Евгений Борисенков - Климат и деятельность человека

Так выглядит картина качественно. Количественный эксперимент был проделан для объяснения конкретной засухи в Сахели. Благодаря осадкам, выпадающим во внутритропической зоне конвергенции, этот район Африки относится к числу плодородных. Северная граница зоны конвергенции располагается вблизи 18° с. ш. летом и 10° с. ш. зимой, зоны песков на 32° с. ш. Таким образом, пояс песков лежит между 18° и 32° с. ш. летом и 10°—32° с. ш. зимой. В зоне 10—18° с. ш. растительность зимой обычно сохраняется. Достаточно зоне конвергенции сместиться на несколько градусов широты к югу, как северная часть этого района оказывается в условиях жесточайшей засухи.

За последние несколько тысяч лет смена влажных и сухих периодов происходила здесь с периодичностью 700—800 лет. В последние несколько столетий засухи в Сахели повторялись в среднем один раз в 30 лет. Однако в конце 60-х — начале 70-х годов засухи в Сахели следовали несколько лет подряд. Сахельская засуха представляет яркий пример катастрофического изменения климатических условий крупного района.

Основываясь на приведенном выше качественном механизме, американский ученый Чарни высказал гипотезу, что исчезновение растительности в результате хозяйственной деятельности, в частности вытаптывание ее при выпасе скота, вблизи 18° с. ш. и несколько севернее могло привести к увеличению здесь альбедо и развитию нисходящих вертикальных движений, препятствующих реализации конвективных, а тем более фронтальных осадков.

Численный эксперимент с простейшей моделью показал, что изменение альбедо с 14 до 35% севернее 18° с. ш. действительно привело к формированию в зоне 10°—18° с. ш. нисходящих вертикальных движений. Эксперимент с полной моделью общей циркуляции атмосферы показал также, что в июле-августе количество осадков вблизи и севернее 18° с. ш. при названном выше изменении альбедо уменьшилось почти вдвое. Самое существенное заключалось в том, что область максимальных ливневых осадков, связанная с внутритропической зоной конвергенции, сместилась к югу и расположилась примерно в зоне 10°—18° с. ш., в то время как при альбедо, равном 14%, оно располагалось в зоне 10°—26° с. ш. Активная же зона дождей при увеличении альбедо сместилась к югу на 4—6° широты, что действительно наблюдалось в период сахельских засух и характерно для климата этого района последних лет.

Можно привести и другие примеры. Так, выполненные автором совместно с Л. К. Ефимовой численные эксперименты показали, что увлажнение пустынных районов за счет искусственного орошения приведет к обратной картине — уменьшится альбедо и увеличится интенсивность восходящих вертикальных движений. В результате климатические условия станут благоприятнее и пустыни отступят.

Подобные же эксперименты были проведены в Англии. Выводы согласуются с приведенными выше: если данный район сделать влажным, то в нем создаются условия для дальнейшего поддержания такого состояния.

Приведенные примеры воздействия на подстилающую поверхность не единственные. Обсуждается проблема образования нефтяных пленок на поверхности океана и их влияние на испарение влаги и климат.

Общее производство нефти в мире составляет 2,5—3 млрд. т, что равносильно объему 4—5 км 3. Объем же океана 1,4 млрд. км 3, так что при хорошем перемешивании небольшой объем нефти, пролитой в океане, должен бы раствориться в нем. Площадь океана около 370 млн. км 2, поэтому потребовался бы годовой объем производства нефти, чтобы покрыть океан пленкой толщиной в 1 мм. При реальной утечке нефти около 0,1 %, или 2,5—3 млн. т в год, пленка может образоваться лишь на ограниченной территории.

Эксперименты показали, что 10—20 % разлитой нефти перемешиваются с более глубинными слоями за 24 часа, а нефтяные пятна в плохую погоду исчезают в течение нескольких суток. Несомненно, биологическое и экологическое воздействие разлитой нефти в океане крайне неблагоприятно. Что касается климатических эффектов, то они, по-видимому, не так велики, как казалось, и будут носить региональный характер.

В настоящее время рассматривается проблема влияния на альбедо льда разлитой по его поверхности нефти. Это очень важный вопрос, поскольку устойчивое изменение альбедо льда в летние месяцы способствует уменьшению равновесной толщины льда до 60%. Нефть же, пролитая надо льдом, несомненно, меняет его альбедо. Кроме того, она легко диффундирует в ледяном покрове и долго в нем сохраняется.

В данном разделе дается лишь самое общее представление о результатах воздействия на климат деятельности человека. Тем не менее и приведенных примеров достаточно, чтобы подчеркнуть важность этой проблемы.

Арге Р. К. Климат и экономическая деятельность. — В кн.: Всемир. конф. по климату. Женева: ВМО, 1979, с. 385—406.

Баумгартнер А. Изменчивость климата и лесное хозяйство. — В кн.: Всемир. конф. по климату. Женева: ВМО, 1979, с. 345—353.

Борисенков Е. П. О климате и задачах ПИГАП — климат. — Метеорология и гидрология, 1975, № 1, с. 3—15.

Борисенков Е. П. Климат и его изменения. — Новое в жизни науки и техники. Сер. Физика, 1976. № 6. 64 с.

Борисенков Е. П. Изучение климата и его прикладные аспекты. — Метеорология и гидрология, 1981, № 6, с. 32—48.

Борисенков Е. П., Пасецкий В. М. Рокот забытых бурь. — Наука и жизнь, 1981, № 10, с. 97—103.

Всемирная конференция по климату: Конф. экспертов «Климат и человечество». Женева: ВМО, 1979, 406 с.

Декларация Всемирной конференции по климату. — Метеорология и гидрология, 1979, № 7, с. 8—11.

Естественные и антропогенные изменения климата. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 147 с. (Тр. ГГО; Вып. 438).

Заварина М. Ф. Строительная климатология. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 312 с.

Израэль Ю. А., Седунов Ю. С. Всемирная конференция по климату. — Метеорология и гидрология, 1979, № 7, с. 5—7.

Кайрюкштис Л. А. Дендрохронология на службе индикации фоновой изменчивости климата в СССР: Докл. на сов.-амер. симпоз. «Влияние солнечной активности на климат». Каунас: Изд-во АН ЛитССР, 1981. 101 с.

Копанев И. Д. Климатология — народному хозяйству. — В кн.: Современные фундаментальные и прикладные исследования Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова: Юбил. сб. Л.: Гидрометеоиздат, 1977, с. 134—141.

Кушниг Д. К. Изменение климата и морское рыболовство — В кн.: Всемир. конф. по климату. Женева: ВМО, 1979, с. 354—368.

Мокквиг Д. Д. Климатическая изменчивость и сельское хозяйство в районах умеренного климата. — В кн.: Всемир. конф. по климату. Женева: ВМО, 1979, с. 273—284.

Монин А. С. Вращение Земли и климат. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 112 с.

Монин А. С., Шишков Ю. А. История климата. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 407 с.

Непреднамеренное воздействие на климат: Пер. с англ. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 260 с.