Изменения климата. 20.05.10.

На протяжении геологической истории Земли (4.65 млрд. лет) менялись состав атмосферы, ее масса, многократно изменялись очертания материков, горные системы, соотношение площадей суши и океана, светимость Солнца, эксцентриситет земной орбиты, наклон оси вращения Земли к плоскости эклиптики, угловая скорость вращения Земли, изменялось положение магнитных полюсов. Изменялась вулканическая активность с выбросом пепла в атмосферу. Земля пережила около ста атак крупных астероидов, подобных тем, которые погубили динозавров. Следовательно, происходили изменения климатообразующих процессов: теплооборота, влагооборота, атмосферной циркуляции. Изменялся и глобальный климат. Изменения климата принято рассматривать на временных интервалах, сравнимых с геологической историей Земли (миллиарды, миллионы лет), со временем существования цивилизации (десятки тысяч лет), со временем инструментальных наблюдений за климатом (начиная со второй половины XIX века). В изменениях климата выделяют периодические и апериодические составляющие.

Климат (локальный) – многолетний режим погоды, типичный в данном месте. В отличие от погоды климат обладает устойчивостью, постоянством, хотя год от года наблюдаются небольшие отклонения в температуре, количестве и режиме осадков, характерных погодах.

Параметры локального климата (температура и влажность приземного воздуха, осадки), это величины, осредненные за предшествующее тридцатилетие. Стало быть, в 2000 г в качестве стандартного климата были приняты среднемесячные и среднегодовые температуры приземного воздуха и количества осадков за 1971-2000 гг. Например, среднегодовая температура Москвы за последний тридцатилетний период составила +5.3^о, а за тридцатилетний период 1901-1930 гг составляла +3.8^о. Сравнивая эти два значения температур, мы вправе говорить, что климат Москвы изменился: он потеплел.

Далее речь будет идти и о глобальном и о локальном климатах. В учебнике Хромова (стр.11) под глобальным климатом понимается статистическая совокупность состояний, проходимых системой «атмосфера-океан-суша-криосфера-биосфера» за периоды времени в несколько десятилетий. Иначе говоря – это климат Земли в целом.

Периодические изменения глобального климата в геологической истории Земли наблюдались в результате воздействия совокупности различных периодически изменяющихся природных процессов с разными периодами, например от 10 лет (изменение светимости Солнца в пределах до 0.3%) до 10⁹ лет (изменение светимости Солнца в пределах 1% солнечной постоянной).

Апериодические изменения возникали, например, при направленном в течение миллиардов лет изменении состава атмосферы (от восстановительной атмосферы до окислительной), при случайном попадании на Землю больших астероидов с взрывным выбросом огромного количества пыли в высокие слои атмосферы. В последние две сотни лет к природным факторам, влияющим на климат, добавился постоянно усиливающийся антропогенный фактор: возрастание в атмосфере концентрации парниковых газов (способствует потеплению) и пыли (медленно оседающие тонкодисперсные аэрозоли в верхних слоях атмосферы способствуют похолоданию - они препятствуют поступлению на поверхность планеты коротковолнового солнечного излучения, но пропускают длинноволновое излучение Земли), сведение лесов, распашка земель (изменение альбедо, ослабление ассимиляции СО₂, выделение пыли - влияние сложное).

Изменение глобального климата проявляется в изменении среднеглобальной годовой температуры и влажности приземного воздуха, количества осадков. Палеоклиматологи отсчитывают изменение глобальной температуры в единицах ее отклонения от климатической нормы, в качестве которой выбрали климат середины ХХ века (усредненная температура за тридцать лет: 1951-1980 гг.). Доказано, что в геологической истории глобальный климат изменялся многократно и циклично, и амплитуда изменения среднеглобальной среднегодовой температуры достигала 18^оС. Иначе говоря, средняя годовая глобальная температура приземного слоя атмосферного воздуха никогда не отклонялась ниже на 8^о и выше на 10^оC от современной. Таким образом, колебания среднеглобальной температуры были сосредоточены в довольно узком диапазоне. Однако и такие небольшие изменения среднеглобальной температуры приводили к огромным последствиям. При понижении температуры планета покрывалась многовековыми ледниками, сползавшими от полюсов до широт 50^о (это широта Киева в северном полушарии и центра Австралии в южном), уровень океана при этом понижался до 120 м ниже современного. При потеплении ледники отступали обратно в высокие широты. Уровень океана вновь повышался. Продолжительность оледенений в разных геологических периодах составляла от сотен миллионов лет (на раннем этапе истории Земли) до сотни тысяч лет (последний этап), и всегда оледенения были примерно в десять раз более продолжительными по сравнению с потеплениями. Например, из двух последних миллионов лет 1 млн. 800 тыс. лет на Земле были ледниковые.

