«Это первая программа в своем роде. НАСА начинает использовать весь потенциал своих спутников, которые ежедневно делают снимки Земли. Совмещение полученных данных с подробными цветными коммерческими изображениями дает ощутимый результат» сказал Крис Поттер, ведущий автор нового исследования.
Использование MODIS для определения изменений на обширных областях земной поверхности совместно с коммерческими изображениями дают уникальную возможность увидеть изменения цвета земной поверхности и растительного мира отдельных регионов.
Население Калифорнии, по словам ученых, выросло на 75 процентов в период с 1970 до 2005 года. Это в результате привело к быстрой и обширной урбанизации и потере части естественной растительной поверхности земли. Урбанизированные регионы превратились в основные орошаемые сельхозугодия, мелкие фермы и дикие земли.
С 2001 по 2005 годы MODIS делал снимки над поверхностью, площадь которой более 5000 квадратных километров. На них четко видны постоянно уменьшающиеся зеленые районы Калифорнии. Исследуемая территория на 46 процентов состоит из лесов, 29 процентов покрыто кустарниками, а 7 процентов занимает травянистый покров. Полученные со спутника данные говорят о том, что больше всего сократились леса и кустарники. Ученые избрали эти сокращающиеся области в качестве объекта дальнейших исследований.
Благодаря коммерческим изображениям в высоком разрешении, ученые в состоянии более детально исследовать уменьшающийся растительный покров Земли. Анализ фотографий позволил узнать о пожарах на дикой территории и обширных вырубках леса вблизи городов Амадор, Мендокино, Батти и Палмэс.
Исследователи НАСА продолжат совместный анализ спутниковых и коммерческих изображений в поисках большего объема подробностей относительно изменений поверхности Земли.
3. Последствия изменения климата
Показано, что в настоящее время протекают процессы глобального природного потепления с одновременным подъемом уровня Мирового океана, увлажнением почв и подъемом грунтовых вод, учащением землетрясений и других стихийных бедствий, что негативно сказываться на экологическом состоянии обширных территорий и на жизнедеятельности больших групп населения нашей планеты. Анализируются причины изменения климата Земли и их вклад в современное глобальное потепление. Перечисляется ряд технологий, которые могут помочь в решении проблем, связанных с изменением климата Земли.
Неблагоприятным фактором для жизни Человечества является глобальное изменение климата Земли под действием различных периодических факторов.
Известно, что температура на земной поверхности формируется, в основном, за счет трех факторов: тепла из недр Земли, излучения Солнца и техногенной деятельности Человечества. Поскольку тепла из недр Земли приходит в 5000 раз меньше, а тепла от человеческой деятельности в 6000 раз меньше, чем от Солнца, то очевидно, что главным фактором, формирующим климат Земли, является солнечная радиация. При этом для изменения климата не обязательно должна меняться энергетика Солнца – достаточно измениться расстоянию между ним и нашей планетой даже на единицы процентов, и круто изменится (учитывая обратно квадратическую зависимость солнечной радиации от расстояния) климат Земли и жизнь ее обитателей.
Наиболее сильное влияние на климат Земли оказывает форма её орбиты. Оказывается, она то вытягивается, то снова округляется. А её эксцентриситет меняется от 0,001 до 0,0668 с периодом около 105 тысяч лет. В настоящее время он составляет 0,0167 и продолжает уменьшаться, поэтому в январе Земля приближается к Солнцу на 147 млн. км, а в июле удаляется от него на 152 млн. км, что приводит к изменению уровня солнечной радиации в течение года на 6,5%. При уменьшении эксцентриситета земной орбиты в ближайшие 25 тысяч лет уровень солнечной радиации в июле будет возрастать, и средняя температура планеты будет достаточно высокой. В дальнейшем эксцентриситет орбиты начнет увеличиваться и через 83 тысячи лет достигнет величины 0,0668, а разность между максимальным и минимальным расстояниями Земли от Солнца станет равной 19,7 млн. км. При этом уровень солнечной радиации уменьшится на 26%, что приведет к существенному похолоданию климата.
Заметное влияние на климат оказывает угол наклона оси вращения Земли относительно плоскости орбиты (этот угол является основным виновником существования сезонного изменения температуры в течение года). Сейчас он равен около 23026' (меряется от перпендикуляра к плоскости орбиты Земли), но с периодом в 41000 (по некоторым данным – 40700) лет меняется от 21055' до 24018', т.е. на 2023'. Последний раз максимальное значение было в 4493 г. до н.э., а сейчас этот угол уменьшается. Соответственно, уменьшается и разница между зимней и летней температурой в одной и той же местности. При этом ввиду эллиптичности земной орбиты также несколько меняется и интегральная температура северного и южного полушарий.
Если изменение эксцентриситета земной орбиты влияет на глобальную температуру планеты, то прецессия ее оси вносит дисбаланс в глобальное распределение тепла между северным и южным полушариям.
