ледники отступили почти на 20 км. В Канаде скорость отступания ледников составляла 3 м в год. Площадь ледников Кавказа начиная с 1890 по 1945 г. уменьшилась более чем на 10 %. Сократили свои площади ледники на Полярном Урале, Памире, Тянь-Шане, Алтае, Саянах, Гималаях и на островах Арктики. Сильно сократились площади ледников в горах Тропической Африки и в Кордильерах. В Арктике растаяли многие так называемые ледяные острова, представляющие собой скопления льда на подводных поднятиях. Между островами в результате таяния льда возникли и расширились проливы.
Граница многолетнемерзлого грунта постепенно сместилась к северу. Почти на 1 млн. км2 за 30 лет уменьшилась площадь льдов в советской акватории Арктики, а ледовитость Баренцева моря сократилась на 15 %. Реки и озера в умеренных широтах северного полушария вследствие потепления вскрывались значительно раньше, а замерзали позже, чем в середине XIX в.
Потепление в XX в. было настолько интенсивным, что отразилось на составе и размещении животного и растительного царства. Многие птицы стали прилетать раньше и селиться даже севернее своих обычных мест гнездования. Переместили свои гнездовья на север Норвегии и Финляндии белые куропатки, южной части Гренландии появились сизоголовые дрозды, а в Исландии — ласточки.
Потепление вод Арктического бассейна вызвало миграцию на север многих промысловых рыб. В Баренцевом море появились приобрели хозяйственное значение сельдь, пикша, треска, ранее известные здесь в весьма незначительных количествах.
В Белом море прижился морской окунь, а на западе Балтики — анчоус. Аналогичные миграции осуществлялись и в Тихом океане. Изменились места обитания сардин, а в Охотском море появилась ранее неизвестная здесь скумбрия.
Однако после 40-х годов произошло некоторое похолодание, которое прежде всего выразилось в увеличении продолжительности зимнего сезона и небольшом падении среднезимних температур. Многие ледники увеличили мощность, часть их спустилась в долины. Это касалось не только горных ледников, но и обширных покровных ледников Гренландии и Антарктиды.
В высоких широтах увеличились число и размеры айсбергов.
По многочисленным данным за период с 1958 по 1963 г. средняя температура северного полушария снизилась на 0,5–0,8°. Однако в южном полушарии столь заметного похолодания не происходило, а в Австралии и Новой Зеландии даже наблюдалось некоторое повышение температур. Многолетние исследования в Антарктиде показали, что, начиная с 1957 г., в течение 10 лет среднегодовые температуры понизились почти на 0,25° а с 1967 г. произошло повышение среднегодовых температур на 0,4°. Именно это несоответствие явилось предвестником весьма странного на первый взгляд повышения температурного режима.
В конце 60-х и начале 70-х годов началось второе по счету потепление XX в. Если первое потепление было вызвано естественным снижением прозрачности атмосферы, то главной причиной второго потепления послужила хозяйственная деятельность человека.
Существенные поправки в формировании современного климата вносит прогрессивная хозяйственная деятельность человека, которая коренным образом изменила биосферу Земли. Человечество не только активно влияет на развитие и расселение той или иной популяции животных и растений, но и в значительной мере преобразует природную среду.
Причины климатических изменений и климаты будущего
Природные события различного ранга геологического прошлого Земли нашли свое воплощение не только в образовании возрастных, генетически неоднородных отложений и структур, но и в становлении современной географической оболочки нашей планеты. Земная поверхность под воздействием атмосферы и гидросферы, глобальных перемещений жестких литосферы, морских трансгрессий или регрессий и других факторов существенно видоизменяла свой облик. Особенно сильные изменения на протяжении длительной истории развития Земли происходили с климатом нашей планеты. В связи с необходимостью прогнозов климата ближайшего и будущего попробуем выяснить причины этих климатических изменений.
Что влияет на изменение климата?
В истории климата Земли намечаются разномасштабные периодические колебания. Одни из них измеряются десятками миллионов лет, другие — десятилетиями, и в каждом таком изменении имеются свои причинно-следственные связи.
Не вызывает сомнения, что такие изменчивые космические факторы, как яркость Солнца и угол наклона земной оси, форма земной орбиты и скорость вращения Земли прямо или косвенно оказывали воздействие на климат Земли и изменяли его. Более подробно остановимся на возможном влиянии на климат геолого-географических причин. Приходно-расходный баланс тепла и влагообмена на земной поверхности осуществляется через атмосферу, океан, биосферу и литосферу. Атмосфера ответственна за изменчивость погоды и климата от нескольких часов до столетий, гидросфера — от десятилетий до тысячелетий, а биосфера и литосфера изменяют климат с еще большей периодичностью.
На глобальный климат Земли оказывают большое влияние не только морские трансгрессии и регрессии, но и особенно положение литосферных плит. Увеличение площади морей и океанов приводит к господству на Земле влажного и теплого климата, а при регрессии, обычно сопровождаемой повышением гипсометрического положения суши и возникновением расчлененного рельефа, усиливается контрастность в распределении температур и влажности. Но максимальное воздействие на климат Земли оказывало положение материков — их дрейф. В те времена, когда в приполярных районах находилась материковая суша, на Земле наступали оледенения, сильно изменялась циркуляция воздушных масс и морских течений. Такие крупные оледенения происходили в позднеордовикское и позднекарбоновое время, когда вблизи Южного полюса оказывалась суша Гондваны. В то же время, когда на обоих полюсах Земли располагались океаны или даже мелководные эпиконтинентальные моря, климат на Земле был теплым. Эту закономерность можно объяснить тем, что отражающая способность (альбедо) водной поверхности намного ниже, чем у суши. Вода не только поглощала солнечные лучи, но и, обладая большой теплоемкостью, как бы обогревала нашу планету. Таким образом материковая суша играла роль глобального холодильника.
Установлено, что в распределении тепла и влаги на земной поверхности немаловажную роль играют прозрачность атмосферы и содержание в ней углекислого газа (СО2) и паров воды. Содержание СО2 в атмосфере на протяжении последних 100 млн. лет неуклонно падало, но уменьшение ресурсов углекислоты происходило весьма неравномерно. В отдельные периоды количество СО2 было близким к современному, а в другие — возрастало почти в 10–15 раз. Так, например в кембрии, девоне, раннем карбоне содержание углекислоты превышало 0,4 %, а в конце ордовика и в позднем карбоне составляло всего 0,05 %.
При сравнении характера изменения значений среднеглобальных температур с кривой изменения содержания СО2 в атмосфере выясняется их почти полное единообразие. Эпохи с высоким содержанием атмосферной углекислоты характеризовались существованием высокого термического режима, и наоборот. Колебания ресурсов СО2 в атмосфере определялись тектонической и магматической активностью Земли и регламентировались развитием биосферы. Усиленный приток СО2 в атмосферу был связан с интенсивной вулканической деятельностью и хорошо увязывался с возникновением и ростом крупнейших рифтовых структур и активными перемещениями литосферы. Большой объем карбонатонакопления и увеличение продуктивности растений привели к усиленному расходу атмосферной углекислоты.