В более поздний период на протяжении последних 400 000 лет на Земле сменяли друг друга 4 оледенения длительностью приблизительно по 100 000 лет с короткими межледниковыми периодами по 10 000 лет. Мы живем в последний межледниковый период (эпоха голоцен), который заканчивается перед следующим оледенением. Это оледенение дол-жно быть результатом действия естественных цикличных факторов. Но эта тенденция тормозится и даже обращается вспять, по-видимому, под влиянием нового фактора, вли-яющего на климат - антропогенного воздействия (усиление парникового эффекта и др.).

В качестве примера влияния парникового эффекта на климат заметим, что в начальном периоде истории Земли светимость Солнца была меньше современной, но температура приземного слоя атмосферы была значительно больше современной из-за большого количества в древней восстановительной атмосфере парниковых газов, в том числе углекислого газа СО₂, метана СН₄ и паров воды Н₂О. Можно привести пример и из астрономии. Именно благодаря парниковому эффекту венерианской атмосферы (она состоит на 96% из углекислого газа) температура поверхности планеты Венера составляет более 400^оС. И это при том, что в силу высокого планетарного альбедо (А = 90% из-за сплошной облачности над планетой из ярко белых облаков) до единицы поверхности Венеры доходит меньше солнечной энергии, чем до поверхности Земли.

Далее более подробно рассмотрим изменение климата в последние 400 000 лет (рис.1), и особенно в настоящее время (рис.2).

Рис.1. График климатических колебаний за последние 400 000 лет. Длительные периодические провалы на графике - ледниковые периоды. Короткие тепловые вспышки – межледниковые периоды. Отчетливо видны четыре ледниковых периода и пять межледниковых. Нулем на вертикальной оси обозначена климатическая норма середины ХХ века. То есть на графике отложена не абсолютная температура, а отклонение среднеглобальной среднегодовой температуры приземного воздуха от современного уровня в течение 400 тысяч лет.

На что следует обратить внимание, разглядывая рис.1? 1) На отрезке времени от 0 до 400 000 лет крупные изменения среднеглобальной температуры цикличны. 2) Цикл имеет продолжительность около 100 000 лет, из них около 10 000 лет (одна десятая!) приходится на межледниковый период. 3) Амплитуда крупных изменений среднеглобальной среднегодовой температуры приземного слоя атмосферного воздуха в рассматриваемом промежутке времени составляет от + 3^о до - 8^оС (в отклонении температуры от современной нормы). 4) На крупные колебания температуры накладываются более мелкие колебания с амплитудой от долей градуса до двух и с периодом 10 тысяч и менее лет. 5) Последнее оледенение закончилось примерно 15 тысяч лет назад (т.е. пора начинаться следующему крупному оледенению планеты).

Во время максимума последнего ледниковья (25 000 лет назад) над местом расположения будущей Москвы лежал ледовый щит толщиной 0.5 км.

Нас по понятной причине интересуют не десятки и сотни тысяч лет, и уж тем более не миллионы, а считанные сотни лет. Иными словами нас интересует та крохотная часть на графике рис.1, которая занимает менее половинки одного деления возле нуля на оси времени (это 5 000 лет). И еще нас интересуют эти мелкие дрожания вокруг нуля на температурной оси. Какие же факторы колеблют (изменяют) климат по - мелкому? Например, это могут быть 11-летние колебания солнечной активности. Хотя помимо 11-летних колебаний возможны и вековые колебания солнечной активности. Возможно, эти вековые колебания связаны с периодом обращения тяжелых планет (Юпитера и Сатурна), с которыми связана вулканическая активность на Земле, также влияющая на климат.

