Кли́мат (др.-греч. κλίμα (род. п. κλίματος) - наклон) - многолетний режим погоды , характерный для данной местности в силу её географического положения.

Климат - статистический ансамбль состояний, через который проходит система: гидросфера → литосфера → атмосфера за несколько десятилетий. Под климатом принято понимать усреднённое значение погоды за длительный промежуток времени (порядка нескольких десятилетий) то есть климат - это средняя погода. Таким образом, погода - это мгновенное состояние некоторых характеристик (температура , влажность , атмосферное давление ). Отклонение погоды от климатической нормы не может рассматриваться как изменение климата, например, очень холодная зима не говорит о похолодании климата. Для выявления изменений климата нужен значимый тренд характеристик атмосферы за длительный период времени порядка десятка лет. Основными глобальными геофизическими циклическими процессами, формирующими климатические условия на Земле , являются теплооборот , влагооборот и общая циркуляция атмосферы .

Помимо общего понятия «климат» существуют следующие понятия:

климат свободной атмосферы - изучается аэроклиматологией.

Микроклимат

Макроклимат - климат территорий планетарного масштаба.

Климат приземного слоя воздуха

местный климат

Климат почвы

фитоклимат - климат растений

городской климат

Климат изучается наукой климатологией . Изменения климата в прошлом изучает палеоклиматология .

Кроме Земли, понятие «климат» может относиться к другим небесным телам (планетам , их спутникам и астероидам ), имеющим атмосферу.

Климатические пояса и типы климата существенно меняются по широте, начиная от экваториальной зоны и заканчивая полярной, но климатические пояса являются не единственным фактором, также важное влияние оказывает близость моря, система циркуляции атмосферы и высота над уровнем моря. Не следует путать понятия «климатический пояс» и «природная зона ».

В России и на территории бывшего СССР использовалась классификация типов климата , созданная в 1956 году известным советским климатологом Б. П. Алисовым . Эта классификация учитывает особенности циркуляции атмосферы. Согласно этой классификации выделяется по четыре основных климатических пояса на каждое полушарие Земли: экваториальный, тропический, умеренный и полярный (в северном полушарии - арктический, в южном полушарии - антарктический). Между основными зонами находятся переходные пояса - субэкваториальный пояс, субтропический, субполярный (субарктический и субантарктический). В этих климатических поясах, в соответствии с преобладающей циркуляцией воздушных масс, можно выделить четыре типа климата: материковый, океанический, климат западных и климат восточных берегов.

Классификация климата по Кёппену

Экваториальный пояс

• Экваториальный климат - климат, где ветра слабы, колебания температур невелики (24-28 °С на уровне моря), а осадки очень обильны (от 1,5 тыс. до 5 тыс. мм в год) и выпадают равномерно в течение всего года.

Субэкваториальный пояс

• Тропический муссонный климат - здесь летом вместо восточного пассатного переноса между тропиками и экватором возникает западный перенос воздуха (летний муссон), приносящий большую часть осадков. В среднем их выпадает почти столько же, сколько и в экваториальном климате. На обращённых к летнему муссону склонах гор, выпадают осадки, наибольшие для соответствующих районов, самый тёплый месяц как правило бывает непосредственно перед наступлением летнего муссона. Характерен для некоторых районов тропиков (Экваториальная Африка, Южная и Юго-Восточная Азия, Северная Австралия). В Восточной Африке и на Юго-Западе Азии наблюдаются и самые высокие средние годовые температуры на Земле (30-32 °С).

  Муссонный климат на тропических плато

Тропический пояс

• Тропический сухой климат

  Тропический влажный климат

Субтропический пояс

• Средиземноморский климат

  Субтропический континентальный климат

  Субтропический муссонный климат

  Климат высоких субтропических нагорий

  Субтропический климат океанов

Умеренный пояс

• Умеренный морской климат

  Умеренно-континентальный климат

  Умеренный континентальный климат

  Умеренный резко континентальный климат

  Умеренный муссонный климат

Субполярный пояс

• Субарктический климат

  Субантарктический климат

Полярный пояс: Полярный климат

• Арктический климат

  Антарктический климат

В мире широко распространена классификация климатов , предложенная русским ученым В. Кёппеном (1846-1940). В её основе лежат режим температуры и степень увлажнения. Согласно этой классификации выделяется восемь климатических поясов с одиннадцатью типами климата. Каждый тип имеет точные параметры значений температуры , количества зимних и летних осадков .. Многие типы климатов по классификации климатов Кёппена известны под названиями, связанными с характерной для данного типа растительностью.

Также в климатологии используются следующие понятия, связанные с характеристикой климата:

Континентальный климат - «климат, который формируется под воздействием на атмосферу крупных массивов суши; распространён во внутренних областях материков. Для него характерны большие суточная и годовая амплитуды температуры воздуха.»

Морской климат - «климат, который формируется под воздействием на атмосферу океанических пространств. Наиболее резко выражен над океанами, но распространяется и на районы материков, подвергающиеся частым воздействиям морских воздушных масс.»

Горные климаты - «климатические условия в горных местностях». Основной причиной отличий климата гор от климата равнин является увеличение высоты над уровнем моря. Помимо этого, важные особенности создаются характером рельефа местности (степенью расчленения, относительной высотой и направлением горных хребтов, экспозицией склонов, шириной и ориентировкой долин), своё влияние оказывают ледники и фирновые поля. Различают собственно горный климат на высотах менее 3000-4000 м и высокогорный климат на больших высотах.

Аридный климат - «климат пустынь и полупустынь». Здесь наблюдаются большие суточная и годовая амплитуды температуры воздуха; почти полное отсутствие или незначительное количество осадков (100-150 мм в год). Получаемая влага очень быстро испаряется."

Гумидный климат - климат с избыточным увлажнением, при котором солнечное тепло поступает в количествах, недостаточных для испарения всей влаги, поступающей в виде осадков

Нивальный климат - «климат, где твёрдых осадков выпадает больше, чем может растаять и испариться.» В результате образуются ледники и сохраняются снежники.

Солярный климат (радиационный климат) - рассчитываемое теоретически поступление и распределение по земному шару солнечной радиации (без учёта местных климатообразующих факторов

Муссонный климат - климат, при котором причиной смены времён года является смена направления муссона . Как правило, при мусонном климате бывает обильное осадками лето и очень сухая зима. Только в восточной части Средиземноморья, где летнее направление муссонов - с суши, а зимнее - с моря, основное количество осадков выпадает зимой.

Пассатный климат

Краткая характеристика климатов России:

Арктический: t января −24…-30, t лета +2…+5. Осадки - 200-300 мм.

Субарктический: (до 60 градуса с.ш.). t лета +4…+12. Осадки - 200-400 мм.

Климат – это многолетний режим погоды на той или иной территории. То есть климат и погода соотносятся, как общее и частное. В нашем случае речь пойдет о климате. Какие же виды климата существуют на планете Земля?

Различают следующие виды климата:

• экваториальный;
• субэкваториальный;
• тропический;
• субтропический;
• умеренный;
• субарктический и субантарктический;
• арктический и антарктический;
• горный климат.

Экваториальный климат

Данный тип климата характерен для районов земного шара, которые непосредственно примыкают к экватору. Для экваториального климата характерно круглогодичное господство экваториальных воздушных масс (то есть воздушных масс, которые формируются над экватором), слабые ветра, а также жаркая и влажная погода круглый год. В районах с экваториальным климатом каждый день идут сильные ливни, что причиняет невыносимую духоту. Среднемесячная температура колеблется от 25 до 29 градусов тепла. Для районов с экваториальным климатом характерна природная зона влажных тропических лесов.

Субэкваториальный климат

Этот тип климата также характерен для районов, которые примыкают к экватору, или находятся немного севернее/южнее нулевой параллели.

В районах с субэкваториальным климатом выделяют два сезона:

• жаркий и влажный (условное лето);
• относительно холодный и сухой (условная зима).

Летом господствуют экваториальные, а зимой – тропические воздушные массы. Над океанами возникают тропические циклоны. Среднемесячная температура – в основном от 25 до 29 градусов, однако в некоторых районах с субэкваториальным климатом средние температуры зимы (например, в Индии) намного ниже, чем средние летние температуры. Для субэкваториального климата характерны зоны переменно влажных лесов и саванн.

