37. Изменения климата в историческом прошлом и современные изменения климата.

В настоящее время климатологи считают важнейшими факторами изменений климата: изменения параметров орбиты Земли, состава атмосферы, солнечного излучения и извержения вулканов.

Известны три циклических процесса, изменяющих параметры орбиты и приводящих к колебаниям значений солнечной постоянной.

Первый – изменение формы орбиты от эллиптической к почти круговой с периодом около100 000 лет; он называется колебанием эксцентриситета. Чем более эллиптична орбита, тем сильнее вариация солнечной энергии между моментами, когда Земля ближе всего к Солнцу или дальше всего от него. В настоящее время орбита Земли мало эллиптична и разность потока солнечной энергии около 7 %. Во время наибольшей эллиптичности эта разность может достигать 20 %.

Второй циклический процесс – это колебание оси суточного вращения земного шара, называемое прецессией. Период этого колебания около 26 000 лет. В настоящее время Земля ближе к Солнцу в январе, чем в июне. Но вследствие прецессии через 13 000 лет она будет ближе к Солнцу в июне, чем в январе. Это приведет к росту сезонных колебаний температуры Северного полушария.

Третий циклический процесс – это изменение наклона земной оси к плоскости эклиптики, имеющее период около 41 000 лет. За это время наклон меняется от 22,5 до 24,5⁰. В настоящее время он составляет 23,5⁰. Чем меньше этот наклон, тем меньше различия между зимой и летом. Более теплые зимы бывают более снежными, а более холодные лета не дают всему снегу растаять. Снег накапливается на Земле, способствуя росту ледников. При росте наклона сезоны выражены более резко, зимы холоднее и снега меньше, а лето теплее и больше снега и льда тает. Это способствует отступлению ледников в полярные районы.

Изменения состава атмосферы наиболее сильно влияют на климат через парниковый эффект. Главнейший из парниковых газов – водяной пар. Его содержание в атмосфере устанавливается в процессе влагооборота и контролируется общей циркуляцией.

Важными парниковыми газами являются также двуокись углерода и метан. Они привлекают особое внимание климатологов, так как их содержание сильно зависит от деятельности человека. Например, за счет роста объемов сжигаемого топлива концентрация двуокиси углерода в атмосфере возросла за 150 лет примерно на 30 %. Рост концентрации парниковых газов ведет к росту температуры воздуха у поверхности Земли при падении температуры в верхней тропосфере. При этом, кроме общего потепления и таяния ледников, возможно усиление неустойчивости атмосферной циркуляции и рост количества опасных явлений.

Физические процессы, происходящие на Солнце, приводят к образованию на его поверхности областей с температурой, пониженной по сравнению с остальной поверхностью на 6 ⁰С. Эти области называются солнечными пятнами, и когда их особенно много, возникает уменьшение инсоляции примерно на 0,1 %. Такое уменьшение в течение нескольких лет может иметь заметные климатические последствия. Поэтому процессы пятнообразования, которые называют солнечной активностью, привлекают большое внимание метеорологов