Читать интересную книгу Рассказывают ученые - неизвестен Автор

Еще одно важное обстоятельство. При сжигании топлива выделяются огромные количества углекислого газа. Как известно, его поглощают зеленые растения, усваивающие содержащийся в нем углерод и выделяющие в воздух кислород. Но растения уравновешивают, так сказать, естественный кругооборот углерода и кислорода на планете. Те же добавочные порции углекислого газа, которыми человек в процессе своей деятельности насыщает атмосферу, постепенно накапливаются в ней. Допустимый для нормальной жизнедеятельности человеческого организма предел насыщения воздуха углекислым газом не будет превышен еще в течение сотен, а может быть, и тысячи лет. Но это никак не должно нас успокаивать. Дело в том, что углекислый газ практически прозрачен для световых лучей, но непрозрачен или плохо прозрачен для лучей тепловых. Солнечные лучи поглощаются землей, растительностью, водной поверхностью, которые, нагревшись, сами становятся источниками теплового излучения. А накопление углекислого газа в атмосфере приводит к тому, что значительная часть тепловых лучей, которая раньше уходила в мировое пространство, теперь задерживается в нижних слоях атмосферы. Мы имеем тут дело с так называемым "тепличным эффектом" (подобным образом создается микроклимат в теплицах).

Есть и другие факторы, приводящие к тому, что уже сейчас под влиянием человеческой деятельности наблюдаются некоторые - подчеркнем еще раз: пока что незначительные - изменения климата на довольно больших территориях. Эти изменения ощущались бы гораздо сильнее, если бы ветры не перемешивали атмосферу, не уравнивали условия на огромных пространствах. Но тут возникает еще одна проблема: окажется ли нивелирующее воздействие ветров достаточным, чтобы предотвратить заметные климатические изменения в будущем?

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо составить себе представление не только о масштабах воздействия человека на окружающую среду в настоящее время, но и на то, каковы тенденции развития такого рода воздействий.

Установлено, что сейчас производство энергии возрастает во всем мире примерно на 6 процентов в год. Если такие темпы роста сохранятся и в будущем - а никаких признаков возможности замедления прироста пока нет, то последствия могут оказаться весьма серьезными. В самом деле, при шестипроцентных годовых приростах удвоение производства энергии происходит примерно каждые 10 лет. А это означает, что в течение века производство энергии возрастет более чем в тысячу раз. И если сейчас нагрев атмосферы за счет производства энергии еще очень мал по сравнению с тем, как прогревается атмосфера солнечными лучами, то через 100 лет - всего лишь через 100 лет - соотношение природного и промышленного тепла существенно изменится.

Однако и само по себе ежегодное увеличение производства энергии на 6 процентов достаточно для того, чтобы к середине XXI в. началось быстрое повышение планетарной температуры. Расчеты показывают, что влияние дополнительного, связанного с хозяйственной деятельностью человека тепла на единицу площади в любом районе Земли окажется столь же значительным, как и влияние того дополнительного притока тепла, за счет которого происходит повышение среднегодовых температур в районах больших городов. Значит, опасность перегрева всей атмосферы совершенно реальна.

Таким образом, развитию энергетики в будущем может помещать не истощение запасов топлива, а некий "тепловой барьер", определяемый недопустимостью перегрева нашей планеты. В связи с этим возникла идея - у нас ее защищает академик Н. Н. Семенов - о целесообразности широкого использования в будущем для хозяйственных целей солнечной энергии. В этом случае потребление энергии может расти безгранично без угрозы перегрева атмосферы. Ведь использоваться будет та энергия, которая теперь все равно расходуется на нагревание воздуха.

Но тут следует сделать существенную оговорку. Главная опасность состоит не в том, что мы, как печкой, перегреем нашу планету. Гораздо раньше, чем это случится, могут наступить глубокие изменения климата в результате того, что нарушатся отдельные элементы, части той сложной "машины погоды", которая определяет привычные нам климатические условия: влажный и теплый климат побережья Черного моря, сухой и жаркий - в среднеазиатских республиках, резко выраженный континентальный - в большей части Сибири и т.д.

