Реферат: Земля, как тепловая машина (климатический фактор)

усилению испаpения с повеpности почвы и тpанспиpации - тpавяного покpова, поскольку тpанспиpация с повеpхности кpон деpевьев и сохpанение под пологом леса относительно более высокой влажности воздуха оказываются утpачены;

снижению темпеpатуpы почвенного пpофиля, как pеакция на изменение паpаметpов снежного покpова, увеличение туpубулентного воздушного обмена и смещение уpовня тpанспиpации влаги с кpон деpевиев на почву;

изменение сpоков и увеличение пpодолжительности вегетационного пеpиода.

изменение сpоков и в общем случае - сокpащение пpодолжительности вегетационного пеpиода pастений.

Изменение состава и оптических свойств атмосфеpы связано с тем, что концентpация только техногенного СО2 в воздухе за год возpастает на 0,25%, в pезультате чего по пpогнозам к концу ХХ века возможно повышение темпеpатуpы земной атмосфеpы на 0,1-0,2°С, а в дальнейшем эта величина может достичь +3°С. Подобное потепление вызовет цепочку взимосвязанных климатических и общегеогpафических и, конечно же, экологических последствий.

Пpиток антpопогенного тепла в pезультате эксплуатации энеpгетических установок уже сейчас составляет годовую величину 42 Дж/см2, достигая в пpомышленных pайонах годовых значений 4200-8400 Дж/см2. Если иметь ввиду, что энеpгетические затpаты на одного жителя слабоpазвитых в пpомышленном отношении, но густонаселенных стpан, таких как Китай и Индия в 80 pаз меньше, чем аналогичные затpаты на одного жителя США или некотоpых стpан Евpопы и что если эта pазница будет снивелиpована дальнейшим интенсивным pазвитием миpовой энеpгетики, можно пpедставить себе энеpгетический коллапс планеты Земли без каких либо дополнительных pазpушительных для биосфеpы фактоpов

В.Т.Балобаевым (1991) опубликорвана диаграмма, характеризующая основные гармоники палеотемпературной кривой. Сложение гармоник с периодом 40, 10, 3 тыс. лет показывает, что за голоценовым оптимумом последовало похолодание, которое в настоящее время сменилось новым потеплением. Это потепление должно длиться около 3 тыс. лет и быть более глубоким, чем оптимум голоцена. Даже следующее похоладание (4-8 тыс. лет) должно быть более теплым, чем современность. Самое же теплое время должно наступить через 12 тыс. лет, после чего начнется медленный, но неуклонный переход к очередной ледниковой эпохе. Таким образом, настоящее время является началом длительного теплого климатического периода и тенденция потепления с периодическими колебаниями будет сохраняться еще очень долго. Количественная оценка амплитуды гармоник, по мнению Балобаева, составляет: 6-9°С - для колебаний с циклом 40 тыс. лет; 4-6°С - для 10 тыс. лет и 1 - 3°С - для 3 тыс. лет. Заметное потепление климата в конце текущего столетие и на продолжение этого процесса в последующем указывает М.К.Гаврилова.

На это естественное потепления климата Земли планетарной природы накладывается парниковый эффект, существенно ускоряющий про глобальный процесс потепления климата.

Увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере уже привело к тому, что: средняя температура воздуха повысилась, по сравнению с доиндустриальным периодом, на 0,5-0,6°С, однако в северных широтах это потепление началу 2000 г. это повышение составит 1,2°С и к 2025 г. может достигнуть 2,2 - 2,5°С (Будыко и др., 1989). Для биосферы Земли такое изменение климата может иметь далеко идущие экологические последствия. Потому, продолжая рассуждения, касающиеся парникового эффекта, приходится иметь ввиду его наложение на пусть и медленные глобальные климатические процессы, направленные к климатическому оптимуму. Таким образом, парниковый эффект усилит и одновременно - ускорит процесс потепления и все остальные природные эффекты, связанные с ним. То, что уже происходит на нашей многогрешной планете во многих случаях потребует учета при разработках перспективных экономических планов, документов ОВОС (оценки проектных решений на окружающую среду) и принятия политических решений. Позволительно предположить возможность развития следующих цепей взаимосвязанных событий, некоторые из которых видны невооруженным глазом уже сейчас дифференцировано для различных регионов земного шара.

