Кондратьев К. Я. Окружающая среда и климат. 1985

Орбитальные станции являются очень мощным средством для испытаний различной аппаратуры. Ярким примером этого может служить испытание на орбитальной станции «Салют-6'» радиотелескопа — сложного устройства с большой антенной. Его трудно было бы испытать на автоматическом спутнике.

Следует добавить, что очень большую роль играют и визуальные исследования космонавтов. Космонавт, наблюдающий из космоса Землю и способный оценить благоприятную или неблагоприятную обстановку для проведения запланированных экспериментов, помогает значительно повысить эффективность экспериментов. Об этом свидетельствуют сообщения космонавтов с орбитальной станции «Салют-7».

Успешно применялись различные методы определения содержания в атмосфере малых газовых компонентов. Известно, что существенное воздействие на свойства атмосферы и в конечном счете на климат может оказывать также атмосферная пыль (атмосферные аэрозоли) разного происхождения, особенно та, которая возникает после крупных вулканических извержений.

Анализ изображений Земли из космоса показал, что большие пылевые облака, появляющиеся, например, в районе пустынь, видны на снимках достаточно отчетливо. Однако по ним можно определить лишь область распространения пыли, увидеть, где именно возникла в пустыне пылевая буря и какие территории она охватила. Представляют интерес и оценка количества пыли в атмосфере, и определение изменения концентрации пыли с высотой. Для этого требуются инструментальные наблюдения.

Опыт работы на пилотируемых кораблях «Союз» показал, что подходящим средством для исследования является регистрация спектров яркости атмосферы вблизи горизонта во время сумерек или в дневное время. На пилотируемом космическом корабле «Союз-6» Е. В. Хрунов впервые осуществил регистрацию спектров (изменения яркости в зависимости от длины волны) сумеречного1 горизонта. В этих условиях можно было измерить и яркость атмосферы у горизонта — там, где заходит Солнце, и степень ослабления солнечной радиации толщей атмосферы.

Эти данные позволили определить вертикальные профили концентрации пыли в атмосфере, а благодаря работе по регистрации яркости дневного горизонта, которая производилась на пилотируемых космических кораблях «Союз-7» В. Н. Волковым, а на «Со-юз-9»—А. Г. Николаевым и В. И. Севастьяновым, удалось получить большое количество информации о распределении пыли на разных высотах в различных районах земного шара.

Это направление исследований получило дальнейшее развитие в работах американских ученых, установивших аппаратуру для аэрозольного зондирования атмосферы на спутниках-автоматах «Сэйдж» и «Нимбус-7». В результате этих наблюдений стало возможным проследить влияние извержений вулканов Сент-Хеленс в штате Вашингтон (США) и Эль Чичон в Мексике, происшедших в мае 1980 г. и апреле 1982 г., на содержание аэрозоля в глобальной стратосфере.

Большие перспективы наблюдений за структурными параметрами атмосферы, за малыми газовыми компонентами и атмосферной пылью открывает космическое зондирование при помощи лазеров (лидаров).

Как уже отмечалось, климат определяется сложным взаимодействием процессов, происходящих в атмосфере, океане, криосфере, биосфере. И сейчас известно, что существенное значение для -объяснения и тем самым предсказания климата имеют сведения, относящиеся к почве и растительному покрову. Это свидетельствует о важности исследования глобальных круговоротов различных компонентов природной среды, и прежде всего углерода.

Если изменения климата могут быть обусловлены возрастающей концентрацией углекислого газа антропогенного происхождения, то это означает, что необходимо объяснить, как формируется наблюдаемая концентрация углекислого газа в атмосфере, и на этой основе понять, какой она может быть в будущем. Исследования глобального круговорота углерода с целью оценить компоненты этого круговорота и предсказать изменение концентрации С02 в •будущем привели пока что к противоречивым выводам. В современном круговороте углерода на земном шаре еще недостаточно надежно установлена роль биосферы и Мирового океана. Согласно модели круговорота углерода, обоснованной В. Г. Горшковым, океан является настолько мощным стоком углекислого газа (главную роль в усвоении СОь здесь играет фитопланктон), что даже если будет сожжено все разведанное ископаемое топливо концентрация СОг в атмосфере не сможет возрасти более чем на 35—40%. Прогнозы динамики С02 в будущем осложняются и неопределенностью оценок развития энергетики на десятки лет вперед. Все это обусловливает условность прогнозов климата будущего и острую потребность наблюдения за динамикой окружающей среды.

За последние годы были получены данные, которые показали, что на содержание углекислого газа большое влияние оказывают вырубки лесов. Даже если на месте вырубленных лесов вырастут новые леса или на месте вырубки начинается производство сельскохозяйственных культур, биомасса окажется меньшей, чем биомасса первоначального леса и значит меньше будет перерабатывать углекислого газа, а раз масса зеленой растительности уменьшается, содержание в атмосфере углекислого газа увеличивается.

Таким образом, сейчас возникла противоречивая ситуация, суть которой в том, что мы пока еще не можем надежно объяснить, как складывается баланс углекислого газа на земном шаре и тем более как он станет изменяться в будущем. Чтобы дать такое объяснение, надо, в частности, иметь значительно более полные сведения о растительном покрове и его динамике на земном шаре. Для решения этой проблемы большое значение имеют наблюдения из космоса.

В научную программу исследований на пилотируемых космических кораблях была включена и регистрация спектральной яркости растительного покрова из космоса. Эти работы оказались достаточно успешными и показали, что в дальнейшем получение изображений растительного покрова из космоса позволит располагать достаточно полной информацией о распределении растительности на земном шаре и ее массе. Информация, получаемая с помощью известной шестиканальной фотокамеры МКФ-6, а также многоканального спектрометра, который использовался на пилотируемых космических кораблях, может быть очень полезной.