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.

Не имея каких-либо специализированных структур и адаптаций для защиты от холода, некоторые виды совок, ничем не выделяющиеся среди других, способны тем не менее на то, чего не могут их сородичи: летать, питаться и спариваться при температурах, близких к температуре замерзания

Зима несет гибель взрослым формам многих видов насекомых, обитающих в средних и высоких широтах Северного полушария. Решающим фактором часто является не сам холод, а связанный с холодным временем года недостаток пищи. Но те же изменения природных условий, которые обрекают на гибель большинство обитающих там насекомых, создают убежища для некоторых других. Зимние трудности вынуждают птиц и летучих мышей - основных хищников по отношению к насекомым - либо улетать на юг, либо (как определенные виды летучих мышей) впадать в спячку. Холод убивает даже некоторых паразитических животных. К тем немногим видам насекомых, которым удалось приспособиться к зимним условиям, принадлежит около 50 видов подсемейства Cuculiinae, входящего в состав широко распространенного семейства Noctuidae, или совок. Это ночные бабочки неброской расцветки, обитающие в лиственных лесах Северного полушария. Представители этой группы, приспособившиеся к зимним условиям, имеют нетипичный для совок жизненный цикл. Большинство совок активны только в теплые летние ночи. С приближением зимы взрослые бабочки умирают, оставляя яйца, личинки (гусениц) или куколки, которые пребывают в неактивном состоянии до весны. У зимних совок, напротив, взрослые особи появляются осенью или в начале зимы, питаются, спариваются и откладывают яйца, после чего, с наступлением весны погибают. Их гусеницы питаются ранней весной (поедают почки деревьев) и затем на все лето впадают в спячку. (Бабочки зимних совок питаются, как правило, соком из повреждений на деревьях; однако несколько лет назад поздней осенью я видел, как множество их «пировали» ночью на цветках гамамелиса, самого позднего из цветущих растений в Вермонте. Ранее никто не знал, как происходит опыление этого растения). Каким же образом зимним совкам удается выживать в условиях, в которых другие совки гибнут? Что позволяет им избежать замерзания в состоянии покоя? Почему они могут летать - и, следовательно, искать пищу и партнеров для спаривания - в условиях холода?

Ночью выпал свежий снег. Луг близ нашего дома весь покрылся ослепительно белым ковром, даже было больно смотреть на него. А к вечеру луг выглядел уже не таким праздничным, что-то на нем изменилось. Я присмотрелся и увидел на снегу множество темных пятнышек. Это были насекомые, среди них жучки и паучки. Что выгнало их на снег? Ведь температура воздуха была немного ниже нуля.

Я пересек луг. Повсюду беспорядочно ползали насекомые, но на небольшой возвышенности за лугом их уже не было. Та же картина была и наутро. А к вечеру подул южный ветер, пошел дождь, потеплело почти до десяти градусов. Не прошло и двух суток, как от снега не осталось и следа, а луг оказался залитым водой, как во время весеннего половодья. Вот тогда нам стала понятной причина странного поведения насекомых. По-видимому, они почувствовали приближение сильной оттепели и пытались покинуть опасную зону. Ведь известно, что многие животные и птицы чувствительны к переменам погоды. Выходит, что и простейшие насекомые иногда могут предсказывать изменение погоды. Интересно, часто ли наблюдаются подобные явления. Мне не приходилось никогда читать об этом. Наблюдал я это явление в середине декабря возле с. Велико-Михайловка Белгородской области.

Кандидат педагогических наук Ю. КЛЕВЕНСКИЙ. г. Курск.

Понять происхождение и пути эволюции Солнца и планет, выявить специфические и общие черты различных планет, более глубоко уяснить закономерности, относящиеся к каждой из них,— вот главная задача современного исследования планет, цель системного анализа всех полученных результатов. Сравнительное изучение условий погоды и климата на планетах — одна из важных сторон такого рода системного подхода. Планеты можно рассматривать как созданные природой модели, которые помогают нам более глубоко понять многие важные закономерности развития Земли, помогают понять, как формируется атмосфера, как меняется ее тепловой режим, атмосферная циркуляция, как формируется облачный покров в зависимости от параметров орбиты, скорости вращения, размеров, массы планеты.

