Климаты Земли. Климатическая машина. Цикличность.

Климаты Земли, имеющие черты сходства, объединяют в определённые типы, которые сменяют друг друга по направлению от экватора к полюсам. В каждом полушарии выделяют по 7 климатических поясов, из которых 4 основных и 3 переходных. Такое разделение основано на размещении по земному шару воздушных масс с разными свойствами и особенностями движения воздуха в них. К жарким климатическим поясам относятся экваториальный, субэкваториальный и тропический. Эти территории постоянно получают значительное количество тепла из-за большого угла падения солнечных лучей. Умеренные пояса занимают около 1/4 поверхности Земли. Они имеют более резкие сезонные различия в температуре и осадках, чем жаркие пояса. В арктическом и антарктическом поясах земная поверхность во время полярного дня получает мало солнечного тепла, а во время полярной ночи не нагревается совсем. Поэтому арктическая и антарктическая воздушные массы очень холодные и содержат мало водяного пара.

Компоненты климатической системы и различные процессы, влияющие на формирование и изменения климата, делят на внешние и внутренние.

К внешним процессам относят:

• приток солнечной радиации
• изменения состава атмосферы, вызванные процессами в литосфере и притоком аэрозолей и газов из космоса
• изменения очертаний океанов, суши, орографии, растительности

К внутренним процессам относят:

• взаимодействия атмосферы с океаном, с поверхностью суши и льдом
• (теплообмен, испарение, осадки)
• взаимодействие лед-океан
• изменение газового и аэрозольного состава атмосферы
• облачность
• снежный и растительный покров
• рельеф и очертания материков

Климатическая машина Земли обеспечивает поддержание температуры Земли в заданном диапазоне в условиях постоянного изменения количества тепла, поступающего из недр Земли, от Солнца и от человеческой деятельности, в различных условия влияния космических факторов. Климатический механизм на Земле работает в режиме термостата.

Средняя температура Земли, поддерживаемая термостатом, определяется температурой плавления хладагента. Хладагентом в нём служит вода во всех трёх её возможных фазовых состояниях – пар, вода и лёд. Когда средняя температура на планете превышает температуру активизации хладагента, который лежит до поры, до времени в виде запасов льда на полюсах планеты и в горных ледниках, начинается его активизация. Процесс активизации хладагента сопровождается поглощением тепловой энергии при таянии льда, при нагреве растаявшей воды до средней температуры в океане, а также при её испарении, что, в целом, способствует снижению средней температуры Земли. Кроме этого, в результате испарения большого количества влаги в атмосферу, происходит интенсивное образование облаков, которые отражают солнечные лучи обратно в космическое пространство и одновременно закрывают поверхность Земли от солнечного излучения. В результате этого происходит резкое снижение количества тепла, поступающего на Землю в виде солнечного излучения, что является решающим фактором снижения общей температуры поверхности Земли и её атмосферы.

Активизированный хладагент работает на снижение общей температуры Земли следующим образом. Чем выше температура, тем большие массы воды вовлекаются в её общепланетарный круговорот, тем больше образуется облаков, которые закрывают поверхность Земли от солнечных лучей, в результате чего создаются условия для её быстрого охлаждения. Постепенно мощность процессов охлаждения Земли возрастает до такого уровня, что начинает превышать мощность процессов её разогрева. В результате этого, начинается стремительное похолодание, сопровождающееся быстрым ростом льдов на обоих полюсах планеты и в горах. После того, как в результате массового ледообразования активизированный хладагент полностью успокоится и снова уляжется в виде льда в огромных ледниках на полюсах Земли и на вершинах гор, начнётся снова постепенный рост средней температуры на планете, что даст начало повторению нового цикла регулирования температуры на планете. Таким образом, Земля имеет активную защиту от глобального потепления в виде климатической машины. В то же время, защиты от глобального похолодания она не имеет.

О циклах:

В ходе своей истории планета Земля регулярно изменяет эксцентриситет своей орбиты, а также направление и угол наклона своей оси, что приводит к перераспределению солнечного излучения на поверхности Земли. Эти изменения принято называть «циклы Миланковича», они предсказуемы с высокой точностью. Различают 4 цикла Миланковича:

1. Прецессия — поворот земной оси под влиянием притяжения Луны, а также (в меньшей степени) Солнца. Как выяснил Ньютон в своих «Началах», сплюснутость Земли у полюсов приводит к тому, что притяжение внешних тел поворачивает земную ось, которая описывает конус с периодом (по современным данным) примерно 25 776 лет, в результате которого меняется сезонная амплитуда интенсивности солнечного потока на северном и южном полушариях Земли;

2. Нутация — долгопериодические (так называемые вековые) колебания угла наклона земной оси к плоскости её орбиты с периодом около 41 000 лет;

3. Долгопериодические колебания эксцентриситета орбиты Земли с периодом около 93 000 лет;

4. Перемещение перигелия орбиты Земли и восходящего узла орбиты с периодом соответственно 10 и 26 тысяч лет.

БИЛЕТ №9