Основным источником энергии, поддерживающим жизнь на Земле, является
солнечная радиация - электромагнитное излучение Солнца, проникающее в
земную атмосферу. Солнечная энергия поддерживает также и все
атмосферные процессы, которые определяют смену сезонов:
весна-лето-осень-зима, а также изменения погодных условий.
Около половины солнечной энергии приходится на видимую часть
спектра, которую мы воспринимаем как солнечный свет. Эта радиация
достаточно свободно проходит через земную атмосферу и поглощается
поверхностью суши и океанов, нагревая их. Но ведь солнечная радиация
поступает на Землю ежедневно в течение многих тысячелетий, почему же в
таком случае Земля не перегревается и не превращается в маленькое
Солнце?
Дело в том, что и земля, и водная поверхность, и атмосфера в
свою очередь тоже испускают энергию, только уже в несколько иной форме -
как невидимое инфракрасное, или тепловое, излучение.
В среднем же достаточно длительное время в космическое
пространство уходит ровно столько энергии в виде инфракрасного
излучения, сколько ее поступает в виде солнечного света. Таким
образом, устанавливается тепловое равновесие нашей планеты. Весь
вопрос в том, при какой температуре установится это равновесие. Если бы
атмосферы не было, средняя температура Земли составляла бы -23 градуса.
Защитное действие атмосферы, поглощающей часть инфракрасного излучения
земной поверхности, приводит к тому, что в действительности эта
температура составляет +15 градусов. Повышение температуры - суть
следствие парникового эффекта в атмосфере, который усиливается с
увеличением количества углекислого газа и водяного пара в атмосфере. Эти
газы лучше всего поглощают инфракрасную радиацию.
Похожий процесс в миниатюре происходит в обычной огородной
теплице. Роль поглощающих газов здесь выполняет покрывающая ее пленка,
прозрачная для солнечного света, но малопрозрачная для направленного
вверх теплового излучения почвы.
В последние десятилетия в атмосфере все больше и больше
увеличивается концентрация углекислого газа. Это происходит оттого;
что с каждым годом увеличиваются объемы сжигания ископаемого топлива и
древесины. Вследствие этого средняя температура воздуха у поверхности
Земли повышается примерно на 0,5 градуса за столетие. Если нынешние
темпы сжигания топлива, а значит, и повышение концентрации парниковых
газов сохранятся и в дальнейшем, то, по некоторым прогнозам, в
следующем столетии ожидается еще большее потепление климата.