7 страница. Следами теплых влажных климатов являются остатки продуктов химического выветривания, рудообразования (бокситы

Следами теплых влажных климатов являются остатки продуктов химического выветривания, рудообразования (бокситы, каолин, железные марганцевые руды), а также залежи каменного угля со следами теплолюбивой расти­тельности. Теплым климатам соответствует также широкий видовой состав флоры и фауны.

В холодных климатах вместо химического выветрива­ния преобладает физическое, заключающееся в разрушении горных пород в результате колебаний температуры и за­мерзшей в трещинах воды. Отсюда наличие обломочного материала. Моренные отложения свидетельствуют о нали­чии в прошлом ледников. Холодным климатам сопутствует также бедный видовой состав флоры и фауны.

Информацию о сезонных колебаниях температуры дают годичные кольца деревьев и некоторые организмы, напри­мер известковые створки моллюсков.

С развитием вычислительной техники в последние деся­тилетия появилась возможность изучать эволюцию климата методами математического моделирования - решением систем уравнений, описывающих взаимодействие всех ком­понентов климатической системы на основе законов физики, химии и др.

Моделирование является практически единственным средством для воссоздания эволюции климата догеологиче­ского времени, поскольку первичные горные породы того времени не сохранились и, следовательно, косвенные мето­ды оценки климатических условий не приемлемы. Моде­лирование также является мощным дополнением к косвен­ным методам при изучении климатов геологического про­шлого и для прогнозов на будущее.

2. ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА

ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ПРОШЛОГО

Появление и последующая эволюция атмосферы и гидросферы тесно связаны с геологическими процессами, происходившими на Земле. По преобладающему мнению ученых, атмосфера появилась на ранней стадии развития Земли в результате активной вулканической деятельности и поступления сквозь расплавленные участки земной коры различных газообразных соединений.

По данным математического моделирования, первичная атмосфера состояла из смеси метана, аммиака, углекислого газа, водорода, азота, соединений серы, паров кислот и во­дяного пара. Такой состав атмосферы (и прежде всего боль­шое количество углекислого газа и водяного пара), способ­ствовал образованию парникового эффекта и, как резуль­тат, повышению температуры у земной поверхности до 600°С, что соответствует примерно температурному режи­му современной атмосферы Венеры. В то время был сплошной облачный покров, низвергались кислотные дож­ди, сопровождаемые грозами.

В дальнейшем, с уменьшением содержания углекислого газа и ослаблением парникового эффекта, происходило по­нижение температуры, что привело к конденсации водяно­го пара и образованию нового компонента климатической системы - гидросферы.

Как полагают, около 3 млрд лет назад в океане зароди­лась жизнь. С появлением синезеленых водорослей, преоб­разующих в результате фотосинтеза углекислый газ в ки­слород, стал меняться состав атмосферы - уменьшилось содержание углекислого газа и увеличилось содержание кислорода. Это выразилось в дальнейшем понижении тем­пературы, и уже 2,5 - 2,6 млрд лет назад стало возможным появление льда - следующего важнейшего компонента климатической системы Земли, оказавшего большое влия­ние на увеличение неустойчивости климата.

За последние 3,6 млрд лет, после теплой архейской эры, происходили чередования холодных и теплых периодов разной интенсивности и продолжительности, измеряёмых десятками и сотнями миллионов лет. Многие похолодания сопровождались образованием покровных ледников.

На основании геологических данных выявлены четкие признаки оледенении в период, относящийся к докембрию (5,6-2,5 млрд лет назад). В следующем длительном проме­жутке времени в 1 млрд лет следов обледенений не обна­ружено, что является признаком потепления.

В дальнейшем, в позднем протерозое (от 950-660 млн лет назад), имеются свидетельства о трех оледенениях.

Фанерозой (от 570 млн лет назад) начался с теплого климата, после чего последовал ряд ледниковых и меж­ледниковых периодов.

