Современное глобальное потепление.

Повышение среднегодовой температуры приземного слоя воздуха отмечается метеорологическими наблюдениями и косвенно фиксируется по отступлению ледников, деградации вечной мерзлоты и другим признакам, среди которых в курсе экологии следует назвать поведение животных. Средняя температура воздуха по всем метеостанциям планеты за последние 60 лет возросла на 0,6^о С. Площадь снежного покрова в северном полушарии уменьшилась на 8%. Уровень океана поднялся с 1870 по 2004 на 20 см. Скорость подъёма возрастает: до 1950 года она была 0,144см/год, после 1950 года 0,175 см/год. В настоящее время (Г.С. Голицын. Современные изменения климата. «Проблемы Экологии и кризис ценностей современной техногенной цивилизации». Сборник материалов XV–ой конференции «Наука. Философия. Религия», Дубна. 25-26 октября 2012 г. Москва 2013. С.19-25.) она, по данным измерения со спутников, достигла значений 0,3-0,5см/год, сейчас, по данным спутниковых измерений достигла величины 0,5-0,7 см/год. Значимость этих изменений может стать понятной в сравнении с колебаниями тех же показателей за прошлые годы и столетия. Температура воздуха с 1850 по 1950 год была относительно стабильна и колебалась с амплитудой 0,6^о С с периодичностью около 50 лет и 11лет. В историческом прошлом были более значительные потепления и похолодания. Так в XI-XIII веках в северной Атлантике было значительно теплее. В это время скандинавские моряки достигли Америки и наименовали о. Гренландия – Зелёная земля. На протяжении XIV –XX веков он был покрыт льдами, от которых сейчас начал освобождаться. В XV-XVII веках в Европе был так называемый Малый ледниковый период. Темза замерзала, в Голландии по каналам катались на коньках, что отражено в живописи и литературе, в 1601 году на Москве-реке лёд стал в июле месяце. Медленное потепление с периодическими похолоданиями началось в XVII веке и продолжалось до середины XX века, когда оно резко ускорилось. Трудно судить были ли такие ускорения в давнем прошлом.

Причины колебания средней температуры приземного слоя воздуха и современного потепления следующие:

-периодическое изменение солнечной активности;

-изменение наклона солнечной оси к плоскости эклиптики;

-процессы в океане, которые мало изучены, приводят к смене параметров морских течений, в частности Гольфстрима, что влияет на климат материков;

-периодическое изменение вулканической активности, которая изменяет состав и прозрачность атмосферы;

-флуктуации в системе атмосфера-гидросфера-литосфера «случайного» для современной науки характера;

-техносферные процессы.

Из приведённого перечня видно, что современное научное сообщество не имеет определённой господствующей гипотезы для объяснения происходящего потепления, а следовательно не может построить надёжный прогноз на ближайшие десятилетия. Прогнозы отдельных учёных расходятся настолько, что предвидится, и похолодание, и потепление («парниковая катастрофа» по типу Венеры) до температур, исключающих жизнь человека на земле.

Наиболее широко обсуждаются гипотезы техногенного происхождения потепления. Его связывают с парниковым эффектом. Наша планета имеет в атмосфере парниковые газы, которые удерживают тепло в биосфере, как крыша парника. Они пропускают на Землю солнечные лучи в относительно коротком диапазоне волн и задерживают излучение от земли, которое идёт в относительно длинном диапазоне волн (инфракрасные лучи). Если бы не было этого естественного «потолка», то температура воздуха на Земле была бы на 33^о С ниже современной и составляла бы -21^о С. К парниковым газам относятся пары воды Н₂О (их вклад в повышение температуры +20,6 ^о), углекислый газ СО₂ (даёт+7,2 ^о), озон О₃ (даёт +2,4 ^о), NО₂ (даёт 1,4 ^о), метан СН₄. Содержание некоторых парниковых газов атмосфере возрастает. Содержание метана за последние 300 лет утроилось. Нагрев поверхности земли ведёт к увеличению испарения воды и росту содержания водяного пара в атмосфере. Содержание углекислого газа возросло на 30%, содержание закиси азота на 17%. Содержание озона, напротив, снижается техническими процессами. Вцелом баланс парниковых газов таков, что парниковая защита Земли от охлаждения усиливается и это может вести к потеплению. В связи с этим международное сообщество законодательно Киотским соглашением накладывает ограничения на выброс в атмосферу парниковых газов. Это соглашение не подписано США, выброс которых составляет около 40% от мирового и является максимальным. Средняя температура воздуха у поверхности земли менялась в пошлые тысячелетия. Так в эпоху диназавров, 60-150 млн. лет назад количество СО₂ в атмосфере было в несколько раз больше современного и было в среднем на несколько градусов теплее. В эпоху последних оледенений 20-250 тыс. лет назад напротив содержание углекислого газа в атмосфере было в 2 раза меньше современного. Метана также было меньше. Вследствие этого температура в среднем по планете была на 5 градусов ниже.

Глобальное потепление за XX век составило 0,8^о. Потепление неравномерно по пространству и времени. В высоких широтах, где расположена наша страна потепление идёт быстрее, чем в низких. На территории России за тот же период температура в среднем возросла на 1,5 ^о. Причём в полярных широтах больше, чем в южных. Это связано с проявлением парникового эффекта преимущественно при низких температурах. Следствие потепления - деградация мерзлоты, ледяного покрова Ледовитого океана. Деградация мерзлоты ведёт к деформациям зданий и сооружений на вечной мерзлоте, к разрушению дорог. Напротив освобождение от льда ледовитого океана открывает северный морской путь из Атлантики в Тихий океан, который русские мореходы осваивали столетиями в условиях арктических льдов.

