ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПОДСТИЛАЮЩУЮ ПОВЕРХНОСТЬ - Проблемы влияния антропогенных факторов на климат планеты
Человечество уже давно начало воздействовать на подстилающую поверхность, меняя ее альбедо. Начался этот процесс на заре человеческой цивилизации. Первоначально он проявлялся в вырубке и выжигании лесов для высвобождения земли под пахоту и угодья. Разрушительные операции в лесу, оголение достаточно больших площадей меняют энергетический, водный и биохимические циклы. Ликвидация лесного покрова и оголение почв ведут к осушению атмосферы. Теоретические расчеты показывают, что при полной ликвидации лесного покрова на земном шаре среднее годовое альбедо повысилось бы примерно на 0,6%. В случае уничтожения лесов параметр шероховатости уменьшился бы с 14,9 до 3 см. Это изменило бы поверхностное торможение, уменьшило бы угол отклонения ветра от изобар, что повлияло бы на поле давления, вертикальные токи и общую циркуляцию атмосферы в целом.
Большое влияние на альбедо и шероховатость оказывает строительство водохранилищ, городов, дорог, развитие энергетического комплекса и т. д. Пожалуй, единственный способ оценить возможное влияние на климат воздействия на подстилающую поверхность - это численные эксперименты с моделями общей циркуляции атмосферы и климата. Результаты их, в частности, показали, что пустыни, расположенные в основном в субтропической зоне, имеют очень высокое альбедо - около 35%. По этой причине они отражают большое количество коротковолновой солнечной радиации, чем окружающие районы. Кроме того, поскольку пустыни сильно нагреты, они теряют уходящую длинноволновую радиацию, которая из-за незначительного содержания водяного пара мало задерживается атмосферой. По этой же причине пустыни типа Сахары, Гоби и др. являются такими же зонами потери энергии, как и полярные районы. Данная особенность пустынь, четко зафиксированная с метеорологических спутников, приводит либо к ослаблению возникающих под влиянием каких-то других причин восходящих движений, либо к формированию нисходящих вертикальных движений и еще большему удалению воздуха от состояния насыщения. Из этого следует, что с уничтожением растительности в прилегающих к пустыням районах увеличится альбедо и они приблизятся к пустынным (такой же качественный эффект дает и уничтожение тропических лесов). Далее начинает действовать механизм "иссушения" за счет нисходящих вертикальных движений. Перенаселение указанных зон, чрезмерное использование пастбищ и обработка земли так же могут изменить альбедо, режим осадков. В связи с этим сейчас подвергаются переоценке причины гибели цивилизации в некоторых районах Африки и других аридных зонах около 4 тыс. лет назад. Предполагается, что этот процесс уже тогда был связан с человеческой деятельностью.
Так выглядит картина качественно. Количественный эксперимент был проделан для объяснения конкретной засухи в Сахели. Благодаря осадкам, выпадающим во внутритропической зоне конвергенции, этот район Африки относится к числу плодородных. Северная граница зоны конвергенции располагается вблизи 18° с. ш. летом и 10° с. ш. зимой, зоны песков на 32° с. ш. Таким образом, пояс песков лежит между 18° и 32° с. ш. летом и 10° - 32° с. ш. зимой. В зоне 10-18° с. ш. растительность зимой обычно сохраняется. Достаточно зоне конвергенции смениться на несколько градусов широты к югу, как северная часть этого района оказывается в условиях жесточайшей засухи.
За последние несколько тысяч лет смена влажных и сухих периодов происходила здесь с периодичностью 700-800 лет. В последние несколько столетий засухи в Сахели повторялись в среднем один раз в 30 лет. Однако в конце 60-х начале70-х годов засухи в Сахели следовали несколько лет подряд. Сахельская засуха представляет яркий пример катастрофического изменения климатических условий крупного района.
Основываясь на приведенном выше качественном механизме, американский ученый Чарни высказал гипотезу, что исчезновение растительности в результате хозяйственной деятельности, в частности вытаптывание ее при выпасе скота, вблизи 18° с. ш. и несколько севернее могло привести к увеличению здесь альбедо и развитию нисходящих вертикальных движений, препятствующих реализации конвективных, а тем более фронтальных осадков.
Численный эксперимент с простейшей моделью показал, что изменение альбедо с 14 до 35% севернее 18° с. ш. действительно привело к формированию в зоне 10°-18° с. ш. нисходящих вертикальных движений. Эксперимент с полной моделью общей циркуляции атмосферы показал также, что в июле-августе количество осадков вблизи и севернее 18° с. ш. при названном выше изменении альбедо уменьшилось почти вдвое. Самое существенное заключалось в том, что область максимальных ливневых осадков, связанная с внутритропической зоной конвергенции, сместилась к югу и расположилась примерно в зоне 10°-18° с. ш. , в то время как при альбедо, равным 14% , оно располагалось в зоне 10°-26° с. ш. Активная же зона при увеличении альбедо сместилась к югу на 4°-6° широты, что действительно наблюдалось в период сахельских засух и характерно для климата этого района последних лет.
