Почему управление климатом важно

Семьдесят процентов поверхности Земли занимают океаны. Из оставшихся 30% четверть составляют горы, а другая четверть – пустыня. Это оставляет 15% поверхности Земли пригодной для крупномасштабного проживания людей и производства продуктов питания.

Океаны содержат 97% воды на планете. Остальные 3% составляют пресная вода (без соли), и около 69% пресной воды содержится в полярных ледяных шапках. Чуть менее 1% воды на планете доступно для поддержания жизни людей и других видов животных и растений, которым требуется пресная вода. Семьдесят процентов этой пресной воды используется для сельскохозяйственного орошения. Жидкая вода необходима для существования жизни, как мы ее понимаем, и ее может не хватать где-либо еще во Вселенной.

Цифры потрясающие. Наша Солнечная система, состоящая из Солнца, Земли, на которой мы живем, и нескольких других планет, является частью Млечного Пути. Научная оценка показывает, что в известной Вселенной насчитывается около 100 миллиардов галактик, каждая из которых содержит в среднем 400 миллиардов звезд. Наш прекрасный дом — единственное известное место во Вселенной, в котором поддерживается жизнь, и тот факт, что жизнь существует на планете Земля, — маловероятное чудо.

В относительно недавнем прошлом мы узнали, что парниковые газы в атмосфере контролируют температуру приземного воздуха на Земле. Средняя температура приземного воздуха по всей планете составляет около 59 градусов по нашим популярным ртутным термометрам, по шкале Фаренгейта или (15 градусов по Цельсию). Если бы не эти парниковые газы, средняя температура составляла бы ноль градусов по Фаренгейту (̶ 17,7 градусов по Цельсию), и нас бы здесь не было. Мы также узнали, что когда мы сжигаем ископаемое топливо, мы возимся с термостатом теплицы. Но эти парниковые газы существовали задолго до того, как люди начали вносить свой вклад. Что заставило первоначальные парниковые газы накапливаться в атмосфере?

На протяжении долгой геологической истории Земли вулканы выбрасывали в атмосферу углекислый газ, чтобы создать термостат, делающий возможной жизнь. Но непрерывное производство вулканических парниковых газов без сдерживающего фактора сделало бы Землю похожей на Венеру, которая имеет толстую мантию из углекислого газа и где температура превышает 800 градусов по Фаренгейту (427 градусов по Цельсию). Этот умеренный фактор — тектоника плит и вода. Мы, люди, путешествуем по тектоническим плитам размером с континент толщиной около 60 миль. Океанские волны поглощают углекислый газ из воздуха. Парниковые газы нагревали океаны и, таким образом, испаряли воду, выпавшую в виде дождя. Дождевая вода вымывает из океанов минералы, которые в сочетании с углекислым газом образуют известняк и горные породы, которые накапливаются на дне океана, тем самым нейтрализуя часть углекислого газа. Когда пластины движутся мимо друг друга, одна пластина погружается под другую пластину. Когда тектонические плиты трутся о носы, обрушение, при котором плиты трутся друг о друга, позволяет части расплавленной лавы извергаться вверх, образуя вулканы. Ученые предполагают, что обрушение, когда тектонические плиты слипаются вместе, что приводит к образованию вулканов, возможно, потому что океанская вода действует как смазка. Поэтому воды океанов, тектонические плиты и вулканы были необходимы для обеспечения регулируемой температуры, делавшей возможной жизнь на планете Земля. По крайней мере, некоторые из почти непостижимого количества звезд (солнц) во вселенной, упомянутой выше, имеют планеты. До сих пор не было найдено ни одной планеты с системой регулирования температуры, которая есть на Земле, такой как океанская вода, тектоника плит и вулканы.

Изначально на планете Земля не было кислорода, которым могли бы дышать животные. В свое время один из видов бактерий — цианобактерии — начал использовать солнечный свет и углекислый газ для производства своей энергии (фотосинтез) с выделением кислорода в качестве побочного продукта. Насколько нам известно в настоящее время, Земля обладает монополией на этот процесс даяния.

Ультрафиолетовые (УФ) лучи разрушают часть кислорода в стратосфере, вызывая образование озона (O3). Озон препятствует прохождению ультрафиолетовых лучей на поверхность Земли. Без массы ультрафиолетовых лучей озона жизнь могла бы существовать в океанах, но, вероятно, не на суше. Эта особенность защиты озона, по-видимому, уникальна для нашей планеты.

Планеты бывают разных размеров и составов. Если бы Земля была меньше и с меньшей плотностью, кислород, которым мы дышим, дрейфовал бы в космос, потому что гравитации Земли было бы недостаточно, чтобы удерживать кислород.

Звезды (солнца) различаются по размеру. Маленькая звезда не будет производить достаточно солнечной энергии для поддержания жизни на Земле. Большие звезды имеют относительно короткую продолжительность жизни. Наше Солнце — звезда среднего размера, которая, к счастью для нас, подходит по размеру нашей планете.

