Файл: Будыко, М. И. Изменения климата.pdf

Таблица 1

Температура воздуха (°С) и количество осадков (см/год)

Северна я широта, град.

что существенное влияние на распределение этих температур ока­ зывает шарообразная форма Земли, обусловливающая изменение с широтой сумм радиации, приходящей на верхнюю границу атмо­ сферы.

В высоких широтах, где в течение всего года или большей его части температура воздуха отрицательна, существуют постоянные ледяные покровы. В Арктике основная часть такого покрова со­ стоит из сравнительно тонких морских льдов, в Антарктике — из мощного континентального оледенения, занимающего почти всю поверхность Антарктиды.

Наряду с существенным изменением в меридиональном на­ правлении средняя температура воздуха у земной поверхности в большинстве широтных зон заметно изменяется на различных долготах. Эти изменения в основном связаны с распределением континентов и океанов.

В умеренных и высоких широтах температура воздуха летом над океанами заметно ниже температуры над континентами, а зи­ мой выше. Это объясняется большой теплоемкостью и теплопро­ водностью вод океанов, которые летом поглощают значительное

месяцы. Заметное влияние на термический режим оказывают также морские течения, в особенности теплые течения, перенося­ щие в холодное время года большое количество тепла из низких в умеренные и высокие широты, где оно расходуется, способствуя поддержанию сравнительно высоких температур воздуха.

Влияние термического режима океана распространяется на значительную часть поверхности континентов, на которой в уме­ ренных и высоких широтах наблюдается так называемый морской климат со сравнительно небольшой годовой амплитудой воздуха. В тех внетропических областях материков, где влияние термиче­ ского режима океанов менее заметно, годовые амплитуды темпе­ ратуры резко возрастают, что соответствует условиям континен­ тального климата.

Распределение средних широтных величин осадков характери­ зуется главным максимумом в экваториальной зоне, уменьшением сумм осадков в субтропических широтах, вторичными максиму­ мами в умеренных широтах и уменьшением осадков с увеличением широты при переходе в полярные районы.

Изменения средних широтных величин осадков объясняются распределением средней температуры воздуха и особенностями циркуляции атмосферы.

При прочих равных условиях, включая одинаковую относитель­ ную влажность воздуха, сумма осадков возрастает с повышением температуры, так как при этом увеличивается количество водяного пара, которое может быть использовано в процессе конденсации. Очевидно, что если бы другие факторы не оказывали существен­ ного влияния на осадки, распределение их среднеширотных вели­ чин имело бы один максимум, расположенный в низких ши­ ротах.

Однако для выпадения осадков большое значение имеет режим вертикальных скоростей воздуха, от которого зависит перенос водяного пара через уровень конденсации, приводящий к образо­ ванию облаков и осадков.

Общая циркуляция атмосферы тесно связана с географическим распределением устойчивых барических систем, из которых наи­ большее значение имеет полоса пониженного давления у экватора, области повышенного давления во внеэкваториальных тропических и субтропических широтах и области с частой повторяемостью циклонических образований в умеренных широтах. Так как в зоне высокого давления преобладают нисходящие движения воздуха, количество осадков в этой зоне понижается, что приводит к обра­

зованию двух минимумов на кривой широтного распределения осадков.

Значительная интенсивность восходящих движений воздуха в экваториальных широтах и в ряде районов умеренных широт увеличивает количество выпадающих там осадков.

В субтропической зоне высокого давления расположены наи­ более крупные пустыни земного шара, где количество осадков незначительно. Суммы осадков уменьшаются также в удаленных от океанов районах континентов умеренных широт, где количество водяного пара, переносимого воздушными течениями с океанов, мало, что приводит к понижению относительной влажности воз­ духа и ослаблению процесса конденсации водяного пара.

Таким образом, зоны влажного климата на континентах разме­ щены главным образом в экваториальных широтах и в областях морского климата умеренных и высоких широт. В высоких тропи­ ческих и субтропических широтах и в областях континентального климата преобладают условия недостаточного увлажнения.

Шкала времени. Переходя к краткому обзору имеющихся эмпи­ рических данных об изменениях климата, мы рассмотрим эти данные для четырех интервалов времени, продолжительность кото­ рых возрастает по мере их удаления от нашей эпохи.

Первый из этих интервалов относится к периоду инструмен­ тальных наблюдений, длительность которого составляет немногим больше столетия. Следующий интервал — голоцен — охватывает время после окончания последнего оледенения, т. е. несколько больше 10 тыс. лет. Третий интервал времени — плейстоцен — про­ должался около 2 млн. лет. При рассмотрении четвертого интер­ вала—дочетвертичного времени — мы остановимся главным обра­ зом на последних 200 млн. лет, для которых имеются более надеж­ ные данные о климатических условиях.

Отметим, что каждый последующий из рассматриваемых ин­ тервалов времени примерно на два порядка дольше предыдущего. Такая периодизация обусловлена уменьшением количества и сни­ жением точности информации о климатических условиях для более отдаленных эпох по сравнению с менее отдаленными.

При обсуждении климатических условий прошлого следует принять во внимание сведения о последовательности и длитель­ ности различных этапов геологической истории Земли. Некоторые данные об этих этапах приведены в табл. 2.

Третичный период обычно разделяют на две части — палеоген (включающий палеоцен, эоцен и олигоцен) и неоген (в который входят миоцен и плиоцен). В табл. 2 не приведены названия под­ разделений периодов докайнозойского времени, которые не упоми­ наются в последующем изложении.

Палеозойской эре предшествовала протерозойская эра, которая продолжалась не менее 2 млрд. лет. Послепротерозойское время часто называют фанерозоем.

Геохронологическая шкала, представленная в табл. 2, основана на последовательных изменениях в характере литогенеза, флоры и фауны, установленных в исследованиях земной коры. Периоди­ зация геологической истории, учитывающая эти изменения, неиз­ бежно включает элементы условности, в связи с чем существуют