климат

 Климатические условия четвертичного периода изучены гораздо подробнее по сравнению с климатом более раннего времени. Из многочисленных работ, посвященных исследованию природных условий и климатов чет­вертичного периода, следует выделить труды И. П. Герасимова и К. К. Маркова (1939), Дварцбаха (1950; 1968), В. H. Сакса (1953), К. К. Маркова (1955, 1960), Эмилиани (1955 и др.), Юинга и Донна (1956, 1958 и др.), Флинта (Flint, 1957), Цейнер (1959), Л. Б. Рухина (1962), Флена (1963, 1964 и др.), Бутцера (1964), Фейрбриджа (1967), А. А. Величко (1973) и других.

За исключением последнего относительно очень короткого отдела четвертичного периода — голоцена, весь этот период со­ответствует плейстоцену, на протяжении которого климатиче­ские условия были необычными по сравнению с предшествовав­шими условиями мезозойской эры и третичного периода, когда термическая зональность была сравнительно слабо выражена. В плейстоцене усилилось похолодание в средних и высоких ши­ротах, что способствовало возникновению крупных континен­тальных оледенений, которые неоднократно расширялись, дости­гая средних широт, а затем отступали в высокие широты. Во время развития континентальных оледенений увеличивалась площадь морских льдов, занимавших большие пространства. Число четвертичных оледенений и их датировки известны только приблизительно.

Сведения о климатах отдаленных эпох получены в результате изучения материалов о природных условиях прошлого. Поскольку процессы форми­рования осадочных отложений, выветривания горных пород, развития водоемов, существования живых организмов зависели от атмосферных факторов, данные об этих процессах позволяют оценить климатические условия соответствующих периодов вре­мени.

Интерпретация материалов о природных условиях геологи­ческого прошлого для выяснения климатического режима свя­зана с большими трудностями, причем некоторые из них имеют принципиальный характер. К таким трудностям, в частности, относится необходимость применения в этих исследованиях принципа актуализма, который в данном случае соответствует принятию допущения о сохранении в прошлом таких же связей между климатом и другими природными явлениями, какие существуют в настоящее время. Хотя подобный подход не яв­ляется бесспорным, многообразие природных процессов, зави­сящих от климата, позволяет осуществлять независимую про­верку результатов восстановления климатических условий про­шлого по различным палеогеографическим показателям. В связи с этим можно не сомневаться в достоверности наиболее общих закономерностей климатических условий геологического прош­лого, установленных в палеогеографических исследованиях, хотя более частные результаты этих исследований нередко являются дискуссионными и требуют дальнейшего изучения.

Антропогенное увеличение углекислого газа, метана, закиси азота, тропосферного озона, хлорфторуглеводородов приводит к изменению климата. Величина выброса CO₂ в атмосферу зависит от сжигания иско­паемого топлива, которое удовлетворяет 80% мировой потребности и, следовательно, зависит от технологии получения энергии. Концентра­ция двуокиси углерода в атмосфере изменилась от 315 млн^-1 в 1958 г. до 343 млн^-1 в 1984 г.

Содержание озона в атмосфере уменьшилось примерно на 1%, но в тропосфере наблюдается увеличение в среднем на 10% вследствие деятельности человека. Увеличение концентрации тропосферного озона к 2050 г. ожидается еще на 10%. Средние годовые значения находятся в пределах 25-35 млрд^-1. Опасной для здоровья человека и растений яв­ляется концентрация 60 млрд^-1 и более. Содержание метана составляет 1,7 млн^-1 и растет со скоростью около 1% в год. По предварительным оценкам к 2050 г содержание метана увеличится на 20-50%. Метан в химических реакциях в атмосфере ведет к образованию окиси углерода и озона в тропосфере.

Воздействие человека на климат проявляется в процессе динамич­ного развития производственной деятельности. Изменения в природной среде (вырубка лесов, распашка земель, мелиорация) приводят к умень­шениям радиационного, влажностного, ветрового режима. В конечном итоге атмосферная циркуляция распространяет эти изменения и за пре­делы района, где производится воздействие.

Преобразования в окружающей природе (насаждение и вырубка ле­сов, осушение болот, создание водоемов, городская застройка) обус­ловливают изменения микроклимата и климата. Леса существенно ме­няют ветровой режим, распределение снежного покрова и промерзание почвы, увеличивают количество осадков, радиационный баланс и испа­рение. Внутри древесных насаждений складывается режим, улучшаю­щий климатические условия произрастания растительности в засушли­вых областях.

Колебания климата в последней четверти XIX - XX в. можно опреде­лить на основе обработки прямых метеорологических измерений. В на­стоящее время имеются многочисленные свидетельства того, что потепление, последовавшее за малым ледниковым периодом, продолжа­лось в конце XiX - первой половине XX в. Это не только отступание гор­ных ледников в Европе, Северной Америке и Азии, но и обработанные ряды метеорологических измерений за 100 лет. С конца XIX в. по 1940 г. происходило потепление на всем Северном полушарии, величина кото­рого составила не менее 0,6⁰C, затем началось новое потепление, продолжающееся и в настоящее время.

На протяжении геологической истории Земли (4,65 млрд. лет) вместе с земной природой менялись состав атмосферы, ее масса и климат. За этот период времени многократно изменялись очертания материков, конфигурация и высота горных систем, площадь суши и океана, проис­ходили изменения светимости Солнца, колебания эксцентриситета зем­ной орбиты и наклона оси вращения Земли к плоскости эклиптики, а также замедление скорости вращения Земли. Следовательно, происхо­дили изменения теплооборота, влагооборота и атмосферной циркуляции.

Временные масштабы возможных причин климатических измене­ний необычайно широки. Так, изменение светимости Солнца за преде­лами 1 % солнечной постоянной может происходить 

Неровности поверхности с разностями высот порядка сотен или де­сятков метров влияют на мезо- и микроклимат в основном также, как и крупномасштабный рельеф на общие условия климата. Основная роль в микроклимате пересеченной местности принадле­жит экспозиции, т.е. ориентации склонов относительно стран света, а также формам рельефа. Неравномерное распределение солнечной ра­диации по склонам разной крутизны и ориентации является одной из основных причин возникновения термических различий подстилающей поверхности в условиях изрезанного рельефа.

Наиболее высокие температуры почвы, как показывают наблюдения, отмечаются на юго-западных склонах. Различия в нагревании почвы на склонах различной экспозиции сказываются и на распределении темпе­ратуры воздуха, что может отразиться на характере растительности.