Наша Солнечная система вращается вокруг внешнего края Млечного Пути, избегая, таким образом, опасного галактического движения. Нам повезло, и это несколько маловероятно.

Когда планеты, движущиеся в космосе, проходят мимо звезды или другой планеты с большей гравитацией, орбита проходящей планеты может измениться, и ее ось вращения может быть изменена. Земля имеет тенденцию, которая вызывает смену времен года. У него также есть колебания, которые мы не замечаем, потому что они происходят в течение более чем 20 000 лет. Планета Земля вращается вокруг одной звезды, нашего Солнца. Но подавляющее большинство звезд, наблюдаемых учеными, образуют группы из двух-трех звезд, летающих вокруг друг друга. Планета, вращающаяся вокруг группы звезд, вероятно, испытает радикально измененную гравитацию, которая может вызвать нестабильные условия на планете, затрудняющие жизнь. Отношения между нашим Солнцем и Землей если и не уникальны, то, по крайней мере, редки и поддерживают жизнь.

Годовой наклон Земли приводит к тому, что солнечные лучи падают на Землю прямо, чуть более чем на 23 градуса к северу от экватора летом в северном полушарии и чуть более чем на 23 градуса к югу от экватора зимой в северном полушарии. В течение длительного периода гравитационное притяжение Солнца к Земле превратило бы сдвиг на 23 градуса в гораздо больший сдвиг, который привел бы к резким сезонным изменениям климата, если бы не Луна. Лунный гравитационный буксир уравновешивает эффект гравитационного притяжения Солнца. Опять же, это похоже на уникальное устройство, облегчающее жизнь.

Если влияние гравитации звезды на планету слишком велико, это замедляет вращение планеты и в конечном итоге устраняет вращение. Когда это происходит, только одна сторона планеты постоянно обращена к звезде (Солнцу). Темная сторона «закрытой» планеты становится очень холодной. Любые водяные пары или газы, такие как кислород, мигрируют на темную сторону планеты и, таким образом, не делают ни одну из сторон обитаемой, как мы это понимаем. Наша Луна «закрыта». Мы видим только одну сторону этого. Гравитационное притяжение вызвало это «закрытое» положение.

Планета Земля имеет ядро ​​из расплавленного железа под каменистой корой толщиной около 60 миль. Этот железный сердечник производит магнетизм, который заставляет стрелки компаса указывать на север. Но что еще более важно, это заставляет магнитное поле, называемое магнитосферой, распространяться в космос. Магнитосфера предотвращает столкновение вредного — смертельного — космического излучения далеких звезд с Землей. Некоторые планеты не имеют железного ядра и магнитосферы. На других планетах железное ядро ​​перестало двигаться и больше не обеспечивает защиту от космического излучения.

В начале вселенной было интенсивное движение, беспорядочно летающие объекты. Когда движущийся объект напрямую попадает в более крупный объект, в отличие от удара молнии, энергия, которая приводит в движение движущийся объект, становится теплом. Если бы такой объект достаточного размера и скорости столкнулся с Землей, образовавшееся тепло могло сжечь нашу планету. Юпитер, одна из планет нашей Солнечной системы, огромен. Считается, что его сильное гравитационное поле отклонило космический мусор, который в противном случае попал бы на нашу планету. Приятно иметь старшего брата; Не все сформировавшиеся планеты обладали этим преимуществом.

Хотя количество звезд во Вселенной, упомянутое ранее в этой статье, огромно, планет может быть больше. Ученые разработали впечатляющий набор научных инструментов и методов для анализа звезд и планет, и было запущено 1000 научных аппаратов, 250 из них в дальний космос. Пока (начало 2022 г.) не обнаружено ни одной планеты, которая могла бы поддерживать жизнь человека или животных, растений и микробов, необходимых для нашего существования. Математическая вероятность заставляет думать, что где-то во Вселенной должны быть поддерживающие жизнь планеты или даже разумная жизнь. Но расстояние до большинства тех солнечных систем, которые поддерживают возможную жизнь, является нерешенным препятствием. Мы пока одиноки, наша жизнь и наша солнечная система — маловероятное чудо. Может быть, мы умны, чтобы защитить нашу окружающую среду и наш климат.

Население планеты Земля составляет около 7,9 миллиарда человек, и каждый день мы приобретаем около 220 000 новых граждан. Системы жизнеобеспечения могут подвергнуться серьезному стрессу, если мы не сможем управлять нашим климатом. В обозримом будущем Земля — наш единственный дом. Нам необходимо обеспечить устойчивость жизни на планете, и этот процесс включает в себя контроль парниковых газов.

Джек Стивенсон на пенсии. Он служил два года во Вьетнаме в качестве офицера пехоты, вышел в отставку с военной службы и три года служил государственным служащим США. Он также работал в Египте в качестве бывшего сотрудника корпорации Radio America (RCA). В настоящее время он читает историю, следит за важными для американцев вопросами и пишет комментарии для местных газет.

Leave a Comment