Составители:
Рубрика:
Глава 8
РОЛЬ АЭРОЗОЛЕЙ И ОБЛАКОВ В ФОРМИРОВАНИИ
КЛИМАТА ЗЕМЛИ
8.1. Механизм воздействия аэрозолей и облаков на климат
К числу важнейших факторов, определяющих изменение климата следует отнести
атмосферные аэрозоли, являющиеся продуктом сложной совокупности физических и химических
процессов в окружающей среде. На рис.8.1 схематически показано распределение мощности
солнечного излучения. Заштрихованными стрелками показано распределение солнечной радиации (в
%) по отношению к падающей на Землю мощности солнечного излучения, светлыми —
распределение теплового излучения Земли. Часть этих процессов обусловлена все более
усиливающимся антропогенным воздействием на окружающую среду. Это воздействие проявляется
в изменениях интенсивности образования (разрушения) и физико-химических свойств аэрозольных
частиц, что, в свою очередь, влияет на климат. Из многообразия механизмов воздействия аэрозолей
на климат выделим три основных:
1. прямое влияние аэрозолей на радиационный баланс системы «земная поверхность —
атмосфера» посредством перераспределения коротковолнового солнечного и теплового излучений в
этой системе за счет рассеяния и поглощения на аэрозольных частицах, неравномерно
распределенных в земной атмосфере;
2. влияние аэрозольных частиц на фазовые переходы воды в атмосфере, в частности при
облако- и осадкообразовании, что имеет для энергетики системы «земная поверхность — атмосфера»
еще более важное значение, чем первый фактор; при этом очень важна роль газофазных реакций
образования ядер конденсации, обусловленных природными и антропогенными выбросами в
атмосферу, и прежде всего сернистого газа и диметилсульфида;
3. гетерогенные химические и фотохимические процессы, в частности реакции развала
молекул озона на поверхности аэрозольных частиц, ведущие к изменению газового состава
атмосферы, а, следовательно, и ее радиационного режима.
Так как пылевые аэрозоли способны существенно поглощать и ослаблять солнечное
излучение, влияя на структуру радиационного баланса, то весьма важным является изучение
воздействия пылевых выносов из аридных зон на радиационный режим атмосферы над
континентами и океанами, а также поступления аэрозолей, в основном антропогенного
происхождения, в высокие широты с образованием «арктической дымки» и протяженной слоистой
облачности в Арктике. Следует отметить, что программы, описывающие формирование климата
Земли, весьма громоздки и многопараметричны. Включение в них аэрозольного блока еще более их
усложняет. Поэтому требуется создание как можно более компактных блочных моделей, но надежно
и достаточно полно описывающих характеристики и процессы, влияющие на климат в пространстве
и во времени, в частности таких, чтобы был отчетливо выражен суточный и сезонный ход
аэрозольных и облачных характеристик, обусловленный влиянием солнечного излучения на
атмосферу и подстилающую поверхность. Круговороты аэрозольного вещества тесно связаны с
гидрологическими процессами в атмосфере: с одной стороны, облака и осадки играют важную роль в
образовании, трансформации и удалении аэрозольных частиц из атмосферы, с другой, — аэрозоли
являются ядрами конденсации, физико-химические свойства которых определяют микрофизические
процессы в облаках. Не случайным является факт примерно одинакового времени существования в
тропосфере как аэрозольных частиц, так и молекул водяного пара.
Все атмосферные климатообразующие процессы тесно связаны между собой в единую цепь,
в которой имеют место прямые и обратные, положительные и отрицательные связи. При этом в
некоторых ситуациях в определенных звеньях цепи атмосферных процессов создаются условия для
неустойчивого равновесия, а связь между звеньями оказывается такой, что вмешательство в одно из
них, зачастую энергетически малозначимое, влечет за собой более значащие изменения в других
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 151
- 152
- 153
- 154
- 155
- …
- следующая ›
- последняя »