Тропический климат

Характерен для широт, которые примыкают к Северному или Южному тропику. Круглый год господствуют тропические воздушные массы. Над океанами возникают тропические циклоны. Уже заметны существенные различия температуры и влажности, особенно на материках.

Различают такие подвиды тропического климата:

• Влажный тропический климат. Характерен для регионов, которые примыкают к океану. Круглый год господствуют тропические морские воздушные массы. Среднемесячные температуры воздуха колеблются от 20 до 28 градусов тепла. Классическими примерами такого климата являются Рио-де-Жанейро (Бразилия), Майами (штат Флорида, США), Гавайские острова. Влажные тропические леса.

• Тропический пустынный климат. В основном характерен для внутриматериковых регионов, а также прибрежных районов, которые омываются холодными течениями. Господствуют сухие тропические воздушные массы. Велики суточные перепады температуры воздуха. Зимой очень редко случаются заморозки. Лето, как правило, очень жаркое со средними температурами выше 30 градусов тепла (хотя не всегда). Зима гораздо холоднее, как правило, не выше 20 градусов. Такой тип климата характерен для пустынь Сахара, Калахари, Намиб и Атакама.

• Тропический пассатный климат. Характерен сезонной сменой ветров (пассатов). Лето жаркое, зима гораздо холоднее лета. Средние температуры зимних месяцев 17-19 градусов тепла, лета 27-29 градусов. Данный тип климата характерен для Парагвая.

Субтропический климат

Характерен для районов, которые находятся между тропическим и умеренным климатическими поясами. Летом господствуют тропические, зимой – умеренные воздушные массы. Значительные сезонные различия температуры воздуха и влажности, особенно на материках. Как правило, отсутствует климатическая зима, зато четко выделяются весна, лето и осень. Возможны снегопады. Над океанами возникают тропические циклоны.

Существуют следующие подвиды субтропического климата:

• Субтропический средиземноморский климат. Характеризуется теплой, влажной зимой и сухим жарким летом. Средняя температура самого холодного месяца – примерно от 4 до 12 градусов тепла, самого теплого – около 22-25 градусов. Такой тип климата характерен для всех стран Средиземноморья, Черноморского побережья Кавказа в районе Туапсе-Сочи, Южного берега Крыма, а также таких городов, как Лос-Анджелес, Сан-Франциско, Сидней, Сантьяго и т.д. Благоприятный климат для выращивания чая, цитрусовых, других субтропических культур.

• Морской субтропический климат. Летом господствуют тропические, а зимой – умеренные морские воздушные массы. Зима теплая и влажная, а лето – нежаркое. Примером морского субтропического климата может служить Новая Зеландия.

• Субтропический пустынный климат. Летом господствуют тропические, а зимой умеренный континентальные воздушные массы. Осадков очень мало. Лето очень жаркое, средняя температура самого теплого месяца иногда превышает 30 градусов. Зима довольно теплая, но иногда случаются заморозки. Такой тип климата характерен для юго-запада США, северных районов Мексики, некоторых стран Средней Азии (например, Ирана, Афганистана, Туркменистана).

• Субтропический муссонный климат. Характеризуется сезонной сменой ветров. Зимой ветер дует с суши на море, а летом – с моря на сушу. Лето жаркое и влажное, зима сухая и прохладная, иногда средняя температура самого холодного месяца опускается ниже нуля. Примеры такого климата: Сеул, Пекин, Вашингтон, Буэнос-Айрес.

• Умеренный климат. Характерен для умеренных широт, примерно от 40 до 65 параллели. Круглый год господствуют умеренные воздушные массы. Нередки вторжения арктического а также тропического воздуха. На материках зимой образуется снежный покров. Как правило, четко выражены зима, весна, лето и осень.

Выделяют такие подвиды умеренного климата:

• Умеренный морской климат. Круглый год царствуют умеренные морские воздушные массы. Зима мягкая и влажная, лето нежаркое. Например, в Лондоне средняя температура января – 5 градусов тепла, июля – 18 градусов выше нуля. Данный тип климата характерен для Британских островов, большинства стран Западной Европы, крайнего юга Южной Америки, Новой Зеландии, острова Тасмания. Характерна зона смешанных лесов.

• Умеренно-континентальный климат. Господствуют как морские, так и континентальные умеренные воздушные массы. Четко выражены все времена года. Зима довольно прохладная и продолжительная, средняя температура самого холодного месяца почти всегда ниже нуля (может опускаться до 16 градусов мороза). Лето длинное и теплое, даже жаркое. Средняя температура самого теплого месяца колеблется в диапазоне от 17 до 24 градусов тепла. Характерны природные зоны смешанных и широколиственных лесов, лесостепей и степей. Данный тип климата типичен в основном для стран Восточной Европы и большей части Европейской территории России.

• Резко континентальный климат. Характерен для большей части территории Сибири. Зимой над территориями с резко континентальным климатом господствует так называемый Сибирский антициклон или Азиатский максимум. Это устойчивое поле повышенного давления, которое препятствует проникновению циклонов и способствует сильному остыванию воздуха. Поэтому зима в той же Сибири длинная (пять-восемь месяцев) и очень холодная, в Якутии температура может понижаться до 60 градусов мороза и ниже. Лето непродолжительное, но теплое, даже жаркое, часты ливни и грозы. Весна и осень короткие. Характерна природная зона тайги.

• Муссонный климат. Характерен для Дальнего Востока России, Северной Кореи и северной части Японии (о. Хоккайдо), а также Китая. Характеризуется тем, что зимой ветер дует с суши на море, а летом – с моря на сушу. Ввиду того, что над континентом зимой формируется упомянутый выше Азиатский максимум, зима ясная и довольно холодная. Лето довольно теплое, но влажное, часты тайфуны. Причем лето начинается довольно поздно – лишь в конце июня и заканчивается в сентябре. Для весны характерна распутица, а осень радует ясными и погожими днями.

Субарктический и субантарктический климат

Данный тип климата характерен для районов, которые непосредственно примыкают к Северному и Южному полярному кругу. Лето как таковое отсутствует, ибо среднемесячная температура самого теплого месяца не дотягивает до отметки 15 градусов тепла. Зимой господствуют арктические и антарктические воздушные массы, летом – умеренные.

Различают два подвида субарктического и субантарктического климата:

• Субарктический (субантарктический) морской климат. Характеризуется довольно мягкой и влажной зимой и холодным летом. Круглый год господствуют морские воздушные массы. Например, в Рейкьявике (Исландия) средняя температура января 0 градусов, июля 11 градусов тепла;

• Субарктический (субантарктический) континентальный климат. Характеризуется очень холодной зимой и прохладным летом. Осадков выпадает мало. Господствуют континентальные воздушные массы. Например, в Верхоянске (Якутия) средняя температура января составляет 38 градусов мороза, июля 13 градусов тепла.

Для субарктического и субантарктического климата характерна природная зона тундры и лесотундры. (карликовые ива, береза, мох – ягель).

Арктический (антарктический) климат

Характерен для районов, которые лежат за Полярным кругом. Круглый год господствуют арктические воздушные массы. Круглый год стоит морозная погода, особенно сильны морозы в Антарктиде. В Арктике возможны периоды с температурой выше нуля. Характерна зона арктических пустынь, Антарктида практически полностью скована льдом. Различают арктический (антарктический) морской и арктический (антарктический) континентальный климат. Не случайно именно в Антарктиде находится полюс холода на Земле – станция Восток, где была зафиксирована температура минус 89 (!) градусов мороза!

Горный климат

Характерен для районов с высотной поясностью (горных районов). С увеличением высоты падает температура воздуха, понижается атмосферное давление, а природные зоны поочередно сменяют друг друга. В высокогорных районах преобладают альпийские луга, вершины гор часто покрыты ледниками.

В заключение стоит отметить, что основными видами климата являются экваториальный, тропический, умеренный и арктический (антарктический). К переходным типам климата относятся субэкваториальный, субтропический и субарктический (субантарктический) типы климата.

