Основы криогенеза литосферы - Романовский Н.Н.
ISBN 5—211—02379—X
Скачать (прямая ссылка):
Антропогенное воздействие на климат и природную среду за последние десятилетия увеличилось многократно и стало угрожающим. Его влияние на криолитозону слагается из воздействия меняющегося климата и изменений, вносимых человеком в ландшафтную обстановку на больших площадях. На климат в наибольшей степени оказывают воздействие выделение тепловой энергии, продуцируемой главным образом при
316
сжигании органического топлива, в атмосферу, выбросы аэрозолей и увеличение содержания в атмосфере газов, влияющих на р а д и ацио и но- теп л оно и обмен Земли.
Поступление в атмосферу тепла, образующегося при использовании человеком производимой им энергии, так называемое термическое загрязнение атмосферы, составляет всего 0,01% от поглощенной солнечной энергии и не может сколько-нибудь существенно влиять на планетарный климат. Подсчеты, проведенные некоторыми учеными, показывают, что к началу следующего столетия, когда население планеты достигнет 10 млрд человек, потребление энергии по сравнению с концом 70-х годов увеличится в пять раз. В пределе термическое загрязнение атмосферы может составить 8•1O14 Вт. Учитывая, что поглощенная солнечная энергия составляет 8-1016 Вт, привнос тепла в атмосферу, по расчетам В. Вашингтона, не может превысить энергию планетарной системы более чем на 1%.
Вместе с тем тепловое загрязнение атмосферы отличается высокой неравномерностью. В крупных современных городах выброс тепла соизмерим с приходом солнечной энергии, вслед-, ствие чего температуры приземных слоев воздуха могут повышаться на несколько градусов. Моделирование предельных случаев теплового загрязнения атмосферы, характерного для густонаселенных индустриальных регионов, показывает возможность повышения температур воздуха, различного для разных широт. Так, при увеличении суммарной радиации Земли на 1 % ее средняя температура, по расчетам Р. Везерольда и С. Манабе, повысится на 2 °С. При этом в полярных широтах повышение должно быть в три—пять раз сильнее, чем в приэкваториальной зоне, так как относительный вес антропогенной добавки энергии в высоких широтах велик, а у экватора — незначителен. Территория распространения ММП отличается очень низкой плотностью населения, и антропогенное энерговыделение намного ниже среднего по земному шару. Поэтому в обозримом будущем не следует ожидать заметного теплового загрязнения атмосферы территории криолитозоны и значительного повышения температуры поверхности в городах (Балоба-ев, 1991).
Вторым механизмом антропогенного воздействия на климат является увеличение содержания аэрозолей в атмосфере, которое происходит не только над городами и индустриальными районами, но и отмечается во всей атмосфере планеты. Воздействие на климат изучено недостаточно и рядом исследователей оспаривается; Аэрозоли, с одной стороны, уменьшают поглощенную солнечную радиацию вследствие того, что они поглощают часть прямой солнечной радиации. С другой стороны, они изменяют суммарное альбедо земли и играют двойственную роль: их увеличение в атмосфере может вести как к потеплению, так и к похолоданию. Это заставляет большинство зарубежных ученых воздерживаться от количественных оце
317
нок их воздействия на глобальные изменения климата. Однако М. И. Будыко оценивает величину вероятного повышения температуры воздуха к концу настоящего столетия на 0,5 0C Учитывая, что на Западе ужесточаются требования к уменьшению выбросов промышленных аэрозолей, содержание их в атмосфере может начать снижаться. Аэрозоли живут в атмосфере недолго и не могут переноситься в значительных количествах на большие расстояния. Поэтому их содержание над территорией криолитозоны существенно ниже общепланетарного и заметного воздействия на климат этих регионов оказывать не будут.
Третий механизм антропогенного воздействия на изменения глобального климата планеты является самым мощным и наиболее достоверно установленным. Это — увеличение содержания в атмосфере двуокиси углерода, выделяющейся при сжигании ископаемого органического топлива и при окислении органических веществ при воздействии человека на биосферу (уничтожение лесов, распахивание земель, сжигание древесины и др.). Около половины CO2, выделяющегося в атмосферу,, сохраняется в ней, постепенно накапливаясь. Остальная часть поглощается океаном. По некоторым оценкам, выброс в атмосферу CO2 возрастает со скоростью 5,7% в год. Прогнозируется, что удвоение его содержания в атмосфере произойдет в интервале 2025—2050 гг.
Увеличение содержания CO2 в атмосфере вызывает возрастание парникового (оранжерейного) эффекта. Двуокись углерода практически прозрачна для коротковолновой солнечной радиации, но поглощает в некотором диапазоне частот длинноволновое противоизлучение Земли. Это приводит к нагреву приземного слоя воздуха и повышению средней температуры. В качестве критерия оценки повышения среднегодовых температур воздуха принято принимать их возрастание при удвоении: содержания CO2 в атмосфере. Согласно данным численного моделирования климата, проведенного М. К. Маккрекеном, можно с вероятностью 50% считать, что удвоение концентрации CO2 приведет к повышению средней глобальной температуры воздуха у земной поверхности от 1,5 до 4,5 °С. Если принимать, что за последние 100 лет концентрация CO2 возросла с 290 до 340 млн-1, то должно было произойти потепление климата,, составляющее 0,7±0,36 0C Однако помимо того что сами модели климата сильно упрощены и часто не учитывают важнейших природных механизмов, значения входящих в них параметров могут быть определены в настоящее время с низкой вероятностью. Например, по мнению К. Я. Кондратьева, для до-индустриального уровня концентрации CO2 возможен интервал значений 250—290 млн-1, а временной ход концентрации углекислого газа за столетие (1850—1950) недостаточно достоверен в такие периоды, когда роль биосферы как фактора изменчивости концентрации CO2 была более существенной, чем вклад промышленных выбросов. Это означает, что с 1850 по 1950 г.