В заключение рассмотрим историю изменения локального климата на еще более коротком отрезке 500 лет на территории Русской равнины и прогноз его изменения на ближайшее будущее (рис.2). Кстати, рассматриваемый отрезок времени в 500 лет укладывается в предыдущем графике (рис.1) на 0.05 части его малого деления горизонтальной оси около нуля.

Прежде всего заметим, что общая тенденция при изменениях климата заключается в том, что глобальное потепление больше всего сказывается на высоких широтах, причем, не на летних, а на зимних температурах (Русская равнина расположена в высоких широтах).

Рис. 2. История и прогноз колебаний среднегодовой температуры приземного воздуха над территорией Русской равнины с учетом и без учета влияния антропогенного фактора. Сплошная кривая 1- среднегодовая температура для центра Русской равнины до 2000 года; кривая пунктиром (точками) 2 - прогноз до 2050 года без учета антропогенного фактора; кривая штрих-пунктиром 3 – прогноз с учетом антропогенного фактора. Прогноз сделан с использованием разработанной в лаборатории климатолога Клименко математической модели климата.

Из рис.2 видно, что кривые 2 и 3 начиная с 1980 годов расходятся: кривая 2 устремляется вниз (похолодание климата), а кривая 3 – вверх (потепление климата). Что определяет собой поведение кривой 2, загибающейся вниз и означающей сползание климата Земли к очередному оледенению (при отсутствии противоположно действующей антропогенной тенденции, связанной с увеличением концентрации в атмосферном воздухе парниковых газов и др.)? Ученые считают, что в этом проявляется влияние циклических природных процессов: усиление вулканической активности с выбросом пыли (тяжелые планеты Юпитер и Сатурн располагаются в благоприятном для активизации вулканов положениях), изменение светимости Солнца. Иначе говоря, кривая 2 означает начало циклического природного сползания климата Земли в новый ледниковый период.

Судьба человечества была бы печальной без промышленной революции: если бы люди не понастроили заводов и электростанций, не сожгли столько угля, нефти и газа и не подняли тем самым содержание в атмосфере парниковых газов, то уже с 1980 – х годов ХХ века планета начала бы сваливаться в очередной ледниковый период. «Нагазировав» атмосферу углекислым газом и метаном, человечество дало толчок к разогреву планеты. То есть к спасению. Уже сейчас глобальный климат теплее, чем в любой момент времени за последние 3 тысячи лет. По прогнозу удвоение концентрации парниковых газов в атмосфере наступит во второй половине XXI столетия и дальше в силу определенных геофизических причин начнет медленно снижаться. Максимальное повышение среднеглобальной температуры по сравнению с доиндустриальной эпохой составит 2^оС.

И немного о климате России в целом по прогнозу лаборатории Клименко. Сначала напомним, что за последние 1000 лет в России было 433 неурожайных года. И вот, похоже, что судьба нам улыбнулась. Территория наша является центром глобального потепления, то есть на ней потепление имеет свойство усиливаться: 2^оС повышения глобальной температуры обернутся в России 4 – 5^оС, а кое – где и 10^оС. Причем максимальное потепление «упадет» именно туда, где оно более всего необходимо – в Сибири. Лето не сделается более жарким, но зато оно будет начинаться на месяц раньше, а заканчиваться позже. Основное потепление придется на главную нашу беду – зиму. Это удача. Второй удачей является рост увлажненности, который повысит урожайность. Конечно, некоторые районы страны будут страдать от засух – Южная Сибирь, Северный Кавказ, часть центральной России. Украину основательно засушит. Но на 90% территории России станет влажнее. Потепление отодвинет зону рентабельного сельского хозяйства на несколько сотен километров к северу. На несколько недель раньше начнется сев, и это даст время для лучшего возделывания пашни.