Что меняет климат Земли – видео

Климат — многолетний режим погоды, характерный для данной местности в силу её географического положения.

Климат - статистический ансамбль состояний, через который проходит система: гидросфера → литосфера → атмосфера за несколько десятилетий. Под климатом принято понимать усреднённое значение погоды за длительный промежуток времени (порядка нескольких десятилетий) то есть климат - это средняя погода. Таким образом, погода - это мгновенное состояние некоторых характеристик (температура, влажность, атмосферное давление). Отклонение погоды от климатической нормы не может рассматриваться как изменение климата, например, очень холодная зима не говорит о похолодании климата. Для выявления изменений климата нужен значимый тренд характеристик атмосферы за длительный период времени порядка десятка лет. Основными глобальными геофизическими циклическими процессами, формирующими климатические условия на Земле, являются теплооборот, влагооборот и общая циркуляция атмосферы.

Помимо общего понятия «климат» существуют следующие понятия:

• климат свободной атмосферы - изучается аэроклиматологией.
• Микроклимат
• Макроклимат - климат территорий планетарного масштаба.
• Климат приземного слоя воздуха
• местный климат
• Климат почвы
• фитоклимат - климат растений
• городской климат

Климат изучается наукой климатологией. Изменения климата в прошлом изучает палеоклиматология.

Кроме Земли, понятие «климат» может относиться к другим небесным телам (планетам, их спутникам и астероидам), имеющим атмосферу.

Климатические пояса и типы климата

Климатические пояса и типы климата существенно меняются по широте, начиная от экваториальной зоны и заканчивая полярной, но климатические пояса являются не единственным фактором, также важное влияние оказывает близость моря, система циркуляции атмосферы и высота над уровнем моря.

В России и на территории бывшего СССР использовалась классификация типов климата, созданная в 1956 году известным советским климатологом Б. П. Алисовым. Эта классификация учитывает особенности циркуляции атмосферы. Согласно этой классификации выделяется по четыре основных климатических пояса на каждое полушарие Земли: экваториальный, тропический, умеренный и полярный (в северном полушарии - арктический, в южном полушарии - антарктический). Между основными зонами находятся переходные пояса - субэкваториальный пояс, субтропический, субполярный (субарктический и субантарктический). В этих климатических поясах, в соответствии с преобладающей циркуляцией воздушных масс, можно выделить четыре типа климата: материковый, океанический, климат западных и климат восточных берегов.

Экваториальный пояс

Экваториальный климат - климат, где ветра слабы, колебания температур невелики (24-28 °С на уровне моря), а осадки очень обильны (от 1,5 тыс. до 5 тыс. мм в год) и выпадают равномерно в течение всего года.

Субэкваториальный пояс

• Тропический муссонный климат - здесь летом вместо восточного пассатного переноса между тропиками и экватором возникает западный перенос воздуха (летний муссон), приносящий большую часть осадков. В среднем их выпадает почти столько же, сколько и в экваториальном климате. На обращённых к летнему муссону склонах гор, выпадают осадки, наибольшие для соответствующих районов, самый тёплый месяц как правило бывает непосредственно перед наступлением летнего муссона. Характерен для некоторых районов тропиков (Экваториальная Африка , Южная и Юго-Восточная Азия , Северная Австралия). В Восточной Африке и на Юго-Западе Азии наблюдаются и самые высокие средние годовые температуры на Земле (30-32 °С).
• Муссонный климат на тропических плато

Тропический пояс

• Тропический сухой климат
• Тропический влажный климат

Субтропический пояс

• Средиземноморский климат
• Субтропический континентальный климат
• Субтропический муссонный климат
• Климат высоких субтропических нагорий
• Субтропический климат океанов

Умеренный пояс

• Умеренный морской климат
• Умеренно-континентальный климат
• Умеренный континентальный климат
• Умеренный резко континентальный климат
• Умеренный муссонный климат

Субполярный пояс

• Субарктический климат
• Субантарктический климат

Полярный пояс: Полярный климат

• Арктический климат
• Антарктический климат

В мире широко распространена классификация климатов, предложенная русским ученым В. Кёппеном (1846-1940). В её основе лежат режим температуры и степень увлажнения. Согласно этой классификации выделяется восемь климатических поясов с одиннадцатью типами климата. Каждый тип имеет точные параметры значений температуры, количества зимних и летних осадков.

Также в климатологии используются следующие понятия, связанные с характеристикой климата:

• Континентальный климат - «климат, который формируется под воздействием на атмосферу крупных массивов суши; распространён во внутренних областях материков . Для него характерны большие суточная и годовая амплитуды температуры воздуха.»
• Морской климат - «климат, который формируется под воздействием на атмосферу океанических пространств. Наиболее резко выражен над океанами , но распространяется и на районы материков, подвергающиеся частым воздействиям морских воздушных масс.»
• Горные климаты - «климатические условия в горных местностях». Основной причиной отличий климата гор от климата равнин является увеличение высоты над уровнем моря. Помимо этого, важные особенности создаются характером рельефа местности (степенью расчленения, относительной высотой и направлением горных хребтов, экспозицией склонов, шириной и ориентировкой долин), своё влияние оказывают ледники и фирновые поля. Различают собственно горный климат на высотах менее 3000-4000 м и высокогорный климат на больших высотах.
• Аридный климат - «климат пустынь и полупустынь». Здесь наблюдаются большие суточная и годовая амплитуды температуры воздуха; почти полное отсутствие или незначительное количество осадков (100-150 мм в год). Получаемая влага очень быстро испаряется.»
• Гумидный климат - климат с избыточным увлажнением, при котором солнечное тепло поступает в количествах, недостаточных для испарения всей влаги, поступающей в виде осадков.
• Нивальный климат - «климат, где твёрдых осадков выпадает больше, чем может растаять и испариться.» В результате образуются ледники и сохраняются снежники.
• Солярный климат (радиационный климат) - рассчитываемое теоретически поступление и распределение по земному шару солнечной радиации (без учёта местных климатообразующих факторов.
• Муссонный климат - климат, при котором причиной смены времён года является смена направления муссона.Как правило, при мусонном климате бывает обильное осадками лето и очень сухая зима. Только в восточной части Средиземноморья, где летнее направление муссонов - с суши, а зимнее - с моря, основное количество осадков выпадает зимой.
• Пассатный климат

Краткая характеристика климатов России:

• Арктический: t января −24…-30, t лета +2…+5. Осадки - 200-300 мм.
• Субарктический: (до 60 градуса с.ш.). t лета +4…+12. Осадки 200-400 мм.
• Умеренно континентальный: t января −4…-20, t июля +12…+24. Осадки 500-800 мм.
• Континентальный климат: t января −15…-25, t июля +15…+26. Осадки 200-600 мм.
• Резко континентальный: t января −25…-45, t июля +16…+20. Осадки - более 500 мм.
• Муссонный: t января −15…-30, t июля +10…+20. Осадки 600-800. мм

Методы изучения

Для выявления особенностей климата, как типичных, так и редко наблюдаемых, необходимы многолетние ряды метеорологических наблюдений. В умеренных широтах используются 25-50-летние ряды; в тропиках их длительность может быть меньше.

Климатические характеристики представляют собой статистические выводы из многолетних рядов наблюдений за погодой, прежде всего над следующими основными метеорологическими элементами: атмосферным давлением, скоростью и направлением ветра, температурой и влажностью воздуха, облачностью и атмосферными осадками. Учитывают также продолжительность солнечной радиации, дальность видимости, температуру верхних слоев почвы и водоёмов, испарение воды с земной поверхности в атмосферу, высоту и состояние снежного покрова, различные атмосферные явления и наземные гидрометеоры (росу, гололёд, туманы, грозы, метели и пр.). В XX веке в число климатических показателей вошли характеристики элементов теплового баланса земной поверхности, таких, как суммарная солнечная радиация, радиационный баланс, величины теплообмена между земной поверхностью и атмосферой, затраты тепла на испарение.

Многолетние средние значения метеорологических элементов (годовые, сезонные, месячные, суточные и т. д.), их суммы, повторяемости и прочие носят название климатических норм; соответствующие величины для отдельных дней, месяцев, лет и прочее рассматриваются как отклонение от этих норм. Для характеристики климата применяются также комплексные показатели, то есть функции нескольких элементов: различные коэффициенты, факторы, индексы (например, континентальности, засушливости, увлажнения) и пр.

