Взламывая планету Земля

Углекислый газ выделяется в атмосферу как продукт жизнедеятельности. Аррениус связывал изменение температуры с изменением количества углекислого газа в воздухе. Он задумывался, может ли внезапное падение уровня углекислого газа в воздухе привести к ледниковому периоду. Но при повышении уровня климат тоже изменится. Даже во времена Аррениуса растущие промышленные предприятия использовали в качестве источника энергии ископаемое топливо. Предполагалось, что растения и океан просто поглощают углекислый газ, выделяемый предприятиями, но к концу 1950-х годов стало очевидно, что уровень углекислого газа в воздухе повышается, и сегодня он продолжает расти. Расчеты Аррениуса не двусмысленны — воздух медленно, но верно становится теплее. Экстремальные погодные условия являются одновременно и симптомом, и результатом меняющегося климата. Колебания уровня моря связаны с количеством намерзшего вокруг полюсов льда, и все это можно отслеживать по изменению количества парниковых газов.

Пути к отступлению

У нашего ближайшего соседа по космосу, планеты Венеры, тоже есть своя атмосфера с парниковым эффектом, только гораздо более экстремальная. Поверхность планеты (изображение получено с помощью радиолокационного сканирования) скрывается за густой туманной атмосферой, состоящей преимущественно из углекислого газа. Из-за парникового эффекта Венера — самая горячая планета из всех, температура поверхности составляет 462 °C, а атмосферное давление в 90 раз выше, чем на Земле.

Исследование Антарктиды

Раньше считалось, что большую часть Южного полушария занимает бескрайний континент. Однако впоследствии исследователи обнаружили там небольшой, но опасный океан, айсберги и ледяные щиты. Интерес к региону возрос, и в попытках лучше его узнать предпринимались рискованные экспедиции.

Машинный век

В 1920-е годы героический век антарктических открытий уступил место веку индустриальному. Сегодня в летний период в Антарктиде живут около 4000 человек, большинство из них — ученые, изучающие Землю. На некоторых базах есть ледяные взлетно-посадочные полосы для самолетов. Зимой численность населения падает примерно до 1000 человек. Здания медленно погружаются под снег. Например, британскую исследовательскую станцию Халли заменяли 6 раз за последние 65 лет. Последняя база (на иллюстрации) ходит на гидравлических ногах, она может выбраться из скопившегося вокруг нее снега и переместиться в местечко получше.

В 1837 году французские корабли под командованием Жюля Дюмон-Дюрвиля впервые увидели побережье Антарктиды (землю, погребенную под толстым ледяным покровом). Спустя несколько лет британская экспедиция, возглавляемая Джеймсом Кларком Россом, не стала рисковать и обогнула эту территорию. Прошло более 50 лет, прежде чем исследователи вернулись туда с серьезными намерениями, — тогда и начался героический век антарктических исследований. Чтобы открыть ледяной континент и начать его исследование, ученые боролись с экстремальными условиями и часто погибали. Первой в Антарктиду в 1897 году отправилась бельгийская экспедиция. Экипаж застрял в ледяном море, испытав на собственной шкуре все прелести антарктической зимы. На следующий год британская экспедиция на корабле «Южный крест» добралась до материка и провела там зимовку. Последующие экспедиции, изучая побережье и дикую природу (в основном тюленей и пингвинов), пытались достичь крайней южной точки материка, каждый раз продвигаясь ближе к Южному полюсу. Это соревнование закончилось в январе 1912 года, когда английский исследователь Роберт Скотт добрался до полюса и обнаружил, что Руаль Амундсен (норвежец, первый помощник капитана в бельгийской экспедиции) побывал на Южном полюсе за месяц до него.

Экспедиция на корабле «Южный Крест», длившаяся с 1898 по 1900 год, была первой миссией по изучению земель Антарктиды. С 1956 года на материке существовало постоянное поселение для людей, а в 1978 году на антарктической станции «Эсперанса» родился первый ребенок.

Метеорологические зонды

Похождения Коксвелла и Глейшера дали ученым понять, что невозможно собирать данные на большой высоте. Поэтому на воздушном шаре были отправлены автоматические устройства для сбора информации.

Атмосферные слои

Атмосфера Земли имеет пять слоев. Тропосфера — ближайший к поверхности Земли слой, где расположены метеосистемы. Стратосфера состоит из воздушных масс, которые с высотой становятся теплее. Температура снова падает в мезосфере, и это самая холодная часть земной системы, где температура опускается до –113°. Термосфера постепенно истощается с рассеиванием воздуха в космическом пространстве (здесь вращаются космические аппараты), в то время как в экзосфере содержатся следы газов, удерживаемых в гравитационном поле Земли.