В третичный период, особенно в его ранней части, кли­мат был теплым. В это время на Шпицбергене произраста­ли кипарис, секвойя, магнолия; в Северной Гренландии на­ряду с этими растениями произрастали еще платан, каштан, виноград, подобные растения были на севере Якутии и на Новосибирских островах. На Украине и юге России обита­ла субтропическая флора. Об этом свидетельствуют залежи каменного угля со следами этих растений. В Антарктиде произрастали теплолюбивые растения и существовали жи­вотные, свойственные субтропическому климату.

Начиная примерно с 50 млн лет назад, отмечалось устой­чивое ступенеобразное понижение температуры, особенно в высоких широтах, что связывается с дальнейшим умень­шением содержания углекислого газа в атмосфере.

Около 25 млн лет назад началось оледенение Антаркти­ды, 6 млн лет — Гренландии, 3-5 млн лет назад образовался ледяной покров Северного Ледовитого океана. Далее по­следовал ряд потеплений и оледенений. Для конца кайно­зоя характерна более частая смена ледниковых и межлед­никовых периодов.

В последнем промежутке времени (от 1,2 млн лет назад) имели место четыре ледниковых периода, разделяемых межледниковьями. 26 тыс. лет назад в конце четвертичного периода кайнозоя началось последнее распространение ледникового покрова. В северном полушарии своего мак­симума оно достигло 18 тыс. лет назад. Льды покрывали Северную Америку, большую часть Европы, Азии. Это по­холодание охватило и южное полушарие. Увеличились ледники в Кардильерах Южной Америки, появились лед­ники в горах Австралии, Новой Зеландии, увеличилась толщина льда в Антарктиде. Затем ледниковый покров на­чал разрушаться, 6 тыс. лет назад исчез ледниковый щит Скандинавии и в других местах земного шара.

В эпохи оледенений ледниковые покровы распространя­лись на огромных территориях. Толщина льда в Европе и Азии составляла 1,5-3 км.

Вследствие шарообразности Земли и наклона оси вра­щения на ней всегда существовала климатическая зональ­ность. При похолоданиях эти зоны выражались более чет­ко, происходило сужение тропических и субтропических поясов. При потеплении эти зоны расширялись. Например, во времена Рисского ледникового периода (350-130 тыс.лет назад) ледниковые языки опускались до широты 50°, а в некоторых районах даже до 40°. С распространением лед­ников увеличивалось альбедо планеты и большая часть по­ступающей солнечной энергии отражалась в мировое про­странство, что сказывалось на понижении средней темпера­туры воздуха у поверхности.

Во время оледенений в умеренных широтах температура была ниже современной не менее чем на 10 °С. В некото­рые периоды фанерозоя, в зависимости от распространения ледников от полюсов в более низкие широты, различия в средних температурах на Земле между теплыми и холод­ными эпохами составляли от 7-10 до 20-25 °С. В эпохи оледенений средняя температура на Земле была ниже со­временной на 7 °С, в периоды потеплений повышалась до 25 °С, что выше современной на 10 °С.

Распространение льда на 200-300 км ближе к экватору от широты 50-40° привело бы к тому, что процесс оледене­ния стал необратимым: поступающей от Солнца лучистой энергии при высокой отражательной способности льдов (около 60 %) не хватило бы для того, чтобы расплавить об­разовавшиеся ледники.

Ледниковые периоды не следует представлять как время стабильных оледенений. На самом деле особенностью кли­матических условий в эпоху оледенений был колебатель­ных характер наступлений и отступлений ледниковых по­кровов. То есть ледниковые эпохи состояли из более теп­лых и холодных интервалов времени, причем последние можно рассматривать как самостоятельные ледниковые эпохи. Ледники неоднократно наступали и отступали, то стягиваясь к полюсам, то широко распространяясь.

Во времена оледенений большое количество воды пре­вращалось в лед, что приводило к понижению уровня Ми­рового океана, и наоборот, в межледниковые периоды при таянии ледников уровень воды повышался. Уровень Миро­вого океана в зависимости от интенсивности оледенений изменялся от десятков до сотен метров. Изменения уровня воды были одной из причин трансгрессий и регрессий океана, т.е. его наступления на сушу или уход с суши. В результате регрессий океана при таянии ледников площадь суши сокращалась до 40 %.

Наступления и отступления ледников сопровождались миграциями растительного и животного мира.