Специальные показатели климата применяются в прикладных отраслях климатологии (например, суммы температур вегетационного периода в агроклиматологии, эффективные температуры в биоклиматологии и технической климатологии, градусо-дни в расчётах отопительных систем и пр.).

Для оценок будущих изменений климата применяют модели общей циркуляции атмосферы.

Климатообразующие факторы

Климат планеты зависит от целого комплекса внешних и внутренних факторов. Большинство внешних факторов влияют на суммарное количество солнечной радиации, получаемого планетой, а также её распределение по сезонам, полушариям и контенентам.

Внешние факторы

Параметры земной орбиты и оси

• Расстояние между Землёй и Солнцем - определяет количество солнечной энергии, получаемой Землёй.
• Наклон оси вращения Земли к плоскости орбиты - определяет сезонные изменения.
• Эксцентриситет орбиты Земли - влияет на распределение тепла между Северным и Южным полушарием, а также на сезонные изменения.

Циклы Миланковича - в ходе своей истории планета Земля достаточно регулярно изменяет эксцентриситет своей орбиты, а также направление и угол наклона своей оси. Эти изменения принято называть «циклы Миланковича». Различают 4 цикла Миланковича:

• Прецессия - поворот земной оси под влиянием притяжения Луны, а также (в меньшей степени) Солнца. Как выяснил Ньютон в своих «Началах», сплюснутость Земли у полюсов приводит к тому, что притяжение внешних тел поворачивает земную ось, которая описывает конус с периодом (по современным данным) примерно 25 776 лет, в результате которого меняется сезонная амплитуда интенсивности солнечного потока на северном и южном полушариях Земли;
• Нутация - долгопериодические (так называемые вековые) колебания угла наклона земной оси к плоскости её орбиты с периодом около 41 000 лет;
• Долгопериодические колебания эксцентриситета орбиты Земли с периодом около 93 000 лет.
• Перемещение перигелия орбиты Земли и восходящего узла орбиты с периодом соответственно 10 и 26 тысяч лет.

Поскольку описанные эффекты являются периодическими с некратным периодом, регулярно возникают достаточно продолжительные эпохи, когда они оказывают кумулятивное влияние, усиливая друг друга. Циклы Миланковича обычно используются для объяснения климатического оптимума голоцена;

• Солнечная активность с 11-летними, вековыми и тысячелетними циклами;
• Различие угла падения солнечных лучей на различных широтах, что влияет на степень прогревания поверхности и следовательно, воздуха;
• Скорость вращения Земли практически не изменяется, является постоянно действующим фактором. Благодаря вращению Земли существуют пассаты и муссоны, а также образуются циклоны.
• Падения астероидов;
• Приливы и отливы вызванные действием луны.

Внутренние факторы

• Конфигурация и взаимное расположение океанов и континентов - появление континента в полярных широтах может привести к покровному оледенению, и изъятию значительного количества воды из ежедневного круговорота, также образование суперконтинентов Пангей всегда сопровождался общей аридизацией климата, нередко на фоне оледенения, также расположение континентов оказывает большое влияние на систему океанских течений;
• Извержения вулканов способны вызвать кратковременное изменение климата, вплоть до вулканической зимы;
• Альбедо земной атмосферы и поверхности влияет на количество отражённых солнечных лучей;
• Воздушные массы (в зависимости от свойств воздушных масс определяется сезонность выпадения осадков и состояния тропосферы);
• Влияние океанов и морей (если местность отдалена от морей и океанов, то увеличивается континентальность климата. Наличие рядом океанов смягчает климат местности, исключение — наличие холодных течений);
• Характер подстилающей поверхности (рельеф, особенности ландшафта, наличие и состояние ледовых покровов);
• Деятельность человека (сжигание топлива, выброс различных газов, селькохозяйственная деятельность,уничтожение лесов, урбанизация);
• Тепловые потоки планеты.

Циркуляция атмосферы

Общая циркуляция атмосферы - совокупность крупномасштабных воздушных течений над земной поверхностью. В тропосфере к ним относят пассаты, муссоны, а так же переносы воздушных масс, связанные с циклонами и антициклонами. Циркуляция атмосферы существует из-за неравномерного распределения атмосферного давления, вызванного тем, что на разных широтах Земли её поверхность по разному прогревается солнцем и земная поверхность имеет различные физическими свойства, особенно из-за её разделения на сушу и море. В результате обмена теплом между земной поверхностью и атмосферой из-за неравномерного распределения тепла, существует постоянная циркуляция атмосферы. Энергия циркуляции атмосферы постоянно расходуется на трение, но непрерывно пополняется за счёт солнечного излучения. В наиболее прогреваемых местах нагретый воздух имеет меньшую плотность и поднимается вверх, таким образом образуется зона пониженного атмосферного давления. Аналогичным образом образуется зона повышенного давления в более холодных местах. Движение воздуха происходит из зоны высокого атмосферного давления в зону низкого атмосферного давления. Так как чем ближе к экватору и дальше от полюсов расположена местность, тем лучше она прогревается, в нижних слоях атмосферы существует преобладающее движение воздуха от полюсов к экватору. Однако, Земля также вращается вокруг своей оси, поэтому на движущийся воздух действует сила Кориолиса и отклоняет это движение к западу. В верхних слоях тропосферы образуется обратное движение воздушных масс: от экватора к полюсам. Его кориолисова сила постоянно отклоняет к востоку, и чем дальше, тем больше. И в районах около 30 градусов северной и южной широты движение становится направленным с запада на восток параллельно экватору. В результате попавшему в эти широты воздуху некуда деваться на такой высоте, и он опускается вниз к земле. Здесь образуется область наиболее высокого давления. Таким образом образуются пассаты - постоянные ветры, дующие по направлению к экватору и на запад, и так как заворачивающая сила действует постоянно, при приближении к экватору пассаты дуют почти параллельно ему. Воздушные течения верхних слоёв, направленные от экватора к тропикам, называются антипассатами. Пассаты и антипассаты как бы образуют воздушное колесо, по которому поддерживается непрерывный круговорот воздуха между экватором и тропиками. В течение года эта зона смещается от экватора в более нагретое летнее полушарие. В результате в некоторых местах, особенно в бассейне Индийского океана, где основное направление переноса воздуха зимой - с запада на восток, летом оно заменяется противоположным. Такие переносы воздуха называются тропическими муссонами. Циклоническая деятельность связывает зону тропической циркуляции с циркуляцией в умеренных широтах и между ними происходит обмен тёплым и холодным воздухом. В результате междуширотного обмена воздухом происходит перенос тепла из низких широт в высокие и холода из высоких широт в низкие, что приводит к сохранению теплового равновесия на Земле.

На самом деле циркуляция атмосферы непрерывно изменяется, как из-за сезонных изменений в распределении тепла на земной поверхности и в атмосфере, так и из-за образования и перемещения в атмосфере циклонов и антициклонов. Циклоны и антициклоны перемещаются в общем по направлению к востоку, при этом циклоны отклоняются в сторону полюсов, а антициклоны - в сторону от полюсов.

Таким образом образуются:

зоны повышенного давления:

• по обе стороны от экватора на широтах около 35 градусов;
• в районе полюсов на широтах выше 65 градусов.

зоны пониженного давления:

• экваториальная депрессия - вдоль экватора;
• субполярные депрессии - в субполярных широтах.