Можно привести и другие примеры. Так численные эксперименты показали, что увлажнение пустынных районов за счет искусственного орошения приведет к обратной картине - уменьшится альбедо и увеличится интенсивность восходящих вертикальных движений. В результате климатические условия станут благоприятнее и пустыни отступят.
Приведенные примеры воздействия на подстилающую поверхность не единственные. Обсуждается проблема образования нефтяных пленок на поверхности океана и их влияние на испарение влаги и климат.
Эксперименты показали, что 10-20% разлитой нефти перемешиваются с более глубинными слоями за 24часа, а нефтяные пятна в плохую погоду исчезают в течении нескольких суток. Несомненно, биологическое и экологическое воздействие разлитой нефти в океане крайне неблагоприятно. Что касается климатических эффектов, то они, по-видимому, не так велики, как казалось, и будут носить региональный характер.
В настоящее время рассматривается проблема влияния на альбедо льда разлитой по его поверхности нефти. Это очень важный вопрос, поскольку устойчивое изменение альбедо льда в летние месяцы способствуют уменьшению равновесной толщины льда до 60%. Нефть же, пролитая надо льдом, несомненно, меняет его альбедо. Кроме того, она легко диффундирует в ледяном покрове и долго в нем сохраняется.
Похожие статьи
-
Заключение - Проблемы влияния антропогенных факторов на климат планеты
Конец ХХ века принес с собой изменение климата в масштабах всей планеты. Повысилась температура воздуха у поверхности суши, потеплела вода в океанах, а...
-
Влияние транспорта на окружающую среду - Экологические проблемы Московской области
К одной из самых "больных" проблем города Москвы я бы отнес прежде всего экологическую. Причин ее чрезвычайно много и они сплетены в единый тугой узел, в...
-
Воздействие экологических факторов на организм - Воздействие экологических факторов на организм
Наше знакомство с экологией мы начинаем, пожалуй, с одного из самых разработанных и изученных разделов - аутэкологии. Внимание аутэкологии...
-
Изменения климата - Экологические проблемы водных ресурсов
В 1979 году в Женеве Всемирной метеорологической организацией (ВМО), специализированным учреждением ООН, и другими международными организациями была...
-
Влияние антропогенных факторов на озеленение - Роль озеленения
Сложнейшая экологическая обстановка оказывает отрицательное действие на всю живую и неживую природу, включая человека. Так как в городах уровень...
-
Актуальность проблемы Вопрос о воздействии человека на атмосферу находится в центре внимания специалистов и экологов всего мира. И это не случайно, так...
-
Сущность проблемы парникового эффекта сводится к потеплению климата. Причинами появления данной проблемы являются антропогенные факторы. Это такие как...
-
Выбросы на земную поверхность и в гидросферу - Воздействие ТЭЦ на окружающую среду
Можно выделить несколько групп наиболее важных взаимодействий энергоустановок с конденсированными компонентами окружающей среды: - водопотребление и...
-
В этой главе рассмотрим последствия негативного влияния человека на окружающую среду: на атмосферу, гидросферу, почвы, растительный и животный мир....
-
Заключение - Антропогенное воздействие на атмосферу
Загрязнение атмосферы, видимо, наиболее опасная форма загрязнения окружающей среды, так как дыхание - основа жизни любого организма. Химические вещества,...
-
С древних времен человек разрушал естественные экосистемы и заменял их искусственными сельскохозяйственными агроценозами, но, стремясь получить...
-
Тысячелетиями считалось, что сельское хозяйство является другом природы. Оно ближе к природе по своей сущности, широко использует силы природы...
-
Классификация абиотических факторов среды. И воздействия на растения
Абиотическими факторами следует называть все физико-химические воздействия, которые испытывает организм со стороны среды как необходимые для его жизни,...
-
Среди серосодержащих техногенных эмиссий наиболее фитотоксична двуокись серы. Установлено, что SO2 является сильнодействующим ассимиляционным ядом. В...
-
Парниковый эффект и климат Земли, Влияние на жизнь людей - Парниковый эффект
Когда мы говорим о последствиях парникового эффекта, мы понимаем влияние его на климат Земли. В первую очередь - это глобальное потепление. Многие...
-
Последствия природных и антропогенных экологических катастроф - Экологические проблемы Украины
Развитию экологического кризиса содействуют также природные экологические катастрофы. В пределах территории Украины физико-географические и...
