Кислотные дожди
Впервые термин «кислотный дождь» был введен в 1872 году шотландским учёным Робертом Смитом в книге «Воздух и дождь: начало химической климатологии». Его внимание привлёк смог в Манчестере. Кислотные дожди являются одной из причин гибели лесов, урожаев и растительности, а также одной из причин разрушения зданий и памятников культуры, трубопроводов, приводят в негодность автомобили, понижают плодородие почвы и могут приводить к просачиванию токсичных металлов в водоносные слои почвы.
Вода обычного дождя тоже представляет собой слабокислый раствор. Это происходит вследствие того, что природные вещества атмосферы, такие как углекислый газ, вступают в реакцию с дождевой водой. При этом образуется слабая угольная кислота, тогда как в идеале pH дождевой воды равняется 5,6—5,7. В реальной жизни показатель кислотности дождевой воды в одной местности может отличаться от показателя кислотности дождевой воды в другой местности. Это прежде всего зависит от состава газов, содержащихся в атмосфере той или иной местности, таких как оксид серы и оксиды азота.
В 1883 году шведский учёный Сванте Август Аррениус ввел в обращение два термина — кислота и основание. Он назвал кислотами вещества, которые при растворении в воде образуют свободные положительно заряженные ионы водорода. Основаниями он назвал вещества, которые при растворении в воде образуют свободные отрицательно заряженные гидроксид-ионы. Водородный показатель является взятым с обратным знаком десятичным логарифмом активности ионов водорода в растворе и его используют в качестве показателя кислотности воды.
Супервулканы
Термин «Супервулкан» не является строго научным. Понятие впервые было использовано в 2000 году в научно-популярном документальном телесериале «Горизонт» (Horizon) на телеканале BBC для обозначения очень мощных вулканических извержений. С 2003 года извержения, достигающие 8 баллов по шкале вулканического эксплозивного индекса (VEI), иногда классифицируются вулканологами как «суперизвержения» (магматические провинции и массивные извержения). Понятие «мегакальдера» иногда используется для обозначения очень больших кальдер, подобных кальдере Блэйк-Ривер (англ.) рус., находящейся в Абитибском поясе (канадские провинции Онтарио и Квебек). Супервулканы отличаются от обычных стратовулканов отсутствием ясно выраженных конусов. Так, крупнейший из известных и наиболее «созревший» для извержения Йеллоустонский супервулкан, кальдера которого имеет размеры 55×75 км, географически может быть описан как слабо всхолмлённая местность, окружённая горами.
Мощность извержений может варьироваться. Однако объём продуктов извержения достаточен, чтобы радикально изменить ландшафт и значительно повлиять на глобальный климат планеты, вызывая катастрофические последствия для жизни (например, вулканическую зиму).
Например, извержение Йеллоустонского супервулкана (произошло около 640 тыс. лет назад), привело, по оценкам, к выбросу в атмосферу более 1000 км³ пыли и лавы. Такого количества материала достаточно, чтобы покрыть крупный город слоем в несколько километров.
Существует мнение, что опасность извержения супервулканов сравнима с ударом астероида: вероятность события мала, но возможны катастрофические последствия.
В зависимости от того, находится супервулкан на суше, или на дне океана, следует ожидать различные климатические последствия в результате его извержения.
Извержение супервулкана на суше будет сопровождаться выбросами в атмосферу огромного количества вулканического пепла и вулканических газов —
Отличие извержения супервулкана от извержений рядовых вулканов заключается в том, что основная масса вулканических продуктов представлена не жидкими, текучими лавами, образующими вулканические конусы (Ключевская сопка, Фудзияма, Везувий) и щиты (Килауэа), а тучами горячих газов и «пепла», состоящего из мелких частичек обсидиана. Попавшая в стратосферу пыль и смесь газов создадут слабопроницаемый для солнечного света экран, что изначально приведёт к охлаждению нашей планеты по эффекту «ядерной зимы» на годы и, может быть, на десятилетия. Затем, после осаждения пыли и просветления атмосферы, из-за огромного количества углекислого газа, попавшего в атмосферу при извержении супервулкана, начнёт доминировать парниковый эффект и продолжится нагрев планеты — вулканическая зима сменится вулканическим летом. Извержение супервулкана, расположенного на дне океана, будет сопровождаться мощными цунами, которые могут вызвать обширные разрушения на суше, а также выбросами большого количества водяного пара в атмосферу, что впоследствии (в близкой перспективе) может привести к аномально сильным ливням и обширным локальным суперпотопам на суше. Огромное количество выброшенного супервулканом углекислого газа попадёт в атмосферу и надолго усилит парниковый эффект и нагрев планеты.
Последствия суперизвержения могут стать катастрофическими для континента: взрывное извержение супервулканов приведёт к возникновению супермощных пирокластических потоков — «ураганов» из вулканических газов, камней и пепла, которые покроют территории в тысячи и десятки тысяч квадратных километров, — ни одно живое существо, попавшее в такой поток, не выживает. За пределами этих областей извержение может привести к серьёзным последствиям для сельского хозяйства: покрытие почвы вулканическим пеплом толщиной всего в один сантиметр приведёт к гибели агрокультур. Кислотными дождями суперизвержение приведёт к загрязнению источников водоёмов в ещё большем радиусе вокруг извергающегося супервулкана.
Суперизвержение может быть губительным для всего населения планеты в результате длительного снижения температуры на всей планете, гибели растительности и изменения состава атмосферы.