Период после последнего оледенения (от 10-15 тыс. лет назад до наших дней) получил название голоцена. К этому времени материки приобрели современные очертания, сло­жились современные климатические зоны, состав атмосфе­ры стал близок современному. Полагают, что голоцен явля­ется межледниковым периодом. Ранняя часть голоцена характеризовалась потеплением, продолжавшимся около 2,5 тыс. лет и вошедшим в историю климата, как «климати­ческий оптимум» - в период оптимума средняя температу­ра воздуха была выше современной, отмечалось также повышенное увлажнение. Так, в пустыне Сахара имеются свидетельства богатой растительности и разнообразия животного мира того времени.

Климатический оптимум сменился похолоданием (5,5 тыс. лет назад), затем вновь наступило потепление (4 тыс. лет назад). На этом завершается период истории климата геологического прошлого.

3. ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА В ИСТОРИЧЕСКУЮ ЭПОХУ

К историческим относятся изменения климата, про­исходившие в период развития цивилизации до начала ин­струментальных наблюдений.

В исторический период к природным свидетельствам изменений климата, таким как наступления и отступления ледников, рост торфяников, изменения уровня рек, озер, накопление ленточных глин, изменения толщины годовых колец деревьев, присоединяются еще и археологические данные, показывающие условия жизни людей, а также фольклорные и литературные памятники, в особенности летописи, в которых приводятся сообщения о засухах, на­воднениях, урожаях, ценах на зерно, косвенно отражающие благоприятные или неблагоприятные для урожая погодные условия.

Вслед за первым историческим похолоданием с кульми­нацией около 3 тыс. лет назад и продолжавшимся до IV в. н.э. вновь началось потепление, которое продолжалось с IV по XIII в, т.е. пришлось на раннее Средневековье. Этот отрезок времени достаточно хорошо изучен и получил название малого климатического оптимума.

Сократились горные ледники, граница льдов в Северном Ледовитом океане сместилась дщюко на север. В начале IX в. скандинавские викинги захватили Фарерские острова. В X в. они открыли Гренландию, что в переводе означает «зеленая земля». Они пересекли Атлантику и основали в Гренландии поселения, занимались скотоводством и, воз­можно, земледелием, посещали и имели поселения в Се­верной Канаде и на островах Канадского Арктического архипелага. Ни в одной исландской и древненорвежской саге не упоминается о льдах в Северной Атлантике, которые ныне препятствуют судоходству в этих районах. Викинги открыли Шпицберген, заходили в Белое море. Потепление было повсюду: в Америке и Азии, в Китае, Индии, Японии, в странах Ближнего и Среднего Востока.

После теплой эпохи наступило новое похолодание, по­лучившее название малого ледникового периода и продол­жавшееся вплоть до конца XIX в.

К концу XIII в. стало увеличиваться число экстремаль­ных явлений: чередовались засухи, наводнения, дожди, сильнейшие морозы, ураганы. Погибали урожаи зерновых, от недоедания погибал скот. Во время засухи горели леса и поселения.

XVIII столетие было самым холодным за весь малый ледниковый период. Очень суровые зимы наблюдались бо­лее 40 раз. Средняя температура на европейском континен­те понизилась на 3^4° С. Резкое снижение урожая, гибель скота, пожары, наводнения, смерчи, ураганы, эпидемии подрывали экономическую основу государств.

Похолодание в малом ледниковом периоде происходило не только в Европе, но и во всех частях света. Увеличилась ледовитость северных морей. Исландцы вынуждены были отказаться от возделывания зерновых культур. Из-за бло­кирования льдами стала недоступна Гренландия. Похоло­дало и в Китае, Японии. Расширились горные ледники.

4. ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА ЗА ПЕРИОД ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ

С внедрением приборов в практику метеорологиче­ских наблюдений в 60-е годы XIX в. появилась возмож­ность на основе математической обработки результатов измерений за ряд лет получать объективные количествен­ные характеристики климата и на этой основе оценивать изменения климата во времени. С началом инструменталь­ных наблюдений косвенные методы стали дополняющими.

