Перов Станіслав Петрович (ЦАО),
кандидат фіз.-мат. наук
Кількість енергії, що отримується Землею від Сонця, має сильну широтну залежність і визначає радіаційний баланс планети. Тропічна область отримує за рік в два рази більше, ніж інша частина Землі. Середньорічний радіаційний баланс планети визначається среднепланетарной альбедо а, рівному 0,3. Важливу роль при енергетичних розрахунках грають радіаційні характеристики хмар різних типів.
Глобальне розподіл водяної пари в атмосфері таке, що кількість обложеної води Q максимально в тропічному поясі: Q = 5,0 г / кв.см і більше в обширних районах Бразилії, Індонезії, а влітку і в Індії і В'єтнамі, а також поблизу зони конвергенції (ВТЗК) в Атлатіке до 5,9 г / кв.см. Середнє Q по земній кулі 2,5 - 3,0 г / кв.см. Відзначимо, що водяна пара (а не СО2) - головний парниковий газ, що забезпечує більше 70% парникового ефекту в атмосфері.
Таким чином, тропічна зона є значно більш енергонасичені, ніж внетропические зони. Циркуляція тропічної зони, що охоплює майже половину земної кулі, є великий термодинамічної машиною, що перетворює тепло океану (в тому числі приховане тепло водяної пари) в кінетичну енергію атмосфери і визначальну в значній мірі термодинаміку помірних і полярних широт. Математичний опис цієї машини відсутня, що і призводить до недосконалості всіх кліматичних і прогностичних моделей загальної циркуляції атмосфери, тому що динаміка приекваторіального пояса, де необхідний облік фазових переходів і де застосовується теорема про збереження потенційного вихору і квазігеострофічним підхід, також не піддається адекватному опису.
Ясно, що тропіки впливають і на внетропические широти, оскільки відбувається меридіональний перенесення тепла, водяної пари і аерозолю. Останні можуть сприяти утворенню хмарності, міняти альбедо і, отже, температуру поверхні.
Відомо, що сонячна активність впливає на інтенсивність космічних променів, запускаючи конденсаційний механізм, що включає іонізацію верхнетропосферних повітряних мас (8 - 16 км) такими променями. Це сприяє утворенню перистої хмарності і посиленого розвитку висококупчастих хмар, що змінює альбедо, і що створює умови для інтенсифікації динамічних процесів. Максимум концентрації іонів знаходиться на висотах 12 - 20 км в залежності від широти (геомагнітної), сезону та СА. На середніх широтах максимум іонообразованія спостерігається на висоті близько 12 км, тобто поблизу тропопаузи. Іонізація на таких висотах сприяє утворенню безлічі ядер конденсації, на яких в умовах низьких температур (40. -90 С) активно сублімується водяна пара, ростуть крижані кристали і формується хмарність (в основному периста).
Мабуть, важливу роль в конденсаційному механізмі грає рекомбінація що утворюються при іонізації ГКЛ молекул повітря легких іонів, шляхом приєднання іонів до малих аерозольним часткам, т.зв. ядер конденсації або ядер Айткена, які мають розмір близько 0,01 мкм. Як було встановлено шляхом проведення серій балонних вимірювань концентрацій легких іонів в стратосфері в різних геомагнітних широтах (в т. Ч. На геомагнитном екваторі) і інтенсивності космічних променів (ГКЛ, але також і СКЛ в період спалахів) це основний стік утворилися іонів (а не рекомбінація позитивних і негативних іонів). При дії конденсаційного механізму атмосфері виділяється теплова енергія, змінюється альбедо системи "земна поверхня - тропосфера" для короткохвильового сонячної радіації, а також ІЧ-випромінювання атмосфери. Тим самим конденсаційний механізм стимулює інші фізичні процеси, що інтенсифікують "засвоєння" сонячної енергії. Активізується найбільш енергійними ГКЛ конденсаційний механізм може також впливати на зародження і розвиток хмарності на типових рівнях у середній і нижній тропосфері (3 - 7 км) і виділення тепла конденсації, яке може генерувати різні типи атмосферних хвиль, що переносять імпульс, енергію і речовину при своєму поширенні в атмосфері.
При спостереженні внутрісуточних коливань озонового шару в тропіках ми встановили залежність цих коливань від сонячної активності в період її максимуму, побічно підтвердивши існування резонансних ефектів при порушенні планетарних екваторіальних хвиль за рахунок конденсаційного механізму в період.
Проведення широкого фронту наукових і прикладних досліджень з глобальних екологічних проблем має важливе політичне, економічне і прикладне значення, тому що може привести до створення сучасних високих технологій, що дозволяють контролювати і впливати на природні процеси в потрібному напрямку. А це і є необхідна і достатня умова "стійкого" (краще використовувати термін "регульованого") розвитку цивілізації.