สภาพภูมิอากาศและมนุษย์

สภาพอากาศของโลกเปลี่ยนแปลงหรือไม่? คำถามนี้สร้างความกังวลให้กับนักวิทยาศาสตร์มานานแล้วไม่เพียงเท่านั้น ดังที่แสดงโดยการสังเกตทางอุตุนิยมวิทยาตั้งแต่ปลายศตวรรษที่สิบเก้าอุณหภูมิของอากาศโดยเฉลี่ยที่ละติจูดทั้งหมดของซีกโลกเหนือเพิ่มขึ้น ความร้อนขึ้นสูงสุดในช่วงปลายทศวรรษที่สามสิบของศตวรรษที่ยี่สิบเมื่ออุณหภูมิอากาศเฉลี่ยสูงกว่าปลายทศวรรษที่สิบเก้า 0.6 องศา จากนั้นอาการหวัดก็เริ่มขึ้น ในช่วงกลางทศวรรษที่หกสิบของศตวรรษที่ XX อุณหภูมิของอากาศลดลงประมาณ 0.3-0.4 องศา

การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวอาจดูเหมือนไม่มีนัยสำคัญ แต่มีความสำคัญอย่างยิ่งในทางปฏิบัติโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอาร์กติก ยิ่งไปกว่านั้นที่นี่มีขนาดใหญ่กว่าค่าเฉลี่ยในซีกโลกทั้งหมดหลายเท่า และในช่วงที่มีภาวะโลกร้อนมากที่สุดเช่นพื้นที่ของน้ำแข็งในทะเลขั้วโลกจะหดตัวลง 10 เปอร์เซ็นต์ซึ่งทำให้เงื่อนไขในการนำทางขั้วโลกดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

ความผันผวนของอุณหภูมิอากาศมีอิทธิพลมากยิ่งขึ้นต่อการหมุนเวียนของความชื้นในบรรยากาศและปริมาณการตกตะกอน อุณหภูมิที่ละติจูดสูงมีการเปลี่ยนแปลงมากกว่าที่ละติจูดต่ำและเมื่อร้อนขึ้นความแตกต่างที่เส้นศูนย์สูตรและที่ขั้วจะลดลงและเมื่ออุณหภูมิลดลงก็จะเพิ่มขึ้น

บรรยากาศมีความคล้ายคลึงกับเครื่องยนต์ความร้อนซึ่งขับเคลื่อนโดยความแตกต่างของอุณหภูมิ เมื่ออากาศเย็นจัดความรุนแรงของการเคลื่อนที่ของมวลอากาศโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเขตละติจูดเขตหนาวจะเพิ่มขึ้น การถ่ายเทไอน้ำจากมหาสมุทรไปยังทวีปต่างๆและด้วยเหตุนี้ปริมาณฝนจึงเพิ่มขึ้น ในทางกลับกันภาวะโลกร้อนจะเพิ่มความถี่ของความแห้งแล้งในหลายภูมิภาคของยุโรปเอเชียและอเมริกาเหนือ

เหตุผลของการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อยู่ระหว่างการศึกษาโดยวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศ ตัวอย่างเช่นปรากฎว่าความโปร่งใสของบรรยากาศสำหรับการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ที่ให้ความร้อนแก่พื้นผิวโลกนั้นไม่คงที่ มันได้รับอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญจากการเปลี่ยนแปลงมวลของอนุภาคของเหลวและของแข็งที่เล็กที่สุดในอากาศ - ละอองบรรยากาศ อนุภาคเหล่านี้คงอยู่เป็นเวลานานโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสตราโตสเฟียร์ตอนล่างที่ระดับความสูง 15 ถึง 25 กิโลเมตรซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยกรดซัลฟิวริกหยดเล็ก ๆ

หยดเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศจากก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ซึ่งถูกปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการต่างๆบนพื้นผิวโลก ในสตราโตสเฟียร์มันทำปฏิกิริยากับโอโซนและไอน้ำที่อยู่ที่นั่นเปลี่ยนเป็นกรดซัลฟิวริก เนื่องจากแหล่งที่มาที่สำคัญที่สุดแห่งหนึ่งของซัลเฟอร์ไดออกไซด์คือการปะทุของภูเขาไฟในช่วงที่มีการระเบิดของภูเขาไฟสูงความโปร่งใสของบรรยากาศจะลดลงและทำให้เย็นลง ในช่วงทศวรรษที่ยี่สิบและสามสิบของศตวรรษของเราไม่มีการปะทุของภูเขาไฟขนาดใหญ่ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มความโปร่งใสของบรรยากาศและทำให้สภาพอากาศร้อนขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