Этому распределению давления соответствуют западный перенос в умеренных широтах и восточный перенос в тропических и высоких широтах. В Южном полушарии, зональность циркуляции атмосферы выражена лучше, чем в Северном, так как там в основном океаны. Ветер в пассатах изменяется слабо и эти изменения мало меняют характер циркуляции. Но иногда (в среднем около 80 раз в год) в некоторых районах внутритропической зоны конвергенции («промежуточная зона примерной ширины в несколько сотен км между пассатами Северного и Южного полушарий»), развиваются сильнейшие вихри - циклоны тропические (тропические ураганы), которые резко, даже катастрофически, меняют установившийся режим циркуляции и погоду на своём пути в тропиках, а иногда даже за их пределами. Во внетропических широтах циклоны менее интенсивны, чем тропические. Развитие и прохождение циклонов и антициклонов - явление повседневное. Меридиональные составляющие циркуляции атмосферы, связанные с циклонической деятельностью во внетропических широтах, быстро и часто меняются. Однако бывает, что в течение нескольких суток и иногда даже недель обширные и высокие циклоны и антициклоны почти не меняют своё положение. Тогда происходят противоположно направленные длительные меридиональные переносы воздуха, иногда во всей толще тропосферы, которые распространяются над большими площадями и даже над всем полушарием. Поэтому во внетропических широтах различают два основных типа циркуляции над полушарием или большим его сектором: зональный, с преобладанием зонального, чаще всего западного переноса, и меридиональный, со смежными переносами воздуха по направлению к низким и высоким широтам. Меридиональный тип циркуляции осуществляет значительно больший междуширотный перенос тепла, чем зональный.

Циркуляция атмосферы также обеспечивает распределение влаги как между климатическими поясами, так и внутри них. Обилие осадков в экваториальном поясе обеспечивается не только собственным высоким испарением, но и переносом влаги (благодаря общей циркуляции атмосферы) из тропических и субэкваториальных поясов. В субэкваториальном поясе циркуляция атмосферы обеспечивает смену сезонов. Когда муссон дует с моря, идут обильные дожди. Когда муссон дует со стороны засушливой суши, наступает сезон засухи. Тропический пояс суше, чем экваториальный и субэкваториальный, так как общая циркуляция атмосферы переносит влагу к экватору. Кроме того, преобладают ветры с востока на запад, поэтому благодаря влаге, испарённой с поверхности морей и океанов, в восточных частях материков выпадает достаточно много дождей. Дальше на запад дождей не хватает, климат становится аридным. Так образуются целые пояса пустынь, таких как Сахара или пустыни Австралии.

(Visited 357 times, 1 visits today)

Климат Земли обладает большим количеством закономерностей и формируется под действием множества факторов. При этом к нему справедливо относить самые разные явления в атмосфере. Климатическое состояние нашей планеты во многом определяет состояние природной среды и деятельности человека, особенно экономической.

Климатические условия Земли формируются тремя масштабными геофизическими процессами циклического типа:

• Теплооборот - обмен теплом между земной поверхностью и атмосферой.
• Влагооборот - интенсивность испарения воды в атмосферу и соотнесение её с уровнем выпавших осадков.
• Общая атмосферная циркуляция - совокупность воздушных течений над Землей. Состояние тропосферы определяется особенностями распределения воздушных масс, за что отвечают циклоны и антициклоны. Циркуляция атмосферы возникает из-за неодинакового распространения атмосферного давления, что обусловлено разделением планеты на сушу и водоемы, а также неравномерным доступом к ультрафиолету. Интенсивность солнечных лучей определяется не только географическими особенностями, но и близостью океана, частотой осадков.

Климат стоит отличать от погоды, которая представляет собой состояние окружающей среды в текущий момент. Однако характеристики погоды часто являются объектом изучения климатологии или даже важнейшими факторами в изменении климата Земли. В развитии земного климата, а также погодных условий особую роль играет уровень тепла. Также на климат влияют морские течения и особенности рельефа, в частности - близость горных массивов. Не меньшая роль принадлежит господствующим ветрам: теплым или холодным.

В изучении климата Земли тщательное внимание уделяется таким метеорологическим явлениям, как атмосферное давление, относительная влажность, параметры ветра, температурные показатели, осадки. Также стараются учитывать в составлении общей планетарной картины солнечную радиацию.

Климатообразующие факторы

1. Астрономические факторы: яркость Солнца, соотношение Солнца и Земли, особенности орбит, плотность материи в космосе. Эти факторы влияют на уровень солнечной радиации нашей планеты, суточные изменения погоды, распространение тепла между полушариями.
2. Географические факторы: вес и параметры Земли, сила тяжести, компоненты воздуха, масса атмосферы, течения в океане, характер земного рельефа, уровень моря и т.д. Данные особенности определяют уровень получаемого тепла в соответствии с погодным сезоном, континентом и полушарием земли.

Промышленная революция привела к включению в список климатообразующих факторов активной человеческой деятельности. Тем не менее, на все характеристики климата Земли в большей степени влияет энергия Солнца и угол падения ультрафиолетовых лучей.

Типы климата Земли

Существует множество классификаций климатических поясов планеты. Различные исследователи берут за основу разделения, как отдельные характеристики, так и общую циркуляцию атмосферы или географическую составляющую. Чаще всего основанием для выделения отдельного типа климата становится солярный климат - приток солнечного излучения. Также важна близость водоемов и соотношение суши с морем.

Самая простая классификация выделяет 4 базовых пояса в каждом земном полушарии:

• экваториальный;
• тропический;
• умеренный;
• полярный.

Между основными зонами существуют переходные участки. Они носят такие же названия, но с приставкой «суб». Первые два климата вместе с переходами можно назвать жаркими. В экваториальном при этом много осадков. Умеренный климат имеет более явные сезонные отличия, особенно в случае с температурой. Что касается холодного климатического пояса, то это самые суровые условия, вызванные отсутствием солнечного тепла и водяного пара.

Данное разделение учитывает атмосферную циркуляцию. По преобладанию воздушных масс проще же делить климат на океанический, материковый, а также климат восточных или западных берегов. Некоторые исследователи определяют континентальный, морской и муссонный климат дополнительно. Нередко в климатологии встречаются описания горного, аридного, нивального и гумидного климатов.

Озоновый слой

Под этим понятием подразумевают слой стратосферы с повышенным уровнем озона, который формируется из-за влияния солнечного света на молекулярный кислород. Благодаря поглощению ультрафиолета атмосферным озоном обеспечивается защита живого мира от сгорания и повсеместных раковых заболеваний. Без озонового слоя, появившегося 500 млн. лет назад, первые организмы не смогли бы выйти из воды.

Со второй половины XX века принято говорить о проблеме «озоновой дыры» - местном уменьшении концентрации озона в атмосфере. Основной фактор такого изменения имеет антропогенную природу. Озоновая дыра может привести к повышению смертности живых организмов.

Глобальные изменения климата Земли

(Повышение средней температуры воздуха за последнее столетие, начиная с 1900-х годов )

Масштабные трансформации климата некоторые ученые рассматривают как естественный процесс. Другие же считают, что это предвестие глобальной катастрофы. Под подобными изменениями подразумевают сильный прогрев воздушных масс, повышение уровня засушливости и смягчение зим. Также речь идет о частых ураганах, тайфунах, наводнениях и засухах. Причиной изменения климата является нестабильность Солнца, что ведет к магнитным бурям. Также играют свою роль изменения земной орбиты, очертаний океанов и материков, извержения вулканов. Парниковый эффект также часто связывают с губительной деятельностью человека, а именно: загрязнением атмосферы, уничтожением лесов, распахиванием суши, сжиганием топлива.

Глобальное потепление климата

(Изменение климата в сторону потепления за вторую половину XX века )

Повышение средней температуры Земли регистрируется со второй половины XX века. Ученые считают, что причиной этого является высокий уровень парниковых газов из-за человеческой активности. Последствием повышения глобальной температуры становится изменение осадков, рост пустынь, учащение экстремальных погодных явлений, вымирание некоторых биологических видов, повышение уровня моря. Хуже всего то, что в Арктике это приводит к уменьшению ледников. Всё вместе это способно радикально изменить среду обитания разных животных и растений, сдвинуть границы природных зон и вызвать серьезные проблемы с сельским хозяйством и иммунитетом человека.

ВВЕДЕНИЕ

Вопрос об изменениях климата привлекал внимание многих

исследователей, работы которых были посвящены главным образом сбору и

изучению данных о климатических условиях различных эпох. Исследования

этого направления содержат обширные материалы о климатах прошлого.

Меньше результатов было получено при изучении причин изменений

климата, хотя эти причины уже давно интересовали специалистов, работающих в

данной области. Из-за отсутствия точной теории климата и недостатка,

необходимых для этой цели материалов специальных наблюдений при выяснении

причин изменений климата возникли большие трудности, не преодоленные до

последнего времени. Сейчас не существует общепринятого мнения о причинах

изменений и колебаний климата, как для современной эпохи, так и для

геологического прошлого.