Ради справедливости следует упомянуть, что в настоящее время ученые пока не пришли к единому мнению о будущем изменении климата Земли. Существуют и отличные от изложенной выше (рис.2) точки зрения. Например, часть ученых считает текущее наблюдаемое потепление климата проявлением природных (не антропогенных) процессов. Причем, следом за небольшим потеплением Земля неизбежно и очень скоро (через десятки лет) обрушится в очередной ледниковый период.

Данные о прошлых климатах ученые получают с использованием всех доступных в настоящее время палеоклиматических сведений: палинологических (анализ состава ископаемой пыльцы растений), лимнологических (анализ состава озерных отложений), дендрохронологических (анализ толщины древесных колец и плотности древесины), гляциологических (анализ пузырьков воздуха и других примесей в ископаемых льдах и движений ледников), исторических, изотопных и фенологических. Кроме того, ученые совершенствуют математические модели климата.

Данные о современном климате ученые получают обработкой результатов инструментальных измерений параметров погоды на более чем 4000 метеорологических станциях, размещенных по всему земному шару. Кроме того, большое значение имеют данные, получаемые с орбитальных космических аппаратов и других летательных аппаратов.

Антропогенные изменения климата.

Влияние на климат оказывают следующие принявшие глобальный характер антропогенные процессы:

- распахивание огромных массивов земли, вызывающие изменение альбедо;

- уплотнение почвы сельхозтехникой, вызывающее быструю потерю влаги, подъем пыли в атмосферу;

- уничтожение лесов, особенно тропических, влияющее на воспроизводство кислорода, ассимиляцию СО₂, изменение испарения и альбедо;

- перевыпас скота, превращающий степи и саванны в пустыни, в результате чего иссушается почва и изменяется альбедо;

- сжигание ископаемого органического топлива и поступление в атмосферу СО₂;

- выбрасывание в атмосферу аэрозольных, газообразных и парообразных промышленных отходов (фторхлоруглеводородов, метана, диоксида азота, озона), изменяющих состав атмосферы, увеличивающих содержание в ней парниковых газов.

Оценки, сделанные в 2001 году, показывают, что в атмосфере с 1750 г. по 2000 г. увеличилась концентрация СО₂ на 31%, метана – на 151%, диоксида азота – на 17%. Увеличение концентрации этих газов приводит к радиационному повышению температуры атмосферы.

С другой стороны, поступающий в высокие слои атмосферы естественный (вулканы) и антропогенный аэрозоль способствует понижению температуры атмосферы.

Кроме этих воздействий нужно учитывать и изменение притока солнечной радиации, которая с 1750 г. увеличилась на 0.3 Вт/м². (это добавка на уровне 1367 Вт/м² кажется незначительной, но она заметно сказывается на увеличении среднегодовой температуры).

Основные факторы, влияющие на климат Земли. Сведем их в таблице.

Антропогенные	Естественные
Сжигание органического топлива (теплоэнергетика, транспорт, коммунальное и бытовое хозяйство) Промышленность Сельское хозяйство Лесное хозяйство Гидростроительство, мелиорация	Солнечная активность Параметры гелиоцентрической орбиты Земли Движение Луны вокруг Земли Движение тяжелых планет (Юпитера, Сатурна) относительно Земли Вулканическая активность Автоколебания в атмосфере и океане Геомагнитная активность Скорость вращения Земли Океаническая циркуляция Тектоническая активность

«Ледяной человек» из Эцтальских Альп (Тироль, Австрия/Италия).

19 сентября 1991 года немецкие туристы из Нюрнберга, совершавшие прогулку в районе ледника Нидерйох, на высоте 3200 м над уровнем моря буквально в нескольких шагах от пешеходной тропы обнаружили мумифицированные останки человека, едва покрытые полуистлевшей одежной. Радиоизотопным методом возраст мумии был определен почти в пять с половиной тысяч лет. Т.е. человек погиб (мгновенно замерз в Альпах) за полтысячи лет до строительства великих пирамид Египта. Вследствие мгновенного похолодания

