Введение
Наша планета существует уже 4,5 млрд. лет. Весь этот огромный интервал времени на ее поверхности постоянно происходили сложные физико-химические процессы, возникла жизнь, сформировалась атмосфера, содержащая кислород, развились сложно организованные животные и растения. Все эти изменения происходили очень медленно, растягиваясь на сотни миллионов лет.
Но на фоне постепенных (эволюционных) процессов случались и явления катастрофического характера, вызванные силами, таившимися в глубинах Земли или действовавшими из космоса. Эти изменения оказывали значительное влияние на всю живую и неживую природу земли, а самые сильные из них, буквально, в мгновение делили жизнь планеты на «до» и «после».
В наше время природные катастрофы остаются одной из главных проблем существования человечества и, по этому, данную проблему мы считаем актуальной в рамках различных наук о природе.
Цель работы: проанализировать специфику природных катастроф и влияния их на климат Земли
Достижение данной цели требует выполнения следующих задач:
1. Определить понятие климат
2. Выделить факторы, определяющие климат и его изменение
. Рассмотреть роль природных катастроф, как фактора изменений климата
Климат
Климат - многолетний статистический режим погоды, характерный для данной местности в силу её географического положения.
Климат - статистический ансамбль состояний, через который проходит система: гидросфера - литосфера - атмосфера за несколько десятилетий. Под климатом принято понимать усреднённое значение погоды за длительный промежуток времени (порядка нескольких десятилетий) то есть климат - это средняя погода. Таким образом, погода - это мгновенное состояние некоторых характеристик (температура, влажность, атмосферное давление). Отклонение погоды от климатической нормы не может рассматриваться как изменение климата, например, очень холодная зима не говорит о похолодании климата. Для выявления изменений климата нужен значимый тренд характеристик атмосферы за длительный период времени порядка десятка лет.
Факторы, определяющие климат и его изменение
Археологические исследования однозначно доказывают, что климат планеты Земля изменялся достаточно резко. Для объяснения причин этого существует множество гипотез, учитывающих астрономические и геофизические факторы.
К.Я. Кондратов и Е.. Борисенков пришли к выводу, что климат планеты сохранится неизменным, если не изменится расстояние Земли от Солнца, орбита Земли вокруг Солнца, скорость ее движения и суточного вращения и угол наклона оси вращения Земли к плоскости эклиптики.
По мнению М.О. Френкеля, с начала 40-х гг. прошлого столетия начался период общего потепления. В это время, влияние антропогенных факторов только начинало проявляться, так что повышение температуры скорее носило естественный характер. Однако, с 70-х гг. естественное потепление усилилось влиянием деятельности человека и в итоге стало более значимым.
Климатическая система Земли испытывает воздействие ряда факторов как внешних, так и возникающих в самой системе. Из внешних факторов наиболее четко проявлялись колебания прозрачности атмосферы вулканогенного характера, а из вторых - взаимодействие океанов и льдов, а также разных частей океанов между собой. При этом указанные факторы налагаются один на другой, усиливаясь при совпадении фаз и ослабевая при их различии.
Одним из важнейших звеньев в проблеме солнечно - атмосферных связей является стратосфера, которой отводится роль триггерного (спускового) элемента, обеспечивающего передачу возмущений в нижние слои атмосферы. В стратосфере происходит поглощение ультрафиолетовой радиации Солнца, и в периоды усиления солнечной активности тепловой баланс стратосферы существенно меняется: увеличивается ее приходная часть, что сказывается на температурном режиме и ее циркуляции. Н.В. Исмагилов выявил положительную асинхронную связь между уровнем солнечной активности в 11-летнем цикле и датами весенних перестроек циркуляции.
Астрономические факторы определяют количество энергии излучения Солнца, приходящей к данному участку верхней границы атмосферы за данный период времени (поток солнечной энергии, инсоляция). Этот суммарный по всем длинам волн поток на среднем расстоянии Земли от Солнца называется солнечной постоянной и равен в среднем 1370 Вт/м2.
К внешним геофизическим факторам относятся масса и состав атмосферы, скорость вращения Земли, расположение материков и океанов на поверхности Земли, вулканические извержения. Скорость вращения Земли отчасти определяет интенсивность и характер циркуляции атмосферы, разные радиационные и теплоемкостные характеристики поверхности суши и океана, влияет на радиационный режим, теплообмен между атмосферой и подстилающей поверхностью, на муссонные эффекты. Очертания океанов определяют направление и характер течений, переносящих тепло из тропической зоны в высокие широты. Во время крупных взрывных вулканических извержений в стратосферу выбрасываются большие массы аэрозолей и газов, рассеивающих и поглощающих Солнца и ИК радиацию Земли и атмосферы.
Внутренние естественные факторы возникают и действуют внутри какой-либо составляющей климатической системы или, зарождаясь в одной из составляющих, действуют на другую. К ним относятся излучение и поглощение энергии атмосферой и океаном, атмосферная циркуляция, криосфера (ледники и подземные льды вечной мерзлоты), биосфера, уменьшающая альбедо подстилающей поверхности.
Можно назвать еще несколько антропогенных факторов, воздействующих на глобальный климат, таких как: антропогенное увеличение содержания в атмосфере газов, создающих в ней парниковый эффект (в первую очередь СО2), острова тепла в городах и промышленных зонах, хозяйственная деятельность человека (строительство водохранилищ, орошение земель, вырубка лесов и др.)
Можно выделить причины изменения климата; среди них:
1. солнечная активность, которая влияет на состояние озонового слоя, или просто на общее количество излучения;
2. изменение наклона оси вращения Земли (прецессия и нутация);
. изменение эксценриситета орбиты Земли;
. из-за природных катастроф.
. Извержения вулканов
. Деятельность человека (сжигание, выброс различных газов, развитие атомной энергетики)
. Перераспределение газов на планете
. Выделение газов и тепла из недр планеты
. Изменение отражающей способности атмосфер
. Деятельность ледников
Природные катастрофы
В данной работе мы определим как влияют на климат планеты Земля природные катастрофы, поэтому считаем необходимым дать определение этого явления и его основных проявлений (видов):
Термин природные катастрофы применяется для двух разных понятий, в некотором смысле смыкающихся. Катастрофа в буквальном переводе означает поворот, перестройка. Такое значение соответствует наиболее общему представлению о катастрофах в естествознании, где эволюция Земли видится как серия разных катастроф, вызывающих смену геологических процессов и видов живых организмов.
Интерес к катастрофическим событиям прошлого подогревается тем, что неизбежная часть любого прогноза анализ прошлого. Чем древнее катастрофа, тем труднее распознать ее следы.
Недостаток информации всегда порождает фантазии. Одни и те же крутые рубежи и повороты в истории Земли некоторые исследователи объясняют космическими причинами - падениями метеоритов, изменением солнечной активности, сезонами галактического года, другие - цикличностью процессов, проходящих в недрах планеты
Второе понятие - природные катастрофы относится только к экстремальным природным явлениям и процессам, в результате которых происходит гибель людей. В этом понимании природные катастрофы противопоставляются - техногенным катастрофам, т.е. тем, которые вызваны непосредственно с деятельностью человека