Глобальное потепление в ближайшие 10-20 лет - явление почти неизбежное. Лишь немедленное уменьшение промышленных выбросов могло бы замедлить накопление в атмосфере газов, обусловливающих парниковый эффект, и ослабить последствия этого рискованного планетарного «эксперимента». В 1957 г. Роджер Ревелл и Ганс Э.Суесс из Скриппсовского океанографического института заметили, что человечество проводит «крупномасштабный геофизический эксперимент», проводит не в лаборатории, не на компьютере, а на собственной планете. Начало этого «эксперимента» совпало с началом промышленной революции, а первые результаты должны проявиться в ближайшие десятилетия. За это время, сжигая уголь, нефть и другие виды ископаемого топлива и вырубая леса, человечество уже увеличило на 25010 концентрацию в атмосфере диоксида углерода (углекислого газа). Общее содержание диоксида углерода в атмосфере невелико - около 0,03%, но наряду с водяным паром и некоторыми другими газами, такими как метан и хлорфторуглероды (ХФУ), этот газ играет важнейшую роль в поддержании на Земле определенного климата. Еще в XIX в. ученые поняли, что наличие в атмосфере диоксида углерода служит причиной так называемого «парникового эффекта». В парнике стеклянная крыша и стены пропускают солнечную радиацию, но не дают уходить теплу главным образом благодаря тому, что нагретый воздух не смешивается с наружным холодным воздухом. Подобно этому, диоксид углерода и другие парниковые газы, относительно прозрачные для солнечной радиации, задерживают длинноволновое тепловое излучение Земли, не давая ему уходить в космос.

Под влиянием человеческой деятельности изменяется сложная смесь газов в атмосфере. Некоторые следствия этих изменений уже проявляются в виде кислотных дождей и смога. Другие ждут нас в будущем.

Атмосфера Земли никогда не оставалась неизменной: ее состав, температура и способность к самоочищению беспрерывно менялись с тех самых пор, как сформировалась наша планета. Однако в последние два столетия эти изменения стали идти с заметной скоростью: в частности, состав атмосферы меняется значительно быстрее, чем когда-либо в истории человечества. Учащаются и усиливаются следствия этих изменений: вымывание из атмосферы кислот, коррозия материалов на открытом воздухе, смог в городах и утончение слоя стратосферного озона, который защищает Землю от губительного ультрафиолетового излучения Солнца. Ученые полагают также, что в скором времени на нашей планете станет теплее (что вызовет значительные изменения климата) из-за усиления парникового эффекта - влияния газов, которые поглощают инфракрасную радиацию, испускаемую поверхностью планеты, и переизлучают эту радиацию назад к поверхности. Как это ни удивительно, но столь важные явления не связаны с изменениями в содержании основных составляющих атмосферного воздуха. За исключением водяного пара, содержание которого меняется в довольно широких пределах, концентрации основных компонентов атмосферного воздуха, составляющих 99,9 % атмосферы по объему, а именно азота (N2), кислорода (02) и не вступающих ни в какие реакции благородных газов, остаются практически постоянными на протяжении длительного периода - дольше, чем существует на Земле человек.

После мощного извержения в верхние слои атмосферы поднимаются многие миллионы тонн вулканической пыли и газов. В основном это сернистые газы, которые образуют в стратосфере облако из мельчайших частичек серной кислоты. Они меняют прозрачность атмосферы. Теоретические расчеты и непосредственные измерения показывают, что средняя температура на планете после мощного вулканического извержения повышается примерно на полградуса. Значит ли это, что в каждой точке земного шара зимой, летом, осенью и весной делается теплее?

Чтобы ответить на этот вопрос, чтобы выяснить, как извержение меняет погодные условия отдельных регионов в различные сезоны года, сотрудники Государственного гидрологического института проанализировали метеосводки за последние 200 лет.

Отобрали 30 станций в северном полушарии, на которых в течение двух веков регулярно изо дня в день велись измерения температуры воздуха. Среди них 15 станций на Европейской территории Советского Союза, 10—в Западной Европе и 5 — на юго-востоке США. Чтобы оценить мощность того или иного извержения, нужны данные о количестве выброшенных в стратосферу газов, или, как принято говорить, о количестве сернокислого аэрозоля. На сегодняшний день существует лишь один косвенный, но достаточно надежный метод «взвесить» аэрозоль. Этот метод позволяет оценить мощность даже тех извержений, которые произошли сотни лет назад. С этой целью анализируют годовые слои льда в кернах, взятых в Гренландии. Атмосферная циркуляция над центральными районами Гренландии имеет важную особенность: здесь область постоянного антициклона, на состав атмосферы и осадков индустриальные загрязнения здесь практически не влияют.