Природні причини порушень теплового балансу Землі

Крім змін клімату, що протікають в геологічному часу, тепловий баланс Землі може змінюватися і в окремі роки або періоди часу в кілька років або десятків років. Такі зміни теплового балансу в природних умовах пов’язані або із змінами сонячної активності, або із змінами альбедо. У роки «активного Сонця», коли на нашій зірці відбуваються потужні викиди речовини, збільшується потік елементарних частинок і жорстких електромагнітних випромінювань, що викидаються Сонцем у світовий простір.

Атмосфера і її озоновий шар захищають життя на Землі від безпосереднього впливу цих згубних для всього живого потужних потоків речовини і енергії, але і для власне атмосферних процесів їх поглинання не проходить безслідно. Різко посилюється іонізація повітря у верхніх шарах атмосфери, рухлива межа іоносфери опускається. Це легко виявляється по збільшенню частоти і яскравості полярних сяйв, зростає рівень радіоперешкод і виникають додаткові проблеми для систем зв’язку. Але підвищення рівня іонізації повітря захоплює і нижні шари атмосфери, змінюючи характер виникнення і розподілу хмарності, активуючи електричні процеси в атмосфері, зокрема, збільшуючи число і інтенсивність гроз, змінюючи розподіл опадів. Різкі відхилення від середніх багаторічних норм температури й опадів викликають на одних територіях посуху, на інших – перезволоження, що неминуче позначається як на природних комплексах, так і на господарській діяльності людей.
Окремі великі вулканічні виверження можуть помітно впливати на альбедо. Наприклад, вибух вулкана Кракатау в 1883 році викинув в атмосферу величезну кількість вулканічного попелу, оседавшего на площі понад 800 тисяч квадратних кілометрів. Крім того, багато тисяч тонн тонкої вулканічного пилу потрапили у верхні шари тропосфери, зменшивши приплив сонячного випромінювання до земної поверхні. Це, в свою чергу, призвело до зниження середньої температури на Землі і до змін у розподілі тепла і вологи, які переносяться повітряними течіями. У посушливі роки в тайговій зоні виникають лісові пожежі, що охоплюють іноді настільки великі території, що димові частинки, піднімаючись у верхні шари тропосфери, також змінюють альбедо.

Для формування клімату на конкретних територіях не так важлива середня температура на поверхні суші або верхніх шарів води в Світовому океані, як пов’язані з цим інтенсивність випаровування, потужність і напрямки руху циклонів, стійкість антициклонів, особливості переміщення повітряних мас в різні роки. Реалізуючись в складній системі атмосферно-гідросферних взаємодій, невеликі, амплітудою всього в 1-2 ° С, зміни середніх температур на поверхні Землі призводять до значних, аж до катастрофічних посух або, навпаки, повеней, змін погодних умов на великих територіях. А оскільки життя людей, рослин і тварин протікає не на якійсь «середньої Землі», а завжди в конкретній місцевості, навіть незначні зміни теплового балансу планети роблять сильний вплив на все життя.
В історії Землі були значні зміни клімату, від контрастного, коли формувалися великі холодні зони і заледеніння в полярних частинах земної кулі, до більш-менш рівномірно теплого і вологого. Це було пов’язано з змінами положення земної осі і періодами активізації горотворних процесів, що впливали на розподіл повітряних потоків і океанських течій.

Біосфера Землі являє собою систему, здатну до саморегуляції теплового балансу в досить широких межах. Можливість «перекидання» клімату планети в одне з крайніх станів – покритої льодами з високим альбедо, що відбиває майже весь потік променевої енергії, або, подібної Венері, розпеченій планети з максимально вираженим парниковим ефектом, теоретично існує. Цього не відбувається завдяки реакціям біоти Землі, здатної запобігати перевантаження атмосфери вуглекислим газом, пов’язуючи його в органічній речовині, збільшувати площі пустель і, отже, альбедо при підвищенні середньої температури і інших реакцій. Ця здатність Землі як живої планети підтримувати умови на своїй поверхні в межах, що дозволяють існування і розвиток життя, дозволила Лавлок в 1979 році сформулювати «гіпотезу Геї» (Гея – богиня Землі у давньогрецькій міфології) – системи взаємодії біосферних, літосферних, атмосферних та інших механізмів регуляції кліматичних умов на планеті, що забезпечують відносну сталість цих умов.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Де відбуваються вулкани?