Эта статья открывает цикл про экологические проблемы, к которым привела деятельность человека. К таким проблемам относятся:
- климатические проблемы,
- эколого-промышленные катастрофы,
- аварии на атомных объектах,
- пандемии,
- исчезнувшие виды животных и растений.
Сегодня обсудим, что такое климатические проблемы.
Погода и климат
Газовая оболочка вокруг нашей планеты – атмосфера – держится за счет сил притяжения. Она состоит из смеси газов, которые можно примерно оценить по объему: 78% азот, 21% кислород, 0,93% аргон, 0,03% углекислый газ и пр. газы, в том числе оксиды азота.
Однако обычно воздух не является сухим и содержит еще и около 1% воды в форме пара, капель воды или кристалликов льда.
Атмосфера нашей планеты напрямую регулирует условия на поверхности, в том числе благодаря ей на планете существует жизнь. Атмосфера за счет своего состава балансирует опасное солнечное излучение и защищает планету от переохлаждения или перегрева. Кроме того, за счет вращения земли, нагрева солнечной радиацией, постоянного круговорота воды, а также гравитационного воздействия солнца и луны, атмосфера находится в постоянном движении.
Поэтому атмосфера характеризуется не только составом, но и другими параметрами:
- температурой,
- давлением,
- влажностью,
- скоростью движения воздушных масс (скоростью ветра),
- количеством осадков,
- наличием атмосферных явлений (грозы, ураганы, торнадо и пр.).
Эти параметры в каждый момент времени в каждой точке называются погодой, и, при измерении в течение какого-то промежутка времени, описывают климат той или иной точки или области.
От чего зависят погода и климат
Погода напрямую зависит от солнечной радиации, которая приходит к земле от ближайшей к нам звезды – Солнца. Поток солнечной энергии (его еще называют инсоляция), который доходит до верхнего слоя атмосферы земли, называется солнечной постоянной и равен 1360 Вт/м2.
Но не вся эта энергия доходит через атмосферу до поверхности Земли: часть коротковолнового излучения отражается от атмосферы, облаков и самой поверхности, а большая часть энергии поглощается облаками, самой атмосферой и находящимися в ней примесями (водой, озоновым слоем, пылью и твердыми частицами), а также поверхностью суши и океана.
Благодаря разнообразным свойствам молекул газов в атмосфере, распределение солнечной энергии отличается между верхними слоями атмосферы и поверхностью. Так, например, короткие волны – ультрафиолетовое излучение – поглощаются кислородом, озоном и азотом в верхних слоях атмосферы, тогда как вода и углекислый газ поглощают более длинноволновую энергию солнца и нагреваются.
При этом часть энергии излучается обратно в атмосферу и в космос с поверхности, в том числе и за счет внутреннего нагрева ядра планеты, переотражения этого потока от облаков и пр.
Очевидно, что изменение состава атмосферы и повышение концентрации примесей, нехарактерных для нормального состава воздуха, могут повлиять на параметры атмосферы и климат в целом.
Следовательно, климатические проблемы – это изменения климата и связанных с ним параметров, характеризующих состояние, прежде всего, атмосферы. Эти проблемы наглядно показывают, что природа, хоть и с опозданием, но чутко реагирует на действия человека.
В следующих статьях рассмотрим более детально такие климатические проблемы, как озоновые дыры, кислотные дожди и парниковый эффект.