Исследования, выполненные научными сотрудниками университета в английском городе Норидже Филиппом Джонсом, Майклом Келли и Томасом Уигли, позволили им сделать вывод, согласно которому 1983-1988 года были для Северного полушария самыми теплыми с 1851 года. Это потепление началось около 1920 года, прервалось между 1950 и 1970 годами и, затем возобновившись, продолжается поныне. Подобный вывод им позволило сделать отыскание неизвестных, ранее не опубликованных архивных данных, продляющих ряд метеорологических наблюдений во второй половине XIX века на тридцать лет, проверка и уточнение таких данных статистическими методами. Потепление в нашем веке шло отнюдь не постоянными темпами. Так, между 1915 и 1919 и между 1920 и 1924 годами наблюдался внезапный скачок температуры на 0,3 градуса. Это опровергает возможное предположение, что причиной потепления было постепенное накапливание двуокиси углерода в атмосфере. Кроме того, этот факт указывает на возможность «перескакивания» климатологической системы с одного относительно стабильного уровня на другой. Исследователи предполагают, что современное потепление представляет собой переход на третий такой стабильный уровень, который может сохраниться в течение нескольких десятилетий. Однако между потеплениями 1920 и 1980 годов имеется существенное различие. В первом случае температура особенно заметно возрастала в полярных районах Земли, а во втором — наоборот, в средних широтах и главным образом в зимний и весенний сезон. Ученые считают, что накапливающаяся ныне двуокись углерода в атмосфере может вызвать потепление в глобальном масштабе, а кроме того, приводить на этом общем фоне к более частому появлению периодов, когда температура будет экстремально низкой или высокой. Подтверждением мнения ученых служат, в частности, недавние необычно холодные зимы на Британских островах и в восточной части США, что может быть связано с недостаточным пока еще прогреванием северной части Атлантического океана по сравнению с примыкающими к ней континентами...

Слой атмосферы на высоте от 10 до 50 километров называют озоносферой: здесь сосредоточена основная масса озона, содержащегося в атмосфере Земли. Общее количество этого газа, молекула которого состоит из трех атомов кислорода, мало: при нормальном давлении и температуре 0°С он распределился бы по земной поверхности тонким слоем в 2—3 миллиметра. Но даже такое небольшое количество играет важную роль во всех биологических процессах на Земле. Озон верхних слоев атмосферы поглощает большую часть ультрафиолетовой радиации, кото-рую посылает Солнце, и предохраняет все живое от чрезмерного влияния этих «энергичных» лучей. За содержанием озона в атмосфере Земли наблюдают более 127 действующих в мире озонометрических станций. Как показали измерения, содержание озона в атмосфере зависит от времени года и от широты местности. Широкий пояс вдоль экватора, от 28° северной широты до 28° южной широты, занимающий почти половину поверхности земного шара, содержит небольшое количество озона. Повидимому, особый цвет «южного» загара и сильное, а иногда даже тяжелое влияние лучей тропического солнца на организм человека объясняются именно этим. В поясе умеренных широт, 35—70° северной широты, количество озона самое большое. Сезонные его колебания практически совпадают с сезонными колебаниями солнечной, световой энергии, падающей на Землю. Максимум приходится на весенние месяцы, минимум — на осеннезимние. В высоких широтах, в арктическом поясе, озона сравнительно мало.

Глобальное потепление в ближайшие 10-20 лет - явление почти неизбежное. Лишь немедленное уменьшение промышленных выбросов могло бы замедлить накопление в атмосфере газов, обусловливающих парниковый эффект, и ослабить последствия этого рискованного планетарного «эксперимента». В 1957 г. Роджер Ревелл и Ганс Э.Суесс из Скриппсовского океанографического института заметили, что человечество проводит «крупномасштабный геофизический эксперимент», проводит не в лаборатории, не на компьютере, а на собственной планете. Начало этого «эксперимента» совпало с началом промышленной революции, а первые результаты должны проявиться в ближайшие десятилетия. За это время, сжигая уголь, нефть и другие виды ископаемого топлива и вырубая леса, человечество уже увеличило на 25010 концентрацию в атмосфере диоксида углерода (углекислого газа). Общее содержание диоксида углерода в атмосфере невелико - около 0,03%, но наряду с водяным паром и некоторыми другими газами, такими как метан и хлорфторуглероды (ХФУ), этот газ играет важнейшую роль в поддержании на Земле определенного климата. Еще в XIX в. ученые поняли, что наличие в атмосфере диоксида углерода служит причиной так называемого «парникового эффекта». В парнике стеклянная крыша и стены пропускают солнечную радиацию, но не дают уходить теплу главным образом благодаря тому, что нагретый воздух не смешивается с наружным холодным воздухом. Подобно этому, диоксид углерода и другие парниковые газы, относительно прозрачные для солнечной радиации, задерживают длинноволновое тепловое излучение Земли, не давая ему уходить в космос.

