Занимательная климатология
Шрифт:
Начиная с эпохи верхнего палеолита, хозяйственная деятельность людей многократно способствовала ухудшению природных условий и климата, а это создавало дополнительные трудности для существования человеческого общества и нередко приводило к катастрофическим последствиям. Перейдя к земледелию и скотоводству, человечество все активнее использовало огонь для расширения земельных угодий. Искусственные лесные пожары стали необходимыми мероприятиями для расширения пастбищ и подсечно-огневого земледелия. Это было важно потому, что, во-первых, освобождалась территория для земледелия и пастбищ, и во-вторых, почва, удобренная золой, богатой минеральными веществами, давала обильные урожаи. Высокие урожаи люди получали при очень неглубокой, поверхностной обработке почвы. Это можно было делать при тогдашнем уровне развития орудий труда довольно легко. Но при поверхностной обработке плодородие почвы быстро иссякает, и через несколько лет почва истощается настолько, что уже не способна прокормить людей. Им приходилось бросать обжитые участки и перемещаться на новые места.
Этот метод применялся не только в областях развития тропических лесов, но и на обширных малонаселенных лесных территориях средних широт. Выжигание растительности оголяло значительные территории, что приводило к резким изменениям природных условий. Менялись не только почвы, менялась флора и фауна, менялся микроклимат. Оголенная, не защищенная растительностью почва размывалась водами и уносилась. Во многих случаях раз уничтоженный растительный покров полностью уже не восстанавливался и вместо лесов на огромных территориях располагались полупустынные и степные ландшафты. Особенно велико их число в странах с тропическим и субтропическим климатом. К такому же результату приводил массовый выпас сельскохозяйственных животных, который проводился без элементарного учета возможностей восстановления растительного покрова.
Неумеренное освоение земель, тем более в тех областях, которые подвержены климатическим изменениям, нарушало природное, сложившееся тысячелетиями равновесие. На оголенной почве изменялись влагооборот и температурный режим. Это приводило к тому, что на месте лесных ландшафтов через десятки лет возникали вначале саванны и степи, а затем происходило сильнейшее опустынивание.
До сих пор для нас остаются загадкой гибель первых в истории человечества цивилизаций, некогда могучих государств, великие переселения народов. По этому поводу высказывается множество предположений, развиваются и обосновываются гипотезы. Но среди множества гипотез, возможно, одна довольно близка к истине. Несомненно, что развитие цивилизации, особенно на первых стадиях, в значительной степени зависело от природных условий. Все без исключения первые цивилизации возникали на территориях с благоприятными климатическими условиями, но любое колебание климата как в сторону обильного увлажнения, так и в сторону засушливости наносило большой вред природе и человеческому обществу. Ураганы, продолжительные ливни, наводнения, засухи, похолодания, суровые зимы и другие стихийные бедствия совместно с примитивной хозяйственной деятельностью ухудшали географическую среду и часто приобретали характер экологических катастроф.
Экологические кризисы воздействовали на человеческое общество довольно разнообразно. С одной стороны, они имели такие тяжелые последствия, что нередко приводили к гибели целых государств, с другой стороны, ухудшение экономики страны вследствие ухудшения климатических условий и нарушения природной среды в определенной мере создавали стимулы для поисков новых путей развития общества и обеспечения его экономических интересов. Так, кризис позднего палеолита - прекращение охоты на крупных животных и собирательства - ускорил появление более эффективных видов хозяйствования - скотоводства и земледелия. Позднее возникло поливное земледелие и были построены сложные ирригационные сооружения, поражающие нас сегодня своим совершенством. В античное время сокращение сельскохозяйственного производства в результате развития опустынивания привело не к упадку экономической мощи государств, а, наоборот, послужило толчком для развития мореплавания и освоения новых территорий.
Оценивая влияние человека на биосферу на протяжении всей исторической эпохи, мы видим, что технический прогресс постоянно влечет за собой усиление воздействия на окружающую среду, а это, в свою очередь, создает предпосылки для возникновения крупных экологических кризисов, которые расшатывают экономическую мощь государств. Вместе с тем достижения научно-технического прогресса расширяют возможности устранения причин и последствий ухудшения природной среды, вытекающих из хозяйственной деятельности человека.