Существуют различные цифры, характеризующие уровень и темпы развития парникового эффекта, однако происходящие на земле климатические и геологические процессы позволяют построить, во всяком случае на качественном уровне, цепочки событий, видимых ныне невооруженным глазом. Попробуем рассмотреть их по природным средам.

Океанические и морские пространства.

1. Потепление климата вызовет возрастание температуры океанических вод, следствием чего произойдет увеличение величины испарения с поверхности океанических и морских акваторий. Этот процесс усилит интенсивность Великого Кругооборота Воды в Природе.

2. На фоне общего увеличения температуры океанических вод произойдет усиление контрастность их температуры, нарушение сформировавшегося отношения плотности к солености воды и, как следствие, возможно увеличение скорости морских течений.

3. Увеличение контрастности температуры морских течений вызовет адекватную реакцию атмосферных вихрей над пространствами океанов и островными архипелагами, которая проявится в учащении и усилении штормов, ураганов, тайфунов, других катастрофических климатических процессов с одновременным возрастанием величины влагопереноса с океана на континенты.

4. Активизация таяния ледниковых щитов Гренландии и Антарктиды, с одной стороны и нагрев океанических вод, с другой, приведут к увеличению их объема и общему повышению уровня мирового океана. Последнее обстоятельство вызовет трансгрессию океанических вод, погружение под уровень моря прибрежных низменностей, в большинстве своем густо населенных.

Континентальные пространства.

5. Существующее неравномерное распределение температуры, растительности и влажности на поверхности континентов приведет к еще большей контрастности температур за счет того, что поверхность засушливых регионов будет сильнее нагреваться, а влажных - сильнее испарять.

6. В связи с увеличением массы влаги, испаряющейся с океанической поверхности, на континентах пропорционально возрастет количество осадков и одновременно контрастность их распределения - пустынные и степные регионы будут получать еще меньшие их количества, влажные равнинные и все - горные еще большие.

7. В горных районах будет происходить усиление кругооборота в системе снег ® фирн ® лед ® вода ® снег, с общей тенденцией сокращения площадей ледников. Как следствие - изменится режим речного стока: он станет более контрастным: на фоне общего увеличения расхода горных рек и снижения его зарегулированности.

8. Увеличение количества осадков в горах в виде снега приведет к возрастанию лавинной опасности, а перенасыщение водой элювиального и делювиального материала вызовет усиление эрозионных процессов, в том числе - катастрофических оползней, солифлюкционных и селевых потоков.

9. В равнинных и предгорных регионах можно ожидать усиление весенних паводков и наводнений. Они будут более мощными по высоте подъема вод, и длительными по времени.

10. Перераспределение водных и каменных масс на поверхности континентов, особенно в горных районах, в сочетании с усилением инфильтрационных процессов может провоцировать повышение сейсмичности.

11. Увеличение контрастности температур в пределах континентальных пространств стимулирует возникновение или усиление компенсационных движений воздушных масс. Участятся ураганы, смерчи, штормовые ветры.

12. Активизируется таяние ледниковых щитов в Гренландии и Антарктиде.

13. На территории мерзлой зоны возможно увеличение мощности слоя сезонного промерзания-протаивания, таяние подземных льдов, разрушение поверхности равнинных мерзлотных ландшафтов, на фоне общего ее понижения. Осложнение условий эксплуатации зданий и сооружений, построенных по принципу сохранения мерзлоты в основании фундаментов.

14. Увеличение глубины протаивания мерзлых пород приведет к спонтанному освобождению и выделению из протаивающих пород содержащегося в них метана и окиси углерода, что будет способствовать дальнейшему усилению парникового эффекта.

15. В результате повышения температуры воздуха и снижения количества осадков вероятно ужесточение лесных пожаров и соответствующая смена континентальных ландшафтов с усилением тенденции их дальнейшего опустынивания

В пограничных условиях океан-континент можно ожидать следующих событий.

16. Повышения уровня океана вследствие морской трансгрессии, вызовет погружение под уровень моря низменных прибрежных территорий и пляжей. Это обстоятельство сместит сложившееся равновесие между абразионными и аккумулятивными процессами на побережьях в сторону усиления морской абразии, что, в сочетании с сокращением площадей прибрежных пляжей или их исчезновением, коренным образом изменит условия обитания на морских побережьях, в частности во всех приморских городах и курортных зонах. Вероятно во многих случаях потребуются берегоукрепительные работы. а в иных - переселение людей с затопляемых и подтопляемых территорий.