Льды Арктики и климат Северного полушария
Статья - География
Другие статьи по предмету География
олько при очень низких температурах льда, когда ячейки с оставшимся рассолом оказываются изолированными одна от другой и от воды прослойками пресного льда. Таким образом, в глубоком океане, обладающем колоссальным запасом тепла, процесс льдообразования чрезвычайно затруднен, если вообще возможен.
В Северном Ледовитом океане образование и существование льда обусловлено наличием тонкого приповерхностного распресненного слоя воды, под которым наблюдается резкое увеличение солености с глубиной, так называемый слой скачка солености, или галоклин. Глубина конвективного перемешивания тем самым ограничивается толщиной приповерхностного распресненного слоя, в большинстве случаев от 50 до 100 м толщиной. Галоклин формирует соответствующий скачок плотности, который препятствует теплообмену глубинных вод океана с водами приповерхностного распресненного слоя. Поэтому можно сказать, что в Арктическом бассейне процесс льдообразования происходит так же, как в мелком море.
Краткая история современного климата
Климат, как известно, формируется под воздействием совокупности многих климатообразующих факторов, наиболее важными из которых считаются светимость Солнца и расстояние до него, эксцентриситет земной орбиты, положение земной оси в пространстве и угловая скорость вращения Земли, географическое распределение материков и океанов, высота суши над уровнем моря, общая циркуляция атмосферы и океана. Температурные условия на поверхности Земли, кроме того, зависят от массы атмосферы, объема океанических вод, альбедо земной поверхности. Исключительно важным фактором стабилизации климата следует считать Мировой океан, непрерывное существование которого подтверждено на отрезке времени более трех миллиардов лет.
Температура на поверхности Земли за последние три миллиарда лет не претерпевала таких сильных изменений, какие могли бы оказаться губительными для существования земных форм жизни. Во всяком случае, в среднем на Земле всегда были температурные условия, удовлетворяющие сохранению больших объемов жидкой воды. Воды Мирового океана никогда полностью не испарялись и не превращались в лед. Периодически возникавшие на разных этапах истории Земли крупные покровные оледенения, по-видимому, отмечались лишь в тех случаях, когда в околополюсном районе оказывался континент, как это имеет место сегодня в Антарктиде и Гренландии (ее тоже можно считать небольшим континентом).
Расположение континентов и океанов, достаточно близкое к современному, установилось к началу кайнозойской эры (около 67 млн лет тому назад). В кайнозое климат Земли был наиболее теплым в эоценовую эпоху, около 55 млн лет тому назад. Средняя годовая температура воздуха в Европе в то время была выше 22 С (заметим, что в настоящее время средняя температура воздуха на поверхности Земли около 15 С). По данным палеоокеанологии, температура глубинных вод в экваториальном поясе Тихого океана составляла 14 С. Температура воды океанов в придонных слоях низких широт соответствует температуре поверхностных вод полярных бассейнов. То есть термический режим северного океана, который сегодня мы называем Ледовитым, в середине эоцена совершенно исключал возможность образования там морских льдов.
С середины эоцена началось очень медленное, но почти непрерывное понижение температуры, продолжавшееся до начала четвертичного периода. Объяснение причин кайнозойского похолодания климата пока находится на уровне многочисленных и нередко противоречивых гипотез, поэтому здесь этот вопрос не рассматривается, как не окончательно еще разработанный.
Особенностью кайнозойского похолодания климата была пространственная неравномерность остывания. Околополярные районы теряли тепло значительно быстрее, чем экваториальные. Так, средняя годовая температура воздуха в экваториальном поясе понизилась на 3 С, а в полосе широт 7080 Северного полушария на 26 С. Особенно сильно обострились контрасты между летним и зимним сезонами.
В июле температура воздуха понизилась на экваторе на 4 С, а на 75 с. ш. на 18 С, соответственно, в январе понижение составило 2, 5 С и 40 С. Из этих данных видно, что одновременно с общим похолоданием в кайнозое существенно нарастали контрасты между полюсом и экватором, между холодным и теплым сезонами.
Наиболее сильно остывала Антарктида, занявшая к тому времени свое положение в южном околополюсном районе. Признаки покровного оледенения на этом континенте появились не позднее 20 млн лет тому назад, но в виде, близком к современному, антарктический ледяной щит сформировался около
4 млн лет тому назад. Оледенение Гренландии возникло много позже и окончательно сформировалось около 3 млн лет тому назад. Такая задержка может быть объяснена тем, что этот крупнейший остров находится почти в тысяче километров от полюса, а кроме того, сказывалось отепляющее влияние северного океана, который, хотя и сильно охладился, но еще не стал ледовитым.
Большие перепады температур между тропиками и полярными областями неизбежно вызывают усиление зональной составляющей в общей циркуляции атмосферы. Широтная зональность климата в свою очередь обостряет сезонные колебания. Происходит усиление переноса воздушных масс, насыщенных влагой, с акваторий Северной Атлантики и северной части Тихого океана на материки Евразии и Северной Америки, что увеличивает там количество атмосферных осадков и приводит к соответствующему увеличению объема речного сто?/p>