом, углекислый газ занимает ведущее место. Кроме того, к таковым относят также метан, фреоны (углеводороды, содержащие бром, фтор или хлор), озон, и некоторые другие соединения. Но даже их суммарный вклад в парниковый эффект значительно меньше, чем водных паров и углекислого газа.

В несколько упрощенном виде парниковый эффект в атмосфере выглядит следующим образом: та часть солнечной энергии, которая не отразилась от облачного покрова или покрытых льдом полярных областей, достигает земной поверхности, практически свободно проходя через атмосферу. Соответственно, поверхность Земли нагревается. Далее, остывая, Земля испускает тепловое излучение в инфракрасном спектре. Присутствие парниковых газов в атмосфере значительно снижает ее проницаемость для теплового излучения с такими длинами волн (для инфракрасного излучения они существенно больше, чем в поступающем от Солнца). В результате определенная часть тепла сохраняется в атмосфере, нагревая ее.