Погодные аномалии

Аномальная погода, т. е. высокие или низкие температуры, влажность и количество атмосферных осадков, не свойственные данной местности, нередко наблюдаются в разных регионах. Аномальность погоды в силу разных причин проявляется то сильнее, то слабее. Особенно сильно подвержены погодным изменениям территории с резко континентальным климатом. В Северном полушарии в зимние месяцы в районах столкновения холодного арктического воздуха с потоками влажного атлантического или тихоокеанского выпадает большое количество осадков и часто меняется температура в ту или иную сторону. В том случае если особых препятствий холодный арктический воздух не встречает, то он прокатывается далеко на юг, вызывая резкое похолодание в тех местах, которые как будто бы не должны быть подвергнуты воздействию отрицательных температур и где морозы очень редки.

Зимой в Москве температуры нередко отклоняются от нормы на 10° и более в ту или иную сторону. Очень низкие температуры воздуха до -30 °С наблюдались на севере Средней Азии. Даже на юге Средней Азии, в Ташкентской, Самаркандской областях и Фергане в отдельные годы температура зимой опускалась до -25°, а иногда до -35 °С.

Массы холодного воздуха, преодолев горные области, обрушиваются на страны, жители которых совершенно не приспособлены к холодам. Например, в 1949 г. в Иране температура опустилась до -15°С и замерзли сотни людей. В этом же году в г. Иерусалиме толщина снежного покрова достигла 60 см. Правда, снег быстро растаял, но эта экзотика стоила жизни людям и нанесла большой ущерб экономике. Зимой 1963 г. в Швейцарии стояли лютые морозы, а в Тулузе (Франция), для которой холодные зимы совершенно не характерны, температура понизилась до -17 °С.

Довольно своеобразно распределяются температуры в Арктике. По наблюдениям дрейфующих станций «Северный полюс» температуры воздуха в течение суток резко менялись. Ранней осенью 1979 г. температуры в Мурманской области были почти такими же, как в Сочи, в то время как в Москве стояли 15-градусные морозы. В начале декабря 1984 г. волна холодного воздуха быстро прокатилась от Африки до Кавказа. За одни сутки температура понизилась на 20-30°, но затем наступило потепление.

Хозяйственная деятельность человека протекает на фоне погодных явлений и климатических изменений. Человечество в определенной мере приспособилось к климату современной эпохи. Стратегия и тактика жизни и деятельности людей в основном построены в соответствии с климатическими и погодными условиями.

Ни один вид хозяйственной деятельности в такой сильной степени не подвержен влиянию климата, как сельское хозяйство. Если в прошлом сельскохозяйственные работы полностью были приспособлены к погодным и климатическим условиям, то теперь с каждым годом в связи с интенсификацией и расширением сельскохозяйственного производства ставятся вопросы о разработке мероприятий, снижающих вредное влияние климата.

50-е и 60-е годы XX в. были годами увеличения урожайности сельскохозяйственных культур. В эти же годы площади посевов пшеницы выросли всего на 7 %, а производство зерна увеличилось почти на 50 %. Есть все основания полагать, что наряду с усовершенствованием техники сельскохозяйственных работ, усиленным внесением удобрений определенную роль в повышении урожайности сыграли благоприятные климатические условия.

Погодные аномалии 1972 г. оказали отрицательное воздействие на природу и на сельскохозяйственное производство. Недостаточно мощный снеговой покров и суровые морозы уничтожили почти 1/3 посевов озимой пшеницы в Советском Союзе. Весна на европейской части СCCP была сухой и жаркой, а это отразилось на росте Озимых и оттянуло сроки посева яровых. В эти же годы произошла задержка индийского муссона и наступила продолжительная засуха в Сахельской зоне Африки.

Погодные аномалии наблюдались и в 1974 г. В Северной Америке обильные дожди поздней осенью помешали посевной, но затем наступило сухое и жаркое лето. Ранние заморозки снизили урожайность. Поздние муссонные дожди повлияли на урожай зерновых в Индии.

Климатические и погодные колебания существенно влияют на сбор урожаев во всем мире, поэтому большой интерес представляет выполняемый в США и СССР комплекс климатических исследований. Они рассматривают различные вероятные климатические сценарии отдельных регионов вплоть до XXII в. В связи с этим прогнозируется производство зерна во многих странах.

Ученые установили 5 наиболее вероятных сценариев будущего климата: сильное похолодание с изменением средних глобальных температур более чем на 1,5°; умеренное похолодание с изменением средней глобальной температуры на 0,3°; практически неизменное состояние климата; умеренное потепление климата на 0,6°; сильное потепление климата до 1,8°.

Оказалось, что в случае сильного похолодания урожайность кукурузы в Аргентине и США увеличится на 7-8 %, а при потеплении снизится на 3-4 %. Для производства риса в Индии и Китае любой из сценариев дает значительное понижение. При резком похолодании урожай яровой пшеницы в Канаде понизится на 10 % и увеличится на 6-7 % при сильном потеплении. Похолодание климата в Аргентине, Австралии, Индии и США вызовет увеличение урожая озимой пшеницы на 2-5 %, а потепление понизит на эту же величину.

Вода - основной источник жизни на Земле. Исчезнет вода - исчезнет жизнь. Засуха, а затем и опустынивание территории исключают ее из сферы сельскохозяйственной деятельности. Ежегодно с поверхности океана испаряется около 505 тыс. км3 воды. Около 40 % выпадает обратно в океан. С поверхности суши, с почвы, растительного покрова, озер и рек ежегодно в атмосферу уходит около 70 тыс. км3 воды.

