9.4. Полярныельды и их планетарная роль

Неоднократно ставился вопрос: а что если растопить полярные льды, освободить Землю от оледенения и тем самым улучшить климат Арктики? Тогда появится возможность полнее использовать природные ресурсы арктических и субарктических районов, развивать земледелие за полярным кругом и др.

П.М. Борисов полагал, что полярные льды можно растопить, построив плотину в Беринговом проливе для перекачки воды из Берингова моря в Северный Ледовитый океан. По оценкам Г. Флетчера, целесообразно освободить Арктику ото льда при помощи атомной энергии. Приводимые варианты решения одной проблемы базируются на разных подходах. Первый — преднамеренное косвенное воздействие на оледенение через изменение циркуляции путем строительства и перекачки вод — носит характер управления. Второй — прямое воздействие на термодинамический процесс — предполагает подход к природе с позиции силы.
Целесообразность изменения состояния географической оболочки в Северном полушарии в определенной мере зависит от того, насколько устойчивы оледенение и искусственно создаваемая безледная обстановка. Если равновесие в одном из случаев устойчиво, то система самопроизвольно будет возвращаться к нему, будучи выведенной из такого состояния.
М. И. Будыко теоретически доказал, что оба состояния Арктики (ледовое и безледное) неустойчивы. Следовательно, с помощью управляющих воздействий можно перевести систему из одного состояния в другое. Однако льды Арктики могут растаять и сами по себе при уменьшении облачности на севере Атлантического океана и снижении скорости испарения влаги с поверхности акватории. В результате температура океанских вод, поступающих из Северной Атлантики в Северный Ледовитый океан, повысится, а значит, усилится приток теплоты в Арктический бассейн. Благодаря неустойчивому термическому состоянию, свойственному Арктике, равновесие изменится (согласно принципу Ле-Шателье — Брауна) в направлении внешнего воздействия, т. е. в сторону повышения температуры, что и приведет к желаемому результату. Согласно данным о загрязнении Северной Атлантики, развитие системы непреднамеренно идет по пути, теоретически разработанному М. И. Будыко.
Известно, что оледенение Арктики продолжается относительно недолго. С возникновением ледового покрова увеличивается альбедо и, следовательно, снижается приходная часть радиационного баланса. Поэтому при образовании ледяных полей радиационный баланс Арктики уменьшается. Это может привести к возобновлению оледенения по схеме управления с положительной обратной связью, что свидетельствует о неустойчивости безледного состояния Арктики. Таким образом, воздействие на оледенение Арктики в виде разового таяния льдов может оказаться неэффективным. Оно должно быть пусть слабым, но постоянным.
Как может повлиять уничтожение льдов в Арктике на природу земного шара в целом?
Оледенение обеспечивает повышенную разность температур между низкими и высокими широтами, что влияет на эффективность работы тепловой машины. Температура нагревателя (экваториальная область) под влиянием оледенения понижается незначительно, а температура холодильника (полярные области) — существенно. Таким образом, под воздействием оледенения Арктики усиливается меридиональный перенос тепла в системе планетарной циркуляции атмосферы. Таяние льда приведет к снижению интенсивности меридианальной циркуляции и усилению широтной, что существенно отразится на климате умеренных широт (увеличение облачности, повышение зимних температур, снижение радиационного баланса и др.).

В связи с уменьшением оттока тепла от экваториальных районов их температура повысится, возрастет температурный градиент между экваториальными областями и Антарктидой, а также между Северным и Южным полушариями. Это в свою очередь усилит меридиональный перенос тепла в Южное (более холодное) полушарие. Усилится термическая диссимметрия Земли: Южное полушарие станет холодильником по отношению к Северному. В связи с этим произойдут изменения глобальных систем циркуляции и, возможно, деградация оледенения Антарктиды.
Наконец, таяние льдов Арктики не пройдет бесследно для Гренландии и Южного полушария. Средняя температура льда Гренландии незначительно ниже нуля, т.е. ледяной щит находится в состоянии неустойчивого равновесия и при потеплении таяние неизбежно. В таком случае включается механизм положительной обратной связи: сокращение площади ледника—снижение его охлаждающего влияния — повышение уровня океана—уменьшение альбедо в освободившейся ото льда зоне — потепление—дальнейшее сокращение площади льда. В результате таяния ледников Гренландии уровень Мирового океана теоретически может подняться почти на 10 м. Это приведет к уменьшению площади суши на несколько миллионов квадратных километров и потеплению климата Земли, особенно в зимний период.
Таяние ледников Антарктиды, несомненно, явится бедствием для населения земного шара, так как приведет к заметному повышению уровня Мирового океана (суммарно около 60 м). Основная часть наиболее обжитых и освоенных районов, в том числе многие житницы мира, окажутся затопленными. Это неизбежно приведет к перемещению географических зон. На консервативные компоненты ландшафта (кора выветривания, почвы) будут накладываться не свойственные им подвижные компоненты (тип климата, увлажнение, растительность). В результате на всем земном шаре в ландшафтах установится переходный процесс, вплоть до выработки нового состояния равновесия. Пока нет возможности хотя бы приблизительно судить о характере изменений ландшафтов, поэтому можно воспользоваться палеогеографическими реконструкциями, выполненными для межледниковий. По данным К. К. Маркова, в межледниковые эпохи смещения ландшафтных зон составляли 5—15° широты, причем зоны высоких широт смещались существеннее, чем низких. Элементы прежних зон на той же территории включались в состав новой системы зональности, возникали реликтовые элементы, усложнялась общая структура ландшафтов. Оба неустойчивых состояния географической оболочки — ледниковое и неледниковое — способствуют тому, что всякое изменение, если оно воздействует на оледенение, приводит к возникновению неустойчивого колебательного режима взамен неустойчивого равновесного (метастабильного). При существующей тенденции потепления климата Земли задача состоит в сохранении оледенения Арктики, чтобы через системы положительной обратной связи процесс потепления и деградации оледенения не усилился до катастрофических масштабов. Для этого необходимо до минимума сократить антропогенную составляющую потепления климата и бережно относиться к существующим ледникам.

<< | >>

↑

Источник: Ю. П. Селиверстов, А. А. Бобков. Землеведение: Учеб. пособие для студ. вузов. 2004

Еще по теме 9.4. Полярныельды и их планетарная роль:

- География - Землеведение - История Земли -