Klimatas ir žmogus

Ar keičiasi Žemės klimatas? Šis klausimas jau seniai jaudina ne tik mokslininkus. Kaip rodo meteorologiniai stebėjimai, nuo XIX amžiaus pabaigos vidutinė oro temperatūra visose šiaurinio pusrutulio platumose padidėjo. Atšilimas pasiekė dvidešimtojo amžiaus trisdešimtųjų pabaigą, kai vidutinė oro temperatūra buvo 0,6 laipsnio aukštesnė nei XIX amžiaus pabaigoje. Tada prasidėjo peršalimas. XX amžiaus šeštojo dešimtmečio viduryje oro temperatūra nukrito apie 0,3–0,4 laipsnio.

Tokie pokyčiai gali atrodyti nereikšmingi. Tačiau jie turi didelę praktinę reikšmę, ypač Arktyje. Be to, čia jie buvo kelis kartus didesni už viso pusrutulio vidurkį. Pavyzdžiui, didžiausio atšilimo metu poliarinio jūros ledo plotas susitraukė 10 procentų, žymiai pagerindamas poliarinės navigacijos sąlygas.

Oro temperatūros svyravimai dar labiau paveikė drėgmės apykaitą atmosferoje ir kritulių kiekį. Temperatūra didelėse platumose keitėsi labiau nei žemose platumose, o atšilus jos skirtumas ties pusiauju ir ašigalyje mažėja, o atvėsus - padidėja.

Atmosfera tam tikru atžvilgiu yra analogiška šiluminiams varikliams, kuriuos varo temperatūrų skirtumai. Esant šalčiams, padidėja oro masių judėjimo intensyvumas, ypač vidutinio platumo zonoje. Vandens garų perdavimas iš vandenynų į žemynus ir atitinkamai didėja kritulių kiekis. Kita vertus, atšilimas padidina sausras daugelyje Europos, Azijos ir Šiaurės Amerikos regionų.

Šių pokyčių priežastis nagrinėja klimatologijos mokslas. Pavyzdžiui, nustatyta, kad saulės spindulių, šildančių žemės paviršių, atmosferos skaidrumas nėra pastovus. Tam didelę įtaką daro mažiausių ore skystų ir kietų dalelių - atmosferos aerozolio - masės pokyčiai. Šios dalelės ypač ilgai išlieka apatinėje stratosferoje, 15–25 kilometrų aukštyje, kur daugiausia susideda iš mažų sieros rūgšties lašų.

Pačioje atmosferoje lašai atsiranda dėl sieros dioksido, kuris išsiskiria per įvairius procesus žemės paviršiuje. Stratosferoje jis sąveikauja su ten esančiais ozonu ir vandens garais, virsta sieros rūgštimi. Kadangi vienas iš svarbiausių sieros dioksido šaltinių yra ugnikalnių išsiveržimai, didelio vulkaninio aktyvumo laikotarpiais atmosferos skaidrumas sumažėja ir prasideda aušinimas. Mūsų amžiaus dvidešimt ir trisdešimtmečiai nebuvo didelių ugnikalnių išsiveržimų, dėl kurių pastebimai padidėjo atmosferos skaidrumas ir atšilo klimatas.

Yra pagrindo manyti, kad pastaraisiais dešimtmečiais klimatas ėmė keistis dėl žmogaus ekonominės veiklos. Yra trys žmogaus įtakos klimatui būdai. Pirmasis yra šiluma iš sunaudotos energijos, įskaitant anglį, naftą ir branduolinius. Tiesa, šis šildymas vis dar nedidelis ir vidutiniškai planetai yra apie 0,01 laipsnio. Tačiau didžiuosiuose miestuose jis gali siekti kelis laipsnius.

Antrasis būdas yra padidinti anglies dioksido koncentraciją dėl įvairių rūšių degalų deginimo. Anglies dioksidas reikšmingai veikia šiltnamio efektą atmosferoje: jis gerai perduoda saulės spinduliuotę į žemę, tačiau pastebimai atitolina ilgų bangų šiluminę spinduliuotę, paliekančią žemės paviršių. Padidėjus anglies dvideginio kiekiui, oro temperatūra pakyla šalia žemės paviršiaus.

Kažkada, labai seniai, anglies dvideginio koncentracija atmosferoje buvo daug didesnė nei šiandien (dabar joje yra apie 0,03 proc.) Ir siekė kelias dešimtis procentų.Tada augalų produktyvumas taip pat buvo didesnis, fotosintezės procese buvo sukurta daugiau organinių medžiagų. Oro temperatūra taip pat buvo pastebimai aukštesnė, ypač didelėse platumose.

