Le climat et l'homme

Le climat de la Terre est-il en train de changer? Cette question préoccupe depuis longtemps non seulement les scientifiques. Comme le montrent les observations météorologiques, depuis la fin du XIXe siècle, la température moyenne de l'air à toutes les latitudes de l'hémisphère nord est en augmentation. Le réchauffement a culminé à la fin des années 30 du XXe siècle, lorsque la température moyenne de l'air était de 0,6 degré plus élevée qu'à la fin du XIXe. Puis une vague de froid a commencé. Au milieu des années soixante du XXe siècle, la température de l'air a chuté d'environ 0,3 à 0,4 degrés.

De tels changements peuvent sembler insignifiants. Mais ils sont d'une grande importance pratique, en particulier dans l'Arctique. De plus, ici, ils étaient plusieurs fois plus grands que la moyenne dans tout l'hémisphère. Et pendant le plus grand réchauffement, par exemple, la superficie de la banquise polaire a diminué de 10%, ce qui a considérablement amélioré les conditions de navigation polaire.

Les fluctuations de la température de l'air avaient une influence encore plus grande sur le renouvellement de l'humidité dans l'atmosphère et sur la quantité de précipitations. La température aux hautes latitudes a plus changé qu'aux basses latitudes, et avec le réchauffement, sa différence à l'équateur et au pôle diminue, et lorsque la température baisse, elle augmente.

L'atmosphère est à certains égards analogue aux moteurs thermiques, qui sont alimentés par des différences de température. Avec les coups de froid, l'intensité du mouvement des masses d'air, en particulier dans la zone des latitudes tempérées, augmente. Le transfert de vapeur d'eau des océans vers les continents et, par conséquent, la quantité de précipitations augmente. D'autre part, le réchauffement augmente la fréquence des sécheresses dans de nombreuses régions d'Europe, d'Asie et d'Amérique du Nord.

Les raisons de ces changements sont étudiées par la science de la climatologie. Il s'est avéré, par exemple, que la transparence de l'atmosphère pour le rayonnement solaire chauffant la surface de la terre n'est pas constante. Il est fortement influencé par les changements de masse des plus petites particules liquides et solides dans l'air - aérosol atmosphérique. Ces particules persistent particulièrement longtemps dans la basse stratosphère, à des altitudes de 15 à 25 kilomètres, où elles sont principalement constituées de petites gouttelettes d'acide sulfurique.

Les gouttes proviennent de l'atmosphère même du dioxyde de soufre, qui est libéré lors de divers processus à la surface de la terre. Dans la stratosphère, il interagit avec l'ozone et la vapeur d'eau qui s'y trouvent, se transformant en acide sulfurique. Les éruptions volcaniques étant l'une des sources les plus importantes de dioxyde de soufre, pendant les périodes de forte activité volcanique, la transparence de l'atmosphère diminue et le refroidissement s'installe. Dans les années vingt et trente de notre siècle, il n'y a pas eu d'éruptions volcaniques majeures, ce qui a conduit à une augmentation sensible de la transparence de l'atmosphère et à un réchauffement du climat.

Il y a des raisons de croire qu'au cours des dernières décennies, le climat a commencé à changer en raison de l'activité économique humaine. Il existe trois moyens connus de l'influence humaine sur le climat. Le premier est la chaleur produite par l'énergie utilisée, notamment le charbon, le pétrole et le nucléaire. Certes, ce chauffage est encore faible et en moyenne pour la planète est d'environ 0,01 degré. Cependant, dans les grandes villes, il peut atteindre plusieurs degrés.

La deuxième façon consiste à augmenter la concentration de dioxyde de carbone à la suite de la combustion de divers types de carburant. Le dioxyde de carbone affecte considérablement l'effet de serre dans l'atmosphère: il transmet le rayonnement solaire au puits du sol, mais retarde sensiblement le rayonnement thermique à ondes longues quittant la surface de la terre. Une augmentation de la quantité de dioxyde de carbone entraîne une augmentation de la température de l'air près de la surface de la terre.

Il était une fois, il y a très longtemps, la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère était beaucoup plus élevée qu'aujourd'hui (elle en contient maintenant environ 0,03%) et atteint plusieurs dixièmes de pour cent.Ensuite, la productivité des plantes était également plus élevée, plus de matière organique était créée dans le processus de photosynthèse. La température de l'air était également sensiblement plus élevée, en particulier sous les hautes latitudes.

La quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère a commencé à diminuer il y a des dizaines de millions d'années, mais ce processus s'est accéléré au cours des derniers millions d'années. En conséquence, il faisait plus froid. Le résultat est la formation de calottes glaciaires permanentes aux pôles.

Sous l'influence de l'activité économique humaine, l'ancienne composition de l'atmosphère, plus riche en dioxyde de carbone, se rétablit à grande vitesse. Au cours des dix dernières années, son nombre a augmenté de plusieurs pour cent de sa masse totale. À la fin de ce siècle, il aurait dû augmenter de 15 à 20% par rapport à 1970. Les calculs montrent qu'une augmentation de la concentration de dioxyde de carbone au cours des dernières décennies aurait dû augmenter la température moyenne de l'air de plusieurs dixièmes de degré. Mais pendant ce temps il n'a pas augmenté, mais est tombé. De toute évidence, d'autres facteurs ont considérablement influencé le climat. Quel genre?

Depuis la fin des années 30 et jusqu'à récemment, la transparence de l'atmosphère pour le rayonnement solaire thermique a diminué en raison d'une augmentation des aérosols atmosphériques. Ce sont les résultats de l'activité volcanique et de l'activité économique humaine - la pollution de l'air par des particules solides et liquides non seulement dans les villes, mais aussi dans de vastes zones.

Quel sera le climat du futur? De nombreux scientifiques tentent de donner leurs hypothèses. Dans les années soixante du siècle dernier, plus de vingt prévisions du changement climatique ont été proposées, et les auteurs, en règle générale, pensaient que le refroidissement qui s'était produit auparavant se poursuivrait. Il a été suggéré que ce refroidissement pourrait conduire assez rapidement au «petit âge glaciaire», c'est-à-dire à une forte détérioration des conditions climatiques dans les pays de latitudes tempérées et élevées, où l'agriculture est particulièrement sensible à une baisse de température. Cependant, les données disponibles suggèrent que le processus de refroidissement est déjà terminé et devrait être remplacé par un réchauffement, ce qui entraînera une augmentation de la fréquence des sécheresses dans de nombreuses régions des latitudes tempérées de l'hémisphère nord. Ils ont également montré qu'après une période d'abaissement de la température moyenne au minimum au milieu des années soixante du XXe siècle, sa croissance a commencé, s'accélérant à la fin des années soixante - début des années soixante-dix. Au cours des dix dernières années, il a augmenté de 0,3 degré et, dans les hautes latitudes de notre hémisphère, d'environ un degré.

Un réchauffement aussi rapide n'a été observé qu'une seule fois au siècle dernier - au début des années vingt, respectivement, avec une augmentation de la transparence de l'atmosphère. Avec le réchauffement actuel, la transparence de l'atmosphère reste inférieure à la normale. Par conséquent, la raison principale en était l'augmentation de la concentration de dioxyde de carbone.

Le taux d'augmentation de la masse de dioxyde de carbone augmente tout le temps, et donc son influence sur le climat devient de plus en plus significative. Jusqu'au milieu des années soixante, son effet a été compensé par une augmentation des aérosols atmosphériques. Mais cette augmentation a cessé et un réchauffement rapide a commencé. Et cela devient déjà de plus en plus perceptible.

Quels changements climatiques nous attendent?

À mesure que la masse de dioxyde de carbone augmente à un rythme toujours plus rapide, un réchauffement supplémentaire est très probable. Dans quelques décennies, cela peut entraîner une augmentation de la fonte de la glace de mer polaire, ce qui modifiera considérablement les conditions naturelles non seulement sous les hautes latitudes, mais également dans la majeure partie de la planète.

Le processus en cours de restauration de l'ancienne composition de l'atmosphère peut être considéré comme un «rajeunissement» de la biosphère. Nous parlons de la restauration des conditions naturelles avec un climat chaud à toutes les latitudes, d'une augmentation de la productivité des plantes, qui peut supporter une masse beaucoup plus importante d'organismes vivants.

Si ce processus était lent, il pourrait être considéré comme bénéfique pour l'humanité. Mais sa rapidité crée un certain nombre de problèmes qui peuvent être difficiles à résoudre.Cependant, il y a lieu d'espérer qu'avec le temps, la régulation du climat sera mieux étudiée, elle nous deviendra plus subordonnée.

M. Budyko

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