Κλίμα και άνθρωπος

Αλλάζει το κλίμα της Γης; Αυτό το ζήτημα απασχολεί εδώ και καιρό όχι μόνο τους επιστήμονες. Όπως φαίνεται από τις μετεωρολογικές παρατηρήσεις, από τα τέλη του 19ου αιώνα, η μέση θερμοκρασία του αέρα σε όλα τα γεωγραφικά πλάτη του βόρειου ημισφαιρίου αυξάνεται. Η υπερθέρμανση κορυφώθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 30 του εικοστού αιώνα, όταν η μέση θερμοκρασία του αέρα ήταν 0,6 βαθμούς υψηλότερη από ό, τι στα τέλη του 19ου αιώνα. Τότε ξεκίνησε ένα κρύο. Στα μέσα της δεκαετίας του εξήντα του ΧΧ αιώνα, η θερμοκρασία του αέρα μειώθηκε κατά περίπου 0,3-0,4 βαθμούς.

Τέτοιες αλλαγές μπορεί να φαίνονται ασήμαντες. Αλλά έχουν μεγάλη πρακτική σημασία, ιδίως στην Αρκτική. Επιπλέον, εδώ ήταν αρκετές φορές μεγαλύτερες από τον μέσο όρο σε ολόκληρο το ημισφαίριο. Και κατά τη διάρκεια της μεγαλύτερης θέρμανσης, για παράδειγμα, η περιοχή του πολικού θαλάσσιου πάγου συρρικνώθηκε κατά 10%, γεγονός που βελτίωσε σημαντικά τις συνθήκες για την πολική πλοήγηση.

Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του αέρα είχαν ακόμη μεγαλύτερη επίδραση στον κύκλο υγρασίας στην ατμόσφαιρα και στην ποσότητα της καθίζησης. Η θερμοκρασία στα υψηλά γεωγραφικά πλάτη άλλαξε περισσότερο από ό, τι στα χαμηλά γεωγραφικά πλάτη, και με τη θέρμανση, η διαφορά του στον ισημερινό και στον πόλο μειώνεται και όταν η θερμοκρασία πέφτει, αυξάνεται.

Η ατμόσφαιρα είναι από ορισμένες απόψεις ανάλογη με τους κινητήρες θερμότητας, οι οποίοι τροφοδοτούνται από διαφορές θερμοκρασίας. Με κρύα κουμπώματα, αυξάνεται η ένταση της κίνησης των μαζών του αέρα, ειδικά στη ζώνη των εύκρατων γεωγραφικών πλάτους. Η μεταφορά υδρατμών από τους ωκεανούς στις ηπείρους και, συνεπώς, αυξάνεται το ύψος της καθίζησης. Από την άλλη πλευρά, η αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει τη συχνότητα της ξηρασίας σε πολλές περιοχές της Ευρώπης, της Ασίας και της Βόρειας Αμερικής.

Οι λόγοι για αυτές τις αλλαγές μελετώνται από την επιστήμη της κλιματολογίας. Αποδείχθηκε, για παράδειγμα, ότι η διαφάνεια της ατμόσφαιρας για την ηλιακή ακτινοβολία που θερμαίνει την επιφάνεια της γης δεν είναι σταθερή. Επηρεάζεται σημαντικά από τις αλλαγές στη μάζα των μικρότερων υγρών και στερεών σωματιδίων στον αέρα - ατμοσφαιρικό αεροζόλ. Αυτά τα σωματίδια παραμένουν για μεγάλο χρονικό διάστημα στην κάτω στρατόσφαιρα, σε υψόμετρα από 15 έως 25 χιλιόμετρα, όπου αποτελούνται κυρίως από μικρά σταγονίδια θειικού οξέος.

Σταγόνες προκύπτουν στην ατμόσφαιρα από το διοξείδιο του θείου, το οποίο απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια διαφόρων διεργασιών στην επιφάνεια της γης. Στην στρατόσφαιρα, αλληλεπιδρά με το όζον και τους υδρατμούς που βρίσκονται εκεί, μετατρέποντας σε θειικό οξύ. Δεδομένου ότι μία από τις σημαντικότερες πηγές διοξειδίου του θείου είναι οι ηφαιστειακές εκρήξεις, σε περιόδους υψηλής ηφαιστειακής δραστηριότητας, η διαφάνεια της ατμόσφαιρας πέφτει και η ψύξη μπαίνει. Στη δεκαετία του '20 και του '30 του αιώνα μας, δεν υπήρξαν σημαντικές ηφαιστειακές εκρήξεις, οι οποίες οδήγησαν σε αισθητή αύξηση της διαφάνειας της ατμόσφαιρας και σε αύξηση της θερμοκρασίας του κλίματος.