На рис. 2.24 показаны отклонения глобальных средних годовых температур воздуха у земной поверхности за период с 1860 по 2000 г. относительно нормы за 1961-1990 гг., по данным Всемирной метеорологической Организации (ВМО). Там же дана сглаженная кривая изме­нения температуры, полученная методом скользящей сред­ней с 10-летним осреднением.

Из рассмотрения графика видно, что с 1860 до 1985 г. отмечалось волнообразное изменение температуры с рос­том; к 1910 г. - понижение с последующим повышением температуры с максимумом к 1940 г., после чего имело ме­сто похолодание; с 1978 до 2000 г. происходило повышение температуры. В целом, по данным ВМО, с 1860 по 2000 г. средняя температура воздуха на земном шаре повысилась на 0,8 °С.

Потепление происходило неодинаково на земном шаре. Наиболее выражено оно было в полярных районах северно­го полушария и менее - в тропических широтах. В арктиче­ской зоне также отмечались более резкие отклонения тем­пературы в отдельные годы относительно нормы.

Потепление климата на значительной части земного ша­ра, начавшееся примерно в 70-е годы XIX в, усилившееся в начале XX в., особенно к 40-м годам, и продолжившееся с перерывом до 2000 г., получило название современного по­тепления. Потепление происходило в основном за счет повышения зимних температур.

В Западной Европе десятилетняя средняя температура зимы к 1920 г. выросла на 2,5 °С по сравнению с концом XIX в., а средняя годовая - на 0,5 °С. В Арктике потепле­ние происходило еще интенсивнее, чем в умеренных широ­тах, Так, в Западной Гренландии температура повысилась на 5 °С, а на Шпицбергене - даже на 8-9 °С за период от 1912 г. до конца 30-х годов. Повысилась температура на севере Азии и в Северной Америке. Рост температуры на­блюдался на других материках и даже в Антарктиде.

Во время потепления сокращались площади морских льдов (например, в Арктике сокращение составило 10 %), отступали горные ледники. Например, на Кавказе общая площадь ледников сократилась на 10 %, а толщина льда уменьшилась на 50-100 м. Границы многолетней мерзлоты повсеместно отступали на север.

Потепление сказалось на распределении увлажненности: в районах с недостаточным увлажнением увеличилось ко­личество засух.

Потепление повлекло за собой изменение границ рас­пространения многих животных. В Исландии появились ласточки и скворцы. Потепление океанических вод, осо­бенно заметное на севере, привело к изменению нереста промысловых рыб.

С наступлением похолодания после 40-х годов XX в. льды в северном полушарии стали снова наступать. К кон­цу 60-х годов площадь льдов в арктическом бассейне воз­росла на 10 %. Горные ледники в Альпах, на Кавказе и в горах Северной Америки, ранее отступавшие, стали замед­лять свое отступление или начали снова Наступать.

Последующее потепление (с 1975 г. по наши дни) имело следствием природные явления, аналогичные наблюдав­шимися при потеплении 1910-1940 гг.

По данным межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), повышение средней темпе­ратуры в течение XX в. составило 0,6±0,2 °С. Темпы потеп­ления были наибольшими за последние 1000 лет. Неболь­шие, на первый взгляд, повышения температуры (на 0,6 °С) привели к значительным изменениям природных условий. С конца 1960-х годов толщина снежного покрова в средних и высоких широтах уменьшилась примерно на 10 %. Повы­сился уровень Мирового океана на 10-20 см, вероятно, за счет таяния льдов и расширения морской воды в результате глобального потепления. В большинстве районов умерен­ных и высоких широт северного полушария наблюдался рост количества осадков на 0,5—1 %, уменьшалось количе­ство осадков в субтропических районах северного полуша­рия. В течение 80-х и 90-х годов был отмечен ряд экстре­мально теплых сезонов за весь период инструментальных наблюдений.

Потепление повлекло за собой изменение границ рас­пространения многих животных: теплолюбивые птицы и рыбы мигрировали в более северные районы.

5. АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КЛИМАТ

Хозяйственная деятельность людей всегда оказывала влияние на окружающую среду. На начальной стадии раз­вития цивилизации при небольшом населении и ограни­ченности технических средств эти воздействия имели локальный характер. С ростом населения и переходом к крупным промышленным производствам началось прогрес­сирующее воздействие на природу, включая атмосферу, и, следовательно, на климат.

Непрерывное изменение границ растительного покрова в условиях интенсивного развития сельскохозяйственного производства, вырубки лесов, прежде всего тропических, что происходило особенно интенсивно со второй половины XX в., привели к опустыниванию больших площадей зем­ной поверхности, как это наблюдается в некоторых районах Южной Америки, Африки, Азии. К этому следует добавить осушение болот на больших пространствах, создание круп­ных водохранилищ. Все это приводило к изменению теп­лофизических свойств и отражательной способности под­стилающей поверхности, сказалось на влагосодержании воздуха, на поступлении кислорода в атмосферу.

По мнению ряда специалистов, наиболее мощное воз­действие на климат в индустриальную эпоху происходило в результате изменений газового состава атмосферы. В связи с этим для объяснения глобального потепления была при­нята теория парникового эффекта, основанная на отеп­ляющем действии рассеянных в атмосфере газов, таких как углекислый газ (СОг), метан (СН4), закись азота (N2O), озон (Оз). Эти газы поступают в атмосферу при сжигании огром­ного количества природного органического топлива, тех­нологических процессов.

Основным парниковым газом является СО2, динамика содержания которого во времени относительно хорошо изучена. За время индустриальной эпохи происходил сна­чала медленный, а затем ускоряющийся рост содержания углекислого газа в атмосфере. По расчетам Межправитель­ственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), содержание С0₂ с 1750 по 2100 г. увеличится на 75-350 %. Интенсивность поступления СОг в атмосферу в будущем зависит от сценария развития энергетики. С раз­витием научно-технического прогресса в области энергети­ки можно ожидать снижения выбросов СОг в воздушную среду в связи с заменой сжигания органического топлива процессами получения энергии с использованием термо­ядерных реакций. Наряду с С0₂ антропогенного происхож­дения остаются естественные источники углекислого газа - вулканы, гниение остатков растительности животных и др.

Существенным вкладом в современное потепления яв­ляется также тепло, образующееся при различных техноло­гических процессах, а также затрачиваемое на отопление производственных и жилых помещений, которое затем не­избежно поступает в окружающую воздушную среду.

Но мнению МГЭИК, основной причиной глобального потепления за последние 50 лет является антропогенный фактор. Однако далеко не все специалисты придерживают­ся такого мнения. Доводом является то, что в прошлом на­шей планеты были периоды различной продолжительности, когда происходили похолодания и потепления без участия человеческой деятельности. Как полагают, одной из причин таких изменений климата была вулканическая деятельность и связанное с ней помутнение верхних слоев атмосферы.

По расчетам МГЭИК, за период 1990-2100 гг. можно ожидать повышения глобальной температуры на 1,4-5,8 °С. Это будет наибольшим повышением температуры за 100-летний период, наблюдавшийся за последние 10 тыс. лет. Наибольшее потепление будет приходиться на высокие широты. Ожидается, что на севере Канады, Гренландии и Азии зимние температуры будут выше на 40 % по срав­нению со средней глобальной температурой. При этом произойдет дальнейшее увеличение частоты и интенсивно­сти экстремальных явлений.

6. ВОЗМОЖНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ

Глобальное потепление может оказывать многосто­роннее влияние на различные составляющие экологической системы и, следовательно, иметь положительные и нежела­тельные последствия для человечества. Например, повы­шение температуры на 1,5 °С для Европы означает эконо­мию 1,5 млн т нефти на отопление.

Ниже приводятся некоторые соображения МГЭИК о возможных последствиях глобального потепления.

Более теплый воздух способен содержать большее ко­личество влаги, отсюда увеличение интенсивности испаре­ния, увеличение облачности, что может привести к ускоре­нию гидрологического цикла, увеличению количества осадков и приросту речного стока. Так как прирост темпе­ратуры при глобальном потеплении увеличивается от низ­ких широт к высоким, то следует ожидать в таком же на­правлении увеличения осадков и речного стока. Например, главной причиной повышения уровня воды в Каспийском море в 1978-1995 гг. явилось увеличение стока Волги. При этом можно ожидать увеличение частоты наводнений, что уже наблюдается в Европе и в Северной Америке в послед­ние десятилетия.

