Изменения климата в геологическом прошлом
Геологические исследования показывают, что изменения климата Земли в далеком прошлом были весьма глубокими. Они охватывают период в сотни миллионов лет, на протяжении которых менялись взаимное расположение материков, орография, океанические течения, вулканическая деятельность состав атмосферы и другие факторы. Все сведения о состоянии климата в древние геологические эпохи можно считать лишь предположительными. С большей уверенностью можно утверждать, что в течение последнего полмиллиарда или миллиарда лет назад климат Земли был более теплым. В этот период льды в полярных широтах отсутствовали, климатическая зональность была не столь явно выражена. Тропическая флора распространялась далеко в высокие широты. В эту же эпоху происходили и кратковременные похолодания, продолжительностью в сотни тысяч и миллионы лет. Они сопровождались оледенениями в высоких и средних широтах. При этом углублялись климатические различия в высоких и низких широтах. Оледенения сменялись потеплениями, но в целом четвертичный период является холодным в истории Земли. От начала первого оледенения в четвертичном периоде прошло приблизительно 600–700 тыс. лет, а последнее оледенение закончилось несколько десятков тысяч лет назад. После него на поверхности Земли остались большие ледяные покровы. Климат современной геологической эпохи относится не к нормальным, а к холодным климатам. Мы живем в послеледниковую или междуледниковую эпоху. Наиболее вероятной причиной изменения климата в геологические эпохи считается изменение уровня солнечной активности. Однако, проверить совпадение циклов солнечной активности с периодами геологических эпох не представляется возможным.
Изменения климата в историческую эпоху
В историческую эпоху, помимо геологических сведений, используются результаты археологических открытий, исторические памятники, а за последние 2–3 столетия и результаты инструментальных измерений. Для Европы установлена некоторая последовательность изменений климата в течение последних несколько тысяч лет. Примерно за 500 лет до н.э. количество выпадающих осадков резко увеличилось и климат стал более влажным и прохладным. К началу нашей эры климат стал сходен с современным. В течение 11–13 в.в. климат стал более мягким и сухим. На территории Европы ледники имели наименьшее распространение, В Гренландии занимались скотоводством. В 15–16 веках наступило значительное похолодание, увеличилась ледовитость морей. В 19 веке тенденция снова резко изменилась, и началось современное потепление. Поскольку за этот период имеются метеорологические измерения, можно утверждать, что современное потепление охватило весь земной шар. Это потепление началось в 50–70 годы 19 века и усилилось к двадцатым годам прошлого века. Средние годовые температуры возросли на 3–5ºС. Уменьшилась ледовитость морей. Во второй половине 20 века потепление, по всей видимости, сменилось похолоданием. В Арктике этот процесс начался еще раньше. В настоящее время вновь происходит процесс некоторого потепления. Основной причиной климатических колебаний считается изменение солнечной активности с 11-летним и 80-летним циклами. Предполагается, что совместно они создают новый, 250-летний цикл. Современное потепление в этом случае можно связать с совпадением 250-летнего и 80-летнего циклов солнечной активности, минимумы которых совпали в середине 20 века. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Костин С.И. Краткий курс метеорологии и климатологии для лесоводов. ЛТА, 1971, 184 с. 2. Матвеев Л.Т. Основы общей метеорологии. Л., Гидрометеоиздат, 1965, 216 с. 3. Матвеев Л.Т. Теория общей циркуляции атмосферы и климата Земли. Л., Гидрометеоиздат, 1991, 296 с. 4. Хриган А.Х Физика атмосферы. МГУ, 1986, 328 с. 5. Хромов С.П. Метеорология и климатология для географических факультетов. Л, Гидрометеоиздат, 1983, 456 с. 6. Хромов С.П., Петорсянц М.А. Метеорология и климатология. М., МГУ, 1994, 520 с.
СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ................................................................................................. 3 1. ВОЗДУХ И АТМОСФЕРА.................................................................... 11 1.1. Строение и состав атмосферы....................................................... 11 1.2. Уравнение состояния атмосферы.................................................. 18 1.3. Статика атмосферы. Барометрическая формула.......................... 23 1.4. Адиабатические процессы атмосферы.......................................... 32 1.5. Турбулентность в атмосфере......................................................... 41 2. СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ.................................................................. 46 2.1. Общие сведения.............................................................................. 46 2.2. Прямая солнечная радиация......................................................... 47 2.3. Рассеянная и поглощенная радиация в атмосфере....................... 50 2.4. Поглощение и отражение солнечной радиации земной поверхностью......................................................................................................... 55 2.5. Радиационный баланс земной поверхности.................................. 57 2.6. Распределение солнечной радиации............................................. 59 3. ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И АТМОСФЕРЫ 63 3.1. Тепловой баланс земной поверхности.......................................... 63 3.2. Тепловой баланс Земли.................................................................. 67 3.3. Суточный и годовой ход температуры земной поверхности...... 70 3.4. Колебания температуры воздуха.................................................. 72 3.5. Температура воздуха и климат..................................................... 77 3.6. Стратификация атмосферы............................................................ 82 3.7. Инверсия температуры.................................................................. 86 4. ВОДА В АТМОСФЕРЕ......................................................................... 90 4.1. Испарение и насыщение................................................................. 90 4.2. Влажность воздуха........................................................................ 92 4.3. Облака............................................................................................ 97 4.4. Туманы и дымка........................................................................... 101 4.5. Осадки........................................................................................... 103 4.6. Грозы............................................................................................ 107 4.7. Режим осадков.............................................................................. 109 4.8. Географическое распределение осадков..................................... 113 4.9. Снежный покров.......................................................................... 116 4.10. Водный баланс земного шара................................................................... 118 5. БАРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ И ВЕТЕР......................................................... 120 5.1. Барическое поле........................................................................... 120 5.2. Колебания атмосферного давления............................................. 130 5.3. Ветер и его характеристики......................................................... 131 5.4. Геострофический и градиентный ветер....................................... 133 5.5. Трение и ветер.............................................................................. 138 5.6. Суточный ход ветра..................................................................... 140 5.7. Барический закон ветра............................................................... 141 5.8. Атмосферные фронты.................................................................. 141 6. АТМОСФЕРНАЯ ЦИРКУЛЯЦИЯ..................................................... 145 6.1. Общая циркуляция атмосферы................................................... 145 6.2. Климатологические фронты........................................................ 147 6.3. Пассаты и антипассаты................................................................ 148 6.4. Муссоны и центры действия атмосферы..................................... 150 6.5. Типы атмосферной циркуляции.................................................. 152 6.6. Местные ветры............................................................................. 153 7. КЛИМАТ.............................................................................................. 155 7.1. Климатообразующие процессы и факторы................................ 155 7.2. Микроклимат................................................................................ 157 7.3. Классификация климатов............................................................. 160 7.4. Изменения климата в геологическом прошлом.......................... 163 7.5. Изменение климата в историческую эпоху................................. 164 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК..................................................... 165
Зыков Игорь Николаевич
|
