Возможные причины долговременных крупномасштабных климатических изменений на Земле. Ледниковые периоды.

Орбитальное движение земли вызывает изменение интенсивности солнечной радиации. Вообще самое большое влияние на климат должен оказывать радиационный баланс планеты. В двадцатых годах двадцатого века известный астроном Миланкович из Югославии создал астрономическую теорию о циклических изменениях климата. По этой теории основной причиной долговременных колебаний климата является прецессия оси вращения нашей планеты и изменение эксцентриситета орбиты планеты вокруг Солнца. Теория Миланковича дала возможность рассчитать время прошлых ледниковых периодов. Также с расчетами этой теории почти совпадают возрасты прошедших оледенений на Земле.

Постоянные изменения циркуляции мирового океана. В глубинах океана за всю историю существования планеты накопилось большое количество отрицательной тепловой энергии. Почему отрицательная? Потому что средняя температура земной поверхности 15°С, а океана 3, 5°С. Поэтому всяческое перемешивание воды из глубин океана с поверхностной является причиной похолодания климата. Такое изменение климата может происходить и в краткосрочные сроки – десятки и сотни лет, и в долгосрочные – сотни тысяч или миллионы лет. Согласно теории Вегенера циркуляция в океане меняется из-за континентального смещения материков.

Кратковременные изменения (от десятков до сотен лет) энергетической освещенности Солнцем, которые, как доказывали многие ученые, также взаимосвязаны с солнечной активностью. Этот фактор долгое время не достаточно учитывали в разработках климатических моделей.Антропогенный фактор, т.е. влияние деятельности человека. В последние годы проведено ряд исследований, которые позволяют предположить существование некоторых, пока еще не совсем понятных, циклических процессов в космосе, взаимодействие планет и Солнца.

ЛЕДНИКОВЫЕ ПЕРИОДЫ, длительный период более холодных климатических условий, в течение которых снег и лед покрывает обширные участки поверхности Земли. Есть основания считать, что за всю историю существования Земли было около 20 ледниковых периодов, самый ранний из которых - примерно 2300 млн. лет назад. Самый последний, который часто и называется «ледниковым периодом», начался около 2 млн. лет назад, во время него лед наступал на протяжении нескольких тысяч лет, а затем отступал примерно такое же время. Период наступления льда называется ледниковым периодом, а период отступления - межледниковым. В данный момент на Земле длится межледниковый период, хотя в Гренландии и Антарктике все еще наблюдаются условия ледникового периода. Во время ледниковых периодов лед покрывал значительную часть Европы, например, в Британии - до Бристольского залива и устья Темзы. Области, лежащие к югу от этого района, были в условиях ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ и ТУНДРЫ. Когда лед растаял и окончательно исчез около 12 000 лет назад, климат потеплел, что привело к тому, что сохранившиеся на юге разнообразные виды растений вновь продвинулись в более северных районах, и там создались условия для проживания людей. Последний ледниковый период оставил много следов в ландшафтах северных континентов и в глобальных масштабах повлиял на уровень мирового океана. см. также ЛЕДНИК.

Климатические системы Марса и Венеры. Факторы климатообразования на планетах Солнечной системы.

Как известно, самый распространенный повод для начала любой беседы — это погода. А уж если за окном ненастье, так это повод для долгого интеллектуального разговора и обмена мнениями в духе «что-то погода совсем разгулялась, вот то ли дело в старые добрые времена!». Но когда вы будете жаловаться на дождь, ветер, мороз или жару в следующий раз, подумайте о том, насколько землянам повезло с погодой — ведь в других местах нашей Солнечной системы она намного более сурова. Предлагаем ознакомиться с особенностями погодных условий некоторых планет и их спутников.

Самое жаркое место — Венера

Наша ближайшая соседка очень похожа на Землю по размерам и массе (ускорение свободного падения на поверхности Венеры на 10% меньше земного) и обращается вокруг Солнца, как и наша планета, по почти круговой орбите. Это единственная твердая планета кроме Земли, обладающая плотной атмосферой, и до середины XX века ученые считали, что климат на Венере приблизительно соответствует климату нашей планеты, точнее тому, каким он был в каменноугольном периоде: теплые океаны, экзотические растения и даже, возможно, животные. Однако когда с помощью радиотелескопов удалось измерить так называемую яркостную температуру Венеры, она оказалась существенно выше ожидаемой. Некоторые ученые связывали эти данные со свойствами ионосферы, однако в 1962 году американский аппарат Mariner 2 внес ясность в этот вопрос, впервые измерив температуру планеты с небывало близкого расстояния в 35000 км. Финальную точку поставила советская автоматическая станция «Венера-7», совершившая первую успешную посадку на эту, как выяснилось, негостеприимную планету 15 декабря 1970 года и непосредственно измерившая температуру и давление на поверхности. Условия оказались буквально адские — 475°C и 90 атм, и станция проработала всего 23 минуты. Причина столь высокой температуры — парниковый эффект: атмосфера Венеры состоит преимущественно из углекислого газа, который пропускает солнечное, но поглощает ИК-излучение, переизлучаемое поверхностью планеты. Впрочем, последние данные, полученные аппаратом Venus Express, показывают, что Венера не всегда была адским местом: когда-то на ней была вода и температура была намного ниже. Что именно пошло не так — ученым еще предстоит выяснить.

Самые большие пыльные бури: Марс

Марс — одна из самых вероятных целей (а точнее, единственная) первой межпланетной экспедиции. Однако марсонавтов, прибывших на Красную планету, поджидает очень неприятный сюрприз — пыльные бури. Их время — весна, когда полярные ледяные шапки, состоящие из твердого углекислого газа (сухого льда) и простирающиеся на половину полушария, испаряются, увеличивая атмосферное давление; температурный градиент между «оттаявшими» и покрытыми льдом областями порождает сильный ветер, циркулирующий над этими областями; свою долю в зарождение бури вкладывают и стоковые ветры, стекающие с полярной шапки. Ветер поднимает пыль, и в результате появляется пыльная буря, которая может простираться на сотни и тысячи километров и иногда даже охватывать всю планету и продолжаться неделями и месяцами. Причины, по которым локальные бури быстро растут и переходят в глобальные, ученым пока не ясны. Эти бури играют большую роль в формировании марсианского климата, изменяя тепловой баланс, распределение льда и водяных паров как в глобальном, так и в локальном масштабе (в особенности в полярных регионах). Частицы пыли, поднятые бурей, поглощают солнечное излучение и разогревают атмосферу — во время бури 2001 года с помощью спектрометра TES (Thermal Emission Spectrometer), установленного на борту станции NASA Mars Global Surveyor, было зафиксировано увеличение температуры на 30°C. К тому же трение частиц пыли порождает мощные электрические разряды. В 2007 году пыльная буря доставила много неприятных минут команде NASA, отвечавшей за работу ровера Opportunity. Дело в том, что основной источник энергии ровера — солнечные батареи, а во время пыльной бури количество падающего на поверхность солнечного света резко снижается.