останки вмерзли в лед расширяющегося ледника и сохранились до наших дней настолько хорошо, что туристы сначала полагали, что имеют дело с жертвой недавнего преступления. С точки зрения палеоклиматологии находка совершенно неповрежденного благодаря постоянному пребыванию во льду тела означает, что в момент гибели «ледяного человека» местный ледник находился в сокращенном состоянии и с тех пор, т.е. почти пять с половиной тысяч лет, никогда не достигал такой степени сокращения. Далее можно заключить, что около 3400 лет до н.э в Эцтальских Альпах произошло сильное и быстрое похолодание. Ледники в горах очень остро реагируют на колебания среднегодовой температуры. Чуть теплее стало – нижняя оконечность ледника подтаяла и ушла выше в горы. Похолодало – ледники опустили свой язык ниже.

Тот геологический период, в котором мы сейчас живем, называется голоцен, и ему примерно 10 000 лет. Это 10 000 лет, прошедших с момента окончания последнего ледникового периода. В то время над Европой лежал ледовый щит, содержащий примерно такой же объем льда, как современная Антарктида. 20 000 лет назад над местом расположения будущей Москвы максимальная толщина льда составляла 300 – 500 м. Центр ледового щита располагался над Скандинавией. Вторая такая же «Антарктида» располагалась над Северной Америкой.

Эти ледяные щиты депонировали в себе такое количество воды, что уровень Мирового океана был на 120 м ниже современного. Это значит, что все континенты, кроме Антарктиды, соединялись друг с другом сухопутными мостами, и, кстати, это способствовало заселению людьми Австралии и Америки с Евроазиатского –Африканского континента.

По мере освобождения Земли от континентальных ледяных щитов наступил довольно продолжительный период (примерно 4 тыс. лет: от 9000 до 5000 лет назад), в котором температура была существенно выше современной: на 1 – 1.5^о. Этот период получил название климатического оптимума голоцена. Это век чрезвычайно благоприятных природных и климатических условий. Он предшествовал появлению человеческой цивилизации.

Затем появился явный тренд к понижению температуры. Наиболее холодные периоды отмечались в XV (1400-1500) и в конце XVII (1600-1700) в. Например, 28 июля 1601 г (рис.2) в Москве ездили на санях. Летние заморозки повторялись три года подряд, в результате этого в Россию пришли чудовищные неурожаи. Это время историки называют как «несчастное правление» Бориса Годунова. Еще более тяжелый период наступил в конце XVII века (рис.2). Декада 90 - х годов XVII века – самая холодная за последние несколько тысяч лет.

А что происходило в это время в Европе? Европа вымирала. Население Финляндии, Эстляндии, Лифляндии, северо - западной России, Шотландии, Дании, северной Германии уменьшилось на 30 - 40%. То есть от постоянных неурожаев и голода в Европе умерли многие миллионы человек.

Солнечная активность имеет 11-летнюю цикличность. Активное Солнце – много пятен, большое число Вольфа, увеличивается светимость нашей звезды, глобальный климат теплеет. Спокойное Солнце – глобальный климат холодает.

Маундеровский минимум солнечной активности (в честь английского астронома Маундер) – спокойное Солнце в течение 70 лет (нарушение цикличности: в период с 1645 по 1715 годы на Солнце наблюдалось в 1000 раз меньше пятен, чем обычно, соответственно уменьшилась светимость нашей звезды). Среднемировая температура снизилась на 0.5^о, средние зимние температуры снизились на градус – полтора. Это были самые холодные десятилетия за последние 2 тысячи лет. От неурожаев и голода погибла половина населения Северной Европы. Это было время Петра 1 и скрипичного мастера Антонио Страдивари. Страдивари делал не превзойденные до сего времени скрипки из альпийской ели с более плотной из-за похолодания древесиной.

Новый Маундеровский минимум продлится с 2020 до 3000 г. Будет сопровождаться активизацией вулканов (тяжелые планеты Юпитер и Сатурн в благоприятном для активизации вулканов положении). То есть, нас ждет период неактивного Солнца и повышенного вулканизма. Значит, нас ждет похолодание климата. Если эту тенденцию не переломит антропогенная накачка атмосферы парниковыми газами.