Существующий цикл влагооборота испарение - осадки- сток - испарение полностью замкнут и, следовательно, должен быть одинаковым в течение длительного времени. Но довольно часто происходят значительные отклонения. Часть влаги идет на пополнение подземного стока, расходуется на технологические нужды в процессе хозяйственной деятельности человека и накапливается в виде снега и льда в Антарктиде, Гренландии, на арктических островах и в горных областях. Однако такое накопление довольно относительно, так как во время потеплений ледники тают и расход воды в этих естественных складах увеличивается.

В ледниковые эпохи уровень Мирового океана снижался почти на 100-150 м, так как вода из океанов переходила в ледники, которые занимали значительную часть суши, располагаясь в высоких и средних широтах. В настоящее время около 40 тыс. км3 чистой пресной воды, сосредоточенной в ледниках, является резервом для человечества.

Вода на Земле распределена весьма неравномерно. Имеются районы повышенной увлажненности и территории, где воды просто не хватает. Подсчитано, что количество земель в мире, для которых требуется орошение, составляет 470 млн. га, а значит, необходимо изымать из общего оборота воды около 25 % ее годового стока.

При строительстве крупных долговременных ирригационных сооружений и при проведении мелиоративных работ важно учитывать изменение климата. Во многих странах, расположенных в засушливом климате, поливное земледелие является основой экономики. От него зависят жизнь населения и мощь государства. Поэтому знание климатических изменений и правильные прогнозы климата будущего имеют огромнейшее значение при проектировании и сооружении водохранилищ и гидроэлектростанций.

Создаваемые руками человека водохранилища оказывают существенное влияние на микроклимат прилегающей территории. Изменяется не только ландшафт местности, но и гидрометеорологические условия. Оказалось что в районах избыточного увлажнения влияние водохранилищ на климат не столь значительно, как в условиях засушливости. Многолетние исследования, проведенные на каскаде днепровских водохранилищ, показали, что суховеи, т. е. развитие сухих ветров с температурой воздуха более 25 °С, вблизи водохранилищ практически отсутствуют, но их число и продолжительность возрастают по мере удаления от водохранилища. Под влиянием значительной площади воды температуры на прилегающих территориях в дневное время обычно уменьшаются на 2- 3°, но ночью температура бывает выше. Водохранилища сглаживают амплитуды суточных температур почти вдвое. Исследуя воздействие водохранилищ на климат, ученые выделили две зоны: в первой влияние водохранилища проявляется систематически, во второй воздействие носит эпизодический характер. Крупные водоемы увеличивают влажность воздуха, снижают температуру в 5- 6-километровой прибрежной зоне. Однако важно и то, что водохранилища уменьшают количество осадков в прилегающей 50-километровой зоне в наиболее важный для ведения сельскохозяйственных работ период времени - с мая по июнь.

Климат влияет и на рыбное богатство в океанах. Замечено, что в последние годы добыча рыбы резко сократилась. Несмотря на предпринимаемые усилия, в том числе и ввод в действие мощной и усовершенствованной техники, улов рыбы гак и не растет в желаемых размерах. Так, в 30-е годы этот рост составлял почти 7 %, в 60-е годы - 6 %, а в 70-е годы упал до 1 %. Сильно сократились уловы анчоуса, сельди, трески и многих других сортов рыбы. В чем же дело? Оказалось, что во всем виноват климат, вернее, его изменения, которые вызвали не только миграции косяков рыбы, но и существенно сократили их численность. Во время потепления усиливаются перемещения к северу некоторых пород рыбы. Но не только повышение температуры сыграло здесь роль, а главным образом изменение в связи с этим объема фитопланктона, являющегося основным кормом для океанских рыб. Вот каким образом менялся улов трески у западных берегов Гренландии в XX в. В 1908-1910 гг. в прибрежных водах треска практически отсутствовала, так как температуры здесь были довольно низкими. Однако в связи с потеплением в 1912 г. количество трески возросло и ее выловили 24 тыс. т. В 30-е годы улов вырос до 70 тыс. т, а в 50-60-е годы - до 450 тыс... В последующие годы, как только произошло похолодание, треска у берегов Гренландии стала исчезать, и ныне ее лов запрещен. Однако с повышением температур в ближайшее время в этом районе лов трески, видимо, возобновится. Отмечено, что численность норвежской сельди, японской и адриатической сардины возрастает в периоды потеплений климата и сильно сокращается при похолодании. Более определенно устанавливается связь между климатом и рыболовством во внутренних водоемах, более подверженных действию тепла или холода. Повышение температуры воды способствует быстрому размножению и росту рыб и, следовательно, возрастанию количества рыбных запасов. Недаром в прудах вблизи теплоэлектростанций разводят рыбу, которая за очень короткий отрезок времени нагуливает значительный вес.

Климат является «главным архитектором» при строительстве объектов различного назначения практически во всех климатических зонах. Если в тропических и экваториальных условиях возводятся здания облегченной конструкции и главное внимание уделяется вентиляции внутренних помещений и кондиционированию в жаркий период времени, то в странах с холодным климатом здания необходимо утеплять и отапливать зимой. Естественно, что все это приводит к удорожанию строительства и эксплуатации промышленных и гражданских сооружений. Подсчитано, что изменение температуры воздуха всего на 1°, а осадков всего на 10 % приводит к дополнительным расходам на жилищное строительство и отопление зданий примерно на 10 млрд. дол.

Предстоящие климатические изменения надо учитывать при проектировании всех сооружений. Эффективное использование климатической информации дает возможность сокращать расходы на строительство и теплоизоляцию зданий. Ошибки в любом направлении приводят к большому перерасходу денежных средств.