Возникновению смога способствуют такие условия погоды, когда создается застойное состояние воздуха, при котором улицы и площади города практически не вентилируются. Это, в частности, бывает при антициклонах, при штилевой погоде вообще и при выхолаживании самого нижнего слоя воздуха, когда в верхних слоях на некоторой высоте воздух оказывается теплее, чем в нижних (то есть наблюдается температурная инверсия). Города, расположенные в понижениях местности, отличаются повышенной повторяемостью температурных инверсий, и, следовательно, при высоком уровне индустриального загрязнения воздуха они предрасположены к образованию смога.

При возникновении метеорологических ситуаций, угрожающих появлением интенсивного смога, в некоторых крупных городах США, Японии и Западной Европы населению предлагается без острой необходимости не выходить на улицу.

Когда большие города достаточно удалены друг от друга и число их в стране относительно невелико, изменение микроклимата ощущается только в пределах границ городов и в ближайших к ним окрестностях (на подветренной по отношению к преобладающим ветрам стороне городов это заметно больше всего).

Но есть маленькие промышленно развитые страны или отдельные индустриальные районы в больших странах, в которых города так разрастаются, что местами уже сливаются друг с другом, образуя сплошные промышленные комплексы – мегаполисы, простирающиеся на многие десятки километров. Кроме того, наблюдается тенденция к созданию больших промышленных объектов, таких, как крупные тепловые электростанции, химические предприятия и т. п., за пределами городов, в сельской местности. Таким образом, процессы изменения погоды и микроклимата, выявленные в больших городах, могут проявить себя и за пределами их, то есть в значительно больших масштабах.

Это может произойти в том случае, если человечество окажет на естественные факторы формирования климата настолько серьезное влияние, что нарушится баланс прихода – расхода тепла и влагообмена такой большой и сложной системы, как наша Земля в целом и окружающая ее атмосфера. Какие это факторы? Приток солнечного тепла к земной поверхности и способность последней к его поглощению и отражению, а также способность атмосферного воздуха и содержащихся в нем примесей пропускать лучистую энергию и усваивать ее. Для упрощения задачи (иначе нам с нею не справиться) мы должны принять количество приходящей к Земле лучистой энергии Солнца неизменным в пределах того времени, для которого мы решаем задачу о возможности изменения климата (в противном случае, при изменении интенсивности солнечного излучения климат Земли изменится и без вмешательства человека).

Некоторым, хотя и не очень большим, утешением для нас могут служить расчеты ученых, показывающие, что человечество вскоре прекратит сжигать в таких, как сейчас, и все возрастающих количествах органическое топливо: его запасов на Земле едва ли хватит более чем на 100-150 лет. Волей-неволей людям придется найти другие виды энергии, использование которых, как, например, атомной энергии, не связано ни с расточительным расходованием кислорода, ни с выделением больших количеств углекислого газа…

Что же касается озона – мощного заслона от губительной космической радиации, основная масса которого сосредоточена в нижней стратосфере, на высоте около 23 км, то до последнего времени считалось, что его существованию угрожает все увеличивающееся количество окислов азота, заносимых на эти высоты самолетами (окислы азота возникают при сгорании в авиационных двигателях топлива). В последние годы установлено, что несравненно большую опасность для слоя озона представляет другой продукт человеческой деятельности – фреоны (фторхлоруглеродистые соединения, широко применяемые в холодильной промышленности), а окислы азота сравнительно быстро нейтрализуются, взаимодействуя с водяным паром, в изобилии образующимся при сгорании авиационного топлива…

Хотя количественных характеристик антропогенных изменений содержания в атмосфере кислорода, углекислого газа и озона еще недостаточно, тем не менее закрывать глаза на угрозу таких изменений нельзя: изменения налицо, вопрос только в том, чтобы по возможности точно их учесть, а также оценить возможное их влияние на условия жизни на Земле, в том числе и на климат нашей планеты.

Всякие скачкообразные колебания климата, как и других характеристик окружающей среды, губительны для всего живого, они приводят к радикальным изменениям биосферы. Академик АН Грузинской ССР Ф. Ф. Давитая утверждает, что «современная биосфера насчитывает менее 1% видов животных и растений, обитавших на Земле за время существования жизни, остальные вымерли». Вряд ли можно гарантировать человечеству возможность выжить при любых изменениях окружающей среды, в том числе и климата, как, впрочем, нельзя утверждать и того, что человек исчезнет с лица Земли как вид при любых изменениях климатических условий. Все дело в масштабах и темпах этих изменений.

Антропогенные изменения климата трудно предсказать. Но даже если изменения климата количественно окажутся очень скромными, масштабы их могут быть впечатляющими. В самом деле: если, как утверждают некоторые ученые, увеличение содержания в воздухе углекислого газа, зафиксированное к настоящему времени, будет продолжаться и приведет в будущем столетии к увеличению средней годовой температуры воздуха «всего» на 2°C, то растают льды Арктики и Антарктики, из-за чего уровень Мирового океана повысится на 70-75 м, а это значит, что многие крупнейшие города мира, расположенные на берегах морей и океанов, окажутся затопленными; вместе с ними под водой окажутся огромные пространства прибрежных низменностей и равнин, ныне густонаселенных… Если же, как утверждают другие ученые, потепления не произойдет, а из-за уменьшения прозрачности воздуха в связи с наблюдающимся ростом его загрязненности, наоборот, начнется похолодание, то те же несколько градусов понижения средней годовой температуры способны вызвать новое оледенение – наступание полярных льдов на умеренные и низкие широты…

Единой точки зрения на этот вопрос не существует. Ряд ученых склоняется к мнению, что на Земле с учетом антропогенных воздействий возможны три варианта климата: 1) очень теплый и влажный, аналогичный климату предледникового периода – миоплиоцена; 2) менее теплый, соответствующий межледниковой эпохе; 3) очень сухой, суровый и холодный, соответствующий климату последнего оледенения.

Есть, однако, и противники этой точки зрения, высказывающиеся в пользу принципиальной возможности существования на Земле множества состояний ее климата, в том числе и таких, которые до сих пор на Земле не были известны.

В прошлом нашей планеты уже были значительные, длительные по времени, и менее существенные, относительно кратковременные похолодания, сопровождавшиеся оледенением многих географических районов в обоих полушариях Земли. Все они не были связаны с человеческой деятельностью, а вызывались (во всяком случае многие из них) вспышками вулканической деятельности на Земле, когда в воздух выбрасывалось большое количество вулканической пыли, длительно сохранявшейся в стратосфере и уменьшавшей прозрачность атмосферы, то есть ее способность пропускать солнечные лучи к земной поверхности.