Енергія Землі

При всій різноманітності температурного режиму в різних кліматичних зонах і в різних ландшафтах на Землі основні джерела надходження енергії та її втрат залишаються завжди тими ж самими. Проте їх ефективність може змінюватися в залежності від різних подій планетного масштабу, що веде до тих чи інших змін клімату. Найбільш потужний і постійне джерело енергії, що надходить на планету – випромінювання Сонця. Інтенсивність потоків світлової та теплової, у вигляді інфрачервоного випромінювання, енергії, падаючої на Землю від Сонця, практично залишається постійною. Величину енергії випромінювання на відстані в 1 астрономічну одиницю від Сонця, тобто на середній відстані Землі від Сонця, називають сонячною – постійною. Вона становить 1,95 кал / см 2 хв. Протягом року інтенсивність потоку енергії, що падає на Землю, дещо змінюється внаслідок того, що орбіта, по якій планета рухається навколо Сонця, має еліптичну форму, хоча і близьку до кругової.

Друге джерело тепла, що впливає на температуру поверхні Землі – внутрішнє тепло планети. Значною мірою надходження цього тепла на поверхню представляє собою витік того запасу енергії, який Земля отримала при своєму утворенні у складі Сонячної системи. Почасти воно продовжує, очевидно, вироблятися в зоні ядра планети в результаті реакцій ядерного розпаду. Тепло, що потрапляє на поверхню внаслідок різних форм вулканічної активності, – це теж внутрішнє тепло планети.

Всі втрати енергії планетою відбуваються у формі тепла, випромінюваного у світовий простір. Всі інші форми енергії: світлова, енергія ультрафіолетового і рентгенівського випромінювань, енергія, принесена космічними частинками, перетворюються в теплову, причому значною мірою ще в атмосфері, і перевипромінюють у вигляді інфрачервоного випромінювання.
Значна частина світлової енергії, що досягає Землі, відбивається від її поверхні. Відображає здатність планети називається альбедо. Зміни альбедо, викликані збільшенням або зменшенням площі хмарного шару, площі, займаної добре відбивають світло полярними і високогірними льодами, пустелями, зміни запиленості атмосфери призводять до змін кількості енергії, що поглинається планетою, і викликають зміни клімату. В історії Землі зміни альбедо відбувалися неодноразово, і це було пов’язано великою мірою з геологічними перетвореннями земної кори. Тектонічна активність кори була нерівномірною в часі, періоди тривалого відносного спокою, коли процеси вивітрювання поступово згладжували старі гори і вирівнювали поверхню суші, змінювалися періодами більш інтенсивного руху тектонічних плит, утворенням нових гірських ланцюгів, змінами рівня світового океану, виникненням нових або зникненням колишніх морів. Відповідно до змін поверхні суші і моря змінювалася система морських течій і характер руху циклонів, що несуть вологу в віддалені від моря частині суші. Зсув основних несучих вологу повітряних потоків до полюсів вело до зростання полярних льодових шапок Землі і одночасно до зростання площ, займаних посушливими і пустельними зонами. Земля починала отримувати менше енергії, що вело до ще більш глибоких змін клімату.

Ще одна причина змін клімату Землі за час її існування полягає в відбуваються через великі проміжки часу зміни кута нахилу осі обертання планети до площини її орбіти, прецесії земної осі. З прецессией пов’язано не тільки зміна площі полярних зон і положення полюсів, але й активізація тектонічних процесів і горотворення. Горотворення супроводжувалося активізацією вулканічної активності, в атмосферу викидалося значна кількість вулканічного попелу і пилу, що також сприяло збільшенню альбедо. Разом з тим викид вуглекислого газу вулканами збільшував його вміст в атмосфері і посилював парниковий ефект, що в якійсь мірі могло зменшити остигання поверхні Землі. Поступове згладжування гірських хребтів вивітрюванням змінювало шляху руху повітряних мас над сушею, зменшувало контраст температур і вологості полярних і екваторіальних областей. Складне і не завжди доступне реконструкції співвідношення процесів, що впливали на клімат Землі в її історії, не завжди доступно прогнозуванню і в сучасній ситуації. Разом з тим кліматологія накопичила достатньо матеріалів, щоб з високим ступенем надійності прогнозувати наслідки окремих змін процесів, що впливають на клімат, і, зокрема, на середню температуру повітря і її зразкові зміни в різних кліматичних зонах.

ПОДІЛИТИСЯ: