Основы геоэкологии. Геннадий Голубев
полярной зоны. Если разделить Землю по тридцатиградусным полосам по широте и затем сложить образовавшиеся полосы симметрично относительно экватора, то образуются три основные зоны: тропическая, умеренная и полярная. Площади этих зон заметно различаются:
Столь большие различия в площади зон указывают, при прочих равных условиях, на относительно более значительную для глобальной экологии роль процессов в тропической зоне и наименьшую – в полярной зоне.
II.3. Энергетические и вещественные особенности экосферы
Наиболее характерными особенностями любой сложной природной системы являются ее энергетическое и вещественное состояние и режим. В этой связи важнейшими факторами, определяющими режим и эволюцию экосферы, являются ее тепловой баланс и глобальные циклы вещества.
II.3.1. Тепловой баланс экосферы
Солнце – главный источник энергии, которая необходима для функционирования Земли как системы. Общее количество солнечной энергии, достигающей верхней атмосферы, составляет 5,49 · 1024 джоулей за год. При этом поток солнечной радиации весьма мало изменяется во времени, обеспечивая устойчивую энергетику таких основных процессов экосферы, как общая циркуляция атмосферы и океана, выветривание и денудация верхних горизонтов литосферы, глобальные биогеохимические циклы вещества, образование первичной биологической продукции и пр. В частности, затраты солнечной энергии на испарение воды с поверхности океанов и суши определяют один из основных механизмов системы – глобальный гидрологический цикл, или круговорот воды.
Заметим, что другой источник энергии экосферы – поток из недр Земли к ее поверхности – в 20–30 тысяч раз меньше, чем поступление энергии от Солнца, хотя этот поток все же весьма значителен.
Для сравнения укажем, что человек использует сейчас примерно такое же количество энергии, как и поток из недр Земли.
Это иллюстрация того, что роль человека уже соизмерима с крупными природными процессами.
Солнечную энергию, приходящую к верхней границе атмосферы, постигают затем сложные преобразования[1]. Она частично:
а) рассеивается в атмосфере,
б) отражается от нее в мировое пространство,
в) достигает поверхности Земли.
В среднем для Земли почти половина солнечной радиации, приходящей на верхнюю границу атмосферы, достигает поверхности океанов и суши. В свою очередь, эта доля солнечной энергии:
а) отражается от поверхности Земли в атмосферу и за ее пределы,
б) нагревает поверхность почвы и океанов,
в) расходуется на испарение воды.
С точки зрения энергетического баланса экосфера – открытая система, потому что происходит свободный обмен энергией через границы системы. Несмотря на это, приходные и расходные части энергетического бюджета экосферы в высочайшей степени сбалансированы. Экосфера
Более детальные, количественные показатели теплового баланса Земли в целом, атмосферы и поверхности Земли можно найти в учебнике С.П. Хромова и М.А. Петросянца «Метеорология и климатология» (М.: Изд-во МГУ, 2001).