มีเหตุผลที่เชื่อได้ว่าในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาสภาพอากาศเริ่มเปลี่ยนแปลงอันเป็นผลมาจากกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ มีอยู่สามวิธีที่ทราบกันดีว่ามนุษย์มีอิทธิพลต่อสภาพอากาศ ประการแรกคือความร้อนจากพลังงานที่ใช้ซึ่งรวมถึงถ่านหินน้ำมันและนิวเคลียร์ จริงอยู่ที่ความร้อนนี้ยังมีน้อยและโดยเฉลี่ยสำหรับโลกนี้อยู่ที่ประมาณ 0.01 องศา อย่างไรก็ตามในเมืองใหญ่สามารถเข้าถึงได้หลายองศา

วิธีที่สองคือการเพิ่มความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อันเป็นผลมาจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงประเภทต่างๆ คาร์บอนไดออกไซด์ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อปรากฏการณ์เรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ: มันส่งรังสีดวงอาทิตย์มายังพื้นโลกได้ดี แต่จะชะลอการแผ่รังสีความร้อนคลื่นยาวออกจากพื้นผิวโลกอย่างเห็นได้ชัด การเพิ่มขึ้นของปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทำให้อุณหภูมิของอากาศใกล้พื้นผิวโลกเพิ่มขึ้น

กาลครั้งหนึ่งนานมาแล้วความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศสูงกว่าวันนี้มาก (ตอนนี้มีประมาณ 0.03 เปอร์เซ็นต์) และสูงถึงหลายสิบเปอร์เซ็นต์จากนั้นผลผลิตของพืชก็สูงขึ้นเช่นกันมีการสร้างอินทรียวัตถุมากขึ้นในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง อุณหภูมิของอากาศก็สูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งในละติจูดสูง

ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเริ่มลดลงเมื่อหลายสิบล้านปีก่อน แต่กระบวนการนี้ได้เร่งตัวขึ้นในช่วงไม่กี่ล้านปีที่ผ่านมา ในทำนองเดียวกันมันเริ่มเย็นลง ผลที่ได้คือการก่อตัวของแผ่นน้ำแข็งถาวรที่เสา

ภายใต้อิทธิพลของกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์องค์ประกอบเก่าแก่ของชั้นบรรยากาศที่อุดมไปด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์กำลังได้รับการฟื้นฟูด้วยความเร็วสูง ในช่วงสิบปีที่ผ่านมาจำนวนของมันเพิ่มขึ้นหลายเปอร์เซ็นต์ของมวลทั้งหมด ภายในสิ้นศตวรรษนี้คาดว่าจะเพิ่มขึ้น 15-20 เปอร์เซ็นต์ในช่วงปี 1970 การคำนวณแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในทศวรรษที่ผ่านมาน่าจะทำให้อุณหภูมิอากาศเฉลี่ยสูงขึ้นหลายสิบองศา แต่ช่วงนี้มันไม่ขึ้น แต่ลดลง เห็นได้ชัดว่าปัจจัยอื่น ๆ มีอิทธิพลต่อสภาพภูมิอากาศอย่างมีนัยสำคัญ ชนิดไหน?

ตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษที่สามสิบและจนถึงเมื่อไม่นานมานี้ความโปร่งใสของบรรยากาศสำหรับการแผ่รังสีความร้อนจากแสงอาทิตย์ได้ลดลงเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของละอองลอยในชั้นบรรยากาศ สิ่งเหล่านี้เป็นผลมาจากการระเบิดของภูเขาไฟและกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ - มลพิษทางอากาศที่มีอนุภาคของแข็งและของเหลวไม่เพียง แต่ในเมืองเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพื้นที่กว้างใหญ่ด้วย