Между тем вопрос о механизме изменений климата приобретает в

настоящее время большое практическое значение, которое он еще недавно не

имел. Установлено, что хозяйственная деятельность человека начала оказывать

влияние глобальные климатические условия, причем это влияние быстро

возрастает. Поэтому возникает необходимость в разработке методов прогноза

изменений климата для того, чтобы предотвратить опасное для человека

ухудшение природных условий.

Очевидно, что такие прогнозы нельзя обосновать только эмпирическими

материалами об изменениях климата в прошлом. Эти материалы могут быть

использованы для оценки климатических условий будущего путем экстраполяции

наблюдаемых сейчас изменений климата. Но этот метод прогноза пригоден лишь

для очень ограниченных интервалов времени из-за нестабильности факторов,

влияющих на климат.

Для разработки надежного метода прогноза климата будущего в

условиях возрастающего влияния хозяйственной деятельности человека на

атмосферные процессы необходимо использование физической теории изменений

климата. Между тем, имеющиеся численные модели метеорологического режима

являются приближенными и их обоснования содержат существенные ограничения.

Очевидно, что эмпирические материалы об изменениях климата имеют

очень большое значение, как для построения, так и для проверки приближенных

теорий изменений климата. Аналогичное положение имеет место в изучении

последствий воздействий на глобальный климат, осуществление которых, по-

видимому, возможно в ближайшем будущем.

Целью настоящей работы является анализ климатов прошлого,

современного и будущего, а также проблем регулирования климата.

Для выполнения поставленной цели нами сформулированы следующие

1. Изучить по литературным источникам климаты прошлых эпох;

2. Ознакомиться с методами изучения и оценки современного климата и климата

будущего;

3. Рассмотреть прогнозы и перспективы климата в будущем и проблемы его

регулирования.

Материалами для выполнения работы послужили монографии и другие

публикации современных отечественных и зарубежных ученых по данной

проблеме.

КЛИМАТЫ ПРОЛОГО

Четвертичный период

Характерной чертой последнего (четвертичного) геологического

периода была большая изменчивость климатических условий, в особенности в

умеренных и высоких широтах. Природные условия этого времени изучены

гораздо подробнее по сравнению с более ранними периодами, но, несмотря на

наличие многих выдающихся достижений в изучении плейстоцена, ряд важных

закономерностей природных процессов этого времени известен еще

недостаточно. К их числу относится, в частности, датировка эпох

похолоданий, с которыми связаны разрастания ледяных покровов на суше и

океанах. В связи с этим оказывается неясным вопрос об общей длительности

плейстоцена, характерной чертой которого было развитие крупных оледенений.

Существенное значение для разработки абсолютной хронологии

четвертичного периода имеют методы изотопного анализа, к числу которых

относятся радиоуглеродный и калиево-аргонный методы. Первый из указанных

методов дает более или менее надежные результаты только для последних 40-50

тыс. лет, то есть для заключительной фазы четвертичного периода. Второй

метод применим для гораздо более продолжительных интервалов времени. Однако

точности результатов его использования заметно меньше, чем радиоуглеродного

Плейстоцену предшествовал длительный процесс похолодания, особенно

заметный в умеренных и высоких широтах. Этот процесс ускорился в последнем

отделе третичного периода - плиоцене, когда, по-видимому, возникли первые

ледяные покровы в полярных зонах северного и южного полушарий.

Из палеографических данных следует, что время образования

оледенений в Антарктиде и Арктике составляет не менее нескольких млн. лет.

Площадь этих ледяных покровов вначале была сравнительно невелика, однако

постепенно возникла тенденция к их распространению в более низкие широты с

последующим отсутствием. Время начала систематических колебаний границ

ледяных покровов по ряду причин определить трудно. Обычно считают, что

перемещения границы льдов начались около 700 тыс. лет тому назад.

Наряду с этим к эпохе активного развития крупных оледенений часто

добавляют более длительный интервал времени – эоплейстоцен, в результате

чего длительность плейстоцена возрастает до 1,8 – 2 млн. лет.

Общее число оледенений, по-видимому, было довольно значительным,

поскольку установленные еще в прошлом веке главные ледниковые эпохи

оказались состоящими из ряда более теплых и холодных интервалов времени,

причем последние интервалы можно рассматривать как самостоятельные

ледниковые эпохи.

Масштабы оледенений различных ледниковых эпох значительно

отличались. При этом заслуживает внимания мнение ряда исследователей, что

эти масштабы имели тенденцию к возрастанию, то есть что оледенение в конце

плейстоцена были крупнее первых четвертичных оледенений.

Лучше всего изучено последнее оледенение, которое происходило

несколько десятков тыс. лет назад. В эту эпоху заметно возросла

засушливость климата.

Возможно, это объяснялось разным уменьшением испарения с поверхности

океанов из-за распространения морских льдов в более низкие широты. В

результате понижалась интенсивность влагооборота, и уменьшалось количество

осадков на суше, на которые влияло увеличение площади материков вследствие

изъятия воды из океанов, израсходованной при образовании материкового,

ледяного покрова. Не подлежит сомнению, что в эпоху последнего оледенения

произошло громадное расширение зоны вечной мерзлоты. Это оледенение

закончилось 10 – 15 тыс. лет тому назад, что обычно считают концом

плейстоцена и началом голоцена – эпохи, в течение которой на природные

условия начала оказывать влияние деятельность человека.

Причины изменений климата

Своеобразные климатические условия четвертичного

времени, по-видимому, возникли из-за содержания углекислого газа в

атмосфере и в результате процесса перемещения континентов и подъема их

уровня, что привело к частичной изоляции Северного полярного океана и

размещению антарктического материка в полярной зоне южного полушария.

Четвертичному периоду предшествовала обусловленная изменениями

поверхности Земли длительная эволюция климата в сторону усиления

термической зональности, что выражалось в снижении температуры воздуха

в умеренных и высоких широтах. В плиоцене на климатические условия

начало оказывать влияние уменьшения концентрации атмосферной

углекислоты, что привело к снижению средней глобальной температуры

воздуха на 2 – 3 градуса (в высоких широтах на 3 – 5). После чего

появились полярные, ледяные покровы, развитие которых привело к

снижению средней глобальной температуры.

По-видимому, по сравнению с изменениями астрономических факторов,

все другие причины оказывали меньшее влияние на колебания климата в

четвертичное время.

Дочетвертичное время

По мере отдаления от нашего времени количество сведений о

климатических условиях прошлого уменьшается, а трудности интерпритации

этих сведений возрастают. Наиболее надежную информацию о климатах

отдаленного прошлого мы имеем из данных о непрерывном существовании на

нашей планете живых организмов. Мало вероятно, чтобы они существовали вне

пределов узкого интервала температуры, от 0 до 50 градусов С, который в

наше время ограничивает активную жизнедеятельность большинства животных и

растений. На этом основании можно думать, что температура поверхности

Земли, нижнего слоя воздуха и верхнего слоя водоемов не выходила из

указанных пределов. Фактические колебания средней температуры поверхности

Земли за длительные интервалы времени были меньше указанного интервала

температур и не превосходили нескольких градусов за десятки млн. лет.

Из этого можно сделать вывод о трудности исследования изменений

термического режима Земли в прошлом по эмпирическим данным, так как

погрешности определения температуры, как методом анализа изотопного

состава, так и другими известными сейчас методами составляют обычно не

меньше нескольких градусов.

Другая трудность изучения климатов прошлого обусловлена неясностью

положения различных областей по отношению к полюсам в результате движения

континентов и возможностью перемещения полюсов.