Повышенное увлажнение может сопровождаться ополз­нями, лавинами. В тропических районах, наоборот, уже при нынешнем потеплении отмечается снижение водности рек.

По прогнозу МГЭИК, к 2100 г. ожидается повышение уровня Мирового океана до 88 см за счет теплового расши­рения морской воды и притока воды в результате таяния ледников и ледяного покрова. Повышение уровня воды приведет к изменению береговой линии, эрозии берегов, к затоплению большинства низин во всем мире, нанесет ущерб прибрежным пахотным землям и вытеснит миллио­ны людей из прибрежных районов и с небольших островов. Вторжение соленой воды на сушу может понизить качество и количество запасов пресной воды. Пострадают отрасли производства морепродуктов.

Резко ухудшится ситуация на огромных просторах мно­голетней мерзлоты, которая занимает около 60 % террито­рии России. В последние десятилетия уже наблюдается деградация мерзлых грунтов, происходит сокращение их площади и мощности. При потеплении начнут рушиться дома, выходить из строя нефтегазопроводы и другие со­оружения.

Для одних сельскохозяйственных районов изменение климата будет представлять реальную опасность, а для дру­гих, возможно, окажется полезным. Ожидается, что цен­тральные континентальные районы, такие как «зерновой пояс» США, обширные районы в средних широтах Азии, территории Африки, расположенные южнее Сахары, и часть Австралии окажутся в более засушливых и жарких климатических условиях. Между тем во многих регионах в умеренных широтах с потеплением увеличение количества осадков может привести к повышению урожайности.

Повышенный уровень содержания СОг в атмосфере в период потепления должен стимулировать фотосинтез не­которых растений и, следовательно, способствовать увели­чению продуктивности сельхозкультур.

Потепление скажется на биологическом разнообразии экосистемы. Уже при нынешнем потеплении мигрирующие птицы стали позже улетать и раньше прилетать. Отмечают­ся более раннее наступление периода весеннего размноже­ния многих птиц, земноводных и сдвиг ареала распростра­нения в сторону севера чувствительных к холоду бабочек, жуков, стрекоз. Также отмечается продвижение лесов на север: при повышении температуры на 1 °С леса на Аляске продвигаются на север на 100 км. Сибирские леса хорошо себя чувствуют при 35-градусных морозах, а с потеплением на 5 °С начнут погибать. Условия в пустынях, засушливых степных районах могут стать более экстремальными, более жаркими. Более высокая температура может создать угрозу вымирания организмов, которые практически исчерпали резерв теплоустойчивости.

Ожидается, что изменение климата скажется и на здоро­вье человека: высокие температуры в летний период могут представлять серьезную опасность в первую очередь для страдающих сердечно-сосудистыми, респираторными и другими заболевания, чему уже имеются примеры при на­стоящем уровне потепления. С другой стороны, более мяг­кие зимы в умеренных широтах позволят сократить смерт­ность от холода.

Сокращение запасов пресной воды в связи с изменением климата может сказаться на санитарном состоянии насе­ления.

Высокие температуры могут привести к изменению гео­графического распространения переносчиков заболеваний. В более теплых условиях комары, клещи, грызуны могут расширить ареал своего обитания до более высоких широт. Потепление морских вод, например, в случае Эль-Ниньо, сопровождается эпидемиями малярии и тропической лихо­радки в прибрежных районах.'

Снижение производства продуктов на местном уровне приведет к недоеданию, голоду, что будет отражаться на здоровье населения.

Учащение таких экстремальных явлений, как наводне­ния, ураганы, засухи, могут стать причиной смертей и уве­чий, вызывать голод, миграцию населения, возникновение заболеваний, психических расстройств.

7. ГИПОТЕЗЫ ДЛЯ ОБЪЯСНЕНИЯ ИЗМЕНЕНИИ КЛИМАТА

Изучая геологическое прошлое Земли и происходив­шие на планете изменения климата, люди всегда искали причины этих масштабных явлений.

