Погода и климат.

В сложной системе гидросфера—литосфера—атмосфера формируются такие сложные явления, как погода и климат. Это явления разного пространственно-временного порядка [11, 18, 24, 25]. Погода — состояние атмосферы в данной местности в данный момент или за какой-то промежуток времени (сутки, неделю, месяц). Погода характеризуется элементами (температура воздуха, влажность, давление) и явлениями (ветер, облака, атмосферные осадки). Иногда явления погоды носят необычайный или катастрофический характер: ураганы, грозы, ливни, засухи. Главные причины изменения погоды — изменение количества солнечного тепла, перемещение воздушных масс, атмосферных фронтов, циклонов и антициклонов.

Климат — это многолетний режим погоды, характерный для какой-либо местности. Он проявляется в закономерной смене всех наблюдаемых в этой местности погод. Как и погода, климат зависит от количества солнечной радиации, от перемещения воздушных масс, атмосферных фронтов, циклонов и антициклонов и от свойств подстилающей поверхности. Основные показатели климата: температура воздуха (средняя годовая, января и июля), преобладающее направление ветров, годовое количество и режим осадков.

В соответствии с тепловыми поясами и поясами господства зональных типов воздушных масс выделяют климатические пояса. Основных климатических поясов семь: экваториальный, два тропических, два умеренных, два полярных (арктический и антарктический). Между основными расположены переходные климатические пояса: два субэкваториальных, два субтропических и два субполярных. Они различаются сменой воздушных масс: зимой господствует воздушная масса основного пояса, соседнего со стороны полюса, летом — соседнего со стороны экватора. Выделяют материковые и морские климаты: они различаются годовыми амплитудами колебания температуры и количеством осадков. На границе материков и океанов, там, где ветры по сезонам изменяют направление почти на противоположное (зимой — с суши, летом — с океана), господствует муссонный климат, характеризуемый теплым, дождливым летом и холодной, сухой зимой (на востоке Евразии, на границе с Тихим океаном). На материках на климат влияет рельеф. В горах чем выше, тем холоднее, даже на экваторе вершины гор покрыты снегом. В поднимающемся по склонам воздухе количество осадков сначала увеличивается, а затем начинает убывать, т.е. для гор характерна высотная поясность климата. Однако на любой высоте климат зависит от широты местности, поскольку продолжительность дня (солнечная радиация) остается такой же, как в климатическом поясе у подножия.

Климат изменяется с течением времени [24,29 и др.], и на то существует много причин. Так, изменение угла наклона земной оси к орбите вызывает изменение положения границ тепловых, а значит, и климатических поясов. Изменение площадей, расположения материков и океанов влечет за собой значительные изменения климатов на всей Земле. На климат влияют сильные извержения вулканов, выбрасывающие в атмосферу огромное количество газов, пыли, пепла и водяного пара. В последние десятилетия растет антропогенное воздействие на климат, связанное с деятельностью людей: увеличение содержания С0₂ и других парниковых газов, запыленность, выбросы теплоты и т.д. влияют на состояние атмосферы; сведение лесов, создание водохранилищ, орошение и осушение территорий, сокращение площадей, покрытых льдом, как на суше, так и в океане, изменяя земную поверхность, также вызывают изменения климата.

На протяжении последнего десятилетия остро обсуждается вопрос о глобальном потеплении — процессе повышения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана. Глобальная температура поверхности Земли со времени начала промышленной революции (вторая половина XVIII в.) поднялась на 0,7 °С. Многие исследователи объясняют это явление парниковым эффектом в связи с выбросом в атмосферу углекислого газа (С0₂) и метана (СН₄). Модельные оценки показывают, что в XXI в. температура поверхности Земли может повыситься на заметную величину (до 6,4 °С). При этом в отдельных регионах температура может понизиться. Прогнозируется также потепление вод и подъем уровня Мирового океана. Эти климатические сдвиги могут привести к изменениям в количестве и распределении атмосферных осадков, что в свою очередь участит природные катаклизмы (наводнения, засухи, ураганы и др.), понизит урожай сельскохозяйственных культур и приведет к исчезновению некоторых биологических видов.