Под влиянием человеческой деятельности изменяется сложная смесь газов в атмосфере. Некоторые следствия этих изменений уже проявляются в виде кислотных дождей и смога. Другие ждут нас в будущем.

Атмосфера Земли никогда не оставалась неизменной: ее состав, температура и способность к самоочищению беспрерывно менялись с тех самых пор, как сформировалась наша планета. Однако в последние два столетия эти изменения стали идти с заметной скоростью: в частности, состав атмосферы меняется значительно быстрее, чем когда-либо в истории человечества. Учащаются и усиливаются следствия этих изменений: вымывание из атмосферы кислот, коррозия материалов на открытом воздухе, смог в городах и утончение слоя стратосферного озона, который защищает Землю от губительного ультрафиолетового излучения Солнца. Ученые полагают также, что в скором времени на нашей планете станет теплее (что вызовет значительные изменения климата) из-за усиления парникового эффекта - влияния газов, которые поглощают инфракрасную радиацию, испускаемую поверхностью планеты, и переизлучают эту радиацию назад к поверхности. Как это ни удивительно, но столь важные явления не связаны с изменениями в содержании основных составляющих атмосферного воздуха. За исключением водяного пара, содержание которого меняется в довольно широких пределах, концентрации основных компонентов атмосферного воздуха, составляющих 99,9 % атмосферы по объему, а именно азота (N2), кислорода (02) и не вступающих ни в какие реакции благородных газов, остаются практически постоянными на протяжении длительного периода - дольше, чем существует на Земле человек.

Естественные геохимические процессы, в результате которых в атмосферу медленно поступает диоксид углерода, могли приводить вследствие парникового эффекта к глобальным потеплениям климата на Земле

Представьте себе, что в результате какого-то катаклизма все живое на Земле внезапно погибло и что весь углерод, входящий в состав органического вещества, сгорел с образованием диоксида углерода (СО2). Оказывается, при этом диоксида углерода было бы выброшено в атмосферу меньше, чем за 200 лет промышленной революции, в течение которых человечество сжигает добытое из-под земли топливо. Этот пример показывает, что большая часть углерода содержится не в живой материи или недавно погибших растениях и животных, а в осадочных горных породах. Поэтому неудивительно, что хорошо знакомый нам круговорот биогенного углерода (в котором атмосферный углерод поглощается растениями, превращается в результате фотосинтеза в органическое вещество и снова выделяется из него при дыхании организмов и их разложении) является только одной составляющей более общего геохимического цикла. Если биологический цикл определяет перенос углерода между растениями, животными и окружающей средой, то геохимический цикл соответствует миграции этого элемента между осадочными горными породами, лежащими у поверхности Земли, атмосферой, биосферой и океанами. Первостепенную роль в обоих циклах играет диоксид углерода, поскольку именно в этой форме углерод в основном содержится в атмосфере. Как можно заключить из приведенного выше описания «конца света», к 2050 г. сжигание угля и нефти (которые содержат лишь небольшое количество углерода по сравнению с осадочными породами в целом) приведет к значительному изменению концентрации СО2 в атмосфере. Поскольку выделение диоксида углерода, обусловленное хозяйственной деятельностью человека, существенно превосходит его естественное выделение в природной среде можно утверждать, что люди «ускоряют» цикл углерода. Этот факт породил серьезную озабоченность в обществе, поскольку из него следует, что сжигание ископаемого топлива может радикально повлиять на климат. Причина этого влияния - парниковый эффект.