Климатические условия мезозойской эры и третичного периода

характеризировались двумя основными закономерностями:

1. На протяжении этого времени средняя температура воздуха у земной

поверхности была значительно выше современной, в особенности в

высоких широтах. В соответствии с этим разность температур

воздуха между экватором и полюсами была гораздо меньше

современной;

2. В течение большей части рассматриваемого времени преобладала

тенденция к снижению температуры воздуха, в особенности в высоких

Эти закономерности объясняются изменением содержания

углекислого газа в атмосфере и изменением положения континентов. Более

высокая концентрация углекислого газа обеспечивала повышение средней

температуры воздуха примерно на 5 градусов по сравнению с современными

условиями. Низкий уровень континентов повышал интенсивность меридионального

теплообмена в океанах, что увеличивало температуру воздуха в умеренных и

высоких широтах.

Повышение уровня континентов уменьшало интенсивность

меридионального теплообмена в океанах и приводило к постоянному снижению

температуры в умеренных и высоких широтах.

При общей высокой устойчивости термического режима в

мезозойское и третичное время, обусловленной отсутствием полярных льдов, в

течение сравнительно редко коротких интервалов могли происходить резкие

понижения температуры воздуха и верхних слоев водоемов. Эти понижения были

обусловлены совпадением во времени ряда вулканических извержений взрывного

характера.

Современные изменения климата

Наиболее крупное изменение климата за время

инструментальных наблюдений началось в конце 19 века. Оно характеризовалось

постепенным повышением температуры воздуха на всех широтах северного

полушария во все сезоны года, причем наиболее сильное потепление

происходило в высоких широтах и в холодное время года. Потепление

ускорилось в 10-х годах 20 века и достигло максимума в 30-х годах, когда

средняя температура воздуха в северном полушарии повысилась приблизительно

на 0,6 градусов по сравнению с концом 19 века. В 40-х годах процесс

потепления сменился похолоданием, которое продолжается до настоящего

времени. Это похолодание было довольно медленным и пока еще не достигло

масштабов предшествующего ему потепления.

Хотя данные о современном изменении климата в южном

полушарии имеют менее определенный характер по сравнению с данными для

в южном полушарии также происходило потепление.

В северном полушарии повышение температуры воздуха

сопровождалось сохранением площади полярных льдов, отсутствием границы

вечной мерзлоты в более высокие широты, продвижением к северу границы леса

и тундры и другими изменениями природных условий.

Существенное значение имело отмечавшееся в эпоху

потепления изменение режима атмосферных осадков. Количество осадков в ряде

районов недостаточного увлажнения при потеплении климата уменьшилось, в

особенности в холодное время года. Это привело к уменьшению стока рек и

падению уровня некоторых замкнутых водоемов.

Особую известность получило произошедшее в 30-х годах

резкое снижение уровня Каспийского моря, обусловленное главным образом

уменьшением стока Волги. Наряду с этим в эпоху потепления во

внутриконтинентальных районах умеренных широт Европы, Азии и Северной

Америки возросла частота засух, охватывающих большие территории.

Потепление, достигшее максимума в 30-х годах, по-

видимому, определялось увеличением прозрачности стратосферы, повысившим

поток солнечной радиации, поступающей в тропосферу (метеорологическую

солнечную постоянную). Это привело к возрастанию средней планетарной

температуры воздуха у земной поверхности.

Изменения температуры воздуха на различных широтах и в

различные сезоны зависели от оптической толщины стратосферного аэрозоля и

от перемещения границы морских полярных льдов. Обусловленное потеплением

отступления морских арктических льдов привело к дополнительному, заметному

повышению температуры воздуха в холодное время года в высоких широтах

северного полушария.

Представляется вероятным, что изменения прозрачности

стратосферы, произошедшие в первой половине 20 века, были связаны с режимом

вулканической деятельности и, в частности, с изменением поступления в

стратосферу продуктов вулканических извержений, включая в особенности

сернистый газ. Хотя этот вывод основан на значительном материале

наблюдений, он однако, является менее очевидным по сравнению с приведенной

выше основной частью объяснения причин потепления.

Следует указать, что это объяснение относится только к

главным чертам изменения климата, которое произошло в первой половине 20

века. Наряду с общими закономерностями процесса изменения климата этот

процесс характеризовался многими особенностями, относящимися к колебаниям

климата за более короткие периоды времени и к колебаниям климата в

отдельных географических районах.

Но такие колебания климата были в значительной мере

обусловлены изменениями циркуляций атмосферы и гидросферы, которые имели в

некоторых случаях случайный характер, а в других случаях были следствием

автоколебальных процессов.

Есть основания думать, что в последние 20-30 лет

изменения климата начали в известной мере зависеть от деятельности

человека. Хотя потепление первой половины 20 века оказало определенное

влияние на хозяйственную деятельность человека и явилось наиболее крупным

изменением климата за эпоху инструментальных наблюдений, его масштабы были

незначительны по сравнению с теми изменениями климата, которые имели место

в течение голоцена, не говоря уже о плейстоцене, когда развивались крупные

оледенения.

Тем не менее, изучение потепления, произошедшего в

первой половине 20 века, имеет большое значение для выяснения механизма

изменений климата, освещенным массовыми данными надежных инструментальных

наблюдений.

В связи с этим всякая количественная теория

изменений климата должна быть, прежде всего, проверена по материалам,

относящимся к потеплению первой половины 20 века.

Климат будущего

Перспективы изменений климата

При изучении климатических условий будущего следует

сначала остановиться на тех изменениях, которые могут произойти вследствие

естественных причин. Эти изменения могут зависеть от следующих причин:

1. Вулканическая деятельность. Из изучения современных изменений

климата следует, что колебания вулканической активности могут

влиять на климатические условия для периодов времени, равных

годам и десятилетиям. Возможно, также влияние вулканизма на

изменения климата за периоды порядка столетий и за длительные

интервалы времени;

2. Астрономические факторы. Изменение положения поверхности

Земли по отношению к Солнцу создает изменения климата с

временными масштабами в десятки тысяч лет;

3. Состав атмосферного воздуха. В конце третичного и в

четвертичное время, определенное влияние на климат оказывало

внимание скорость этого убывания и соответствующие ему

изменения температуры воздуха, можно заключить, что влияние

естественных изменений содержания углекислоты на климат

существенно для интервалов времени более ста тысяч лет;

4. Строение земной поверхности. Изменение рельефа и связанные с

ними изменения положения берегов морей и океанов могут

заметно изменить климатические условия на больших

пространствах за периоды времени, не меньше сотен тысяч-

миллионов лет;

5. Солнечная постоянная. Оставляя в стороне вопрос о

существовании влияющих на климат короткопериодических

колебаний солнечной постоянной, следует принять во внимание

возможность медленных изменений солнечной радиации,

обусловленных эволюцией солнца. Также изменения могут

существенно влиять на климатические условия за периоды не

менее ста миллионов лет.

Наряду с изменениями, обусловленными внешними

факторами, климатические условия меняются в результате автоколебательных

процессов в системе атмосфера – океан - полярные льды. Также изменения

относятся к периодам времени порядка годов – десятилетий и, возможно, также

к периодам в сотни и даже тысячи лет. Указанные в этом перечне временные

масштабы действия различных факторов на изменения климата в основном

согласуются с аналогичными оценками Митчелла и других авторов. Сейчас

существует проблема предсказания изменений климата в результате

деятельности человека, которая существенно отличается от проблемы прогноза

погоды. Ведь для нее необходимо принять во внимание изменение во времени

показателей хозяйственной деятельности человека. В связи с этим задача

предсказания климата содержит два основных элемента – прогноз развития ряда

аспектов хозяйственной деятельности и расчет тех изменений климата, которые

соответствуют изменению соответствующих показателей деятельности человека.

Возможный экологический кризис

Современная деятельность человека, так же как и его

деятельность в прошлом, существенно изменила природную среду на большей

части нашей планеты, эти изменения до недавнего времени были только суммой

многих локальных воздействий на природные процессы. Они приобрели

планетарный характер не в результате изменения человеком природных

процессов глобального масштаба, а потому, что локальные воздействия

распространились на большие пространства. Иначе говоря, изменение фауны в

Европе и Азии не влияло на фауну Америки, регулирование стока американских

рек не изменило режима стока африканских рек и так далее. Только в самое

последнее время началось воздействие человека на глобальные природные

процессы, изменение которых может оказать влияние на природные условия всей

Принимая во внимание тенденции развития хозяйственной

деятельности человека в современную эпоху, недавно было высказано

предложение, что, дальнейшее развитие этой деятельности может привести к

значительному изменению окружающей среды, в результате которого произойдет

общий кризис экономики и резко сократится численность населения.