Anglies dvideginio kiekis atmosferoje pradėjo mažėti prieš keliasdešimt milijonų metų, tačiau šis procesas paspartėjo per pastaruosius kelis milijonus metų. Atitinkamai darėsi vis šalčiau. Rezultatas yra nuolatinių ledo sluoksnių susidarymas ties ašigaliais.

Žmogaus ekonominės veiklos įtakoje senovinė atmosferos sudėtis, turtingesnė anglies dioksidu, labai greitai atkuriama. Per pastaruosius dešimt metų jo skaičius išaugo keliais procentais visos masės. Šio amžiaus pabaigoje, palyginti su 1970 m., Jis turėjo padidėti 15–20 proc. Skaičiavimai rodo, kad pastaraisiais dešimtmečiais padidėjus anglies dioksido koncentracijai, vidutinė oro temperatūra turėjo pakilti keliomis dešimtosiomis laipsnio. Bet per šį laiką jis ne pakilo, o krito. Akivaizdu, kad kiti veiksniai reikšmingai paveikė klimatą. Kokios rūšies?

Nuo trisdešimtųjų pabaigos ir iki šiol saulės šiluminės spinduliuotės atmosferos skaidrumas sumažėjo dėl padidėjusio atmosferos aerozolio. Tai yra vulkaninės ir žmogaus ekonominės veiklos rezultatai - oro tarša kietosiomis ir skystosiomis dalelėmis ne tik miestuose, bet ir didžiulėse vietovėse.

Koks bus būsimas klimatas? Daugelis mokslininkų bando pateikti savo hipotezes. Praėjusio amžiaus šeštajame dešimtmetyje buvo pasiūlyta daugiau nei dvidešimt klimato pokyčių prognozių, ir autoriai, kaip taisyklė, tikėjo, kad anksčiau įvykęs vėsinimas tęsis ir toliau. Buvo manoma, kad šis atvėsimas sąlyginai greitai gali sukelti „mažąjį ledynmetį“, tai yra, smarkiai pablogėti klimato sąlygas vidutinio klimato ir didelių platumų šalyse, kur žemės ūkis yra ypač jautrus temperatūros kritimui. Tačiau turimi duomenys leido manyti, kad aušinimo procesas jau baigėsi ir jį turėtų pakeisti atšilimas, dėl kurio daugumoje šiaurinio pusrutulio vidutinio klimato platumų vietovių padidės sausros. Jie taip pat parodė, kad po vidutinės temperatūros sumažinimo iki minimumo XX a. Šešiasdešimtųjų viduryje jos augimas prasidėjo ir paspartėjo šeštojo dešimtmečio pabaigoje - septintojo dešimtmečio pradžioje. Per pastaruosius dešimt metų jis padidėjo 0,3 laipsnio, o aukštose mūsų pusrutulio platumose - maždaug vienu laipsniu.

Toks spartus atšilimas praėjusiame amžiuje buvo pastebėtas tik vieną kartą - atitinkamai dvidešimtojo dešimtmečio pradžioje, padidėjus atmosferos skaidrumui. Esant atšilimui, atmosferos skaidrumas išlieka žemesnis už įprastą. Todėl pagrindinė to priežastis buvo padidėjusi anglies dioksido koncentracija.

Anglies dioksido masės didėjimo greitis nuolat didėja, todėl jo įtaka klimatui tampa vis reikšmingesnė. Iki šešiasdešimtųjų vidurio jo poveikį kompensavo padidėjęs atmosferos aerozolis. Tačiau šis padidėjimas sustojo ir prasidėjo spartus atšilimas. Ir tai jau tampa vis labiau pastebima.

Kokie klimato pokyčiai mūsų laukia?

Kadangi anglies dioksido masė didėja vis sparčiau, greičiausiai dar labiau atšils. Po kelių dešimtmečių tai gali paskatinti poliarinio jūros ledo tirpimą, kuris žymiai pakeis natūralias sąlygas ne tik didelėse platumose, bet ir didžiojoje planetos dalyje.

Vykstantį senovės atmosferos kompozicijos atkūrimo procesą galima vertinti kaip biosferos „atjauninimą“. Mes kalbame apie natūralių sąlygų atkūrimą esant šiltam klimatui visose platumose, apie augalų produktyvumo padidėjimą, kuris gali palaikyti daug didesnę gyvųjų organizmų masę.

Jei šis procesas būtų lėtas, tai būtų galima laikyti naudinga žmonijai. Tačiau dėl jo greičio kyla daugybė problemų, kurias gali būti sunku išspręsti.Tačiau yra pagrindo tikėtis, kad laikui bėgant klimato reguliavimas bus geriau ištirtas, jis taps mums labiau pavaldus.

M. Budyko

Panašūs leidiniai

Ir apie orą

Abėcėlės tvarka miestai ir orai

Citrinų lietaus pyragas