Наиболее ярко эти две противоположные тенденции выявились в конце XIX и в XX столетии. В настоящее время деятельность человека сильно изменила флору и фауну многих территорий. Большое число видов полностью исчезло, другие находятся под угрозой уничтожения. Изменился растительный покров. Дикая растительность практически повсеместно была заменена культурной, а многие леса являются вторичными. Это оказало большое воздействие на почвообразовательные процессы, гидрологические и геохимические условия, протекающие на земной поверхности. Изменился сток рек в результате создания гидротехнических сооружений, часть воды используется для орошения земель и нужд промышленности и населения. Создание городов и водохранилищ резко изменило режим рек, микроклимат и состав атмосферы на обширных территориях.
Современная климатоэкология изучает один из факторов природной среды - климат и его влияние на живой организм. Соответственно древняя климатоэкология, или палеоклиматоэкология,- новое направление науки - изучает действие древнего климата на жизнь и расселение организмов, в том числе и человека, причем как в геологическом, так и в историческом прошлом.
В ходе геологического времени биосфера стала местом обитания животных и растений, которые эволюционировали и приспосабливались к обитанию в сложившихся условиях. Во многих отношениях человек биологически похож на представителей животного мира. На протяжении многих тысячелетий он занимал определенную нишу в экосистеме, так же как занимают ее другие существа. Развитие интеллекта позволило человеку, овладев огнем и орудиями труда, расширить производство и перейти на новую ступень развития.
Сегодняшний человек уже давно не «дитя природы», однако его жизнь и деятельность во многом остались зависимыми от климата и определяются ландшафтно-климатическими условиями.
Вначале остановимся на проблемах климатоэкологии современного и древнего человека. Действие климата на организм человека проявляется не только на внешних признаках, но и на уровне биохимических, физиологических и поведенческих реакций. Одновременно с этим осуществляется изменение морфологии тела. Именно основываясь на морфологических изменениях, которые являются наиболее зримыми и устойчивыми признаками климатических воздействий на живой организм, можно сделать выводы об интенсивности и характере воздействия климата. Необходимо отметить, что влияние климата может быть не только прямым, через температуру или влажность воздуха, но и опосредованно, например через пищу, воду, состав воздуха, условия жизни, жилище.
С давних пор человек умело использует естественные климатические факторы в целях сохранения и укрепления здоровья и лечения многих заболеваний. Благоприятное влияние климата определенных районов Земли на жизнедеятельность людей известно с глубокой древности. Недаром климатические условия таких курортных мест пользуются всеобщим признанием и сделались одним из средств современной медицины в профилактике и лечении многих заболеваний.
Имеются на Земле районы с неблагоприятными климатическими условиями. Их основание диктуется необходимостью добычи полезных ископаемых или другими хозяйственными целями. Работа в таких районах сопряжена с большими трудностями, высокой тратой нервной и эмоциональной энергии. Все это приводит к тому, что не приспособленный к изменившимся природным условиям человеческий организм начинает работать с перебоями.
Резервы приспособления человеческого организма довольно велики, но изучены недостаточно. Известны примеры, свидетельствующие о высокой выносливости человека в условиях низких и высоких температур, о возможности нахождения в сильно разреженной атмосфере или под водой. Поэтому научные рекомендации применения на практике особенностей акклиматизации в наше время крайне необходимы.
Акклиматизация, как известно, может быть активной и пассивной. Последняя протекает естественным путем и довольно длительно. При активной акклиматизации используются специальные меры, которые способствуют быстрой адаптации к новым условиям. Разрабатываются комплексы акклиматизационных мероприятий для зимовщиков Арктики и Антарктики, высокогорных научных станций, альпинистов, работников отдаленных восточных и северных районов, пустынь и даже тропических влажных и засушливых районов мира.
Закаливание организма и процесс приспособления к климату протекают в несколько стадий. В процессе адаптации возникают различные реакции на изменившиеся метеоусловия, в частности нервные нарушения, гиповитаминоз, меняется терморегуляция и в связи с этим сильно снижается работоспособность людей. Постепенно устанавливается устойчивое отношение к внешним условиям, прекращаются невротические реакции, снижается дефицит витаминов и восстанавливается оптимальный режим работы вегетативной нервной системы. В последние годы появилось новое направление медицинской науки - медицинская климатология, изучающая влияние на организм человека погодных и климатических факторов. Одновременно она разрабатывает методы их использования в лечебных и оздоровительных целях. Важное место занимают проблемы географического распространения тех или иных заболеваний и эпидемий и влияния различных природных факторов на развитие болезней человека и животных.