Некоторые ученые считают, что все же в настоящее время нас ожидает потепление (из-за увеличения концентрации СО₂). Но не следует думать, что когда имеет место потепление, то теплеет везде и одинаково – на самом деле совершенно по - разному. Эпицентром глобального потепления является Россия. На всей территории России региональное потепление выражено в 2 - 3 раза сильнее, чем в среднем по глобусу. Так что, если глобус потеплеет на 1^о, то Россия - на 2 - 3^о. Причем основное потепление придется на зимы. Лето потеплеет в гораздо меньшей степени. Кроме того, с потеплением в России увеличится и влажность. А на южной периферии Сахары, наоборот, произойдет заметное уменьшение осадков. Это уже выразилось в череде чудовищных засух и голода в Эфиопии и Судане. То же произойдет на Украине и на Северном Кавказе.

После средневекового климатического оптимума (9000 - 5000 лет назад) обозначился тренд к похолоданию, и только в последние 20 - 30 лет температура стала вновь повышаться. Это повышение рассматривается как результат антропогенного влияния на климат. В отсутствие антропогенного фактора нас бы ожидал малый ледниковый период.

Климат России становится теплее. Через 40 - 50 лет Северный Ледовитый океан освободится от паковых (многолетних) льдов. Подобное событие уже происходило во время большого климатического оптимума голоцена. Тогда среднеглобальная температура была на 1.5^о выше современной.

За последние 100 лет уровень Мирового океана поднялся на 15 см. Можно ожидать, что в ближайшие 100 лет он поднимется еще на 25 - 30 см. Это не катастрофично.

Правда, потеплеет не везде. На большей части планеты действительно станет теплее.

А вот в Гренландии, части Китая, Тибете, Гималаях, Англии и в Восточном Средиземноморье вначале немного похолодает. Не всем повезет и с увлажненностью. Очень худо придется африканцам, живущим в аридной зоне южнее Сахары.

Малый ледниковый период начался в XIV и закончился в XIX веке. XVII – XVIII века – самое холодное время Малого ледникового периода. В XIV - XIX веках в России снег выпадал и летом.

В конце XVIII века в самом начале индустриальной революции концентрация СО₂ в атмосферном воздухе составляла 280 объемных частей на миллион. А сейчас 380. Увеличение на 35%.

Содержание СН₄ увеличилось втрое, т.е. на 200%. А одна молекула метана вызывает парниковый эффект в 20 раз больший, чем одна молекула СО₂. с.371. С.335.

Сейчас климат теплее, чем в любой момент времени за последние 3000 лет.

Киотский протокол подписали 1/3 стран. И Россия. Хотя он ей не выгоден.

Частицы сажи микронного и меньшего размеров атмосферу охлаждают (они надолго задерживаются в стратосфере и отражают (?) солнечную радиацию обратно в космос), а более крупные – нагревают (поглощают (?) солнечную радиацию, но быстро оседают). Но более крупные скорее осаждаются. Поэтому после взрывов вулканов наступает похолодание.

Наиболее холодные периоды отмечались в XV и в конце XVII в. Например, 28 июля 1601 г в Москве ездили на санях. Летние заморозки повторялись три года подряд, в результате этого в Россию пришли чудовищные неурожаи. Это время историки называют как «несчастное правление» Бориса Годунова. Еще более тяжелый период наступил в конце XVII века. Декада 90 - х годов XVII века – самая холодная за последние несколько тысяч лет.

За последние 100 лет уровень Мирового океана поднялся на 15 см. Можно ожидать, что в ближайшие 100 лет он поднимется еще на 25 - 30 см. Это не катастрофично.

Типичная продолжительность межледниковья в течение нескольких миллионов лет – 10 - 12 тыс. лет. Ровно 12 тыс. лет прошло с момента окончания последнего ледникового периода.

Сейчас мы живем в эпоху чрезвычайно низких концентраций СО₂ в атмосферном воздухе. Сжигая органическое топливо, человек реконструирует атмосферу прошлых гораздо более благодатных в климатическом отношении эпох. Известно, что во времена динозавров концентрация СО₂ в атмосфере была в 4 - 6 раз больше, и продуктивность биосферы была тоже больше, чем сейчас.

