Температура нашего мира

Температура и атмосфера – две неотъемлемые составляющие жизни на Земле. Голубая планета обладает как пригодной для жизни температурой, так и атмосферой, которая позволяет живым существам, особенно таким сложным, как человек, дышать. Эти две абсолютно разные составляющие возникли в результате условий, оказавшихся идеальными для них обеих.

Во-первых, это расстояние между Землей и Солнцем. Земля не стала бы местом рождения жизни, если бы она располагалась так же близко к Солнцу, как Венера, или так же далеко от него, как Юпитер. Молекулы, возникающие на основе углерода, могут существовать только в диапазоне температур от 120^о до –20^оС. Примечательно, что Земля является единственной планетой, чья средняя температура укладывается в эти рамки.

Разброс температур во Вселенной составляет от миллионов градусов на некоторых горячих звездах до абсолютного нуля (-273^оС). В огромном диапазоне космических температур вероятность обнаружения температурного режима, способного обеспечить жизнь, очень незначительна. Однако на планете Земля он именно такая.

Американские геологи Фрэнк Пресс и Раймонд Сайевер обратили внимание на преобладающие на Земле средние температуры. Они пришли к выводу: жизнь в таком виде, в каком мы ее знаем, возможна только в очень узких температурных рамках. Этот температурный промежуток составляет всего лишь1–2% температурного диапазона от абсолютного нуля до температуры поверхности Солнца / 57/.

Поддержание этого температурного режима обеспечивается количеством тепла, излучаемого Солнцем, а также расстоянием между Землей и Солнцем. Согласно подсчетам уменьшение излучаемой солнечной энергии всего лишь на 10% приведет к тому, что Земля покроется многометровым слоем льда. И напротив, если она немного увеличится, то все живые существа погибнут от жара.

Не только средняя температура должна быть идеальной. Получаемое Землей тепло должно равномерно распределяться по всей планете. Были предприняты особые предосторожности, чтобы так оно и случилось.

Наклон земной оси составляет 23,27^о по отношению к области эклиптики. Этот наклон предотвращает перегрев атмосферы в регионах между полюсами и экватором, делая температуру более умеренной. Если бы ось не была наклонена, градиент температур между полюсами и экватором был бы намного выше, и жизнь в этих зонах была бы невозможна.

Скорость вращения Земли вокруг своей оси также позволяет поддерживать температурный баланс. Земля совершает полный оборот каждые 24 часа, поэтому

 интервалы между сменяющимися светлыми и темными периодами сравнительно короткие. Поскольку они короткие, различия в колебаниях температуры между светлой и темной сторонами Земли незначительны. Насколько это важно, можно понять на примере Меркурия, где день длится дольше года, и разница между дневными и ночными температурами составляет почти 1000^оС.

Географический рельеф также способствует равномерному распределению тепла на Земле. Разница в температурах между полюсами и экватором составляет приблизительно 100^оС. Если бы подобные температурные колебания наблюдались на абсолютно плоской территории, то там постоянно дули бы разрушительные ветры со скоростью 1000 километров в час, сметая все на своем пути.

Препятствием этим движущимся массам воздуха являются многочисленные барьеры, горные цепи, простирающиеся от Тихого океана на востоке до Атлантического на западе, начиная с Гималаев и далее до хребтов Тавра в Анатолии и Альп в Европе. На море избыточное тепло в районе экватора распределяется на север и юг благодаря уникальному свойству воды накапливать и отдавать тепло. Кроме того, существует также ряд систем автоматического контроля атмосферного температурного баланса. Например, если в каком-то месте Земли температура поднимается слишком высоко, увеличивается скорость испарения воды и образуются облака, которые отражают больше света (и соответственно тепла) в космос, предотвращая тем самым перегрев воздуха и поверхности Земли.