สภาพอากาศในอนาคตจะเป็นอย่างไร? นักวิทยาศาสตร์หลายคนพยายามให้สมมติฐานของตน ในช่วงอายุหกสิบเศษของศตวรรษที่ผ่านมามีการเสนอการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมากกว่ายี่สิบครั้งและตามกฎแล้วผู้เขียนเชื่อว่าการระบายความร้อนที่เกิดขึ้นก่อนหน้านี้จะดำเนินต่อไป มีข้อเสนอแนะว่าการระบายความร้อนนี้อาจนำไปสู่ ​​"ยุคน้ำแข็งน้อย" ในไม่ช้านั่นคือการเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วของสภาพภูมิอากาศในประเทศที่มีละติจูดค่อนข้างเย็นและละติจูดสูงซึ่งเกษตรกรรมมีความไวต่ออุณหภูมิที่ลดลงเป็นพิเศษ อย่างไรก็ตามข้อมูลที่มีอยู่ชี้ให้เห็นว่ากระบวนการทำความเย็นได้สิ้นสุดลงแล้วและควรถูกแทนที่ด้วยการทำให้ร้อนซึ่งจะนำไปสู่การเพิ่มความถี่ของความแห้งแล้งในหลายพื้นที่ของละติจูดเขตหนาวของซีกโลกเหนือ พวกเขายังแสดงให้เห็นว่าหลังจากช่วงเวลาหนึ่งของการลดอุณหภูมิเฉลี่ยให้ต่ำที่สุดในช่วงกลางทศวรรษที่หกสิบของศตวรรษที่ XX การเติบโตของมันก็เริ่มขึ้นโดยเร่งขึ้นในช่วงปลายอายุหกสิบเศษ - ต้นอายุเจ็ดสิบ ในช่วงสิบปีที่ผ่านมามันเพิ่มขึ้น 0.3 องศาและในละติจูดสูงของซีกโลกของเรา - ประมาณหนึ่งองศา

ความร้อนอย่างรวดเร็วดังกล่าวเกิดขึ้นในศตวรรษที่ผ่านมาเพียงครั้งเดียว - ในช่วงต้นทศวรรษที่ยี่สิบตามลำดับด้วยความโปร่งใสของบรรยากาศที่เพิ่มขึ้น ด้วยความร้อนในปัจจุบันความโปร่งใสของบรรยากาศยังคงต่ำกว่าปกติ ดังนั้นสาเหตุหลักคือการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

อัตราการเพิ่มขึ้นของมวลคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นตลอดเวลาดังนั้นอิทธิพลของมันต่อสภาพอากาศจึงมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ จนถึงช่วงกลางทศวรรษที่หกสิบผลของมันถูกชดเชยด้วยการเพิ่มขึ้นของละอองลอยในบรรยากาศ แต่การเพิ่มขึ้นนี้ได้หยุดลงและเริ่มร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว และเป็นที่เห็นได้ชัดเจนมากขึ้นเรื่อย ๆ

การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศกำลังรอเราอยู่?

เนื่องจากมวลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นในอัตราที่เร็วขึ้นเรื่อย ๆ จึงมีแนวโน้มว่าจะร้อนขึ้นอีก ในอีกไม่กี่ทศวรรษนี้อาจนำไปสู่การละลายของน้ำแข็งในทะเลขั้วโลกที่เพิ่มขึ้นซึ่งจะเปลี่ยนสภาพธรรมชาติอย่างมีนัยสำคัญไม่เพียง แต่ในละติจูดสูงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ด้วย

กระบวนการฟื้นฟูองค์ประกอบโบราณของบรรยากาศอย่างต่อเนื่องถือได้ว่าเป็นการ "ฟื้นฟู" ของชีวมณฑล เรากำลังพูดถึงการฟื้นฟูสภาพธรรมชาติด้วยสภาพอากาศที่อบอุ่นในทุกละติจูดเกี่ยวกับการเพิ่มผลผลิตของพืชซึ่งจะสามารถรองรับสิ่งมีชีวิตจำนวนมากได้

หากกระบวนการนี้ช้าอาจถือได้ว่าเป็นประโยชน์ต่อมนุษยชาติ แต่ความเร็วของมันสร้างปัญหาหลายอย่างที่แก้ได้ยากอย่างไรก็ตามมีเหตุผลที่จะหวังว่าเมื่อเวลาผ่านไปประเด็นของการควบคุมสภาพอากาศจะได้รับการศึกษาให้ดีขึ้นและจะกลายเป็นสิ่งที่เรายอมรับได้มากขึ้น

M. Budyko

สิ่งพิมพ์ที่คล้ายกัน

และเกี่ยวกับสภาพอากาศ

เมืองและสภาพอากาศตามตัวอักษร

เลมอนเรนพาย