Допустим, что в результате некоторого потепления, вызванного увеличением производства энергии и возрастанием содержания углекислого газа в атмосфере, в какой-то момент начнется медленное отступление полярных льдов, увеличится пространство чистой воды. Вода будет аккумулировать солнечное тепло, которое теперь отражается от поверхности льда. В итоге замедлится замерзание водоемов в зимние месяцы, толщина ледяного покрова, нарастающего в зиму, уменьшится. На следующий год площадь чистой воды за счет этого окажется еще большей. Такая тенденция может в обозримые сроки резко уменьшить поверхность "ледяной шапки", окружающей Северный полюс. А это в свою очередь нарушит установившийся в течение многих тысячелетий характер воздушных потоков, перемещающих холодный арктический воздух в низкие широты. В результате изменится весь годовой ритм "машины погоды". Не исключено, что это отразится - и очень сильно - на распределении осадков на территории континентов. Может начаться наступление пустынь на основные районы земледелия.

А вот вам и совершенно иная перспектива. Реки, впадающие в Ледовитый океан, в первую очередь наши могучие сибирские реки, несут в него не только свои воды, но и огромные запасы тепла - температура речной воды выше температуры воды в этом океане. Существуют проекты изменения речного стока, отведения значительной части стока сибирских рек в районы, страдающие от засух, или в промышленные районы, где потребность в воде уже не покрывается наличным речным стоком. Но если при этом превысить некоторый предел, то баланс тепла в прибрежных районах Ледовитого океана настолько нарушится, что летом лед будет таять гораздо медленнее, чем теперь. Ухудшатся условия плавания по Северному морскому пути, а главное, летнее тепло перестанет аккумулироваться водами .самого океана. Как следствие этого, ежегодно начнут сокращаться поверхности, освобождающиеся летом от ледового покрова. И так, стремительно нарастая, начнется наступление льда на материк.

Во взглядах климатологов в последнее время произошли большие изменения. Еще недавно они считали, что радикальные изменения климата могли бы произойти только при существенном увеличении или уменьшении притока энергии к земной поверхности. Теперь уже установлено, что уменьшения притока энергии всего на 2 процента от существующей "нормы" было бы достаточно для того, чтобы вызвать полное оледенение всей Земли.

А единожды изменив климат, вызвав всемирное оледенение или, наоборот, уничтожив полярные льды, будет уже очень трудно восстановить нарушенное равновесие в природе.

В прошлом Земля пережила немало резких климатических колебаний. Наступали и проходили периоды оледенений, каждый из них длился десятки тысяч лет - колебания климата происходили очень медленно. Теперь же возможны изменения в климате, которые произойдут в течение нескольких десятилетий. А это может существенно сказаться не только на нашем привычном быте, но и на всей хозяйственной деятельности. Вот почему уже теперь, когда мы еще не ощущаем сколько-нибудь реально последствий воздействия цивилизации на климатические условия, географы и геофизики серьезно обсуждают проблемы возможных изменений климата Земли под воздействием человека.

И тут мы переходим к еще одной группе вопросов, которыми заняты и советские, и зарубежные специалисты в области геофизики.

Чтобы с уверенностью говорить о возможных последствиях воздействия человека на климат нашей планеты, следует в первую очередь уточнить наши знания о том, какие условия определяют климатические особенности различных зон. Но допустим, сложные механизмы погоды изучены, мы уже знаем все условия, от которых зависит климат того или иного района. Значит ли это, что последствия любого технического проекта, вроде поворота сибирских рек или сооружения на них огромных водохранилищ, могут быть предсказаны с абсолютной точностью? К сожалению, еще нет. Механизмы погоды, условия, определяющие климатические особенности различных зон, настолько сложны, что последствия их изменений возможно учесть только в результате целых серий длительных и трудных исследований. Тут требуются применение методов систематического анализа, создание специальных моделей, позволяющих воспроизводить различные сочетания воздействующих на климат природных и не природных факторов, методы математических расчетов, позволяющие составлять программы исследований с помощью электронно-вычислительных машин. Короче говоря, коль скоро мы "выросли" до такой степени, что собираемся воздействовать на климат, то необходимо заранее подготовиться к этому с полным сознанием ответственности за все возможные последствия.