Усі планети земної групи в тій чи іншій мірі відчувають парниковий ефект. На Землі його величина становить приблизно 38 градусів – це величезна величина в масштабах земної кліматичної системи. Без парникового ефекту сучасна біосфера та цивілізація просто не змогли б існувати. Небезпеку представляє не парниковий ефект сам по собі, а його зміна, якщо воно йде швидко, порівняно з процесами адаптації екосистем та соціально-економічного середовища проживання людини.
Незважаючи на те, що парниковими газами зазвичай називають вуглекислий газ і метан, найбільший внесок у парниковий ефект дає звичайний водяний пар – полярна асиметрична молекула води дуже ефективно поглинає інфрачервоне випромінювання в коливально-обертальних смугах спектру(Молекули найкраще поглинають кванти з тією енергією, яка відповідає енергії їх коливань. Так як молекула води має три атоми, вона може здійснювати різні коливання, а також обертатися навколо власної осі).
Читайте також: Цікаві факти про Венеру (фото та відео)
Однак у силу того, що кількість парів води в атмосфері не може перевищувати межі насичення (надлишок конденсується в хмарах і скидається на поверхню у вигляді опадів), вода сама по собі не може регулювати клімат. Це схоже на сучасний автомобіль з гідропідсилювачем рульового управління: водій переміщує рульове колесо аж до бажаного стану, а силова установка довертає колеса, поки вони не займуть положення, що відповідає положенню рульового колеса.
В кліматичній системі роль «водія» грає вуглекислий газ і, у меншій мірі, метан, а роль «підсилювача» – пари води. При підвищенні температури тиск насичених парів теж зростає, причому досить швидко, однак на Землі насичення відбувається швидше, і «ємність» земної атмосфери для води чітко обмежена.
Фундаментальна відмінність Венери від Землі полягає в тому, що на цій планеті, головним чином у силу більш близької відстані до Сонця, при підвищенні концентрації парів води в атмосфері температура зростає швидше кривої насичення. Це означає, що чим більше була б абсолютна вологість гіпотетичного венеріанського повітря, його відносна вологість була б меншою. Тобто якщо б на Венері існував океан, він би цілковито випарувався, а атмосфера розігрілася б настільки, що ніякі опади були б неможливі.
Зараз ми вважаємо, що Венера дійсно пройшла цю кліматичну катастрофу, яку іноді називають «парниковим вибухом» (runaway greenhouse effect). Результатом стала практично повна втрата Венерою води, яка буквально випарувалися через екзосферу. Точніше, молекули води при високих температурах дисоціювалися на водень і кисень, а атоми водню, придбавши другу космічну швидкість, покинули поле тяжіння планети. Більш важкі ізотопи водню, зокрема, дейтерій, зникали набагато повільніше, в результаті чого зараз на Венері спостерігається аномально високе відношення дейтерію до водню, що від 100 до 250 разів перевищує земну.
Чи загрожує такий сценарій Землі – швидше за все ні. Для цього недостатній потік енергії, що приходить до Землі від Сонця. Однак цілком можливий запуск багатьох інших, більш слабких механізмів позитивного зворотного зв’язку, які цілком здатні якщо не зруйнувати біосферу цілком, то у всякому разі серйозно похитнути наше благополуччя.
Читайте також: Астрономи назвали головні події 2014
Наприклад, зараз широко обговорюється обмін вуглекислим газом між атмосферою і Світовим океаном. Навіть невелике середнє підвищення температури поверхні океану і посилення конвекції в товщі води може призвести до викиду в атмосферу вуглекислого газу в кількостях, порівнянних або перевищують антропогенний вплив. Деградація льоду в полярних областях призводить до зменшення альбедо (коефіцієнта відбиття) нашої планети і, в підсумку, збільшення частки енергії, що поглинається випромінюванням Сонця.
Тільки ретельне дослідження цих та багатьох інших, більш тонких механізмів і постійний моніторинг стану глобальної кліматичної системи може дозволити як окремим країнам, так і всьому людству виробити оптимальну стратегію розвитку, яка дозволила б зберегти ті воістину райські і аж ніяк не гарантовані умови, які поки ще дано нам тут, на нашій планеті.