В геологических масштабах, то есть в масштабах десятков и сотен миллионов лет, важнейшим климатическим фактором является соотношение площадей суши и воды. Океаны – аккумуляторы тепла. Чем больше океанов, тем ровнее климат, тем меньше температурный контраст между экватором и полюсами. Еще один фактор – средняя высота суши на планете. Сейчас средняя высота суши составляет 850 м. А когда – то она бала равна 1.5 км. Сегодня средняя высота земной поверхности выше, чем была в мезозое, но ниже, чем в пермокарбоне. Земля дышит, и эти геологические подвижки также оказывают влияние на климат: когда-то на Земле было гораздо теплее, чем теперь, а в иные времена – гораздо холоднее, чем даже в последний ледниковый период.

Докембрий (криптозой), (4.65 млрд. лет - 570 млн. лет назад). В эволюции атмосферы выделяют три стадии. 1-я стадия: 2.9 и более млрд. лет назад, основной компонент атмосферы метан СН₄ с добавлением Н₂, N₂, NH_3. 2-я стадия: 2.9 – 1.8 млрд. лет назад, появились одноклеточные водоросли и начался фотосинтез с выделением кислорода (6СО₂ + 6Н₂О = 6О₂ + C₆H₁₂O₆). Выделяющийся кислород сначала расходовался на окисление аммиака (3О₂ + 4NH₃ = 2N₂ + 6Н₂О) и минералов земной коры. Основной компонент атмосферы - N₂ с добавлением СО₂ и Аr. 3-я стадия началась 1.8 млрд. лет назад – постепенное увеличение концентрации О₂ до современной.

Вначале климат был теплым. Затем последовали три оледенения: 950, 750 и 670 млн. лет назад.

Из передачи ТВ-канала Бибигон 11.05.10.

1-е оледенение 2.2 млрд.лет назад. Вулканы извергали лаву. СО₂ в атмосфере было меньше, чем сейчас. Кислорода не было. Но много СН₄. Этот газ образуется метанобразующими бактериями в болотах. Нет растений и животных. Есть микроорганизмы. Земля была покрыта льдами до экватора. СО₂ накапливается в атмосфере (из вулканов) и не поглощался покрытым льдом океаном. Затем появились сине-зеленые водоросли. Начал выделяться кислород в атмосферу. Количество метана начало снижаться. Оледенение длилось несколько десятков миллионов лет. В межледниковый период температура воды в океане поднялась до 45^оС. Резко возросло испарение.

2-е оледенение произошло 0.6 млрд.лет назад. Температура понизилась до -50^оС. Лед покров в океане имел толщину до 1000 м.

4.6 – 2.2 млрд. лет - кислорода в атмосфере 0%. С 2.2 до 0.6 млрд. лет -1%. С 0.6 и позже – 20%.

Фанерозой – 570 млн. лет назад – начало палеозоя, т.е. кембрийский период – теплый климат.

Похолодание с оледенением началось около 450 млн. лет назад

440 млн. лет назад снова потепление до средней температуры Земли 20^о, ΔТ = +5^оС от современного уровня.

Силур 440 млн. лет назад.

Девон от 400 до 350 лет назад.

Каменноугольный период от 350 до 285 млн. лет назад.

Пермское оледенение.

Триасовый период 230 млн. лет назад.

Юрский период 190 млн. лет назад, теплый, среднемировая 24.5^оС, ΔТ = +9 от совр.

От 400 до 350 млн. лет назад усиление до ΔТ= +10, влажный тропический климат.

300 – 280 млн.лет назад – оледенение, ΔТ = - 7

Меловый период 135 млн. лет назад, 25^оС, ΔТ= +10.

В Зап.Европе 18 - 22 ^оС, ΔТ= +(8 - 10)

Кайнозойская эра началась 65 млн. лет назад сначала тепло

Палеоцен ΔТ +9 ^оС

Поздний эоцен 44 млн. лет назад

Средина олигоцена 30 - 35 млн. лет назад. Похолодание.

Миоцен начиная с 23 млн. лет назад. Потепление.