К настоящему времени предложено множество гипотез, но до сих пор специалисты не нашли удовлетворительных ответов на поставленные вопросы и не пришли к единому мнению.

Все гипотезы подразделяют на астрономические и гео­физические. К наиболее ранней попытке объяснить изме­нения климата можно отнести гипотезы, основанные на предположении о колебаниях солнечной постоянной, что должно сказываться на периодических потеплениях и по­холоданиях на планете. При этом исходят из того, что из­менение солнечной постоянной может происходить в связи как с непосредственным изменением интенсивности сол­нечного излучения и его спектрального состава, так и с тем, что при движении в мировом пространстве солнечная сис­тема проходит через участки различной прозрачности вследствие неравномерного распределения космической пыли в космосе.

Что касается колебаний излучательной способности Солнца, то эта часть гипотезы широкого признания в на­стоящее время не получила, поскольку данные современ­ной астрофизики .свидетельствуют о том, что в соответст­вии с эволюцией звезд светимость Солнца за время сущест­вования Земли (4,6 млрд лет) увеличилась на 25-30 %, при­чем это увеличение происходило плавно. Вопреки этому на планете за этот же отрезок времени отмечалось понижение температуры, хотя и волнообразное.

Большее признание среди специалистов получила ас­трономическая гипотеза, в которой основным фактором, определяющим смену ледниковых периодов межледнико­выми, признается изменение астрономических параметров земной орбиты и положения оси вращения Земли относи­тельно эклиптики. О том, что параметры движения Земли подвержены возмущениям, было показано расчетами Лагранжа в XVIII в. Несколько позже были сделаны попытки связать эти изменения с изменениями климата'Земли.

В. 30-е годы XX в. сербский геофизик М. Миланкович расчетами доказал цикличность изменений параметров движения Земли относительно Солнца и связал их с влия­нием на климат. Он включил в рассмотрение три парамет­ра: изменение эксцентриситета земной орбиты от близкой к круговой до вытянутой (эллиптической) с периодом 100 тыс. лет; изменение угла наклона оси вращения Земли к плоскости орбиты (эклиптики) с периодом 41 тыс. лет; пе­ремещение оси вращения по конической поверхности, как это имеет место при вращение волчка (прецессия) с циклом 25 тыс. лет.

Все эти изменения сказываются на поступлении и рас­пределении солнечной радиации на поверхности Земли. М. Миланкович рассчитал кривую суммарного действия этих факторов для промежутка времени 650 тыс. лет и дос­таточно хорошо объяснил оледенения четвертичного пе­риода. Одним из возражений к таким выводам было то, что в более ранний (третичный) период оледенений не было, хотя параметры орбиты Земли менялись. По мнению М.И. Будыко и др., астрономические факторы имели место в третичном периоде, но на фоне других факторов они не Играли решающей роли. В дальнейшем были выполнены расчеты колебаний прихода солнечной радиации с учетом астрономических факторов на 5 млц лет вперед и назад, из которых следует, что в настоящее время планета находится в межледниковом периоде.

В настоящее время роль астрономических факторов, выражающихся в изменении орбитальных параметров Зем­ли, в образовании и таянии ледниковых покровов, считает­ся достаточно надежно доказанной. Так что теория Милан- ковича и ее модификации являются наиболее предпоч­тительными для объяснения солнечно-обусловленных ме­ханизмов длительных и весьма существенных колебаний климата.

К геофизическим гипотезам можно отнести те, которые базируются на рассмотрении дрейфа материков и связанно­го с ним вулканизма, горообразования, изменений уровня воды океана, газового состав атмосферы, дрейфа магнит­ных полюсов.

В разные периоды геологической истории суша то со­единялась в единый материк (Пангея, Гондвана), то распа­далась на отдельные части. Например, Антарктида, пере­местилась из умеренных широт в полярную область южно­го полушария. С перемещением материков менялись их широтное положение, рельеф материков и океанического дна, образовывались горные массивы, менялось соотноше­ние площадей материков и океанов. На стыках тектониче­ских плит приурочены цепи вулканов.