Вызванное парниковым эффектом потепление сейчас большинству климатологов представляется необратимым. К концу текущего века оно может привести к смещению климатических поясов так, что в Подмосковье будет климат, как сейчас в Белгороде. Уровень мирового океана поднимется на примерно на 50-70 см. Утверждается, что это вызовет затопление многих населённых мест, так как около 100 млн человек проживает на площадях, которые возвышаются над морем менее, чем на 88 см. Однако факт необратимости потепления и тем более прогнозные величины подвергаются критике, так как вмешательство вулканизма и смены морских течений вследствие разогрева воды и изменения глубин могут привести к другим результатам.

Необходимо констатировать, что современная наука с несомненностью фиксирует происходящее потепление, но она не способна теоретически объяснить его и потому не может надёжно прогнозировать. Процесс слишком многофакторный и протекает в недостаточно изученных объёмах планеты.

4. Атмосфера – кожа биосферы.

Святой пророк царь Давид в предначертательном псалме сравнивает небо с кожей:”… простираяй небо яко кожу”(Пс. 103.2). В русском синодальном переводе вместо “кожа” стоит «шатер». П.Юнгеров в 1915 году возвращается к слову кожа, ставя в скобках второе значение – шатёр (Псалтирь в русском переводе с греческого текста LXX, с введением и примечаниями П. Юнгерова. Казань. Центральная типография. 1915. 224стр. Репринт Сергиев Посад 1996 г.). Так или иначе, но в псалме возносится благодарение Богу за создание защиты над миром. Защитные свойства атмосферы установила и современная наука, тем подтверждая правоту библейского текста.

Но позволим себе пойти дальше. На наш взгляд атмосферу можно назвать не только покровом, но кожей биосферы.

В учебнике гистологии о коже читаем:”Кожа образует внешний покров организма [внешний покров планеты - атмосфера]. Кожа состоит из эпидермиса и дермы с подлежащими частями организма она соединяется слоем жировой ткани – подкожной клетчаткой или гиподермой [кожа по структуре слоиста, как и атмосфера]. Толщина кожи в разных частях тела варьирует от 0,5 до 5 мм.”. (Гистология…, ред. Афанасьев, Юрина, с. 637). Кожа имеет переменную толщину. Толщина атмосферы также меняется от экватора к полюсам. В строении кожи и атмосферы мы нашли сходство.

В функциях кожи также много сходного с функциями атмосферы. “Кожа защищает подлежащие части организма от повреждений, как механических, так и от ультрафиолетового излучения” (там же, с. 638). “Кожа непроницаема для микроорганизмов, многих ядовитых и вредных веществ” (там же, с. 638). Атмосфера непроницаема для солнечного ветра.

В базальном слое кожи имеются пигментные клетки меланоциты. В них “пигмент меланин обладает способностью задерживать ультрафиолетовые лучи и потому не позволяет им проникать вглубь организма, где они могут вызвать повреждение внутренних органов” (с. 641). Эти меланоциты аналогичны озоновому слою стратосферы. ”Синтез пигмента возрастает под действием ультрафиолетовой радиации”. Аналогично в атмосфере ультрафиолетовое излучение стимулирует образование озона.

Кроме того, в самом внешнем слое человеческой кожи, в эпидермисе Ультрафиолетовые лучи стимулируют синтез витамина Д, участвующего в минерализации костной ткани. Следовательно, в коже под действием света вырабатывается необходимое вещество. Как мы отмечали, в атмосфере, в ее верхних слоях идет диссоциация воды с образованием ионов кислорода, которые могут давать кислород О₂ для питания животных и сжигания топлива в технических системах.

“Наличие в коже обильной сосудистой сети артериоловекулярных анастомозов определяет ее как депо крови”. У взрослого человека в коже задерживается до 1 л. крови. Следовательно, кожа несёт функции складирования, отмеченные и для атмосферы, в которой накапливается кислород и углекислый газ.

Кожа защищает организм не только от внешних механических и лучевых воздействий, но также служит экраном для удержания в нем необходимых веществ. Роговой слой кожи “отличает механической и химической устойчивостью, высокой гидроизолирующей способностью, плохой теплопроводностью” (с. 643). Благодаря этим свойствам кожа удерживает в организме тепло и влагу. Аналогично тропосфера, плотный и запыленный слой атмосферы, часто облачный, удерживает тепло Земли, препятствуя его излучению. В сухие ясные ночи при прозрачной атмосфере излучение становится возможным. Мы по опыту знаем, как остывает поверхность земли за такие ночи.

Гистологи не отмечают еще одной функции кожи. Она украшает человека и всякий живой организм. В этой функции кожный покров тела полностью аналогичен атмосферному покрову Земли. Из космоса Земной шар виден голубым или синим с голубыми разводами облаков. По мнению космонавтов, это зрелище незабываемой красоты. Кто не бывал в космосе, тот любовался закатами и восходами, грядой облаков и покровами туманов. Красота атмосферы изображена на картинах и описана в стихах и прозе.

Итак, пророк Давид был прав, сказав, что Бог простирает небо над Землей, как кожу. Можно сказать, что атмосфера – кожа биосферы.