27.10.2013

Планетарные причины изменения климата земли

Гепло- и влагообмвн — основные физические характеристики, определяющие климат, воздействуют на него через атмосферу, гидросферу и биосферу. Среди множества причин, влияющих на климат, главными являются соотношение площади водной поверхности и суши, а также наличие в атмосфере газов и частиц, которые прямо или косвенно вызывают парниковый эффект. Исходя из разной отражательной способности суши и Мирового океана, солнечные лучи отражаются в космическое пространство или задерживаются у земной поверхности, нагревая её. За счёт отражательной способности, характерной для поверхности снега и льда, происходит дополнительное охлаждение приземных частей. Отражательная способность водной поверхности низкая, и вследствие большого поглощения и высокой теплоёмкости моря и океаны являются своего рода «аккумуляторами» (накопителями) тепла. Исходя из этого, сделали вывод: если суша длительное время находится в высоких широтах (а так было не раз во время дрейфа материков), то это вызывает похолодание. Ссылка всегда делалась на современную Антарктиду. Можно предположить, что материки, расположенные в высоких широтах, являются «глобальными холодильниками» и регулируют эволюцию климата. Однако оказалось, что во время оледенения в конце ордовика или в конце карбона в полярных районах располагались водные просторы (эпикон-тинентальные моря), а во время господства жаркого климата, например в девоне, в высоких широтах находились материки. Это означает, что нахождение суши в высоких широтах не могло служить своего рода «пусковым» механизмом для развития оледенения. Оно было лишь одним из предрасполагающих факторов, способствующих понижению температур.

Основной причиной понижения температур являются периодические колебания содержания углекислого газа в атмосфере планеты. Если сравнить изменение температурного режима земной поверхности за последние 600 млн лет с содержанием углекислого газа в атмосфере в отдельные геологические периоды, можно прийти к выводу о полном их соответствии. Чем больше углекислого газа в земной атмосфере, тем сильнее действует парниковый эффект атмосферы и тем выше температура в её приземной части. В те геологические периоды, когда содержание углекислого газа в атмосфере было в 15—20 раз выше современного (кембрий, девон, ранний карбон, мезозой, эоцен), температуры приземной части атмосферы в средних и высоких широтах Земли были в два с лишним раза выше, чем в современную эпоху. Когда содержание атмосферной углекислоты падало до минимума, неотвратимо начиналось похолодание.

Количество углекислого газа в атмосфере зависит от вулканической деятельности и различных биосферных процессов. Активные перемещения литосферных плит сопровождаются интенсивной вулканической деятельностью, охватывающей огромные регионы. Выброшенные в атмосферу водяной пар, углекислый газ и ряд других газов усиливают парниковый эффект. И в то же время вулканическая пыль, пепел и различного рода аэрозольные частицы, попадающие в атмосферу, оказывают противоположное воздействие, увеличивая отражательную способность атмосферы и снижая парниковый эффект. Однако частицы с течением времени осаждаются. Большое значение имеют тип вулканических извержений и их место. Одно дело, если извержение наземное, а другое — подводное. Ведь во время подводных извержений до атмосферы доходят лишь пузырьки газов, а частицы остаются в толще воды. Спад вулканической деятельности приводит к стабилизации климатических условий, и именно в это время расширяются территории с благоприятными для органического мира ландшафтными и климатическими условиями. Это в свою очередь приводит к резкому увеличению объёма биомассы тех организмов, которые в процессе своей жизнедеятельности используют фотосинтез или поглощают углекислый газ. Сокращается подача углекислоты в атмосферу, что постепенно приводит к развитию очередного похолодания. Вот почему процессы вулканизма, скорости перемещения литосферных плит, их географическое положение и развитие органического мира так тесно взаим ос вязаны.