Из-за сплюснутости и неравномерного притяжения Земли Солнцем ее ось описывает конус с вышеуказанным углом и периодом 25920 лет, а северный полюс – незамкнутую окружность (рис. 1). Поскольку планета движется не по окружности, а по эллипсу, что само по себе уже заметно влияет на ее тепловой режим, и при этом полюсами то поворачивается, то отворачивается от центра Галактики с его дополнительным теплом, то с этим же периодом в Северном или со сдвигом в полпериода в Южном полушарии наступают глобальные то потепления, то похолодания с образованием ледников, что негативно сказывается на жизни народов.
Складываясь, все вышеперечисленные факторы могут изменять поступление солнечного тепла в Северном полушарии, где мы живем, на 30–32%, что в некоторые периоды приводило к значительному оледенению средних широт и опусканию тундры с севера на юг до центральных районов Африки.
Наши далекие предки знали о прецессии оси Земли. Поскольку небо по древнему называлось Сваргой, то круг на небе, который описывается осью Земли за 25920 лет (см. рис. 1) и период времени, за который он описывается, они называли Сварожьим Кругом. Деленный на 1800 он давал Круг Жизни в 144 года, который был основой древнего календаря.
По причине прецессии Земной оси поступление тепла от Солнца в средних широтах, по оценке автора, может меняться на 6,5%, что соответствует изменению температуры на 200С. Так, например, если в некоторой местности среднегодовая температура в теплый полупериод, называемый Сварожьим Днем, составляет +180С, то через 13 тыс. лет в Сварожью Ночь (называемую в Индии – Кали Югой) она будет равняться уже только –20С (рис. 2). И действительно, археологические исследования подтверждают, что в центральной Европе в древности ледники опускались с севера на юг до широты в 470, а, с другой стороны, на островах Северного ледовитого океана и в Антарктиде найдены останки тропических растений, указывающие на периодическую смену климата Земли в широких пределах.
В соответствии с рис. 2. сейчас заканчивается Сварожья Ночь (точка перегиба синусоиды приходится на 2012 г.) и идет самое интенсивное изменение климата Земли в сторону потепления – в том числе и за счет постепенного поворота Северного полюса в сторону центра Галактики под лучи миллиардов звезд (на рис. 1 центр Галактики находится сверху).
За последние несколько сот лет площадь сплошных полярных льдов в Арктике уменьшилась на треть и по прогнозу ученых совсем исчезнет к 2070 г. (летом можно будет спокойно плавать на Северный полюс на экскурсии). За последние 100 лет средняя температура Земли возросла на 0,8 °С. От потепления в Альпах и на Кавказе ледники уменьшились в объеме в два раза, а на горе Килиманджаро в Северной Африке – на 73%.
Современное потепление климата в Северном полушарии можно проиллюстрировать на примере уменьшения площади льдов Гренландии. Спутниковые снимки (рис. 3), отслеживающие процесс таяния льдов на этом острове, красноречиво свидетельствуют о том, что граница между льдом и сушей уходит вглубь. В прошлом это происходило со скоростью примерно 1 метр в год, сейчас – 10 метров в год. Арктический морской лед за последние 30 лет тоже значительно сдал. Поэтому ледяные поля под действием своей тяжести стали трескаться, что вызывает землетрясения северных территорий силой до 5 баллов.
В это же время в Антарктиде идет интенсивное увеличение объема льдов на 1220 км3 в год. Но с середины XiX века инструментальными метеорологическими наблюдениями в арктических зонах Европы, Азии и Северной Америки обнаружено хорошо выраженное климатическое потепление на 2,4 °С. В последующие 100 лет, например, в Сибири ожидается повышение средней температуры до 7 градусов. Поэтому таяние льдов в Арктике идет быстрее, уровень Мирового океана за последние 100 лет поднялся на 10 см, а его среднегодовой подъем удвоился и достиг 2 мм в год, т.е. сейчас идет фактически медленный всемирный потоп, который повышает влажность воздуха, почв и уровень грунтовых вод, что неблагоприятно сказывается на состоянии зданий и сооружений, плодородии почв и площади обрабатываемых земель. Уже сейчас 30–40% территории Украины являются проблемными: заболоченными, подтопленными или с оползнями и другими неприятностями.
Через тысячу лет в Северном полушарии таять и испаряться будет нечему, а в Южном – процессы льдообразования будут продолжаться. Поэтому уровень Мирового океана начнет уменьшаться, а климат – становиться жарким и засушливым. Из-за этих особенностей уровень Мирового океана «гуляет» с удвоенной частотой, т.е. с периодом в 12960 лет, и с амплитудой в 150 м (он уже бывал ниже на 200 м и выше на 100 м от современного уровня – см. рис. 2). При таких темпах в ближайшие 100 лет он поднимется на 40–80 см, а через 1000 лет – на все 100 м. Очевидно, что значительная часть прибрежных территорий всех материков с расположенными на них городами, инфраструктурой и плодородной почвой уйдут под воду. Население же этих территорий – живущее, как правило, с большой плотностью – вынуждено будет переселяться в другие места, создавая новые проблемы коренным жителям этих мест.