Говоря о погоде, имеют в виду состояние атмосферы в данный момент и изменчивость этого состояния: подул ветер, начался дождь или закружила метель — мы говорим, что погода ухудшилась. Климат характеризует среднее состояние атмосферы за длительные промежутки времен». Строго говоря, мы пока не можем судить ни о погоде с ее быстрыми переменами, ни о климате на Венере (особенно о медленных изменениях климата). Почти все наблюдения за планетой сейчас носят эпизодический характер. Поскольку климат определяется совокупностью погодных условий, а среди них есть такие, которые на Венере изменяются очень медленно и в пространстве и во времени (например, температура поверхности планеты), мы не будем проводить резкой границы между понятиями погоды и климата. Теоретические расчеты средних величин атмосферного давления, температуры и других параметров дают возможность достаточно правильно оценить условия климата. Системный анализ условий погоды и климата на планетах имеет важное практическое значение: помогает более глубоко понять соответствующие закономерности на Земле. Поскольку размеры и масса Венеры и нашей планеты довольно близки, то еще несколько десятков лет назад считали, что и во всех остальных отношениях Венера похожа на Землю: что она имеет примерно такую же температуру, сходный состав атмосферы и облачный покров, состоящий из воды. Этот взгляд подкреплялся и тем, что Венера поглощает примерно столько же солнечной радиации, сколько Земля. (Хотя Венера из-за того, что она расположена ближе к Солнцу, получает солнечной энергии вдвое больше, чем Земля, высокая отражательная способность венерианских облаков приводит к большой потере солнечного тепла за счет отражения.)

После мощного извержения в верхние слои атмосферы поднимаются многие миллионы тонн вулканической пыли и газов. В основном это сернистые газы, которые образуют в стратосфере облако из мельчайших частичек серной кислоты. Они меняют прозрачность атмосферы. Теоретические расчеты и непосредственные измерения показывают, что средняя температура на планете после мощного вулканического извержения повышается примерно на полградуса. Значит ли это, что в каждой точке земного шара зимой, летом, осенью и весной делается теплее?

Чтобы ответить на этот вопрос, чтобы выяснить, как извержение меняет погодные условия отдельных регионов в различные сезоны года, сотрудники Государственного гидрологического института проанализировали метеосводки за последние 200 лет.

Отобрали 30 станций в северном полушарии, на которых в течение двух веков регулярно изо дня в день велись измерения температуры воздуха. Среди них 15 станций на Европейской территории Советского Союза, 10—в Западной Европе и 5 — на юго-востоке США. Чтобы оценить мощность того или иного извержения, нужны данные о количестве выброшенных в стратосферу газов, или, как принято говорить, о количестве сернокислого аэрозоля. На сегодняшний день существует лишь один косвенный, но достаточно надежный метод «взвесить» аэрозоль. Этот метод позволяет оценить мощность даже тех извержений, которые произошли сотни лет назад. С этой целью анализируют годовые слои льда в кернах, взятых в Гренландии. Атмосферная циркуляция над центральными районами Гренландии имеет важную особенность: здесь область постоянного антициклона, на состав атмосферы и осадков индустриальные загрязнения здесь практически не влияют.

Долгое время считалось, что ионосфера, лежащая выше тропосферы и стратосферы, метеорологически статична, что в ней нет движения ветра. Ионосферу изучали лишь как магнитоактивный слой атмосферы, играющий важную роль в распространении радиоволн. Однако оказалось, что для решения как раз этих проблем необходимо учитывать ветровой режим в нижней ионосфере — ее области D. Иркутские ученые создали специальную экспериментальную установку для постоянных наблюдений за динамикой ионосферной плазмы и много лет ведут эти наблюдения, координируя их с такими же работами ученых в ГДР. Благодаря этому оказалось возможным выявить общие закономерности и региональные особенности ветрового режима в ионосфере над Центральной Европой и Восточной Сибирью, которая прежде была в этом отношении «белым пятном». Многолетние исследования показали, что для исследуемой области характерна скорость ветра до 40 метров в секунду. Летом и зимой основное его направление с запада на восток, весной и осенью — с востока на запад. Динамика ионосферного движения в области D оказалась весьма чувствительной к изменениям метеорологического состояния нижележащей стратосферы — к циклонам и антициклонам, и особенно к внезапным зимним потеплениям.