Глобальные изменения климата и их влияние на геологические процессы

Введение
В последние годы интерес широких кругов общественности все больше привлекают проблемы климата. Меняется ли климат, если да, то, как быстро, и в каком направлении, становится ли климат теплее или холоднее? Если виной тому деятельность человека, то где, когда, как и насколько изменяет она климат? Что же происходит с климатом Земли? Вероятно, на всем протяжении истории люди говорили о том, что погода и климат меняются, так как ни один день не повторял предыдущий и тем более ни один год не оказывался похожим на только что прошедший. Об изменчивости погоды существует много поговорок; всегда выделялись годы с необычными на памяти поколения особенностями погоды.
Действительно, погода непрерывно меняется, и эти изменения, их описание и прогноз представляют собой важную проблему. Климат же представляется чем-то более устойчивым.
На сегодняшний день принято климат и погоду определять более абстрактно [4, с. 82] (климатическая эпоха).
О колебаниях климата за время истории Земли можно судить, скажем, по анализу состава осадочных пород и включенных в них остатков древней флоры и фауны, по остаткам оледенений и т.д. Но далеко не всегда удавалось определить, одновременно ли в разных районах земного шара происходили оледенения или расширения площадей, занятых морями. Дело в том, что древнейшие колебания климата могли объясняться такими глобальными процессами, как: формирование континентов и океанов, движения континентов, оледенения, движение полюсов Земли, изменение лучистого тепла, поступающего от Солнца и т.д. Все эти процессы происходили одновременно или порознь. На этот счет существуют различные гипотезы.
Например, одни ученые делают попытку увязать колебания климата с активностью Солнца, другие – с извержением вулканов, а третьи считают, что перераспределения давления температуры воздуха на земной поверхности обусловлены относительно автономными автоколебаниями атмосферных процессов.
Целью данной работы является рассмотрение глобальных изменений климата и их влияния на геологические процессы.


Глава 1 Глобальное изменение климата: сущность, причины и последствия
1.1 Тенденции изменения климата на Земле
Хорошо известно, что поглощение теплового излучения Земли парниковыми газами (углекислый газ, пары воды, метан, озон, оксиды азота др.) ведет к разогреву приземного слоя атмосферы. С середины XVIII века концентрация углекислого газа неуклонно росла за счет расширения использования ископаемого топлива (нефти, угля, газа), сжигание которого сопровождается масштабными выбросами парникового газа в атмосферу. Причем, концентрация углекислого газа и окиси азота в атмосфере росли монотонно, а скорость роста концентрации метана в последнее десятилетие заметно увеличилась. Происходит это от того, что в высоких широтах Северного полушария теплеет намного быстрее, чем на планете. Так, за последние 30 лет температура там поднялась до 3-х град., тогда как в среднем на Земле – менее чем на 0,5 град.[4, с. 83] Зоны резкого потепления стремительно расширяются в Сибири, на Аляске, в Канаде, Гренландии и Скандинавии. И мы можем оказаться свидетелями дальнейшего роста выброса метана с более высокой скоростью, поскольку главная угроза исходит от таяния вечной мерзлоты, где по подсчетам ученых находится более 1,6 трлн. т. газогидратов метана (вдвое больше, чем в атмосфере). А вечная мерзлота занимает четверть всей суши Северного полушария. Специалисты озабочены выбросами метана, что может ускорить глобальное потепление. Леса устремятся к северу, может исчезнуть растительность, которой кормятся олени, а изменение путей их миграции сделает охоту на них невозможной для части аборигенов.
Более того, потепление ставит под угрозу само существование коренных народов Заполярья – их пропитание и жизненный уклад всецело зависит от здешнего растительного и животного мира.
Арктические льды быстро сокращаются и по площади и по толщине, и последствия этого для всей планеты еще предстоит в должной степени осмыслить. Лед отражает солнечный свет лучше других поверхностей, и если он исчезнет на огромной площади, альбедо (отражательная способность Земли) снизится, и наша планета будет получать от Солнца больше энергии. Скорость потепления возрастет, с потерей ледяного покрова и подъемом уровня морей жизнь на Земле изменится до неузнаваемости.
Анализ литературы о глобальном потеплении показывает, что, во-первых, нет единого мнения о его причине, а, во-вторых, что антропогенное изменение химического состава атмосферы ведет скорее к похолоданию, чем к потеплению. Кроме того, все больше публикаций, из которых следует, что при росте средней температуры на Земле за 100 лет на 0,6- 0,7 градусов, в отдельных регионах она менялась на 3,5 градуса [4, с. 40]. То есть, гораздо справедливее рассматривать не гипотетическое глобальное потепление, а заметные колебания температуры в отдельных регионах в определенные промежутки времени. Корреляция между ростом температуры и концентрацией углекислого газа в атмосфере известна давно, но до сих пор не ясно, что из них первично, а что – следствие. Но что бы дать количественные оценки, нужны кропотливые расчеты в рамках сложных моделей, учет не только атмосферных процессов, но и геофизических, почвенных, литосферных, биофизических и т.д. Нет сомнений, что рост содержания парниковых газов в атмосфере ведет к повышению температуры в отдельных регионах [7, с. 243].
Представления о том, что именно деятельность человека стала причиной глобального потепления, разделяют далеко не все специалисты.
Современная эпоха является частью послеледниковой (исторической) эпохи, на протяжении которой имели место циклические колебания. То есть, современное потепление развивалось вследза малой ледниковой эпохой (XVI - XIX века) не плавным нарастанием, а естественным - колебательным образом. Итак, современное колебательное потепление климата - скорее обычное, чем особенное событие. Для объяснения современных климатических изменений необходимо выявить причины естественных колебаний климата. И такими причинами могут быть:
- колебательный характер естественных возмущающих воздействий на глобальную климатообразующую систему (ГКС);
- собственная колебательная динамика системы;
- сочетание первой и второй.
Вероятней всего это связано с изменчивостью светимости Солнца. Продолжительность периодов изменений эксцентриситета земной орбиты, наклона оси вращения Земли к эклиптике и времени наступления равноденствий составляет соответственно 100, 40 и 20 тысяч лет. Их возмущающее воздействие на глобальную климатообразующую систему проявилось с такими же периодами и не могло не вызвать климатические циклы, наблюдавшиеся в историческую эпоху.
Современное потепление хорошо согласуется с ростом продолжительности группы циркуляций атмосферы с циклонами на полюсах.
Следует отметить, что в разных регионах, даже в разных полушариях, периоды потепления и похолодания не вполне совпадают с глобальными. Современное быстрое потепление в Северном полушарии закончилось в 80 – 90 годах XX века. Придет ли ему на смену такое же быстрое похолодание, покажет время. Во всяком случае, надо перестать строить прогнозы бесконечного потепления. Надо учитывать изменение характера