Факторы изменения климата

Главная > Естественные науки > Науки о Земле > Климатология > Причины климатических изменений
Мол

На климат Земли влияют следующие космические, геологические, биологические и техногенные факторы:

  1. Изменение параметров движения Земного шара
  2. Массированная бомбардировка метеоритами
  3. Тектоника материков (географический фактор)
  4. Вулканическая активность
  5. Развитие биосферы
  6. Развитие ноосферы

На рубеже катархея и архея земной климат резко изменился из-за геофизических процессов внутри нашей планеты.

Разделы этой страницы о факторах перемен климата:

Также читайте страницу о причинах оледенений в целом.


Орбитальные факторы влияния на земной климат (Циклы Миланковича)

Во время Первой мировой войны Миланкович служил в генеральном штабе сербской армии. Он был захвачен в плен австро-венгерскими войсками и отбывал заключение в Будапеште. К счастью, его коллеги из Венгерской академии наук создали ему условия для работы — под честное слово, что он не попытается сбежать. Он согласился и большую часть войны разрабатывал теорию периодичности ледниковых периодов.

Его объяснение связано с изменениями в земной орбите (теперь они называются «циклы Миланковича»). В соответствии с законом всемирного тяготения Ньютона (а также первым из законов Кеплера, описывающим траектории движения планет Солнечной системы), каждая планета вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите. Кроме того, согласно закону сохранения момента импульса, если Земля вращается вокруг своей оси, то направление этой оси в пространстве должно оставаться неизменным. Но в реальной Солнечной системе Земля вращается вокруг Солнца не в гордом одиночестве. На нее действует притяжение Луны и других планет, и это притяжение оказывает хоть и слабое, но очень важное влияние и на земную орбиту, и на вращение Земли.

Это влияние выражается трояко:

  1. Прецессия. На самом деле земная ось не повернута всегда в одном и том же направлении — она медленно движется по круговому конусу. Этот эффект назвается «прецессия». На нем основано действие гироскопа. Когда гироскоп приходит в движение, он быстро вращается вокруг своей оси, при этом сама ось описывает конус. С земной осью происходит то же самое, причем период полного оборота составляет приблизительно 26 тысяч лет. Сейчас Земля наклонена так, что в январе (когда Земля находится ближе всего к Солнцу) северное полушарие, где расположена основная часть суши, отвернуто от Солнца. Через 13 тысяч лет ситуация изменится на противоположную: в январе северное полушарие будет повернуто к Солнцу, и январь станет в северном полушарии серединой лета.
  2. Нутация. В дополнение к медленной прецессии Земли незначительно колеблется и угол наклона земной оси (эти колебания и называются «нутацией»). Сейчас ось наклонена на 23° к плоскости земной орбиты. Каждую 41 тысячу лет под влиянием не только Луны, но и Юпитера угол наклона уменьшается до 22° и затем вновь возрастает до 23°.
  3. Изменение формы орбиты. Из-за притяжения других планет с течением времени меняется и форма земной орбиты. От эллипса, вытянутого в одном направлении, она превращается в круг, затем — в эллипс, вытянутый в направлении, перпендикулярном исходному, затем — снова в круг и т. д. Этот цикл длится примерно 93 тысячи лет.

Миланкович пришел к выводу, что каждый из этих факторов влияет на количество солнечного света, полученного разными областями Земли. Например, прецессия земной оси влияет на характер зим и лет в северном полушарии (а там расположена основная часть суши и находится основная часть ледников). Если количество солнечного света, которое получает северное полушарие, уменьшается, то снег с каждым годом будет все дольше оставаться на поверхности. А поскольку снег хорошо отражает свет, увеличившаяся снежная поверхность будет отражать больше солнечного света, и это приведет к дальнейшему охлаждению Земли. Значит, следующей зимой выпадет еще больше снега, еще больше увеличится площадь снежного покрова, будет отражаться еще больше солнечного света и т. д. С течением времени накопится много снега, и ледники двинутся на юг. Земля вступит в ледниковый период. В конце этого цикла, когда в северное полушарие начнет поступать больше солнечной энергии, произойдут обратные изменения — в некоторых местах лед растает, обнажатся участки почвы, хорошо поглощающей свет, Земля нагреется, и всё те же три фактора изменчивости вращения Земли приведут к тому, что ледник отступит.

Миланкович считал, что на климат на Земле оказывают влияние эти три цикла, каждый из которых связан с определенным астрономическим эффектом. Когда они усиливают друг друга, можно ожидать похолодания и наступления ледникового периода. Однако в норме эти три фактора действуют в разных направлениях и их влияние не суммируется, так что климат быстро возвращается в обычное состояние. Итак, ледниковые периоды возникают, когда три орбитальных фактора действуют в одном направлении, их эффекты складываются и подталкивают климат Земли к похолоданию. Это явление не раз повторялось в истории планеты.

За последние 3 миллиона лет было по крайней мере четыре периода масштабного оледенения, а до этого были и еще. Причем, последний ледниковый период достиг своего максимума примерно 18 тысяч лет назад, и время, в которое мы живем, ученые определяют как межледниковое — весьма обнадеживающее определение.

Тектонические факторы изменения климата Земли

Концентрация СО2 в атмосфере — ключевой фактор, влияющий на климат Земли, т.к. увеличение содержания этого главного парникового газа приводит к глобальному потеплению. Земные недра содержат на несколько порядков больше углерода, чем все ее внешние оболочки (атмосфера, гидросфера, почвенный слой и вся биосфера, включая антропогенную составляющую) вместе взятые, а в зонах континентальных рифтов происходит активное выделение СО2. Обнаружено, что за последние 200 млн лет периоды наибольшей активности образования рифтовых систем совпадают с глобальными потеплениями.


Главная
Климатология: Гляциология и ледниковые периоды | Современное межледниковье (голоцен) | Причины климатических изменений
Близкие по теме страницы: Земля в космосе | География | Карты | Палеонтология | Библиотеки и музеи
На правах рекламы (см. условия):    


© «Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005. Пишите письма (Письмо И.Гаршину).
Страница обновлена 12.12.2017
Я.Метрика: просмотры, визиты и хиты сегодня