К числу крупных проблем относится вопрос о

возможности изменения под влиянием хозяйственной деятельности глобального

климата нашей планеты. Особое значение этого вопроса заключается в том, что

такое изменение может оказать существенное влияние на хозяйственную

деятельность человека раньше всех других глобальных экологических

нарушений.

При определенных условиях влияние хозяйственной

деятельности человека на климат может в сравнительно близком будущем

привести к потеплению, сравнимому с потеплением первой половины 20 века, а

затем намного превзойти это потепление. Таки образом, изменение климата,

возможно, является первым реальным признаком глобального экологического

кризиса, с которым столкнется человечество при стихийном развитии техники и

экономики.

Основной причиной этого кризиса на его первой стадии

будет пераспределение количества осадков, выпадающих в различных районах

земного шара, при их заметном уменьшении во многих районах неустойчивого

увлажнения. Поскольку в этих районах расположены важнейшие области

производства зерновых культур, изменение режима осадков может существенно

затруднить проблему повышения урожайности для обеспечения продовольствием

быстро растущего населения земного шара.

По этой причине вопрос о предотвращения нежелательных

изменений глобального климата является одной из существенных экологических

проблем современности.

Проблема регулирования климата

Для предотвращения неблагоприятных изменений климата,

возникающих под влиянием хозяйственной деятельности человека,

осуществляются различные мероприятия; наиболее широко ведется борьба с

загрязнением атмосферного воздуха. В результате применения во многих

развитых странах различных мер, включающих очистку воздуха, используемого

промышленными предприятиями, транспортными средствами, отопительными

загрязнения воздуха в ряде городов. Однако во многих районах загрязнение

воздуха усиливается, причем, имеется тенденция к росту глобального

загрязнения атмосферы. Это указывает на большие трудности предотвращения

роста количества антропогенного аэрозоля в атмосфере.

Еще труднее были бы задачи (которые пока еще не

ставились) предотвращения увеличения содержания углекислого газа в

атмосфере и роста тепла, выделяемого при преобразованиях энергии,

используемой человеком. Простых технических средств решения этих задач не

существует, кроме ограничений потребления топлива и потребления большинства

видов энергии, что ближайшие десятилетия несовместимо с дальнейшим

техническим прогрессом.

Таким образом, для сохранения существующих

климатических условий в близком будущем окажется необходимым применение

метода регулирования климата. Очевидно, что при наличии такого метода он

мог быть использован также для предотвращения неблагоприятных для народного

хозяйства естественных колебаний климата и в дальнейшем, соответствующем

интересам человечества.

Имеется ряд работ, в которых рассматривались

различные проекты воздействия на климат. Один из крупнейших проектов имеет

целью уничтожение арктических льдов для значительного повышения температуры

в высоких широтах. При обсуждении этого вопроса был выполнен ряд

исследований связи режима полярных льдов с общими климатическими условиями.

Влияние исчезновения полярных льдов на климат будет сложным и не во всех

отношениях благоприятным для деятельности человека. Далеко не все

последствия разрушения полярных льдов для климата и природных условий

различных территорий можно сейчас предсказать с достаточной точностью.

Поэтому, при наличии возможности уничтожить льды это мероприятие

осуществлять в ближайшем будущем нецелесообразно.

Из других путей воздействия на климатические условия

заслуживает внимание возможность изменения атмосферных движений большого

масштаба. Во многих случаях атмосферные движения неустойчивы, в связи с чем

возможны воздействия на них с затратой сравнительно небольшого количества

В других работах упоминаются некоторые методы

воздействия на микроклимат в связи с агрометеорологическими задачами. К их

числу относятся различные способы защиты растений от заморозков, затенение

растений с целью защиты их от перегрева и излишнего испарения влаги,

посадки лесных полос и другие.

В некоторых публикациях упоминаются другие проекты

воздействия на климат. К их числу относятся идеи воздействия на некоторые

морские течения путем строительства гигантских плотин. Но ни один проект

такого рода не имеет достаточного научного обоснования, возможное влияние

их осуществления на климат остается совершенно неясным.

Другие проекты включают предложения о создании

крупных водоемов. Оставляя в стороне вопрос о возможности осуществления

такого проекта, следует отметить, что связанные с ним изменения климата

изучены очень мало.

Можно думать, что некоторые из выше перечисленных

проектов воздействия на климат ограниченных территорий будут доступны для

техники близкого будущего, или целесообразность их осуществления будет

доказана.

Гораздо большие трудности на пути осуществления

воздействий на глобальный климат,то есть на климат всей планеты или ее

значительной части.

Из различных источников путей воздействия на климат,

по-видимому,наиболее доступен для современной техники метод, основанный на

увеличении концентрации аэрозоля в нижней стратосфере. Осуществление этого

воздействия на климат имеет целью предотвратить или ослабить изменения

климата, которые могут возникнуть через несколько десятилетий под влиянием

хозяйственной деятельности человека. Воздействия такого масштаба могут быть

необходимы в 21 веке, когда в результате значительного роста производства

энергии может существенно повысится температура нижних слоев атмосферы.

Уменьшение прозрачности стратосферы в таких условиях может предотвратить

нежелательные изменения климата.

Заключение

Из выше перечисленных материалов можно сделать

вывод,что в современную эпоху глобальный климат уже в некоторой мере

изменен в результате хозяйственной деятельности человека. Эти изменения

обусловлены главным образом увеличением массы аэрозоля и углекислого газа в

атмосфере.

Современные антропогенные изменения глобального климата сравнительно

невелики, что частично объясняется противоположным влиянием на температуру

воздуха роста концентрации аэрозоля и углекислого газа. Тем не менее эти

изменения имеют определенное практическое значение, в основном в связи с

влиянием режима осадков на сельскохозяйственное производство. При

сохранении современных темпов хозяйственного развития антропогенные

изменения могут быстро возрасти и достигнуть масштабов, превышающих

масштабы естественных колебаний климата, происходивших в течение последнего

столетия.

В дальнейшем при этих условиях изменения климата

будут усиливаться, причем в 21 веке они могут стать сравнимыми с

естественными колебаниями климата. Очевидно, что столь значительные

изменения климата могут оказать громадное влияние на природу нашей планеты

и многие стороны хозяйственной деятельности человека.

В связи с этим возникают задачи предсказания

антропогенных изменений климата, которые возникнут при различных вариантах

хозяйственного развития, и разработки методов регулирования климата,

которые должны предотвратить его изменения в нежелательном направлении.

Наличие этих задач существенно изменяет значение исследований изменений

климата и особенно изучения причин этих изменений. Если раньше такие

исследования имели в значительной мере познавательные цели, то сейчас

выясняется необходимость их выполнения для оптимального планирования

развития народного хозяйства.

Следует указать на международный аспект проблемы

антропогенных изменений климата, который приобретает особенно большое

значение при подготовке крупномасштабных воздействий на климат. Воздействие

на глобальный климат приведет к изменению климатических условий на

территорий многих стран, причем характер этих изменений в разных районах

будет различным. В связи с этим в работе Е. К. Федорова неоднократно

указывалось, что осуществление любого крупного проекта воздействия на

климат возможно только на основе международного сотрудничества.

Сейчас есть основания для поставки вопроса о

заключении международного соглашения, запрещающего осуществление

несогласованных воздействий на климат. Такие воздействия должны разрешаться

только на основе проектов, рассмотренных и одобренных ответственными

международными органами. Это соглашение должно охватывать как мероприятия

по направленному воздействию на климат, так и те виды хозяйственной

деятельности человека, которые могут привести к непреднамеренным

применениям глобальных климатических условий.

Литература

Будыко М.И. Изменения климата.- Ленинград: Гидрометеоиздат, 1974. - 279 с.

Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем.- Ленинград: Гидрометеоиздат, 1980.-

Лосев К.С. Климат: вчера, сегодня... и завтра?- Ленинград,

Гидрометеоиздат, 1985. 173 с.

Монин А.С., Шишков Ю.А. История климата.- Ленинград: Гидрометеоиздат,