Υπάρχει λόγος να πιστεύουμε ότι τις τελευταίες δεκαετίες, το κλίμα άρχισε να αλλάζει ως αποτέλεσμα της ανθρώπινης οικονομικής δραστηριότητας. Υπάρχουν τρεις γνωστοί τρόποι ανθρώπινης επιρροής στο κλίμα. Το πρώτο είναι η θερμότητα από την ενέργεια που χρησιμοποιείται, συμπεριλαμβανομένου του άνθρακα, του πετρελαίου και του πυρηνικού. Είναι αλήθεια ότι αυτή η θέρμανση είναι ακόμα μικρή και κατά μέσο όρο για τον πλανήτη είναι περίπου 0,01 μοίρες. Ωστόσο, σε μεγάλες πόλεις μπορεί να φτάσει αρκετούς βαθμούς.

Ο δεύτερος τρόπος είναι να αυξηθεί η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα ως αποτέλεσμα της καύσης διαφόρων τύπων καυσίμων. Το διοξείδιο του άνθρακα επηρεάζει σημαντικά την επίδραση του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα: μεταδίδει την ηλιακή ακτινοβολία στο έδαφος καλά, αλλά καθυστερεί αισθητά τη θερμική ακτινοβολία μεγάλων κυμάτων αφήνοντας την επιφάνεια της γης. Η αύξηση της ποσότητας διοξειδίου του άνθρακα οδηγεί σε αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα κοντά στην επιφάνεια της γης.

Κάποτε, πολύ καιρό πριν, η συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα ήταν πολύ υψηλότερη από ό, τι σήμερα (τώρα περιέχει περίπου 0,03 τοις εκατό) και έφτασε αρκετά δέκατα του ποσοστού.Στη συνέχεια, η παραγωγικότητα των φυτών ήταν επίσης υψηλότερη, δημιουργήθηκε περισσότερη οργανική ύλη στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Η θερμοκρασία του αέρα ήταν επίσης αισθητά υψηλότερη, ειδικά σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη.

Η ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα άρχισε να μειώνεται πριν από δεκάδες εκατομμύρια χρόνια, αλλά αυτή η διαδικασία έχει επιταχυνθεί τα τελευταία εκατομμύρια χρόνια. Κατά συνέπεια, γινόταν πιο κρύο. Το αποτέλεσμα είναι ο σχηματισμός μόνιμων φύλλων πάγου στους πόλους.

Υπό την επίδραση της ανθρώπινης οικονομικής δραστηριότητας, η αρχαία σύνθεση της ατμόσφαιρας, πλούσια σε διοξείδιο του άνθρακα, αποκαθίσταται με μεγάλη ταχύτητα. Τα τελευταία δέκα χρόνια, ο αριθμός του έχει αυξηθεί κατά αρκετό τοις εκατό της συνολικής μάζας του. Μέχρι το τέλος αυτού του αιώνα, θα έπρεπε να είχε αυξηθεί κατά 15-20% σε σχέση με το 1970. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι η αύξηση της συγκέντρωσης του διοξειδίου του άνθρακα τις τελευταίες δεκαετίες θα έπρεπε να έχει αυξήσει τη μέση θερμοκρασία του αέρα κατά αρκετά δέκατα του βαθμού. Αλλά κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου δεν ανέβηκε, αλλά έπεσε. Προφανώς, άλλοι παράγοντες επηρέασαν σημαντικά το κλίμα. Τι είδους?

Από τα τέλη της δεκαετίας του τριάντα και μέχρι πρόσφατα, η διαφάνεια της ατμόσφαιρας για την ηλιακή θερμική ακτινοβολία έχει μειωθεί λόγω της αύξησης του ατμοσφαιρικού αερολύματος. Αυτά είναι τα αποτελέσματα της ηφαιστειακής δραστηριότητας και της ανθρώπινης οικονομικής δραστηριότητας - ατμοσφαιρική ρύπανση με στερεά και υγρά σωματίδια όχι μόνο σε πόλεις, αλλά και σε τεράστιες περιοχές.