-
Движение воздушных масс (ветер). - Воздействие экологических факторов на организм
Как известно, причиной образования ветровых потоков и перемещения воздушных масс является неравномерный нагрев разных участков земной поверхности,...
-
Восточно-Казахстанская область Республики Казахстан расположена в пределах центральной части материка Евразии, в южной половине умеренного пояса....
-
Воздействие промышленного производства и прочих факторов на окружающую природную среду Территория Ханты-Мансийского автономного округа - Югры занимает...
-
Влияние монопрофильных городских систем на экосистему - Экологические проблемы моногорода
Взаимодействие монопрофильных городских систем и экосистемы идет по пути постоянного отрицательного влияния на экосистему со стороны города. В...
-
Стихийные бедствия экзогенного характера - Факторы глобального воздействия на биосферу
Среди стихийных бедствий экзогенного характера наиболее опасны наводнения, тропические штормы, засуха, оползни, обвалы и сели. Наводнения - временное...
-
Воздействие человека на живую природу складывается из прямого влияния и косвенного изменения природной среды. Одна из форм прямого воздействия на...
-
Влияние человека на атмосферу - Биосфера и человек
В последнее время на эволюцию атмосферы стал оказывать влияние человек. Результатом человеческой деятельности стал постоянный рост содержания в атмосфере...
-
Последствия глобального потепления - Экологические проблемы современного мира
Глобальное потепление является одним из наиболее значимых последствий антропогенного загрязнения биосферы. Оно проявляется как в изменении климата, так и...
-
Влияние Оксида углерода на человека. - Загрязнение окружающей среды и здоровье населения
Концентрация СО, превышающая предельно допустимую, приводит к физиологическим изменениям в организме человека, а концентрация более 750 млн к смерти....
-
Технология сбора плавающей нефти с водных поверхностей - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Необходимые технические средства: - для ограждения загрязненных участков акваторий и локализации разливов нефти; - для сбора плавающей на поверхности...
-
Человек и климат. - Изменение климата
Влияние человека на климат начало проявляться несколько тысяч лет тому назад в связи с развитием земледелия. Во многих районах для обработки земли...
-
Влияние на гидросферу - Нефть и экология: ретроспективный анализ
Нефть и нефтепродукты являются одним из самых распространенных и опасных загрязнителей водной среды. При попадании в водоемы они образуют плавающую на...
-
Экологические проблемы теплоэнергетики - Экологические проблемы энергетики
Воздействие тепловых электростанций на окружающую среду во многом зависит от вида сжигаемого топлива [1]. Твердое топливо . При сжигании твердого топлива...
-
Экологические последствия техногенеза Влияние хозяйственной деятельности человека на геологическую среду усиливается с каждым годом и приобретает все...
-
Влияние на литосферу - Нефть и экология: ретроспективный анализ
В процессе освоения нефтяных и газовых месторождений наиболее активное воздействие на природную среду осуществляется в пределах территорий самих...
-
Кислотный "дождь" - Влияние атмосферных загрязнителей на растительность
В последние годы обнаружено еще одно явление, связанное с загрязнением атмосферы и оказывающее влияние на биологические объекты. Это - кислотный "дождь",...
-
Сооружение водохранилищ и их влияние на окружающую среду В антропогенном перераспределении ресурсов пресных вод создаваемые водохранилища играют большую...
-
Деятельность человека достигла уже такого уровня развития, при котором ее влияние на природу приобретает глобальный характер. Природные системы -...
-
Влияние отходов на водные объекты - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Установлено, что безвредная для рыб и беспозвоночных концентрация ОБР в условиях Каспийского моря составляет не более 12.1мг/л при содержании...
-
Введение - Факторы глобального воздействия на биосферу
Биосфера, весьма динамичная планетарная экосистема, во все периоды своего эволюционного развития постоянно изменялась под воздействием различных...
-
Влияние промышленности на окружающую среду региона - Экологические проблемы Московской области
Промышленность в большинстве городов оказывает наибольшее влияние на окружающую среду (хотя в Москве на первом месте по выбросам в атмосферу стоит...
-
Проблемы использования водных ресурсов - Водные ресурсы планеты и их роль в жизни общества
В течении многих сотен лет воздействие человека на водные ресурсы было незначительным и носило исключительно локальный характер. Великолепные свойства...
-
Биотические факторы., Гетеротипические реакции: - Воздействие экологических факторов на организм
Это совокупность влияния жизнедеятельности одних организмов на другие. В целом, взаимоотношения между организмами можно разделить на прямые (заключаются...
-
Основные пути снижения экологического ущерба от транспорта заключаются в следующем: 1) оптимизация движения городского транспорта; 2) разработка...
ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПОДСТИЛАЮЩУЮ ПОВЕРХНОСТЬ - Проблемы влияния антропогенных факторов на климат планеты