Климат и човек

Променя ли се климатът на Земята? Този въпрос отдавна вълнува не само учените. Както показват метеорологичните наблюдения, от края на XIX век средната температура на въздуха във всички географски ширини на северното полукълбо се увеличава. Затоплянето достигна своя връх в края на тридесетте години на ХХ век, когато средната температура на въздуха беше с 0,6 градуса по-висока, отколкото в края на деветнадесети. Тогава започна студено щракане. Към средата на шейсетте години на XX век температурата на въздуха спадна с около 0,3-0,4 градуса.

Такива промени могат да изглеждат незначителни. Но те са от голямо практическо значение, особено в Арктика. Освен това тук те са били няколко пъти по-големи от средните стойности в цялото полукълбо. И по време на най-голямото затопляне, например, площта на полярния морски лед се сви с 10 процента, значително подобрявайки условията за полярно корабоплаване.

Колебанията на температурата на въздуха оказаха още по-голямо влияние върху оборота на влага в атмосферата и върху количеството на валежите. Температурата на високите географски ширини се е променила повече, отколкото на ниските географски ширини, а с затоплянето нейната разлика на екватора и на полюса намалява, а когато температурата падне, тя се увеличава.

Атмосферата в някои отношения е аналогична на топлинните двигатели, които се захранват от температурни разлики. При застудявания интензивността на движение на въздушните маси, особено в зоната на умерените ширини, се увеличава. Прехвърлянето на водна пара от океаните към континентите и съответно количеството на валежите се увеличава. От друга страна, затоплянето увеличава честотата на засушаването в много региони на Европа, Азия и Северна Америка.

Причините за тези промени се изучават от науката за климатологията. Оказа се например, че прозрачността на атмосферата за слънчева радиация, загряваща земната повърхност, не е постоянна. Това се влияе значително от промените в масата на най-малките течни и твърди частици във въздуха - атмосферен аерозол. Тези частици се задържат особено дълго в долната стратосфера, на височини от 15 до 25 километра, където се състоят предимно от малки капчици сярна киселина.

Капките възникват в самата атмосфера от серен диоксид, който се отделя при различни процеси на земната повърхност. В стратосферата той взаимодейства с озона и водните пари, намиращи се там, превръщайки се в сярна киселина. Тъй като един от най-важните източници на серен диоксид са вулканичните изригвания, по време на периоди на висока вулканична активност прозрачността на атмосферата спада и настъпва охлаждане. През двадесетте и тридесетте години на нашия век не е имало големи вулканични изригвания, което е довело до забележимо повишаване на прозрачността на атмосферата и до затопляне на климата.

Има основания да се смята, че през последните десетилетия климатът е започнал да се променя в резултат на човешката икономическа дейност. Известни са три начина за човешко влияние върху климата. Първият е топлината от използваната енергия, включително въглища, нефт и ядрена енергия. Вярно е, че това отопление е все още малко и средно за планетата е около 0,01 градуса. В големите градове обаче може да достигне няколко градуса.

Вторият начин е да се увеличи концентрацията на въглероден диоксид в резултат на изгаряне на различни видове гориво. Въглеродният диоксид оказва значително влияние върху парниковия ефект в атмосферата: той предава слънчевата радиация добре на земята, но забележимо забавя дългите вълни, излизащи от земната повърхност. Увеличаването на количеството въглероден диоксид води до повишаване на температурата на въздуха в близост до земната повърхност.

Някога, много отдавна, концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата беше много по-висока от днешната (сега тя съдържа около 0,03 процента) и достигаше няколко десети от процента.Тогава производителността на растенията също беше по-висока, в процеса на фотосинтеза се създаваше повече органични вещества. Температурата на въздуха също беше забележимо по-висока, особено във високите географски ширини.

Количеството въглероден диоксид в атмосферата е започнало да намалява преди десетки милиони години, но този процес се е ускорил през последните няколко милиона години. Съответно ставаше по-студено. Резултатът е образуването на постоянни ледени покривки на полюсите.

Под влияние на човешката икономическа дейност древният състав на атмосферата, по-богата на въглероден диоксид, се възстановява с голяма скорост. През последните десет години броят му се е увеличил с няколко процента от общата му маса. До края на този век тя трябваше да се увеличи с 15-20 процента през 1970 г. Изчисленията показват, че повишаването на концентрацията на въглероден диоксид през последните десетилетия е трябвало да повиши средната температура на въздуха с няколко десети от градуса. Но през това време то не се издигна, а падна. Очевидно други фактори оказват значително влияние върху климата. Какъв вид?

От края на тридесетте години и доскоро прозрачността на атмосферата за слънчева топлинна радиация е намаляла поради увеличаване на атмосферния аерозол. Това са резултатите от вулканичната дейност и икономическата дейност на човека - замърсяването на въздуха с твърди и течни частици не само в градовете, но и в обширни територии.

Какъв ще бъде бъдещият климат? Много учени се опитват да изложат своите хипотези. През шейсетте години на миналия век бяха предложени повече от двадесет прогнози за изменението на климата и авторите, като правило, вярваха, че настъпилото по-рано охлаждане ще продължи още повече. Предполага се, че това охлаждане може относително скоро да доведе до „малката ледена епоха“, тоест до рязко влошаване на климатичните условия в страни с умерени и високи ширини, където земеделието е особено чувствително към спад на температурата. Наличните данни обаче предполагат, че процесът на охлаждане вече е приключил и трябва да бъде заменен от затопляне, което ще доведе до увеличаване на честотата на засушаванията в много райони от умерените ширини на северното полукълбо. Те също така показаха, че след период на понижаване на средната температура до минимум в средата на шейсетте години на XX век, нейният растеж започва, ускорявайки се в края на шейсетте - началото на седемдесетте години. През последните десет години тя се е увеличила с 0,3 градуса, а във високите географски ширини на нашето полукълбо - с приблизително една степен.

Такова бързо затопляне се наблюдава през миналия век само веднъж - съответно в началото на двадесетте, с увеличаване на прозрачността на атмосферата. С настоящото затопляне прозрачността на атмосферата остава под нормалната. Следователно основната причина за това е повишаването на концентрацията на въглероден диоксид.

Скоростта на увеличаване на масата на въглеродния диоксид се увеличава през цялото време и следователно влиянието му върху климата става все по-значително. До средата на 60-те години ефектът му се компенсира от увеличаване на атмосферния аерозол. Но това увеличение спря и започна бързото затопляне. И вече става все по-забележимо.

Какви климатични промени ни очакват?

Тъй като масата на въглеродния диоксид се увеличава с все по-бързи темпове, най-вероятно е допълнително затопляне. След няколко десетилетия това може да доведе до увеличаване на топенето на полярния морски лед, което значително ще промени естествените условия не само във високите географски ширини, но и в по-голямата част от планетата.

Продължаващият процес на възстановяване на древния състав на атмосферата може да се разглежда като „подмладяване“ на биосферата. Говорим за възстановяване на природните условия с топъл климат по всички географски ширини, за увеличаване на продуктивността на растенията, което може да поддържа много по-голяма маса от живи организми.

Ако този процес беше бавен, той би могъл да се счита за полезен за човечеството. Но скоростта му създава редица проблеми, които могат да бъдат трудни за решаване.Има обаче основания да се надяваме, че с течение на времето въпросите за регулирането на климата ще бъдат по-добре проучени и ще станат по-подчинени на нас.

М. Будико

Подобни публикации

И за времето

Градове по азбучен ред и времето

Пай с лимонов дъжд