Πώς θα είναι το μελλοντικό κλίμα; Πολλοί επιστήμονες προσπαθούν να δώσουν τις υποθέσεις τους. Στη δεκαετία του εξήντα του περασμένου αιώνα, προτάθηκαν περισσότερες από είκοσι προβλέψεις για την κλιματική αλλαγή, και οι συγγραφείς, κατά κανόνα, πίστευαν ότι η ψύξη που είχε συμβεί νωρίτερα θα συνεχιστεί περαιτέρω. Έχει προταθεί ότι αυτή η ψύξη θα μπορούσε σχετικά σύντομα να οδηγήσει στην «Μικρή εποχή των παγετώνων», δηλαδή σε απότομη επιδείνωση των κλιματολογικών συνθηκών σε χώρες με εύκρατο και υψηλό γεωγραφικό πλάτος, όπου η γεωργία είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη σε πτώση της θερμοκρασίας. Ωστόσο, τα διαθέσιμα δεδομένα υποδηλώνουν ότι η διαδικασία ψύξης έχει ήδη τελειώσει και πρέπει να αντικατασταθεί από τη θέρμανση, η οποία θα οδηγήσει σε αύξηση της συχνότητας ξηρασίας σε πολλές περιοχές του εύκρατου γεωγραφικού πλάτους του βόρειου ημισφαιρίου. Έδειξαν επίσης ότι μετά από μια περίοδο μείωσης της μέσης θερμοκρασίας στο ελάχιστο στα μέσα της δεκαετίας του '60 του ΧΧ αιώνα, η ανάπτυξή της άρχισε, επιταχύνοντας στα τέλη της δεκαετίας του '60 - αρχές της δεκαετίας του '70. Τα τελευταία δέκα χρόνια, έχει αυξηθεί κατά 0,3 βαθμούς και στα υψηλά γεωγραφικά πλάτη του ημισφαιρίου μας - κατά περίπου ένα βαθμό.

Μια τόσο γρήγορη θέρμανση παρατηρήθηκε τον τελευταίο αιώνα μόνο μία φορά - στις αρχές της δεκαετίας του '20, αντίστοιχα, με αύξηση της διαφάνειας της ατμόσφαιρας. Με την τρέχουσα υπερθέρμανση, η διαφάνεια της ατμόσφαιρας παραμένει κάτω από την κανονική. Επομένως, ο κύριος λόγος για αυτό ήταν η αύξηση της συγκέντρωσης του διοξειδίου του άνθρακα.

Ο ρυθμός αύξησης της μάζας του διοξειδίου του άνθρακα αυξάνεται συνεχώς, και επομένως η επιρροή του στο κλίμα γίνεται όλο και πιο σημαντικό. Μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του εξήντα, το αποτέλεσμα αντισταθμίστηκε από την αύξηση του ατμοσφαιρικού αερολύματος. Αλλά αυτή η αύξηση σταμάτησε και η ταχεία αύξηση της θερμοκρασίας έχει αρχίσει. Και γίνεται ήδη όλο και πιο αισθητό.

Ποιες κλιματολογικές αλλαγές μας περιμένουν;

Καθώς η μάζα του διοξειδίου του άνθρακα αυξάνεται με έναν ολοένα ταχύτερο ρυθμό, είναι πιθανότερο η περαιτέρω θέρμανση. Σε μερικές δεκαετίες, μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση της τήξης του πολικού θαλάσσιου πάγου, η οποία θα αλλάξει σημαντικά τις φυσικές συνθήκες όχι μόνο σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη, αλλά και στο μεγαλύτερο μέρος του πλανήτη.

Η συνεχιζόμενη διαδικασία αποκατάστασης της αρχαίας σύνθεσης της ατμόσφαιρας μπορεί να θεωρηθεί ως «αναζωογόνηση» της βιόσφαιρας. Μιλάμε για την αποκατάσταση των φυσικών συνθηκών με ένα ζεστό κλίμα σε όλα τα γεωγραφικά πλάτη, για μια αύξηση της παραγωγικότητας των φυτών, η οποία μπορεί να υποστηρίξει μια πολύ μεγαλύτερη μάζα ζωντανών οργανισμών.

Εάν αυτή η διαδικασία ήταν αργή, θα μπορούσε να θεωρηθεί ευεργετική για την ανθρωπότητα. Αλλά η ταχύτητά του δημιουργεί πολλά προβλήματα που μπορεί να είναι δύσκολο να επιλυθούν.Ωστόσο, υπάρχει λόγος να ελπίζουμε ότι με την πάροδο του χρόνου, η ρύθμιση του κλίματος θα μελετηθεί καλύτερα, θα γίνει πιο υποτακτική για εμάς.

Μ. Budyko

Παρόμοιες δημοσιεύσεις

Και για τον καιρό

Αλφαβητικές πόλεις και καιρός

Πίτα βροχής λεμονιού